KR100486799B1 - 반사형액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

반사형 액정 표시 장치에서 표시 품위를 향상한다.
반사 전극(10)의 에지부의 경사 전계의 방향과는 역 방향으로 액정이 경사진 방위(3, 4)가 제어됨과 동시에, 입사 및 출사측의 편광판의 편광축은 이것과 45°를 이루는 방향(2)을 취하고 있다. 반사 전극(10)의 대각선을 따라서 설치된 투명 전극 중의 전극 부재(不在) 영역인 배향 제어창(11)에는 반사 전극(11)의 4변에서 제어된 액정의 배향 경계가 고정되며 전체의 배향이 안정된다.

Description

반사형 액정 표시 장치{REFLECTION-TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 액정의 전기 광학적인 이방성을 이용하여 표시를 행하는 액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 특히, 반사형 액정 표시 장치에 관한 것이다.
LCD는 소형, 박형, 저소비 전력 등의 이점이 있으며 OA 기기, AV 기기 등의 분야에서 실용화가 진행하고 있다. 특히, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(이하, TFT로 약칭함)를 이용한 액티브 매트릭스형은 원리적으로 듀티비 100%의 스태틱 구동을 멀티플렉스적으로 행할 수 있으며 대화면, 고정밀한 동화상 디스플레이에 사용되고 있다.
TFT는 전계 효과형 트랜지스터로서, 기판 상에 행렬형으로 배치되며 액정을 유전층으로 한 화소 용량의 한쪽을 이루는 표시 전극에 접속되어 있다. TFT는 게이트 라인에 의해 동일 행에 대해 일제히 온/ 오프가 제어됨과 동시에, 드레인 라인에서 화소 신호 전압이 공급되며 TFT가 온된 화소 용량에 대해 행렬적으로 지정된 표시용 전압이 충전된다. 표시 전극과 TFT는 동일 기판 상에 형성되며 화소 용량의 다른 쪽을 이루는 공통 전극은 액정층을 끼워 대향 배치된 별도의 기판 상에 전면적으로 형성되어 있다. 즉, 액정 및 공통 전극이 표시 전극에 의해 구획되어 표시 화소를 구성하고 있다. 화소 용량에 충전된 전압은 다음에 TFT가 온할 때까지의 1필드 기간, TFT의 오프 저항에 의해 절연적으로 유지된다. 액정은 전기 광학적으로 이방성을 갖고 있으며 화소 용량에 인가된 전압에 따라서 광학 특성이 제어된다. 표시 화소마다 투과 광 강도를 제어함으로써 이들의 명암이 표시 화상으로서 시인(視認)된다.
또한, 액정은 양 기판과의 접촉 계면에 설치된 배향막에 의해 초기 배향 상태가 탄력적으로 고정된다. 액정으로서 예를 들면 플러스 유전률 이방성을 갖는 네마틱상을 이용하여 배향 벡터가 양 기판 간에 90°로 뒤틀린 트위스트 네마틱(TN) 방식이 있다. 통상, 양 기판의 외측에는 편광판이 설치되어 있으며 TN 방식에서는 각 편광판의 편광축은 각각의 기판측의 배향 방향에 일치하고 있다. 따라서, 전압 무인가(無印加) 시에는 한쪽 편광판을 통과한 직선 편광은 액정의 비틀림 배향에 따른 형태에서 액정층을 선회하고 다른 쪽 편광판에서 사출되어 표시는 백으로서 인식된다. 그리고, 화소 용량에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성함으로써 액정은 그 유전율 이방성으로 인해 전계에 대해 평행해지도록 배향을 변화하고 비틀림 배열이 흐트러지며 액정층 중에서 입사 직선 편광이 선회되지 않게 되며 다른 쪽 편광판에서 사출되는 광량이 집광되어 표시는 점차적으로 흑으로 되어 간다. 이와 같이, 전압 무인가 시에 백을 도시하고 전압 인가에 따라서 흑이 되는 방식은 노멀리 화이트 모드라고 불리며 TN셀의 주류가 되고 있다.
