KR100321886B1 - 쌍안정네마틱액정장치 - Google Patents

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게라드 맥도넬 다미안
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Abstract

본 발명은 쌍안정하게 스위칭되는 상태를 갖는 네마틱 액정 장치를 제공한다. 장치는 전극 구조를 수반하고 네마틱 액정 재료의 층을 감싸고 있는 두개의 셀벽을 구성한다. 이중격자는 액정분자가 표면에서 한 방향으로 정열되는 종래의 표면 정렬과는 대조적으로 표면에 액정 분자를 두개의 다른 각 방향, 예를들어, 45 ° 또는 90 ° 떨어진 각 방향으로 놓이게 하는 모양의 표면이다.
양 벽상에 이중격자를 갖는 셀에 있어서 양벽상에 두개의 정렬 방향이 기록된다. 편광기는 스위칭된 배열중 하나에 평행한 일 편광기의 광축과 이에 수직한 광축을 갖는 셀의 전후방에 정렬된다. 예를들어, 물질이 두개의 정렬 상태 사이에서 스위칭될 때 편광기는 빛을 차단하거나 투과시킨다. 이중격자는 대칭 또는 비대칭이 되며, 후자의 경우에 있어서, 많은 양의 표면 덜트 형상이 얻어진다. 양 셀벽상의 적당한 표면 틸트 현상은 양 스위칭된 상태에 퍼진 분자 구조를 준다. 퍼진 구조로, 장치는 전기적으로 굴절 전기 커플링을 사용하여 스위칭된다. 다른 구조로, 장치는 액정 재료속에 카이랄 이온과 연결되는 dc 펄스를 사용하여 스위칭된다. 이중격자는 인터페로그래피, 포토리소그래피, 엠보싱, 룰링, 또는 캐리어층의 전사에 의해 생산된다. 일 셀벽상의 이중격자는 종래의 단일 격자 또는 예를들어 다른 셀벽상에 긁힘 정렬 처리와 결합한다. 이 경위에 있어서 재료는 양 스위칭된 상태에 있어서 꼬임을 일으킨다.

Description

쌍안정 네마틱 액정 장치
액정 장치는 통상적으로 셀 벽 사이에 내포된 액정 재료의 박막을 포함한다. 벽위의 광학적으로 투명한 전극 구조는 전기장이 액정분자의 재배열을 유발하는 층을 통과하여 적용되도록 한다.
액정 재료는 네마틱(nematic), 콜레스테릭(cholesteric) 그리고 스멕틱(smectic)의 공지된 형태를 가지며 상기 각각은 다른 분자 배열을 갖는다. 본 발명은 네마틱 재료를 사용하는 장치에 관한 것이다.
많은 수의 어드레스블 요소의 디스플레이를 제공하기 위해서는 한쪽벽에 열 전극 시리즈와 다른 셀 벽에 행 전극 시리즈와 같은 전극을 만드는 것이 일반적이다. 트위스트된 네마틱 형태의 장치를 위하여 예를들자면 어드레스블 요소 또는 픽셀(pixel)의 x, y 메트릭스를 형성하는 이들은 일반적으로 룸스(rms) 어드레싱 방법을 사용하여 어드레스된다.
액정 장치의 트위스트된 네마틱 그리고 페이스 변화 형태는 적절한 전압의 적용에 의해서 ON 상태로 스위치되며, 적용된 전압이 저 전압 수준 이하로 떨어질 때 OFF 상태로 스위치됨을 허락하는, 즉 이들 장치는 단안정하다. 장치(US-4,596,446 에서 90 도 또는 270 도 뒤틀림)의 네마틱 형태를 위하여, 룸스 어드레스될 수 있는 요소의 수는 장치 전송의 스팁니스(steepness)대 IEEE Trans ED vol ED 21 1972 pages 146 ∼ 155 에서 알트(Alt)와 플레쉬코(pleschko)에 의해 상세히 기술된 전압 커브에 의하여 제한된다. 픽셀의 수를 증가시키는 한가지 방법은 박막 트랜지스터를 근접한 각각의 픽셀에 합병시키는 것이다. 따라서 상기의 디스플레이는 활동적인 메트릭스 디스플레이라 칭한다. 장치의 네마틱 형태의 장점은 비교적으로 저전압을 필요로 한다는 것이다. 그들은 또한 기계적으로 안정되고 넓은 온도 작동 범위를 가진다. 이것은 디스플레이를 나타내는 작고 휴대용 밧데리의 구조를 가능하게 한다.
커다란 디스플레이를 어드레싱하는 또 다른 방법은 쌍안정의 액정 장치를 사용하는데 있다. 강유전성의 액정 디스플레이는 스메틱 액정 장치를 사용한 쌍안정의 장치와 적절한 셀 벽 표면 정열 방법으로 만들어 질 수 있다. 상기 장치는 L J Yu, H Lee, C S Bak 그리고 M M Labes, phys Rev Lett 36, 7, 388(1976); R B Meyer, Mol Cryst Lig Cryst, 40, 33(1977); N A Clark 그리고 S T Lagerwall, Appl phys Lett, 36, 11, 899(1980)에서 기술된 강유전성의 액정 장치(SSFELCDS)를 견고히 해주는 표면이다. 강유전성의 장치의 한가지 단점은 재료를 스위치하기 위하여 비교적으로 커다란 전압이 필요하다는 것이다. 상기의 높은 전압은 디스플레이를 나타내는 휴대용 밧데리를 비싸게 만든다. 또한 상기 디스플레이는 쇼크 저항력의 부족, 제한 온도 영역, 그리고 바늘과 같은 전기적으로 유도되는 결점과 같은 다른 문제점을 가진다. 쌍안정의 표면 장치가 네마틱을 사용하는 것이 성취된다면,그때 디스플레이는 상기에 기술된 2 가지 기술의 장점을 가지게 되면서 아무런 문제점이 없도록 된다.
