KR890004374B1 - Sbe 액정표시 소자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

SBE 액정표시 소자

제1도는 종래의 트위스티드 네마틱형 액정표시 소자의 단면도.

제2도는 종래의 SBE 액정표시 소자의 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 액정표시 단면도.

* 도면의 주요부분에 때한 부호의 설명

1,2 : 유리기판, 3 : 봉착제,

4 : 액정분자, 5,6 : 투명전극,

7,8 : 배향제어면, 9,10 : 배향제어막,

11,12 : 편광판 13 : 반사판

본 발명은 전개효과형 액정표시 소자의 일종인 SBE(Supertwisted Birefringence Effect)액정표시 소자에 관한 것이다.

일반적으로 전계효과형 액정표시 소자는 액정 분자의 배향을 전계에 의해 변화시키는 원리를 이용하여 문자표시 등의 기능을 수행하는 것으로서, 종래에는 소위 트위스티드 네마틱형 (Twisted Nematic type : TN형)액정표시 소자가 주로 사용되어 왔다. 이와같은 TN형 액정표시 소자의 가장 일반적인 구성을 제 1도에 도시 하였다.

제 1도에 도시한 TN형 액정표시 소자는, 상부 유리기판 (1)과 하부 유리기판 (2)이 소정의 간격으로 배치되고, 그 주위는 적당한 봉착재 (3)에 의해 봉착되며, 이것들에 의해 형성되는 내부 공간, 즉 공셀(Cell)내에 콜레스테릭 도판트를 혼합한 네마틱 액정 (4)이 봉입되어있다. 상·하부 유리기판 (1), (2)에는 각각 그 대향하는 내면상에 소정 패턴의 투명 전극 (5), (6)이 형성되어 있으며, 또한 액정분자를 일정한 방향으로 배향시키기 위한 액정 배향 제어면(7),(8)이 형성된 액정 배향제어막 (9), (10)이 피복되어 있다. 한편, 상부 유리기판 (1)위에는 상부 편광판 (11)이 설치되고, 하부 유리 기판 (2) 밑에는 하부 편광판 (12)과 반사판 (13)이 설치되어 있다.

이와같이 제작된 TN형 액정표시소자에 있어서는 시야각이 협소하고, 콘트라스트 비 (contrast ratio)가 제한되며, 전압 인가에 따른 빛 투과 곡선이 완만하여 하이 멀티플렉서 (high multiplex) 구동을 하는데 한계가 있었다. TN형 액정표시 소자의 이러한 단점을 보완하고자 개발된 것이 종래의 SBE(Supertwisted Birefringence Effect) 액정표시 소자이다. 종래의 SBE 액정표시 소자의 구성은 제 2도에 도시화였다.

종래의 SBE 액정표시 소자의 구성은 사방 증착법에 의해 제조된 TN형 액정표시 소자의 구성과 마찬가지로, 상·하 유리 기판 (1), (2)위에 각각 투명 전극 (5), (6)을 형성하고, 투명 전극 위에 산화규소 (SiO)를 증착 시킴으로써 배향 제어막 (9), (10)을 형성한 후, 공 셀내에 콜레스테릭 도판트가 혼합된 네마틱 액정 (4)을 주입하고, 상부 유리 기판 (1)위에는 상부 편광판 (110을 또한 하부 유리 기판 (2)밑에는 하부 편광판 (12)과 반사판 (13)을 설치하고 있다.

상기한 바와 같이, 종래의 SBE 액정표시 소자는 그 구성이 사방 증착법에 의한 TN형 액정표시 소자의 구성과 동일하지만, 시야각과 콘트라스트 비를 개선하기 위하여 트위스트 각도를 270°로 선택하고(TN형 액정표시 소자에 있어서의 트위스트 각도는 통상 90°로 선택된다), 전압 인가에 따른 빛 투과 곡선의 기울기를 증가 시키기 위하여 액정 분자에 대해 미리 일정한 경사 각도를 제공해 주는 소위 프리틸트 (pretilt) 각도를 20°- 30°정도로 높게 설정하고 있다는 점에 그 특징이 있다. (제 2도 참조) 즉, SBE 액정표시 소자의 트위스트 각도를 TN형 액정표시 소자의 트위스트 각도(90°)보다 3배정도 (270°)로 선택하여 편광광의 복굴절효과 (Birefringence Effect)를 이용함으로써 시야각을 확대하고 콘트라스트 비를 개선하도록 하며, TN형 액정표시 소자의 경우 5°정도로 설정되었던 프리틸트 각도를 20°- 30°정도로 높게 설정해 줌으로써 전압 인가시 산란 (Scatlering)을 방지하게 된다. 그러나, 종래의 SBE 액정표시 소자에 있어서는, 산화규소 (SiO)를 중착하여 배향 제어막을 형성하기 때문에 제작 공정이 복잡하고 제조 원가면에서도 비용 상승의 원인이 되고 있다. 또한, 프리틸트 각도를 높게 설정하여 줌으로써 시야각이 다소 좁아지는 요인이 되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 SES 액정표시 소자의 문제점을 개선하기 위하여, 러빙 방법에 의해 형성된 배향 제어막을 갖는 SBE 액정표시 소자를 제공하는데 있다.

