KR100485430B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100485430B1
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Abstract

본 발명은 표시 콘트라스트와 계조 반전 양자의 시야각 특성을 상당히 개선한 NW 모드 TN-LCD 로서,
상기 막의 두께 방향에서의 굴절율이 상기 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 광학 보상층 (A);
광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 주 광학축은 상기 막의 수직 방향으로부터 20° 내지 70° 만큼 경사진 특성을 갖는 광학 보상층 (B);
광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 단일축의 광학 보상층 (C);
편광막 (PL); 및
액정셀 (LCC);
들은 다음의 순서로 적층된다:
(1) PL, A, B, LCC, B, A, PL, 또는,
(2) PL, A, B, C, LCC, C, B, A, PL.

Description

액정표시장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 시야각 특성을 개선한 액정표시장치와 관련된 것으로, 특히 표시 콘트라스트와 계조 반전 (gray sale inversion) 의 시야각 특성을 개선한 액정표시장치에 관한 것이다.
현재 가장 널리 사용된 액정표시장치 (이하, LCD 라 함) 는 노말리 백색 (Normally White; 이하, NW 라 함) 모드 트위스트된 네마틱 LCD (Twisted Nematic LCD; 이하, TN-LCD 라 함) 이다.
이 NW 모드 TN-LCD 에서, 네마틱 액정은 투명한 전극들을 갖는 1쌍의 유리 기판들 사이에 놓여 있다. 상기 네마틱 액정은 1쌍의 유리 기판들의 수직 방향에서 나선형 축을 갖고, 또한 이 축의 트위스트 각이 약 90° 인 것을 특징으로 하는 정렬 구조를 갖는다. 이 네마틱 액정과 1쌍의 유리 기판들의 이 결합은 액정셀을 형성한다. 이 액정셀은 그 흡수축들이 서로 직교하도록 배치된 1쌍의 선형 편광막들 사이에 놓여 있다.
상기 NW 모드 TN-LCD 에 아무런 전압도 인가되지 않을 때, 선형으로 편광된 입사광은 액정셀의 광학적 회전력에 의해 90° 만큼 회전하여 전달됨으로써, 백색 상태를 발생시킨다. 전압이 인가될 때에는, 액정 분자들은 유리 기판들에 대해 기립하여, 광학적 회전력은 상실된다. 이 선형으로 편광된 입사광은 그 상태를 유지하면서 전달됨으로써, 흑색 상태를 발생시킨다. 이 백색 상태, 흑색 상태, 그리고 그 사이의 중간 상태들은 계조 표시를 수행하는데 사용된다.
그러나, LCD 용 네마틱 액정은 바형 (bar-shaped) 분자 구조를 가지며, 분자축의 방향에서 높은 굴절율을 갖는 양의 굴절율 이방성을 나타낸다. 액정의 굴절율 이방성에 기인하는 상차 때문에, LCD 를 비스듬히 투과하는 빛의 편광 상태는 LCD 의 수직 방향과 다른 방향으로 변한다. 결과적으로, LCD 의 표시가 LCD 의 수직 방향과 다른 각도로부터 보여질 때, 부적절한 시야각 특성이 발생한다; 즉, 표시의 콘트라스트가 낮아지며, 계조 표시는 반전된다.
이러한 시야각 특성은 액정 분자들의 굴절율 이방성에 의해 야기되기 때문에, 액정 분자들의 굴절율 이방성에 기인하는 상차를 보상하기 위해 액정의 굴절율 이방성에 반대되는 굴절율 이방성을 나타내는 상지연막을 사용하는 개선책에 대한 조사가 행해져 왔다.