A Gharbi, R Barberi, G Durand 그리고 P Martinot-Largarde에 의한 특허출원 번호 WO 91/11747, (1991) "쌍안정의 전기적으로 제어되는 액정 광학 장치"와 G Durand, R Barberi, M Giocondo, P Martinot-Largarde 에 의한 특허출원 번호 WO 92/00546 (1991) "플렉고전기 효과에 의해 제어되는 쌍안정 표면을 가진 네마틱 액정 디스플레이"에서 네마틱은 취랄(chiral) 이온 또는 플렉소 전기 커플링의 사용을 경유하여 2 개의 정열 상태 사이에서 스위치될 수 있다. 아래에 상기 사항을 요약한다.
특허출원 번호 WO 91/11747에서 장치는 아래와 같이 기술된다.
1. 셀은 적절한 두께의 SiO 코팅과 2 개의 안정된 상태를 허락하고 각 표면상에 존재하는 증발각을 갖는 2 개의 표면을 사용하도록 만들어진다. 게다가 표면상의 2 개의 상태는 방위각 45 도로 다르게 디자인되어 있꼬 그리고 표면은 2 개의 결과적인 영역들의 각각이 뒤틀리지 않는 것처럼 조작된다.
2. 셀(6㎛ 두께)은 0.5% 의 벤질 퀴니듐 브롬화물(benzyl quininium bromide)와 1.8% 의 페닐 젖산의 5CB 도프로 채워져 있다. 전자는 왼손 방향으로 트위스트된 전기적으로 양성인 취랄 이온이며 후자는 오른손 방향으로 트위스트된 음성 취랄 이온이다. 집중이 최종 혼합을 매우 긴 피치를 갖도록 함으로서 박막 셀에서의 상태가 유니폼하다.
3. 40㎲ 를 위한 110 볼드 DC 펄스의 적용은 그 상태에서 스위칭을 가능하도록 한다. 300㎲ 펄스를 위해 80V 경계가 관찰되는 것처럼 더욱 더 긴 펄스를 위해서 더 낮은 경계가 관찰된다.
4. 추가적인 적절하게 조작된 편광은 약 20 의 대비율로서 다른편이 흰색을 나타낼 때 한쪽은 검정색을 나타낸다.
5. 다른 정점 장치 에너지를 갖는 단안정 표면 사이에서 짧은 피치 취랄 이온 혼합을 사용하는 다양한 장치가 또한 기술된다. 180도 트위스트된 상태와 유니폼 상태 사이의 스위칭은 50V 를 넘는 펄스동안 4㎛ 셀에서 관찰된다.
특허번호 WO 92/00546 에서 아래와 같이 상술된다.
셀은 적절한 두께의 SiO 코팅과 2 개의 안정된 상태를 허락하고 각 표면상에 존재하는 증발각을 갖는 2 개의 표면을 사용하도록 만들어진다. 게다가 표면상의 2 개의 상태는 방위각 45 도로 다르게 디라인되어 있고 그리고 표면은 2 개의 결과적인 영역들의 각각의 뒤틀리지 않는 것처럼 조작된다. 표면은 또한 한 표면상의 경사 상태가 다른 표면상의 기울지 않는 상태 그리고 반대와 함께 라인업 되는 방법으로 조작된다. 따라서 5CB 로 충족될 때, 2 개의 상태를 도 7B와 7C에 도시된 바와같다.
100㎲ 를 위한 1㎛ 셀을 초과하여 14V 직류 펄스의 적용은 상태들 사이의 스위칭을 허락한다. 최종 상태는 플렉소일렉트릭(flexoelectric) 편광에 커플링되는 것에 기인한 펄스의 신호에 의존한다. 동일한 전압 경계는 양 방향에서 스위칭을 위하여 관출된다.
쌍안정 정열을 갖기 위한 듀란드(Durand)에 의한 표면은 정밀한 사선각도에서 증발된 SiO 의 박막이다. 그러나 상기 방법은 증발 각도에서의 어떤 이탈이나 침착 파라미터의 어떠한 것 또는 층 두께가 단지 단안정 정열을 갖는 표면을 생성한다는 단점을 가진다. 이것은 사선증발 기술을 부적합하게 하고, 큰 디스플레이를 매우 어렵게 한다.
미국 특허 4333708 에서는 또 다른 쌍안정의 네마틱 장치가 기술되어 있다.
본 발명은 쌍안정의 네마틱 액정 장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명은 첨부 도면을 참고로 일예에 한하여 설명된다.
도 1 은 어드레스된 액정 디스플레이의 복합 메트리스의 평면도.
도 2 는 도 1 의 디스플레이에 대한 단면도.
도 3 은 1 개의 픽셀당 시간의 함수로서 합성 전압이 주어주는 것을 설명한, 4 개의 열과 1 개의 열을 도시한 파형 다이아그램 세트에 대한 도면.
도 4 는 셀벽의 대칭 이중 격자를 생성하기 위한 장치에 대한 개략도.
도 5 는 방위각 함수로서의 표면 에너지 농도에 대한 이론적 그래프.
도 6a 및 도 6b 는 정열 방향 및 셀벽의 틸팅량을 도시한 다이아그램.
도 7a 내지 도 7c 는 2 개의 대향 사면 상태를 도시한 다이아그램.
도 8 은 대칭(화) 격자를 생성하기 위한 장치의 개략도.
도 9 는 도 8 의 장치에 의해 처리되는 셀벽의 단면도.
