KR100886865B1 - Reflective type liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반사형 액정표시장치를 개시하며, 개시된 본 발명의 반사형 액정표시장치는, 반사전극 및 하부배향막을 구비한 하부기판과 컬러필터 및 상부배향막을 구비한 상부기판이 액정층의 개재하에 대향 배치되며, 상기 상부기판의 외측면 상에 선편광을 원편광으로 변환시키는 위상필름이 부착되며, 상기 위상필름 상에 외부로부터 입사된 자연광을 선편광으로 변환시키는 편광판이 부착된 반사형 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층의 위상지연값(dΔn)은 0.24∼0.27㎛이며, 상기 위상필름은 λ/4 위상보상 기능을 가지면서 광축이 140∼146°이고, 상기 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 40∼55°이며, 상기 하부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 -10∼20°이고, 상기 편광판의 투과축은 102∼122.5°인 것을 특징으로 하며, 여기서, 상기 액정층은 트위스트 각이 60°인 트위스트 네마틱 액정들로 이루어진다. 본 발명에 따르면, 셀 갭을 높이면서 구성요소들의 파라미터를 적절하게 변경함으로써 셀 갭의 공정 마진을 향상시킬 수 있으며, 아울러, 콘트라스트 및 색 특성을 향상시킬 수 있다. The present invention discloses a reflective liquid crystal display device, and in the disclosed reflective liquid crystal display device, a lower substrate having a reflective electrode and a lower alignment layer, and an upper substrate having a color filter and an upper alignment layer are disposed under the liquid crystal layer. On the opposite side of the upper substrate, a phase film for converting linearly polarized light into circularly polarized light is attached, and a reflective liquid crystal display device having a polarizing plate for converting natural light incident from the outside into linearly polarized light on the phase film. The phase delay value (dΔn) of the liquid crystal layer is 0.24 to 0.27 μm, the phase film has a λ / 4 phase compensation function and has an optical axis of 140 to 146 °, and the alignment angle of the upper alignment layer is in a horizontal line. 40 to 55 degrees, and the alignment angle of the lower alignment layer is -10 to 20 degrees with respect to the horizontal line, and the transmission axis of the polarizing plate is 102 to 122.5 degrees, wherein the liquid crystal layer is It consists of twisted nematic liquid crystals with a twist angle of 60 °. According to the present invention, the process margin of the cell gap can be improved by appropriately changing the parameters of the components while increasing the cell gap, and the contrast and the color characteristics can be improved.
Description
도 1은 종래의 반사형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional reflective liquid crystal display device.
도 2는 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치의 트위스트 각 및 위상지연값을 설명하기 위한 그래프.2 is a graph illustrating a twist angle and a phase delay value of a reflective liquid crystal display device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치에서의 각 구성요소들의 축 배열을 도시한 도면.3 is a view showing an axial arrangement of each component in the reflective liquid crystal display device according to the present invention.
도 4 내지 도 6는 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치의 전압에 따른 반사율 특성을 설명하기 위한 그래프. 4 to 6 are graphs for explaining reflectance characteristics according to voltage of a reflective liquid crystal display device according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 하부기판 2 : 반사전극1: lower substrate 2: reflective electrode
3 : 하부배향막 4 : 상부기판3: lower alignment layer 4: upper substrate
5 : 컬러필터 6 : 상부배향막5: color filter 6: upper alignment layer
7 : 위상필름 8 : 편광판7: phase film 8: polarizing plate
10 : 액정층10: liquid crystal layer
본 발명은 반사형 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 특성 파라미터(parameter)를 최적화시켜 반사율 및 콘트라스트비를 향상시키면서 셀 갭 마진을 높인 반사형 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective liquid crystal display device, and more particularly, to a reflective liquid crystal display device in which a cell gap margin is increased while improving a reflectance and contrast ratio by optimizing a characteristic parameter.
백라이트가 필요치 않는 반사형 액정표시장치는 저소비전력, 박형 및 경량화를 이룰 수 있기 때문에 휴대용 표시장치에 유용하며, 휴대 전화와 휴대 기기의 시장이 넓어짐에 따라 그 수요가 점차 증가되고 있다. Reflective liquid crystal display devices that do not require a backlight are useful for portable display devices because they can achieve low power consumption, thinness, and light weight, and their demands are gradually increasing as the market of mobile phones and portable devices expands.