시야각 특성의 개선에서, 흑색 표시상태, 즉, 전압 인가상태에서 시야각 특성을 개선시킴으로써 상당한 효과가 얻어질 수 있다. 전압 인가상태에서, 액정 분자들은 유리 기판들에 거의 수직인 방향으로 정렬된다. 이 상태를 유리 기판의 수직 방향에 광학축을 갖는 양의 굴절율 이방성 물질로 간주함으로써, 막의 수직 방향에 광학축을 갖고, 음의 굴절율 이방성을 갖는 상지연막을 양의 굴절율 이방성을 보상하기 위한 상지연막으로 사용하는 방법은 일본국 특개평 2-015239 호, 및 동 3-103823 호 등에 개시되어 있다. 그러나, 실제 LCD 에서, 액정 분자들은 유리 기판의 정렬막의 억제력 때문에, 전압 인가상태에서 마저도 유리 기판 근처에 경사진 상태로 남아 있기 때문에, 막의 수직 방향에 광학축을 갖고, 음의 굴절율 이방성을 갖는 상지연막을 사용함으로써, 액정셀에 의해 야기된 편광 상태를 충분히 보상하는 것이 어렵다.
또한, 경사진 (tilted) 액정 분자들을 보상하기 위해, 상지연막의 수직 방향으로부터 경사진 방향에 광학축을 갖고, 음의 굴절율 이방성을 갖는 상지연막을 사용하는 방법이 일본국 특개소 63-239421 호, 및 일본국 특개평 6-214116 호 등에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법들은 전압 인가상태에 있는 액정셀에 대한 보상 상태를 개선시킬 수 있지만, 보상은 더욱 낮은 인가전압 때문에 경사진 액정부들이 증가하고 더욱 복잡한 정렬 구조들을 취하는 중간 계조 표시상태에서 불충분해지게 된다. 따라서, 표시 콘트라스트의 시야각 특성은 개선될 수 있지만, 계조 반전현상을 개선시키기는 어렵다. 결과적으로, 불완전한 시야각 특성만이 얻어질 수 있다.
일본국 특개평 5-080323 호 및 동 7-306406 호, 및 WO 96/10773 호에는, 액정이 갖고 있는 것과 동일한 양의 굴절율 이방성을 갖지만, 막의 수직 방향으로부터 경사진 광학축을 갖는 상지연판을 사용함으로써, 시야각 특성이 또한, 개선될 수 있음이 기술되어 있다. 양의 굴절율 이방성을 갖고, 막의 수직 방향으로부터 경사진 광학축을 갖는 상지연판의 사용이 액정셀이 계조 반전을 억제하는데 효율적이라고 나타내고 있지만, 이러한 공보들은 상기 상지연판이 억제 효과를 수행하는데 사용된 방식에 관해 어떤 구체적인 설명을 하고 있지 않다. 이러한 공보들에 기술된 모드들에 있어서, 표시 콘트라스트와 계조 반전 모두의 시야각 특성이 효율적으로 개선된 TN-LCD 들이 얻어질 수 없다.
따라서, TN-LCD 의 시야각 특성을 개선시키는데 사용된 광학 보상판에 대해, 표시 콘트라스트 뿐만 아니라 계조 반전 모두의 시야각 특성을 상당히 개선시킬 수 있는 어떤 판도 발견되지 않아 왔다.
이러한 사실들을 고려하여, 본 발명자들은, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고 주 광학축이 막의 수직 방향으로부터 20° 내지 70° 만큼 경사진 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 B) 과 막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고 막의 두께 방향에서의 굴절율이 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 A) 을 결합함으로써, 또는 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 하나 이상의 단일축의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 C) 을 추가로 결합함으로써, 그리고, 편광막들과 액정셀에 대한 특정 순서로, 즉, 액정셀의 양측면들 상에서 액정셀의 측면으로부터, 광학 보상층 B 와 광학 보상층 A 의 순서로, 또는 광학 보상층 C, 광학 보상층 B, 광학 보상층 A 의 순서로, 다른 특성들을 갖는 이러한 광학 보상층들을 적층함으로써, 표시 콘트라스트와 계조 반전 모두의 시야각 특성을 상당히 개선한 TN-LCD 들이 얻어지는 사실을, 주도 면밀하게 찾아내어, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 표시 콘트라스트와 계조 반전의 시야각 특성을 상당히 개선한 TN-LCD를 제공함에 있다.
