KR920002493Y1 - 흑백 액정표시소자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

흑백 액정표시소자

도면은 본 고안의 구성을 도시하는 개략 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8' : 액정 9 : 스페이서

10 : STN액정표시소자 11,12 : 편광판

20 : 위상차보정셀 21,22 : 유리기판

본 고안은 화면의 바탕을 백색으로 하고, 액정표시를 흑색으로 함에 따라 콘트라스트를 향상한 흑백 액정표시소자에 관한 것이다.

액정표시소자에 쓰이는 액정은 광학적으로 이방성(異邦性)을 가진 물질로서, 이방성에는 액정으로 입사되는 광의 전기벡터 진동방향과 액정분자측의 상대위치에 따라 굴절율의 차이를 나타내는 복굴절성(復屈折性)을 포함하고 있다.

그러므로 빛이 액정을 통과하면 타원편광, 원편광, 직선편광의 3가지로 위상차를 일으키게 된다.

여기서 원편광과 직선편광은 위상차가 특별한 값(nπ/2 및 nπ/4)을 가질 때에만 존재하기 때문에 대부분은 타원편광으로 된다.

상기한 편광상태를 규정하는 위상차의 크기는 복굴절 이방성의 값 △n과 액정셀 갭 d와의 곱 △n. d로 나타낸다.

한편, 액정이 전압인가에 의해 비틀려져 있게 되면 입사된 편광은 분자축의 비틀림에 따라 회전하는 선광성(旋光性)을 나타내게 된다.

액정표시소자는 상기한 복굴절 이방성과 선광성을 갖는 액정을 유리기판사이에 수용하고, 또 상기한 유리기판의 광 입사면과 광 출사면에 각각 직선편광판을 부착시켜서 인가전압의 변동에 따라 입사광의 광학적 성질을 변조하여 디스플레이되게 하는 것이다.

그런데 상술한 종래의 액정표시소자는 복굴절성에 기인하는 광로차이(光路差異 : retardation)로 말미암아 색간섭이 생겨서 표시화면 전체가 액정색으로 여울지는 문제가 있다.

이것은 화면의 바탕부와 표시부간의 콘트라스트를 저해하기 때문에 액정표시소자의 이용도를 제한하는 주원인으로 되고 있다.

본 고안은 상기한 종래의 액정표시소자가 갖는 결점을 해결하여 화면 콘트라스트를 현저히 향상시킬 수 있는 흑백 액정표시소자를 제공함에 그 목적이 있다.

이에 따라 본 고안은 2장의 유리기판 사이에 해당하는 셀 갭d와 액정의 복굴절 이방성 값 △n의 곱으로 표시되는 광 위상차 △n. d이 0.30≤△n. d≤0.9 범위로 되게 한 STN액정표시소자를 준비하고, 이와 별도로 셀갭 d를 조절하여 광 위상차 △n. d가 λ/4로 되게 한 위상차보정셀을 준비하고, 상기한 STN액정표시소자와 위상차 보정셀 사이로 스페이서를 개재시켜 적충함과 아울러 상기한 STN액정표시소자의 광 입사면과 상기한 위상차보정셀의 광 출사면에 부착되는 상 하측 편광판의 편광각을 상호 90도로 배치시킨 구성을 제안한다.

이하 본 고안을 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도면은 본 고안의 구성을 도시하는 단면도로서, 도면중 부호(10)은 통상의 STN액정표시소자이고, (20)은 위상차보정셀을 나타낸다.

ITO(indium tin oxide)가 코오팅된 두장의 유리기판(1)(2)에 포토리소그라피(photorithography)법으로 전극(3)(4)을 형성하고, 그위로 통상의 방법에 따라 배향막(5)(6)을 각각 형성함과 아울러 이후 공저에서 주입 충전되는 액정이 90도 이상으로 비틀릴 수 있도록 대략 210-230도 각도로 러빙한 다음, 양 유리기판(1)(2)의 간격으로 결정되는 셀 갭d와 액정(8)의 복굴절 이방성 값△n에 의한 광 위상차 △n. d가 0.30≤△n. d≤0.9 범위로 되게하여 상기한 STN액정표시소자(10)를 준비한다.

