KR19990080750A - LCD using cholesteric liquid crystal reflective color filter - Google Patents

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김성태
김인선
김양국
황희남
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권문구
엘지전선 주식회사
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Abstract

본 발명은 광 효율이 낮아 밝은 화면을 구현하기 힘든 컬러 필터를 선명하게 할 수 있게 한 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치(LCD)에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) using a cholesteric liquid crystal reflective color filter that makes it possible to sharpen a color filter that is difficult to realize a bright screen due to low light efficiency.

본 발명은 중심파장이 460㎚인 콜레스테릭 액정 단량체를 유리면 위에 5㎛두께로 도포한 후 광조사하여 필름(film)을 형성하고, 이 필름 위에 선택반사의 중심파장이 530㎚인 액정단량체를 다시 5㎛두께로 도포한 후, 광조사하여 투과되는 빛의 색이 적을 나타내는 필름셀을 형성하였다.According to the present invention, a cholesteric liquid crystal monomer having a center wavelength of 460 nm is coated on a glass surface with a thickness of 5 μm and then irradiated with light to form a film. A liquid crystal monomer having a center wavelength of selective reflection of 530 nm is formed on the film. After application | coating to the thickness of 5 micrometers again, the film cell which shows the color of the light transmitted by irradiating with light was formed.

그리고 선택반사의 중심파장이 460㎚와 620㎚, 530㎚와 620㎚인 액정단량체를 차례로 5㎛두께로 도포 후 광조사하여 투과되는 빛이 녹과 청을 나타내는 컬러필터를 형성하였다. 이때, 콜레스테릭 액정은 좌선성 나선구조를 갖는 액정이고, 광개시제로는 IG184(Ciba Geigy)를 2.5wt%를 액정단량체에 첨가하였으며, 조사광량은 40㎽/㎠이었으며 광중합시 온도는 85℃이었다.A liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 460 nm and 620 nm, 530 nm and 620 nm was sequentially applied at a thickness of 5 μm, and then irradiated with light to form a color filter indicative of green and blue light. In this case, the cholesteric liquid crystal is a liquid crystal having a left-handed spiral structure, and as the photoinitiator, IG184 (Ciba Geigy) 2.5wt% was added to the liquid crystal monomer, the irradiation light amount was 40 ㎽ / ㎠ and the temperature during photopolymerization was 85 ℃. .

상기 컬러필터에 λ/4 위상차 필름을 부착하고, 원편광막은 우선성 나선구조를 갖고 선택반사의 중심파장이 460㎚, 530㎚, 620㎚인 콜레스테릭 액정단량체를 위와 같이 박막도포 후 광조사에 의해 형성된 필름을 적층하였다.The λ / 4 retardation film is attached to the color filter, and the circularly polarizing film has a preferential spiral structure and the cholesteric liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 460 nm, 530 nm, and 620 nm is irradiated with light as described above. The film formed by was laminated.

이렇게 제조된 컬러필터를 이용하여 액정표시장치를 형성한다.The liquid crystal display device is formed by using the color filter manufactured as described above.

Description

콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치(LCD).Liquid crystal display (LCD) using cholesteric liquid crystal reflective color filter.

본 발명은 광 효율이 낮아 밝은 화면을 구현하기 힘든 컬러 필터를 선명하게 할 수 있게 한 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치(LCD)에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) using a cholesteric liquid crystal reflective color filter that makes it possible to sharpen a color filter that is difficult to realize a bright screen due to low light efficiency.

현재 사용되고 있는 액정표시장치(LCD)의 가장 큰 단점 중의 하나는 광효율이 낮아 밝은 화면을 구현하기 어렵다는 것이다. LCD의 광효율을 저하시키는 요인중의 하나는 컬러필터이다. 컬러필터는 LCD의 색을 구현시키기 위한 필터로서 적(Red), 청(Blue), 녹(Green)의 삼원색이 규칙적으로 배열되어 있다. 현재까지 주로 사용되고 있는 컬러필터는 색을 나타내는 세 가지 안료(Red, Blue, Green)를 감광성 수지에 각각 분산시킨 용액을 유리판 위에 세차례 박막도포한 후, 광조사하여 물리적 안정성을 부여함에 의해 제조된다. 이렇게 제조된 컬러필터는 안료물질이 특정파장의 빛만을 투과시키고, 나머지 파장은 흡수함에 의해 색을 나타내게 된다.One of the biggest disadvantages of the liquid crystal display (LCD) currently used is that it is difficult to implement a bright screen due to low light efficiency. One of the factors that lowers the light efficiency of the LCD is the color filter. The color filter is a filter for realizing the color of the LCD, and the three primary colors of red, blue, and green are regularly arranged. The color filter mainly used up to now is manufactured by applying a thin film three times on a glass plate and dispersing a solution in which three pigments (Red, Blue, Green) representing colors, respectively, on a photosensitive resin, and then applying light to give physical stability. In the color filter manufactured as described above, the pigment material transmits only light having a specific wavelength, and the remaining wavelength is expressed by absorbing the remaining wavelength.

