KR100379198B1 - 액정 장치, 액정 표시 장치, 및 표시 패널 - Google Patents

Abstract

액정 장치는 그 사이에 끼워진 네마틱 액정을 갖는 두개의 기판을 포함하고, 상부 및 하부 기판의 단축 배향 방향은 평행하거나 혹은 반평행하다. 액정 장치의 리타데이션 값의 온도 의존 변화는 온도 변화로 인한 액정 조성물의 복굴절 변화를 보상하기 위해 액정 분자의 배향 상태를 변화시킴으로써 감소된다. 따라서, 액정 조성물의

Description

액정 장치, 액정 표시 장치, 및 표시 패널{LIQUID CRYSTAL DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND DISPLAY PANEL}

본 발명은 네마틱 액정을 사용한 액정 장치, 액정 표시 장치, 및 다중 액정 표시 장치를 사용한 표시 패널에 관한 것이다.

종래에는, 액정 셀의 상부 및 하부 기판의 러빙(rubbing) 방향이 90회전되었던 TN(트위스티드 네마틱; Twisted Nematic)이 네마틱 액정 배향용으로 통상적으로 사용되었으나, 러빙 처리가 상부 및 하부 기판에 대하여 반평행(anti-parallel) 방향으로 행해지고, 네마틱 액정이 두개의 상부 및 하부 전극 기판들 사이에 끼워진 ECB(Electrically Controlled Birefringence)와, 러빙 처리가 동일한 방향으로 행해지는 배향(스플레이 배향)과 같은 다른 방법들 또한 공지된 상태이다. 또한, 동일한 방향으로 러빙된 스플레이 배향에 전압이 인가되어서 특히, 벤드(bend) 방향으로 배향 변화를 발생시켜 반응 속도를 향상시키는 방법이 1983년에 Bos 등에 의해 보고되었다(도 1의 π셀을 참조).

이러한 벤드 배향 셀에 대한 위상 보상을 행함으로써 가시 각도의 특성을 향상하기 위한 연구가 1992에 Uchida 등에 의해 보고되었다(OCB cell:Optically Compensated Birefringence cell). 도 2는 이러한 OCB 셀들의 대표적 구성을 나타낸다. 도면에서, 참조 번호 (71) 및 (75)는 편광자를, 참조 번호 (72) 및 (73)은 위상 보상판을, 참조 번호 (74)는 액정 셀을 나타낸다.

이러한 벤드 배향형 네마틱 액정은 액정에 응답하여 역류(backflow) 현상을 억제함으로써 반응도를 향상하고 반응 속도를 개선시킨다.

그러나, 실제 표시 장치에서 이러한 ECB, 스플레이, 및 OCB 모드들을 사용하는 경우에 여러 문제들이 존재한다. 그 문제들 중 하나는 액정 조성물의 굴절률 이방성(이하,으로 함)의 온도 특성으로 인해, 최적 온도에서의 콘트라스트와 비교했을 때 온도 변화에 따라 컨트라스트가 저하된다는 문제가 있다.

따라서, 이러한 종래 기술의 과제를 해결하고, 액정 조성물의의 온도 특성으로 인해 야기되는 컨트라스트의 저하를 억제함으로서 우수한 표시 특성을 갖는 액정 표시 장치 및 표시 패널을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

이러한 목적으로, 본 발명은 두개의 기판과, 이 기판들 사이에 끼워진 네마틱 액정 조성물을 포함하고, 상부 및 하부 기판의 단축 배향 방향이 평행하거나 반평행하고, 온도 변화로 인한 액정 조성물의 복굴절 변화를 보상하기 위해 액정 분자의 배향 상태를 변화시켜 액정 표시 장치의 리타데이션(retardation) 값의 온도 의존 변화를 저감하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 및 표시 패널을 제공한다.

본 발명은 또한, 복수의 액정 표시 장치의 배열을 포함하는 표시 패널을 제공한다.

특히, 30℃에서의이 0.150 이상인 네마틱 액정을 주성분으로 하는 액정 조성물을 사용하고, 기판 계면에서 30℃에서의 액정 분자의 프리틸트 각이 10°에서 45°까지의 값으로 하는 것에 의해 상기 복굴절 변화를 보상할 수 있다.