또한, 액정으로서 마이너스 유전율 이방성을 갖는 네마틱상을 이용한 타입으로서 VAN(vertically-aligned nematic)으로 불리는 배향막에 수직 배향막을 이용한 타입이 있다. VAN형은 전압 제어 복굴절(ECB : electrically controlled birefringence) 방식 중 하나이며 액정 분자 장축과 단축과의 굴절율의 차, 즉 복굴절을 이용하여 투과율을 제어하는 것이다. VAN형에서는 전압 인가 시에는 직교 배치된 편광판의 한쪽을 투과한 입사 직선 편광을 액정층에서 복굴절에 의해 타원편광으로 하고 액정층의 전계 강도에 따라서 지연량, 즉 액정 중의 상광 성분과 이상광 성분의 위상 속도의 차를 제어함으로써 다른 쪽 편광판에서 소정의 투과율을 사출하게 한다. 이 경우, 전압 무인가 상태로부터 인가 전압을 상승시킴으로써 표시는 흑으로부터 백으로 변화해 가므로 노멀리 블랙 모드가 된다.
이와 같이, 액정 표시 장치에서는 전압 제어에 의해 표시 가능한 전(前) 상태로 준비되므로 소비 전력이 매우 작다. 그러나, 이 액정 표시 장치에 의해 작성된 표시 화면을 실제로 시인하기 위해서는 일반적으로 투명한 기판에 제조한 표시 화소를 가시화하기 위해서 관찰자로부터 본 표시 장치의 배후에 배면 광을 구비하여 표시 화소를 통과한 투과 광으로서 인식한다고 하는 수법이 취해지고 있었다. 따라서, 배면 광의 소비 전력이 크고 액정 표시 장치의 저소비 전력의 이점이 충분히 다 활용되지 않는다고 하는 것이 문제가 되고 있었다.
그래서, 액정 표시 장치의 배후에 반사판을 구비하거나 혹은 화소 용량의 한 쪽 전극을 반사율이 높은 재질로 형성함으로써 외광을 이용하여 반사 전극을 가시화하고 이에 따라, 표시 화면의 시인을 가능하게 한 반사형 액정 표시 장치가 개발되고 있다. 이 반사형 액정 표시 장치에서는 배면 광이 불필요해지므로 소비 전력이 비약적으로 저하하지만 휘도, 콘트라스트비의 상승 등 표시 품위의 향상이 과제로 되어 있다.
본 발명은 전술한 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 대향 내면에 액정 구동용 투명 전극과 반사 전극이 형성된 한 쌍의 기판 간에 액정이 봉입되며 이들 기판이 적어도 한쪽 외면에 편광판이 설치된 반사형 액정 표시 장치에 있어서, 상기 액정은 배향의 초기 상태에서의 광학축 방향이 기판의 법선 방향으로 제어되며 전극간에 액정 구동용 전압을 인가함으로써 기판 평면 선분에 관해 상기 편광판의 편광축 방향과 45° 각도를 이루는 방향으로 경사지는 구성이다.
이에 따라, 전압 제어에 의해 반사율이 고정밀도로 조정되어 계조 표시가 실현된다.
특히, 상기 기판의 대향 내면에는 액정의 배향 초기 상태에서의 광학축 방향을 기판의 법선 방향으로 제어하는 수직 배향막이 설치되고 이 수직 배향막은 러빙 처리가 실시되며 상기 액정이 경사진 방향이 기판 평면 선분에 관해 상기 편광판의 편광축과 45°를 이루도록 제어되는 구성이다.
이에 따라, 인가 전압을 제어함으로써 액정의 배향이 입사광의 변조가 가능한 방위에 물리적으로 유도되며 반사율이 고정밀도로 조정 가능하게 된다.
특히, 상기 투명 전극에는 내부에 전극 부재(不在)에 의해 형성된 배향 제어창이 설치되며 배향 제어창에 의한 약전계와 상기 반사 전극의 끝 모서리의 경사 전계에 의해 상기 액정이 경사진 방향이 기판 평면 성분에 관해 상기 편광판의 편광축과 45°를 이루도록 제어되는 구성이다.