따라서, 입사되는 빛의 일부만을 통과시키기 때문에 LCD의 광효율을 저하시키는 커다란 요인이 되고 있다.Therefore, since only a part of the incident light passes, it is a great factor that lowers the optical efficiency of the LCD.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 광효율이 높고 제조공정이 간단한 컬러필터를 제조하기 위한 더욱 개선된 방법과 새로운 컬러필터 소재를 제공함에 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a new color filter material and an improved method for manufacturing a color filter having a high light efficiency and a simple manufacturing process.

콜레스테릭 액정을 이용하여 제조된 컬러필터는 기존 컬러필터의 단점을 크게 개선시킬 수 있는데 이 콜레스테릭 액정은 액정의 나선형 구조의 꼬인 방향과 원편광 방향이 일치하고 파장이 액정의 나선피치와 같은 원편광의 빛만을 반사하고 나머지 파장의 빛은 투과시키는 선택반사 특성이 있다.The color filter manufactured using the cholesteric liquid crystal can greatly improve the disadvantages of the existing color filter. The cholesteric liquid crystal has the twisted direction and the circular polarization direction of the helical structure of the liquid crystal, and the wavelength matches the spiral pitch of the liquid crystal. There is a selective reflection characteristic that reflects only light of the same circularly polarized light and transmits light of the remaining wavelengths.

이러한 선택반사 특성을 갖는 콜레스테릭 액정은 안료나 염료와는 달리 빛을 흡수하여 손실시키지 않기 때문에 콜레스테릭 액정을 이용하여 특정파장의 빛만을 투과시키는 컬러필터를 제조할 경우 LCD의 광효율을 크게 향상시킬 수 있다.Since cholesteric liquid crystals having such selective reflection characteristics do not absorb and lose light unlike pigments and dyes, when the cholesteric liquid crystal is used to manufacture a color filter that transmits only a specific wavelength of light, the optical efficiency of the LCD is greatly increased. Can be improved.

본 발명에서는 콜레스테릭 액정을 이용하여 반사형 컬러필터를 제조하고 이를 이용한 액정표시장치를 제조하였다.In the present invention, a reflective color filter is manufactured using a cholesteric liquid crystal, and a liquid crystal display device using the same is manufactured.

이를 설명하면, 중심파장이 460㎚인 콜레스테릭 액정 단량체를 유리면 위에 5㎛두께로 도포한 후 광조사하여 필름(film)을 형성하고, 이 필름 위에 선택반사의 중심파장이 530㎚인 액정단량체를 다시 5㎛두께로 도포한 후, 광조사하여 투과되는 빛의 색이 적을 나타내는 필름셀을 형성하였다.To explain this, a cholesteric liquid crystal monomer having a center wavelength of 460 nm is coated on a glass surface with a thickness of 5 μm and then irradiated with light to form a film, and the liquid crystal monomer having a center wavelength of selective reflection of 530 nm on the film. Was applied again to a thickness of 5 μm, and then a film cell was formed in which the color of light transmitted through light irradiation was red.

그리고 선택반사의 중심파장이 460㎚와 620㎚, 530㎚와 620㎚인 액정단량체를 차례로 5㎛두께로 도포 후 광조사하여 투과되는 빛이 녹과 청을 나타내는 컬러필터를 형성하였다. 이때, 콜레스테릭 액정은 좌선성 나선구조를 갖는 액정이고, 광개시제로는 IG184(Ciba Geigy)를 2.5wt%를 액정단량체에 첨가하였으며, 조사광량은 40㎽/㎠이었으며 광중합시 온도는 85℃이었다.A liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 460 nm and 620 nm, 530 nm and 620 nm was sequentially applied at a thickness of 5 μm, and then irradiated with light to form a color filter indicative of green and blue light. In this case, the cholesteric liquid crystal is a liquid crystal having a left-handed spiral structure, and as the photoinitiator, IG184 (Ciba Geigy) 2.5wt% was added to the liquid crystal monomer, the irradiation light amount was 40 ㎽ / ㎠ and the temperature during photopolymerization was 85 ℃. .