이와 같은 반사형 액정표시장치는 하부기판, 반사전극, 하부배향막, 액정층, 상부배향막, 상부투명전극, 상부기판, 위상필름, 그리고, 편광판 등을 포함하며, 이러한 구성요소들이 차례로 적층된 구조를 갖는다.Such a reflective liquid crystal display device includes a lower substrate, a reflective electrode, a lower alignment layer, a liquid crystal layer, an upper alignment layer, an upper transparent electrode, an upper substrate, a phase film, and a polarizing plate. Have
또한, 상기 반사형 액정표시장치에 사용되는 액정의 상(phase)은 네마틱 (nematic) 등이 있으며, 액정분자배열은 모든 액정분자가 양쪽 기판면에 대하여 거의 평행으로 배열되어 있으나, 그 배열 방위가 소정의 각도로 연속적으로 비틀어져 있는 형태이다. In addition, the phase of the liquid crystal used in the reflective liquid crystal display device is nematic (nematic) and the like, in the liquid crystal molecule array, all the liquid crystal molecules are arranged almost parallel to both substrate surfaces, the arrangement orientation Is continuously twisted at a predetermined angle.
상기 반사형 액정표시장치의 광학적 성질에 따른 표시 구현은 다음과 같다.The display implementation according to the optical properties of the reflective liquid crystal display device is as follows.
전압 무인가시, 편광판을 통과하면서 선편광된 빛은 위상필름을 통과해 원형편광, 예컨데, 좌원편광으로 바뀌고, 이 빛은 액정층을 통과하면서 다시 선형편광으로 바뀌어 반사전극에서 반사되며, 이렇게 반사전극에서 반사된 선편광의 빛은 액정층을 통과하면서 좌원편광으로 바뀐 후, 위상필름을 통과하여 편광 방향이 편광판의 편광축에 평행한 선편광으로 변형되어 편광판을 통과하며, 이에 따라, 화이트(white)의 상태가 구현된다. When no voltage is applied, the linearly polarized light passing through the polarizing plate passes through the phase film and becomes circularly polarized light, for example, left circularly polarized light, which is converted into linearly polarized light while passing through the liquid crystal layer and reflected by the reflective electrode. The reflected linearly polarized light changes to left circularly polarized light while passing through the liquid crystal layer, and then passes through the phase film, and the polarization direction is transformed into linearly polarized light parallel to the polarization axis of the polarizing plate and passes through the polarizing plate, whereby the state of white Is implemented.
전압 인가시, 편광판과 위상필름을 통과하여 좌원편광으로 변환된 빛은 아무런 변화없이 액정층을 그대로 통과하여 반사전극에서 반사되어 우원편광으로 바뀌며, 다시 액정층과 위상필름을 통과하여 편광 방향이 편광판의 편광축과 수직인 선편광으로 변형되어 편광판을 통과하지 못하게 되며, 이에 따라, 다크(dark) 상태가 구현된다. When voltage is applied, the light converted to the left circularly polarized light through the polarizing plate and the phase film passes through the liquid crystal layer as it is without any change and is reflected by the reflective electrode to the right circularly polarized light. It is deformed into linearly polarized light perpendicular to the polarization axis of, and thus cannot pass through the polarizing plate, thereby implementing a dark state.
한편, 상기와 같은 반사형 액정표시장치에 있어서, 좋은 표시화면은 각 구성요소의 특성 값을 어떻게 최적화시키는가에 좌우된다. 즉, 반사형 액정표시장치에서의 효율적인 반사율 증대를 위해서는 편광판의 투과축 각도, 위상필름의 광학 특성, 액정층의 두께(d), 액정층의 위상지연값(dΔn), 액정의 트위스트 각, 배향막의 배향각도, 및 반사판의 특성 등이 최적화되어야 한다.On the other hand, in such a reflective liquid crystal display device, a good display screen depends on how to optimize the characteristic values of each component. That is, in order to effectively increase the reflectance in the reflective liquid crystal display device, the transmission axis angle of the polarizing plate, the optical characteristics of the phase film, the thickness of the liquid crystal layer (d), the phase delay value (dΔn) of the liquid crystal layer, the twist angle of the liquid crystal, and the alignment film The orientation angle of, the characteristics of the reflector and the like should be optimized.