이에 따라, 인가 전압을 제어함으로써 전계 형상도 정형(整形)되어 액정의 배향이 입사광의 변조가 가능한 방위로 경사각이 제어되며 반사율이 고정밀도로 조정 가능하게 된다.
특히, 상기 반사 전극의 주변에는 상기 액정에 전계를 형성하는 배향 제어 전극이 설치되고 상기 투명 전극의 내부에는 전극 부재(不在)에 의해 형성된 배향 제어창이 설치되며 상기 배향 제어 전극에 의한 전계와 상기 배향 제어창에 의한 약전계에 의해 상기 액정이 경사진 방향이 기판 평면 성분에 관해 상기 편광판의 편광축과 45°를 이루는 방향으로 제어되는 구성이다.
이에 따라, 인가 전압을 제어함으로써 전계 형상이 보다 강력하게 정형되고 액정의 배향이 입사광의 변조가 보다 효과적으로 이루어진 방위로 경사각이 제어되며 반사율이 보다 고정밀도로 조정 가능하게 된다.
특히, 상기 액정의 굴절율 이방성 Δn과 상기 양 기판의 이격 거리 d와의 관계를 Δn·d ≤ -0.4d + 0.95로 한 구성이다.
이에 따라, 전압 인가 시의 액정이 경사하기 시작하기까지의 응답 시간이 짧아진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. (1)은 액정 패널, (2)는 액정 패널(1)의 표면에 구비된 편광판의 편광축 방향, (3), (4)는 액정의 배향이 변화하는 평면 성분, 즉 방위각이다. 액정 패널(1)은 대향 내면에 액정 구동용 투명 전극과 반사 전극을 구비한 2매의 기판 간에 액정이 봉입되어 있다. 반사 전극은 관찰자측으로부터 보고 안쪽측, 즉 액정 및 투명 전극을 통해 반사광이 인식되도록 형성되어 있다. 또한, 편광판은 가장 관찰자에 가까운 측에 설치된다.
액정은 마이너스의 유전률 이방성을 갖고 초기 상태에서 그 광학축 방향이 기판 평면에 대해 수직으로 제어되며 전압 인가에 의해 편광판의 편광축(2)과는 45°를 이루는 방위에 경사지도록 제어된다. 이에 따라, 편광축을 뺀 직선 편광은 액정 분자에 의해 서로 직교하는 정상광 및 이상광의 성분을 갖는 타원 편광으로 변화하고 반사 전극에서 반사된 반사 광 강도는 액정으로의 인가 전압에 의해 고정밀도로 제어된 기판 법선에 대한 액정 광학축의 경사각에 의해 조정된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 평면도이다. 액정이 삽입된 전방측에 투명 전극이 형성된 투명 기판이 있으며 액정이 삽입된 안쪽측에는 반사 전극이 형성된 기판이 있다. 반사 전극(10)은 액정 및 투명 전극을 구획하여 표시 화소를 구성하고 있다. 액정 패널 내부의 표면에는 액정을 수직 배향하기 위한 수직 배향막이 설치되며 소정의 러빙 처리가 실시되어 기판 법선으로부터 미리 일정 미소 각도 기울어진 프리틸트 상태로 되어 있다. 프리틸트는 전압 인가에 의해서 액정이 경사하기 시작하는 계기가 되기 때문에, 액정이 경사진 방위각(5)은 프리틸트각을 최단으로 증대하는 방위로 균일하게 갖추어져 있다. 편광축은 실선 혹은 점선 양 방향 화살표(2) 방향으로 되어 있고 편광판을 뺀 직선 편광은 평면적으로 액정의 광학축과 45°의 각도를 이루어져 입사되며 액정의 경사각의 크기에 따라서 반사율이 고정밀도로 조정된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 평면도이다. 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다. 