본 발명에 따르면 상기에 기술된 문제점은 셀 벽에 정밀하게 형성된 격자의 사용으로 극복된다; 그러한 격자는 2개의 유니폼한 정열 방향중 어느 한개를 채택하는 네마틱 액정 분자를 허용한다. 이들 2정열 방향은 디스플레이를 형성하기 위해 전기적으로 스위치된다.
본 발명에 따른 쌍안정의 네마틱 액정 장치는 액정 재료의 층을 덮는 2 개의 셀 벽과; 양 벽상의 전극 구조; 액정 분자에 정열 방향을 제공하는 양 셀 벽상의 정열 표면; 스위치된 액정 재료의 상태를 구별해 주는 수단을; 포함하며 적어도 현재의 셀상에 이중격자 모양으로 된 표면 정열이 적절한 전기적 신호가 전극에 적용될 때 2 개의 다른 사선의 정열 방향을 채택하는 액정 분자를 허락하는 것을 특징으로 한다.
두 정렬 방향 사이의 작은 이중격자의 모양에 의존하며 변화 가능하다.
이중격자는 포토리소그래픽 공저에 의해 형성된 광 중합체의 외곽층이다[참조 eg M C Hutley, Diffraction Gratings (Acedemic Press, London 1982) p95 - 125; and F Horn, Physics World, 33 (March 1993).] 및 선택적으로, 바이그레팅은엠보싱에 의해, [참조 M T Gale, J Kane and K Knop, J Appl Photo Eng 4, 2, 41 (1978).] 또는 룰링에 의해 가능하면[참조 E G Loewen and R S Wiley, Proc SPIE, 815, 88 (1987).] 캐리어층의 전사에 의해 가능하다.
한쪽 또는 양쪽 셀 벽은 유리와 같은 비교적 두꺼운 비가요성 재료로 형성되거나, 얇은 유리층 또는 예를들어 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 재료와 같은 가소성 재료로 형성 가능하다. 플라스틱 재료는 격자를 갖도록 내부 표면상에 돋을 무늬가 새겨진다. 또한, 엠보싱은 셀이 구부러질 때 액정 재료 흐름을 막는 장벽으로써 및 셀 벽의 정확히 이격시키는 작은 필라(예로들어 1 내지 3㎛ 높이 및 5 내지 50㎛ 이상의 폭)를 제공한다. 선택적으로 필라는 정렬층의 재료에 의해 형성된다.
바이 그레딩은 대칭 또는 비대칭이다. 후자의 경우에 있어서 표면 정렬 및 표면 덜트 모두를 야기한다. 두개의 이중격자는 한 벽상의 높은 표면 덜트가 다른 벽상의 작은 표면 덜트에 대향하여 분무된 구조인 액정 분자가 양 상태를 변환하도록 정열된다.
이중격자 표면은 다음식을 만족하는 표면이다.
여기서 m 과 n 은 정수이고와는 주기수이며는 표면 진폭을 나타내는 함수이다.
이중격자의 표면 에너지의 간단한 이론적 설명을 고려해 보자. 격자 표면은다음으로 나타내진다.
여기서 a, b 는 상수이고 L1, L2는 두 격자의 피치이다.
네메틱이 이 표면과 접촉하여 디렉터장은 n = (cosθcosφ, cosθsinφ, sinθ)으로 주어지며, θ 는 위도각이고, φ 는 경도각이다.
θ = θ (x, y, z) 이고, φ는 상수라 한다.
디렉터는 격자 표면에 탄젠트 방향으로 놓이며 파동이 작을 때
(a, b, < < (L1, L2)
격자 표면은로 멀어진다.
K11= K33로 회절 격자(splay) 및 굽힘 탄성 상수가 서로 동일하고, 꼬임 상수 K22와 다르다면, 그 때 탄성 자유 에너지 밀도는
로 주어지며 여기서이고 θx는 X 에 대한 θ 의 미분값이고, θy와 θz는 유사하다.
오일러-랑그랑게 방정식은 그 때,
이며, 초기 경계조건을 만족하는 해는,
이며,을 규정하며, 즉 A 는 두개의 수직한 격자의 상대 에너지이며, 그 때 단위 영역당 표면 에너지 Fd 는
과 같으며 동일 피치 즉, L1= L2인 격자에 대해 A = (a/b)2이다. 이중격자는 0.5 < A < 2.0 을, 양호하게는 0.8 < A < 1.2, 일반적으로 대칭인, 사인파 격자는 0.8㎛ 의 피치와 0.1㎛의 진폭(피크와 피크의 절반)을 가진다. 비대칭 격자는 피치와 진폭은 동일하나 근사 톱니모양이 다르다.
비대칭 또는 퍼진 이중격자는 h 값이 존재하지 않는 표면, Ψx(h-x) = Ψx(h+x) 을 정의한다. 모든 x 값에 대해, Ψ 는 표면을 나타내는 함수이다. 유사한표현이 회절 격자가 y 방향을 따를때 나타난다. 사인/회절 격자 이중격자의 경우에 있어서 각각 쌍안정 상태는 동일한 경사 현상이 있다. 그러나 대칭성은 모든 주방향에서 변조가 비대칭인 것 예를들어, 격자의 단면이 톱니 모양인 즉, 회절 격자/회절 격자 이중격자를 사용하여 부가로 감소된다. 이 경우에 있어서 쌍안정 상태중 하나가 경사되며 다른것은 제로 경사되는 것을 발견 가능하다.
장치는 전극에 어드레스 전압을 인가하는 수단을 부가로 포함하여 정보를 디스플레이 하기 위해서 두개의 다른 정렬 상태로 변환한다.
액정 재료는 카이랄 이온을 포함하여 장치가 적당한 일방향 전압펄스의 인가를 따르는 큰 ac 전압의 인가에 의해 스위칭 되게 한다.