이하에서는 좋은 표시화면을 구현하기 위한 종래 반사형 액정표시장치의 셀 구성을 설명하도록 한다. Hereinafter, a cell configuration of a conventional reflective liquid crystal display device for implementing a good display screen will be described.
도 1은 종래의 반사형 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 반사형 액정표시장치는 반사전극(2) 및 하부배향막(3)을 구비한 하부기판(1)과 컬러필터(5) 및 상부배향막(6)을 구비한 상부기판(4)이 액정층(10)의 개재하에 대향 배치되고, 그리고, 상기 상부기판(4)의 외측면 상에 위상필름, 즉, λ/4의 위상차를 가지는 광학적 보상을 위한 일축성필름인 λ/4 필름(7)과 편광판 (8)이 차례로 부착된 구조를 갖는다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional reflective liquid crystal display device. As shown in the drawing, a reflective liquid crystal display device includes a
여기서, 상기 반사전극(2)은 리소그라피 방식 또는 홀로그라피 방식 등을 통해 표면 요철을 갖는다.
Here, the
이와 같은 반사형 액정표시장치에 있어서, 좋은 표시화면을 얻기 위해 90° TN 셀은 λ/4 필름(7)이 1장 또는 2장이 적용될 수 있고, 상부배향막(6)의 배향각도는 하부배향막(3)의 배향각도와 90°를 이루도록 하며, 편광판(8)의 투과축은 상부배향막(6)의 배향각도와 20°를 이루면서 λ/4 필름(7)의 광축각도와 45°를 이루도록 한다.In such a reflective liquid crystal display device, in order to obtain a good display screen, one or two λ / 4 films 7 may be applied to a 90 ° TN cell, and the alignment angle of the
액정의 트위스트 각은 63°를 이룰 수 있으며, 이 경우, 액정층(10)의 위상지연값은 그 두께가 2.94㎛일 때 0.20㎛ 정도를 갖는다. The twist angle of the liquid crystal may be 63 °, and in this case, the phase delay value of the
또한, 액정의 트위스트 각은 65∼75°를 이루도록 할 수 있으며, 이 경우, 액정층(10)의 위상지연값은 0.20∼0.28㎛ 정도를 갖는다. In addition, the twist angle of the liquid crystal can be made to be 65 to 75 °, in this case, the phase delay value of the
게다가, 액정의 트위스트 각은 60°를 이루도록 하면서 액정층(10)의 위상지연값이 그 두께가 0.344㎛일 때 0.193㎛ 정도를 갖도록 하고, 그리고, 상부배향막(5)의 배향각도는 편광판(8)의 투과축과 30°를 이루도록 한다. In addition, the twist angle of the liquid crystal is 60 ° while the phase delay value of the
아울러, 액정의 트위스트 각은 각각 63.6°, 70°, 80°및 53°를 이루도록 하면서 액정층(10)의 위상지연값이 각각 0.192㎛, 0.278㎛, 0.272㎛ 및 0.525㎛ 정도를 갖도록 하고, 그리고, 상부배향막(5)의 배향각도는 편광판(8)의 투과축과 각각 0°, 20°, 20°및 0°를 갖도록 한다. In addition, the twist angles of the liquid crystals are 63.6 °, 70 °, 80 °, and 53 °, respectively, and the phase delay values of the
결국, 종래의 반사형 액정표시장치는 위상필름을 사용하지 않으면서 액정층의 위상지연값을 0.45∼0.53㎛, 그리고, 액정의 트위스트 각을 53∼60°정도로 조절하거나, 또는 위상필름을 사용하면서 액정층의 위상지연값을 0.20∼0.27㎛, 그리고, 액정의 트위스트 각을 63∼80°정도로 조절함으로써, 좋은 표시화면을 얻는다.As a result, the conventional reflective liquid crystal display device adjusts the phase delay value of the liquid crystal layer to 0.45 to 0.53 mu m and the twist angle of the liquid crystal to about 53 to 60 degrees without using a phase film, or uses a phase film. A good display screen is obtained by adjusting the phase delay value of the liquid crystal layer to 0.20 to 0.27 mu m and the twist angle of the liquid crystal to about 63 to 80 degrees.