본 발명에 따른 상부 및 하부 기판의 배향은 바람직하게는, 수직 및 높은 프리틸트 각을 갖는 유기계 배향막에 러빙 처리가 행해져서, 단축 배향성을 제공할 수 있다.

스위칭 장치 등을 사용하여 본 발명의 액정 장치를 구동하는 때에는, 바람직하게는 위상 보상을 행함으로써 블랙이 표시되고, 특히 바람직하게는 구동 전압의 고 전압측을 블랙으로 하는 정규-화이트(normal white) 모드를 사용한다.

도 1은 스플레이 배향(splay orientation) 방법으로 π셀을 나타낸 간략한 단면도.

도 2는 위상 보상 처리를 받은 OCB 셀을 나타내는 간략한 단면도.

도 3은 액정 조성물의의 온도 특성을 나타내는 그래프.

도 4는 액정 조성물의 온도로 인한 프리틸트(pre-tilt) 각도 변화를 도시한 그래프.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 장치의 전압 및 리타데이션(retardation) 특성을 도시한 그래프.

도 6은 제2 비교예에 따른 액정 장치의 전압 및 리타데이션 특성을 도시한 그래프.

도 7은 본 발명에 따른 액정 장치의 실시예에 따라 하나의 픽셀분을 도시한 간략한 단면도.

도 8은 도 7에 도시된 액정 표시 장치를 포함한 표시 패널의 간략한 평면도.

도 9는 도 8에 도시된 구동기에 인가되어질 전압 파형예를 도시한 도면.

도 10은 액정 조성물의 프리틸트 각과 컨트라스트의 온도 의존 변화와의 관계를 도시한 그래프.

도 11은 컨트라스트의 온도 의존 변화와 액정 조성물의과의 관계를 도시한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 기판

21 : 게이트 전극

25 : 소스 전극

38 : 액정층

37 : TFT

53 : 스캐닝 신호 라인

54 : 정보 신호 라인

본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부하는 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명자등은 상부 및 하부 기판에서 수직 또는 높은 프리틸트를 갖는 유기계 배향막이 평행하거나 반평행하게 러빙 처리를 받은 상태의 액정 셀 사이에 네마틱 액정을 샌드위치시킨 경우, 액정 조성물의온도 특성이 상쇄되도록 배향 상태가 변화한다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다. 일반적으로, 액정 조성물의온도 특성은 고온측에서는 작아지고 온도가 낮아지면 증가한다는 것을 알고 있다. 도 3은 본 실시예에서 사용되는 액정 조성물의온도 특성을 도시한다.

도 3은 X축은 온도를, 수직축은 굴절률 이방성을 갖고, 액정의의 온도 의존 변화를 도시하는 그래프이다. 도면에 도시된 바와 같이, 액정의은 온도가 낮을 때 높고, 온도가 높을 때 낮다. 일반적으로, 액정이라 불리는 모든 조성물들은 그 종류에 관계 없이 이러한 온도 의존 변화를 나타낸다. 이렇게 고온측에서 낮아지는을 보상하기 위해 어떠한 방법을 고안할 필요가 있다는 것을 본 발명자등은 인식하였고, 이러한 방법이 고안될 수 있는지를 연구하였다.

이제, 수직 또는 매우 높은 프리틸트 각을 갖는 유기계 배향막이 러빙 처리를 받은 액정 조성물을 액정 셀 사이에 샌드위치시킨 경우, 온도에 따라 프리틸트 각이 가역적으로 변화하는 것을 본 발명자등이 알아내었다. 도 4는 이 사실의 일례를 나타낸다.

도 4에서 X축은 온도를, 그 수직축은 액정 분자의 프리틸트 각을 취한 그래프이다. 도시된 바와 같이, 온도가 낮은 측일 때 높은 프리틸트 각을, 온도가 높은 측일 때 낮은 프리틸트 각을 나타낸다. 즉, 액정 조성물의이 작아지는 높은 온도에서 프리틸트 각이 작아지고, 액정 조성물의이 커지는 낮은 온도에서 프리틸트 각이 커지도록 배열함으로써 액정 장치의 리타데이션의 온도 상관도를 눈에 띄게 감소시킬 수 있다.

