KR102227240B1 - 나노캡슐 액정층 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 나노캡슐 액정층을 구동하기 위한 구동전압을 낮출 수 있는 액정표시장치를 제공하기 위하여, 나노캡슐 내부에 채워진 액정분자와, 중심분자 및 중심분자와 각각 연결되며 서로 이격되는 2개 이상의 제1주변분자를 포함하며, 나노캡슐 내부에서 액정분자와 혼합되는 첨가제와, 나노캡슐이 분산되어 있는 버퍼층을 포함하고, 제1주변분자는 액정분자와 동일한 상(phase)을 갖는 나노캡슐 액정층 및 이를 구비하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

나노캡슐 액정층 및 이를 구비한 액정표시장치{Nano capsule liquid crystal and liquid crystal display device having the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 나노캡슐 액정층을 구비하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device : FPD)로써, 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device : PDP), 전기발광표시장치(electroluminescence display device : ELD), 전계방출표시장치(field emission display device : FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube : CRT)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이 중에서도 액정표시장치는 동화상 표시에 우수하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인해 노트북, 모니터, TV 등의 분야에서 가장 활발하게 사용되고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치(10)는 액정층(50)을 사이에 두고 제1 및 제2기판(2, 4)이 대면 합착된 액정패널과, 그 하부에 배치되는 백라이트(60)를 포함한다.
구체적으로, 제1기판(2) 상에 배치된 박막트랜지스터(Tr)는 게이트전극(12), 게이트절연막(13), 액티브층(14), 오믹콘택층(15a, 15b), 소스전극(16) 및 드레인전극(17)으로 이루어지며, 층간절연막(18)에 형성된 콘택홀을 통해 화소영역(P)에 배치된 제1전극(19)과 연결된다.
또한, 제2기판(4) 하부에는 제1기판(2)의 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시 요소를 가리면서 제1전극(19)을 노출시키도록 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(32)가 배치된다.
또한, 격자 형상을 이루는 블랙매트릭스(32) 내부에는 화소영역(P)에 대응하여 컬러필터(34)가 배치되고, 블랙매트릭스(32) 및 컬러필터(34)를 덮으며 제2전극(36)이 배치된다.
이때, 제1기판(2) 하부 및 제2기판(4)의 상부에는 특정 편광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(20,30)이 부착된다.
또한, 액정층(50) 및 제1전극(19) 사이와, 액정층(50) 및 제2전극(36) 사이에는, 액정층(50)을 향하는 표면이 각각 일정 방향으로 러빙(rubbing)된 제1 및 제2배향막(31a, 31b)이 개재되어, 액정분자의 초기 배열 상태 및 배향 방향을 균일하게 정렬한다.
또한, 액정층(50)의 누설을 방지하기 위해 제1 및 제2기판(2,4)의 가장자리를 따라 씰패턴(70)이 배치된다.
이러한 액정표시장치(10)는 자발광소자가 아니므로 별도의 광원인 백라이트(60)를 액정패널 배면에 배치하여 액정패널에 광을 공급한다.
여기서, 액정표시장치(10)에 이용되는 액정층(50)으로는 네마틱(nematic)액정, 스멕틱(smectic)액정 및 콜레스테릭(cholesteric) 액정 등이 있으며, 주로 네마틱 액정이 이용된다.
그런데, 종래의 액정표시장치(10)는 두 개의 기판(2, 4)을 별도로 제작한 후에, 나중에 두 기판(2, 4)을 합착할 경우에 얼라인먼트(Alignment) 공정이 추가로 필요한 단점이 있다.
또한, 액정을 배향시키기 위해 배향막(31a, 31b) 인쇄 및 러빙 공정이 필요한데 이러한 액정배향 공정으로 인해 수율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 두 개의 기판(2, 4)을 합착하여 액정을 주입한 후에 일정한 간격(Gap)을 항상 유지시켜 주어야 하는데, 외부의 압력이나 충격에 의해 두 개의 기판(2, 4) 사이의 간격이 달라지게 되면 표시품질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 나노캡슐 액정층을 구동하기 위한 구동전압을 낮출 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 나노캡슐 내부에 채워진 액정분자와, 중심분자 및 중심분자와 각각 연결되며 서로 이격되는 2개 이상의 제1주변분자를 포함하며, 나노캡슐 내부에서 액정분자와 혼합되는 첨가제와, 나노캡슐이 분산되어 있는 버퍼층을 포함하고, 제1주변분자는 액정분자와 동일한 상(phase)을 갖는 나노캡슐 액정층 및 이를 구비하는 액정표시장치를 제공한다.