그러나, 종래의 반사형 액정표시장치는 셀 설계를 최적화시키기 위해 2장의 λ/4 필름을 사용할 경우 반사율의 저감이 야기되고, 반면, 1장의 λ/4 필름을 사용할 경우 가시광 파장의 넓은 영역에서 λ/4의 위상차를 부여하는 기능을 제대로 수행할 수 없음으로 인해, 표시 특성이 좋지 못한 문제점이 있다. However, in the conventional reflective liquid crystal display device, the use of two λ / 4 films to reduce the reflectance is caused to optimize the cell design, while when using one λ / 4 film, the λ over a wide range of visible light wavelengths Since the function of giving a phase difference of / 4 cannot be properly performed, there is a problem in that display characteristics are not good.
또한, 종래의 반사형 액정표시장치는 셀 갭이 매우 낮기 때문에 실제 공정에 적용함에 있어서 수율이 저하되는 문제점이 있다. In addition, the conventional reflective liquid crystal display device has a low cell gap, and thus has a problem in that yield is lowered in the actual process.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 콘트라스트비가 높고 색 특성이 양호하며 셀 갭의 공정 마진을 향상시킨 반사형 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device having a high contrast ratio, good color characteristics, and improved process margin of a cell gap.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 반사전극 및 하부배향막을 구비한 하부기판과 컬러필터 및 상부배향막을 구비한 상부기판이 액정층의 개재하에 대향 배치되며, 상기 상부기판의 외측면 상에 선편광을 원편광으로 변환시키는 위상필름이 부착되며, 상기 위상필름 상에 외부로부터 입사된 자연광을 선편광으로 변환시키는 편광판이 부착된 반사형 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층의 위상지연값은 0.24∼0.27㎛이며, 상기 위상필름은 λ/4 위상보상 기능을 가지면서 광축이 140∼146°이고, 상기 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 40∼55°이며, 상기 하부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 -10∼20°이고, 상기 편광판의 투과축은 102∼122.5°인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치를 제공한다. In order to achieve the above object, in the present invention, a lower substrate having a reflective electrode and a lower alignment layer, and an upper substrate having a color filter and an upper alignment layer are disposed to face each other under the liquid crystal layer, and an outer surface of the upper substrate. In a reflective liquid crystal display device having a phase film for converting linearly polarized light into circularly polarized light and a polarizing plate for converting natural light incident from the outside into linearly polarized light on the phase film, the phase delay value of the liquid crystal layer is 0.24 to 0.27㎛, the phase film has a lambda / 4 phase compensation function, the optical axis is 140 ~ 146 °, the alignment angle of the upper alignment layer is 40 to 55 degrees with respect to the horizontal line, the alignment angle of the lower alignment layer Is -10 to 20 degrees with respect to the horizontal line, and the transmission axis of the polarizing plate is 102 to 122.5 degrees, it provides a reflective liquid crystal display device.
여기서, 바람직하게는, 상기 액정층은 트위스트 각이 60°인 트위스트 네마틱 액정들로 이루어진다. Here, preferably, the liquid crystal layer is composed of twisted nematic liquid crystals having a twist angle of 60 °.