액정 재료는 적당히 높은 굴절성 전기값을 가져 장치가 적당한 극성의 펄스의 인가에 의해 전기적으로 스위칭되게 한다. 상기 셀은, 액정 물질내의 소량의 타색성 염료(예를들어 D 82 Merck)와 함께 또는 그와 관계없이, 2 칼러 또는 중립 편광자 사이에 배열될 수 있다. 상기 편광자의 편광축, 층 두께 및 물질의 이중 굴절도는 ON 과 OFF 상태 사이에서 디스플레이 대조를 최적화하도록 배열될 수 있다. 예를들어 편광자 광축은 인접 정열 방향과의 평행 또는 수직으로부터 약간 이격될 수 있다.
도 1 및 도 2 의 디스플레이는 유리벽(3,4) 사이에 포함된 콜레스테릭 액정 물질층(2)에 의해 형성된 액정 셀(1)을 포함한다. 스페이서 링(5)은 상기 벽을 통상 2㎛ 의 이격 상태로 유지시킨다. 또한, 2㎛ 직경의 다수의 중합체 스페이서 비트가 정확한 벽 간격을 유지시키기 위해 상기 액정 물질에 분산된다. 예를들어 SnO2의 스트립형 열 전극(6)은 한 벽(3) 위에 형성되며, 유사한 열 전극(7)은 다른 벽(4) 위에 형성된다. m-열 및 n-열 전극은 어드레스 가능한 소자 또는 픽셀의 m, n 패트릭스를 형성한다. 각각의 픽셀은 열 및 역 전극의 교차에 의해 형성된다.
열 드라이버(8)는 각각의 열 전극(6)에 전압을 공급한다. 마찬가지로 열 드라이버(9)는 각각의 열 전극(7)에 전압을 공급한다. 공급된 전압의 제어는 전원(11)으로부터 동력을 그리고 시계(12)로부터 타이밍을 받는 제어 로직(10)으로부터 행하여진다.
셀(1)의 양측부에는 편광자(13,13')가 있다. 양 셀 벽(3,4)이 이중 격자 정열을 가지며 상기 2 개의 정열 방향이 서로 45 °를 이루는 디바이스에 있어서, 상기 편광자는 인접벽(3 또는 4)상의 2 정열 방향중 하나와 평행한 한 편광자의 축을 갖는 서로에 대해 교차된 편광축과 함께 배열된다. 한 벽(3) 위에 이중 격자를 그리고 다른 벽(4) 위에 단일 격자(예를들어 러브 정열, rubbed alignment)를 갖는 장치에 있어서, 상기 편광자(13')는 벽(4) 위의 단일격자 정열과 평행한 축을 가지며, 편광자(13)는 벽(3) 위의 2 정열 방향중 하나와 평행한 축을 갖는다.
부분 반사경(16)은 광원(15)과 함께 셀(1) 뒤에 정열될 수 있다. 이렇게 하므로써, 디스플레이가 반사로 확인될 수 있게 되며, 흐린 주위 광으로 뒤로부터 비치도록 한다. 전송장치에 있어서는 상기 반사경이 생략된다.
도 1 및 도 2 의 셀을 조립하기 전에, 하나 이상의 셀벽은 이중 격자를 제공하기 위해 처리된 면이 된다; 다른 벽은 이중 격자 또는 단일 격자 또는 종래의 레버 정열 처리를 가질 수 있다. 상기 이중 격자를 생성하기 위한 장치는 도 4 에 도시되어 있다.
도 4 에 도시된 바와같이 아르곤 이온 레이저(21)로부터의 광(20)은 제 1 렌즈(22)에 의해 고정 제 1 디퓨저(23) 및 회전 제 2 디퓨저(24) 위로 집중된다. 제 2 렌즈(25)는 팽창된 레이저 빔을 반 알루미늄 처리된 빔 분리기(26)상으로 재조준한다. 광은 빔 분리기(26)로부터 제 1 반사경(27) 및 홀더(29)에 지지된 기판(28)상으로 반사된다. 빔 분리기(26)를 통해 전달된 광은 제 2 반사경(30) 및 기판 위의 제 3 반사경(31)을 반사한다. 따라서 상기 기판(28)은 정지 줄무늬 패턴을 취하는 2 개의 빔(20a,20b)을 수용한다. 상기 불무늬 패턴의 피치는 제 1 및 제 2 반사경(27,31)으로부터의 2 개의 빔(20a,20b) 사이의 각도에 의존한다.
유동 이중 격자(sinusoidal bigrating)는 다음과 같이 도 4 의 장치에 의해 생성될 수 있다 :
실시예 1
셀벽을 형성하기 위해 ITO 피막된 유리(28) 조각은 아세톤 및 이소프로파놀에서 세척되고, 다음에 1.2㎛ 피막 두께를 위해 20 초 동안 4000rpm으로 포토폴리이미드와 함께 회전 피막되었다. 다음에 소프트 베이킹이 30분 동안 80℃ 에서 수행되었다. 다음에 샘플(29)은 도 4 에 도시된 바와같이 아르곤 이온 레이저(21, 파장 : 457.9nm)로부터 발생한 광의 간섭 패턴하에 노출되었다.
상기 샘플(28)은 1.5mW/㎠ 의 전력밀도하에서 90 초 동안 노출되었다. 다음에 90 초 동안의 지속적인 제 2 노출은 심플(28)이 홀더(29)로부터 이동되어 90 ° 회전 및 대체된 후 수행되었다. 다음에 설장이 마이크로포짓 MF319 현상액에서 60 초 동안 침지시킨 후 탈이온수에서 30 초 동안 린스시키므로써 수행되었다. 마지막으로 광폴리이미드는 170℃ 에서 60 분 동안 베이킹된 후 350℃ 에서 30 분동안 추가로 베이킹하므로써 교차 결합된다. 이 경우 최종 샘플은 2 개의 원소 변조가 서로 90 °를 이루는 표면 경감 이중 격자를 포함한다. 그러나 만약 상기 변조가 서로 90 ° 이하, 예를들어 45 °를 이를경우, 특정 응용 차원에서의 장점을 가질 수도 있다.