표시 화소(10)의 중앙부에 투명 전극 중에 전극 부재(不在)에 의해 형성된 배향 제어막(11)이 설치된다. 반사 전극(10)의 끝 모서리에서는 에지부에 대향하는 투명 전극(15)을 향해 넓어지도록 해서 경사 방향으로 전계(17)가 생기고 있다. 마이너스 유전율 이방성을 갖는 액정(16)은 전계(17)의 기울기(6, 7)와는 역 방위각(3, 4)으로 경사진다. 이 때문에, 표시 화소의 4변에서는 액정이 경사진 방위각(3, 4)은 각 변에 대해 내측으로 향하고 있다. 또한, 배향 제어창(11)의 근방에서는 무전계 혹은 액정이 경사지기 시작하는 임계값 이하의 약전계로 되어 있으므로 액정(16)은 초기의 수직 배향 상태로 고정되어 있다. 이 때문에, 반사 전극(10)의 에지부에서의 배향과 배향 제어창(11)부에서의 배향의 상태가 액정의 연속체성을 위해 완만하게 연속해 있음과 동시에, 배향 제어창(11)부로부터 표시 화소의 4각으로 향하는 4개의 선(7)을 따라 액정의 배향이 분할되어 디스클리네이션이 고정되어 생긴다. 이 디스클리네이션은 액정의 경사 방향이 다른 경계가 되는 것으로, 이것을 경계로 액정의 경사 방위각(3, 4)은 4방향으로 분할되며 광 시야각화가 실현된다.
이들의 액정의 경사 방위각(3, 4)은 모두 편광축 방향(2)과는 45°를 가져 안정하므로 액정층(16)에 입사한 직선 편광은 평면적으로 액정(15)의 광학축과 45°를 이루어 입사되며 인가 전압에 따라 제어된 액정(15)의 경사 각도에 따라 반사율이 고정밀도로 조정된다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 평면도이다. 배향 제어창(11)은 표시 화소의 대각선에 따른 X자형으로 형성되어 있다. 이 때문에, 배향 제어창(11)에서 액정(16)이 초기의 수직 배향 상태로 고정된 영역은 반사 전극(10)의 경사 전계(17)에 의해 경사 방위각(3, 4)이 제어된 액정(16)의 배향이 분할된 경계, 즉 디스클리네이션과 일치한다. 따라서, 도 3에 도시한 제2 실시 형태와 마찬가지로 광 시야각화가 실현됨과 동시에, 액정의 경사 방위각(3, 4)이 모두 편광축(2)과 45°를 이루어서 안정된다. 따라서, 액정의 경사각을 인가 전압에 의해 제어함으로써 반사율이 고정밀도로 조정된다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 평면도이며 도 7은 그 B-B선에 따른 단면도이다. 본 실시 형태에서는 반사 전극(10)의 주변에 배향 제어 전극(13)이 설치된다. 배향 제어 전극(13)에는 반사 전극(10)과는 다른 전압 예를 들면, 투명 전극(15)과 동일한 신호 전압 혹은 그 진폭을 감소한 신호 전압이 인가된다. 따라서, 반사 전극(10)으로부터 나온 전계는 투명 전극(15)으로 향함과 동시에, 에지부에서는 배향 제어 전극(13)으로 향하므로 반사 전극(10) 에지에서 보다 강력한 경사 방향 전계(17)가 생긴다. 이 때문에, 마이너스 유전률 이방성을 갖는 액정(16)은 이 경사 방향 전계(17)와는 역 방위(5)를 향하여 강력하게 속박되어 경사진다. 이 때문에, 배향 분할에 의한 광 시야각화가 달성됨과 동시에, 액정의 경사 방위(5)가 보다 안정되어 편광축 방향(2)과 45°를 이루는 방향으로 되므로 액정(16)에의 인가 전압에 의해 보다 고정밀도로 반사율의 조정이 행하게 된다.