본 실시예는 벤드 배향 액정 장치를 후술할 것이다. 도 3을 참조하여 상술된 바와 같이, 정규 액정 분자의값은 온도에 따라 다르지만, 분자 그 자체의 배향 방향은 이러한 온도 변화로 인해 거의 변화하지 않는다. 그러나, 온도 변화는 각 분자의을 상이하게 한다. 리타데이션 값 R은 기판 방향을 따라 각 기판 사이에 끼워진 액정 분자의의 합을 함의하고,에 의해 정의된다(여기서, d는 액정 두께를 나타냄). 본 실시예에서, 벤드 배향 액정 장치가 사용된 이유는 리타데이션 값의 제어가 특히 벤드 배향 액정 장치와 함께 고려되었기 때문이다. 역으로 말하자면, TN 액정 장치에 대해서는, 리타데이션 값을 고려하여 이 장치를 설계할 필요가 없다. 따라서, 본 발명은 TN 액정 장치에 적용되는 것보다는 예를 들어, 리타데이션 값의 제어를 고려해야 하는 스플레이(splay) 배향 혹은 ECB형 액정 장치에서 적절히 사용될 수 있다.

또한, 본 실시예는 표시 장치로서 액정 장치를 사용한 구성을 참조하여 후술될 것이지만, 본 발명은 또한, 예를 들어, 광 밸브(light valve) 기능을 필요로 하는 액정 장치와 같이 액정 분자의 스위칭 활동을 사용하는 다른 기술 분야에도 적용될 수 있다.

본 실시예에서, 온도에 따라 변화하는 액정의에 대해 보상하기 위한 여러 방법으로, 특히에 대해 보상하기 위해 온도에 따른 프리틸트 각을 변화시키는 것은 리타데이션 값의 온도 의존 변화를 감소시킬 수 있다.

본 실시예에서, 액정 장치는 표시 장치로서 사용되었다. 도 2에 도시된 바와 같이, 높은 컨트라스트를 얻기 위해 위상 보상판이 사용되었다. 위상 보상판은 배향 방향에 수직하도록 설정되었다(단축 방향). 위상 보상판의 배향 방향을 고려한 이러한 배향 수단을 사용하여, 리타데이션에서의 변화를 줄일 뿐 아니라 표시 특성에서의 변화, 특히 컨트라스트의 온도 의존 변화를 두드러지게 감소시킬 수 있다는 것을 발견하였다.

또한, 액정 장치의 프리틸트 값을 적절히 설계함으로써, 컨트라스트의 변동이 최적화될 수 있게 한다. 30℃에서의 프리틸트 각을 10°이상으로 설정함으로써 30℃ 이하의 온도에서 리타데이션 값의 변동이 두드러지게 감소할 수 있게 한다. 이 경우, 굴절형 표시에서는 실온(예를 들어, 30℃)에서 저온까지 가능한 균일하도록 컨트라스트가 만들어지는 구성이 사용될 수 있다.

또한, 30℃에서 프리틸트 각을 30°이상으로 설정함으로써, 저온측에서 고온측까지의 리타데이션 값의 변동을 두드러지게 감소시킬 수 있다. 이 구성은 투과형 백 라이트(back light)를 갖는 액정 표시에서 사용될 수 있다.

또한, 목적 프리틸트 각을 특정 각, 이 경우 예를 들어 45°보다 크게 설정하면, 배향의 변화도가 너무 크게 되어서 저온에서의 리타데이션 변동이 커져 컨트라스트를 저하시킨다. 따라서, 프리틸트 각은 45°이하에서 사용되어야만 한다는 것을 알게 되었다.

또한, 본 실시예는 1.150 이상을 갖는 액정 재료 혹은 실용을 위해 다른 재료와 혼합되어 액정 조성물을 사용하는 경우에도 매우 효과적이다. 그 이유는 액정 조성물의의 절대값이 클수록 온도 의존 변화량이 커지고, 이 변화로 인한 컨트라스트의 온도 의존 변화 또한 두드러진다.

따라서, 본 발명자등은에 대해 큰 절대값을 갖는 액정 물질 혹은 액정 조성물이 사용되는 경우에, 본 실시예를 적절히 사용한다는 것을 발견하였다.

