KR100294491B1 - 플라스틱액정표시소자 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 간편하게 얻을 수 있는 복굴절성이 큰 플라스틱을 액정 표시소자의 주기판으로 사용하여 플라스틱 액정 표시소자의 제조 공정을 간단히 할 수 있고 이에 따라 광 효율의 효과적 이용을 도모할 수 있는 구성으로 된 플라스틱 액정 표시소자를 제공하는 것이다.

구성 : 본 발명은 플라스틱 기판의 자체 복굴절성을 이용하기 위하여 여러 장의 리타데이션 필름을 겹쳐서 소망하는 복굴절성을 가지는 기판으로 형성하고, 이것을 1쌍 상호 대향 배치하여 액정 셀로 형성함과 아울러 그 대향하는 면에 투명 전극을 형성시킨 구성으로 되는 것이며, 다른 일례로는, 확산필름으로 된 상부 기판과 반사막이 형성된 통상적인 하부 기판의 사이에 액정 물질을 주입하여 밀봉된 액정 셀과, 상기 확산필름의 상면에 부착되는 편광판을 포함하여 구성되어진다.

효과 : 구조적으로 리타데이션 필름과 기판이 일체로 됨에 따라 부품수가 줄고 그 제조 공정도 간편하게 되며 또 화면의 휘도를 향상할 수 있다.

Description

플라스틱 액정 표시소자{Plastic LCD}

본 발명은 플라스틱 액정 표시소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱이 가지는 복굴절성을 이용한 플라스틱 액정 표시소자에 관한 것이다.

액정 표시소자는 외부 광이 액정 셀의 반사막에서 되반사되어 출사되는 광 효과로 화상을 표시하게 되어 있는 액정 표시소자로서, 최근에 이 형식의 액정 표시소자에는 기판이 플라스틱으로 되어 플렉시블한 것이 공지된 바 있다.

일 예로 미국 특허 제4,674,840호에 개시된 액정 표시소자는 기판으로서 폴리에칠렌 텔레프탈레이트와 같이 플렉시블한 소재를 1쌍으로 중첩 배열한 구성으로 되어 있고, 상기 서로 대향하는 기판의 내측면에는 각각 배향층(ORIENTED LAYER), 투명 전극, 보호층, 편광층이 순차 적층 형성된 구성을 보여 주고 있으며, 상기 편광층은 접착층을 개재하여 편광층과 일체로 접합된 것이다.

상술한 바와 같이 플라스틱을 기판으로 하는 액정 표시소자는 플렉시블한 특성을 가지고 있어서 비평면상으로 장착되어야 하는 용도에 널리 적용될 수 있다. 그러나 공지된 구성은 상부 기판이 편광판을 겸하고 있기 때문에 리타데이션 필름을 갖추어야 하는 STN에는 적용할 수 없는 단점이 있다.

게다가 상부 기판이 편광판을 겸하려면 무방향 특성과, 또 적어도 15nm 이하의 복굴절성을 갖추고 있어야 하며, 이러한 조건을 맞추려면 제조비가 비싸게 되어 경제성이 떨어진다.

본 발명자는 상술한 플라스틱 액정 표시소자의 문제점을 예의 검토하고 그 개선책을 모색한 결과로 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 간편하게 얻을 수 있는 복굴절성이 큰 플라스틱을 액정 표시소자의 주기판으로 함에 따라 플라스틱 액정 표시소자의 제조 공정을 간단히 할 수 있고 이에 기초하여 광 효율의 효과적 이용을 도모할 수 있는 구성으로 된 플라스틱 액정 표시소자를 제공함에 두고 있다.

상기의 목적을 구현하는 본 발명은 플라스틱 기판의 자체 복굴절성을 이용하기 위하여 여러 장의 리타데이션 필름을 겹쳐서 소망하는 복굴절성을 가지는 기판으로 형성하는 데에 그 특징이 있다.