상기 컬러필터에 λ/4 위상차 필름을 부착하고, 원편광막은 우선성 나선구조를 갖고 선택반사의 중심파장이 460㎚, 530㎚, 620㎚인 콜레스테릭 액정단량체를 위와 같이 박막도포 후 광조사에 의해 형성된 필름을 적층하였다.The λ / 4 retardation film is attached to the color filter, and the circularly polarizing film has a preferential spiral structure and the cholesteric liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 460 nm, 530 nm, and 620 nm is irradiated with light as described above. The film formed by was laminated.

도 1은 본 발명의 액정표시장치 단면구조도.1 is a cross-sectional structure diagram of a liquid crystal display device of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 예의 단면 구조도.2 is a cross-sectional structural view of another example of the present invention.

도 3은 콜레스테릭 액정의 반사 UV-VIS 스펙트럼 그래프3 is a reflection UV-VIS spectrum graph of cholesteric liquid crystal

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 광원 2: 반사판 3: 도광판1: light source 2: reflector 3: light guide plate

4: 원편광막 5: 좌원편광 6: 컬러필터4: circularly polarized film 5: left circularly polarized light 6: color filter

7: λ/4 위상차 필름 8: 선편광 9: TN-액정셀7: λ / 4 retardation film 8: linearly polarized light 9: TN-liquid crystal cell

이하에서 본 발명을 바람직한 실시예의 첨부된 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings of preferred embodiments.

본 발명은 콜레스테릭 액정을 이용하여 컬러필터를 형성하고, 이를 이용한 기존의 LCD와는 다른 구조로 LCD를 구성한 것이다. 도 1에 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용한 LCD의 구조를 나타내었다. 콜레스테릭 액정 컬러필터를 통과한 빛이 선명한 적, 청, 녹의 색을 내기 위해서는 컬러필터에 입사되는 빛이 기존의 LCD와는 달리 원편광된 빛이어야 한다. 따라서, 원편광을 만들어 주는 편광막이 백라이트(backlight)에 부착되어야 한다.The present invention forms a color filter using a cholesteric liquid crystal, and configures the LCD with a structure different from the conventional LCD using the same. 1 shows the structure of an LCD using a cholesteric liquid crystal color filter. In order for the light passing through the cholesteric liquid crystal color filter to produce vivid red, blue, and green colors, the light incident on the color filter must be circularly polarized light, unlike conventional LCDs. Therefore, a polarizing film that produces circularly polarized light must be attached to the backlight.

도 1에서 볼 수 있듯이, 광원(1)에서 나온 가시광선(a)이 도광판(3)을 거쳐 우선성 나선구조를 가지며 적, 청, 녹의 빛을 각각 선택 반사하는 콜레스테릭 액정필름들을 적층하여 가시광선영역을 선택 반사하도록 형성된 원편광막(4)에 입사되면, 우원편광(b)은 반사되고 좌원편광(c)은 편광막을 통과하게 된다.As can be seen in Figure 1, visible light (a) from the light source 1 has a preferential spiral structure via the light guide plate (3) and laminated cholesteric liquid crystal films that selectively reflect red, blue and green light, respectively When incident on the circularly polarized film 4 formed to selectively reflect the visible light region, the right circularly polarized light b is reflected and the left circularly polarized light c passes through the polarizing film.

이 좌원편광(5)은 좌선성 나선구조를 가지며 적, 청, 녹의 빛을 각각 선택 반사하는 콜레스테릭 액정필름들을 청과 녹, 청과 적, 적과 녹으로 적층하여서된 컬러필터(6)를 통과하게 된다. 이때, 청과 녹을 적층한 필름에 입사된 좌원편광은 청과 녹을 띄는 파장의 빛은 반사되고 적을 나타내는 빛만이 투과된다.The left circularly polarized light 5 has a left linear spiral structure and passes cholesteric liquid crystal films that selectively reflect red, blue, and green light into blue and green, blue and red, red and green to pass through the color filter 6. do. At this time, the left circularly polarized light incident on the laminated film of blue and green is reflected light of blue and green wavelength and only the light representing red is transmitted.