본 발명은 다음에 관한 것이다.
(1) 약 90° 트위스티드 네마틱 액정셀과 액정셀의 양측면들 상에 배치된 2개의 편광막들을 포함하는 액정표시장치에 있어서,
·막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고, 막의 두께 방향에서의 굴절율이 막의 동일면의 굴절율보다 더 낮은 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 A),
·광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 광학축은 막의 수직 방향으로부터 20° 내지 70° 만큼 경사진 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 B),
·편광막, 및
·액정셀
들이 편광막, 광학 보상층 A, 광학 보상층 B, 액정셀, 광학 보상층 B, 광학 보상층 A 및 편광막의 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
(2) 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 하나 이상의 단일축의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 C) 이 (1) 에 기술된 액정표시장치의 광학 보상층 B 과 액정셀 사이에 개재되어 편광막, 광학 보상층 A, 광학 보상층 B, 광학 보상층 C, 액정셀, 광학 보상층 C, 광학 보상층 B, 광학 보상층 A 및 편광막의 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
본 발명에서, 막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고, 막의 두께 방향에서의 굴절율이 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 A) 은, 필요한 광학적 특성에 대한 필요 조건들을 만족하는 한, 특정의 하나로 제한되지 않는다. 예를 들어, 막의 동일 평면에서의 지연은 용매 주형법에 의한 막 형성시의 중합체들의 정렬에 기인하여 낮고, 막의 두께 방향으로 굴절율 (nt) 이 막의 동일면에서의 평균 굴절율 (np) 보다 더 낮은 굴절율 구조를 갖는 투명한 중합체 주조막; 투명한 중합체들의 양축 연신막; 일본 특개평 5-196819 호에 개시된, 무기층화된 화합물을 사용하는 위상 지연기; 일본 특개평 5-249457 호에 개시된, 각기 다른 굴절율들을 갖는 물질들로 만들어진 박막들을 교대로 적층함으로써 형성된 보상기 등을 사용하는 것이 가능하다.
광학 보상층 A의 광학 특성은 동일면에서의 지연값 (RA) 과 두께 방향에서의 지연값 (RA′= (np - nt) × d, d : 막의 두께) 에 의해 결정된다. 이 값들은 사용되는 액정셀의 광학 특성들 및 최종적으로 요구되는 시야각 특성들에 따라 적절히 선택된다.
일반적으로, 이러한 값들은 다음의 범위에서 사용된다:
RA = 0 ∼ 100 nm 그리고 RA′= 50 ∼ 250 nm, 바람직하게는 RA = 0 ∼ 50 nm 그리고 RA′= 50 ∼ 200 nm.
본 발명에서, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 광학축이 막의 수직 방향으로부터 20° 내지 70° 만큼 경사진 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 B) 은, 필요한 광학적 특성에 대한 요건들을 만족하는 한, 특정의 하나로 제한되지 않는다. 예를 들어, 일본국 특개평 4-120512 호 및 동 6-222213 호에 개시된, 열가소성 수지에 전장이나 자장 또는 다른 원주 스피드 롤링 (speed rolling) 을 인가함으로써 정렬된 경사진 정렬판; 일본국 특개평 7-152035 호 및 동 7-191216 호에 개시된, 전장이나 자장의 인가 또는 정렬막을 사용하는 정렬 제어에 의해 정렬 및 고정된 액정 중합체의 경사진 정렬층; 또는 국제특허 공개공보 WO 96/10773 호에 개시된 투명한 물질 상에 무기 유전물질 등의 경사 진공 증착에 의해 만들어진 광학 이방성층 등을 사용하는 것이 가능하다.
광학 보상층 B 의 광학 특성들은 액정셀 기판의 수직 방향으로부터의 주 광학축의 경사각 (θ) 과 광학 보상층의 수직 방향으로부터 측정된 지연값 (RB) 에 의해 결정된다. 이러한 값들은 사용되는 액정셀의 광학 특성들 및 최종적으로 요구되는 시야각 특성들에 따라 적절히 선택된다. 일반적으로, 이러한 값들은 다음의 범위에서 사용된다:
θ = 20° ∼ 70° 그리고 RB = 10 ∼ 200 nm, 바람직하게는 θ = 25° ∼ 45° 그리고 RB = 20 ∼ 50 nm.