또한, 본 발명은, 반사전극 및 하부배향막을 구비한 하부기판과 컬러필터 및 상부배향막을 구비한 상부기판이 액정층의 개재하에 대향 배치되며, 상기 상부기판의 외측면 상에 선편광을 원편광으로 변환시키는 위상필름이 부착되며, 상기 위상필름 상에 외부로부터 입사된 자연광을 선편광으로 변환시키는 편광판이 부착된 반사형 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층의 위상지연값은 0.23∼0.27㎛이며, 상기 위상필름은 λ/4 위상보상 기능을 가지면서 광축이 160∼168°이고, 상기 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 55∼65°이며, 상기 하부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 0∼10°이고, 상기 편광판의 투과축은 117.5∼127.5°인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치를 제공한다. In addition, in the present invention, a lower substrate having a reflective electrode and a lower alignment layer and an upper substrate having a color filter and an upper alignment layer are disposed to face each other under a liquid crystal layer, and linearly polarize the linearly polarized light on the outer surface of the upper substrate. A reflective liquid crystal display device having a phase film for converting and a polarizing plate for converting natural light incident from the outside into linearly polarized light on the phase film, wherein the phase delay value of the liquid crystal layer is 0.23 to 0.27 μm. The retardation film has a λ / 4 phase compensation function and has an optical axis of 160 to 168 °, the alignment angle of the upper alignment layer is 55 to 65 degrees with respect to the horizontal line, and the alignment angle of the lower alignment layer is 0 to with respect to the horizontal line. 10 degrees, and the transmission axis of the said polarizing plate is 117.5-127.5 degrees, The reflection type liquid crystal display device is provided.
여기서, 상기 액정층은 트위스트 각이 76°인 트위스트 네마틱 액정들로 이루어진다. Here, the liquid crystal layer is composed of twisted nematic liquid crystals having a twist angle of 76 °.
게다가, 본 발명은, 반사전극 및 하부배향막을 구비한 하부기판과 컬러필터 및 상부배향막을 구비한 상부기판이 액정층의 개재하에 대향 배치되며, 상기 상부기판의 외측면 상에 선편광을 원편광으로 변환시키는 위상필름이 부착되며, 상기 위상필름 상에 외부로부터 입사된 자연광을 선편광으로 변환시키는 편광판이 부착된 반사형 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층의 위상지연값은 0.17∼0.21㎛이며, 상기 위상필름은 λ/4 위상보상 기능을 가지면서 광축이 135∼145°이고, 상기 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 50∼56°이며, 상기 하부배향막의 배향각 도는 수평라인에 대해 0∼10°이고, 상기 편광판의 투과축은 62∼66°인 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치를 제공한다. Furthermore, in the present invention, a lower substrate having a reflective electrode and a lower alignment layer and an upper substrate having a color filter and an upper alignment layer are disposed to face each other under the liquid crystal layer, and linearly polarize the linearly polarized light on the outer surface of the upper substrate. A reflective liquid crystal display device having a phase film for converting and a polarizing plate for converting natural light incident from the outside into linearly polarized light on the phase film, wherein the phase delay value of the liquid crystal layer is 0.17 to 0.21 μm. The retardation film has a lambda / 4 phase compensation function and has an optical axis of 135 to 145 °, the alignment angle of the upper alignment layer is 50 to 56 degrees with respect to the horizontal line, and the alignment angle of the lower alignment layer is 0 to with respect to the horizontal line. 10 degrees, and the transmission axis of the said polarizing plate is 62-66 degrees, The reflection type liquid crystal display device is provided.
여기서, 바람직하게는 상기 액정층은 트위스트 각이 53°인 트위스트 네마틱 액정들로 이루어진다. Here, preferably, the liquid crystal layer is composed of twisted nematic liquid crystals having a twist angle of 53 °.
본 발명에 따르면, 셀 갭을 높이면서 구성요소들의 파라미터를 적절하게 변경함으로써 셀 갭의 공정 마진을 향상시킬 수 있으며, 아울러, 콘트라스트 및 색 특성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the process margin of the cell gap can be improved by appropriately changing the parameters of the components while increasing the cell gap, and the contrast and the color characteristics can be improved.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 반사형 액정표시장치는 종래의 그것과 마찬가지로 표면 요철을 갖는 반사전극 및 하부배향막을 구비한 하부기판과 컬러필터 및 상부배향막을 구비한 상부기판이 액정층의 개재하에 대향 배치되며, 상기 상부기판의 외측면 상에 선편광을 원편광으로 변환시키는 위상필름이 부착되며, 상기 위상필름 상에 외부로부터 입사된 자연광을 선편광으로 변환시키는 편광판이 부착된 구조를 갖는다. In the reflective LCD according to the present invention, the lower substrate having the reflective electrode having the surface irregularities and the lower alignment layer and the upper substrate having the color filter and the upper alignment layer are disposed to face each other under the liquid crystal layer. A phase film for converting linearly polarized light into circularly polarized light is attached on the outer surface of the upper substrate, and a polarizing plate for converting natural light incident from the outside into linearly polarized light is attached to the phase film.