마찬가지로 청과 적, 적과 녹을 적층한 필름에 입사된 좌원편광은 녹과 청의 빛이 투과된다. 그런데. 이 빛들은 여전히 좌원편광이기 때문에 λ/4 위상차 필름(7)을 통과 후 선편광으로 바뀌게 되고, 이 선편광(8)을 TN-액정셀(9)에 입사시키면 액정표시장치로서 이용이 가능하게 된다. 이 과정에서 원편광막(4)에서 반사된 우원편광(b)은 반사판(2)에서 반사되며 좌원편광으로 편광방향이 바뀌어 편광막을 통과하게 된다. 따라서, 기존의 컬러필터를 사용하는 LCD보다 광효율을 획기적으로 증가시킬 수 있다.Similarly, the left circularly polarized light incident on the laminated film of green and red, red and green transmits light of green and blue. By the way. Since the light is still left circularly polarized light, the light is changed into linearly polarized light after passing through the λ / 4 retardation film 7, and when the linearly polarized light 8 is incident on the TN-liquid crystal cell 9, it can be used as a liquid crystal display device. In this process, the right circularly polarized light b reflected by the circularly polarized film 4 is reflected by the reflector 2 and the polarization direction is changed to the left circularly polarized light so as to pass through the polarizing film. Therefore, it is possible to significantly increase the light efficiency than the LCD using a conventional color filter.

좌선성 나선구조를 갖는 콜레스테릭 액정필름을 원편광막을 형성하는 경우에는 우선성 나선구조를 갖는 콜레스테릭 액정으로 컬러필터를 구성하면 된다. 또는 동일한 나선구조를 갖는 콜레스테릭 액정으로 원편광막과 컬러필터를 형성하는 경우에는 원편광막에 λ/2 위상차필름을 부착하여 투과되는 빛의 원편광방향을 바꿔주면 된다.What is necessary is just to comprise a color filter with the cholesteric liquid crystal which has a preferential spiral structure, when forming a circularly polarizing film from the cholesteric liquid crystal film which has a left-handed spiral structure. Alternatively, when the circular polarizing film and the color filter are formed of the cholesteric liquid crystal having the same helical structure, the circular polarization direction of the transmitted light may be changed by attaching the λ / 2 retardation film to the circular polarizing film.

도 2에서 우선성 나선구조를 갖는 콜레스테릭 액정만을 사용하였을 경우의 액정표시장치의 구조를 나타내었다.2 shows the structure of the liquid crystal display device when only the cholesteric liquid crystal having the preferential spiral structure is used.

도 2에서 볼 수 있듯이, 광원(1)에서 나온 가시광선(a)이 도광판(3)을 거쳐 우선성 나선구조를 가지며 적, 청, 녹의 빛을 각각 선택 반사하는 콜레스테릭 액정필름들을 적층하여 가시광선 영역을 선택 반사하도록 형성된 원편광막(4A)에 입사되면, 우원편광(b)은 반사되고 좌원편광(c)은 편광막을 통과하게 된다.As shown in FIG. 2, the visible light a emitted from the light source 1 has a preferential spiral structure through the light guide plate 3, and is laminated with cholesteric liquid crystal films that selectively reflect red, blue, and green light. When incident on the circularly polarized film 4A formed to selectively reflect the visible light region, the right circularly polarized light b is reflected and the left circularly polarized light c passes through the polarizing film.

이 좌원편광은 λ/2 위상차 필름(7A)을 통과하면 우원편광(b)으로 바뀌게 된다.This left circularly polarized light changes to right circularly polarized light b when passing through the lambda / 2 phase difference film 7A.

이 우원편광(5A)이 우선성 나선구조를 가지며 적, 청, 녹의 빛을 각각 선택반사하는 콜레스테릭 액정필름들은 청과 녹, 청과 적, 적과 녹으로 적층하여서된 컬러필터(6)를 통과하게 된다.This circular polarized light 5A has a preferential spiral structure and the cholesteric liquid crystal films that selectively reflect red, blue, and green light pass through the color filter 6 which is laminated with blue and green, blue and red, red and green. do.