다른 특성들을 갖는 2 종류의 광학 보상층들은 편광막들 중 하나와 액정셀 사이에 적층되며, 또한 액정셀과 다른 편광막 사이에 적층된다; 다른 말로 설명하자면, 이러한 층들, 판들 및 셀은 다음의 순서로 적층된다: 편광막, 광학 보상층 A, 광학 보상층 B, 액정셀, 광학 보상층 B, 광학 보상층 A 및 편광막.
상기한 바와 같이, 광학 보상층들 A 와 B 각각은 단일층일 수도 있거나, 만일 필요하다면, 복수의 층들로 구성될 수도 있다.
본 발명에서, 시야각 특성들은, 광학 보상층들 A 와 B 에 더하여, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 하나 이상의 단일축의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 C) 을 광학 보상층 B 와 액정셀 사이에 개재시켜 적층함으로써 더욱 개선될 수도 있다.
본 발명에서, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 하나 이상의 단일축의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 C) 은, 필요한 광학적 특성에 대한 요건들을 만족하는 한, 특정의 하나로 제한되지 않는다. 예를 들어, 열가소성 수지로 만들어지며, 반적으로 상지연기로 사용되는 단일축의 연신막, 그리고 액정 물질의 수평 정렬층 등을 사용하는 것이 가능하다.
광학 보상층 C 의 광학 특성들은 보상층의 동일면에서의 지연값 (RC) 에 의해 결정된다. 이 값은 사용되는 액정셀의 광학 특성들 및 최종적으로 요구되는 시야각 특성들에 따라 적절히 선택된다. 일반적으로, 이 값은 다음의 범위에서 사용된다:
RC = 10 ∼ 100 nm, 바람직하게는 RC = 30 ∼ 70 nm.
각기 다른 특성들을 갖는 3 종류의 광학 보상층들은 편광막들 중 하나와 액정셀 사이에 적층되며, 또한 액정셀과 다른 편광막 사이에 적층된다; 즉, 이러한 층들, 판들 및 셀은 다음의 순서로 적층된다: 편광막, 광학 보상층 A, 광학 보상층 B, 광학 보상층 C, 액정셀, 광학 보상층 C, 광학 보상층 B, 광학 보상층 A 및 편광막. 상기한 바와 같이, 광학 보상층들 A, B 및 C 각각은 단일층일 수도 있거나, 만일 필요하다면, 복수의 층들로 구성될 수도 있다.
본 발명의 광학 보상층들의 적층 구조에서, 시야각 특성을 개선시키는 효과는 액정셀의 입광측과 출광측 상의 기판들의 러빙 (rubbing) 방향과 광학 보상층 B 의 주 광학축 방향 사이의 관계에 크게 의존하며, 상기 광학 보상층 B 는 사용되는 액정셀의 광학 특성들 및 최종적으로 요구되는 시야각 특성들에 따라 적절히 선택된 액정의 각 측면 상에 배치된다. 시야각 특성을 개선시키는 가장 중요한 효과는, 액정셀의 출광측으로부터 보여진 반시계 방향이 양으로 정의된다고 가정하면, 액정셀의 출광측으로부터 보여진 바와 같은 광학 보상층 B 의 주 광학축의 상측 방향이 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 약 +180° 로 설정될 때, 얻어진다.
게다가, 본 발명의 광학 보상층들의 적층 구조에서, 시야각 특성을 크게 개선시키는 효과는 액정셀의 입광측과 출광측 상의 기판의 러빙 방향과 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 단일축의 정렬 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 C) 의 완축(緩軸) 의 방향 사이의 관계에 크게 의존한다. 상기 완축의 방향은 사용되는 액정셀의 광학 특성들 및 최종적으로 요구되는 시야각 특성들에 따라 적절히 선택된다. 시야각 특성들을 개선시키는 더 중요한 효과는, 완축의 방향이 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 대략 수직으로 설정될 때, 얻어질 수 있다.
