KR20080079564A - 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치에 관한 것으로, 외부 스트레스에 의한 셀갭(cell gap)의 변화에 따른 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화를 저감시키기 위해, 서로 대향하게 배치되며 유연성을 가진 투명한 상부기판 및 하부기판, 상부기판과 하부기판의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 인가되는 전압에 의해 전기장을 형성하는 투명전극, 투명전극의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 수직 및 수평의 배향방향을 갖는 배향막, 배향막 사이의 내부 공간에 배치되어 투명전극에 의해 형성된 전기장이 인가되면 전기장 방향으로 배열되는 액정과 이색성 염료를 구비하는 게스트 호스트 액정층, 배향막 내면에 게스트 호스트 액정층을 밀봉하기 위해 도포된 실런트 라인층을 포함하여 구성되며, 이에 의해, 플라스틱 액정디스플레이의 두께와 불량률을 저감하며, 성능을 개선할 수 있다.
플라스틱 LCD, 플렉시블 디스플레이, 게스트 호스트 모드, 이색성 염료

Description

게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치{Guest Host Mode Type Plastic Liquid Crystal Display}
도 1은 종래의 투과형 플라스틱 액정표시장치의 구조를 도시한 도면,
도 2는 종래의 반사형 플라스틱 액정표시장치의 구조를 도시한 도면,
도 3은 종래 트위스트 네마틱(TN: Twisted Nematic) 모드 형 액정표시장치의 광학 시뮬레이션 조건을 나타낸 도면,
도 4는 종래 트위스트 네마틱 모드 형 액정표시장치의 반사율에 대한 그래프도,
도 5는 종래 트위스트 네마틱 모드 형 액정표시장치의 색좌표에 대한 그래프도,
도 6은 종래의 투과형 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치의 구조를 도시한 도면,
도 7은 종래의 반사형 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치의 구조를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 구조를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 유연성의 예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 구조를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 광학 시뮬레이션 조건을 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 반사율에 대한 그래프도, 그리고
도 13은 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 색좌표에 대한 그래프도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 플라스틱 기판 21: 유리기판
100: 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치
110a: 상부기판 110b: 하부기판
12, 120: 투명전극 13, 130: 배향막
14, 140: 실런트 15, 150: 액정
16, 160: 이색성 염료 17, 170: 편광층
18, 180: 반사층
본 발명은 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 외부 스트레스에 의한 셀갭(cell gap)의 변화에도 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화, 플라스틱 액정표시장치의 두께를 저감시킬 수 있는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치에 관한 것이다.
미국등록특허 제4,228,574호와 Proc. of Soc. for Information Display. 116(1981)에 기재된 P. A. Penz의 논문 “Plastic Substrate LCD”에는 플라스틱 필름 기판(Plastic Film Substrate)을 사용하는 플라스틱 액정표시장치를 유리 기판을 사용한 기존의 유리 액정표시장치에 비하여 더 얇고, 더 가볍고, 외곽 디자인이 자유롭고, 깨지지 않고 유연한 성질을 가지는 차세대 디스플레이장치로 언급하고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 투과형 플라스틱 액정표시장치의 구조 및 반사형 플라스틱 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 투과형 플라스틱 액정표시장치는 두 개의 서로 대향하는 플라스틱 기판(11), 플라스틱 기판 상의 내면에 형성된 투명전극(12), 투명전극상에 형성된 배향막(13), 두 개의 서로 대향하는 플라스틱 기판을 접합하기 위해 두 개의 서로 대향하는 플라스틱 기판 사이에 형성된 실런트 라인층(14), 두 개의 플라스틱 기판 사이에 채워진 액정(15)으로 구성되어 있다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이 반사형 플라스틱 액정표시장치는, 도 1의 투과형 플라스틱 액정표시장치에 편광층(17), 반사층이(18) 더 포함되어 구성된다.
