KR950007856B1 - 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액정 디스플레이 장치

제1도는 LG장치의 상이한 백 그라운드 위치와 상이한 전압공급에서의 투과율 측정을 나타내는 개략도.

제2도는 공급된 전압과 제1도의 측정에서 얻어진 투과율간의 상관관계를 나타내는 그래프.

제3도는 상기 장치의 LG층내의 다이머(dimer)의 존재를 나타내는 개략횡단면도.

제4a도와 4b도는 각각 제3도의 LG다이머의 분해에 의해 유도된 전기적 2중층을 나타내는 개략횡단면도.

제5도는 LG장치의 전기적 2중층의 형성을 나타내는 개략횡단면도.

제6도는 LG장치의 실효 공급전압의 변이를 개략적으로 나타내는 그래프.

제7도는 본 발명의 양호한 일실시예에 의한 STN-LC장치의 횡단면도.

제8도는 본 발명의 양호한 다른실시예에 의한 TFT-LC장치의 횡단면도

제9도는 하기의 실시예들에 있어서의 디스플레이된 영상의 라인들과 전압의 시프츠(shifted)l된 레벨간의 상관관계를 나타내는 그래프.

본 발명은 액정(liquid crystal : LC) 디스뜰레이 장치에 관한것이며, 보다 구체적으로는 1 이상의 전하전송물질(CTMs)이 내부에 도우프된 배향막을 포함함으로, LC디스플레이장치의 액정 매체내의 전기적 2중층의 형성으로 인한 누화발생이 없는 액성 디스플레이장치에 관한 것이다. 누화가 발생치 않으므로, 설비면적 축소등의 LC장치의 일반적 잇점외에도, 눈의 피로가 덜하고, 전력소비가 적으므로, 본 발명의 LC장치는 워드프로세서, 랩톱 및 퍼스널 컴퓨터 및 워크 스테이선(work station) 등의 사무자동화(간단히는 "OA")기기의 전기장치의 디스플레이 소자 또는 판넬 등으로서 사용될 수 있다. 특히, 상기 LC장치에 슈퍼트위스트 네마틱 (STN)액정을 사용하는 경우, 본 발명의 장치는 대형 및 고정보량의 디스플레이, 고 콘트라스트 및 고 계조 디스플레이등의 부가적인 잇점들을 제공한다.

최근, 다양한 종류의 액정 디스플레이장치들이 OA장치의 디스플레이소자로서 널리 사용되고 있다. 이러한 디스플레이장치의 하나로서 현재 예를들면 시계와 전자계산기들에 널리 사용되는 트위스트 네마틱 (TN)액정 디스플레이장치가 있다. 이 TN-LCD장치는 통상 1/100 이하의 높은 충격계수로 구동되나, 디스플레이라인이 증가됨에 따라 디스플레이영역이 점점 어두워지거나 또는 밝아져서 그 디스플레이 영역상의 문자와 다른 정보를 읽기가 곤란해지는 문제점이 있다. 이러한 디스플레이 결함은 전기광학적 스티프니스(steepness)의 불량에 기인하는 것으로 보여지며, 이하 이 결함을 제 1유형의 누화라 칭한다.

최근, 신형 액정 디스플레이장치, 즉 슈퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정 디스플레이장치가 개발되어 그 우수한 다중화성(multiplexability) 때문에 OA장치에 널리 사용되고 있다.

이 STN-LC장치의 다중화성의 극적인 개선으로 인하여 LC장치의 전기광학적 특성의 스티프니스가 향상됨으로써 상기 제 1유형의 누화에 관련된 문제가 해결되었으나. 이외에도 본 명세서에서 제 2유형의 누화라 칭하는 다른 유형의 누화가 고도로 다중화된 STN-LC장치에서 종종 나타나며 이 제 2유형의 누화는 특정 화소에 특정 전압 파형이 공급되는 경우 특히 현저하다.