이때, 청과 녹을 적층한 필름에 입사된 우원편광은 청과 녹을 띄는 파장의 빛은 반사되고 적을 나타내는 빛만이 투과된다. 마찬가지로 청과 적, 적과 녹을 적층한 필름에 입사된 우원편광은 녹과 청의 빛이 투과된다. 그런데, 이 빛들은 여전히 우원편광이기 때문에 λ/4 위상차 필름(7)을 통과 후 선편광으로 바뀌게 되고, 이 선편광(8)을 TN-액정셀(9)에 입사시키면 액정표시장치로서 이용이 가능하게 된다.At this time, the right circularly polarized light incident on the film laminated with blue and green rust reflects light of blue and green rust and transmits only light representing red. Similarly, the right-handed polarized light incident on the laminated film of green and red, red and rust transmits green and blue light. However, since these lights are still circularly polarized light, they are changed into linearly polarized light after passing through the λ / 4 retardation film 7, and when the linearly polarized light 8 is incident on the TN-liquid crystal cell 9, it can be used as a liquid crystal display device. do.

콜레스테릭 액정필름은 상온에서 안정한 콜레스테릭 액정상을 갖는 물질을 매트릭스위에 박막도포는 방법과 중합 가능한 콜레스테릭 액정 단량체를 콜레스테릭상을 이루는 온도에서 박막도포한 후 광조사에 의해 중합하여 콜레스테릭 상을 고정시키는 방법에 의해 형성될 수 있다.The cholesteric liquid crystal film is a method of applying a thin film on a matrix of a substance having a stable cholesteric liquid crystal phase at room temperature and a polymerizable cholesteric liquid crystal monomer at a temperature forming a cholesteric phase and then polymerized by light irradiation. It can be formed by the method of immobilizing the cholesteric phase.

본 발명에 사용된 콜레스테릭 액정 단량체는 우원편광(또는 좌원편광)을 선택반사하며 중심파장이 460㎚, 530㎚, 620㎚인 콜레스테릭 액정단량체를 사용하였으며 사용한 콜레스테릭 액정의 반사 UV-VIS 스펙트럼을 도 3에 나타내었다.The cholesteric liquid crystal monomers used in the present invention selectively reflect right circularly polarized light (or left circularly polarized light) and use cholesteric liquid crystal monomers having a center wavelength of 460 nm, 530 nm, and 620 nm. -VIS spectrum is shown in FIG.

액정물질을 도포시 용제를 사용하지 않아도 도포가 가능하나 도포를 보다 균일하고 용이하게 하기 위해서 용제에 액정물질을 녹여서 사용하는 것도 가능하며, 이때 사용가능한 용제는 톨루엔(toluene), MEK(메틸에틸케톤), THF(테트라히드로푸란), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 시클로헥사논(cyclohexanone) 등이다.Although it is possible to apply the liquid crystal material without using a solvent, it is also possible to dissolve the liquid crystal material in the solvent in order to make the application more uniform and easy. In this case, the usable solvents are toluene and MEK (methyl ethyl ketone). ), THF (tetrahydrofuran), ethyl acetate, cyclohexanone and the like.

액정물질은 유리면이나 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), 나이론(Nylon), TAC, PVA(폴리비닐알콜) 등의 플라스틱필름위에 도포가 가능하다.The liquid crystal material may be applied onto a glass surface or plastic film such as PET (polyethylene terephthalate), nylon (Nylon), TAC, PVA (polyvinyl alcohol).

광개시제는 IG184(Ciba-Geigy)을 단량체의 1-5wt%을 첨가하였으며, 광중합은 365㎚의 UV lamp를 사용하였으며 광량은 20㎽/㎠이상을 사용하였다.The photoinitiator was added IG184 (Ciba-Geigy) 1-5wt% of the monomer, the photopolymerization was used for 365nm UV lamp and the amount of light was used 20㎽ / ㎠ or more.

이하에서 본 발명을 바람직한 실시예에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments.

제 1 실시예First embodiment

선택반사의 중심파장이 460㎚인 콜레스테릭 액정 단량체를 유리면 위에 5㎛두께로 도포한 후 광조사하여 필름(film)을 제조하였다. 이 필름위에 선택반사의 중심파장이 530㎚인 액정단량체를 다시 5㎛두께로 도포한 후 광조사하여 투과되는 빛의 색이 적을 나타내는 필름셀을 형성하였다.A cholesteric liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 460 nm was coated on a glass surface with a thickness of 5 μm, and then irradiated with light to prepare a film. On the film, a liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 530 nm was again applied to a thickness of 5 μm, and then a film cell was formed in which the color of light transmitted through the light was red.