이 때, 중심분자는 선형구조, 판형구조 또는 입체구조를 가지며, 제1주변분자는 서로 다른 방향으로 위치하며, 첨가제는 입체구조를 갖는다.
또한, 첨가제는, 중심분자와 연결되며 액정분자와 다른 상(phase)을 갖는 제2주변분자를 더 포함한다.
이 때, 중심분자는 덴드리머(dendrimer) 구조를 가져 제1 및 제2주변분자가 상기 덴드리머 말단에 결합되거나, 첨가제가 연결분자를 통해 중심분자와 제1 및 제2주변분자를 각각 연결한다.
또한, 첨가제의 중량백분율은 액정분자의 0.01~25wt%이다.
본 발명은 나노캡슐 사이 및 액정분자들 사이에서 발생되는 빛의 산란 현상을 방지할 수 있으며, 전계가 인가되지 않는 오프 상태에서 완전한 블랙 상태를 표시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 액정분자들 사이의 인력과, 나노캡슐 및 액정분자 사이의 인력을 약화시키며, 나노캡슐 액정층을 구동하기 위한 구동전압을 낮추는 효과가 있다.
또한, 나노캡슐 내부에 액정분자와 혼합된 첨가제로 인해 액정분자의 물리적 성질이 변화되는 것을 방지할 수 있으며, 나노캡슐 액정층의 구동가능온도(Tni)가 낮아지는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 액정분자의 유동성이 증가됨으로써 전계가 인가되는 온 상태에서 액정분자를 빠르게 회전시킬 수 있어, 응답속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노캡슐을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 나노캡슐 내부의 첨가제를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 나노캡슐 내부의 일 영역을 확대한 도면이다.
도 6은 덴드리머(dendrimer) 구조를 갖는 분자의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 첨가제를 이루는 중심분자의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명 실시예의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 기판(101)과, 기판(101) 상에 배치되는 제1 및 제2전극(120, 130)과, 제1 및 제2전극(120, 130) 상부에 배치되는 나노캡슐 액정층(140)과, 기판(101) 하부 및 나노캡슐 액정층(140) 상부에 각각 배치되는 제1 및 제2편광판(150, 160)을 포함한다.
여기서, 나노캡슐 액정층(140)은 가시광선 파장 영역 보다 작은 나노 사이즈를 가지며, 불규칙하게 배열된 액정분자(141)가 내부에 채워진 나노캡슐(142)이 버퍼층(143)에 분산되어 이루어진다.
특히, 이러한 나노캡슐 액정층(140)은 제1 및 제2전극(120, 130) 상부에 필름 형태로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 두 개의 기판으로 이루어진 종래의 액정표시장치와 달리 하나의 기판(101)만으로 액정표시장치(100)를 제조할 수 있게 되어, 경량박형의 액정표시장치를 구현할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있다.
또한, 나노캡슐 액정층(140)은 외부의 압력이나 충격에 의해 간격이 틀어지거나 변하는 문제가 없기 때문에, 기판(101)을 유연한 재질인 플라스틱 등으로 형성함으로써 플렉서블한 액정표시장치에 효과적으로 적용할 수 있다.
또한, 나노캡슐 액정층(140)은 전계가 인가되지 않으면 광학적으로 등방성을 갖지만, 전계가 인가되면 나노캡슐(142) 내의 액정분자(141)가 전계 방향으로 정렬하면서 나노캡슐 액정층(140)으로 입사된 광을 복굴절시키는 성질을 갖는다.
이에 따라, 나노캡슐 액정층(140)은 인가된 전계에 따라 광학적으로 광축을 형성할 수 있고, 이를 이용한 광학특성 제어를 통해 광을 투과시킬 수 있다.
또한, 제1편광판(150)은 기판(101) 하부에 배치된 백라이트(170) 등을 통해 나노캡슐 액정층(140)으로 입사되는 광을 편광 시키며, 제2편광판(160)은 나노캡슐 액정층(140)에 입사된 광이 나노캡슐 액정층(140)의 복굴절 효과에 의한 편광됨이 없이 그대로 투과할 경우 이를 차단시킨다.
여기서, 제1 및 제2편광층(150, 160)의 편광축은 서로 직교한다. 즉, 제1편광판(150)의 편광축이 0°(또는 90°) 라면, 제2편광판(160)의 편광축은 90°(또는 0°)일 수 있다.