플라스틱 LCD에 사용되는 플라스틱 기판의 열팽창계수(Thermal Expansion Coefficient)는 유리 기판의 열팽창계수보다 10배 이상 큰 반면에, 플라스틱 기판의 영률(Young’s Modulus)은 유리 기판의 영률보다 10배 이상 작다. 일반적으로 플라스틱 기판은 흡습성(Hygroscopic Property)을 가지며, 대개 180 oC 미만의 낮은 유리전이온도(Glass Transition Temperature)를 갖는다.
더욱이, 플라스틱 기판은 상대적으로 큰 광학적 이방성(Optical Anisotropy)을 갖는다. 특히, 플라스틱 기판은 일반적으로 수분의 흡수에 의하여 팽창되며, 열에 의해 수축된다. 그러므로, 유리 기판에 비하여, 플라스틱 기판은 열적 스트레스(Thermal Stress)나 열적 부하(Thermal Load), 수분의 흡수(Water Absorption)나 수증기의 침투(Water Vapor Permeation), 또는 기계적 스트레스(Mechanical Stress) 등에 기인하여, 보다 쉽게 변형되고 훼손될 수 있으며, 플라스틱 LCD의 디스플레이 품질이나 성능(Display Quality and Performance)을 저하시키는 바람직하지 않은 결함(Undesirable Defect)이 나타난다.
플라스틱 LCD에서 흑점 결함을 발생시키지 않는 근본적인 접근방법으로서는, 플라스틱 LCD가 가혹한 변형을 경험하였을 때에도, 플라스틱 LCD의 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지시킬 목적으로, 플라스틱 LCD내에 인공적인 고분자 격벽(Polymer Wall) 또는 고분자 네트워크(Polymer Network)를 형성하거나 또는, 기존의 스페이서 대신에 접착성 스페이서를 사용하거나, 스페이서에 접착성을 부여하는 방법으로서, 상하의 기판에 고착되어 형성된 격벽 또는 스페이서에 의하여 플라스틱 LCD의 셀갭이 일정하게 유지되어, 가혹한 변형을 경험하거나 휘었을 때조차 흑점불량, 배향막의 손상, 실런트 라인의 손상이나, 밝기 또는 색상(전기광학 특성)의 변화를 근본적으로 저감시킬 수 있는 가능성을 제시하는 방법이나, 공정 복잡성 및 이에 따른 비용 증가를 야기시키는 문제점이 있어서 실제의 상용화에 적용하기 어려운 점이 있다.
도 3은 종래 트위스트 네마틱 모드 형 액정표시장치의 광학 시뮬레이션 조건을 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 종래 트위스트 네마틱(Nematic) 모드 형 액정표시장치의 반사율과 색좌표에 대한 그래프도이다.
도 3과 같은 조건으로 트위스트 네마틱 모드 형 액정표시장치를 시뮬레이션하면 도 4와 도 5에 도시된 바와 같은 결과를 얻게 된다. 즉, 셀갭의 변화에 따라 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화가 심하여, 플라스틱 액정표시장치에 외부 스트레스가 가해졌을 때, 셀갭의 변화에 따른 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화가 커지는 문제가 있다.
한편, 도 6 및 도 7은 각각 종래의 투과형 게스트 호스트 모드 형(Guest Host Mode Type) 액정표시장치의 구조 및 반사형 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치는 두 개의 서로 대향하는 유리기판(21), 유리기판(21)상의 내면에 형성된 투명전극(12), 투명전극(12)상에 형성된 배향막(13), 두 개의 서로 대향하는 유리기판(21)을 접합하기 위해 두 개의 서로 대향하는 유리기판(21) 사이에 형성된 실런트 라인 층(14), 두 개의 서로 대향하는 유리기판(21) 사이에 채워진 액정(15)과 이색성 염 료(16)로 이루어 진다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 반사형 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치는 도 6의 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 편광층(17) 및 반사층(18)이 더 포함되어 구성된다.
