KR100543022B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 두 기판에 액정 배향 방향을 동일하게 형성하고, 투과축이 서로 직교하는 두 장의 편광판을 액정 배향 방향에 대하여 45도의 각을 가지도록 두 기판의 바깥 면에 각각 배치한다. 전계를 인가하지 않는 경우에는 한 기판에 부착되어 있는 편광판을 통과하여 선편광된 빛은 액정층을 통과하면서 편광 방향이 변화하고 이에 따라 빛의 일부분만 다른 쪽 편광판을 투과하게 된다. 전계를 충분히 인가하는 경우에는 선편광된 빛은 편광판에 의해 차단된다.

Description

액정 표시 장치

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판 사이에 액정을 주입하고, 전극에 가하는 전압의 세기를 조절하여 광 투과량을 조절하는 구조로 되어 있다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 1에서 보는 바와 같이 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치는 거리 d만큼 이격되어 서로 마주하는 제1 기판(1)과 제2 기판(2), 두 기판(1, 2) 사이에 주입되어 있는 액정층(3) 및 제1 및 제2 기판(1, 2)의 바깥 면에 각각 배치되어 있는 두 개의 편광판(4, 5)으로 구성된다.

이러한 종래의 액정 표시 장치에서 액정층(3)의 액정 분자는 제1 기판(1)에서 제2 기판(2)에 이르기까지 90도 비틀리게 배열되도록 서로 대각선 방향으로 배향되어 있다. 또한 편광판(4, 5)은 그 투과축 방향이 각각 인접한 제1 및 제2 기판(1, 2)의 액정 배향 방향과 평행하도록 배치한다.

본 발명의 목적은 새로운 액정 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판과 제2 기판 사이에는 유전율 이방성을 가지는 액정 물질이 주입되어 있으며, 액정 분자는 두 기판에 대하여 평행하게 배열되어 있다. 그리고 두 기판의 바깥 면에 각각 제1 및 제2 편광판이 부착되어 있다.

이때, 제1 및 제2 기판의 액정 분자의 배향 방향은 서로 평행하다. 또한, 편광판은 그 투과축 방향이 두 기판에 형성되어 있는 액정 분자의 배향 방향에 대하여 45도의 각을 이루도록 배치되며, 두 개의 편광판의 투과축은 90도를 가지도록 배치된다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 각각 안쪽 면에 각각 투명 전극(도시하지 않음) 및 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있는 한 쌍의 투명 유리 기판(10, 20)이 거리 d만큼 이격되어 마주하고 있다. 두 유리 기판(10, 20) 사이에는 액정 분자로 이루어진 액정층(30)이 형성되어 있으며, 각각의 유리 기판(10, 20)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 두 장의 편광판이 부착되어 있다. 여기서, 하부 기판의 전극은 화소 전극이고, 상부 기판의 전극은 공통 전극이며, 액정층(30)의 유전율 이방성 Δε은 0보다 크다.

전기장을 인가하지 않을 때에는, 두 기판 사이에 채워진 액정층(30)의 액정 분자들은 그 장축 방향이 두 기판(10, 20)에 평행하게 배열되어 있으며, 한 기판(10)에서 다른 기판(20)에 이르기까지 나선상으로 비틀린 구조를 가진다.

두 전극에 전원을 연결하여 액정층에 충분한 크기의 전기장을 형성하였을 때에는 액정층(30)의 액정 분자의 장축이 전기장의 방향과 평행하게 되어, 두 기판(10, 20)에 수직하게 배열한다.

이때, 액정층(30)의 액정 분자는 각각의 기판(10, 20)에 동일한 방향으로 형성되어 있는 액정 분자의 배향 방향을 따라 배열된다.

여기서, 편광판(40, 50)의 투과축은 인접한 두 기판(10, 20)의 액정 배향 방향에 대하여 우측 또는 좌측으로 45도 각도를 가지도록 배치되어 있다. 또한, 두 편광판(40, 50)의 투과축은 서로 90도로 직교하도록 배치되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 액정층(30)을 통과하는 빛에 대한 위상 지연(phase retardation) Δn*d는 λ/2로 하는 것이 바람직하다.

여기서, Δn은 액정층(30)의 액정 분자의 장축 방향의 굴절율(n+)에 대한 단축 방향의 굴절율(n-)의 차이이며, λ는 편광판(40, 50)을 투과하는 빛의 파장이다.

이때, 액정 분자의 응답 속도를 빠르게 하기 위하여 두 기판(10, 20)의 간격을 조절할 필요가 있는데, 통상적으로 두 기판(10, 20)의 간격을 4.5μm으로 설정하는 경우에는 Δn은 0.05~0.07 정도인 것이 바람직하다.

이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 두 기판에 각각 형성되어 있는 전극을 통하여 전계를 경우에는 액정 분자는 두 기판(10, 20)에 수직하게 배열되어 굴절율 이방성은 발생하지 않는다. 따라서 하나의 편광판(40)을 통과한 편광된 빛은 다른 편광판(50)에 의해 차단되어 어두운 상태가 된다.

한편, 전계를 인가하지 않는 경우에는 편광판(40)을 통과하여 액정 분자의 배향 방향에 대하여 45도 방향으로 선편광된 빛은 액정층(30)에 입사된다. 선편광된 빛은 액정층(30) 내에서 액정 분자의 장축 방향을 따라 회전하면서 액정층(30)을 통과하여 밝은 상태가 된다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 두 기판에 액정 배향 방향을 동일하게 형성하고, 투과축이 서로 직교하는 두 장의 편광판을 액정 배향 방향에 대하여 45도의 각을 가지도록 두 기판의 바깥 면에 각각 배치한다. 전계를 인가하지 않는 경우에는 액정층을 통과하는 선편광된 빛의 투과축은 회전하게 되어 밝은 상태가 되고, 전계를 충분히 인가하는 경우에는 선편광된 빛은 편광판에 의해 차단되어 어두운 상태가 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 비틀린 네마틱(twisted-nematic : TN) 방식의 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.

Claims (3)

1. 서로 마주보고 있으며, 동일한 방향으로 액정 배향 방향을 가지는 제1 기판 및 제2 기판,

   상기 제1 및 제2 기판 사이에 주입되어 있으며, 그 장축이 상기 제1 및 제2 기판에 대하여 평행하게 배향되어 있는 액정 물질층을 포함하고,

   상기 액정 물질층의 지연(Δn*d)이 λ/2인 액정 표시 장치.
2. 제1항에서,

   상기 두 기판의 바깥 면에 부착되어 각각의 투과축이 서로 직교하며, 상기 액정 배향 방향에 대하여 상기 투과축이 45도로 배치되어 있는 편광판을 더 포함하는 액정 표시 장치.
3. 제2항에서,

   상기 제1 기판 및 제2 기판의 간격이 4.5μm인 경우에 상기 Δn은 0.05~0.07인 액정 표시 장치.

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