KR19980059988A - Display device using iodine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 상부 및 하부기판으로 이루어진 패널에 빛을 통과시켜 화상을 표시하는 표시 장치에 관한 것이다. 상부 기판과 하부 기판 사이에 액정 물질 또는 비극성 용매와 이방성이 강한 편광 물질이 혼합되어 주입되어 있다. 따라서 본 발명에 따른 표시 장치에서는 하나의 편광판만을 사용하고, 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정 물질 또는 비극성 용매와 편광 물질을 혼합하여 편광 물질을 편광자로 사용함으로써, 비용 및 모듈의 두께를 최소화하고, 신뢰성이 향상되고, 액정 물절을 선정하는 데Δε 또는 Δn의 조건에 귀속되지 않는 표시 장치를 구현할 수 있으며, 표시장치의 투과율을 증가시킬 수 있고, 제조 공정을 단순화함으로써 공정 수율을 향상시키는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device for displaying an image by passing light through a panel consisting of upper and lower substrates. Between the upper substrate and the lower substrate, a liquid crystal material or a nonpolar solvent and a polarizing material having strong anisotropy are mixed and injected. Therefore, the display device according to the present invention uses only one polarizing plate, by mixing a liquid crystal material or a non-polar solvent and a polarizing material injected between the two substrates to use a polarizing material as a polarizer, thereby minimizing the cost and thickness of the module, The reliability can be improved, and the display device can be implemented which does not belong to the condition of Δε or Δn to select the liquid crystal water, can increase the transmittance of the display device, and improve the process yield by simplifying the manufacturing process. .
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 상부 및 하부기판으로 이루어진 패널에 빛을 통과시켜 화상을 표시하는 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device for displaying an image by passing light through a panel consisting of upper and lower substrates.
도 1에서 보는 바와 같이, 편광자(10)를 중심으로 상부 및 하부에 편광자(10)를 지지하기 위한 지지체(20)가 있으며, 상부 지지체(20)의 상부에는 보호용 필름(30)이 부착되어 있고 하부 지지체(20)의 하부에는 액정 표시 장치에 부착하기 위해 접착제(40)가 도포되어 있다.2 As shown in FIG. 1, there is a support 20 for supporting the polarizer 10 at the upper and lower sides of the polarizer 10, and a protective film 30 is attached to the upper portion of the upper support 20. An adhesive 40 is applied to the lower portion of the lower supporter 20 to attach to the liquid crystal display. 2
여기서 요오드 분자(I2)는 장축과 단축을 가지는 막대 모양을 취하고 있으며, 임의 방향으로 흡착되어 있는 상태이다.Here, the iodine molecule (I 2 ) has a rod shape having a long axis and a short axis, and is adsorbed in an arbitrary direction.
다음, 요오드(I2) 및 폴리비닐 알콜(PVA) 분자가 임의 방향으로 배열되어 있는 상태에서 한 방향으로 균일한 이방성을 주기 위해 폴리비닐 알콜의 필름(11)을 가로 방향으로 연신한다. 그러면 폴리비닐 알콜(PVA)의 고분자는 연신된 방향으로 늘어나며, 이때, 이방성이 강한 요오드 분자(I2)는 고분자의 연신 방향에 따라 장축 방향이 고정된다.2 2 Next, in a state in which iodine (I 2 ) and polyvinyl alcohol (PVA) molecules are arranged in an arbitrary direction, the film 11 of polyvinyl alcohol is stretched in the horizontal direction to give uniform anisotropy in one direction. Then, the polymer of the polyvinyl alcohol (PVA) is stretched in the stretched direction, and in this case, the anisotropic strong iodine molecule (I 2 ) is fixed in the long axis direction according to the stretch direction of the polymer. 2 2
이러한 편광판은 광투광량의 변화가 요구되는 액정 표시 장치 등에 많이 사용되고 있다.black mode)라고 불린다.Such a polarizing plate is widely used for a liquid crystal display device or the like in which a change in the amount of light transmission is required.