이러한 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치는 Mol. Cryst. Liq. Cryst., Col.8,293(1969)에 기재된 G. H. Heilmeier의 논문 “Guest-Host Interactions in Nematic Liquid Crystals”와 미국등록특허 제3,551,026호에 언급되어 있다.
호스트인 이색성 염료(16)는 게스트인 액정(15)의 분자배향 방향에 평행하게 배열되며, 이색성 염료(16)는 이색성 염료(16)의 분자배향 방향과 평행한 방향으로 편광된 빛에 대하여 수직한 방향으로 편광된 빛 보다 상대적으로 강한 광 흡수성을 갖는 특성을 갖는다.
따라서, 도 6에 보인 바와 같은 투과형 모드에서, 전기장 비 인가시, 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 입사한 빛 중에서 이색성 염료(16)의 분자배향 방향과 평행한 방향으로 편광된 빛은 대부분 흡수되고, 수직한 방향으로 편광된 빛만이 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치를 통과한다. 반면에, 유리 기판(21)에 수직한 방향으로 전기장이 인가된 상태에서는, 액정(15) 및 이색성 염료(16)는 전기장 방향으로 재배열되어 유리 기판(21)에 수직한 방향으로 배향되기 때문에, 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 입사한 빛은 흡수되지 않고 대부분 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치를 통과하게 된다. 이 경우에는, 편광층(17)이 없기 때문에, 탁월한 광 투과효율을 보이나, 열등한 콘트라스트 비 특성을 갖는다.
한편, 도 7에 보인 바와 같은 반사형 모드에서는, 편광층(17)의 편광방향이 이색성 염료(16)의 분자배향과 평행하면, 전기장이 비 인가시, 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 입사한 빛 중에서, 편광층(17)의 편광방향에 수직한 방향으로 편광된 빛은 편광층(17)에 의해서 대부분 흡수된다. 또한, 이색성 염료(16)의 분자배향 방향과 평행한 방향으로 편광된 빛은 이색성 염료(16)에 의해서 대부분 흡수되므로, 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 입사 한 후 반사판(18)에 의해 다시 반사되어 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치 밖으로 빠져 나오는 대부분의 빛은 흡수되어 차단된다. 이에 반해, 유리기판(21)에 수직한 방향으로 전기장이 인가된 상태에서는, 액정(15) 및 이색성 염료(16)는 전기장 방향으로 재배열되어 유리기판(21)에 수직한 방향으로 배향되기 때문에, 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 입사한 빛은 편광층(17)의 편광방향에 수직한 방향으로 편광된 빛만 흡수되고 나머지 대부분의 빛은 반사판에 반사되어 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치를 빠져 나온다. 이 경우에는, 편광층(17)이 한 개 존재하기 때문에, 상대적으로 감소된 광 투과효율을 보이나, 상대적으로 개선된 콘트라스트 비 특성을 갖는다.
한편, 미국공개특허 제2007003735호에는 플라스틱 기판, 이색성 염료, 네마틱 액정을 포함하는 액정표시장치를 개시하였으나, 게스트 호스트 모드를 적용하여 칼라 액정표시장치를 구현하는 간단한 방안을 제시하고 있을 뿐이다. 또한, 미국등록특허 제6,239,778호는 플라스틱 기판, 이색성 염료, 네마틱 액정을 포함하는 액정표시장치를 개시하였으나, 게스트 호스트 모드를 적용하여 편광자 없는 안경용 액정표시장치를 구현하는 방안만을 제시하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 흑점 결함을 해결하고, 기존에 비하여 두께가 저감되며, 외부 스트레스에 의한 셀갭의 변화에 따른 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화를 저감시킬 수 있는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는 서로 대향하게 배치되며 유연성을 가진 투명한 상부기판 및 하부기판, 상기 상부기판과 상기 하부기판의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 인가되는 전압에 의해 전기장을 형성하는 투명전극, 상기 투명전극의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며 수직 및 수평의 배향방향을 갖는 배향막, 상기 배향막 사이의 내부 공간에 배치되어 상기 투명전극에 의해 형성된 전기장이 인가되면 상기 전기장 방향으로 배열되는 액정과 이색성 염료를 구비하는 게스트 호스트 액정층, 상기 배향막 내면에 상기 게스트 호스트 액정층을 밀봉하기 위해 도포된 실런트 라인층으로 구성된다.