이와는 별도로 세정된 2장의 유리기판(21)(22)에 통상의 방법에 따라 배향막(23)(24)을 형성하고, 이후 공정에서 주입 충전되는 액정이 수평 배열될 수 있도록 좌우의 어느 한쪽 방향으로 러빙한 다음, 양 유리기판(21)(22)사이의 간격으로 결정되는 셀갭 d를 조절하여 광 위상차 △n. d가 λ/4로 되도록 한 것이다.

다음에 상기한 STN액정표시소자(10)의 상방으로 0.2-0.9㎛의 스페이서(9)를 개재시키고 상기한 위상차보정셀(20)을 적충한 다음, STN액정표시소자(10)의 광 입사면과 위상차보정셀(20)의 광 출사면에 상호 편광각이 90도를 이루는 편광판(11)(12)를 각각 부착시킨다.

이상과 같이 구성되는 본 고안은 입사면편광판(1)을 통해 입사되는 직선편광이 전압 무인가영역에서는 STN액정표시소자(10)을 경유하면서 액정(8)에 의해 타원편광으로 변환되는데, 이 타원편광은 다시 상측의 위상차 보정셀(20)의 광 위상차 λ/4에 의해 원편광에 가깝게 변환된다.

이렇게 변환된 원편광은 출사면편광판(12)을 통과할 때 원편광의 진폭크기가 진동방향에 따르지 않게 되어 백색상태로 표시된다.

한편, 전압 인가영역에서는 상기한 직선편광이 STN액정표시소자(10)을 그대로 통과하므로 직선편광상태 그대로 위상차보정셀(20)로 입사되고, 여기서도 마찬가지로 액정(8')을 그대로 통과하여 출사면편광판(12)에는 직선편광이 입사된다.

그런데 출사면편광판(12)의 편광각은 입사면편광판(11)의 편광각에 대해 직교상으로 배치되어 있으므로 입사면편광판(11)을 통과한 직선편광은 출사면편광판(12)에서 굴절되어 통과하지 못하게 되므로 흑색부로 표시되어진다.

그 결과로 화면은 백색바탕에 흑색표시부가 디스플레이되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 통상의 STN액정표시소자상에 위상차보정셀을 적충하여 종래보다 현저하게 콘트라스트가 향상된 흑백 액정표시 소자를 얻을수 있게 해준다.

또한 본 고안에서 광 위상차 △n. d가 0.30≤△n .d≤0.9의 범위를 벗어나는 때는 투과율가 색상이 달라지게 되어 실용성이 저하된다.

이러한 본 고안에 의하면, 사용자는 종래의 액정표시소자를 사용할 때와 같은 눈의 피로감을 느끼지 않게 되고, 화면의 휘도 역시 대폭 향상되는 것이므로 액정표소자의 용도를 다변화시킬 수 있게 된다는 이점을 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 2장의 유리기판(1)(2)사이의 간격에 해당하는 셀 갭d와 액정(8)의 복굴절 이방성 값Δn에 의한 광 위상차 △n. d가 0.30≤△n. d≤0.9 범위로 되게 한 STN액정표시소자(10)의 상방으로 스페이서(9)를 개재시키고, 상기한 스페이서(9)의 상방으로 2장의 유리기판(21)(22)사이 간격에 해당하는 셀갭 d를 조절하여 광 위상차 △n. d가 λ/4로 되게 한 위상차보정셀(20)을 적충함과 아울러 상기한 STN액정표시소자(10)에 부착되는 입사면 편광판(12)와 상기한 위상차보정셀(20)에 부차고디는 출사면편광판(11)의 편광각을 상호 90도로 배치시키고 있음을 특징으로 하는 흑백 액정표시소자.