이중 격자의 치수는 정밀하다; 비교적 좁은 범위의 값 이외에는, 상기 격자는 2 방향의 정열을 제공할 수 없다.
이것은 접촉면에 있는 네마틱 디렉터(nematic director)의 방위각 방위의 함수로서 액정/격자 접촉면하의 표면 에너지 밀도에 대한 이론적 구획을 도시하는 도 5 를 참고로 설명된다. A(=(a/b)-)의 여러값에 대한 여러 곡선이 구획되어 있으며, 각각의 경우 표면상의 예정 네마틱 방위가 함수 극소점들에 위치한다. 이러한 모델링에 있어서 상기 액정 물질 상수(K33/K22)는 대표적인 네마틱에 상당하는 1.25 로 설정된다. A=0.8 인 경우, +/- 90 ° 하에 2 개의 퇴화 극소점이 존재하며, 즉 네마틱 지도자는 y 방향을 따라 위치한다. 마찬가지로 A=1.2 일 경우, 상기 네마틱 지도자는 x 방향에 위치한다 : x 및 y 는 격자면의 평면상의 축이다. 그러나 2 개의 원소 방향에 있어서의 홈의 깊이가 유사한 진폭(A 가 1 에 근접)일 경우, 상기 홈 방향에 대한 중간 각도하에 2 개의 적합한 상태가 존재한다. A<0.9 또는 A>1.1 인 경우, 이러한 쌍안정은 상실되고, 상기 이론은 5% 이하로 홈 깊이가 제어되도록 요구된다. 이러한 억제는 포토리소그래픽 또는 인테페로그래픽 격자 제조에 있어서 문제가 되지 않는다. 따라서 상기 실시예에 있어서의 쌍안정(bistability)은, 격자에 의해 쉽게 달성되고 부정한(obligue) 증발을 통해서는 극히 달성하기 어려운 두 방향 사이의 정확한 에너지 평형을 필요로 한다. 즉, 0.9<A<1.1.
실시예 2
A=1.0 인 실시예 1 에서 제조된 쌍 격자를 갖는 두개의 셀 벽을 사용하여,그로인해 셀벽의 홈이 다른 셀벽의 홈과 동일한 방향이도록 셀내에 네마틱 재질의 10㎛ 두께층이 이 셀은 네마틱 액정 E7(merck 재료)으로 충진된다. 현미경으로 관찰해보면 이론과 부합되어 홈 방향에 대해 +/-450 의 두 균일한 정렬 방향이 나타난다. 각 상태의 대략 동일한 영역이 보인다. 이들 두 상태중 어느 하나는 자기장내의 온도 순환(cycling)에 의해 뒷받침될 수 있다. 예를들어 셀은 E7 등방 상태(isotropic state of E7)는 가열된 후 45 ° 방향을 따라 2.0T 의 자기장에서 냉각된다. 이로인해 디렉터가 +45 ° 방향을 가리키는 한 상태 b 로 유도된다. 마찬가지로 -45 ° 방향으로의 자기장에서의 냉각이 -450 상태를 지지한다. 최종적으로 어떤 자기장에서의 냉각도 셀을, 두 상태가 셀 영역을 분할하는 렌덤한 구조로 복귀시키지 않는다. 이러한 특정 형태는 또한 듀란드(Durand)의 방법을 이용하여 키랄 이온을 갖는 네마틱을 도우핑하므로써 스위칭될 수 있다.
실시예 3
사인곡선형 이중격자 역시 아래의 방법으로 만들어질 수도 있다. 셀벽을 형성하도록 ITO 코팅된 유리(28)의 조각은 아세톤과 이소프로판올로 세척된 후 0.5㎛ 의 코팅 두께가 생성되도록 30 초 동안 4000rpm 에서 감광제(시플리(shipley) 1905)로 스핀 코팅된다. 이후 부드러운 열건조(softbaking)가 90℃ 에서 30 분간 이루어진다. 이후 샘플(29)은 1.5㎛ x 1.5㎛ 의 이중격자를 포함하는 접촉 포토리쏘그래픽 마스크를 통해 수은 램프로부터의 빛에 노출된다.
MF319 에서 10 초간 현상된 후 1.5mW/㎠ 에서 25 초간 노출이 이루어진다. 105℃ 에서의 하드건조 이후 셀이 구조된다. 액정 재료 두께는 5㎛ 이다. 스위칭거동은 실시예 2 에서와 동일한 것으로 밝혀졌다.
단일 격자와 하나의 셀벽상의 쌍 격자(예, 마찰 정렬 처리)로 구성된 셀에 있어서는, 액정 재료 디렉터가 단일 격자 표면상의 홈 방향을 따르고 이중격자 표면상의 홈 방향에 대해 중간 각도로 놓이는 두가지의 비틀린 상태가 관측된다. 이는 액정의 탄성 상수와 동일한 크기의 격자의 엥커링강도(anchoring strength)인 것으로 간주하는 것이다. 이러한 형태는 또한 키랄이온으로 스위칭될 수 있다.
그 주 홈 방향중 하나를 따라 블레이징(비대칭)되는 이중격자를 제조하므로써 쌍안정 상태에 예비 경사가 부여될 수 있다. 이는 엔 케이 셰리돈의 응용물리학 12,316(1968)에 기술된 수정 인터페로미터를 사용하여 이루어질 수도 있다.