바람직하게, 상기 상부기판과 상기 하부기판은 폴리 카보네이트(Poly Carbonate) 및 폴리 에테르 설폰(Poly Ether Sulfone) 중 어느 하나를 재질로 하는 플라스틱 기판이고, 상기 액정은 네마틱(Nematic) 액정 또는 콜레스테릭(Cholesteric) 액정 중 적어도 한 개의 조합으로 구성되며, 상기 상부기판과 상 기 하부기판 사이에 스페이서층 더 을 형성하여 그 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는 상부기판(110a) 및 하부기판(110b), 투명전극(120), 배향막(130), 액정(150)과 이색성 염료(160)를 구비하는 게스트 호스트 액정층, 실런트 라인층(140)으로 구성된다.
상부기판(110a) 및 하부기판(110b)은 서로 대향하게 배치되며 폴리 카보네이트(Poly Carbonate) 및 폴리 에테르 설폰(Poly Ether Sulfone)중 어느 하나를 재질로 하는 플라스틱 기판으로 유연성을 가진다. 투명전극(120)은 광투과율이 높은 박막 전극으로써 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)에 접합되어 전압 인가시 전기장을 형성한다. 배향막(130)은 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)과 액정(150)의 계면에 형성되고 수직 및 수평의 배향방향을 가지며 배향막(130)의 배향방향으로 액정(150)이 배열된다.
여기서, 액정(150)은 일반적으로 스메틱(Smetic) 액정, 네마틱 액정 및 콜레스테릭 액정으로 크게 분류된다. 특히, 네마틱 액정은 막대 모양의 분자가 서로 평 행으로 배열하고 있지만, 각각의 분자는 장축 방향으로 비교적 자유로이 이동할 수 있으며 층상구조가 존재하지 않으므로 유동성이 풍부하고 점도가 작다. 또한, 콜레스테릭 액정은 층상구조를 형성하지만 장축의 분자는 네마틱 액정과 유사한 평형 배열을 한다. 그러므로 본 발명의 제1실시예의 액정(150)은 네마틱 액정 또는 콜레스테릭 액정을 사용하는 것이 바람직하다.
게스트 호스트 액정층은 호스트인 액정(150)과 게스트인 이색성 염료(160)를 혼합하여 전기장 인가 시 비등방적으로 빛을 흡수한다. 실런트 라인층(140)은 배향막(130) 내면에 게스트 호스트 액정층을 밀봉하기 위해 도포된다. 또한, 상부기판(110a)과 하부기판(110b)사이에 스페이서층을 더 형성하여 그 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다.
전기장이 비인가 시, 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치에 입사한 빛 중에서 이색성 염료(160)의 분자배향 방향과 평행한 방향으로 편광된 빛은 대부분 흡수되고, 수직한 방향으로 편광된 빛만이 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치를 통과한다. 반면에, 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)에 수직한 방향으로 전기장이 인가된 상태에서는, 액정(150) 및 이색성 염료(160)는 전기장 방향으로 재배열되어 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)에 수직한 방향으로 배향되기 때문에, 게스트 호스트 모드 형 액정표시장치에 입사한 빛은 흡수되지 않고 대부분 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치를 통과하게 된다. 이 경우에는, 편광층(170)이 없기 때문에, 탁월한 광투과효율을 보이나, 열등한 콘트라스트 비 특성을 갖게 된다. 이에 의해, 본 발명은 구조 측면에서 도 1에 도시된 기존의 두 개의 기판(11) 중 어느 한쪽에 접합된 편광층이 항상 소거되므로 두께와 비용이 저감된다.