도 8은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 평면도이다. 본 실시 형태에서는 배향 제어창(11)은 표시 화소의 대각선을 따라 비스듬하게 한개 설치되어 있다. 이 구조에서는 액정이 경사진 방위각(5)은 반사 전극(10)의 에지에서 전계의 경사 방향(6, 7)과는 역 방향으로 제어됨과 동시에, 배향 제어창(11)에서는 초기의 수직 배향 상태로 고정되므로 이들의 합동 작용에 의해 액정의 경사 방향(5)이 안정된다. 그리고, 편광축 방향(2)을 액정의 경사 방향(5)에 대해 45°의 각을 이루는 방향을 취하고 있으므로 액정(16)에 입사된 직선 편광은 액정(16)에 인가된 전계의 강도에 의존한 경사 각도에 따라 타원 편광으로 변화하고 소정의 반사율을 갖고서 반사된다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 평면도이다. 본 실시 형태에서는 반사 전극(10)의 주변에 배향 제어 전극(13)이 설치되어 있다. 배향 제어 전극(13)에는 반사 전극(10)과는 다른 전압, 예를 들면 투명 전극(15)과 동일한 신호 전압 혹은 그 진폭을 감소한 신호 전압이 인가되며 반사 전극(10)과의 사이에 전계가 형성된다. 이 때문에, 반사 전극(10) 에지에서의 경사 전계(17)는 보다 강력해지며 배향 제어창(11)과의 합동 작용에 의해 액정의 배향은 경사 방위(5)로 보다 높은 질서도를 갖게 된다. 편광축 방향(2)은 어느 쪽의 액정의 경사 방위(5)에 대해서도 45°를 이루도록 되어 있으므로 액정(16)으로의 인가 전압을 제어함으로써 반사율이 보다 고정밀도로 조정된다.
도 10으로부터 도 13에 본 발명의 반사형 액정 표시 장치의 각각의 조건하에서의 인가 전압과 반사율의 관계를 조사한 결과를 도시한다. 각각 R, G, B 별도로 조사하고 있다. 도 10은 셀 갭 d가 3.6㎛, 액정의 굴절율 이방성 Δn이 0.006, Δn·d값이 0.216인 경우, 도 11은 마찬가지로 4.6㎛, 0.0765, 0.352㎛, 도 12는 5.6㎛, 0.0765, 0.428㎛, 도 13은 6.6㎛, 0.0765, 0.505㎛의 경우이다.
모든 도면에서도 액정이 경사를 시작하는 임계값을 넘은 전압을 인가할 때의 최초의 반사율 극소값, 즉 제1 최소값 범위 내에서 인가 전압과 반사율과의 양호한 함수 관계가 얻어지며 전압 제어에 의한 반사율의 미조정, 즉 계조 표시가 실현 가능한 것이 도시되어 있다. 단지, 도 11에서는 R, G, B 간에 다소 차이가 나며 색상의 보정이 필요하게 된다.
도 14에 Δn을 바꿀 때의 d와 Δn·d와의 조합에 대한 각 응답 시간을 조사한 결과를 나타낸다. 도면에서 ▽는 Δn이 0.071인 경우, 마찬가지로 □는 0.086, ◆는 0.098, △는 0.117, ●는 0.143이다. 각 측정점에 대해 괄호 내에 응답 시간을 기록하고 있다. 통상, 충분한 동화상 표시를 행하기 위해서는 응답 시간은 100㎱ 이하가 필요하지만 도면에 의해 다음 수학식 1을 얻고,
로 나타내는 직선 ①보다도 아래 영역에서 응답 조건이 만족되고 있다. 이에 의해, 응답에 관해서는 단순히 Δn·d값뿐만 아니라 d값에도 크게 의존하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, Δn·d값이 작음과 동시에 d가 작은 것이 필요하다. 따라서, 수학식 1에서 셀 갭 d 및 액정의 굴절율 이방성 Δn을 다음의 수학식 2,
에 따라 설정함으로써 양호한 동화상 표시가 실현된다.