이러한 제 2유형의 누화는 라닌영상이 디스플레이되거나 또는 고 대칭성 미세 영상이 디스플레이되는 경우에 나타나므로, 그 디스플레이된 영상을 인지하기가 어려운때가 많다.

예를들면 그래프 또는 표의 굵은 라인들이 그 끝부분으로부터 고스트상이 연장되어 디스플레이된다. 또한, 중국문자(한자)의 경우에 있어서. 문자 "富"에서 예를들어 밑푸분"田"이 명확히 디스플레이 되지않고, …■(블랙박스)…로 나타난다. 또한, 상기 문자를 정확히 디스플레이 하기위해 구동전압을 제어하면, 그 윗부분 "-"이 …ㅗ…로 변한다. 후술하는 바와 같이, 상기 제 2유형의 누화는 투과율(T)-LC장치의 구동 또는 공급 전압(V)곡선의 시프트에 기인하는 것으로 보여진다. 이러한 누화는 상기 공급전압이 비교적 낮은 경우에도 불기피하며 그 이유는 상기 투과율이 T-Y곡선의 시프트의 함수로서 크게 변화되기 때문이다. 상기 제2누화는 STN-LC장치의 심각한 문제점이므로, 이러한 누화문제를 갖지않는 향상된 STN-LC장치의 제공이 필요하다.

본 발명에서는 상기 T-V곡선의 시프트. 즉 상기 제 2누화의 발생은 배향막과 그 내부에 도우프되는 1이상의 전하전송재료를 사용하여 방지할 수 있다. 그러나. 본 발명의 목적과는 다른 목적을 위해서 LC장치의 배향막에 첨가제를 배합하는 것에 관한 종래기술이 다소 있긴하지만 LC장치, 특히 STN-LC장치의 제2유형의 누화를 제거할 목적으로 전하전송재로가 도우프된 배향막을 사용하는 것에 관한 종래기술은 알려져있지 않다. 예를들면. 일본특개소 62-295028호의 명세서는 LC장치의 배향막의 향상에 관한것으로. 특수 구성의 폴리이미드 또는 그의 전구물질과 금속분말 및/또는 NMP-TCNQ, TTF-TCNQ 등의 전기도전성 유기화합물 및 전하전송 복합제로부터 배향막을 형성하는 방법에 관하여 개시돼있다.

그 얻어진 저저항막은 상기 배향막의 두께의 불균일성에 의해 야기되는 전하축적을 방지하며, 컬러 LC장치에 사용되는 컬러 필터들의 색변호를 방지한다. 또한, 일본특개소 63-121020호의 명세서는 LC장치, 특히 강유전성 LC장치의 배향막의 향상에 관한으로, 수지성 배향막에 탄소 또는 금속분말(Au, Ag) 등의 도전재료를 5중량% 이상 사용함으로써 1 이상의 배향막의 전도도를 1×0⁸Ωcm 이하로 제어하는 방법을 개시하고 있다. 이 수지성 배항막은 LC장치내에 LC분자의 분극전하의 함수로서 생성된 이온성 오염물로 인한 FLC장치의 디스플레이 특성의 현저한 저하를 효과적으로 방지한다.

다른 한편, 도오꼬대학교 농업기술대학의 겐지 나까야 등이 일본저널인 "Applited Physics, Vol 28,No.1,116(1989)"에 발표한 문헌에 의하면 FLC장치의 배양막에 전하전송 복합체를 배합하면. 배양막 부근의 영역의 전하축적이 방지된다고 되어있다 그러나, 상기 전하전송 복합체는 화학적으로 불안정하고 물에 민감하며, 따라서 대표적인 배향막 재료인 폴리이미드중에 사용할 수 없고, 또한 시간경과에 따라 쉽게 변한다는 문제점이 있다. 상기 종래기술의 배향막은 직류전계하에서 낮은 전기저항률을 나타내며. 따라서 이 배향막은 투명전극의 전기절연성을 손상시킨다.

다른 한편, 후술하는 본 발명의 배향막은 직류 전계하에서 절연특성을 나타내며. 펄스 라이팅 (writing)주파수와 같은 고주파 전계하의 호핑전도성의 결과로 전기도전성을 나타낸다.