본 발명자등이 이것을 발견한 방식을 보다 상세히 설명하자면, 일반적으로, 30℃에서의을 기준으로 할 때, 10℃ 및 50℃로의 온도 변화에서 대략 10% 내지 20%로의 온도 특성이 변화되었다. 30℃에서의값은 표시 장치의 컨트라스트 특성을 평가하기 위한 목적으로 기준으로서 사용된다. 도 11은 컨트라스트의 온도 의존 변화(30℃에서의 컨트라스트와 10℃에서의 컨트라스트와의 차이)와 액정 조성물의과의 관계를 도시한 그래프이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상이한에 대해 액정 조성물을 비교한 본 발명에 따른 액정 장치의 제조 결과는, 0.140 이상, 특히 0.150 이상의을 갖는 액정 조성물을 사용한 액정 장치에서 컨트라스트 차이가 크다는 것을 나타내고, 본 발명은 0.150 이상을 갖는 액정 조성물을 사용한 구성에서 효과적이라는 것을 나타낸다.

부연하자면, 본 실시예는 또한 액정 조성물을 사용하는 대신 온도 변화에 따라 특정 값을 초과하는값을 갖는 단일 액정 물질이 선택되어 사용되는 경우에도 적용될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 액정 장치의 하나의 픽셀의 간략한 단면도가 도 7에 도시되어 있고, 액정 장치가 내장되어 있는 표시 패널의 간략한 평면도가 도 8에 도시되어 있다. 본 액정 장치는 TFT가 스위칭 장치로서 사용되는 액티브 매트릭스 액정 장치이며, 도 8에 도시된 바와 같이 다중 픽셀 전극(30)은 하나의 매트릭스내에 배열되어 있고, 각 픽셀 전극(30)에 위치된 TFT(37)의 게이트 전극은 스캐닝 신호 라인(53)에 연결되고, 소스 전극들은 매트릭스 와이어링을 형성하기 위해 정보 신호 라인(54)에 각각 와이어링되고, 스캐닝 선택 신호(TFT(37)에 대한 온(ON) 신호)는 스캐닝 신호 제공 회로(51)에서 스캐닝 신호 라인(53)으로 순서대로 제공되고, 특정 그래디언트(gradient) 표시 정보를 갖는 정보 신호는 스캐닝 선택 신호와 동기화된 방식으로 정보 신호 공급 회로(52)로부터 제공되어서, 선택된 라인의 픽셀 전극(30)에 기입되고, 소정의 전압은 액정 층에 인가되어서 표시를 하게 된다.

도 7에서, 참조 번호 (20)은 기판을, 참조 번호 (21)은 게이트 전극을, 참조 번호 (22)는 게이트 절연막을, 참조 번호 (23)은 반도체 층을, 참조 번호 (24)는 오믹 접촉층(ohmic contact layer)을, 참조 번호 (25)는 소스 전극을, 참조 번호 (26)은 드레인 전극을, 참조 번호 (27)은 절연층을, 참조 번호 (28)은 패시베이션(passivation) 막을, 참조 번호 (29)는 보유 용량 전극을, 참조 번호 (30)은 픽셀 전극을, 참조 번호 (31)은 수평 배향 막을, 참조 번호 (32)는 기판을, 참조 번호 (33)은 공유 전극을, 참조 번호 (34)는 절연층을, 참조 번호 (35)는 단축 배향성을 제공하는 배향층을, 참조 번호 (37)은 TFT를, 참조 번호 (38)은 액정층을 나타낸다.