도 9는 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 유연성의 예를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치(100)는 유연성을 지니므로, 도 9에서 보인 바와 같이 외부의 스트레스에도 불구하고 결함발생이 저하되고 광효율이 증가된다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 반사형 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는 도 8에 도시된 상부기판(110a), 하부기판(110b), 투명전극(120), 배향막(130), 액정(150)과 이색성 염료(160)를 구비한 게스트 호스트 액정층, 실런트 라인층(140)에 편광층(170) 및 반사층(180)을 더 포함하여 구성된다.
편광층(170)은 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)의 어느 한쪽의 외면에 형성되며, 수직 및 수평의 편광방향에 의해 한 방향으로만 빛을 투과시킨다. 반사층(180)은 편광층(170)의 어느 한쪽의 외면에 형성되어 투과된 빛을 반사시킨다.
도 10에 의한 본 발명의 제2실시예의 동작은 다음과 같다.
편광층(170)의 편광방향이 이색성 염료(160)의 분자배향과 평행하면, 전기장이 인가되지 않은 경우, 이색성 염료(160)의 분자배향 방향과 평행한 방향으로 편광된 빛은 이색성 염료(160)에 의해서 대부분 흡수되고, 편광층(170)의 편광방향에 수직한 방향으로 편광된 빛은 편광층(170)에 의해서 대부분 흡수된다. 그러므로 반 사형 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치에 입사 한 후 반사판(180)에 의해 다시 반사되어 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치 밖으로 빠져 나오는 대부분의 빛은 흡수되어 차단된다.
반면에 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)에 수직한 방향으로 전기장이 인가된 경우에는 액정(150) 및 이색성 염료(160)는 전기장 방향으로 재배열되어 상부기판(110a) 및 하부기판(110b)에 수직한 방향으로 배향된다. 이에 의해, 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치에 입사한 빛은 편광층(170)의 편광방향에 수직한 방향으로 편광된 빛만 흡수되고 나머지 대부분의 빛은 반사층(180)에 반사되어 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치를 빠져 나온다. 이 경우에는 편광층(170)이 한 개 존재하기 때문에, 상대적으로 감소된 광투과효율을 보이나, 상대적으로 개선된 콘트라스트 비 특성을 갖게 된다.
본 발명의 다른 예는, 도 8에 도시된 상부기판(110a), 하부기판(110b), 투명전극(120), 배향막(130), 액정(150)과 이색성 염료(160)를 구비한 게스트 호스트 액정층, 실런트 라인층(140)에 상부기판(110a)과 하부기판(110b)의 어느 한쪽의 외면 및 내면 중 적어도 어느 한 면에 편광층(170), 반사층(180) 및 위상차 필름층 중 적어도 두 개의 조합으로 구성되는 층을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상부기판(110a)과 하부기판(110b)의 어느 한쪽의 외면 및 내면 중에 편광층(170), 반사층(180) 및 위상차 필름층이 각각 적어도 한 개 이상으로 구성되는 층을 포함한다. 위상차 필름은 위상차를 부여하며, 본 발명에서 위상차는 4분의 1파장인 것을 특징으로 한다.
도 11은 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 광학 시뮬레이션 조건을 나타낸 도면이다. 도 11의 조건에 의한 시뮬레이션 결과는 도 12 및 도 13에 도시되어 있다. 도 12는 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 반사율을 나타낸 그래프도이고, 도 13은 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치의 색좌표를 나타낸 그래프이다.
이를 통해 종래의 플라스틱 액정표시장치에 비하여, 셀갭의 변화에 따라 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화가 저감되는 것을 나타낸다
이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는 언제나 상부기판과 하부기판의 적어도 어느 한쪽에는 편광층이 소거되어 있으므로, 플라스틱 액정표시장치의 두께 저감, 비용 저감 및 광효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는 유연성을 지니므로 외부의 스트레스에 의한 셀갭의 변화에 따라 광투과도 및 광반사율의 변화, 투과광 및 반사광의 색의 변화가 저감된다.