셀의 양측면들 상의 편광막들의 흡수축들의 방향들은 LCD 의 최종적으로 요구되는 광학 특성들에 따라 입광측과 출광측에 근접한 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 거의 수직 (E 모드) 으로 또는 거의 평행 (O 모드) 하게 선택적으로 결정된다.
본 발명에서, 광학 보상층들의 지연값들 (RA , RA′, RB , RC) 과 광학축들의 경사 방향들은 당업자에 알려진 통상의 방법들에 근거하는 측정들에 의해 얻어진다.
본 발명에 따르면, 표시 콘트라스트와 계조 반전 모두의 시야각 특성을 개선하는 TN-LCD 들을 제공할 수 있다.
실시예들
본 발명을 다음의 실시예들에 의해 상술한다.
실시예 1
일본국 특개평 5-196819 호에 기술된 방법에 근거하여, 막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고, 막의 두께 방향에서의 굴절율이 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 광학 보상층 A1 을 형성하였다. 상기 광학 보상층 A1 의 지연값들은 RA = 7 nm 및 RA′= 56 nm 이었다.
WO 96/10773 호에 기술된 방법에 근거하여, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 주 광학축이 막의 수직 방향으로부터 경사진 특성을 갖는 광학 보상층 B1 를 형성하였다. 상기 광학 보상층 B1 의 경사각 θ = 30° 이었고, 그 지연값 RS = 35 nm 이었다.
상술한 2 종류의 광학 보상층들을 샤프社 (Sharp Corporation) 에 의해 제조된 TFT-TN 액정 텔레비젼 (CRYSTALTRON, 4E-L1) 에서의 양측면상에 배치된 액정셀과 편광막들 사이에 다음의 순서로 적층함으로써 TN-LCD 를 제조하였다: 편광막, 광학 보상층 A1, 광학 보상층 B1, 액정셀, 광학 보상층 B1, 광학 보상층 A1 및 편광막.
이 때, 액정셀의 출광측으로부터 보여지는 바와 같은 광학 보상층 B1 의 주 광학축의 상측 방향을 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 +180° 로 설정하였다.
이 TN-LCD 에서, 백색 표시, 흑색 표시 및 8 계조 레벨들의 계조 표시는 AMT 社에 의해 제조된 VG365N 비디오 패턴 발생기로 수행하였으며, 백색/흑색 표시 때의 콘트라스트 비 (比) 와 8 계조 레벨들의 계조 표시 때의 계조 반전은 오쯔카 전자회사 (Otsuka Electronics Co., Ltd) 에 의해 제조된 LCD-7000 에 의해 상측, 하측, 좌측, 우측 방향들에서 60° 의 범위 내에서 측정하였다.
계조 반전이 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들에서 발생하는 각들을 표 1 에 나타낸다. 이 LCD 에서, 표시 콘트라스트와 계조 반전 모두의 시야각 특성들은 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들 중 모든 방향에서 우수했다. 따라서, 상기 LCD 는 종래의 TN-LCD 들보다 아주 우수하다.
실시예 2
일본국 특개평 5-196819 호에 기술된 방법에 근거하여, 막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고, 막의 두께 방향에서의 굴절율이 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 광학 보상층 A1 을 형성하였다. 상기 광학 보상층 A1 의 지연값들은 RA = 7 nm 및 RA′= 56 nm 이었다.
WO 96/10773 호에 기술된 방법에 근거하여, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 주 광학축이 막의 수직 방향으로부터 경사진 특성을 갖는 광학 보상층 B2 를 형성하였다. 광학 보상층 B2 의 경사각 θ = 35° 이었고, 그 지연값 RS = 24 nm 이었다.