이하, 나노캡슐 액정층(140)을 포함하는 액정표시장치(100)의 구동원리를 설명하겠다.
먼저, 제1 및 제2전극(120, 130)에 전계가 인가되지 않은 경우, 나노캡슐 액정층(140)이 제1편광판(150)을 통해 입사한 광을 그대로 통과시킴으로써, 액정표시장치(100)는 블랙 상태를 표시하게 된다.
즉, 전계가 인가되지 않은 오프 상태에서는 백라이트(170)로부터 입사된 광이 제1편광판(150)을 거치면서 특정 각도로 선택적 투과된 후, 다시 나노캡슐 액정층(140)으로 입사된 광은 산란 현상이 거의 발생하지 않고 그대로 나노캡슐 액정층(140)을 투과하여 제2편광판(160)에 도달하게 된다.
결국, 0°의 편광축을 갖는 제1편광판(150)을 투과한 광은 그대로 90°의 편광축을 갖는 제2편광판(160)에 입사되고, 이에 따라 해당 입사광은 제1편광판(150)과 직교상태를 이루는 제2편광판(160)에 의해 차단되어 액정표시장치(100)는 블랙 상태를 표시하게 되는 것이다.
위와 같이, 계조 표현을 위해서는 반드시 서로 대향하는 한 쌍의 기판 사이에 한 쌍의 배향막을 개재하고, 그 사이에 액정을 주입하여 일정한 피치와 방향을 갖도록 액정을 배향해야 했던 종래의 액정표시장치와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 나노캡슐 액정층(140) 자체의 광학 특성을 이용하여 블랙 상태를 표현할 수 있으므로 별도의 액정 배향이 필요 없게 된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 종래의 액정표시장치에 반드시 필요하였던 배향막 인쇄 및 러빙 공정을 생략할 수 있다.
다음, 제1 및 제2전극(120, 130)에 전계가 인가되는 경우, 나노캡슐 액정층(140)이 제1편광판(150)을 통해 입사한 광의 편광축을 90°만큼 회전시킴으로써, 액정표시장치(100)는 화이트 상태를 표시하게 된다.
구체적으로, 전계가 인가되는 온 상태에서는, 나노캡슐(142) 내부에 있는 액정분자(141)가 전계 방향과 평행하게 배열하기 때문에 액정분자(141)의 배향에 의한 복굴절 효과가 만들어지게 된다.
이 때, 제1편광판(150)을 통해 입사한 광은 나노캡슐 액정층(140)의 복굴절 효과에 의해 그 편광이 변하게 되는데, 나노캡슐 액정층(140)의 복굴절 정도(Δn*d)가 입사광의 λ/2 조건을 만족하게 되면 입사광의 편광축이 90°만큼 회전하게 되어 제1편광판(150)과 직교상태를 이루는 제2편광판(160)에 흡수되지 않고 그대로 통과하여 화이트 상태를 표시하게 된다.
한편, 나노캡슐(142)의 사이즈가 크면 클수록 나노캡슐(142) 사이 또는 액정분자(141)들 사이에서 빛의 산란 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 전계가 인가되지 않는 오프 상태에서 완전한 블랙 상태를 표시할 수 없게 된다. 이에 따라, 나노캡슐(142) 사이즈는 가시광선 파장 영역 보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 가시광선 파장 영역 보다 작은 나노 사이즈를 갖는 나노캡슐(142) 내부에는 액정분자(141)가 협지되어 있기 때문에, 액정분자(141)들 사이의 인력과, 나노캡슐(142) 및 액정분자(141) 사이의 인력이 강하게 작용하게 되며, 이로 인해 나노캡슐 액정층(140)을 구동하기 위한 구동전압이 종래의 액정표시장치(도 1의 10) 대비 상대적으로 매우 높아질 수 있다.
이와 같은 구동전압을 낮추기 위해, 나노캡슐(142) 내부에 불순물을 첨가하여, 액정분자(141)들 사이의 인력과, 나노캡슐(142) 및 액정분자(141) 사이의 인력을 감소시킬 수 있다.