그리고, 평면 구동 방식의 액정 표시 장치는 한 기판에 화소 전극 및 공통 전극을 모두 형성하여 액정 표시 장치를 구동하는 방식으로서, 두 기판 사이의 전위차를 이용하는 일반적인 방식과는 달리, 한 기판 내에서 전위차를 주어 액정 분자의 반응을 일으키는 방법이다.The liquid crystal display of the planar driving method is a method of driving a liquid crystal display by forming both a pixel electrode and a common electrode on a substrate. It is a method of causing the reaction of the liquid crystal molecules.
이러한 TN 방식의 액정 표시 장치나 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에서 광투과량의 변화를 만들기 위해서는 상부 기판 및 하부 기판에 편광판을 부착하는 것이 필수적이다.In order to change the light transmittance in the TN type liquid crystal display device or the planar drive type liquid crystal display device, it is essential to attach a polarizing plate to the upper substrate and the lower substrate.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비용 및 모듈의 두께를 최소화하고, 신뢰성이 향상되고, 액정 물질을 선징하는 데 Δε 또는 Δn에 구애받지 않는 표시 장치를 제시하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and to provide a display device that is independent of Δε or Δn for minimizing cost and thickness of a module, improving reliability, and selecting a liquid crystal material.
도 1은 일반적인 기술에 따른 편광판의 구조를 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing the structure of a polarizing plate according to a general technique,
도 2는 일반적인 편광판의 제조 과정을 도시한 도면이며,2 is a view illustrating a manufacturing process of a general polarizing plate,
도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 원리를 도시한 도면이다.3 to 7 illustrate driving principles of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
이러한 본 발명에 따른 표시 장치는 상부 기판과 하부 기판 사이에 액정물질 또는 비극성 용매와 이방성이 강한 편광 물질이 혼합되어 주입되어 있다.In the display device according to the present invention, a liquid crystal material or a nonpolar solvent and a strong anisotropic polarization material are mixed and injected between the upper substrate and the lower substrate.
그리고 상부 기판 또는 하부 기판 중에 하나의 기판에 편광판이 부착되어 있다.인가하여 주입되어 있는 편광 물질의 배열 방향을 결정하여 빛의 투과율을 결정하게 된다.2 The polarizing plate is attached to one of the upper and lower substrates. The light transmittance is determined by determining the arrangement direction of the polarizing material injected and applied. 2
이러한 본 발명에 따른 요오드를 이용한 액정 표시 장치에서는 요오드 분자가 고분자인 액정 분자와 평행하게 배열되어 액정 분자의 장축 방향과 요오드 분자의 장축 방향이 평행하게 배열된다. 따라서, 전계를 인가하여 액정 분자의 배열 방향을 변화시킬 수 있고, 동시에 요오드 분자의 배열 방향도 변화시킬 수 있다. 이로 인하여, 요오드 분자의 배열 방향에 따라 투과되는 빛의 편광 방향을 바꿀수 있게 된다.In the liquid crystal display using iodine according to the present invention, the iodine molecules are arranged in parallel with the liquid crystal molecules as polymers so that the long axis direction of the liquid crystal molecules and the long axis direction of the iodine molecules are arranged in parallel. Therefore, the arrangement direction of the liquid crystal molecules can be changed by applying an electric field, and the arrangement direction of the iodine molecules can be changed at the same time. Thus, the polarization direction of the transmitted light can be changed according to the arrangement direction of the iodine molecule.
도 3a에서 보는 바와 같이, 두 기판(100,200) 사이에 액정 물질(300)과 이방성이 강한 편광 물질인 요오드(400)가 주입되어 있다. 두 기판(100,200)중에 한 기판(100)에 편광판(500)이 부착되어 있으며, 화살표 방향(⇔)은 편광 방향이다. 이때, 액정 물질(300)의 액정 분자는 기판(100,200)에 형성된 배향막(도시하지 않음)의 배향 방향에 따라 두 기판(100, 200)과 평행하게 배열되어 있다. 또한 요오드(400)의 요오드 분자는 고분자가 배열되는 방향으로 배열되므로 액정 분자의 배열 방향과 평행하게 배열된다.As shown in FIG. 3A, the liquid crystal material 300 and the iodine 400, which is a polarizing material having strong anisotropy, are injected between the two substrates 100 and 200. The polarizing plate 500 is attached to one of the two substrates 100 and 200, and the arrow direction is the polarization direction. In this case, the liquid crystal molecules of the liquid crystal material 300 are arranged in parallel with the two substrates 100 and 200 according to the alignment direction of an alignment layer (not shown) formed on the substrates 100 and 200. In addition, since the iodine molecules of the iodine 400 are arranged in the direction in which the polymers are arranged, the iodine molecules are arranged in parallel with the alignment direction of the liquid crystal molecules.