상기 2 종류의 광학 보상층들을 NEC 社에 의해 제조된 TFT-TN-LCD 장착 노트북 개인용 컴퓨터 (PC9821 La10) 에서의 양측면상에 배치된 액정셀과 편광막들 사이에 다음의 순서로 적층함으로써 TN-LCD 를 제조하였다: 편광막, 광학 보상층 A1, 광학 보상층 B2, 액정셀, 광학 보상층 B2, 광학 보상층 A1 및 편광막.
이 때, 액정셀의 출광측으로부터 보여지는 바와 같은 광학 보상층 B2 의 주 광학축의 상측 방향을 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 +180° 로 설정하였다.
이 TN-LCD 에서, 백색 표시, 흑색 표시 및 8 계조 레벨들의 계조 표시는 컴퓨터 소프트웨어로 수행하였고, 백색/흑색 표시 때의 콘트라스트 비(比) 와 8 계조 레벨들의 계조 표시 때의 계조 반전은 오쯔카 전자회사 (Otsuka Electronics Co., Ltd) 에 의해 제조된 LCD-7000 에 의해 상측, 하측, 좌측, 우측 방향들에서 60° 의 범위 내에서 측정하였다.
계조 반전이 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들에서 발생하는 각들을 표 1 에 나타낸다. 이 LCD 에서, 표시 콘트라스트와 계조 반전 모두의 시야각 특성들은 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들 중 모든 방향에서 우수했다. 따라서, 상기 LCD 는 종래의 TN-LCD 들 보다 아주 우수하다.
실시예 3
일본국 특개평 5-196819 호에 기술된 방법에 근거하여, 막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고, 막의 두께 방향에서의 굴절율이 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 광학 보상층 A1 을 형성하였다. 상기 광학 보상층 A1 의 지연값들은 RA = 7 nm 및 RA′= 56 nm 이었다.
WO 96/10773 호에 기술된 방법에 근거하여, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 주 광학축이 막의 수직 방향으로부터 경사진 특성을 갖는 광학 보상층 B2 를 형성하였다. 광학 보상층 B2 의 경사각 θ = 35° 이였고, 그 지연값 RS = 24 nm 이였다.
광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 단일축의 광학 보상층 (C1) 을 용매 주형법에 의해 형성된 폴리카보네이트 막을 단일축 상으로 연신함으로써 형성하였다. 이 광학 보상층 (C1) 의 지연값 RC = 46 nm 이였다.
상술한 3 종류의 광학 보상층들을 NEC 社에 의해 제조된 TFT-TN-LCD 장착 노트북 개인용 컴퓨터 (PC9821 La10) 에서의 양측면상에 배치된 액정셀과 편광막들 사이에 다음의 순서로 적층함으로써 TN-LCD 를 제조하였다: 편광막, 광학 보상층 A1, 광학 보상층 B2, 광학 보상층 C1, 액정셀, 광학 보상층 C1, 광학 보상층 B2, 광학 보상층 A1 및 편광막.
이 때, 액정셀의 출광측으로부터 보여지는 바와 같은 광학 보상층 B2 의 주 광학축의 상측 방향을 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 +180° 로 설정하였으며, 광학 보상층 C 의 완축의 방향을 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 수직으로 설정하였다.
이 TN-LCD 에서, 백색 표시, 흑색 표시 및 8 계조 레벨들의 계조 표시는 컴퓨터 소프트웨어로 수행하였으며, 백색/흑색 표시 때의 콘트라스트 비 (比) 와 8 계조 레벨들의 계조 표시 때의 계조 반전은 오쯔카 전자회사 (Otsuka Electronics Co., Ltd) 에 의해 제조된 LCD-7000 에 의해 상측, 하측, 좌측, 우측 방향들에서 60° 의 범위 내에서 측정하였다.
계조 반전이 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들에서 발생하는 각들을 표 1 에 나타낸다. 이 LCD 에서, 표시 콘트라스트와 계조 반전 모두의 시야각 특성들은 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들 중 모든 방향에서 우수했다. 따라서, 상기 LCD 는 종래의 TN-LCD 들 보다 아주 우수하다.