마찬가지 방법으로 선택반사의 중심파장이 460㎚와 620㎚, 530㎚와 620㎚인 액정단량체를 차례로 5㎛두께로 도포 후 광조사하여 투과되는 빛이 녹과 청을 나타내는 컬러필터를 형성하였다. 이때, 콜레스테릭 액정은 좌선성 나선구조를 갖는 액정이고, 광개시제로는 IG184(Ciba Geigy)를 2.5wt%를 액정단량체에 첨가하였으며, 조사광량은 40㎽/㎠이었으며 광중합시 온도는 85℃이었다.In the same manner, a liquid crystal monomer having a center wavelength of selective reflection of 460 nm and 620 nm, 530 nm and 620 nm was sequentially applied at a thickness of 5 μm, and then irradiated with light to form a color filter showing light and green. In this case, the cholesteric liquid crystal is a liquid crystal having a left-handed spiral structure, and as the photoinitiator, IG184 (Ciba Geigy) 2.5wt% was added to the liquid crystal monomer, the irradiation light amount was 40 ㎽ / ㎠ and the temperature during photopolymerization was 85 ℃. .

상기 컬러필터에 λ/4 위상차 필름을 부착하였다. 원편광막은 우선성 나선구조를 갖고 선택반사의 중심파장이 460㎚, 530㎚, 620㎚인 콜레스테릭 액정단량체를 위와 같은 방법으로 박막도포 후 광조사에 의해 형성된 필름을 적층하였다.A lambda / 4 phase difference film was attached to the color filter. The circularly polarized film has a preferential spiral structure and a cholesteric liquid crystal monomer having a selective wavelength of 460 nm, 530 nm, and 620 nm in the selective reflection layer was laminated with a film formed by light irradiation after thin film coating.

이렇게 제조된 컬러필터를 이용하여 액정표시장치를 제조하였으며, 그 구조는 도 1에 나타나 있다.The liquid crystal display device was manufactured using the color filter thus manufactured, and the structure thereof is shown in FIG. 1.

제 2 실시예Second embodiment

선택반사의 중심파장이 460㎚인 콜레스테릭 액정 단량체를 유리면위에 5㎛ 두께로 도포한 후 광조사하여 필름을 제조하였다. 이 필름위에 선택반사의 중심파장이 530㎚인 액정단량체를 다시 5㎛ 두께로 도포한 후 광조사하여 투과되는 빛의 색이 적을 나타내는 필름셀을 제조하였다. 마찬가지 방법으로 선택반사의 중심파장이 460㎚와 620㎚, 530㎚와 620㎚인 액정단량체를 차례로 5㎛ 두께로 도포 후, 광조사하여 투과되는 빛이 녹과 청을 나타내는 컬러필터를 제조하였다. 이때, 콜레스테릭 액정은 좌선성 나선구조를 갖는 액정이고, 광개시제로는 IG184(Ciba Geigy)를 2.5wt%를 액정단량체에 첨가하였으며, 조사광량은 40㎽/㎠이었으며 광중합시 온도는 85℃이었다. 제조된 컬러필터에 λ/4 위상차 필름을 부착하였다. 원편광막은 우선성 나선구조를 갖고 선택반사의 중심파장이 460㎚, 530㎚, 620㎚인 콜레스테릭 액정단량체를 위와 같은 방법으로 박막도포 후 광조사에 의해 제조된 필름을 적층하여 제조하였다. 이 경우 원편광막에 λ/2 위상차 필름을 부착하였다. 이렇게 제조된 컬러필터를 이용하여 액정표시장치를 제조하였으며, 그 구조는 도 2에 나타나 있다.A cholesteric liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 460 nm was coated on a glass surface with a thickness of 5 μm and then irradiated with light to prepare a film. On the film, a liquid crystal monomer having a central wavelength of selective reflection of 530 nm was further applied to a thickness of 5 μm, and then a film cell showing a small color of light transmitted through light irradiation was prepared. In the same manner, after the liquid crystal monomer having the central wavelength of selective reflection of 460 nm and 620 nm, 530 nm and 620 nm was sequentially applied to a thickness of 5 μm, a color filter was prepared in which light transmitted through light irradiation showed green and blue colors. In this case, the cholesteric liquid crystal is a liquid crystal having a left-handed spiral structure, and as the photoinitiator, IG184 (Ciba Geigy) 2.5wt% was added to the liquid crystal monomer, the irradiation light amount was 40 ㎽ / ㎠ and the temperature during photopolymerization was 85 ℃. . A lambda / 4 phase difference film was attached to the prepared color filter. The circular polarizing film was prepared by laminating a film prepared by light irradiation after thin film coating of a cholesteric liquid crystal monomer having a preferential spiral structure and a central wavelength of selective reflection of 460 nm, 530 nm, and 620 nm. In this case, (lambda) / 2 phase difference film was affixed on the circularly polarizing film. A liquid crystal display device was manufactured using the color filter thus manufactured, and the structure thereof is shown in FIG. 2.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 콜레스테릭 액정을 이용하여 제조된 컬러필터는 기존 컬러필터의 단점을 크게 개선시킬 수 있는데 이 콜레스테릭 액정은 액정의 나선형 구조의 꼬인 방향과 원편광 방향이 일치하고 파장이 액정의 나선피치와 같은 원편광의 빛만을 반사하고 나머지 파장의 빛은 투과시키는 선택반사 특성이 있다.The present invention, which is constructed and operated as described above, can significantly improve the disadvantages of the existing color filter of the color filter manufactured using the cholesteric liquid crystal. The cholesteric liquid crystal has a twisted direction and a circular polarization direction of the helical structure of the liquid crystal. This coincides with selective reflection characteristic in which the wavelength reflects only circularly polarized light such as the spiral pitch of the liquid crystal and transmits the light of the remaining wavelengths.