본 발명에 또다른 목적은 245°- 270°정도의 트위스트 각도와 낮은 프리틸드 각도를 갖는 SBE 액정표시 소자를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 SBE 액정표시 소자의 구성은 제 3도에 도시한 바와같다.

먼저, 상부 유리기판 (1)과 하부 유리 기판 (2)위에 투명 전극 (5), (6)을 형성시킨 후, 6-나일론과 글리시딜 에스테르 타이프 (Glycidil Ester tipe)의 에폭시 수지와 유기 티타 네이트를 혼합하여 배향 제어막 (9), (10)을 형성시킨다. 이렇게 형성된 배향 제어막은 러빙 천을 이용하여 그 표면, 즉 배향 제어면 (7), (8)을 러빙하되, 상부 유리기판 (1) 상의 배향 제어면 (7)의 러빙 방향과 하부 유리기판(2) 상의 배향 제어면 (8)의 러빙 방향이 90°- 115°를 이루도록 러빙한다. 그후, 상 ·하부 유리 기판 (1), (2)을 봉착하고, 그 사이의 공 셀내에 네마틱 액정 (4)과 콜레스테릭 도판트를 혼합하여 주입한다. 다음에, 상부 유리기관 (1) 위에 상브 편광판 (11)을 설치하고, 하부 유리 기판 (2) 밑에는 하부 편광판 (12)과 반사판 (13)을 설치여 본 발명에 따른 SBE 액정표시 소자를 완성시킨다.

본 발명에 따른 SBE 액정표시 소자의 동작 원리는 다음과 같다. 상·하부 투명전극 (5), (6)에 전압이 인가 되지 않았을 경우, 상부 편광판 (11)을 통과한 편광광은 액정 분자 (4)의 광학 이방성 때문에 245°- 270° 정도 트위스트 되어 하부 편광판(12)에 전달되고, 하부 편광판에 도달한 편광광은 그 진동방향이 하부 편광판의 편광방향과 서로 평행하므로 하부 편광판을 통과하여 반사판(13)에 전달되며, 반사판에 의해 반사된 편광광은 입사된 경로의 역순으로 사우 편광판을 빠져 나오게 된다. 한편, 상·하부 투명전극(5),(6)에 전압이 인가되면, 액정분자(4)의 장축 방향이 전계 방향에 따라 일정하게 배열되므로, 상부 편광판(11)을 통과한 편광광은 트위스트 되지 않고 하부 편광판(12)에 전달되며, 하부 편광판에 도달한 편광광은 그 진동방향이 하부 편광판의 편광방향과 90°-115°의 각도를 이루므로 하부 편광판을 통과하지 못하게 된다.

이상과 같은 구성과 동작원리는 대부분의 액정표시 소자에서는 거의 일반화 된 것으로, 이하 본 발명에 따른 SBE 액정표시 소자에 특징을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 SBE 액정표시 소자는 6-나일론과 글리시딜 에스테르 타이프의 에폭시 수지 및 유기 티타네이트를 혼합한 유기 고분자 물질을 이용하여 배향 제어막을 형성하고, 이렇게 형성된 배향 제어막을 상부와 하부의 러빙각도가 90°-115°를 이루도록 러빙 천을 이용하여 러빙하는 러빙 방법에 의해 배향 제어면을 형성한다. 이때 러빙 각도는 90°-115°를 이루도록 임의로 선택하여, 액정 분자의 트위스트 각도를 270°-245°정도로 임의 조정할 수 있는데, 전압인가에 따른 빛 투과 곡선의 기울기는 트위스트 각도가 245°인 경우에 가장 큰 것으로 실험 결과 확인되었다. 한편, 본 발명에서는 유기 고분자 물질을 이용하는 배향제어막을 형성함으로써, 프리딜트 각도를 5°정도 낮게 설정할 수 있도록 하였다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 SBE 액정표시 소자는 러빙 방법을 이용하여 배향 제어막을 형성시키므로 공정이 간단하며, 따라서 제조원가를 낮출 수 있다. 또한 러빙 방향을 임의로 선택할 수 있기 때문에, 액정 분자의 트위스트 각도를 임의로 조정할 수 있으며, 이로부터 전압 인가에 따른 빛 투과 곡선의 기울기를 향상시킬 수 있으며, 더우기, 배향 제어막의 재료막의 재료로서는 6-나일론과 글리시딜 에스테르 타이프의 에폭시 수지 및 유기 티타 네이트를 혼합한 유기 고분자 물질을 사용하고 있으므, 프리틸트 각도를 5℃정도로 낮게 설정 할 수 있으며,따라서 시야각을 보다 확대시킬 수 있다.

Claims (1)

1쌍의 상,하 유리기판(1)(2)의 대항면에 투명전극(5)(6)과 배향제어막(9)(10)이 형성되고, 클레스테릭-네마틱액정이 상기한 상,하 유리기관판(1)(2)사이에 주입되어 있는 SBE 액정에 있어서, 상기한 배향제어막(9)(10)을 6-나이론과 글리시딜 에스테르 타이프의 에폭시수지와 유기 티타네이트를 혼합한 유기 고분자물질로 함과 아울러 이 배향제어막(9)(10)의 표면(7)(8)을 90-115°로 러빙처리하고, 상기한 액정의 트위스트각도를 245-270°로 하여 구성됨을 특징으로 하는 SBE 액정표시소자.

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