상기 기판은 투과형 액정 표시소자에서는 서로 대향 배치되는 1쌍으로 적용될 수 있고, 반사형 액정 표시소자에서는 전면측 기판에 적용될 수 있다.

아울러, 상기 목적을 구현함에 있어 본 발명은 확산필름을 기판과 겸하게 함과 아울러 상기 확산필름의 상부에 칼라 필터를 직접 형성함으로서 불필요한 다층구조를 생략할 수 있다.

상기 확산필름은 확산층과 베이스 레이어로 구성된다.

또, 베이스 레이어는 재료의 선택을 통해 내열성과 등방성을 갖출 수 있어서 온도 변화의 영향으로 나타나는 플렉시블(굴곡성) 문제를 해결할 수 있고, 예로서 폴리 카보네이트가 적합하다.

그러므로 본 발명들은 액정 셀의 조립 공정에서 종래의 불필요한 다층구조를 제거시킴으로서, 공정수를 단축시켜 생산성을 향상할 수 있고 투과율의 효율성에 따른 화상의 휘도와 시인성을 최소화 할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 관련된 STN형 액정 표시소자의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.

도 2는 도 1에 도시한 기판의 구조를 설명하는 분해 사시도.

도 3은 본 발명이 적용된 박막 트랜지스터를 구비한 액정 표시소자의 구성을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예로서 TN형 액정 표시소자에 적용한 예를 도시하는 측면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 4 : 기판 2a, 2b, 4a, 4b : 리타데이션 필름

6a, 6b : 투명 전극 8 : 반사층

10 : 액정

상술한 본 발명들을 바람직한 실시예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 관련된 액정 표시소자의 구성을 도시하고 있으며, 묘사된액정 표시소자는 STN형으로서 1쌍이 대향 배치된 기판(2)(4)은 내측면에 각각 투명 전극(6a)(6b)을 가지고 있다. 이들 투명 전극(6a)(6b)은 통상의 것과 마찬가지로 정적 모티브로 배치되거나 또는 동적 모티브를 표현할 수 있도록 교차 배열된 매트릭스로 형성된다. 상기 기판(4)에서 내측을 향한 면에는 반사층(8)이 적층되어 있고, 이것과 그 상측의 기판(2) 사이에는 액정(10)이 주입되는 공간을 형성하고 있다.

또 기판(2)의 상면에는 통상의 편광판(1)이 중첩 배치된다.

투명 전극(6a)(6b)은 스퍼터링 기법으로 형성할 수 있고, 또 반사층(8)은 알루미늄 박막 등을 증착하여 형성할 수 있다.

상기 기판(2)(4)은 각각 도 2로 도시한 바와 같이 몇 개의 리타데이션 필름(2a)(2b)(4a)(4b)을 겹친 구성으로 된다. 상호 겹쳐지는 리타데이션 필름(2a)(2b)(4a)(4b)은 복굴절성의 방향에 차이가 있다. 더 상세하게 설명하면 한쪽 기판(2)이 수평 방향의 특성을 가진 것일 때에 다른 기판(4)은 대각선 방향에 따른 45도의 방향을 가지게 설정되는 것이다. 주지된 바와 같이 리타데이션 필름(2a)(2b)(4a)(4b)은 주요 성분이 폴리머이므로 그 성분과 제조 시의 연신 방법에 따라 고유의 배향성을 가지게 할 수 있고, 이들을 의도하는 바에 따라 다수 겹쳐 기판으로 만들면 액정 표시소자에 요구되는 배향성을 얻게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 리타데이션 필름으로 소망의 복굴절성이 나타나도록 다수를 겹쳐 형성하여 기판으로 활용함에 따라 종래의 편광판과 배향막을 갖추지 않고도 플라스틱 액정 표시소자를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예로서 TFT형 액정 표시소자에 적용된 예를 나타내고 있다. 기판(2)은 내측면에 형성되는 투명 전극(6a)과의 사이로 칼라 필터(12)를 보유하고 있고, 또 다른 기판(4)의 투명 전극(6b)은 반사막을 겸하게 되어 있으며, 이것은 절연층(14)을 개재하여 박막 트랜지스터(16)와 전기적으로 연결된 구성으로 되어 있다.