따라서, 이 배향막은 투명전극의 절연특성을 손상시키지 않으며, 전하의 일시 축적을 방지할 수 있다.

종래기술의 LC장치의 상기 설명한 문제점들의 관점에서, 본 발명의 주목적은 장치의 디스플레이 용량이 증가되어 그 충격계수가 약 1/400 이하로 저하되는 경우에도 상기의 제 1과제로 유형의 누화가 발생치 않는 동시에, 디스플레이된 영상의 화질이 향상된 LC디스플레이장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 상기 목적은 LC디스플레이장치의 배향막에 어떤 전하전송재료를 첨가함으로써 달성할 수 있다.

보다 구체적으로는, 본 발명은 전기도전성 배향막과 이 막에 도우프되는 1 이상의 전하전송재료를 구비하며, 상기 전하전송재료와 그 양이 장치동작중 상기 배향막내에 또는 그 부근에 일시 축적된 전하를 방출시키에 충분하고, 그럼으로써 장치내 전기적 2중층 형성을 억제하는 액정 디스플레이장치에 관한 것이다.

상기 디스플레이를 대용량 및 예를들어 1/400의 낮은 충격계수에서 행하는 경우. 본 발명에 의한 액정 디스플레이장치가 상기 누화문제, 특히 제 2유형의 누화를 제거할 수 있다는 것은 놀라운 것이다. 본 발명은 상기 STN장치외에도 FLC장치 및 기타 장치에도 효과적으로 적용할 수 있다.

상기에 설명한 바와 같이. 본 발명에 의하면, LC장치의 배향막에 어떤 전하전송재료를 첨가함으로써 제 2유형의 누화와 제 1유형의 누화를 방지할 수 있다.이 전하전송재료 첨가의 효과는 하기의 실시예들 및 검사로부터 밝혀 졌다.

먼저, 복수의 고대칭성 중국문자들이 LC장치의 동일 디스플레이 표면상에 표시된 경우에 얻어지는 바람직하지 못한 결과에 대해서 본 발명자 등은 장치의 멀티플렉싱 드라이브중에 LG장치 특히 그의 각 화소에 공급되는 펄스 전압 변화에 기인하여 상기 제 2유형의 누화가 발생하는 것으로 추정하였으며, 이를 확인하기 위해서, 본 발명자들은 제 1도에 도시된 바와 같은 라인영상의 디스플레이를 재조했다.

즉, 각 화소에 공급되는 펄스전압수에서의 차이를 발생시키기 위해 디스플레이 표면(1)상에 라인연상(3)을 디스플레이했스며, 이 영상(3)은 5의 상이한 패턴들을 갖는 것이었고 각각의 패턴은 각각 다른 라인에 있는 것이었다.

각 패턴내의 영상라인들의 수는 상기 라인 영상을 디스플레이하기 위해 LC장치에 공급되는 교류전압 수에 상당한다. 디스플레이 표면(1)의 백그라운드 영역(2)의 위치 "a"."b". "c","d" 및 "e"들에서 상이한 공급전압하여 투과율(T)을 측정하여 그 결과를 제 2도에 도시했으며, 공급된 전압과 투과율간의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.제2도의 V-T 특성곡선은 모든 위치 "a"∼"e"에서 일정하긴하나, 디스플레이된 영상라인수의 증가에 따라 고전압측으로 시프트돼있다.

본 발명자 등은 또한, 상기의 조사결과로부터 상기 V-T곡선의 시프브가 공급전압 또는 구동전압의 진폭 및 주파수, 그리고 사용된 LC 재료에 크게 의종하는 것으로 추정했다. 따라서, LC장치내에 전하흡수층이 존재하는 것으로 추정했을때 LC재료에 외부적으로 공급된 전압의 일부가 또한 전하흡수층에 작용하기 때문에, 장치의 LC재료에 공급된 실효전압이 저하되고 그에 따라서, 장치의 디스플레이 표면의 휘도가 감소되는 것으로 추정하였다. 이러한 고찰에 근거하여, 상기 전하흡수층, 즉 전기적 2중층의 형성을 방지한다면 V-T곡선의 시프트를 방지할 수 있고, 따라서 제 2유형의 누화를 제거할 수 있게된다는 것을 본 발명자들은 알게 되었다.