전계가 인가되지 않은 상태에서, 편광판(500)에 입사한 빛은 편광판의 편광축 방향으로 편광된다. 이어 편광된 빛은 액정 물질(300) 및 요오드(400)의 배열 방향과 수직 즉, 요오드 분자의 장축 방향과 수직이므로 편광된 빛은 모두 요오드(400)에 투과되어 화면은 화이트를 표시하게 된다 (노멀리 화이트 모드).In the state where the electric field is not applied, light incident on the polarizer 500 is polarized in the direction of the polarization axis of the polarizer. Subsequently, since the polarized light is perpendicular to the arrangement direction of the liquid crystal material 300 and the iodine 400, that is, perpendicular to the long axis direction of the iodine molecule, the polarized light is transmitted through the iodine 400 so that the screen displays white ( Normally white mode).
이때, 요오드(400)의 요오드 분자의 장축 방향과 편광판(500)의 편광측 방향과 평행하므로 편광판(500)을 통과한 편광된 빛은 요오드 분자의 전자 구름에 흡수되어 블랙을 표시하게 된다.만, 편광 방향을 요오드 분자의 장축 방향과 평행하도록 편광판(500)을 설치하면 노멀리 블랙 모드의 표시가 가능하다.In this case, since the long axis direction of the iodine molecule of the iodine 400 is parallel to the polarization side direction of the polarizer 500, the polarized light passing through the polarizer 500 is absorbed by the electron cloud of the iodine molecule to display black. When the polarizer 500 is provided so that the polarization direction is parallel to the long axis direction of the iodine molecule, the display in the normally black mode is possible.
전압이 인가하지 않은 상태에서 도 3a 동일하게 편광된 빛은 모두 요오드(400)에 투과되어 화이트를 표시하게 된다 (노멀리 화이트 모드).In the state in which no voltage is applied, all of the same polarized light of FIG. 3A is transmitted through the iodine 400 to display white color (normally white mode).
다음은 도 4b에서와 보는 바와 같이, 전압을 인가한 경우 전기장은 두 기판(100,200)에 대하여 펑행하게 가로 방향으로 형성된다. 여기서, 액정 물질(300)은 음의 이방성이므로 액정 분자는 전기장 방향에 대하여 수직하게 배열되므로 움직이지 않고, 요오드(400)의 요오드 분자는 장축 방향으로 극성을 가지므로 전기장의 방향에 따라 돌아 재배열된다. 그러므로, 요오드(400)의 요오드 분자의 장축 방향과 편광판(500)의 편광 방향은 평행하여 편광된 빛은 모두 요오드(400)의 전자 구름에 흡수되어 블랙을 표시하게 된다.Next, as shown in Figure 4b, when a voltage is applied to the electric field is formed in a horizontal direction with respect to the two substrates (100,200). Here, since the liquid crystal material 300 is negative anisotropy, the liquid crystal molecules are not moved because they are arranged perpendicularly to the electric field direction, and since the iodine molecules of the iodine 400 have polarity in the long axis direction, they are rearranged according to the direction of the electric field. do. Therefore, the long axis direction of the iodine molecule of the iodine 400 and the polarization direction of the polarizer 500 are parallel to each other, and the polarized light is absorbed by the electron cloud of the iodine 400 to display black.
앞에서 언급한 경우는 전압을 인가하지 않은 상태에서 편광 방향(⇔)과 액정분자(300) 및 요오드(400)의 장축 방향이 수직으로 배열되어 있지만, 편광방향을 액정 분자(300) 및 요오드(400)의 장축 방향과 평행하도록 편광판을 설치하면 노멀리 블랙 모드의 표시가 가능하다.판(200) 중에 어느 쪽에 부착하여도 동일하며, 요오드(400) 대신 이방성이 큰 다른 물질을 사용할 수도 있다.In the above-mentioned case, the polarization direction and the major axis directions of the liquid crystal molecules 300 and the iodine 400 are vertically arranged in a state where no voltage is applied, but the polarization directions are defined by the liquid crystal molecules 300 and the iodine 400. If the polarizing plate is provided so as to be parallel to the long axis direction of the (), it is possible to display the normally black mode. The same applies to any of the plates 200, and other materials having high anisotropy may be used instead of the iodine 400.