도 7에 도시된 액정 장치에서, 투과형의 경우에 유리 혹은 플라스틱 등과 같은 투명성을 갖는 통상의 기판이 기판(20)에 사용되고, 실리콘 기판 등과 같은 비-투명 기판은 반사형으로 사용될 수 있다. 픽셀 전극(30) 및 공유 전극(33)은 둘 다, 예를 들어, 진공 막 형성을 이용하여, ITO 등과 같은 투명 전기 전도 물질의 대략 150nm의 두께로 형성된다. 반사 액정 장치의 경우, 픽셀 전극(30)이 높은 반사도를 갖는 금속으로 형성되는 구성을 가지며, 또한 반사판으로서 기능할 수 있다. 통상, 비결정질(a-) Si은 예를 들어, 글로우(glow) 방전 분해(플라즈마 CVD)를 사용하여, 약 300℃의 온도에서 대략 200nm의 두께로, 유리 기판상에 피착되어진 수소내에 희석된 모노실레인(monosilane)(SiH₄)을 갖고, 반도체 층(23)용으로 사용된다. 적절히 사용된 다른 예들은 다결정질(p-) Si를 포함한다. 또한, 오믹 접촉층(24)에서, 예를 들어, 인으로 도핑된 n⁺a-Si 층이 사용된다. 실리콘 질화물(SiNx)이 예를 들어 글로우 방전 분해에 의해 형성된 게이트 절연막(22)에 사용된다. 또한, 통상, 게이트 전극(21), 소스 전극(25), 드레인 전극(26), 보유 용량 전극(29), 배선 등에 Al 등과 같은 금속이 사용된다. 보유 용량 전극(29)에 대해서는, 면적이 클 때 ITO 등과 같은 투명 전기 전도 물질이 사용되는 경우들이다. 절연층(34)용에는가 사용되고, 예를 들어, 진공 막 형성에 의해 대략 100nm의 두께로 피착된다. 또한, 절연층(27) 및 패시베이션 막(28)은 바람직하게는, 실리콘 나이트라이드 등과 같은 절연 막으로 형성된다.

다음은 구체적인 실시예들의 설명이지만, 본 발명은 이들 실시예(제1 내지 제4 실시예와, 제1 및 제2 비교 예)에 한정되지는 않는다.

<평행 러빙 셀 제조>

ITO를 증착하고 패터닝한 유리 기판에, 수직 배향막 형성 용액(JSR에 의해 제조된 제품명 JALS2022)이 소정 농도로 스핀 코팅되었다. 이것은 80℃에서 2분 동안 프리베이킹(prebaking)되었고, 200℃에서 60분간 베이킹되었다. 여기에 면직물(cotton flocked fabric)을 사용하여 러빙 처리(러빙 롤러(rubbing roller) 직경:80mm, 롤러 회전수:1000rpm, 기판 표면의 디프레싱:12mm, 기판 피딩(feeding) 속도:10mm/s)가 행해진다. 따라서, 이렇게 처리된 전극 기판에 6μ의 스페이서 및 실 용액(seal agent)을 개재하여 상부 및 하부 기판의 러빙 방향이 평행해지도록 하나의 전극 기판이 다른 전극 기판에 대향하여 위치되어 액정 셀을 구성하였다.

<반평행 러빙 셀의 제조>

ITO를 증작하고 패터닝한 유리 기판에, 수직 배향막 형성 용액(제품명: JALS202, JSR제)이 소망 농도로 스핀 코팅되었다. 이것을 80℃에서 2분간 프리베이킹하고, 200℃에서 60분간 베이킹하였다. 여기에 면직물을 사용하여 러빙 처리를 행하였다(러빙 롤러 반경:80mm, 롤러 회전수:1000rpm, 기판 표면의 디프레싱:1.2mm, 기판 피딩 속도:10mm/s). 이렇게 처리한 전극 기판에 6μ의 스페이서 및 실 용액을 개재하여 상부 및 하부 기판의 러빙 방향이 반평행해지도록 다른 전극 기판에 하나의 전극 기판을 대향하여 위치시킴으로써 액정 셀을 구성하였다.

이렇게 형성된 셀에 액정 조성물(제품명:CF-1783, SEIMI CHEMICAL제)을 감소된 압력 하에 실온에서 주입하여 액정 장치를 형성하였다.

프리틸트는 배향막 용액의 농도를 조절하여, 배향막 두께를 변화시킴으로써,최적화되었다. 배향막 두께와 30℃에서의 프리틸트 각을 표 1 및 표 2에 도시하였다.