또한, 본 발명의 반사형 액정표시장치는 상기 구성요소들의 파라미터를 종래와 다르게 하면서 각 구성요소의 변경된 파라미터 값을 조합함으로써 좋은 표시화면을 구현할 수 있는 최적의 셀 구성을 이룬다.In addition, the reflective liquid crystal display device of the present invention achieves an optimal cell configuration that can realize a good display screen by combining the changed parameter values of each component while changing the parameters of the components different from the conventional ones.
여기서, 상,하부기판의 두께와 굴절률은 각각 동일하게 0.4∼0.7t 및 1.5 정도이고, 상부기판에서의 상대전극 두께와 굴절률은 1500Å 및 1.7 정도, 그리고, 상부배향막의 두께와 굴절률은 750Å 및 1.6 정도이며, AlNd 재질의 반사전극의 두께는 1500Å 정도이다. Here, the upper and lower substrates have the same thickness and refractive index of 0.4 to 0.7t and 1.5, respectively, the counter electrode thickness and the refractive index of the upper substrate are 1500Å and 1.7, and the thickness and refractive index of the upper alignment layer are 750Å and 1.6, respectively. The thickness of the reflecting electrode made of AlNd material is about 1500 mW.
또한, 상기 상,하부배향막은 액정분자를 보다 효과적으로 배향시키기 위해 액정과의 친화성 및 기판의 밀착성을 고려한 폴리아믹 에시드(polyamic acid)계열로 이루어진다. In addition, the upper and lower alignment layer is made of a polyamic acid series considering the affinity with the liquid crystal and the adhesion of the substrate in order to align the liquid crystal molecules more effectively.
게다가, 상기 위상필름은 1장이 이용되며, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리비닐알코올(polyvinylachole) 및 폴리스티렌(polystiren)과 같은 고분자필름을 일축 연신시켜 특정한 위상차를 갖도록 한다.In addition, one sheet of the phase film is used, and uniaxially stretches a polymer film such as polycarbonate, polyvinylachole, and polystyrene to have a specific phase difference.
상기 최적의 셀을 구성하기 위한 파라미터로는 편광판의 투과축 각도, λ/4 필름을 구성하는 두 복굴절 필름의 광축각도, 액정층의 위상지연값 및 배향막의 배향각도 등이며, 본 발명은 상기의 조건과 편광판의 투과축 각도, 액정층의 위상지연값 및 배향막의 배향각도를 변수로 광학 실험을 수행하였고, 최적의 셀을 구성할 수 있는 구성요소들의 특성 값은 다음과 같다. Parameters for constituting the optimal cell include the transmission axis angle of the polarizing plate, the optical axis angle of the two birefringent films constituting the λ / 4 film, the phase delay value of the liquid crystal layer and the orientation angle of the alignment film, and the like. The optical experiments were carried out with the conditions, the transmission axis angle of the polarizer, the phase delay value of the liquid crystal layer, and the alignment angle of the alignment layer. The characteristic values of the components that can form an optimal cell are as follows.
[실험 1][Experiment 1]
트위스트 네마틱 액정이고, 액정의 트위스트 각이 60°이며, 그리고, 액정의 위상지연값이 0.24∼0.27㎛일 때, 셀 갭 마진이 높고, 콘트라스트비 및 색 특성이 우수한 반사형 액정표시장치가 얻어진다. When the twisted nematic liquid crystal, the twist angle of the liquid crystal is 60 degrees, and the phase delay value of the liquid crystal is 0.24 to 0.27 µm, a reflective liquid crystal display device having a high cell gap margin and excellent contrast ratio and color characteristics is obtained. Lose.
