KR20010102744A - 멀티도메인 오.씨.비.모드 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자에 관한 것으로, 공정이 간단한 광배향을 이용하고, 배향분할로 액정의 광학이방성을 제거하며, 또한 각 도메인의 액정의 위상차를 보상해주는 광배향 보상층을 형성함으로써, 시야각에 따른 광투과도를 일정하게 하여 계조반전이 적고 콘트라스트비가 높아, 시야각특성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

멀티도메인 오.씨.비.모드 액정표시소자 {Multi-domain Optically Compensated Birefringence mode Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로서, 특히, 시야각 특성이 향상된 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자에 관한 것이다.
컴퓨터는 데스크탑 컴퓨터와 휴대용 컴퓨터 등의 여러 가지로 분류될 수 있고, 컴퓨터는 입력장치, 기억장치, 연산장치, 그리고 상기 연산장치의 연산결과를표시하는 표시장치를 기본적으로 구비하고 있다.
데스크탑에서는 음극선관(CRT : Cathod Ray Tube)이 주로 사용되고 휴대용 컴퓨터에서는 액정표시소자가 주로 사용되고 있다.
그러나, 최근 데스크탑 컴퓨터에도 음극선관을 대신하여 눈에 피로가 적고, 전자파발생이 거의 없는 액정표시소자가 사용되고 있으므로, 이러한 구분은 점점 그 의미가 옅어지고 있다.
현재, 액정표시소자는 휴대폰, 계산기 등의 소형 표시장치나 노트북 컴퓨터, 모니터용 컴퓨터, 텔레비젼 모니터 등의 대용량 표시장치에 널리 사용되고 있다.
또한, 최근 들어 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 요구에 부응하기 위해 평판표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막트랜지스터형 액정표시장치(TFT-LCD : Thin film transistor-liquid crystal display device)가 개발되었다.
액정 표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정이 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
상기와 같이 액정셀에 전압을 인가하여 액정의 배열 상태를 변화시켜 액정셀의 광학적 성질을 변화시켜 상을 나타내는 효과를 LCD의 전기광학 효과라고 하는데, 상기는 크게 전류효과형, 전계효과형, 열효과형으로 나눌 수 있고, 여기서 전계효과형은 TN(Twisted Nematic)효과, GH(Guest-Host)효과, ECB(Electrically Controlled Birefringence)와 상전이(PC)효과를 들 수 있다.
여기에서, ECB모드는 서로 직교하는 2매의 편광판 사이에 일정하게 배향처리된 액정셀을 배치하여 전압인가 유무에 따라 액정셀의 복굴절 효과로 인한 빛의 투과변화가 일어나도록 하는 방식이다.
상기한 ECB모드의 한 방식인, OCB(Optically Compensated Birefringence)모드 액정표시소자는 양 배향막의 중간에서는 거의 90도를 이루게 되며 기판에 가까워지면서 점차 각도가 줄어드는 대칭적인 밴드구조로 되어 있어 고속응답이 가능한 액정표시소자이다.
도 1은 종래의 모노도메인(mono-domain) OCB모드 액정표시소자의 개략적인 구조를 나타낸 단면도이다.
OCB셀(cell ; 12)은 상, 하 기판(10, 11)과 마주보는 면에 동일한 방향으로 러빙처리를 한 후, 일정한 전압을 인가하여 밴드구조를 형성하는 것으로, 전압 인가시 액정분자가 빠르게 움직이게 되어 액정이 재배열하는데 걸리는 시간, 즉 응답시간이 대략 5m/sec이내로 아주 빠르게 된다. 따라서, 상기 OCB셀(12)은 고속응답특성으로 화면에 잔상을 거의 남기지 않으므로, 동화상 구현에 많이 쓰이고 있다.
상기한 종래의 모노도메인 OCB모드 액정표시소자는 응답특성은 우수하나, 시야각특성은 그리 좋지 않으므로, 이를 개선하기 위해 상기 상부편광판(13)과 상부기판(10)사이에 이축성 필름(15)을 구비하였다.
그러나, 상기한 OCB모드 액정표시소자는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
첫째, 액정의 광학이방성으로 인해, 시야각 변화에 따른 광투과도가 일정하지 않아 계조반전이 커지고, 콘트라스비가 떨어지게 된다. 즉, 시야각특성이 안좋다는 것이다.