보다 구체적으로는 전기적 2중층은 다음과 같은 메카니즘에 따라 형성된다. 먼저, 제 3도에 도시된 바와 같이 도시된 LC장치 또는 판넬은 각각 배향막(즉, 폴리이미드)을 갖는 2개의 대향기판(4)을 갖고있고, 이 대향 배향막들(6) 사이에 LC재료가 개재되있다. 상기 LC재료, 특히 높은 극성을 갖는것들, 대표적으로는 시아노비페닐은 다이머들을 형성하는 경향이 있다(제 3도 참조) . 다른 한편, 상기 배항자들(6)은 막형성공정중 승온된 온도에서의 소결결과로 생성된 안정한 양이온 라디칼들을 함유하고 있다. 상기 다이머들은 예를들어 습한 조건하에서 분리되어, 이들 다이머들과 배향막간의 상호작용에 의해 배향막상에 흡착되는 것으로 보여진다. 따라서, 제4a 또는 4b도에 도시된 바와 같이. 배항막들(6)의 부근에 다이머들로된 전기적 2중충들 (8) 이 형성된다.

이 전기적 2중층(8)내에 소정레벨의 전하가 축적되어 V-T곡선의 시프트를 야기하며, 따라서 역전된 극성을 갖는 전류퍼크 발생결과, 제 2누화가 발생된다.

LC장치내의 전기적 2중층의 형성은 또한 제 5도에도 도시돼 있는데 LC재료(5)와 배향막(6) 사이에는 전기적 2중충(8)이 앵커층(7)을 통해서 형성돼있다.

LC장치의 실효 공급전압의 변이역시 제5도에도 도시되있다. 도면에서, 참조번호 6은 배향막을, 8은 제5도에서와 같은 전기적 2중층을 나타낸다. 실효 전압(또는 감극 전계) E₁은 실선으로 도시해야 하나, 편의상 점선으로 도시되있다. 제 6도의 그래프는 하기식을 사용하여 도시된 것이다.

[수학식 1]

식에서, E₁(t)는 감극 전계, ε₁과 d₁은LC재료의 유전상수와 LC층의 두께, ε₂과 d₂는 배향막의 유전상수식와 그의 두께, V_o는 공급된 외부전압, σ_d(t)는 배향막과 LC층간의 계면상의 이온존재로 인해 축적된 전하밀도, 그리고 σ_b(t)는 배향막과 LC층간의 계면상에 전기적 2중층의 존재로 인해 축적된 전하밀도이다. 이식에 관련하여 대 과도전류즐 나타내는 시스탬 또는 LC장치는 제 2유형의 누화를 야기하며, 이 현상의 근원은 공간전하에서 유례된 감극 전계(상기식 참조)의 발생으로써 설명될 수 있음을 주목해야 한다.

또한, 공간저하량은 공급전압의 진폭과 수파수에 의존한다.그 이유는 상기 공간저하축적의 순간 동태가 상기 전압의 파형에 의존 하기때문이다.

상기의 실험 및 조사의 결과로부터 본 발명자들은 전기적 2중충의 형성을 방지돼야 하지만 그것은 일반적으로 불가능하고, 또한 폴리이미드와 같은 배향막내에서의 양이온 라디칼들의 생성이 일반적으로 불가피함을 밝혀 냈다.

따라서 본 발명자 등은 배향막 부근의 전하의 일시적 축적이 LC장치에 필수적이고 따라서 불가피하기 때문에 이 축적된 전하를 급속히 방출시키는 최선, 최고의 효율적인 방법은 LC장치의 배향막내에 어떤 전하 전송재료를 도우프하는 것이라는 사실을 밝혀내어 본 발명을 완성했다.