제 8 도는 블레이징 처리된 격자를 제조하기 위한 장치를 도시한다. 도시된 바와같이 아르곤 이온 레이저(41)로부터의 빛(40)(457.9nm 의 파장)은 제 1 렌즈(42)에 의해 고정 디퓨저(43) 및 회전 디퓨저(44)상에 집중(focusing)된다. 제 2 렌즈(45)는 이제 확대된 레이저 비임(40)을 다시 조준하고 이는 반 알루미늄제의 비임 분할기(46)에 의해 두개의 거울(47,48)상으로 크기 분할된다. 격자로 형성될 기판(49)의 두개의 거울(47,48) 사이에 위치하는 샘플 홀더(50)에 장착된다. 두개의 거울(47,48) 사이의 역전파 빔(counter propagating beams)은 레이저 파장의 절반 주기를 갖는 광 정재파(optical standing wave)를 셋업한다.
샘플 홀더(50)에 장착되기 이전에 ITO(인듐 주석 산화물)로 코팅된 유리 재질의 기판(49)이 아세톤 및 이소프로판올로 세척된 후 4000rpm 에서 30초 동안 포토폴리이미드(시바 가이기 343)로 스핀 코팅되어 3.5㎛ 두께의 코팅(41)을 제공한다. 부드러운 열견조가 80℃ 에서 15 분간 이루어지고 이후 15 분간 100℃ 에서 실시된다. 기판(49)은 제 4 도에 도시된 바와같이 샘플 홀더(50)에 장착되어 아르곤 이온 레이저(410로부터의 빛의 정재파 패턴에 대해 경사 각도로 노출된다. 이는 엠 씨 허틀리의 회절 격자(아카데믹 출판사, 런던 1982)의 pp 95-125 에 나와있는 인터페로그래픽 격자 제조의 특정 예이다.
간섭 가장자리는 제 9 도에 도시되어 있듯이 포토폴리머층(51)에 기록된다. 격자의 피치는 격자(49)와 정재파 사이의 각도에 따라 달라진다. 통상의 노출은 1.5mW/㎠ 의 샘플 파워 농도로 300 초 동안이다. 포스트 노출 베이크(105℃, 5 분) 이후, 샘플은 QZ3301(시바 가이기)에서 15 초간 스핀 전진되고 QZ3312 에서 15 초간 헹궈진다.
하나의 쌍안정 상태에서 제로 예비 경사를 부여하는 두개의 혼합 격자의 사용은 도 6a, b 를 참조하여 설명한다. 도 6 은 셀의 뒷면을 도시한다. 혼합 방향은 화살표로 도시되며 이들 방향은 실제로(주격자 방향 각각을 따라 단면 도시된) 톱니 모듈레이션의 긴 깎인면(facets)과 일치할 수 있다. 이후 표면의 대칭은 혼합 방향 A1사이의 사분면에 놓이는 상태가 예비 경사지고 다른 상태(B)는 경사지지 않는 것을 의미한다(두 주 모듈레이션이 상이한 크기 또는 상이한 비대칭량을 가지면 양 상태는 상이한 정도로 예비 경사될 것이다). 도 6b 는 면이 위를 향하는 바닥벽을 도시하며 혼합 방향은 화살표로 도시된다. 도 6a 의 상면(아래를 향함)이 도 6b 에 도시된(위를 향하는) 바닥면의 방향으로 구조되면, 두개의 액정 상태가 얻어진다 : 도 7a, 7b, 7c 에 도시된 A1B2와 B1A2이들 바깥쪽으로 벌어진 형상은 두 상태가 반대의 벌어짐 사인을 갖는 것처럼 중요하며, 셀벽상의 전극 사이에 가해지는 전계에 의한 플렉스일렉트릭 편광(p 로 도시)에 대한 커플링은 전술한 WO 92/00546 에 기술된 것과 유사한 방식으로 상태의 스위칭이 가능하게 한다.
상기 셀과 유사하지만 두개의 이중격자 유도 액정 정렬 방향 사이 각도가 45 °인 셀을 사용한 표시는 도 3 에 도시하듯이 전압으로 어드레싱될 수도 있다.
도시된 바와같이 한 열내의 네개의 연속 열(rows)(R1,R2,R3, R4)에 있는 픽셀이 스위칭된다. 두개의 가능한 정렬 방향은 임의로 ON 과 OFF 상태로 정의될 수 있다. R1, R4 열이 ON 상태로 스위칭되고 R2, R3 열이 OFF 상태로 스위칭된다.
3 주기(time periods : ts) 동안의 +Vs 스트로브 펄스와 이어지는 3 주기 동안의 -Vs 스트로브 펄스가 차례로 열에 도달하도록 적용된다. 데이타 파형이 도시된 바와같이 열에 인가되고, ON 픽셀에 대한 1ts 동안의 -Vd 와 이어지는 1ts 동안의 +Vd, 그리고 OFF 픽셀에 대한 1ts 동안의 -Vd 와 1ts 동안의 -Vd 를 포함한다.
합성 전압은 먼저 양전위 그다음의 음전위의 대형 전압이다. 이는 셀벽에 법선으로 즉, 호메오스트로픽 상태로 네마틱 액정 재료분자(보다 정확하게는 디렉터)를 정렬시킨다. 작은 양전위 펄스는 액정재료의 취랄 열을 하나의 셀로 이동시키고 적용 전압이 없는 경우 동질 상태로 액정 재료를 완화시킬 때 ON 상태의 정렬 방향으로 스위칭된다. 음전위 펄스는 dc 밸런스를 제공하고 불충분한 마그네튜드(magnetude)를 이루어 부가의 스위칭을 유발시킨다.