또한 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는 기존의 플라스틱 액정표시장치에서의 공정 복잡성 및 이에 따른 비용 증가를 야기시키지 않는 흑점 결함 해결 방안을 제시한다.
그러므로, 본 발명의 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치는, 플라스틱 액정표시장치의 액정 모드로서, 게스트 호스트 모드를 채용함에 의하여, 플라스틱 액정디스플레이의 불량률과 비용을 저감하고 성능의 개선할 수 있다.

Claims (9)

  1. 서로 대향하게 배치되며 유연성을 가진 투명한 상부기판 및 하부기판;
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 인가되는 전압에 의해 전기장을 형성하는 투명전극;
    상기 투명전극의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 수직 및 수평의 배향방향을 갖는 배향막;
    상기 배향막 사이의 내부 공간에 배치되어 상기 투명전극에 의해 형성된 전기장이 인가되면 상기 전기장 방향으로 배열되는 액정과 이색성 염료를 구비하는 게스트 호스트 액정층; 및
    상기 배향막 내면에 상기 게스트 호스트 액정층을 밀봉하기 위해 도포된 실런트 라인층을 포함하는 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판과 상기 하부기판은 폴리 카보네이트(Poly Carbonate) 및 폴리 에테르 설폰(Poly Ether Sulfone) 중 어느 하나를 재질로 하는 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액정은 네마틱(Nematic) 액정 또는 콜레스테릭(Cholesteric) 액정 중 적어도 한 개의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되어 그 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 어느 한쪽의 외면 및 내면 중 적어도 어느 한 면에, 편광층, 반사층 및 위상차 필름층 중 적어도 두개의 조합으로 구성되는 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 어느 한쪽의 외면 및 내면 중 적어도 어느 한 면에, 편광층, 반사층 및 위상차 필름층이 각각 적어도 한개 이상으로 구성되는 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 위상차 필름의 위상차는 4분의 1 파장인 것을 특징으로 하는 게스트 호스트 모드형 플라스틱 액정표시장치.
  8. 서로 대향하게 배치되며 유연성을 가진 투명한 상부기판 및 하부기판;
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 인가되는 전압에 의해 전기장을 형성하는 투명전극;
    상기 투명전극의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 수직 및 수평의 배향방향을 갖는 배향막;
    상기 배향막 사이의 내부 공간에 배치되어 상기 투명전극에 의해 형성된 전기장이 인가되면 상기 전기장 방향으로 배열되는 액정과 이색성 염료를 구비하는 게스트 호스트 액정층;
    상기 배향막 내면에 상기 게스트 호스트 액정층을 밀봉하기 위해 도포된 실런트 라인층;
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 어느 한쪽의 외면에 형성되어 빛을 편광시키는 편광층; 및
    상기 편광층의 외면에 형성되어 투과된 빛을 반사시키는 반사층을 포함하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
  9. 서로 대향하게 배치되며 유연성을 가진 투명한 상부기판 및 하부기판;
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 인가되는 전압에 의해 전기장을 형성하는 투명전극;
    상기 투명전극의 내면에 서로 대향하게 배치되어 접합되며, 수직 및 수평의 배향방향을 갖는 배향막;
    상기 배향막 사이의 내부 공간에 배치되어 상기 투명전극에 의해 형성된 전기장이 인가되면 상기 전기장 방향으로 배열되는 액정과 이색성 염료를 구비하는 게스트 호스트 액정층;
    상기 배향막 내면에 상기 게스트 호스트 액정층을 밀봉하기 위해 도포된 실런트 라인층;
    상기 상부기판과 상기 하부기판의 어느 한쪽의 외면에 형성된 4분의 1파장 위상차 필름층; 및
    상기 편광층의 외면에 형성되어 투과된 빛을 반사시키는 반사층을 포함하는 게스트 호스트 모드 형 플라스틱 액정표시장치.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2533261A (en) * 2014-10-17 2016-06-22 Folium Optics Ltd Medication reminder system and method, a control apparatus, and a computer program product
KR20160115154A (ko) 2015-03-26 2016-10-06 주식회사 엘지화학 액정 소자 및 이의 용도
KR20160115795A (ko) 2015-03-27 2016-10-06 주식회사 엘지화학 반사형 액정 소자 및 이의 용도
KR20160129382A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 주식회사 엘지화학 액정 소자
CN108227271A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 江苏和成显示科技有限公司 一种包含宾主液晶组合物的调光器件
KR20180118311A (ko) * 2017-04-21 2018-10-31 주식회사 엘지화학 액정소자