비교 실시예 1
안에 적층된 3 종류의 광학 보상층들을 갖는 TN-LCD 를, 광학 보상층들이 다음의 순서로 적층된 것을 제외하고는, 실시예 3 의 방법과 동일한 방법으로 제조하였다 : 편광막, 광학 보상층 C1, 광학 보상층 B2, 광학 보상층 A1, 액정셀, 광학 보상층 A1, 광학 보상층 B2, 광학 보상층 C1 및 편광막.
이 TN-LCD 에서, 백색 표시, 흑색 표시 및 8 계조 레벨들의 계조 표시를 컴퓨터 소프트웨어로 수행하였다.
이 TN-LCD 에서, 좌측, 우측 및 하측 방향들에서의 표시 콘트라스트의 시야각들은 탁월했지만, 상측 방향에서의 각은 열등하였으며, 계조 반전의 시야각 특성은 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들 중 임의의 방향에서 아주 우수하지는 않았다.
비교 실시예 2
실시예 3 의 TN-LCD 에서, 광학 보상층들이 사용되지 않았으나, 편광막들만이 장착된 TN-LCD 를 제조하였다.
이 TN-LCD 에서, 백색 표시, 흑색 표시 및 8 계조 레벨들의 계조 표시는 컴퓨터 소프트웨어로 수행하였고, 백색/흑색 표시 때의 콘트라스트 비(比) 와 8 계조들의 계조 표시 때의 계조 반전을 오쯔카 전자회사 (Otsuka Electronics Co., Ltd) 에 의해 제조된 LCD-7000 로 상측, 하측, 좌측, 우측 방향들에서 60° 의 범위 내에서 측정하였다.
계조 반전이 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들에서 발생하는 각들을 표 1 에 나타낸다. TN-LCD에서, 표시 콘트라스트의 시야각과 계조 반전의 시야각 특성은 상측, 하측, 좌측 및 우측 방향들 중 임의의 방향에서 아주 우수하지 않았다.
계조 반전이 발생하는 각
상 측 하 측 좌 측 우 측
실시예 1 39° 45° 59° 52°
실시예 2 35° 20° 50° 50°
실시예 3 35° 15° 60° 이상 60° 이상
비교 실시예 2 30° 5° 27° 30°
표시 콘트라스트와 계조 반전의 시야각 특성이 효율적으로 개선된 TN-LCD 를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 약 90° 트위스트된 네마틱 액정셀과 상기 액정셀의 양측면들 상에 배치된 2개의 편광막들을 포함하는 노말리 백색 모드 액정표시장치에 있어서,
    ·상기 막의 동일면에서 굴절율 이방성을 거의 갖지 않고, 상기 막의 두께 방향에서의 굴절율이 상기 막의 동일면의 굴절율 보다 더 낮은 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 A);
    ·광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖고, 주 광학축은 상기 막의 수직 방향으로부터 20° 내지 70° 만큼 경사진 특성을 갖는 하나 이상의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 B);
    ·편광막; 및
    ·액정셀;
    들이 상기 편광막, 상기 광학 보상층 A, 상기 광학 보상층 B, 상기 액정셀, 상기 광학 보상층 B, 상기 광학 보상층 A 및 상기 편광막의 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 광학적으로 양의 굴절율 이방성을 갖는 하나 이상의 단일축의 광학 보상층을 포함하는 층 (광학 보상층 C) 이 추가로 상기 광학 보상층 B 과 액정셀 사이에 개재되어, 상기 편광막, 상기 광학 보상층 A, 상기 광학 보상층 B, 상기 광학 보상층 C, 상기 액정셀, 상기 광학 보상층 C, 상기 광학 보상층 B, 상기 광학 보상층 A 및 상기 편광막의 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 액정셀의 출광측으로부터 보여지는 바와 같이, 상기 광학 보상층 B 의 주 광학축의 상측 방향은, 상기 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 약 +180° 로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 보상층 C 의 완축의 방향은 상기 액정셀의 입광측과 출광측에 근접하여 배치된 액정셀 기판의 러빙 방향에 대해 대략 수직으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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