둘째, 일반적으로 액정은 3차원방향의 굴절률로 표현되는데, 종래의 이축성 필름은 평면적인 위상차만을 보상해 주므로, 그 보상효과가 만족할 수준이 못되었다.
셋째는, 러빙처리를 하는 종래의 OCB모드 액정표시소자는 면 또는 나일론계의 섬유를 식모한 포를 표면에 형성한 금속의 원통형 롤(roll)을 회전시키면서 배향막이 도포된 기판의 표면을 마찰시켜 특정방향에 배향방향을 형성하는, PI(PolyImide)를 배향제로 한 러빙(Rubbing)방법을 이용하는데, 상기와 같은 러빙방법은 마찰로 인한 전기적, 기계적인 본질적인 결함으로 인해 위상왜곡(random phase distortion)과 광산란(light scattering)등이 발생할 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 액정의 광학이방성을 없애기 위해 멀티도메인 기술을 도입하고, 평면적인 보상을 하는 이축성 필름 외에 각 도메인마다의 액정의 위상차를 보상해 주는 보상층을 구비하며, 배향공정이 간단하고 러빙방법의 문제점을 해결한 UV배향방법을 이용한 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 모노도메인 (mono-domain) OCB모드 액정표시소자의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 2a, b는 본 발명의 UV배향방법의 간략공정도.
도 3은 본 발명의 멀티도메인중 하나의 도메인에 대한 보상필름과 액정셀의 구조도.
도 4는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 1 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 2 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 6a는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 3 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 6b는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 4 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 7a 내지 7d는 종래의 모노도메인 OCB셀의 러빙각도(0°,90°,180°,270°)에 따른 계조반전특성을 나타낸 그림.
도 8a 내지 8c는 본 발명에 적용되는 2, 3, 4도메인 OCB셀의 계조반전특성을 나타낸 그림.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
150, 250, 350, 450 : 제 1 기판 160, 260, 360, 460 : 제 2 기판
130, 230, 330, 430 : 제 1 편광판
140, 240, 340, 440 : 제 2 편광판
151, 251, 351, 451 : 광배향 보상층
152, 252, 352, 452 : 제 1 배향막
161, 261, 361, 461 : 제 2 배향막
170, 270, 370, 470 : 이축성 필름
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 서로 이격되어 마주보는 제 1, 2 기판과; 상기 제 1 기판의 내면에 각각 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 적어도 2 영역으로 이루어진 제 1 배향막과; 상기 제 1 배향막 위에 형성된 상기 제 1 배향막의 배향방향과 직교하는 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 광배향 보상층과; 상기 제 2 기판의 내면에 상기 제 1 배향막의 배향방향과 동일한 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 제 2 배향막과; 상기 제 1, 2 기판의 각 외측에 위치한 제 1, 2 편광판과; 상기 제 1 편광판과 제 1 기판사이에 위치하는 이축성 필름과; 상기 제 1, 2 배향막 사이에 위치한 액정층을 포함하는 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자를 제공한다.
상기 제 1 배향막, 제 2 배향막 및 광배향 보상층은 광의 조사에 의해 분해(decomposition), 이합체화 반응(dimerization), 이성질체화 반응(isomerization) 중 적어도 하나의 반응이 일어나는 고분자 물질에서 선택된다.
또한, 본 발명의 상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층은 각각 제 1, 제 2, 제 3 배향방향을 갖는 적어도 3 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 배향막과 광배향 보상층의 배향방향은 서로 직교하며, 상기 제 1, 제 2 배향막의 배향방향은 서로 동일한 방향인 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층은 각각 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 적어도 4 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 배향막과 광배향 보상층의 배향방향은 서로 직교하며, 상기 제 1, 제 2 배향막의 배향방향은 서로 동일한 방향이거나, 또는 상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층의 제 1, 2, 3, 4 배향방향을 가진 각 영역은 스트라이프(stripe)형이거나, 또는 상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층의 제 1, 2, 3, 4 배향방향을 가진 각 영역은 바둑판모양으로 서로 인접한 영역의 배향방향이 서로 직교하는 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자를 제공한다.