[실시예]
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 액정 표시 장치의 단면도이다. 여기서는, VAN형을 나타내고 있다. 한쪽 기판(20) 상에는 Al, Ta, Mo, Cr, ITO(indium tin oxide) 등 저저항 메탈에 의해 형성된 드레인 전극(21)과 소스 전극(22)이 설치되어 있다. 드레인 전극(21)은 드레인 라인과 일체로 형성된다. 드레인 전극(21) 및 소스 전극(22)에 걸친 영역 상에는 반도체층(23), 절연층(24) 및 저저항 메탈로 이루어진 게이트 전극(25)이 동일한 형상으로 형성되며 TFT를 구성하고 있다. 게이트 전극(25)은 게이트 라인과 일체로 드레인 라인과 게이트 라인은 교차 배치되어 있다. 이들, TFT와 그 전극 배선을 덮어서 SOG(spin on glass), BPSG(boro-phospho silicate glass) 등의 평탄화 절연막(26)이 전면적으로 형성되어 있다. 이 평탄화 절연막(26) 상에는 반사 전극, 즉 Al 등의 저저항 광 반사재로 이루어진 표시 전극(27)이 형성되며 평탄화 절연막(26) 중에 개구된 컨택트홀을 통해서 소스 전극(22)에 접속되어 있다. 표시 전극(27) 간에는 동일한 재료로 이루어진 배향 제어 전극(28)이 형성되며 표시 전극(27)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 이들 표시 전극(27) 및 배향 제어 전극(27) 상에는 액정의 초기 상태를 수직 배향에 제어하는 폴리이미드 등의 배향막(29)이 형성되어 있다.
이 기판(20)에 대향하는 위치에는 투명 기판(30)이 고정되며 그 대향면에는 투명 전극, 즉 투명 도전성의 ITO가 전면적으로 형성되어 공통 전극(31)으로 되어 있다. 공통 전극(31) 중에는 전술한 바와 같이 소정 형상의 전극 부재부(不在部)가 형성되어 배향 제어창(32)으로 된다. 공통 전극(31) 상에도 수직 배향막(33)이 설치되어 있다.
이들 기판(20, 30) 간에는 액정(41)이 봉입되며 TFT를 통해 표시 전극(27)에 소정의 전압을 인가함으로써 공통 전극(31)에 인가된 전압과의 전압차에 의해 액정(40)층에 소정의 강도의 전계가 형성된다. 액정(40)은 마이너스의 유전률 이방성을 갖는 네마틱상이며 배향막(29, 33)과의 상호 작용에 의해 초기 배향이 기판(20, 30)에 대해 수직 방향이 되도록 탄력적으로 고정되어 있다. 액정(40)은 전계의 강도에 따라서 배향을 변화하고 광학축이 경사져 있다.
배향 제어 전극(28)에는 예를 들면 공통 전극(33)과 동일한 신호 전압 혹은 그보다도 진폭을 감소한 신호 전압이 인가되며 표시 전극(27)과의 사이에서 전계를 형성하고 있다. 이 때문에, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 표시 전극(27)의 에지부에서는 전계(41)가 공통 전극(31)을 향함과 동시에, 배향 제어 전극(28)에도 향하도록 생기기 때문에 전계(41)가 비스듬하게 기울어진다. 마이너스 유전율 이방성을 갖는 액정(40)은 이것과는 역 방향으로 기울어지므로 액정(40)의 광학축은 전계의 강도에 따라 경사각이 결정됨과 동시에, 표시 전극(27)의 에지부에서 전계(41)가 기울어진 방위의 역 방위에 방위각이 결정된다. 그리고, 표시 전극(27)의 각 에지에서 방위각이 각각 다른 방위에 결정된 배향의 경계는 배향 제어창(32)에 의해 고정된다. 즉, 배향 제어창(32)의 근방에서는 무전계 혹은 액정이 경사진 임계값 이하 강도로 되어 있기 때문에, 액정(41)은 초기 수직 배향 상태로 유지되어 있으며 이들 배향 제어창(32)에 의한 배향의 제어와 표시 전극(27) 에지에서의 배향의 제어의 합동 작용에 의해, 액정은 그 연속체성을 위해 배향이 전체에 완만하게 연속하고 있으며 배향 제어창(32)을 경계로 해서 배향 분할이 이루어져 있다. 배향 제어창(32)에 의해 구획된 각 영역은 표시 전극(27)의 에지부의 작용에 의해 광학축의 경사각 및 방위각이 균일하게 결정된다. 빛의 입사 및 출사측에 설치된 도시되지 않는 편광판의 편광축은 이들의 액정의 광학축이 경사진 방위각 방향 모두 45°를 이루는 방향을 취하고 있으며 인가 전압의 크기에 따라 액정의 경사각을 제어함으로써 반사율을 고정밀도로 조정하는 것이 가능하게 된다.