본 발명에 의한 액정 디스플레이장치는 심플(simple) 매트릭스 어드레스 시스템 또는 박막 트랜지스터(TFT_s)를 사용한 액티브(active) 메트릭스 어드레스 시스템등의 임의의 종래 디스플레이 모드에 따라 구동할 수 있으며, 따라서 구체적 디스플레이 모드에 따라 다른 구성을 갖을 수도 있다. 심플 매트릭스 어드레스 시스템을 채용하는 경우, LC장치는 판넬구성이 바람직하며, 스프리프 전극들을 갖는 제1유리기판, 이 제1유리기판의 스트리프 전극들의 횡방향에 수직한 스트리프 전극들을 갖는 대향 제2유리기판, 기판표면에 형성된 배향막 및 상기 제1과 제2기판의 대향하는 배향막들간에 개재된 액정물질로 구성돼있다. 상기 제1기판상의 제1전극들과 제2기판상의 제2전극들은 각각 스태닝 신호와 데이터신호용으로 설계돼있다.

상기 제1과 제2전극들은 투명 스트리프 전극들이며, 서로 교차돼있다. 이들 전극들은 통상, 유리기판등의 투명기판상에 고정돼있고 스퍼터링등의 공지된 증착법에 의해 기판상에 증착된 것이 바람직하다. 유용한 전극재료의 대표적 예를들면, 인디움 옥사이드(In₂O₃) 또는 인디움-주석 옥사이드(ITO)등이 있다.

필요에 따라, 상기 전극과 기판간에 유전층을 개재시킬 수도 있다. 이러한 전극과 기판간에 사용되는 유전층은 축전소자로서 효과적으로 작용할 수 있는한, 임의의 다른 유전물질로써 형성할 수도 있다. 이 유전층은 균일 두께의 오우버코트(overcoat)층을 갖는 것이 바람직하며, 상기 전극들의 증착에서와 같이, 스퍼터링 또는 CVD 등의 공지된 증착법에 의해 기판상에 증착된 것이 바람직하다.

유용한 유전재료의 대표적 예를들면 산화 마그네슘(MgO) 또는 탄탈륨 옥사이드(Ta₂O₅)가 있다.

본 발명의 LC장치에 사용되는 액정물질은 트위스트 네마틱(TN)액정류, 상전이형 액정류, 슈퍼트위스트네마틱(STN) 액정류 및 강유전성 액정류 등의 복수의 공지 액정물질들로부터 임의로 선택할 수 있다. 이러한 액정류중에서, STN-LC류와 FLC류를 사용하는 것이 바람직하다. 예를들면 네마틱 액정(Merck사제, 시판 ZLI-2299)과 키랄 네마틱 액정(Merck사제, 시판 S-811)을 혼합함으로써 상기 SN-LC를 제조할 수 있다. 다른 유용한 STN-LC의 대표적인 것들을 예로들면 하기의 조성물들이 있다.

이와 유사하게 2이상의 시판 액정들은 혼합하여 FLC를 제조할 수 있으며, 유용한 FLC의 대표적인 것들을 예로들면 하기 조성물들이 있다.

상기식들에서 C^*는 키랄 탄소원자를 나타낸다. 상기 조성물 A,B 및 C는 일본특개평 1-101389호 공보에 기재된 것들이다.

본 발명의 액정 디스플레이장치에 있어서, 전자전송재료가 도우프되는 배향막은, 예를들어 폴리이미드, 폴리비닐알콜 또는 그의 유도체 등의 중합체 재료, 실리콘 옥사이드 등의 기타 임의의 종래재료로써 형성할 수도 있다.

바람직하게는 폴리이미드층을 배향막으로서 사용한다. 배향막은 스핀코팅법 또는 스크린 프린팅법 등의 임의의 막형성방법에 의해 형성할 수 있다. 배향막 두께는 그 변위폭이 넓으나 통상 약 0.5μm∼0.8μm이다.