이때, λ/4 필름의 광축은 140∼146°, 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 40∼55°, 하부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 -10∼20°, 그리고, 편광판의 투과축은 102∼122.5°이다. At this time, the optical axis of the λ / 4 film is 140 ~ 146 °, the alignment angle of the upper alignment layer is 40 to 55 ° with respect to the horizontal line, the alignment angle of the lower alignment layer is -10 to 20 ° with respect to the horizontal line, and the transmission of the polarizing plate The axis is 102-122.5 degrees.
[실험 2][Experiment 2]
트위스트 네마틱 액정이고, 액정의 트위스트 각이 76°이며, 그리고, 액정의 위상지연값이 0.23∼0.27㎛일 때, 셀 갭 마진이 높고, 콘트라스트비 및 색 특성이 우수한 반사형 액정표시장치가 얻어진다. When the twisted nematic liquid crystal, the twist angle of the liquid crystal is 76 degrees, and the phase delay value of the liquid crystal is 0.23 to 0.27 占 퐉, a reflective liquid crystal display device having a high cell gap margin and excellent contrast ratio and color characteristics is obtained. Lose.
이때, λ/4 필름의 광축은 160∼168°, 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 55∼65°, 하부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 0∼10°, 그리고, 편광판의 투과축은 117∼127.5°이다. At this time, the optical axis of the λ / 4 film is 160 ~ 168 °, the alignment angle of the upper alignment layer is 55 to 65 ° with respect to the horizontal line, the alignment angle of the lower alignment layer is 0 to 10 ° with respect to the horizontal line, and the transmission axis of the polarizing plate is 117-127.5 degrees.
[실험 3][Experiment 3]
트위스트 네마틱 액정이고, 액정의 트위스트 각이 53°이며, 그리고, 액정의 위상지연값이 0.17∼0.21㎛일 때, 셀 갭 마진이 높고, 콘트라스트비 및 색 특성이 우수한 반사형 액정표시장치가 얻어진다. When the twisted nematic liquid crystal, the twist angle of the liquid crystal is 53 degrees, and the phase delay value of the liquid crystal is 0.17 to 0.21 µm, a reflective liquid crystal display device having a high cell gap margin and excellent contrast ratio and color characteristics is obtained. Lose.
이때, λ/4 필름의 광축은 135∼145°, 상부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 50∼56°, 하부배향막의 배향각도는 수평라인에 대해 0∼10°, 그리고, 편광판의 투과축은 62∼66°이다. At this time, the optical axis of the λ / 4 film is 135 ~ 145 °, the alignment angle of the upper alignment layer is 50 to 56 ° with respect to the horizontal line, the alignment angle of the lower alignment layer is 0 to 10 ° with respect to the horizontal line, and the transmission axis of the polarizing plate is 62-66 degrees.
결국, 본 발명의 반사형 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정층의 위상지연값 및 액정의 트위스트 각이 종래 좋은 표시화면을 구현하기 위해 설계된 값들 범위(A, B)의 중간 정도에 해당하는 값의 범위(C)을 갖도록 설계함으로써, 보다 양호한 콘트라스트비 및 색 특성을 갖도록 할 수 있으며, 특히, 셀 갭을 종래 보다 증가시킬 수 있는 것과 관련해서 공정 마진을 향상시킬 수 있다.As a result, the reflective liquid crystal display of the present invention, as shown in Figure 2, the phase delay value of the liquid crystal layer and the twist angle of the liquid crystal is in the middle of the range of values (A, B) designed to realize a conventional good display screen By designing to have a range (C) of values corresponding to the degree, it is possible to have a better contrast ratio and color characteristics, and in particular, to improve the process margin with respect to the cell gap can be increased than before.