스위칭 상태에서, 모든 분자는 하나의 편광자(13)의 광축을 따라 정렬된다. 편광자(13,13')의 광축이 크로스되므로, 편광자(13)로부터 분극된 광선은 다른 편광자(13')에 의해 차단될 셀을 통해 통과된다. 그래서, 최소한의 광선이 장치를 통해 전달되게 된다. 셀이 스위치되어 모든 분자가 편광자(13,13')에 45 °의 방향으로 정렬되면 최대 광선이 편광자(13,13')의 상대 위치 설정 및 액정 이중 굴절성으로 인해 셀을 통해 전달된다.
유사하게는, 네마틱은 유용하게 큰 플렉소일렉트릭 상수(flexoelectric constant) 즉 약 10-4cgs 이상을 갖도록, 제 7 도를 참조로 기술한 2 개의 펼쳐진 상태 사이에 스위치될 수 있다.
2 개의 이중격자를 가진 셀의 스위치된 상태에서, 네마틱 액정재료는 층을 가로질러 꼬이지 않게 되고, 이는 일반적으로 재료가 90 ° 트위스트되는 트위스트된 네마틱 장치와 비교된다. 하나의 셀상의 단격자와 다른 벽상의 이중격자를 가진 셀을 위해 2 개의 스위치된 상태 즉 45 ° 및 -45 °의 트위스트량이 제공된다.
상기 예에서의 격자는 0.8㎛ 의 피치를 갖지만, 보다 넓은 범위의 피치가 사용될 수 있다. 제 4 도의 구성은 0.25㎛ 이상의 격자의 피치를 갖을 수 있지만, 작은 피치가 자외선 레이저로 만들어질 수 있다. 단일의 사인곡선 격자를 위한 단위 면적당 방위각의 정렬 에너지는
[수학식]
로 계산될 수 있고, (D W Berreman, Pys Rev Lett, 28, 1683(1972)), 여기에서, a 는 격자 넓이(단면이 V 인 홈 깊이에 대한 피크의 절반)이고, L은 피치이다. 더나아가, 짧은 피치는 a 가 너무커서 큰 전압이 드롭될 경우 필드가 셀에 적용될 때 격자를 가로질러 발생되기 때문에 충분한 에너지를 얻는 것이 바람직하다.
유효한 쌍안정 스위칭 또한 표면에서 파손될 앵커링을 필요로 한다. 필요한 전압이 격자를 형성하는 폴리머의 천정 앵커링 에너지에 의존된다. 프로세싱이나 폴리머 재료의 신중한 선택은 전압을 최소화시킨다. 또한, 격자는 레시틴같은 서피슨트(surfacent)로 코팅될 수 있다.

Claims (13)

  1. 액정 재료층을 둘러싸는 2 개의 셀 벽과, 양 벽상의 전극 구조체와, 액정 분자에 대해 정렬 방향을 제공하는 양 셀벽상의 표면 정렬부와, 액정재료의 스위치된 상태 사이를 구별하는 수단을 구비하는 쌍안정 네마틱 액정 장치에 있어서,
    적절한 전기 신호가 전극상에 적용될 때, 2 개의 다른 각도의 정렬 방향을 채택하도록 액정 분자를 허용하는 하나 이상의 셀벽상의 표면 정렬 이중격자를 구비하는 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 이중격자는 이중격자의 상대 에너지(A)가 0.8 보다 크고 1.2 보다 작은 즉, 0.8<A<1.2 를 갖는 프로필을 갖는 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 양 셀벽은 이중격자 표면을 가지며, 양 셀벽의 2 개의 정렬 방향은 서로 일치되는 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 셀 벽에는 이중격자 정렬부가 제공되고, 다른 셀 벽에는 단일의정렬 방향이 이중격자의 2 개의 허용된 정렬 방향 사이에 놓이는 단안정 단일 정렬 방향 트리트먼트가 제공되는 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이중격자는 하나 이상의 비대칭 격자 프로필을 갖는 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이중격자는 하나 이상의 대칭 격자 프로필을 갖는 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 셀벽상의 비대칭 정렬 방향은 동일 방향으로 서로 대향된 것을 특징으로 하는 쌍안정 네마틱 액정 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 셀벽상의 비대칭 정렬 방향은 반대 방향으로 서로 대향된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이중격자는 인터페로그래피, 포토리소그래피, 엠보싱, 룰링 또는 캐리어 트랜스퍼에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀벽은 유리재로 형성된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀벽은 가요성 플라스틱재로 형성된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    스페이서 필러(spacer pillars)가 하나 또는 2 개의 셀벽상에 형성된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    스페이서 필러가 하나 또는 2 개의 셀벽상의 격자를 형성하는 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 네마틱 액정 장치.