이러한 선택반사 특성을 갖는 콜레스테릭 액정은 안료나 염료와는 달리 빛을 흡수하여 손실시키지 않기 때문에 콜레스테릭 액정을 이용하여 특정파장의 빛만을 투과시키는 컬러필터를 제조할 경우 LCD의 광효율을 크게 향상시킬 수 있다.Since cholesteric liquid crystals having such selective reflection characteristics do not absorb and lose light unlike pigments and dyes, when the cholesteric liquid crystal is used to manufacture a color filter that transmits only a specific wavelength of light, the optical efficiency of the LCD is greatly increased. Can be improved.

Claims (17)

컬러 액정표시장치의 반사형 컬러필터를,The reflective color filter of the color liquid crystal display device, (1) a. 적, 청, 녹 파장의 빛을 선택 반사하는 경화성 콜레스테릭 액정물질을 기판(substrate)에 각각 도포하고,(1) a. A curable cholesteric liquid crystal material that selectively reflects light of red, blue, and green wavelengths is applied to each substrate. b.도포된 액정층을 광조사에 의해 중합시켜 필름형태로 형성하고,b. The coated liquid crystal layer is polymerized by light irradiation to form a film, c.상기 필름을 청과 녹, 청과 적, 녹과 적으로 적층하여,c. The film is laminated with fruits and vegetables rust, fruits and vegetables red and rust, d.상기 필름들을 규칙적으로 배열하고,d. arrange the films regularly; (2) 투과되는 빛이 적, 녹, 청의 색을 나타내도록 하는 것을 특징으로 한 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.(2) A liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter, characterized in that the transmitted light exhibits red, green, and blue colors. 제 1 항에 있어서, 콜레스테릭 액정성질을 가지며 중합가능한 관능기를 갖는 단일물질을 경화성 콜레스테릭 액정으로 사용한 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 1, wherein a single substance having a cholesteric liquid crystalline property and a polymerizable functional group is used as the curable cholesteric liquid crystal. 제 1 항에 있어서, 콜레스테릭 액정성질을 갖는 물질에 중합 가능한 관능기를 갖는 물질을 혼합한 혼합물질을 경화성 콜레스테릭 액정으로 사용한 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.2. A liquid crystal using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 1, wherein a mixture of a substance having a polymerizable functional group and a substance having a cholesteric liquid crystalline property is used as a curable cholesteric liquid crystal. Display. 제 1 항에 있어서, 액정필름을 적층시 접착제를 사용하여 적층하는 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflection type color filter according to claim 1, wherein the liquid crystal film is laminated using an adhesive. 제 1 항에 있어서, 액정필름을 적층시 첫 번째 제조된 필름 위에 두 번째 액정물질을 도포 하여서 된 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device of claim 1, wherein the second liquid crystal material is coated on the first film when the liquid crystal film is laminated. 제 1 항에 있어서, 콜레스테릭 액정단량체에 1-5wt%의 광반응개시제가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.2. A liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 1, wherein the cholesteric liquid crystal monomer contains 1-5 wt% of a photoreaction initiator. 제 1 항에 있어서, 기판은 유리판을 사용하는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 1, wherein the substrate is a glass plate. 제 1 항에 있어서, 기판은 플라스틱 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 1, wherein the substrate is a plastic film. 제 1 항에 있어서, 콜레스테릭 액정단량체를 중합하기 위하여 사용되는 광원이 UV인 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 1, wherein the light source used for polymerizing the cholesteric liquid crystal monomer is UV. (1) a. 적, 청, 녹 파장의 빛을 선택 반사하는 경화성 콜레스테릭 액정물질에 1-5wt%의 광개시제를 첨가한 혼합물을 기판에 적층 도포하고 광조사로 필름을 형성하여,(1) a. A curable cholesteric liquid crystal material that selectively reflects red, blue, and green wavelengths of light is applied by laminating a mixture of 1-5 wt% photoinitiator on a substrate and forming a film by light irradiation. b.