이러한 구성에서 외부 광은 상기 기판(2)을 투과하여 반사막을 겸하는 투명 전극(6b)에서 되반사되고, 이 반사광은 칼라 필터(12)와 기판(2)을 투과하여 출사된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서 상기 실시예에서 보인 TFT형 액정표시소자의 주기판을 확산필름으로 대체한 구성을 나타내고 있다.

상부 기판으로 사용된 확산필름(18)과 하부 기판으로 사용된 기판(4)은 하나의 액정 셀(20)을 구성하고, 그 내부에는 액정(10)이 주입되어 밀봉된 구조로 되어 있다.

액정 셀(20)은 하부 기판(4)의 상면에 전극 패턴과 박막 트랜지스터와 같은 스위칭수단이 부가되고, 다시 그 상면에 절연층과 반사막이 적층된 것이며, 상측에는 기판 대신 확산필름(18)이 직접 형성되어 있다. 이렇게 구성된 확산필름(18)의 하면에는 칼라필터(12)와 투명전극(6a)이 순차적으로 적층된다.

상기 확산필름(18)은 확산층(22)과 베이스 레이어를 포함하며, 확산필름(18)의 상부에는 편광판(24)이 적층된 구성으로 되어 있다.

여기서 확산층(22)은 보통 실리카를 주성분으로 하여 층을 이루고, 베이스레이어는 내열성과 등방성이 있는 폴리 카보네이트 같은 기재로 될 수 있다.

상기 베이스 레이어는 160 ~ 200℃에서 내열성을 유지하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 액정표시소자에 의거하여, 외부로부터 투과되는 빛은 편광판(24)을 통과하여 확산필름(18)을 통한 액정 셀(20)로 입사된다. 이것은 종래 상부 기판을 생략하고 확산필름(18)을 기판으로 사용함으로서 불필요한 다층구조를 제거할 수 있으며, 확산필름(18)을 포함한 액정 셀(20)을 향해 입사되는 빛의 투과율을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 플라스틱 액정표시소자에서 기판의 복굴절성을, 리타데이션 필름으로 다수 겹쳐 구성함에 따라 소망하는 특성을 가지도록 변화시킴에 따라 액정 표시소자에서 기판과는 별도로 배치되어야 했던 리타데이션 필름을 생략할 수 있는 구성이므로 부품수가 줄고 그 제조 공정이 대단히 간단하게 되며, 또 화면 휘도도 대폭 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.

아울러, 확산필름을 기판으로 하여 확산필름 상면에 칼라필터를 직접 형성하여 종래의 불필요한 층을 제거하므로 공정수를 단축할 수 있다. 그리고 외부에서 입사되어 반사 및 출사되는 빛의 투과율에 따른 효율성을 높일 수 있으며, 그에 따라 화상의 휘도 및 시인성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 리타데이션 필름을 다수 겹침으로써 복굴절성을 가지게 형성되는 1쌍의 기판과; 상기 양 기판에 상호 대향되게 적층 형성되는 1쌍의 투명 전극과; 상기 양 기판에 의해 형성되고 통상의 액정이 주입되는 공간을 갖춘 구성으로 된 플라스틱 액정 표시소자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판이 STN에 적용된 것임을 특징으로 하는 플라스틱 액정 표시소자.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판이 박막 트랜지스터를 구비한 액정 표시소자에 적용된 것임을 특징으로 하는 플라스틱 액정 표시소자.
4. 확산필름으로 된 상부 기판과 반사막이 형성된 통상적인 하부 기판의 사이에 액정 물질을 주입하여 밀봉된 액정 셀과, 상기 확산필름의 상면에 부착되는 편광판을 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 플라스틱 액정 표시소자.