상기 광배향 보상층은 40nm~400nm의 위상차를 보상하고, 상기 이축성 필름은 200nm~900nm의 위상차를 보상함을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 배향막과 제 2 배향막 중 적어도 하나의 프리틸트각은 5°~20°으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2a, b는 본 발명의 UV배향방법의 간략공정도로서, 액정의 한쪽 기판에 배향막을 두 층으로 형성하여 하나는 배향막, 다른 하나는 광배향 보상층인 것을 특징으로 한다.
제 1 배향막 형성공정은, 도 2a에 도시한 바와 같이, 한 화소에 해당하는 기판에 UV배향제를 도포한 후 제 1, 제 2 도메인(60, 61)으로 나눈 후, 제 2 도메인(61)을 마스크(mask)로 블로킹(blocking)한 후, 제 1 도메인(60)에 비편광된 광(U)을 조사하여, 제 1 도메인(60)의 제 1 배향방향을 형성하고, 상기한 마스크를 제거한 후, 다음으로는 상기 제 1 도메인(60)을 마스크로 블로킹한 후, 상기 제 2 도메인(61)에 비편광된 광(U')을 조사하여 제 2 도메인(61)의 제 2 배향방향을 형성함으로써, 서로 다른 배향방향을 갖는 2도메인 배향막을 형성하는 것이다.
제 2 배향막 형성공정은, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 배향막과 같은 단계를 거쳐 형성하는 것으로, 상기 제 2 배향막의 제 1' 도메인(70), 제 2' 도메인(71)에 각각 비편광된 광(U″)(U''')을 조사하여, 서로 다른 배향방향을 갖는 2도메인 배향막을 형성하고, 제 1, 2 배향막의 제 1 도메인(60)과 제 1' 도메인(70), 제 2 도메인(61)과 제 2' 도메인(71)의 배향방향이 서로 직교하도록 하는 것이다.
이는 제1, 2배향막인 광배향 보상층과 배향막의 배향방향을 서로 직각이 되도록 하여 광배향 보상층이 액정의 위상차를 보상하도록 하는 것이다.
상기한 광은 부분편광, 선편광 등 광배향에 부합한 광이면 어느 것이어도 무방하다.
상기 UV배향제로는 광의 조사에 의해 분해(decomposition), 이합체화 반응(dimerization), 이성질체화반응(isomerization)중 하나의 반응이 이루어지는 PVCN(polyvinyl cinnamate)계 물질 또는 PSCN(polysiloxane cinnamate)계 물질, CelCN(Cellulose cinnamate)계 물질 등과 같은 고분자 물질을 사용한다.
본 발명의 3, 4도메인 OCB모드 액정표시소자의 UV배향방법은, 상술한 UV배향방법을 기초로 하여, 도메인 수를 3, 4개로 늘려 형성하고 마스크로 블로킹하는 단계를 추가하고, 제 1, 2 배향막 공정은 똑같이 적용하여 형성하도록 한다.
도 3은 본 발명의 멀티도메인 중 하나의 도메인에 대한 보상필름과 액정셀의 구조도로서, 일반적인 이축성 필름과 본 발명의 광배향 보상층에 의해 액정의 위상차를 보상해주는 것을 도시한 것이다.
상기 밴드구조의 OCB셀(20)은 기판에 가까운 액정셀은 수평방향을 하고, 중심으로 갈수록 90도방향으로 배열하는 수직방향 액정셀로 구성된다.
즉, 상기 액정셀에 대한 보상방향도 두 가지로 이루어져야 함을 알 수 있는데, 멀티도메인에서 각 도메인의 액정의 배향방향이 서로 달라도, 액정의 중심에 가까운 액정셀의 방향은 수직방향으로 동일하므로, 이 액정셀에 대한 보상은 한 층의 보상필름 즉, 일반적인 이축성 필름으로 보상할 수 있다.
그러나, 각 도메인의 기판에 가까운 액정의 배향방향은 서로 다르므로, 여기에 대한 위상차의 보상은 각 도메인 별로 이루어져야 하는 것이다.
즉, 밴드구조를 가지는 OCB셀(20)은 기판에 대해서 수평방향을 하는 액정셀(20a)과 수직방향인 액정셀(20b)로 크게 나누어 볼 수 있는데, 상기 두 가지 방향에 대한 위상차를 보상해주는 보상층으로는 일반적인 이축성 필름(30)과 본 발명의 광배향 보상층(40)으로 이루어지며, 상기 이축성 필름(30)의 내부에 표시한 액정방향으로 수직방향 액정셀(20b)과 직교하는 위상차를 가져 결론적으로는 액정의 위상차를 보상해 주는 것이다.