본 발명에 의하면, LC장치의 누화 문제점들을 감소 또는 제거하기위하여 전하전송 재료를 배향막내에 도우프한다. 이 전하전송재료의 도핑은 배향막 형성시 사용되는 용액등에 전하전송재료를 가함으로써 행할 수 있다.

이 도우프되는 전하전송재료의 양은 LC재료, 배향막의 재료, 전하전송 재료, 공급되는 구동 전압등의 각종 인자들에 따라 크게 다르나, 통상 배향막 총 중량에 대해서, 약 0.1∼5중량%, 바람직하게는 약 0.5∼1.0중량%이다.

상기 전하전송재료는 전자사진술 분야에서 통상 사용되는 것이다. 즉, 이 재료는 광도전체 드럼과 같은 전기도전성 기판상의 전하전송층의 주성분으로 통상 사용되며, 전하발생층내에 발생된 캐리어들을 전하전송층상에 전송할 수 있고, 그럼으로써 기판상에 정전영상을 형성한다. 본 발명에 의하면, 이 전하전송재료는 LC장치의 배향막중에 분산되어 층내에 축적된 전하를 제거함으로써, LC장치내의 누화를 제거한다.

종래 공지된 다양한 전하전송 재료들을 본 발명의 실시예 사용할 수 있고, 적당한 전하전송재료로는 예를들어 하기 일반식(I)으로 표시되는 정공-전송재료가 있으며 :

(이 식에서, R¹,R²,R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소원자, 탄수소 1∼4의 알킬기 또는 알킬부분의 탄소수가 1∼4이고 치환된 것일 수도 있는 알킬아미노기이다)

또한, 일반식(Ⅱ)에 의해 표시되는 정공-전송재료가 있으며 ;

(이 식에서, R은 수소원자, 탄소수 1~4의 알킬기 또는 알킬부분의 탄소수 1∼4이고 치환된 것일 수도 있는 디알킬이미노기를 나타낸다)

또한, 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 전자전송재료, 즉 2,4,7-트리니트로 후루오레논이 있다.

유용한 전하전송재료의 대표적인 것들을 예로들면, 상기식(Ⅰ),(Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 것들을 포함하여, 하기의 것들이 있다 ;

상기 및 기타의 전하전송재료들은 따로따로 또는 2 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

상기 설명한 바와 같이 본 발명의 액정 디스플레이는 다른 구성을 가질 수 있다.

예를들어 본 발명의 STN-LC장치는 제7도에 도시된 바와 같은 판넬구성을 갖을 수도 있다.

이러한 LC장치(10)는 투명 도전 코팅, 예를들어 In₂O₃와 같은 제1투명전극(13)을 갖는 제1유리기판(12)과, 이표면에 도포된 폴리이미드 러빙(rubbing)층과 같은 배향막(18)을 함유하고 있다. LC장치(10)는 또한 MgO코팅(또는 예를들어, Ta₂O₅스퍼터링 코팅)과 같은 유전층(15)을 캐패시터로서 갖는 제2유리기판, In₂O₃와 같은 제2투명전극(16), 이 위에 도포된 폴리이미드 러빙층과 같은 배향막(19)을 함유하고 있다.

여기서 제1과 제2전극으로 사용된 투명전극들은 X-Y교차된 스트리프들이며, 슈퍼 트위스트 네마틱액정(11)이 상기 투명전극들 사이에 개재되어 STN-LC 판넬(10)을 형성한다. 또한. LC판넬(10)은 유전층(15)을 제1투명전극(13)에 전기적으로 접속시키는 Ag페이스트(또는 예를들어 탄소페이스트 또는 일정한 방향으로 도전성을 나타낼 수 있고, 이 방향에 수직방향으로 도전성을 나타낼 수 있는 이방성 도전 수지재등)과 같은 도전수단(17)을 함유하고 있다

또한, 본 발명의 TFT-LC장치는 제8도에 도시된 바와 같은 판넬구성을 갖을 수 있다. 도시된 TFT-LC장치에 있어서, 광원(21)은, 형광램프이며, 이 램프로부터 광이 도출되어 광 가이드(22)와 편광기(23)를 통해서 TFT-LCD로 안내된다. 도시된 바와 같이 이 장치의 유리기판(24)상에서 TFT가 설치돼있다.