도 5는 일반적인 액정 표시 장치에 응용된 단면도로서, 도 5a는 전압이 인가되지 않은 상태이고, 도 5b는 전압이 인가된 상태이다.FIG. 5 is a cross-sectional view applied to a general liquid crystal display, where FIG. 5A is a state in which no voltage is applied, and FIG. 5B is a state in which a voltage is applied.
도 5a에서 보는 바와 같이, 두 기판(100,200) 사이에 액정 물질(300)과 이방성이 강한 편광 물질 중에 하나인 요오드(400)가 주입되어 있고, 두 기판(100,200) 중에 한 기판에 편광판(500)이 부착되어 있으며, 화살표 방향(⇔)은 편광판(500)의 편광 방향이다. 여기서 액정 분자(300)는 두 기판(100,200)에 형성된 배향막(도시하지 않음)의 배향 방향에 따라 배열되어 두 기판(100,200)에 대하여 수직하게 배열되어 있으며, 요오드(400)의 분자 또한 고분자인 액정 분자의 배향 방향에 따라 배열되어 두 기판(100,200)에 대하여 수직하게 배열되어 있다.As shown in FIG. 5A, an iodine 400, which is one of the liquid crystal material 300 and an anisotropic strong polarization material, is injected between two substrates 100 and 200, and a polarizer 500 is disposed on one of the two substrates 100 and 200. Is attached, and the arrow direction is the polarization direction of the polarizing plate 500. Here, the liquid crystal molecules 300 are arranged along the alignment direction of the alignment layers (not shown) formed on the two substrates 100 and 200, and are arranged perpendicular to the two substrates 100 and 200, and the molecules of the iodine 400 are also polymers. They are arranged along the orientation of the molecules and are perpendicular to the two substrates 100 and 200.
다음은 도 5b에서 보는 바와 같이, 전압을 인가한 경우 전기장은 상하 방향으로 형성되고, 이때, 액정 물질(300)의 분자는 음의 이방성으로 전기장 방향에 대하여 수직하게 돌게되므로 액정 물질(300)의 분자는 두 기판(100,200)과 평행하게 배열되고, 요오드(400)의 분자 또한 액정 물질(300)의 분자를 따라 두 기판(100,200)에 대하여 평행하게 돌게 되어 재배열된다. 이때, 액정 분자(300) 및 요오드(400)의 장축 방향은 두 기판(100,200)에 대하여 평행한 동시에, 통과하는 편광된 빛의 진동 방향과 평행하므로 블랙을 표시하게 된다.Next, as shown in FIG. 5B, when a voltage is applied, the electric field is formed in the vertical direction. At this time, molecules of the liquid crystal material 300 are negatively anisotropic so that they rotate perpendicularly to the electric field direction. The molecules are arranged parallel to the two substrates 100 and 200, and the molecules of the iodine 400 are also rotated parallel to the two substrates 100 and 200 along the molecules of the liquid crystal material 300 and rearranged. In this case, the long axis directions of the liquid crystal molecules 300 and the iodine 400 are parallel to the two substrates 100 and 200, and parallel to the vibration directions of the polarized light passing therethrough, thereby displaying black.
여기서 TN 구동 방식의 액정 표시 장치와 다른 점은 편광판을 사용하지 않은 상태에서 하부 기판(200)에서 상부 기판(100)까지 액정 분자가 90˚비틀린 반면, 본 발명의 실시에서는 편광판을 하나만 사용하고 비틀린 구조가 아니며, 편광 물질을 액정 물질과 혼합하는데 있다.Here, the difference from the TN driving type liquid crystal display device is that the liquid crystal molecules are twisted 90 ° from the lower substrate 200 to the upper substrate 100 without using the polarizing plate, whereas in the embodiment of the present invention, only one polarizing plate is used and the twisting is performed. It is not a structure, but is to mix a polarizing material with a liquid crystal material.