그러나, 광배향 보상층(40)은 배향막 형성과 같은 단계를 거쳐 형성하는 것으로, 예를 들어, 4도메인 OCB모드 액정표시소자에 대해서는 4도메인과 같이 4개의 배향방향을 상기 4도메인의 각 배향방향과 직교하는 방향으로 형성하여, 각각의 도메인의 액정의 위상차를 보상해 주는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 상, 하 기판중 어느 하나의 기판의 프리틸트각은 5°~20°임을 특징으로 하고, 상기 이축성 필름은 200nm~900nm의 위상차를 보상하고, 광배향 보상층은 40nm~400nm의 위상차를 보상함을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 1 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면으로서, 제 1 기판(150), 제 2 기판(160)과, 상기 제 1 기판(150)의 마주보는 면에 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 서로 접하는 제 1 , 2 배향막(151, 152)과, 상기 제 2 기판(160)의 마주보는 면에 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 제 3 배향막(161)과, 상기 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 영역인 2도메인의 배향방향은 서로 직교되게 구성되며, 상기 제 1, 제 2 배향막(151, 152)은 서로 직교하는 방향으로 수평배향을 하며, 제 2 배향막과 제 3 배향막은 서로 동일한 방향으로 수평배향을 한다.
여기서, 제 1 배향막(151)은 액정의 위상차에 대한 보상역할을 하는 광배향 보상층이고, 제 2, 3 배향막(152, 161)은 액정의 배향방향을 형성하는 배향막으로서, 상기 제 1 기판(150)에 형성한 제 1 배향막(151)의 배향방향은 점선으로, 제 2,3 배향막(152,161)의 배향방향은 실선의 화살표로 표시된다.
또한, 상기 제 1, 2 기판(150, 160)의 위, 아래에 적층하는 편광축방향이 서로 직교하는 제 1, 2 편광판(130, 140)과, 상기 제 1 편광판(130)과 제 1 기판(150)사이에는 이축성 필름(170)이 위치하고 있다.
도 5는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 2 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면으로서, 제 1 기판(250), 제 2 기판(260)과, 상기 제 1 기판(250)의 마주보는 면에 제 1, 제 2, 제 3 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 서로 접하는 제 1 , 2 배향막(251, 252)과, 상기 제 2 기판(260)의 마주보는 면에 제1, 제 2, 제 3 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 제 3 배향막(261)과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 배향방향을 갖는 영역인 3도메인의 배향방향은 서로 직교되게 구성되며, 상기 제 1, 제 2 배향막(251, 252)은 서로 직교하는 방향으로 수평배향을 하며, 제 2 배향막과 제 3 배향막은 서로 동일한 방향으로 수평배향을 한다.
여기서, 제 1 배향막(251)은 액정의 위상차에 대한 보상역할을 하는 광배향 보상층이고, 제 2, 3 배향막(252, 261)은 액정의 배향방향을 형성하는 배향막으로서, 상기 제 1 기판(250)에 형성한 제 1 배향막(251)의 배향방향은 점선으로, 제 2,3 배향막(252,261)의 배향방향은 실선의 화살표로 표시된다.
또한, 상기 제 1, 2 기판(250, 260)의 위, 아래에 적층하는 편광축방향이 서로 직교하는 제 1, 2 편광판(230, 240)과, 상기 제 1 편광판(230)과 제 1 기판(250)사이에는 이축성 필름(270)이 위치하고 있다.
도 6a는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 3 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면으로서, 제 1 기판(350), 제 2 기판(360)과, 상기 제 1 기판(350)의 마주보는 면에 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 서로 접하는 제 1 , 2 배향막(351, 352)과, 상기 제 2 기판(360)의 마주보는 면에 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 제 3 배향막(361)과, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 영역인 4도메인은 바둑판모양으로 각각의 배향방향이 서로 직교되게 구성되며, 상기 제 1, 제 2 배향막(351, 352)은 서로 직교하는 방향으로 수평배향을 하며, 제 2 배향막과 제 3 배향막은 서로 동일한 방향으로 수평배향을 한다.