<셀 평가>

(벤드 상태로 전환하기 위한 예비 처리)

리타데이션 값 R 및 전압과의 관계의 측정은 버렉(Berek) 보상기를 사용하여 측정되는 한편, 이 벤드 상태에서 60Hz 구형파(rectangular wave)를 제공하였다. 도 5는 그 중의 한 예를 도시하고, 30℃에서 프리틸트 각은 30°였다. 이제, 5V 인가시의 리타데이션 값에 상당하는 위상 보상판(5V 인가시에 완전 블랙, 즉 비-투명도가 달성되는 판)이 사용되었고, 위상 보상은 액정 셀의 러빙 방향과 직교하는 보상판의 위상 보상축으로 위상 보상을 행하였다. 이것을 직교 편광자들 사이에 넣어, 컨트라스트의 평가를 행하였다. 이 평가는 50℃, 30℃ 및 10℃에서의 컨트라스트(화이트의 투과율/블랙의 투과율)를 각각 측정함으로써 행하였다. 그 결과가 도 1에 도시되어 있다.

프리틸트 각과 컨트라스트의 온도 의존 변화와의 관계
	제1 비교예	제1 실시예	제2 실시예	제3 실시예	제4 실시예	제2 비교예
배향막 두께(Å)	100	150	200	350	400	450
30℃ 프리틸트 각(°)	5	10	25	30	45	50
컨트라스트 변동50℃30℃10℃	4015025	100150140	130150150	150150150	10010080	808040

표 1로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 제1 실시예에서는 제1 비교예에 대응하여 저온(10℃)에서의 컨트라스트 변동이 개선되었다. 또한, 제3 실시예에서는 제1 실시예와 비교하여 고온측(50℃)에서의 컨트라스트 변동이 개선되었다. 제2 비교예는 제4 실시예와 비교하여 저온측에서의 컨트라스트 변동이 발생하였다.

이 실시예 및 비교예에 대응하는 반평행 셀을 사용하여 온도에 따른 프리틸트 각 변동을 모니터하였다. 그 결과가 표 2에 도시되어 있다.

프리틸트 각의 온도 의존 변화(반평행 러빙 셀)
	제1 비교예	제1 실시예	제2 실시예	제3 실시예	제4 실시예	제2 비교예
배향막 두께(℃)	100	150	200	350	400	450
30℃ 프리틸트 각(°)	5	10	25	30	45	50
프리틸트 각 변동50℃30℃10℃	556	91012	222528	263036	404551	465056

제1 비교예와 본 실시예를 비교하면 액정의의 변동을 보상하기 위해 프리틸트가 변동하고 있는 것을 알았다. 또한, 제2 비교예에서는 액정 장치의 리타데이션 값의 온도 의존 변화를 초과하는 저온측(10℃)에서 프리틸트 변화가 일어나서, 컨트라스트의 저하가 나타났다. 도 6은 제2 비교예의 벤드 상태에서 평행 셀의 리타데이션 값 변화를 도시한다.

또한, 제3 실시예에 대하여는 정규-블랙을 고려하여, 낮은 전압측(1.2V)에서 위상 보상을 행하였다. 컨트라스트 변동은 50℃~10℃의 사이에서 항상 80이었다. 부연하자면, 다른 실시예들 및 비교예들 또한, 동일한 위상 보상 처리를 받아서, 50℃ 내지 10℃ 사이에서 어떠한 컨트라스트 변동도 나타내지 않았다. 그러나,제3 실시예는 이 온도 변화 동안 다른 실시예보다 더 높은 컨트라스트를 유지하였다.

<컨트라스트 온도 의존 변화와 액정 조성물의과의 관계>

표 3에 도시된 합성비(중량%)에 따라 CF-1783 및 CHISSO CORPORATION 에 의해 제조된 액정 조성물(제품명: KN-5030)을 혼합함으로써 액정 조성물이 준비되었고, 30℃에서의을 측정하였다. 그 결과가 표 3에 도시되어 있다.

액정 조성물의 합성비와 30℃에서의
조성물	A	B	C	D	E	F	G
KN-5030	90	80	70	60	50	40	20
CF-1783	10	20	30	40	50	60	80
30℃에서의	0.13	0.14	0.15	0.16	0.17	0.18	0.19

이들 액정 조성물 A~G는 제3 실시예에 따라 제조된 평행 러빙 셀에 주입되어, 30℃와 10℃의 컨트라스트의 온도 의존 변화를 측정하였다. 그 결과가 도 11에 도시되어 있다. 액정이 구동되었고, 블랙(비-투명)을 표시하기 위한 7V에서의 투명도 및 화이트(투명)를 표시하기 위한 2V에서의 투과율이 측정되었고, 이 2개의 차이에 기초하여 컨트라스트가 측정되었다. 도 11로부터,이 0.150 이상의 액정 조성물에서 본 발명의 수단이 유효하다는 것을 알 수 있다.