투과되는 빛의 파장이 적, 청, 녹이 되도록 하고 액정필름들을 규칙적으로 배열하여 컬러필터를 형성하고,b. Make the wavelength of transmitted light red, blue, and green, and arrange the liquid crystal films regularly to form a color filter, c.상기의 컬러필터에 λ/4 위상차 필름을 부착하여,c. attaching the lambda / 4 phase difference film to the above color filter, d.상기의 컬러필터를 액정셀 아래에 위치시키고,d. Place the above color filter under the liquid crystal cell, (2) 원편광막을 광원, 도광판, 반사판으로 이루어진 백 라이트(backlight) 위에 위치시켜 액정셀, 컬러필터, 원편광막, 백 라이트의 순서로 적층 구성된 것을 특징으로 한 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.(2) A cholesteric liquid crystal reflective color comprising a circular polarizing film placed on a backlight consisting of a light source, a light guide plate, and a reflecting plate, stacked in the order of a liquid crystal cell, a color filter, a circular polarizing film, and a backlight. Liquid crystal display using a filter. 제 10 항에 있어서, 컬러필터는 콜레스테릭 액정성질을 가지며 중합 가능한 관능기를 갖는 단일물질을 경화성 콜레스테릭 액정으로 사용한 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 10, wherein the color filter uses a single substance having cholesteric liquid crystal properties and a polymerizable functional group as the curable cholesteric liquid crystal. 제 10 항에 있어서, 컬러필터는 콜레스테릭 액정성질을 갖는 물질에 중합 가능한 관능기를 갖는 물질을 혼합한 혼합물질을 경화성 콜레스테릭 액정으로 사용한 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 10, wherein the color filter comprises a mixture of a substance having a cholesteric liquid crystalline property and a substance having a polymerizable functional group as the curable cholesteric liquid crystal. Liquid crystal display using. 제 10 항에 있어서, 컬러필터는 기판으로써 유리판을 사용하는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 10, wherein the color filter uses a glass plate as a substrate. 제 10 항에 있어서, 컬러필터는 기판으로써 플라스틱 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 10, wherein the color filter uses a plastic film as a substrate. 제 10 항에 있어서, 경화성 콜레스테릭 액정을 중합하기 위하여 사용되는 광원이 UV인 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 10, wherein the light source used for polymerizing the curable cholesteric liquid crystal is UV. 제 10 항에 있어서, 컬러필터에 사용된 액정과 반대의 나선구조를 갖는 콜레스테릭 액정물질로 제조된 원편광막을 사용하는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.11. A liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal reflective color filter according to claim 10, wherein a circular polarizing film made of a cholesteric liquid crystal material having a spiral structure opposite to that of the liquid crystal used in the color filter is used. . 제 10 항에 있어서, 컬러필터에 사용된 액정과 같은 나선구조를 갖는 콜레스테릭 액정물질로 제조된 원편광막인 경우 원편광막에 λ/2 위상차 필름을 부착하는 것을 특징으로 하는 콜레스테릭 액정식 반사형 컬러필터를 이용한 액정표시장치.The cholesteric according to claim 10, wherein in the case of the circular polarizing film made of a cholesteric liquid crystal material having the same spiral structure as the liquid crystal used in the color filter, the λ / 2 retardation film is attached to the circular polarizing film. Liquid crystal display device using liquid crystal reflective color filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100691320B1 (en) * 2000-02-10 2007-03-12 엘지.필립스 엘시디 주식회사 reflection type liquid crystal display device with a cholesteric liquid crystal color filter
KR100927789B1 (en) * 2007-03-29 2009-11-20 전북대학교산학협력단 Reflective cholesteric liquid crystal color filter

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