여기서, 제 1 배향막(351)은 액정의 위상차에 대한 보상역할을 하는 광배향 보상층이고, 제 2, 3 배향막(352, 361)은 액정의 배향방향을 형성하는 배향막으로서, 상기 제 1 기판(350)에 형성한 제 1 배향막(351)의 배향방향은 점선으로, 제 2,3 배향막(352,361)의 배향방향은 실선의 화살표로 표시된다.
또한, 상기 제 1, 2 기판(350, 360)의 위, 아래에 적층하는 편광축방향이 서로 직교하는 제 1, 2 편광판(330, 340)과, 상기 제 1 편광판(330)과 제 1 기판(350)사이에는 이축성 필름(370)이 위치하고 있다.
도 6b는 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자의 제 4 실시예의 개략적인 구조를 나타내는 도면으로서, 제 1 기판(450), 제 2 기판(460)과, 상기 제 1 기판(450)의 마주보는 면에 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 서로 접하는 제 1 , 2 배향막(451, 452)과, 상기 제 2 기판(460)의 마주보는 면에 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 영역으로 이루어진 제 3 배향막(461)과, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 영역인 4도메인은 스트라이프 타입(stripe type)으로, 각각의 배향방향이 서로 직교되게 구성되며, 상기 제 1, 제 2 배향막(451, 452)은 서로 직교하는 방향으로 수평배향을 하며, 제 2 배향막과 제 3 배향막은 서로 동일한 방향으로 수평배향을 한다.
여기서, 제 1 배향막(451)은 액정의 위상차에 대한 보상역할을 하는 광배향 보상층이고, 제 2, 3 배향막(452, 461)은 액정의 배향방향을 형성하는 배향막으로서, 상기 제 1 기판(450)에 형성한 제 1 배향막(451)의 배향방향은 점선으로, 제 2,3 배향막(452,461)의 배향방향은 실선의 화살표로 표시된다.
또한, 상기 제 1, 2 기판(450, 460)의 위, 아래에 적층하는 편광축방향이 서로 직교하는 제 1, 2 편광판(430, 440)과, 상기 제 1 편광판(430)과 제 1 기판(450)사이에는 이축성 필름(470)이 위치하고 있다.
도 6b에서 제시하는 스트라이프 타입의 UV배향방식은 배향막을 순차적으로 마스크로 블로킹하여 각 도메인의 배향방향을 형성하므로, 바둑판모양인 도 6a에 비해 방법이 간편하고, 배향안정성이 좋다.
상기, 도 3, 4, 5, 6a, 6b에서 제시한 본 발명의 UV배향제로는 광의 조사에 의해 분해(decomposition), 이합체화 반응(dimerization), 이성질체화반응(isomerization)중 하나의 반응이 이루어지는 PVCN(polyvinyl cinnamate)계 물질 또는 PSCN(polysiloxane cinnamate)계 물질, CelCN(Cellulose Cinnamate)계 물질 등과 같은 고분자 물질을 사용한다.
또한, 상기 제 1, 2 기판 중 어느 하나의 기판의 프리틸트각은 5°~20°임을 특징으로 하고, 상기 이축성 필름은 200nm~900nm의 위상차를 보상하고, 광배향 보상층은 40nm~400nm의 위상차를 보상함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이축성 필름 및 광배향 보상층의 형성함을 한쪽 기판으로 한정하지는 않는다. 예를 들어, 이축성 필름을 광배향 보상층과 함께 상, 하부 기판 위, 아래에 모두 형성하더라도 시야각 특성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 전압인가 상태에서 액정분자가 서로 다른 방향을 가짐으로써, 액정 분자가 갖는 광학 이방성이 없어지고, 콘트라스트비와 전방위의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기와 같은 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자는 밴드구조의 OCB셀의 수직방향의 액정셀에 대한 보상층 및 수평방향의 액정셀에 대한 보상층을 형성하여 도메인 별로 각각 보상해 주므로, 시야각 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 7a 내지 7d는 종래의 모노도메인 OCB셀의 러빙방향(0°,90°,180°,270°)에 따른 계조반전특성을 나타낸 그림이다.
여기서, 검은색부분은 계조반전이 일어나는 영역을 나타내고, 회색은 누설광(excessively bright, leakage light)이 발생하는 영역으로 즉, 시야각 특성이 떨어지는 영역을 나타내는 것이다.