이상의 설명에서 밝힌 바와 같이, 반사형 액정 표시 장치에서 액정이 경사진 방위각을 소정 방향으로 제어함과 동시에 입사 및 출사측에 설치한 편광판의 편광축을 액정이 경사진 방위각 방향과 45°를 이루는 방향으로 함으로써 콘트라스트비, 응답 특성이 향상되었다. 또한, 액정의 배향을 화소 내 분할함으로써 시야각이 넓어지게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 평면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
도 7은 도 6의 B-B선에 따른 단면도.
도 8은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
도 9는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
도 10은 본 발명의 반사형 액정 표시 장치의 전압-반사율의 관계를 도시한 특성도.
도 11은 본 발명의 반사형 액정 표시 장치의 전압-반사율의 관계를 도시한 특성도.
도 12는 본 발명의 반사형 액정 표시 장치의 전압-반사율의 관계를 도시한 특성도.
도 13은 본 발명의 반사형 액정 표시 장치의 전압-반사율의 관계를 도시한 특성도.
도 14는 본 발명의 반사형 액정 표시 장치의 Δn·d와 d의 조합에 대한 응답 시간의 실험 결과.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 액정 표시 장치의 부분 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 액정 패널
2 : 편광축 방향
3, 4, 5 : 액정의 방위각 방향
6, 7 : 전계의 경사 방향
10 : 반사 전극
11 : 배향 제어창
12, 20 : 기판
13 : 배향 제어 전극
14, 30 : 투명 기판
15 : 투명 전극
16 : 액정
17 : 전계
21 : 드레인 전극
22 : 소스 전극
23 : 반도체층
25 : 게이트 전극
27 : 표시 전극
28 : 배향 제어 전극
31 : 공통 전극
32 : 배향 제어창

Claims (5)

  1. 대향 내면에 액정 구동용 투명 전극과 반사 전극이 형성된 한쌍의 기판 간에 액정이 봉입되며, 상기 기판 중의 적어도 한 쪽의 외면에 편광판이 설치된 반사형 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 액정은 배향의 초기 상태에서의 광학축 방향이 기판의 법선 방향으로 제어되며, 전극 간에 액정 구동용 전압을 인가함으로써, 기판 평면 성분에 대해 상기 편광판의 편광축 방향과 45° 각도를 이루는 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판의 대향 내면에는 액정의 배향 초기 상태에서의 광학축 방향을 기판의 법선 방향으로 제어하는 수직 배향막이 설치되며, 상기 수직 배향막은 러빙 처리가 실시되며, 상기 액정이 경사진 방향이 기판 평면 성분에 대해 상기 편광판의 편광축과 45°를 이루도록 제어되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투명 전극에는 내부에 전극 부재(不在)에 의해 형성된 배향 제어창이 설치되며, 배향 제어창에 의한 약전계와 상기 반사 전극의 에지의 경사 전계에 의해 상기 액정이 경사진 방향이 기판 평면 성분에 대해 상기 편광판의 편광축과 45°를 이루도록 제어되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사 전극의 주변에는 상기 액정에 전계를 형성하는 배향 제어 전극이 설치되며, 상기 투명 전극의 내부에는 전극 부재(不在)에 의해 형성된 배향 제어창이 설치되며, 상기 배향 제어 전극에 의한 전계와 상기 배향 제어창에 의한 약전계에 의해 상기 액정이 경사진 방향이 기판 평면 성분에 대해 상기 편광판의 편광축과 45°를 이루는 방향으로 제어되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정의 굴절율 이방성 Δn과 상기 양 기판의 이간(離間) 거리 d와의 관계를 Δn·d ≤ -0.4d + 0.95로 한 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
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