이 TFT는 게이트전극(25), 소오스영역(27) 및 드레인영역(28)을 갖을 뿐만 아니라 인디움-주석 옥사이드(ITO)와같은 디스플레이 전극(26)을 갖고 있다. 상기 장치의 다른 유리기판(32)은 블랙 매트릭스(31), 컬러필터(30) 및 그 위에 피복된 ITO로 된 카운터전극(29)를 갖고 있다. 기판(32) 위에는 다른 편광기(33)가 배치돼있다. 상기 전극(26)과 (29) 사이에는 트위스트 네마틱(TN) 액정(20)의 개재돼있다. 이 장치에서, 본 발명에 의한 전하전송재료가 도우프된 배향막(38)과 (39)가 전극(26)과 (29)상에 각각 설치돼있다. 상기 전하전송재료가 도우프된 배향막이 설치된 TFT-LC장치는 바람직하지않은 잔상을 감소 또는 제거하는데 특히 유효하다.

본 발명을 하기 실시예들로서 더욱 상세히 설명한다. 그러나. 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

[실시예 1]

(640×400)의 화소를 갖는 STN-LC장치를 다음과 같이 제조했다. : 표면적이 300×280mm²인 유리판을 연마하여 유리기판을 제조하고, 이 유리 기판상에 ITO로 된 투명전극을 스퍼터했다. 형성된 투명전극의 라인 패턴의 100스트리프들의 피치는 0.35mm, 폭은 33μm, 간격 또는 거리는 15μm, 비저항치는 10Ω/㎠였다.

다음, 각 투명전극의 한 면을 폴리아미드로된 배향막으로 피복했다. 이 배향막은 폴리이미드(닛산 케이칼사제, 기판 "SE-610")를 N-메틸-피롤리돈중에 용해하고, 얻어진 피복용 폴리이미드용액을 하기식을 갖는 전하전송재료(CTM-1) 0.5중량%와 혼합하고 ;

그리고 그 혼합물을 상기 유리기판상에 전사 프린팅하여 형성했다. 이 프린트된 혼합물을 250℃에서 1시간 동안 건조하여 경화된 배향막을 얻었다. 다음, 이 배향막을 역평행 러빙 처리하여 트위스트 각도가 260°인 LC판낼을 얻었다.

네마틱 LC(Merck사제, "ZLT-2293")를 키랄네마틱 LC(Merck사제, "S-911")와 혼합하여 혼합된 STN-LC를 얻고, 이 LC를 상기 LC판넬의 간극내에 충전시켰다.

평행한 니콜(Nicol)장치상에서 상기 STN-LC판낼에 분극막을 도포한 후, 상이한 전압들을 공급함으로써 투과율을 측정하여 V-T 특성곡선을 얻었다. 이 측정을 위하여 상기 LC판낼의 후면측상에 배색광원을 설치하고, LC판낼의 정면측상에 휘도계를 설치했다.

LC판낼에 걸어준 구동전압을 변화시켜 각각에 대한 휘도변화를 도시했다. 이 측정시에, LC판낼에 걸어준 구동전압은 1/200의 충격계수에서 최적 바이어스비를 나타내도록 조정했다.

또한, 상기 측정은 제1도를 참조하여 앞서 기술한 5위치, "a","b","c","d" 및 "e"에 대해 행하였다. 여기서, 최소휘도와 최대휘도의 중간휘도를 얻는데 필요한 전압은 각각의 디스플레이된 영상 라인에 대해 V₅₀의 전압으로 했다. 또한, 디스플레인된 영상라인(수)의 변화에 따른 전압 V₅₀의 변화 또느 시프트는 1 영상라인이 디스플레이 않된 경우의 전압 V₅₀을 기준으로 해서 측정했다.