도 7a는 러빙각도가 0°인 모노도메인 OCB셀의 시야각 특성을 나타낸 것으로, 상기에서는 오른쪽 상, 하측으로 계조반전과 누설광이 심하게 발생하는 것을 알 수 있으며, 이는 계조표시에 따라 광투과도가 고르지 않기 때문에 발생하는 현상으로 이는 콘트라스비가 저하되고, 물론 시야각 특성도 떨어지는 것을 의미한다.
7b는 러빙각도가 90°, 7c는 180°, 7d는 270°인 모노도메인 OCB셀의 시야각 특성을 나타낸 것으로, 각 방향별로 특정각도에서 계조반전과 누설광이 심함을 알 수 있다.
도 8a 내지 8c는 본 발명에 적용되는 2, 3, 4도메인 OCB셀의 계조반전특성을 나타낸 도면으로서, 모노도메인에서는 계조반전과, 누설광이 심했으나, 배향분할하였을 때는 액정의 광학이방성을 없애므로 계조표시를 달리했을 때의 광투과도도 일정하고, 누설광 분포도 외곽으로만 나타나므로 콘트라스비도 높아지고, 시야각 특성도 향상되었음을 알 수 있다.
여기서, 8a는 스트라이프 타입의 2도메인이고, 8b는 서로 직교하는 방향을 하는 3도메인이고, 8c는 바둑판모양이나 스트라이프 타입의 4도메인 OCB모드 액정표시소자이며, 상기 멀티도메인은 이축성 필름 및 광배향 보상층을 구비한 상태에서의 시야각 특성을 나타낸 것이다.
상기에서 설명한 본 발명의 실시예는 단지 예시이며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변화와 변형이 가능할 것임은 본 발명의 속한 분야의 통상의 지식인은 알 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 변화와 변형은 모두 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 특허청구의 범위를 통해 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자는 배향분할하여 서로 다른 배향방향을 가지게 함으로써 액정의 광학이방성을 없애고, 광배향 보상층의 형성으로 각 도메인의 위상차를 보상해줌으로써, 안정된 계조표시와 높은 콘트라스트비를 가져 시야각특성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 더 나아가, 본 발명은 고화질의 컴퓨터 평판표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 서로 이격되어 마주보는 제 1, 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 내면에 각각 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 적어도 2 영역으로 이루어진 제 1 배향막과;
    상기 제 1 배향막 위에 형성된 상기 제 1 배향막의 배향방향과 직교하는 제 1, 제 2 배향방향을 갖는 광배향 보상층과;
    상기 제 2 기판의 내면에 상기 제 1 배향막의 배향방향과 동일한 방향을 갖는 제2 배향막과;
    상기 제 1, 2 기판의 각 외측에 위치한 제 1, 2 편광판과;
    상기 제 1 편광판과 제 1 기판사이에 위치하는 이축성 필름과;
    상기 제 1, 2 배향막 사이에 위치한 액정층을 포함하는 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층은 광의 조사에 의해 분해(decomposition), 이합체화 반응(dimerization), 이성질체화 반응(isomerization) 중 적어도 하나의 반응이 일어나는 고분자물질에서 선택된 것인 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층은 각각 제 1, 제 2, 제 3 배향방향을 갖는 적어도 3 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 배향막과 광배향 보상층의 배향방향은 서로 직교하며, 상기 제 1, 제 2 배향막의 배향방향은 서로 동일한 방향인 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층은 각각 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 배향방향을 갖는 적어도 4 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 배향막과 광배향 보상층의 배향방향은 서로 직교하며, 상기 제 1, 제 2 배향막의 배향방향은 서로 동일한 방향인 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층의 제 1, 2, 3, 4 배향방향을 가진 각 영역은 스트라이프(stripe) 형상으로 배열된 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 배향막 및 광배향 보상층의 제 1, 2, 3, 4 배향방향을 가진 각 영역은 바둑판모양으로 서로 인접한 영역의 배향방향은 서로 직교하는 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광배향 보상층은 40nm~400nm의 위상차를 보상하는 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이축성 필름은 200nm~900nm의 위상차를 보상하는 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 배향막과 제 2 배향막 중 적어도 어느 하나의 프리틸트각은 5°~20°인 멀티도메인 OCB모드 액정표시소자.
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