그러나, 나노캡슐(142) 내부에 첨가된 불순물로 인해 액정분자(141)를 포함하는 액정의 물리적 성질이 변화될 수 있으며, 나노캡슐 액정층(140)의 구동가능온도(Tni)가 낮아지는 현상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 액정표시장치(100)의 신뢰성 및 구동특성이 저하될 수 있는데, 특히, 고온에서 표시품질이 저하될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노캡슐을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 나노캡슐 내부의 첨가제를 도시한 도면이고, 도 5는 도 3의 나노캡슐 내부의 일 영역을 확대한 도면이다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 나노캡슐(142)은 그 내부에 채워진 액정분자(141)와, 액정분자(141)와 혼합되는 첨가제(150)를 포함한다.
구체적으로, 나노캡슐(142)은 가시광선 파장 영역 보다 작은 나노 사이즈를 가지며, 투명한 질화실리콘(SiNx) 및 산화실리콘(SiO2) 중 선택된 실리콘재질이거나, 폴리스타이렌(PolyStyrene), 폴레에틸렌(Poly Ethylene), 폴리우레탄(Poly Urethane), 폴리염화비닐(Poly chloride Vinyl), 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly Methyl Methane Acrylate), 폴리카보네이트 에폭시수지(Poly Carbonate Epoxy Resin), 폴리비닐아크릴레이트(Poly Vinyl Acrylate) 등의 투명한 고분자 중 선택된 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 액정분자(141)는 나노캡슐(142) 내부에서 불규칙하게 배열되며, 네마틱(nematic)액정, 스멕틱(smectic)액정 또는 콜레스테릭(cholesteric) 액정 중 하나일 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 첨가제(150)는 중심분자(151)와, 중심분자(151)와 각각 연결되며 서로 이격되는 2개 이상의 제1주변분자(155)를 포함한다.
또한, 제1주변분자(155)는 액정분자(141)와 동일한 상(phase) 및 성질을 갖는다.
이에 따라, 제1주변분자(155)는 액정분자(141)와 용이하게 섞이게 되며, 제1주변분자(155)와 인접한 액정분자(141)를 포함하는 액정의 물리적 성질을 변화시키지 않게 된다.
한편, 중심분자(151)는 제1주변분자(155)를 지지하는 역할을 하며, 이와 연결된 제1주변분자(155)에 의해 액정분자(141)와 접촉되지 않기 때문에, 액정분자(141)와 균일하게 섞여 동일한 물질처럼 거동하게 된다.
또한, 중심분자(151)는 선형구조, 판형구조 또는 입체구조를 가질 수 있으며, 중심분자(151)와 연결되는 제1주변분자(155)는 서로 다른 방향으로 위치함으로써, 첨가제(150)가 입체구조를 갖도록 한다.
이에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이, 첨가제(150)의 제1주변분자(155)는 제1주변분자(155) 주위의 액정분자(141)의 불규칙한 배열을 깨고, 제1주변분자(155) 주위에 위치한 액정분자(141)를 제1주변분자(155) 배열방향으로 규칙적으로 배열시켜, 나노캡슐(도 3의 142) 내에서 액정분자(141)들이 가상의 구(142a) 형상을 갖도록 한다.
이 때, 서로 인접한 가상의 구(142a)들은 중첩되어 이들 가상의 구(142a)에 포함된 액정분자(141)를 서로 공유할 수 있다.
이와 같이, 제1주변분자(155)에 의해 형성된 가상의 구(142a)는 나노캡슐(142)의 사이즈를 작게 형성하는 것과 유사한 효과를 발휘할 수 있다.
즉, 나노캡슐(142)이 나노캡슐(142) 보다 사이즈가 작은 가상의 구(142a)로 분할됨에 따라, 나노캡슐(142) 사이 또는 액정분자(141)들 사이에서 발생되는 빛의 산란 현상을 방지할 수 있으며, 전계가 인가되지 않는 오프 상태에서 완전한 블랙 상태를 표시할 수 있게 된다.
또한, 나노캡슐(142)의 사이즈를 줄여 그 안에 액정분자(141)를 채우는 것이 아니라, 일정한 사이즈의 나노캡슐(142) 내에서 가상의 구(142a)를 형성함으로써 사이즈가 줄어드는 것과 같은 효과가 나타나는 것이기 때문에, 액정분자(141)들 사이의 인력과, 나노캡슐(142) 및 액정분자(141) 사이의 인력이 강해지지 않게 되며, 이로 인해 나노캡슐 액정층(140)을 구동하기 위한 구동전압도 높아지지 않게 된다.
또한, 나노캡슐(142) 내부에 액정분자(141)와 혼합된 첨가제(150)의 제1주변분자(155)는 액정분자(141)와 동일한 상(phase) 및 성질을 갖기 때문에, 액정분자(141)의 물리적 성질이 변화되는 것을 방지할 수 있으며, 나노캡슐 액정층(140)의 구동가능온도(Tni)가 낮아지는 현상을 방지할 수 있다.