(제1 실시예)

<스위칭 장치를 사용한 액정 장치의 평가>

도 7에 도시된 TFT의 구성을 갖는 기판을 제조하였다. 배향막은 제3 실시예에 따라 형성되었고, 배향막을 도포하는 때에만 인쇄가 행해졌다. 이 기판에 도 8에 도시된 바와 같이 데이터 구동기 및 게이트 구동기를 실장하였다. 여기에 도 9에 도시된 바와 같은 파형을 인가함으로써, 액정 장치 표시를 행하였다. 블랙을 표시하는 때(데이터 라인에 7V가 인가됨)와 화이트를 표시하는 때(데이터 라인에 1V가 인가됨)의 전압을 인가함으로써 컨트라스트의 측정을 행하였다. 이 결과 컨트라스트는 50℃에서 10℃까지 100으로 일정하였다.

(제3 및 제4 비교예)

제1 및 제2 비교예의 조건에서 배향막 인쇄를 행하고, 제5 실시예와 동일한 구성의 TFT 기판을 각각 마련하였다. 제5 실시예와 동일하게 컨트라스트를 측정하면, 제3 비교예는 100, 30℃에서는 50, 10℃에서는 20이 되어서, 상이한 온도에서 매우 상이한 컨트라스트를 나타내었다. 또한, 제4 실시예도 제3 실시예와 같이, 온도에 따라 매우 상이한 컨트라스트를 나타내었다.

따라서, 상술된 바와 같이, 액정의의 온도 우선 순위를 보상하기 위해 온도에 따라 배향 상태를 변화시킴으로써 컨트라스트의 온도 의존 변화가 크게 완화되어서, 우수한 표시 특성을 갖는 액정 장치를 제공할 수 있다. 본 발명이 바람직한 현재 실시예로 고려되는 것에 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 이들 실시예들에 한정되지 않음을 이해해야할 것이다. 반대로, 본 발명은 첨부된 청구 범위의 원리 및 범위내에 포함된 다양한 변형 및 등가의 구성들을 커버하도록 의도되었다. 다음 청구 범위는 이러한 모든 변형 및 등가의 구조와 기능들을 포함하기 위해 광범위한 해석이 허용되도록 의도되었다.

본 발명으로 인해 종래 기술 과제를 해결하고, 액정 조성물의의 온도 특성으로 인해 야기되는 컨트라스트의 저하를 저감함으로서 우수한 표시 특성을 갖는 액정 표시 장치 및 액정 패널을 제공할 수 있다.

Claims (11)

1. 액정 장치에 있어서,

   상부 기판과 하부 기판, 및,

   상기 상부 및 하부 기판들 사이에 샌드위치된 네마틱(nematic) 액정을 포함하고,

   상부 및 하부 기판 상에 형성된 러빙 정렬 층 위의 액정 분자의 단축 배향(uniaxial orientation)의 방향은 평행하거나 반평행(anti-parallel)하고,

   온도 변화로 인한 상기 네마틱 액정의 복굴절 변화를 보상하기 위해 상기 액정 분자의 프리틸트각을 변화시킴으로써 상기 액정 장치의 리타데이션(retardation) 값의 온도 의존 변화가 감소되는 액정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 네마틱 액정을 주성분으로 갖는 액정 조성물의 30℃에서의 굴절율 이방성은 0.150 이상이고, 또한 상기 기판 계면에서 30℃에서의 액정 분자의 프리틸트 각(pretilt angle)은 10°에서 45°까지의 크기를 갖는 액정 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 상부 및 하부 기판의 배향은 단축 배향성을 제공하고, 수직 또는 높은 프리틸트 각을 갖는 유기계 배향막에 의해 제공되는 액정 장치.
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 위상 보상을 행함으로써 블랙이 표시되는 액정 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구동 전압의 고전압측이 블랙으로 사용되는 정규 화이트 모드(normally-white mode)를 사용하는 액정 장치.
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9. 제1항에 있어서, 상기 액정 장치는 ECB(Electrically Controlled Birefringence)형인 액정 장치.
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11. 삭제