한편, 상기 실험 1 내지 3에 있어서, 상부배향막의 배향각도와 편광판의 투 과축 사이의 각은 액정의 트위스트 각이 60°인 경우에 28∼32°, 그리고, 액정의 트위스트 각이 76°인 경우에 31.5∼37.5°로 설계된다. On the other hand, in the
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치에서의 각 구성요소들의 축 배열을 도시한 도면으로서, 도면부호 a는 하부기판의 러빙축을, b는 상부기판의 러빙축을, c는 λ/4 필름의 광축을, 그리고, d는 편광판의 투과축을 각각 나타낸다. 3 is a diagram showing the arrangement of the axes of the components of the reflective LCD according to the present invention, wherein a is a rubbing axis of a lower substrate, b is a rubbing axis of an upper substrate, and c is a λ / 4 film. D represents the transmission axis of the polarizing plate, respectively.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치에서의 전압에 따른 반사율 특성을 설명하기 위한 그래프들로서, 여기서, 도 4는 일본 마쯔시다사 반사형 액정표시장치의 전압에 따른 반사율을 도시한 그래프이고, 도 5 및 도 6은 액정의 트위스트 각이 60°및 70°인 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치에서의 전압에 따른 반사율을 도시한 그래프이다. 4 to 6 are graphs for describing reflectance characteristics according to voltage in a reflective liquid crystal display device according to the present invention, wherein FIG. 4 is a graph showing reflectance according to voltage of a Japanese Matsushita reflective liquid crystal display device. 5 and 6 are graphs showing reflectance with respect to voltage in the reflective liquid crystal display according to the present invention, wherein the twist angles of the liquid crystals are 60 ° and 70 °.
도 4에 도시된 바와 같이, 마쯔시다사의 반사형 액정표시장치는 전압 인가시에 완전한 다크(dark)를 이루지 못하는 반면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치는 전압 인가시에 다크 상태를 이루며, 따라서, 본 발명의 반사형 액정표시장치는 마쯔시다사의 그것 보다 전압에 따른 반사율 특성이 우수한 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 4, while the reflective liquid crystal display of Matsushita Corporation does not form a complete dark when voltage is applied, as shown in FIGS. 5 and 6, the reflective liquid crystal display according to the present invention is shown. Is in a dark state when voltage is applied, and therefore, it can be seen that the reflection type liquid crystal display device of the present invention has better reflectance characteristics according to voltage than that of Matsushita Corporation.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 같은 수준의 콘트라스트비일 경우 구동 전압을 낮출 수 있다. In addition, the liquid crystal display according to the present invention can lower the driving voltage at the same level of contrast ratio.
결론적으로, 종래의 반사형 액정표시장치는 액정의 트위스트각이 70°이고, 위상지연값이 0.24㎛이면서 셀 갭이 3.53㎛ 정도로 설계되거나, 액정의 트위스트각이 63°이고, 위상지연값이 0.20㎛이면서 셀 갭이 2.94㎛ 정도로 설계되는 반면, 본 발명에 따른 반사형 액정표시장치는 액정의 트위스트각을 76°, 액정층의 위상지연값을 0.25㎛로 하면서 셀 갭을 3.6㎛로 설계함으로써 표시 특성을 개선시킬 수 있음은 물론 실제 공정에서의 적용을 용이하게 할 수 있다. In conclusion, the conventional reflective liquid crystal display device has a liquid crystal twist angle of 70 °, a phase delay value of 0.24 μm, a cell gap of about 3.53 μm, or a liquid crystal twist angle of 63 °, and a phase delay value of 0.20. While the cell gap is designed to be about 2.94 μm while the reflective liquid crystal display device according to the present invention is designed by displaying the cell gap at 3.6 μm while the twist angle of the liquid crystal is 76 ° and the phase delay value of the liquid crystal layer is 0.25 μm. The properties can be improved as well as facilitate their application in actual processes.
이상에서와 같이, 본 발명은 액정 셀의 설계를 최적화시킴으로써 전압에 따른 반사율을 높임으로써 콘트라스트비 및 색 특성을 높일 수 있고, 따라서, 우수한 표시화면의 반사형 액정표시장치를 제공할 수 있다. As described above, the present invention can increase the contrast ratio and color characteristics by optimizing the design of the liquid crystal cell, thereby increasing the reflectance according to the voltage, and therefore, it is possible to provide a reflective liquid crystal display device having an excellent display screen.
또한, 본 발명은 셀 갭은 종래의 그것 보다 증가시킴으로써 공정 마진을 높일 수 있으며, 이에 따라, 생산성을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can increase the process margin by increasing the cell gap than that of the conventional, thereby improving the productivity.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
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