아래의 표 1은 액정분자(141) 대비 첨가제(150)의 중량백분율(wt%)에 따른, 나노캡슐 액정층(140)의 구동가능온도(Tni) 및 굴절률변화량(Δn)을 도시한 표이다.
0.0wt% 0.1wt% 1wt% 1.25wt% 2.5wt%
Tni(℃) 89.9 89.9 89.9 89.4 88.7
Δn 0.2493 0.2492 0.2491 0.2471 0.2450
표 1에 도시한 바와 같이, 첨가제(150)를 미첨가한 경우(0.0wt%) 대비 첨가제(150)를 일정량 첨가한 경우(0.1wt%, 1wt%, 1.25wt%, 2.5wt%)에 나노캡슐 액정층(140)의 구동가능온도(Tni) 및 굴절률변화량(Δn)의 차이가 크게 발생되지 않는 것을 알 수 있다.
그러나, 나노캡슐(142) 내에 액정분자(141)보다 많은 첨가제(150)가 채워지면, 오히려 액정분자(141)의 유동성을 감소시켜 구동 효율을 저하시킬 수 있기 때문에, 첨가제(150)의 중량백분률은 액정분자(141)의 0.01~25wt%인 것이 바람직하다.
또한, 첨가제(150)의 사이즈는 2~100nm로서 액정분자(141) 보다 크고 나노캡슐(142) 보다 작다.
한편, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 첨가제(150)는 중심분자(151)와 이와 연결되는 제1주변분자(155)로만 이루어지거나, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 중심분자(151)와 이와 각각 연결되는 제1 및 제2주변분자(155, 157)로 이루어질 수 있다.
이 때, 제2주변분자(157)는 제1주변분자(155)와 달리 액정분자(141)와 다른 성질을 가지는데, 제1주변분자(155)는 유기물질로 이루어지고 제2주변분자(157)는 무기물질로 이루어질 수 있다.
특히, 첨가제(150)가 중심분자(151)와 이와 각각 연결되는 제1 및 제2주변분자(155, 157)로 이루어지는 경우에, 제2주변분자(157)는 제1주변분자(155)와 달리 액정분자(141)와 다른 상(phase) 및 성질을 가지기 때문에 액정분자(141)의 유동성을 증가시킬 수 있다.
즉, 제2주변분자(157)는 액정분자(141)와 용이하게 섞이지 않기 때문에, 제2주변분자(157) 및 액정분자(141) 사이의 반발력으로 인해 액정분자(141)를 유동시킬 수 있다.
이와 같이 액정분자(141)의 유동성이 증가되면 전계가 인가되는 온 상태에서 액정분자(141)를 빠르게 회전시킬 수 있어, 응답속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시한 바와 같이 첨가제(150)는 중심분자(151)와, 제1 및 제2주변분자(155, 157)를 각각 연결하는 연결분자(153)를 더 포함할 수 있다.
즉, 중심분자(151) 및 연결분자(153)의 결합에 의해 덴드리머(dendrimer) 구조를 형성하고, 연결분자(153)를 통해 중심분자(151)와 제1 및 제2주변분자(155, 157)가 간접적으로 연결될 수 있다.
또한, 중심분자(151)가 덴드리머(dendrimer) 구조를 가질 수 있는데, 이 경우 중심분자(151)의 덴드리머(dendrimer) 말단에 제1 및 제2주변분자(155, 157)가 각각 결합됨으로써 중심분자(151)와 제1 및 제2주변분자(155, 157)가 직접 연결될 수도 있다.
이 때, 연결분자(141) 또는 덴드리머(dendrimer)의 길이를 조정하거나 제1주변분자(155)의 사이즈를 조정함으로써, 제1주변분자(155)가 이와 인접한 액정분자(141)를 제1주변분자(155) 방향으로 규칙적으로 배열시킬 수 있다.
도 6은 덴드리머(dendrimer) 구조를 갖는 분자의 일 예를 도시한 도면이다.
도면에 도시한 바와 같이, 전술한 덴드리머(dendrimer) 구조를 갖는 분자는 중심에서부터 나뭇가지 모양의 일정한 단위구조가 반복적으로 뻗어 나오는 형태(a, b, c)를 갖는다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 중심분자(151)의 일 예로 SSQMA 및 SSQOG를 각각 도시한 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, SSQMA 및 SSQOG 각각은 정육면체의 입체구조를 가지며, 정육면체의 각 모서리에서 연장된 덴드리머(dendrimer)를 구비하고 있다.