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9502635D0 (en) * 1995-02-10 1995-03-29 Secr Defence Liquid crystal device alignment
GB9521106D0 (en) 1995-10-16 1995-12-20 Secr Defence Bistable nematic liquid crystal device
FR2740894B1 (fr) * 1995-11-08 1998-01-23 Centre Nat Rech Scient Dispositif d'affichage perfectionne a base de cristaux liquides et a effet bistable
US6690474B1 (en) * 1996-02-12 2004-02-10 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and methods for surface contour measurement
GB9607854D0 (en) * 1996-04-16 1996-06-19 Secr Defence Liquid crystal device
GB2314640A (en) * 1996-06-26 1998-01-07 Sharp Kk Liquid crystal devices
GB2314641A (en) * 1996-06-26 1998-01-07 Sharp Kk Liquid crystal devices
FR2762915B1 (fr) * 1997-05-02 1999-07-16 Ist Naz Fisica Della Materia Cellule comprenant une plaque a ancrage controle pour cristaux liquides nematiques et procede de realisation d'une telle plaque
WO1999018474A1 (en) * 1997-10-08 1999-04-15 Hewlett-Packard Company Liquid crystal device alignment
GB2345979A (en) 1999-01-23 2000-07-26 Ibm High reflectivity bistable liquid crystal display
EP1028346A3 (en) * 1999-02-12 2002-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal element and manufacturing method thereof
EP1067425B1 (en) 1999-07-09 2008-12-17 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Liquid crystal device and manufacturing method thereof
GB9928126D0 (en) * 1999-11-30 2000-01-26 Secr Defence Bistable nematic liquid crystal device
US7460200B2 (en) 2000-03-27 2008-12-02 Helwett-Packard Development Company, L.P. Liquid crystal alignment
EP1139154B1 (en) * 2000-03-27 2007-05-23 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Liquid crystal alignment
EP1139151B1 (en) 2000-03-27 2007-05-16 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Bistable nematic liquid crystal device
EP1139150A1 (en) 2000-03-27 2001-10-04 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Liquid crystal alignment structure
FR2808891B1 (fr) * 2000-05-12 2003-07-25 Nemoptic Dispositif bistable d'affichage en reflexion
FR2808890B1 (fr) * 2000-05-12 2002-08-09 Nemoptic Dispositif bistable d'affichage en reflexion avec contraste inverse
GB0017312D0 (en) 2000-07-15 2000-08-30 Secr Defence Bistable liquid crystal devices
GB0022055D0 (en) 2000-09-07 2000-10-25 Secr Defence Addressing multistable nematic liquid crystal devices
EP1271225A1 (en) * 2001-06-22 2003-01-02 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Bistable nematic liquid crystal device
EP1353217A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-15 JSR Corporation Optical alignment method and liquid crystal display element
GB0209917D0 (en) * 2002-04-30 2002-06-05 Hewlett Packard Co Bistable nematic liquid crystal device
AU2003251123A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-19 Zbd Displays Ltd Display device having a material with at least two stable configurations
US20060035086A1 (en) * 2002-10-17 2006-02-16 Qinetiq Limited Liquid crystal alignment layer
FR2846453B1 (fr) * 2002-10-28 2005-01-28 Valois Sas Dispositif d'affichage electronique et dispositif de distribution de produit fluide comportant un tel dispositif d'affichage
FR2847704B1 (fr) * 2002-11-26 2005-01-28 Nemoptic Procede et dispositif perfectionnes d'affichage a cristal liquide nematique bistable
FR2854980B1 (fr) * 2003-05-16 2005-07-15 Nemoptic Procede et dispositif perfectionnes d'affichage a cristal liquide nematique bistable
FR2863061B1 (fr) * 2003-11-28 2006-02-24 Nemoptic Dispositif d'affichage a ecran de type nematique optimisant le blanc et procede de definition de ce dispositif
US7196758B2 (en) * 2003-12-30 2007-03-27 3M Innovative Properties Company Method of alignment of liquid crystals comprising exposing an alignment material to an interference pattern
TW201324498A (zh) * 2004-09-27 2013-06-16 Qualcomm Mems Technologies Inc 雙態顯示器之控制器及驅動器特性
GB0426582D0 (en) * 2004-12-03 2005-01-05 Univ Strathclyde Bistable liquid crystal device
GB2424716B (en) * 2005-03-29 2010-03-24 Hewlett Packard Development Co Bistable liquid crystal display device
JP4797451B2 (ja) * 2005-06-01 2011-10-19 ソニー株式会社 液晶表示装置
US7551252B2 (en) * 2005-11-29 2009-06-23 The Hong Kong University Of Science And Technology Bistable twisted nematic liquid crystal display based on dual frequency operation
GB0611141D0 (en) 2006-06-07 2006-07-19 Univ Strathclyde Multistable reflective liquid crystal device
CN103336411B (zh) * 2013-07-03 2015-08-19 哈尔滨工业大学 带微沟槽结构的液晶盒及其制作方法和基于该液晶盒控制激光随电压变化连续调谐的方法
US10698284B2 (en) 2018-09-24 2020-06-30 Sharp Kabushiki Kaisha ZBD liquid crystal device and methods of operating such device
US10670910B2 (en) 2018-09-24 2020-06-02 Sharp Kabushiki Kaisha LCD with four stable and optically distinct states

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4239345A (en) * 1979-04-16 1980-12-16 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Bistable liquid crystal twist cell
US4333708A (en) * 1979-11-30 1982-06-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Mechanically multistable liquid crystal cell
US4601544A (en) * 1982-10-15 1986-07-22 At&T Bell Laboratories Nematic liquid crystal storage display device
GB8318863D0 (en) * 1983-07-12 1983-08-10 Secr Defence Thermochromic liquid crystal displays
JPS6327815A (ja) * 1986-07-22 1988-02-05 Victor Co Of Japan Ltd 液晶表示素子の製造方法
FR2624985B1 (fr) * 1987-12-17 1992-08-21 Centre Nat Rech Scient Dispositifs optiques a cristaux liquides presentant un gradient controle d'ordre en surface
FR2666908B2 (fr) * 1990-01-30 1992-12-18 Centre Nat Rech Scient Perfectionnements aux dispositifs optiques bistables a cristaux liquides et commande electrochirale.
FR2666923A2 (fr) * 1990-06-22 1992-03-20 Centre Nat Rech Scient Perfectionnements aux afficheurs a cristal liquide nematique, a bistabilite de surface, commandes par effet flexoelectrique.
GB9110277D0 (en) * 1991-05-11 1991-07-03 The Technology Partnership Ltd Surface relief optical polariser
US5384650A (en) * 1992-04-06 1995-01-24 Hughes Aircraft Company Light valve with twisted perpendicular liquid crystal with a negative dielectric anisotropy

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Publication number Publication date
JPH09508716A (ja) 1997-09-02
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DE69500922D1 (de) 1997-11-27

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