그 결과들을 제9도에 나타냈다(CTM-1 곡선참조).

[실시예 2]

상기 전하전송재료를 하기의 전하전송재료로 대체한 외에는 실시예 1과 동일하게 실시했다 ;

그 결과들을 제9도에 나타냈다(CTM-2선, CTM-3, CTM-4 및 CTM-6참조).

[실시예 3]

(비교예)

비교목적으로, 상기 폴리이미드 배향막중에 전하전송재료를 도우프하지 않은 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과들을 제9도에 나타냈다(CTM-0곡선 참조).

제9도는 결과로부터 본 발명에 의한 배향막중에 전하전송재료를 도우프함으로써 전압 V₅₀의 시프트레벨이 형저히 저하되고, 따라서 전기적 2중층의 형성으로 인해 유도되는 전압 손실없이 장치의 LC재료에 외부구동전압을 공급할 수 있고, 따라서 STN-LC에서 빈번히 나타내는 누하문제가 해결됨을 알 수 있다.

Claims (9)

1. 전극들(13,16 ; 26,29)을 갖는 2기판들(12, 14 : 24,32)의 표면상에 형성되는 대향되는 배향막들(18,19 : 38,39)과, 배향막들(18,19 : 38,39)간에 개재되는 액정물질(11 : 20)로 되며, 상기 배향막들중 적어도 하나의 배향막내에 1 이상의 전하전송재를 도우프한 액정디스플레이장치에 있어서, 상기 장치내의 전기적 2중 층의 형성을 억제하도록 상기 전하전송재료의 도우프량이 상기 장치동작중 상기 배향막내에 또는 그 부근에 일시축적된 전하를 방출시키기에 충분한 양인 배향막 총중량의 0.1∼5중량%이고, 상기 배향막(18,19 : 38,39)이 직류전계하에서 전기절연성을 나타내고, 고주파 전계하에서는 전기도전성을 나타내는 것이 특징인 액정디스플레이장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배향막(18,19 : 38,39)이 폴리아미드층인 것이 특징인 액정디스플레이장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 액정물질(11)이 슈퍼트위스트네마틱 액정인 것이 특징인 액정디스플레이장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 액정디스플레이장치가 심플매트릭스 어드레스 시스템에 따라 구동되는 것이 특징인 액정디스플레이장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 액정디스플레이장치는 스트리프 전극들과 배향막을 순차로 갖는 제1유리기판과, 상기 제1유기기판의 스트리프 전극들의 횡방향에 수직한 스트리프 전극들과 배향막을 순차로 갖는 대향 제2유리기판으로 구성되며, 상기 제1 및 제2유리기판의 대향 배향막들 사이에 액정물질을 개재하여 판낼 구조로 구성된 것이 특징인 액정디스플레이장치.
6. 제1항, 2항 또는 5항중 어느 한항에 있어서, 상기 액정디스플레이장치가 박막 트랜지스터들을 사용하는 액티브 매트릭스 어드레스 시스템에 따라 구동되는 것이 특징인 액정디스플레이장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 전하전송 재료가 하기 일반식(I)로 표시되는 정공-전송재료인 것이 특징인 액정디스플레이장치.

   

   (식에서, R¹,R²,R³및 R⁴는 각각 독립적으로 수소원자, 탄수소 1∼4의 알킬기 또는 알킬부분의 탄수소가 1∼4이고 치환된 것일 수도 있는 알킬 아미노기이다)
8. 제1항에 있어서, 상기 전하전송 재료가 하기 일반식(Ⅱ)로 표시되는 정공-전송재료인 것이 특징인 액정디스플레이장치.

   

   (식에서 R은 수소원자, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 알킬기부분의 탄소수가 1∼4이고 치환된 것일 수도 있는 디알킬 아미노기이다)
9. 제1항에 있어서, 상기 전하전송 재료가 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 전자-전송재료인 것이 특징인 액정디스플레이장치,

   

Images