이에 따라, SSQMA 및 SSQOG 각각의 덴드리머(dendrimer) 말단에 제1주변분자(155) 또는, 제1 및 제2주변분자(155, 157)가 결합함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 첨가제(150)가 완성된다.
도 8은 본 발명 실시예의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도면에 도시한 바와 같이, 나노캡슐 내부에 액정분자만 채워진 경우(a) 대비 첨가제를 첨가한 경우(b)에 구동 특성이 개선되고, 블랙 수준 및 명암비가 향상됨으로써 효율이 향상되는 것을 알 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
101 : 기판 151 : 중심분자
140 : 나노캡슐 액정층 153 : 연결분자
141 : 액정분자 155, 157 : 제1 및 제2주변분자
142 : 나노캡슐
150 : 첨가제

Claims (16)

  1. 버퍼층과;
    상기 버퍼층 내부에 분산되는 나노캡슐
    을 포함하고,
    상기 나노캡슐의 내부는,
    액정분자와;
    중심분자 및 상기 중심분자와 각각 연결되며 서로 이격되는 2개 이상의 제1주변분자를 포함하며, 상기 액정분자와 혼합되는 첨가제
    를 포함하고,
    상기 제1주변분자는 상기 액정분자와 동일한 상(phase)을 갖고,
    상기 중심분자는 상기 제1주변분자에 의하여 상기 액정분자와 접촉하지 않는 나노캡슐 액정층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심분자는 선형구조, 판형구조 또는 입체구조를 갖는 나노캡슐 액정층.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1주변분자는 서로 다른 방향으로 위치하며, 상기 첨가제는 입체구조를 갖는 나노캡슐 액정층.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제는, 상기 중심분자와 연결되며 상기 액정분자와 다른 상(phase)을 갖는 제2주변분자
    를 더 포함하는 나노캡슐 액정층.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중심분자는 덴드리머(dendrimer) 구조를 가지며, 상기 제1 및 제2주변분자는 상기 덴드리머 말단에 결합되는 나노캡슐 액정층.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 중심분자와 상기 제1 및 제2주변분자를 각각 연결하는 연결분자
    를 더 포함하는 나노캡슐 액정층.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제의 중량백분율은 상기 액정분자의 0.01~25wt%인 나노캡슐 액정층.
  8. 기판 상에 서로 이격하며 배치되는 제1 및 제2전극;
    버퍼층과, 상기 버퍼층 내부에 분산되는 나노캡슐을 포함하며, 상기 제1 및 제2전극 상부에 배치되는 나노캡슐 액정층; 및
    상기 기판 하부 및 상기 나노캡슐 액정층 상부에 각각 배치되며, 편광축이 서로 직교하는 제1 및 제2편광판
    을 포함하고,
    상기 나노캡슐의 내부는,
    액정분자와;
    중심분자 및 상기 중심분자와 각각 연결되며 서로 이격되는 2개 이상의 제1주변분자를 포함하며, 상기 액정분자와 혼합되는 첨가제
    를 포함하고,
    상기 제1주변분자는 상기 액정분자와 동일한 상(phase)을 갖고,
    상기 중심분자는 상기 제1주변분자에 의하여 상기 액정분자와 접촉하지 않는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 첨가제는, 상기 중심분자와 연결되며 상기 액정분자와 다른 상(phase)을 갖는 제2주변분자
    를 더 포함하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 중심분자와 상기 제1 및 제2주변분자를 각각 연결하는 연결분자
    를 더 포함하는 액정표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 중심분자와 상기 제1주변분자를 연결하는 연결분자
    를 더 포함하는 나노캡슐 액정층.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 중심분자는 덴드리머(dendrimer) 구조를 가지며, 상기 제1 및 제2주변분자는 상기 덴드리머 말단에 결합되는 액정표시장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 중심분자와 상기 제1주변분자를 연결하는 연결분자
    를 더 포함하는 액정표시장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 첨가제의 중량백분율은 상기 액정분자의 0.01~25wt%인 액정표시장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 중심분자는 선형구조, 판형구조 또는 입체구조를 갖는 액정표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1주변분자는 서로 다른 방향으로 위치하며, 상기 첨가제는 입체구조를 갖는 액정표시장치.
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