WO2018199720A1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-01 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
WO2019066428A1 (ko) * 2017-09-29 2019-04-04 주식회사 엘지화학 광학 디바이스의 제조 방법
KR20200019350A (ko) * 2018-08-14 2020-02-24 주식회사 엘지화학 광학 디바이스
CN111292632A (zh) * 2020-02-17 2020-06-16 北京京东方传感技术有限公司 一种显示面板、玻璃组件、调光方法和制作方法
US11487179B2 (en) 2017-04-25 2022-11-01 Lg Chem, Ltd. Optical device with active liquid crystal element film having folded shape

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2533261A (en) * 2014-10-17 2016-06-22 Folium Optics Ltd Medication reminder system and method, a control apparatus, and a computer program product
KR20160115154A (ko) 2015-03-26 2016-10-06 주식회사 엘지화학 액정 소자 및 이의 용도
US10473995B2 (en) 2015-03-27 2019-11-12 Lg Chem, Ltd. Reflective liquid crystal device and use thereof
KR20160115795A (ko) 2015-03-27 2016-10-06 주식회사 엘지화학 반사형 액정 소자 및 이의 용도
KR20160129382A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 주식회사 엘지화학 액정 소자
CN108227271A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 江苏和成显示科技有限公司 一种包含宾主液晶组合物的调光器件
CN108227271B (zh) * 2016-12-15 2021-03-16 江苏和成显示科技有限公司 一种包含宾主液晶组合物的调光器件
KR20180118311A (ko) * 2017-04-21 2018-10-31 주식회사 엘지화학 액정소자
US11487179B2 (en) 2017-04-25 2022-11-01 Lg Chem, Ltd. Optical device with active liquid crystal element film having folded shape
US11009725B2 (en) 2017-04-28 2021-05-18 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
US11314106B2 (en) 2017-04-28 2022-04-26 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
WO2018199717A1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-01 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
US11536987B2 (en) 2017-04-28 2022-12-27 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
US11506915B2 (en) 2017-04-28 2022-11-22 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
WO2018199720A1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-01 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
US10768461B2 (en) 2017-04-28 2020-09-08 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
US11347080B2 (en) 2017-04-28 2022-05-31 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
WO2018199722A1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-01 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
WO2018199718A1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-01 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
US11262600B2 (en) 2017-04-28 2022-03-01 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
US10845654B2 (en) 2017-09-29 2020-11-24 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing optical device by varying rubbing strength
WO2019066428A1 (ko) * 2017-09-29 2019-04-04 주식회사 엘지화학 광학 디바이스의 제조 방법
US20200225520A1 (en) * 2017-09-29 2020-07-16 Lg Chem, Ltd. Method for Manufacturing Optical Device
KR20200019350A (ko) * 2018-08-14 2020-02-24 주식회사 엘지화학 광학 디바이스
CN111292632A (zh) * 2020-02-17 2020-06-16 北京京东方传感技术有限公司 一种显示面板、玻璃组件、调光方法和制作方法

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