여기서 편광판은 상부 기판(100) 또는 하부 기판(200) 중에 어느 쪽에 부착하여도 동일하며 요오드(400) 대신 이방성이 큰 다른 물질을 사용할 수도있다.Here, the polarizer may be attached to either the upper substrate 100 or the lower substrate 200, and other materials having high anisotropy may be used instead of the iodine 400.
도 6은 표시 장치에 응용된 단면도로서, 도 6a는 전압이 인가되지 않은 상태이고, 도 6b는 전압이 인가된 상태이다.6 is a cross-sectional view applied to a display device, in which FIG. 6A is a state in which no voltage is applied and FIG. 6B is a state in which a voltage is applied.
여기서 편광 물질인 요오드(400)는 전기장의 방향으로 일정하게 배열되며, 편광 현상을 유도하는 역할을 하고, 용매는 액정 물질이 아닌 비극성 용매를 사용한다.투과되어 화이트를 표시하게 된다.In this case, the iodine 400, which is a polarizing material, is uniformly arranged in the direction of the electric field, serves to induce polarization, and the solvent uses a nonpolar solvent rather than a liquid crystal material.
도 7a에서 보는 바와 같이, 두 기판(100,200) 사이에 액정 물질(300)과 이방성이 강한 편광 물질 중에 하나인 요오드(400)가 주입되어 있다. 전압을 인가하지 않은 상태에서, 액정 물질(300) 및 요오드(400)의 장축 방향은 액정 분자의 배향 처리에 의해 두 기판(100,200)에 평행하게 배열되어 있다. 두 기판(100, 200) 중에 한 기판에 편광판(500)이 부착되어 있으며, 화살표 방향(⇔)은 편광 방향이며, 액정 물질(300) 및 요오드(400)의 분자의 장축 방향과 평행하다.이방성을 느끼지 못하게 되고, 편광된 빛은 모두 투과되어 화이트를 표시하게 된다.As shown in FIG. 7A, iodine 400, which is one of the liquid crystal material 300 and the highly anisotropic polarizing material, is injected between the two substrates 100 and 200. In a state in which no voltage is applied, the major axis directions of the liquid crystal material 300 and the iodine 400 are arranged parallel to the two substrates 100 and 200 by the alignment process of the liquid crystal molecules. The polarizer 500 is attached to one of the two substrates 100 and 200, and the arrow direction is the polarization direction and is parallel to the major axis direction of the molecules of the liquid crystal material 300 and the iodine 400. The polarized light is transmitted through all whites.
따라서 본 발명에 따른 표시 장치에서는 하나의 편광판만을 사용하고, 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정 물질 또는 비극성 용매와 편광 물질을 혼합하여 편광 물질을 편광자로 사용함으로써, 비용 및 모듈의 두께를 최소화하고, 신뢰성이 향상되고, 액정 물질을 선정하는 데 Δε 또는 Δn의 조건에 귀속되지 않는 표시 장치를 구현할 수 있으며, 표시 장치의 투과율을 증가시킬 수 있고, 제조 공정을 단순화함으로써 공정 수율을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, the display device according to the present invention uses only one polarizing plate, by mixing a liquid crystal material or a non-polar solvent and a polarizing material injected between the two substrates to use a polarizing material as a polarizer, thereby minimizing the cost and thickness of the module, It is possible to implement a display device that improves reliability, does not belong to a condition of Δε or Δn in selecting a liquid crystal material, increases transmittance of the display device, and improves process yield by simplifying a manufacturing process. .
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| WO2012018209A2 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | 주식회사 나노브릭 | Composite film for preventing forgery, and composite method for preventing forgery |
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1996
- 1996-12-31 KR KR1019960079336A patent/KR100218510B1/en not_active IP Right Cessation
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| WO2012018209A2 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | 주식회사 나노브릭 | Composite film for preventing forgery, and composite method for preventing forgery |
| WO2012018209A3 (en) * | 2010-08-02 | 2012-04-12 | 주식회사 나노브릭 | Composite film for preventing forgery, and composite method for preventing forgery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080528 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |