KR100523975B1 - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 주입구의 존재에도 불구하고, 기판 전면에 있어서, 셀 갭을 일정하게 유지하는 것이 가능한 전기 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 전기 광학 장치는, 전기 광학 물질을 사이에 유지하여 이루어지는 TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)과, 이들의 기판에 의해 사이에 유지된 간극(間隙)과 그 외부를 연통(連通)하는 액정 주입구(52a)와, 이들 기판사이의 간극을 소정의 두께로 유지하기 위해서, 해당 기판의 평행한 면 내에 점재(點在)하도록 복수 배치되어 있고, 또한, 상기 면 내에서, 상기 액정 주입구 부근에서는 보다 조밀하게, 그 이외에서는 보다 드문드문 배치된 주상 스페이서(401)를 구비하고 있다.

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRO-OPTIC DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 전기 광학 장치 및 전자 기기의 기술 분야에 속하며, 특히, 2장의 기판 사이에 유지된 간극(間隙)의 간격을 소정의 값으로 유지하기 위해서, 주상(柱狀)의 스페이서가 이용되는 전기 광학 장치 및 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기의 기술 분야에 속하는 것이다.

액정 표시 장치 등의 전기 광학 장치는, 통상적으로 전극, 배선, 소자 등이 내장된 2장의 기판사이에 액정이 봉입(封入)되어 구성된다. 그리고, 이러한 전기 광학 장치에 있어서는, 상기 2장의 기판사이에 해당 2장의 기판에 의해 사이에 유지된 간극(間隙)의 간격, 즉 액정으로 이루어지는 층의 두께(이하, 「셀갭」이라고 함)를 기판 전면에 일정(예컨대, 약 3∼5㎛)하게 유지하기 위해서, 소위 스페이서가 마련되는 것이 일반적이다. 여기서, 셀갭을 일정하게 유지해야만 하는 것은, 그렇게 하지 않으면, 광투과율, 콘트라스트 비(比), 응답 속도 등의 표시 특성에 영향을 주어서, 심한 경우에는 표시 얼룩 등을 발생시킬 가능성이 있기 때문이다.

이 스페이서는, 보다 구체적으로, 예컨대 미소한 거의 구형상을 가지는 것이 널리 이용되고 있다. 이러한 미소한 거의 구형상의 스페이서는, 액정 텔레비전, 모니터와 같은 직시형(대형)의 액정 표시 장치의 경우에, 그 다수가 2장의 기판 사이의 액정 중에 균등하게 산포되어 사용된다. 한편, 프로젝터의 라이트 밸브(light valve) 등의 확대 표시를 실행하는 소형의 액정 표시 장치의 경우에는, 2장의 기판 사이를 서로 접착하는 밀봉재 중에 혼합된 형태로 사용되기도 한다.

또한, 스페이서의 다른 예로서는, 소위 기둥 형상을 갖는 것(이하, 「주상 스페이서」라고 함)도 이용되고 있다(특허 문헌 1 참조). 이것은, 적당한 유기 재료 등으로 이루어지는 주상의 부재를 기판 상에 적당한 간격을 두고 빽빽하게 세운 형태로 사용되는 스페이서로서, 해당 기둥의 축 방향의 내력(耐力)에 의해서 2장의 기판을 지지하고, 그들의 사이의 셀갭을 일정하게 유지하는 것이다. 여기에서, 「적당한 간격」이라고 하는 것은, 종래에 있어서는 예컨대, 수 화소 내지 수십 화소에 대해 주상 스페이서가 1개 존재하는 정도이다. 덧붙여서 말하면, 이러한 주상 스페이서가 이용되는 경우에도, 상술한 밀봉재 중에 혼합되어 사용되는 거의 구형상의 스페이서(이하, 이 밀봉재 중의 스페이서를 특히「갭재」라고 부르기로 함)가 동시에 사용되는 것이 일반적이다. 이것에 의해, 기판 전면에서 셀갭을 일정하게 유지하기 위한 요구 사항을 보다 양호하게 충족시키는 것이 가능해지기 때문이다.

또, 기판 사이를 「일정」하게 유지한다고 하는 경우에, 그 정밀도는 액정으로 이루어지는 층을 구성하는 액정 분자의, 2장의 기판사이에서의「트위스트 각(twisted angle)」의 차이에 따라 다르고, 예컨대, 해당 트위스트 각이 90°인 TN(Twisted Nematic) 형태의 경우에는 ±0.1㎛ 정도 이하이고, 해당 트위스트 각이 260° 정도인 STN(Super Twisted Nematic) 형태의 경우에는 ±0.3㎛ 정도 이하인 것이 요구된다.

특허문헌 1

일본 공개 특허 공보 제2000-66181호

그러나, 종래의 스페이서에서는 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 상술한 바와 같은 액정 표시 장치에서는, 2장의 기판사이에 액정을 주입할 필요가 있기 때문에, 해당 2장의 기판에 의해 사이에 유지된 간극과 외부 사이를 연통(連通)하는 액정 주입구가 마련되지만, 이 액정 주입구의 존재에 의해서 셀갭을 일정하게 유지하는 것이 곤란해진다는 점이다.

이 상황을 보다 구체적으로 설명한다. 우선, 액정 표시 장치의 제조는 개략적으로 다음과 같이 실행된다. 즉, 미리 2장의 기판 각각의 위에 전극, 배선, 소자 등의 필요한 구성을 내장하고, 다음으로, 상기 2장의 기판 중의 적어도 한쪽 주위에 상기 갭재가 혼입된 밀봉재를 도포한 후(밀봉재 도포 공정), 상기 2장의 기판을 각각 접합한 뒤에(접합 공정), 마지막으로, 상기 액정 주입구를 통하여 상기 간극 내에 액정을 진공 흡인에 의해 도입하는 것으로 이루어진다.

이러한 제조 공정에서는 우선, 밀봉재 도포 공정에서는 액정 주입구가 될 부분에 대하여 해당 밀봉재의 도포를 실행할 수 없다. 왜냐하면, 당해 부분에 밀봉재를 도포하면, 액정의 도입이 불가능해지기 때문이다. 또한, 상기 접합 공정은 2장의 기판에 대하여 적당한 압력을 가하면서 실행하는 것이 일반적이다.

이러한 것으로부터, 상기 액정 주입구가 존재하는 부분과 다른 부분을 비교하면, 상기 액정 주입구가 존재하는 부분에서의 셀갭이 보다 작게 되어 버린다. 왜냐하면, 접합 공정에서는, 상술한 바와 같이, 2장의 기판의 접합을 적당한 압력을 이용하면서 실행하기 때문에, 상기 밀봉재, 또는 해당 밀봉재 중의 갭재는, 그 압력에 저항하도록, 서로 가까워지고 있는 기판에 대하여 소정의 저항력을 발생하게 되지만, 액정 주입구가 존재하는 부분에는, 그와 같은 밀봉재 및 갭재가 존재하지 않기 때문이다.

여기서, 2장의 기판사이에 상기 스페이서로서 주상 스페이서가 존재한다고 해도, 상술한 바와 같은 문제점을 해소하지는 못한다. 왜냐하면, 상기 접합 공정에서의 압력은 상당한 정도로 크기 때문에, 주상 스페이서에서 발생하는 저항력이 상기와 같은 밀봉재 및 갭재에서 발생하는 저항력에 필적할 수 있을 정도까지는 도달하지 못하기 때문이다. 이것은 주상 스페이서가 상술한 바와 같이, 기판을 기둥의 축 방향의 내력으로 지지하고 있는, 즉 기판면을 소위 「점」으로 지지하고 있는데 반하여, 밀봉재 등은 기판 주위에만 도포된다고 해도, 「면」으로 지지하고 있다고 할 수 있는 것을 생각하면, 보다 분명해진다.

본 발명은 상기 문제점의 관점에서 이루어진 것으로, 액정 주입구의 존재에도 불구하고, 기판 전면에서 셀갭을 일정하게 유지하는 것이 가능한 전기 광학 장치 및 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해서 전기 광학 물질을 사이에 유지하여 이루어지는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판에 의해 사이에 유지된 간극과 그 외부를 연통하는 주입구와, 상기 한 쌍의 기판의 서로 대향하는 쪽의 면 내에서 점재(點在)하도록 복수 배치되어 있으며, 또한 상기 면 내에서 상기 주입구 부근에서는 보다 조밀하게, 상기 주입구 부근 이외에서는 보다 드문드문 배치된 주상 스페이서를 구비하고 있다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치에 따르면, 우선, 주상 스페이서에 의해서, 한 쌍의 기판에 의해 사이에 유지된 간극을 소정의 두께로 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 이 간극에 대해서는, 주입구를 통하여 해당 간극의 외부로부터 액정 등의 전기 광학 물질을 도입할 수 있다. 그리고, 이 주입구가 존재하는 부분에 대해서는 그렇지 않은 부분에 비해서 「입구」가 형성되어 있는 만큼, 일반적으로 강도가 약하다. 따라서, 한 쌍의 기판을 접합하는 공정에서는, 당해 주입구가 존재하는 부분은 그렇지 않은 부분에 비해서, 보다 변형되기 쉬우며, 즉, 셀갭이 작게 되기 쉽다고 할 수 있다.

여기서, 본 발명에서는 특히, 상기 주상 스페이서가 한 쌍의 기판사이에서 해당 한 쌍의 기판에 평행한 면 내에 점재하도록 복수 배치되어 있고, 또한, 상기면 내에서 주입구 부근에서는 보다 조밀하게, 그 이외에서는 보다 드문드문 배치되어 있다. 따라서, 주입구 부근에서의 주상 스페이서에 기인하는 저항력은 그 이외의 저항력보다도 커진다. 이것에 의해, 한 쌍의 기판을 접합할 때에, 상당한 정도로 큰 압력이 가해졌다고 해도, 주입구 부근에서는 보다 조밀하게 배치된 주상 스페이서에 의해서 당해 압력에 충분히 저항할 수 있게 된다.

덧붙여서 말하면, 이러한 것을, 종래 널리 이용되고 있던 거의 구형상의 스페이서를 산포하는 형태로 실현하는 것은 대단히 곤란하다. 즉, 한 쌍의 기판사이에 거의 구형상의 스페이서를 산포하는 형태에서, 주입구 부근에서의 셀갭의 협소화를 방지하기 위해서는, 당해 스페이서를 해당 주입구 부근에 밀집시켜 산포할 필요가 있지만, 그와 같은 것은 지극히 곤란하다. 이러한 상황을 감안하면, 본 발명에서 주상 스페이서를 이용하는 것의 우위성이 확인된다.

이상의 내용으로부터, 본 발명에 따르면, 주입구 부근에서의 한 쌍의 기판사이의 간극, 즉 셀갭을 소정의 두께로 유지할 수 있고, 나아가서는 기판 전면에 관계된 셀갭을 소정의 두께로 유지할 수 있다. 또한, 이것으로부터, 본 발명에 따른 전기 광학 장치에 의하면, 셀갭의 불균일성에 의해 기인하는 광투과율, 콘트라스트 비, 응답 속도 등의 표시 특성에 악영향을 줄 가능성을 저감할 수 있고, 또한, 표시 얼룩 등을 발생시킬 가능성을 저감하는 것도 가능해지므로, 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 「부근」이라고 하는 것은, 주입구를 중심으로 생각하면, 적당한 범위에 걸치는 영역을 말한다. 다시 말하면, 이「부근」이라고 하는 것은, 상술한 바와 같은 표시 얼룩 등의 화상 위의 불량이 발생하지 않도록 하기 위해서, 주상 스페이서를 조밀하게 배치하는 것은 어느 정도의 영역이 되어야 할지를 고려하여, 구체적으로 결정한다.

예컨대, 보다 일반적으로, 상기 표시 얼룩은, ㎜(millimeter) 단위로부터 1㎝ 정도에 이르는 크기를 갖는 것이 관찰되는 경우가 있기 때문에, 주상 스페이서를 조밀하게 배치하는 영역은, 이러한 상황을 감안하여 결정하게 된다. 또한, 보다 구체적으로, 화상 표시 영역이 2인치인 경우에는, 5㎜ 정도의 표시 얼룩이 관찰되는 경우가 있기 때문에, 주상 스페이서를 조밀하게 배치할 영역은, 예컨대, 그 5㎜라는 값을 사이에 유지하여 3∼7㎜정도 등으로 하는 것과 같이 결정되는 것이다.

요약하면, 본 발명에서 서술하는 「부근」이라는 것은, 상술한 내용도 포함하여, 경험적, 실험적, 이론적, 또는 시뮬레이션 등에 의해서, 적절히 정할 수 있는 사항이다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 한 형태에서, 상기 주입구 부근에 배치된 상기 주상 스페이서는, 상기 면 내의 상기 주입구를 중심으로 한 반원 형상의 영역 내에서 보다 조밀하게 배치되어 있다.

이 형태에 의하면, 상술한 본 발명에 따른 작용 효과를 보다 효과적으로 얻을 수 있게 된다. 이는 주입구 부근에서의 셀갭이 다른 부분에서의 셀갭보다도 작게 되는 경우에, 그 작게 되는 영역은 일반적으로, 주입구를 중심으로 한 거의 반원 형상에 걸쳐 있었기 때문으로, 이것이 종래에는 문제점이었다. 바꾸어 말하면, 주입구 그 자체가 마련되어 있는 부분이 가장 크게 변형되어 셀갭이 가장 작게 되고, 그 곳을 기준으로 방사상으로 셀갭이 점차로 커지거나 또는 주입구의 구경(口徑)이 상술한 바와 같은 거의 반원 형상의 직경 또는 그 일부에 해당하는 바와 같이 변형 방법을 시행하는 것이 일반적이었다.

그런데, 본 형태에서는, 주상 스페이서가 상기 면 내에서 상기 주입구를 중심으로 한 반원 형상의 영역 내에서, 보다 조밀하게 배치되어 있으므로, 상술한 바와 같이 특징적인 셀갭의 불균일성을 보다 효과적으로 해소하는 것이 가능해지는 것이다. 또한, 조밀하게 배치하는 주상 스페이서의 수를 필요한 최소한도로 억제하는 것도 가능해진다.

또, 본 형태에서의 「반원 형상」이라고 하는 것은, 말 그대로 「원을 그 지름으로 둘로 절단한 경우에, 한 쪽의 부분이 갖는 형상」의 의미를 포함하는 것은 물론이고, 예컨대, 「타원을 그 장축 지름 또는 단축 지름으로 둘로 절단한 경우에, 한쪽의 부분이 갖는 형상」으로, 즉 말하자면 반타원 형상이나, 그 외의 「반원 형상」이라고 할 수 있는 것에 현저히 동떨어진 형상을 제외하고, 여러 가지의 변칙적인 형상 등을 포함하는 개념이다.

요컨대, 주입구 부근에서 주상 스페이서의 구체적인 배치가 처음에 상술한 바와 같이 "표시 얼룩 등의 발생을 어떻게 방지할 수 있을까"라는 관점으로부터 결정되는 것을 감안하면, 본 형태의 소위 「반원 형상」이라고 하는 것도, 그와 같은 관점으로부터 실질적으로 고려될 개념이라고 하는 점에 유의하였으면 한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 한 쌍의 기판의 한쪽인 제 1 기판 상에, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극 및 해당 화소 전극의 각각에 접속된 스위칭 소자를 구비하되, 상기 주입구 부근에 배치된 주상 스페이서는 상기 화소 전극의 각각에 대응하도록 배치되어 있다.

이 형태에 의하면, 예컨대, 박막 트랜지스터(이하, 적절히 「TFT」라고 함)나 박막 다이오드(이하, 적절히 「TFD」라고 함) 등의 스위칭 소자를 거쳐서, 화소 전극의 각각에 대하여 소정의 전계를 인가하는 것이 가능하기 때문에, 소위 액티브 매트릭스 구동이 가능해진다. 또, 화소 전극 중의 하나 및 스위칭 소자 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 한 단위로 하여, 소위 1개의 「화소」가 정의된다.

그리고, 본 형태에서는 특히, 주입구 부근에 배치된 주상 스페이서는, 이들 화소 전극의 각각, 즉 화소의 각각에 대응하도록 배치되어 있다. 이 점에서, 주상 스페이서는 수 화소 내지 수십 화소에 대하여 1개씩의 비율로 배치되는 것이 일반적인 것임을 감안할 때, 본 형태에 있어서도 상기 주입구 부근이외의 부분에서는 그와 같은 배치가 이루어질 수 있다고 전제하면, 본 형태에서는 주입구 부근에서, 「보다 조밀하게」주상 스페이서가 배치되어 있다고 할 수 있다.

덧붙여서 말하면, 주상 스페이서가, 수 화소 내지 수십 화소에 대하여 1개씩의 비율로 되는 것이 일반적이라고 하는 것은, 주입구를 통한 액정 등의 전기 광학 물질의 도입을 원활히 실현하기 위해서이다. 만약에 기판 전면에서, 주상 스페이서를 화소의 하나 하나에 대응하여 배치하는 것과 같은 형태로 하면, 기판의 구석 구석에 대하여 상기 액정 등을 널리 퍼지게 하게 하기가 곤란한 상황이 된다.

또, 「화소 전극의 각각에 대응」하여 주상 스페이서가 마련된다는 것은, 당해 화소 전극 하나에 대하여, 주상 스페이서 하나가 배치되어 있다고 하는 경우를 포함하는 것 외에, 경우에 따라서는, 당해 화소 전극 하나에 대하여, 주상 스페이서가 2개 이상, 배치되어 있다고 하는 경우를 당연히 포함한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 제 1 기판 및 상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽인 제 2 기판의 적어도 한쪽의 위에는, 상기 매트릭스 형상으로 대응한 차광막을 구비하고, 상기 주상 스페이서는 상기 차광막의 폭의 범위 내에 배치되어 있다.

이 형태에 의하면, 매트릭스 형상으로 대응한 차광막, 즉 예컨대 격자 형상, 스트라이프 형상 등으로 이루어지는 차광막이 구비되어 있는 것에 의해, 화소 사이에서 광이 혼합하는 것에 의해, 콘트라스트 비의 저하 등이 초래되지 않는다. 또한, 공지의 컬러 필터를 마련하는 경우에 있어서는, 혼색의 방지를 도모할 수 있다.

그리고 본 형태에서는 특히, 주상 스페이서가 상기 차광막의 폭의 범위 내에 배치되어 있다. 즉, 주상 스페이서는 화상의 표시에 직접적으로는 관계가 없는 부분에 마련되므로, 해당 주상 스페이서를 마련하는 것에 의해서도 화상의 밝기 등을 손상시키지 않는다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 한 쌍의 기판 각각의, 상기 전기 광학 물질에 대향하는 쪽에 형성되는 배향막을 더 구비하되, 상기 주상 스페이서는, 상기 매트릭스 형상에 대응한 차광 영역에서의 교차부 내의 모서리부에 배치되어 있다.

이 형태에 따르면, 주상 스페이서는, 말하자면 화소 전극의 모서리부 부근에 주상 스페이서가 배치된다. 이것과, 본 형태에서 특히 구비되는 배향막의 관계로부터, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 형태에 의하면, 상기 배향막에 대하여, 통상 실시할 필요가 있는 연마(rubbing) 처리를 바람직하게 실행하는 것이 가능해진다. 여기서, 연마 처리는 회전 금속 롤러 등에 감아 붙인 버핑 천(buffing cloth)으로, 소성 후의 배향막 표면을 일정 방향으로 마모시키는 처리를 말한다. 이것에 의해, 전기 광학 물질의 일례인 액정의 배향 방위를 소정의 방향으로 정렬시키는 것이 가능해진다. 이것은, 배향막을 구성하는 폴리이미드(polyimide)의 폴리머 주쇄(主鎖)가 연마 방향으로 연신(延伸)되고, 이 연신 방향을 따라서 액정 분포가 배열하는 것에 의한다.

그런데, 이러한 연마 처리는 배향막의 전면에 대하여, 가능한 한 균일하게 실행되는 것이 바람직하다. 그러나, 한 쌍의 기판 각각의 위에서는, 통상적으로 전극, 배선, 소자 등의 각종 구성이 형성되고 또한, 본 발명에 대해서는 특히, 주상 스페이서도 마련되기 때문에, 연마 처리를 배향막 전면에 대해서 균일하게 실행하는 것에는 곤란이 따른다. 왜냐하면, 상기 각종 구성이나 주상 스페이서는「높이」를 가지기 때문에, 소성 후의 배향막 표면에는 통상적으로 당해 높이에 따른 요철이 발생하기 때문이다. 즉, 이 요철을 상기 회전 롤러 등에 의해서 마모시켜도, 예컨대, 그 오목한 부분은 충분히 연마할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 이 경우, 화상의 품질에 상응하는 악영향이 미칠 가능성이 있다.

그런데, 본 형태에서는, 주상 스페이서가 교차부 내의 모서리부에 배치되어 있는 것에 의해, 상술한 불량을 상당한 정도로 해소하는 것이 가능하다.

즉, 본 형태에 따른 주상 스페이서의 배치 형태에 따르면, 교차부 내의 중앙부나, 해당 교차부 내의 모서리부 이외의 주변부는 주상 스페이서가 배치되지 않고 거의 평탄한 면이 된다. 이러한 경우에, 연마 처리의 방향을 상기 모서리부로부터 상기 교차부의 중앙부에 이르는 방향으로 정하는 것이다. 이것에 의하면, 주상 스페이서가 가지는 「높이」에 기인하여, 그 그림자가 되는 부분, 즉 연마 처리를 유효하게 실행하기 곤란한 부분은 상기 교차부 내에 포함되게 된다.

그런데, 이 교차부는, 초기에 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극사이의 소위 「간극」에 대응하는 차광 영역에서의 교차부이고, 또한, 이 차광 영역에는 상술한 바와 같이 차광막 등이 마련되는 것이 일반적임을 감안하면, 상술한 바와 같이, 연마 처리의 효과가 없는 부분을 상기 교차부 내에 포함하는 것은, 화상의 품질 향상에 바람직한 것임을 알 수 있다. 즉, 그와 같은 차광 영역에, 연마 처리의 효과가 없는 부분이 존재하더라도, 화상의 품질에 큰 영향을 미치지는 않는다. 이것을 바꿔 말하면, 주상 스페이서를 마련하는 이상, 연마 처리의 효과가 없는 부분이 조금이라도 발생하는 바, 본 형태에 의하면, 당해 부분을 화상의 표시에 영향이 없는 부분에 포함시키는 것이 가능해진다고 하는 의미로, 바람직한 연마 처리를 실시할 수 있다고 할 수 있는 것이다.

또, 상기 교차부에서는, 예컨대, 이것을 사변형이라고 가정하고, 주상 스페이서는 그 모서리부 중의 하나인 좌측 상단 모서리부에 배치하는 등의 형태를 구체적으로 상정(想定)하는 것이 가능하다. 이 경우, 해당 사변형의 중앙부나, 해당 사변형 내의 우측 상단 모서리부, 좌측 하단 모서리부, 우측 하단 모서리부를 포함하는 주변부는 거의 평탄한 면이 된다. 따라서, 이러한 경우에서의 연마 처리의 방향은, 상기 사변형에 대하여, 상기 좌측 상단 모서리부로부터 상기 중앙부 내지 상기 우측 하단 모서리부로 향하는 방향 등으로 설정하면 좋다.

이 형태에서는 특히, 상기 한 쌍의 기판 중 상기 주상 스페이서가 배치된 쪽에, 연마 처리가 실시된 배향막을 더 구비하되, 상기 모서리부는 상기 주상 스페이서가 배치된 쪽의 기판 상에서, 상기 교차부 내에서의 상기 연마 방향의 상류측의 모서리에 위치하도록 하면 좋다. 그 작용 효과는 상술한 내용으로부터 명백하다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 주입구가 복수 구비되고, 상기 주상 스페이서가 당해 복수의 주입구의 각각에서 상기 면 내에서 보다 조밀하게 배치되어 있다.

이 형태에 의하면, 예컨대, 상기 한 쌍의 기판이 비교적 큰 면적 내지 직경을 갖는 것이라고 해도, 해당 한 쌍의 기판 사이의 셀갭을, 바람직한 소정의 값으로 유지하는 것이 가능해진다.

덧붙여서 말하면, 기판이 비교적 큰 직경을 갖는 경우에서는, 본 형태와 같이, 한 쌍의 기판 사이의 간극에 대한 액정 등의 도입을 효율적으로 실행하기 위해서, 주입구를 복수 마련하는 것이 보통 실행되고 있지만, 이와 같이 주입구가 복수 존재하는 형태로 만들면, 해당 주입구의 존재를 원인으로 하는 셀갭에 관계된 상기 불량은 보다 심각하게 된다고 할 수 있다. 그런데, 본 형태는, 이러한 경우에도 바람직하게 적용하는 것이 가능한 것이다.

또, 상술에 있어서, 「큰 직경」이라는 것은, 구체적으로는 예컨대, 당해 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역의 크기가 15인치 정도 이상인 경우를 가리킨다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치는, 전기 광학 물질을 사이에 유지하여 이루어지는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판에 의해 사이에 유지된 간극과 그 외부를 연통하는 주입구와, 상기 한 쌍의 기판의 서로 대향하는 쪽의 면 내에서 점재하도록 복수 배치되어 있고, 또한, 상기 면내에서 배치된 주상 스페이서를 구비하여 이루어지고, 상기 기판에는 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극이 구비되어 있고 또한, 상기 주입구 부근에서의 상기 주상 스페이서는 상기 화소 전극의 각각에 대응하도록 배치되고, 그 이외에 있어서의 상기 주상 스페이서는 2개부터 30개의 상기 화소 전극에 대하여 1개가 배치되어 있다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치에 의하면, 상술의 제 1 전기 광학 장치와 마찬가지로, 주상 스페이서에 의해서 한 쌍의 기판사이를 소정의 두께로 유지하는 것, 또한, 해당 한 쌍의 기판사이에 주입구를 통하여 액정 등의 전기 광학 물질을 도입할 수 있다.

그리고, 본 발명에서, 특히, 주입구 부근에서의 주상 스페이서는 상기 화소 전극의 각각에 대응하도록 배치되고, 그 이외에 있어서의 주상 스페이서는 2개부터 30개의 화소 전극에 대하여 1개가 배치되어 있다. 즉, 주입구 부근에서의 주상 스페이서의 배치 밀도 쪽이, 그 이외에 있어서의 배치 밀도보다도 커지도록 되어 있다.

따라서, 주입구 부근에서의 주상 스페이서에 기인하는 저항력은, 그 이외에 있어서의 저항력보다도 커진다. 이것에 의해, 한 쌍의 기판을 접합할 때, 상당한 정도의 큰 압력이 가해졌다고 해도, 주입구 부근에서는 보다 조밀하게 배치된 주상 스페이서에 의해서, 당해 압력에 충분히 저항하게 된다.

더구나, 제 2 전기 광학 장치에서는, 주입구 부근에서의 주상 스페이서의 배치 밀도는 1개/화소인 데 비해서, 그 이외에서의 배치 밀도는 약 0.03∼0.5개/화소이고, 전자는 후자의 약 2∼33배가 된다. 따라서, 주입구 부근에서의 주상 스페이서 전체가 발휘할 수 있는 저항력은, 그 이외에서의 저항력에 비교하면, 상당한 정도로 커져서, 상술한 작용 효과를 꽤 효과적으로 얻을 수 있다.

이상의 것으로부터, 본 발명에 따르면, 주입구 부근에서의 한 쌍의 기판간의 간극, 즉 셀갭을 소정의 두께로 유지할 수 있고, 나아가서는 기판 전면에 대한 셀갭을 소정의 두께로 유지할 수 있다. 또한, 이것으로부터, 본 발명에 따른 전기 광학 장치에 의하면, 셀갭의 불균일성에 기인하는, 광투과율, 콘트라스트 비, 응답 속도 등의 표시 특성에 악영향을 줄 가능성을 저감할 수 있고, 또한, 표시 얼룩 등을 발생시킬 가능성을 저감하는 것도 가능하기 때문에, 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에서의 소위 「부근」의 의의는 상술의 제 1 전기 광학 장치에 관해서 서술한 것과 동일하다.

또한, 본 발명의 제 2 전기 광학 장치에서도, 상술의 본 발명의 제 1 전기 광학 장치에 관해서 서술한 각종의 형태를 적용하는 것이 당연히 가능하다. 즉, 제 2 전기 광학 장치에 대하여, 주상 스페이서를 「반원 형상의 범위 내」에 보다 조밀하게 배치되는 형태, 「차광막의 폭의 범위 내」에 배치되는 형태, 「차광 영역에서의 교차 영역의 모서리부」에 배치되는 형태, 「연마 방향의 상류측의 모서리」에 배치되는 형태, 「주입구가 복수」 마련되는 형태로의 적용이 가능하다.

본 발명의 제 1 또는 제 2 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 주상 스페이서의 배치 밀도는, 상기 기판을 평면으로 보면, 상기 주입구의 중심에서 해당 중심의 외부를 향해서 점차 감소한다.

이 형태에 따르면, 예컨대, 주입구의 중심의 바로 근처에서의 주상 스페이서의 배치 밀도를 P개/화소로 하고, 해당 주입구 부근 이외에서의 해당 주입구로부터 상응한 정도로 이격된 위치에 있어서의 주상 스페이서의 배치 밀도를 Q개/화소라고 하면, P>Q 이며, 또한, P>X>Q을 만족하는 X개/화소가 되는 배치 밀도로 주상 스페이서가 배치된 영역이 일반적으로 존재하게 된다. 이것을 더욱 일반화하면, P>X1>X2>…>Xn>Q를 만족시키는 X1, X2, …, Xn개/화소가 되는 배치 밀도의 영역을 상정하는 것도 가능하다.

또, 보다 구체적으로는, 예컨대 주상 스페이서가 조밀하게 배치되어 있는 영역이 반경 R㎜의 반원 형상인 경우를 가정하면, 해당 반원형의 중심으로부터 반경 r㎜의 반경 형상 영역 내에서는, 배치 밀도가 P이며, 이 반경 r의 반원 형상의 외주와 반경 R의 반원 형상의 내주사이에 유지된 영역 내에서는, 배치 밀도가 X_r-R이며, 이 반경 R의 반원 형상 영역이외의 영역 내에서는, 배치 밀도가 Q이고, P>X_r-R>Q인 것 등의 형태가 본 형태의 범위 내에 포함된다.

이러한 형태에 따르면, 한 쌍의 기판을 접합할 때에 가장 변형되기 쉽다고 생각되는 주입구의 중심 부분에 주상 스페이서가 가장 조밀하게 배치되고, 해당 중심 부분으로부터 거리가 멀어지면 멀어질수록 변형되는 위험성이 감소하는 데 따라서, 주상 스페이서는 점차 보다 드문드문 배치된다. 따라서, 본 형태는 셀갭을 일정하게 유지한다고 하는 목적을 달성하는 데 있어서, 보다 유효하고 적절한 주상 스페이서의 배치 형태를 실현하게 된다.

본 발명의 전자 기기는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치(단, 그 각종 형태를 포함함)를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 전자 기기에 의하면, 상술한 각종 형태를 포함하는 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지므로, 당해 전기 광학 장치를 구성하는 한 쌍의 기판간의 셀갭이 일정하게 유지되는 것에 의해, 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능한 투사형 표시 장치(액정 프로젝터), 액정 텔레비전, 휴대 전화기, 전자 수첩, 워드 프로세서, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 워크 스테이션, 화상 전화(picturephone), POS 단말기, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다.

본 발명의 이러한 작용 및 다른 이점은 다음에 설명하는 실시예로부터 명백해진다.

발명의 실시예

이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 실시예는, 본 발명의 전기 광학 장치를 액정 표시 장치에 적용한 것이다.

(전기 광학 장치의 전체 구성)

우선, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 또, 도 1은 TFT 어레이 기판을, 그 위에 형성한 각 구성 요소와 함께 대향 기판(20) 쪽에서 본 평면도이며, 도 2는 도 1의 H-H'선의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치에서는 TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)이 대향하여 배치되어 있다. TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에는 액정층(50)이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)은 화상 표시 영역(10a)의 주위에 위치하는 밀봉 영역에 마련된 밀봉재(52)에 의해 서로 접착되어 있다.

여기서, 액정층(50)은, 예컨대 한 종류 또는 수 종류의 네마틱(nematic) 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 후술하는 한 쌍의 배향막 사이에서 소정의 배향 상태를 가지는 것이다.

또한, 화상 표시 영역(10a)은, TFT 어레이 기판(10) 상에서, 화소 전극(9a), 해당 화소 전극(9a)에 접속된 TFT, 주사선 및 데이터선 등이 마련된 영역, 또는 해당 영역에 대향하고, 또한 대향 기판(20) 상의 전면의 대향 전극(21)이 마련된 영역에서, 도 1의 지면을 향하여 가까운 쪽에서 먼 쪽으로 도달(즉, 대향 기판(20)측에서부터 TFT 어레이 기판(10)측으로 도달)하는 광의 투과가 가능하게 됨으로써 화상의 표시에 기여하게 되는 영역이다. 또, 광의 투과가 가능하게 되는 것은, 상기 한 화소 전극(9a) 또는 그 일부, 혹은 대향 전극(21)이 투명 재료로 이루어지고 또한, 해당 화소 전극(9a)에 대한 전계의 인가에 의해서 상기 액정층(50)의 상태가 변경을 받는 것에 의한다. 또한, 화소 전극(9a)의 하나 및 상기 TFT의 하나를 적어도 포함하는 것을 한 단위로 하여 한 개의 화소가 정의되지만, 본 실시예에 있어서는, 이「화소」와 「화소 전극」을 거의 동일한 의의를 갖는 용어로 사용하기로 한다.

또한, 밀봉재(52)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 화상 표시 영역(10a)의 주위를 둘러싸도록, 평면적으로 볼 때, 「입 구(口)」의 한자 형상으로 마련되어 있지만, 그 일부에서는, 도 1의 아래쪽에 도시한 바와 같이, V자형 홈(notch)이 형성되어 액정 주입구(52a)가 마련되어 있다. 이 액정 주입구(52a)의 존재에 의해, TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)에 의해 사이에 유지된 간극과 그 외부의 연통이 도모되며, 이것을 이용하는 것에 의해, 제조 공정 시, 상기 간극에 대하여 액정을 주입하는 것이 가능해진다.

또, 이 액정 주입구(52a)의 구체적인 크기는, 양 기판(10, 20)의 크기를 불문하고, 대강 ㎜(millimeter) 단위로 형성하는 것이 가능하고, 보다 구체적으로는 예컨대, 약 3㎜ 정도로 하면 바람직하다. 또한, 완성된 전기 광학 장치에서는, 액정 주입구(52a)가 존재하는 부분에 대응하여, 상기 간극에 도입된 액정이 외부에 새지 않도록 하기 위해서, 예컨대 자외선 경화형 아크릴계 수지로 이루어지는 봉지재(54)가 마련된다.

이러한 밀봉재(52)를 구성하는 재료로서는, 예컨대, 자외선 경화 수지, 열경화 수지 등을 들 수 있다. TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)을 접합하는 데 있어서는, 적당한 압력을 가하여 양 기판(10, 20)을 압착하고, 또한, 밀봉재가 상기 자외선 경화 수지로 이루어지는 경우에는 해당 밀봉재에 대하여 자외선을 조사하는 것에 의해, 또한, 상기 열경화 수지로 이루어지는 경우에는 가열하는 것 등에 의해 경화되고 있다.

또한, 이 밀봉재(52) 중에는, 양 기판(10, 20)의 사이에 유지된 간극의 간격, 즉 셀갭을 소정 값으로 유지하기 위해서, 스페이서의 일종인 갭재(도시하지 않음)가 혼입되어 있다. 이 갭재는, 예컨대 유리 섬유(glass fiber), 또는 유리 비드(glass bead) 등으로 이루어지고, 거의 구형상의 형상을 갖는 것을 이용하는 것이 일반적이다.

그리고, 본 실시예에서는 특히, TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20) 사이의 셀갭을 소정의 값으로 유지하기 위해서, 상술한 갭재 외에, 도 2에 도시하는 바와 같이 대향 기판(20) 측과, 대향 전극(21) 상에, 주상 스페이서(401)가 마련되어 있다. 이 주상 스페이서(401)는 예컨대, 아크릴계 수지, 폴리이미드 등의 재료로 이루어지고, 그 한 개 한 개는 도 2에 도시하는 바와 같이, 거의 사각 기둥 형상, 또는 거의 원주 형상을 갖고 있다. 또한, 이러한 형상은 예컨대, TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)의 적어도 한 쪽 위에, 상기 재료로 이루어지는 박막을 일단 형성한 뒤, 포토리소그래피 기술을 응용하여 상기 박막을 에칭하는 것으로 성형 내지 패터닝하는 등의 수법에 의해서 형성하는 것이 가능하다. 이 경우에 있어서는, 상기 박막 위에 형성된 레지스트막에 대한 노광 처리(패터닝 처리)의 여하에 따라, 주상 스페이서(401)의 형상을 상술한 바와 같이 성형할 수 있는 것뿐만 아니라, 그들의 배치를 자유롭게 정하는 것도 가능해진다.

그리고, 이들의 주상 스페이서(401)는, 도 3에 관념적으로 도시된 바와 같이, 상기 액정 주입구(52a)가 존재하는 부근에서는 보다 조밀하게, 그 이외의 부분에서는 보다 드문드문하게 형성·배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시예에서, 주상 스페이서(401)는 액정 주입구(52a)가 존재하는 부분을 포함하는 선분(501a)을 한 변으로 포함하는 거의 사변형 형상의 영역(이하, 「사변형 형상 영역」이라고 함)(501) 내에서, 그 외의 영역(502)보다 더 조밀하게 배치된 형태로 이루어져 있다. 또, 도 3은 어디까지나 관념적인 의미로, 드문드문한 부분과 조밀한 부분이 표시되어 있는 것에 주의하길 바란다.

도 4 및 도 5에서는, 도 3 내의 부호 X 및 Y에서 도시되는 원 내 부분을 각각 확대한 것이 도시되어 있고, 주상 스페이서(401)의 배치 모양이 보다 자세하고, 또한 보다 실제에 의거한 형태로 도시되어 있다. 즉, 우선, 도 4에서는, 복수의 주상 스페이서(401)의 각각이, 화소 전극(9a)의 하나 하나에 대응하도록 한 개씩 마련되어 있는 한편, 도 5에서는, 도면 내의 가로와 세로 각각의 방향에서, 두개의 화소 전극(9a)을 사이에 유지하여, 한 개씩 마련되어 있다. 밀도의 단위를 이용하면, 전자는 주상 스페이서(401)가 1개/화소로 배치되어 있는 데 비하여, 후자는 약 0.1개/화소(=1÷9)로 배치되어 있다고 할 수 있다.

한 편, 양자 중의 어느 쪽에서도, 주상 스페이서(401)는 화소 전극(9a) 사이의 간극을 주위를 둘러싸도록 규정되는 격자 형상의 차광 영역 내에 배치되어 있다. 그리고, 이 격자 형상의 차광 영역에는, 해당 영역에 거의 일치되는 격자 형상의 차광막(23)(도 2 참조)과, 그 최외주를 규정하는 프레임 차광막(53)(도 1 참조)이 구비되어 있다.

즉, 본 실시예에서의 주상 스페이서(401)는, 격자 형상의 차광막(23)의 폭의 범위 내에 배치되어 있게 된다.

덧붙여서, 이 차광막(23)에 의하면, 화소 전극(9a) 사이의 광의 혼합을 방지할 수 있어서, 콘트라스트의 저하 등이 초래되는 일이 없다. 또한, 이 차광막(23)을 구성하는 재료로는, 금속 크롬, 카본 또는 티타늄을 포토레지스트에 분산시킨 수지 블랙이나, 니켈 등의 금속 재료 등을 고려할 수 있고, 또한, 이들을 포함하는 두개 이상의 재료에 의해 적층 구조를 가지는 것으로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시예에 있어서의 주상 스페이서(401)는, 상기 격자 형상의 차광막(23)의 폭의 범위 내에 마련되어 있는 것에 추가하여, 보다 상세히 말하면, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(9a)의 코너 부근에 대응하도록 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 주상 스페이서(401)는 매트릭스 형상으로 배열된 상기 격자 형상의 차광 영역에서의 교차부(601) 내의 도면 중 좌측 상단 모서리부(601a)에 배치되어 있다.

이상과 같은 구성 외에, 도 1 및 도 2에 있어서는, 밀봉재(52)의 외측의 영역에, 후술하는 데이터선에 화상 신호를 소정의 타이밍으로 공급하는 것에 의해 해당 데이터선을 구동하는 데이터선 구동 회로(101) 및 외부 회로 접속 단자(102)가 TFT 어레이 기판(10)의 한 변을 따라 마련되어 있는 한편, 후술하는 주사선에 주사 신호를 소정의 타이밍으로 공급하는 것에 의해 해당 주사선을 구동하는 주사선 구동 회로(104)가 이 한 변에 인접하는 두 변을 따라 마련되어 있다.

또, 주사선에 공급되는 주사 신호의 지연이 문제가 되지 않는다면, 주사선 구동 회로(104)는 한 쪽만으로도 무방하다는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 데이터선 구동 회로(101)를 화상 표시 영역(10a)의 변을 따라 양측에 배열하더라도 무방하다.

TFT 어레이 기판(10)의 남아있는 한 변에는, 화상 표시 영역(10a)의 양측에 마련된 주사선 구동 회로(104) 사이를 연결하기 위한 복수의 배선(105)이 마련되어 있다.

또한, 대향 기판(20)의 모서리부의 적어도 한 곳에서는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에서 전기적으로 도통되도록 하기 위한 도통재(106)가 마련되어 있다.

또한, 도 2에 있어서, TFT 어레이 기판(10) 상에는, 화소 스위칭용의 TFT나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후의 화소 전극(9a) 상에, 배향막(16)이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판(20) 상에는, ITO(인듐 주석 산화물) 등의 투명 재료로 이루어지는 대향 전극(21) 외에, 최상층 부분에 배향막(22)이 형성되어 있다. 여기서, 본 실시예에서의 배향막(22)은, 대향 기판(20)측에 상술한 바와 같은 주상 스페이서(401)가 마련되어 있는 관계로, 대향 전극(21)을 덮도록 형성되어 있는 것 외에, 이 주상 스페이서(401)도 덮도록 형성되어 있다.

또, TFT 어레이 기판(10) 상에는, 이들의 데이터선 구동 회로(101),주사선 구동 회로(104) 등에 추가하여, 복수의 데이터선(6a)에 화상 신호를 소정의 타이밍으로 인가하는 샘플링 회로, 복수의 데이터선(6a)에 소정 전압 레벨의 프리 차지(precharge) 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리 차지 회로, 제조 도중이나 출시 때에 당해 전기 광학 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성하더라도 좋다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 실시예의 전기 광학 장치에서는, 특히, 상술의 주상 스페이서(401)의 특징적인 배치 형태에 의해, 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉 우선, 주상 스페이서(401)는, 액정 주입구(52a) 부근의 사변형 형상 영역(501)에서는, 보다 조밀하게 배치되어 있으므로, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치를 제조하는 과정, 특히 TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)의 접합 공정에서, 액정 주입구(52a) 부근의 셀갭이 다른 부분의 셀갭보다도 작게되는 불량을 해소할 수 있다. 이것은, 상기 사변형 형상 영역(501)에서, 주상 스페이서(401)가 보다 조밀하게 형성되어 있는 것으로부터, 해당 주상 스페이서(401)에 기인하는 저항력이 그 이외에서의 해당 주상 스페이서(401)에 기인하는 저항력보다도 커지기 때문이다. 따라서, TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)을 접합할 때, 상당한 정도로 큰 압력이 가해졌다고 해도, 액정 주입구(52a) 부근에서는, 보다 조밀하게 배치된 주상 스페이서(401)에 의해서, 당해 압력에 충분히 대항하게 된다.

이것에 의해, 액정 주입구(52a) 부근의 셀갭을 다른 부분에서의 셀갭과 거의 동등하게 유지할 수 있고, 또한 양 기판(10, 20)의 전면에 대한 셀갭을 소정의 값으로 유지하는 것이 가능해진다. 그리고, 이것으로부터, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치에 의하면, 광투과율, 콘트라스트 비, 응답 속도 등의 표시 특성에 악영향을 줄 가능성을 저감할 수 있고, 또한, 표시 얼룩 등을 발생시킬 가능성을 저감하는 것도 가능해지기 때문에, 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기에 추가하여, 본 실시예에서의 주상 스페이서(401)는, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 차광막(23)의 폭의 범위 내이고, 또한, 교차부(601)의 좌측 위의 모서리부(601a)에 형성되어 있기 때문에, 해당 주상 스페이서(401)가 화상 표시 위의 장애가 되지 않고, 또한, 상기 배향막(22)에 대한 연마 처리를 바람직하게 실시하는 것이 가능해진다. 여기서 연마 처리가 바람직하게 실시된다는 것은, 본 실시예에서, 연마 처리의 효과가 없는 부분을 교차부(601) 내에 포함하는 것이 가능해지는 것을 의미한다.

예컨대, 도 4 및 도 5에 있어서, 도면에 나타내는 화살표에 일치하는 방향에서 연마 처리를 실시하면, 연마 처리의 효과가 없는 부분은, 교차부(601)내에 포함되게 된다. 여기서, 이 교차부(601)는 격자 형상의 차광막(23)의 형성 영역의 일부이기 때문에, 당해 교차부(601)를 사이에 유지한 적층 구조 내에, 어떠한 경미한 불량이 있었다고 해도, 그것은 기본적으로는 화상의 표시에 큰 영향을 주지 않는다. 따라서, 배향막(22)에 대한 연마 처리의 불량이, 교차부(601) 내에서 발생했다고 해도, 그것이 화상의 표시에 대하여 큰 영향을 주는 일은 없기 때문이다. 바꿔 말하면, 주상 스페이서(401)를 마련한 이상, 연마 처리의 효과가 없는 부분이 다소라도 발생하는 바, 본 실시예에서는, 당해 부분을 화상의 표시에서 영향이 없는 부분(즉, 교차부(601))에 가두는 것이 가능해진다고 하는 의미로, 바람직한 연마 처리를 실시할 수 있다고 할 수 있다.

또, 상기에서는, 주상 스페이서(401)가 보다 조밀하게 형성되어야 할 영역이 거의 사변형 형상이라고 하였으나, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다.

예컨대, 도 6에 관념적으로 도시하는 바와 같이, 액정 주입구(52a)를 중심으로 하여 거의 반타원 형상이 되는 영역(이하, 「반타원 형상 영역」이라고 함)(503)을 상정하여, 그 내부에서 주상 스페이서(401)를 보다 조밀하게 배치하고 또한, 해당 반타원 형상 영역(503)이외의 영역(504)에서 보다 드문드문 배치하는 것이 고려된다.

이러한 형태에 의하면, 화상 위에서의 표시 얼룩의 발생을 보다 확실히 방지하는 것이 가능해진다. 이는 액정 주입구(52a) 부근에서의 셀갭이 다른 부분에서의 셀갭보다도 작게 되는 경우에, 그 작게 되는 영역은, 일반적으로, 액정 주입구(52a)를 중심으로 한 거의 반원 형상에 걸치고 있기 때문으로, 이것도 종래에는 문제점이었다,

그런데, 본 형태에 의하면, 주상 스페이서(401)가 도 6에 도시하는 바와 같이, 평면적으로 보면, 액정 주입구(52a)를 중심으로 하여 거의 반원 형상의 영역 내에서, 보다 조밀하게 배치되어 있는 것으로부터, 상술한 바와 같은 특징적인 셀갭의 불균일성을 보다 효과적으로 해소하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서는, 상술한 사변형 형상 영역(501), 또는 반타원 형상 영역(503) 외에, 주상 스페이서(401)를 조밀하게 배치해야 할 영역을 여러 가지로 설정하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

또한, 상기에 있어서는, 액정 주입구(52a)가 하나만 마련되는 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 이러한 형태에도 한정되는 것도 아니다. 예컨대, 본 발명은, 화상 표시 영역(10a)의 면적이 비교적 크다는 등의 이유로, 액정 주입구를 두개 마련하는 경우에 대해서도 적용하는 것이 가능하다. 예컨대, 도 7에 관념적으로 도시하는 바와 같이, 액정 주입구(52aa, 52ab) 등의 2개의 주입구를 구비하는 경우에는, 당해 2개의 액정 주입구(52aa, 52ab)에 대하여, 도 3, 또는 도 6에 도시된 바와 같이 주상 스페이서(401)를 배치하도록 하더라도 좋다. 덧붙여서 말하면, 도 7에 있어서는, 도 4에 도시하는 바와 같이 사변형 형상 영역(505)내에서 주상 스페이서(401)가 조밀하게 배치되어 있는 형태가 도시되어 있다.

또한, 상기에서, 사변형 형상 영역(501) 및 그 이외의 영역(502)(도 3 참조)에 형성되는 주상 스페이서(401)의 배치 밀도는 각각 1개/화소 및 약 0.1개/화소로 되어 있지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것은 물론 아니다. 결국, 도 3을 예로 들어 말하면, 액정 주입구(52a) 부근의 사변형 형상 영역(501)에서의 주상 스페이서(401)의 배치 밀도를 p, 액정 주입구(52a) 부근이외의 영역(502)에서의 주상 스페이서(401)의 배치 밀도를 q라고 할 때, p>q가 되는 관계가 충족되면, 그것으로 바람직하다.

단지, 바람직하게는, 액정 주입구(52a) 부근에서의 주상 스페이서(401)는 화소 전극(9a)의 각각에 대응하도록 배치되고, 그 이외의 주상 스페이서(401)는 2개에서부터 30개의 화소 전극(9a)에 대하여 1개 배치되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 전자에 대한 배치 밀도는 1개/화소가 되고, 후자에 대한 배치 밀도는 0.03∼0.5개/화소가 된다. 이것에 의하면, 전자는 후자의 약 2∼33배라고 할 수 있게 되고, 액정 주입구(52a) 부근에서의 주상 스페이서(401) 전체가 발휘할 수 있는 저항력은, 그 이외에서의 저항력에 비교하면, 상당한 정도로 커지고, 전술의 작용 효과는 꽤 효과적으로 된다.

추가하면, 상기에서, 주상 스페이서(401)는 대향 기판(20) 측과 대향 전극(21) 상에 아크릴계 수지 등을 주상으로 구성하도록 형성되어 있지만, 본 발명은 그와 같은 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도 8에 도시한 바와 같은 각종의 변형 형태를 생각할 수 있다.

우선, 도 8(a)에 도시하는 바와 같이, 대향 기판(20) 상에서, ITO 막으로 이루어지는 대향 전극(21)의 아래(도면 중의 상측)에 있는 차광막(23)을 절연 재료층으로 하고 패터닝하여 주상 스페이서(401')를 형성하는 것도 바람직하다. 이 경우에는, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21)과의 단락(short-circuit) 방지용으로 양자사이(적어도 한 쪽의 기판 상)에 투명한 절연막(302)을 마련하면 좋다. 또한, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이 TFT 어레이 기판측에 주상 스페이서(401'')를 마련해도 좋다. 이 경우에는, 화소 전극(9a) 상에 투명한 절연막(402)을 거쳐서 주상 스페이서(401'')가 형성되어 있고, 도시하지 않은 대향 기판(20)측의 배향막(22)에 대하여 연마 처리를 실시해도 좋다. 또는, 도 8c에 도시하는 바와 같이 대향 기판(20) 상에서, 배향막(22)을 형성한 후에, 주상 스페이서(401''')를 마련해도 좋다.

또한, 주상 스페이서를 적당한 유기 재료 등으로 패터닝하여 형성하는 대신에, 예컨대 에칭에 의해 기판 본체(대향 기판(20)또는 TFT 어레이 기판(10))이나 기판 상에 적층된 층간 절연막에 홈을 형성하는 등, 주상 스페이서를 형성해야 할 영역을 제외한 기판 상의 영역에 홈(오목부)을 형성하는 것으로, 격벽(隔璧)을 홈 이외의 볼록 형상 부분에 형성해도 좋다. 또, 이 경우에도, 도 8의 변형예의 경우에서와 같이, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21)의 단락 방지용으로 투명한 절연막을 마련해 놓으면 좋다.

(변형 형태)

이하에서는, 상술한 실시예의 전기 광학 장치를 변형한 변형 형태에 대하여, 도 9 및 도 10을 참조하면서 설명한다. 여기에서의 도 9는, 도 3, 도 6 및 도 7과 동일한 취지의 도면이고, 본 변형 형태에 따른 주상 스페이서의 배치 형태를 관념적으로 나타내는 설명도이며, 도 10은 도 9에서의 반원 형상 영역(502C) 및 그 부근의 일부 확대도이다. 또, 본 변형 형태에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성 등은, 상술의 실시예와 거의 마찬가지이기 때문에, 이하에서는 그 설명에 대해서 생략하기로 한다.

또한, 이하에서 참조하는 도면에서, 상기 실시예에서 설명한 요소와 동일한 요소를 지시하는 경우에는, 상기 실시예에서 사용한 부호와 동일한 부호를 이용하는 것으로 한다.

우선, 도 9에 있어서는, 도 6과 거의 마찬가지로, 주상 스페이서(401)는 평면적으로 볼 때, 액정 주입구(52a)를 중심으로 한 반원 형상 영역(503C) 내에서 보다 조밀하게 배치되어 있다. 이것에 의해, 이미 서술한 바와 같이, 액정 주입구(52a)를 중심으로 거의 반원 형상에 걸쳐 「변형」이 발생하고 있다는 실제의 상황에 의거한 형태로, 변형을 방지하는 작용 효과를 얻을 수 있게 된다.

그리고, 도 9에서는 특히, 주상 스페이서(401)가 액정 주입구(52a)의 중심으로부터 해당 중심의 외부로 향하여, 그 밀도가 점차 감소하도록 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 도 10에 도시하는 바와 같이 주상 스페이서(401)가 조밀하게 배치되어 있는 반원 형상 영역(503C)의 반경이 R㎜이며, 해당 반타원 형상 영역(503)의 중심 C로부터 반경 r㎜의 반원 형상 영역 내에서는, 배치 밀도 P가 1개/화소이며, 이 반경 r의 반원 형상의 외주와 반경 R의 반원 형상의 내주 사이에 유지된 영역 내에서는, 배치밀도 X_r-R이 약 0.3∼0.4개/화소이며, 이 반경 R의 반원 형상 영역(즉, 반원 형상 영역(503C)) 이외의 영역 내에서는, 배치 밀도 Q가 약 0.1개/화소이고, P>X_r-R>Q인 것으로 되어 있다. 여기에서, X_r-R의 구체적인 값에 대해서는, 도 10에 도시된 당해 영역에서, 주상 스페이서(401)가 12개 존재하고, 화소 전극(9a)이 약 34개 존재하고 있는 것에 근거하며, Q의 구체적인 값에 대해서는, 도 10에 도시되는 당해 영역이 도 5에 도시된 것과 마찬가지의 배치 형태인 것(도 10 중에서 파선(波線) 참조)에 근거하고 있다.

이러한 형태에 의하면, TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)을 접합할 때에 가장 변형되기 쉽다고 생각되는 액정 주입구(52a)의 중심 C 및 그 근방 부분에 주상 스페이서(401)가 가장 조밀하게 배치되고, 해당 중심 C 및 그 근방 부분으로부터의 거리가 멀어질수록 변형되는 위험성이 감소해 나가는 데 따라서, 주상 스페이서(401)는 점차 보다 드문드문 배치되어 있게 된다. 따라서, 본 형태는, 셀갭을 일정하게 유지하려는 목적을 달성하는 데 있어서, 보다 유효하고 적절한 주상 스페이서(401)의 배치 형태가 실현되게 된다.

또, 상기 변형 형태에서는, 반원 형상 영역(503C)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 주상 스페이서(401)의 배치 밀도가 점차 감소하는 형태는, 해당 주상 스페이서(401)가 조밀하게 형성되는 영역이 구체적으로 어떠한 형상이 되는 것이더라도, 기본적으로 적용 가능하다. 물론 도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 액정 주입구(52aa, 52ab)를 갖는 전기 광학 장치에 대해서도, 본 형태의 착상을 적용하는 것도 용이하다.

덧붙여서 말하면, 본 형태의 착상을 보다 일반적으로 말하면, 액정 주입구(52a)의 중심의 바로 근처의 주상 스페이서(401)의 배치 밀도가 P개/화소이고, 해당 액정 주입구(52a) 부근 이외이고, 해당 주입구(52a)로부터 상응한 정도로 떨어진 위치에서의 주상 스페이서의 배치 밀도가 Q개/화소라고 하면, P>Q 이며, 또한, P>X>Q을 만족시키는 X개/화소가 되는 배치 밀도로 주상 스페이서가 배치된 영역이 존재하게 된다. 이것을 더욱 일반화하면, P>X1>X2>…>Xn>Q를 만족시키는 X1, X2, …, Xn개/화소가 되는 배치 밀도의 영역을 상정하는 것도 가능하다.

(전기 광학 장치의 회로 구성 및 동작)

이하에서는, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 전기 광학 장치에 있어서, 화소 전극(9a) 등이 어떻게 구동되는가에 대하여, 도 11을 참조하여 설명한다. 여기에서, 도 11은, 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소(100a)에서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로에 관한 것이다.

도 11에 있어서, 복수의 화소(100a)에는, 각각 화소 전극(9a)과 당해 화소 전극(9a)의 스위칭을 제어하기 위한 TFT(30)가 형성되어 있고, 화상 신호가 공급되는 데이터선(6a)이 당해 TFT(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선(6a)에 기록되는 화상 신호 S1, S2,…, Sn은 이 순서대로 선순차적(線順次的)으로 공급해도 무방하고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a) 끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 해도 좋다.

또한, TFT(30)의 게이트에 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍으로, 주사선(3a)에 펄스적으로 주사 신호 G1, G2, …, Gm을 이 순서대로 선순차적으로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(9a)은 TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(30)를 일정 기간동안만 스위치를 닫는 것에 의해, 데이터선(6a)에서 공급되는 화상 신호 S1, S2, …, Sn을 소정의 타이밍으로 기록한다.

화소 전극(9a)을 거쳐서 전기 광학 물질의 일례인 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 대향 기판(20)에 형성된 대향 전극(21) 사이에서 일정 기간 유지된다. 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화되는 것에 의해, 광을 변조하고, 계조(gray scale) 표시를 가능하게 한다. 정상 백색 모드(normally white mode) 모드이면, 각 화소(100a)의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 감소하고, 정상 흑색 모드(normally black mode)이면, 각 화소(100a)의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 증가되어, 전체적으로 전기 광학 장치로부터 화상 신호에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 출사된다.

또, 유지된 화상 신호가 누출되는 것을 막기 위해서, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21) 사이에 형성되는 액정 용량과 병행하여 축적 용량(70)을 부가하는 경우가 있다. 예컨대, 화소 전극(9a)의 전압은, 소스 전압이 인가된 시간보다도 3자리수가 긴 시간만큼 축적 용량(70)에 의해 유지된다. 이것에 의해, 전하의 유지 특성은 개선되고, 콘트라스트 비가 높은 전기 광학 장치를 실현할 수 있다. 또, 축적 용량(70)을 형성하는 방법으로서는, 그 전용의 특별한 배선인 용량선(300)을 형성하는 경우, 및 전 단계의 주사선(3a) 사이에 형성하는 경우 중의 어느 쪽이라도 좋다.

(TFT 및 그 주변의 실제적인 구성)

상술한 바와 같은 화소(100a)는, 보다 실제적으로, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다. 여기에서, 도 12는 제 2 실시예에 이용한 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도이며, 도 13은 도 12의 A-A'선의 단면도이다. 단, 도 12 및 도 13에서는, 1 화소에 대해서만 그 세부 사항을 나타내고 있다.

도 12에서, TFT 어레이 기판 상에는, 상술한 TFT(30), 주사선(3a), 데이터선(6a), 축적 용량(70) 등 외에, 투명 전극(8), 반사 전극(9) 등이 마련되어 있다. 또, 지금까지 상술한 화소 전극(9a)은 지금 서술한 투명 전극(8) 및 반사 전극(9)의 양자의 의미를 포함한 용어이다.

반사 전극(9)은, TFT 어레이 기판(10) 상에, 매트릭스 형상으로 형성되어 있고, 이들 각 반사 전극(9)에 대하여, 투명 전극(8)을 거쳐서, 화소 스위칭용의 TFT(30)가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 반사 전극(9)에는 도 12에 도시하는 바와 같이 투과창(14)이 형성되고, 이 투과창(14)에 대응하는 영역은 투명 전극(8)에 의해서 덮여 있다. 이러한 반사 전극(9)은, 알루미늄이나 은, 혹은 이들의 합금, 또는 티타늄, 질화 티타늄, 몰리브덴, 탄탈 등과의 적층막으로 구성되어 있고, 투명 전극(8)은 ITO(인듐 주석 산화물) 등으로 구성되어 있다.

한편, 반사 전극(9) 및 투명 전극(8)의 아래에는, 도 13에 도시하는 바와 같이 요철 형성층(13), 및 그 상층의 요철층(7)(어느 쪽도 도 12에 도시되지 않음)이 형성되어 있다. 여기에서 요철 형성층(13) 및 요철층(7)은, 예컨대, 유기계 수지 등의 감광성 수지로 이루어지고, 특히 전자는 기판 면에 점재(點在)하는 블록 덩어리를 포함하는 형태로 형성되는 층이며, 후자는 이러한 요철 형성층(13)을 포함하는 기판의 전면을 덮는 형태로 형성되는 층이다. 따라서, 요철층(7)의 표면은, 요철 형성층(13)을 구성하는 블록 덩어리의 점재 형태에 따라서, 소위 「기복」이 있는 것이 되고, 그 결과, 요철 패턴(9g)이 형성된다. 도 12에 있어서는, 이 요철 패턴(9g)이 원형 형상으로 도시되어 있고, 해당 원형 형상의 부분은, 그 외의 부분과 비교하면, 도면의 지면을 향하여 가까운 쪽에 돌출한 형태로 되어있는 것을 도시하고 있다.

즉, 당해 원형 형상 부분에서, 도면의 지면에 대하여 반대쪽에는, 요철층(7), 그리고 상기 블록 덩어리가 형성되어 있다(도 13참조).

이러한 구성을 포함하는 제 2 실시예의 전기 광학 장치에서는, 투명 전극(8) 및 투과창(14)을 이용하는 것에 의해, 투과 모드에 의한 화상 표시를 실행하는 것이 가능해지고, 반사 전극(9) 및 요철 형성층(13), 요철층(7) 및 요철 패턴(9g)을 이용하는 것에 의해, 반사 모드에 의한 화상 표시를 실행하는 것이 가능해진다. 즉, 전자의 구성에 의해 규정되는 영역은, 도시되지 않는 내부 광원으로부터 발생된 광을 도 12의 지면에서 먼 쪽으로부터 가까운 쪽에 도달하도록 투과시키는 투과 영역이며, 후자의 구성에 의해 규정되는 영역은, 지면에 가까운 쪽에서 상기 반사 전극(9)에 도달하여 반사된 후, 다시 지면에 가까운 쪽으로 도달되는 반사 영역이 된다. 또, 후자의 경우에서는 특히, 요철 패턴(9g)에 의해서 광의 산란 반사가 일어나므로, 화상의 시야각(視野角)에 대한 의존성을 작게 할 수 있다.

그런데, 도 12로 되돌아가서, 반사 전극(9)을 형성하는 영역의 가로와 세로의 경계를 따라서, 데이터선(6a), 주사선(3a) 및 용량선(300)이 형성되고, TFT(30)는 데이터선(6a) 및 용량선(300)에 대하여 접속되어 있다. 즉, 데이터선(6a)은 콘택트 홀(contact hole)을 거쳐서 TFT(30)의 고농도 소스 영역(1d)에 전기적으로 접속되고, 투명 전극(8)은 콘택트 홀(15) 및 소스선(6b)을 거쳐서 TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, TFT(30)의 채널 영역(1a')에 대향하도록 주사선(3a)이 연재(延在)되어 있다.

또, 축적 용량(70)은 화소 스위칭용의 TFT(30)를 형성하기 위한 반도체막(1)의 연설(延設) 부분(1f)을 도전화한 것을 하부 전극으로 하고, 이 하부 전극에, 주사선(3a)과 같은 층의 용량선(300)이 상부 전극으로 중첩된 구조로 이루어져 있다.

덧붙여서 말하면, 본 실시예에서는 특히, 이미 도 3 내지 도 5 등을 참조하여 서술한 바와 같이, 반사 전극(9)의 모서리부에 대응하는 위치에 주상 스페이서(401)가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다(도 12 참조).

또, 도 13에서는 상기 외에, TFT 어레이 기판(10) 상에, 두께가 100∼500㎚인 실리콘 산화막(절연막)으로 이루어지는 하지(下地) 보호막(111)이 형성되고, 이 하지 보호막(111)과 TFT(30)의 위에, 두께가 300∼800㎚인 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 1 층간 절연막(4)이 형성되고, 또한, 이 제 1 층간 절연막(4)의 위에 두께가 100∼800㎚의 실리콘 질화막으로 이루어지는 제 2 층간 절연막(5)(표면 보호막) 등이 형성되어 있다. 단, 경우에 따라, 이 제 2 층간 절연막(5)을 형성하지 않아도 좋다. 또한, TFT 어레이 기판(10) 측에는, 그 최상층으로, 배향막(16)이 형성되어 있다. 그 외에, 도 13에서는, 각종 구성 요소를 전기적으로 접속하는 콘택트 홀 등이 마련된다. 한편, 대향 기판(20) 측에는, 화소(100a) 사이의 소위 간극의 주위를 둘러싸도록 연재된 차광막(23), 기판 전면에 형성된 대향 전극(21) 및 배향막(22)이, 이 순서대로 적층하도록 형성되어 있다.

(전자 기기)

이와 같이 구성된 전기 광학 장치는, 각종의 전자 기기의 표시부로서 이용할 수 있지만, 그 일례를 도 14부터 도 16을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 14는 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 표시 장치로서 이용한 전자 기기의 회로 구성을 도시하는 블럭도이다.

도 14에서의 전자 기기는 표시 정보 출력원(77), 표시 정보 처리 회로(71), 전원 회로(72), 타이밍 제너레이터(timing generator)(73) 및 액정 표시 장치(74)를 갖는다. 또한, 액정 표시 장치(74)는 액정 표시 패널(75) 및 구동 회로(76)를 갖는다. 액정 장치(74)로는 전술한 전기 광학 장치를 이용할 수 있다.

표시 정보 출력원(77)은 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등과 같은 메모리, 각종 디스크 등의 스토리지 유닛, 디지털 화상 신호를 동조 출력하는 동조 회로(tuning circuit) 등을 구비하되, 타이밍 제너레이터(73)에 의해서 생성된 각종의 클럭 신호에 근거하여, 소정 포맷의 화상 신호 등과 같은 표시 정보를 표시 정보 처리 회로(71)에 공급한다.

표시 정보 처리 회로(71)는, 직렬/병렬 변환 회로(serial-parallel inverter circuit)나, 증폭(增幅)·반전(反轉) 회로, 회전 회로(rotation circuit), 감마(gamma) 보정 회로, 클램프(clamp) 회로 등과 같은 주지의 각종 회로를 구비하되, 입력한 표시 정보의 처리를 실행하고, 그 화상 신호를 클럭 신호 CLK와 함께 구동 회로(76)에 공급한다. 전원 회로(72)는 각 구성 요소에 소정의 전압을 공급한다.

도 15는, 본 발명에 따른 전자 기기의 일 실시예인 모바일형의 퍼스널 컴퓨터를 도시하고 있다. 여기에 도시된 퍼스널 컴퓨터(80)는 키보드(81)를 구비한 본체부(82)와, 액정 표시 유닛(83)을 갖는다. 액정 표시 유닛(83)은 전술한 전기 광학 장치(100)를 포함하여 구성된다.

도 16은, 다른 전자 기기인 휴대 전화기를 도시하고 있다. 여기에 도시된 휴대 전화기(90)는 복수의 조작 버튼(91)과, 전술한 전기 광학 장치(100)로 이루어지는 표시부를 갖고 있다.

본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 판독할 수 있는 발명의 요지, 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절하게 변경이 가능하고, 그와 같은 변경에 따른 전기 광학 장치 및 전자 기기도 또한, 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

본 발명에 의하면, 액정 주입구(52a) 부근의 셀갭을 다른 부분에서의 셀갭과 거의 동등하게 유지할 수 있어서, 더욱 양 기판(10, 20)의 전면에 대한 셀갭을 소정의 값으로 유지하는 것이 가능해지며, 이것으로, 광투과율, 콘트라스트 비, 응답 속도 등의 표시 특성에 악영향이 부여될 가능성을 저감할 수 있고, 또한, 표시 얼룩 등을 발생시킬 가능성을 저감하는 것도 가능해지기 때문에, 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에서의 TFT 어레이 기판을, 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판 측에서 본 평면도,

도 2는 도 1의 H-H'의 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주상 스페이서의 배치 형태를 관념적으로 도시하는 설명도,

도 4는 액정 주입구 부근 영역에서의 주상 스페이서의 배치 형태를 도시하는 설명도,

도 5는 액정 주입구 부근이외의 영역에서의 주상 스페이서의 배치 형태를 도시하는 설명도,

도 6은 주상 스페이서가 보다 조밀하게 배치되는 영역이 반원 형상이 되는 점에서 도 3과는 상이한 주상 스페이서의 배치 형태를 관념적으로 도시하는 설명도,

도 7은 액정 주입구의 수가 다르다는 점에서 도 3과는 상이한 주상 스페이서의 배치 형태를 관념적으로 도시하는 설명도,

도 8은 주상 스페이서의 각종 변형 형태를 도시하는 단면도,

도 9는 도 3, 도 6 및 도 7과 동일한 취지의 도면으로서, 본 발명의 변형 형태에 따른 주상 스페이서의 배치 형태를 관념적으로 도시하는 설명도,

도 10은 도 9에서의 반원 형상 영역 및 그 부근의 일부 확대도,

도 11은 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에서의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상의 복수의 화소에 마련된 각종 소자, 배선 등의 등가 회로(equivalent circuit)를 도시하는 회로도,

도 12는 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군(畵素群)의 평면도,

도 13은 도 12의 A-A'선의 단면도,

도 14는 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 표시 장치로 이용한 전자 기기의 회로 구성을 도시하는 블럭도,

도 15는 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 이용한 전자 기기의 일례로 모바일형의 퍼스널 컴퓨터를 도시하는 설명도,

도 16은 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 이용한 전자 기기의 다른 예로 휴대 전화기를 도시하는 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

9a : 화소 전극

10 : TFT 어레이 기판

10a : 화상 표시 영역

20 : 대향 기판

21 : 대향 전극

23 : 차광막

50 : 액정층

52 : 밀봉재

52a : 액정 주입구

54 : 봉지재

401 : 주상 스페이서

501 : 사변형 형상 영역

502 : (사변형 영역 이외의) 영역

503 : 반타원 형상 영역

503c : 반원 형상 영역

504 : (반타원 형상 영역 이외의) 영역

601 : 교차부

601a : 교차부의 좌측 상단 모서리부

3a : 주사선

6a : 데이터선

30 : TFT

50 : 액정층

70 : 축적 용량

Claims (10)

1. 밀봉재에 의해 상호 접착되고, 또한 전기 광학 물질을 사이에 유지하여 이루어지는 한 쌍의 기판을 갖는 전기 광학 장치로서,

   상기 한 쌍의 기판의 한쪽인 제 1 기판 상에는, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극 및 해당 화소 전극의 각각에 접속된 스위칭 소자를 구비하는 화상 표시 영역이 마련되고,

   상기 밀봉재는 상기 화상 표시 영역의 주위에 마련되고,

   상기 밀봉재에는 상기 한쌍의 기판에 의해 사이에 유지된 간극(間隙)과 그 외부를 연통(連通)하는 주입구가 마련되고,

   상기 한 쌍의 기판의 서로 대향하는 쪽의 면 내에서 점재(點在)하도록 복수 배치되고, 또한, 상기 면 내에서 상기 주입구 부근에서는 보다 조밀하게, 상기 주입구 부근 이외에서는 보다 드문드문 배치된 주상(柱狀) 스페이서를 가지며,

   상기 주상 스페이서는 인접하는 제 1 화소 전극과 제 2 화소 전극 사이의 영역에 배치되고, 또한 상기 제 1 화소 전극 및 상기 제 2 화소 전극의 형성 영역에는 배치되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주입구 부근에 배치된 상기 주상 스페이서는,

   상기 면 내에서 상기 주입구를 중심으로 한 반원 형상의 범위 내에서, 보다 조밀하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 주상 스페이서 중, 상기 주입구 부근에 배치된 주상 스페이서는 상기 화소 전극의 각각에 대응하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 기판 및 상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽인 제 2 기판 중의 적어도 한 쪽의 위에는, 상기 매트릭스 형상에 대응한 차광막을 구비하며,

   상기 주상 스페이서는 상기 차광막의 폭의 범위 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 기판 각각의, 상기 전기 광학 물질에 대향하는 쪽에 형성되는 배향막을 더 구비하며,

   상기 주상 스페이서는,

   상기 매트릭스 형상에 대응한 차광 영역에서의 교차부 내의 모서리 부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 기판 중 상기 주상 스페이서가 배치된 쪽에, 연마(rubbing) 처리가 실시된 배향막을 더 구비하며,

   상기 모서리 부분은, 상기 주상 스페이서가 배치된 쪽의 기판 위에서, 상기 교차부 내에서의 상기 연마 방향의 상류 측의 모서리에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
7. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 주입구가 복수 구비되고,

   상기 주상 스페이서는 당해 복수의 주입구의 각각에 있어서 상기 면 내에서 보다 조밀하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
8. 전기 광학 물질을 사이에 유지하여 이루어지는 한 쌍의 기판과,

   상기 한 쌍의 기판에 의해 사이에 유지된 간극과 그 외부를 연통하는 주입구와,

   상기 한 쌍의 기판의 서로 대향하는 쪽의 면 내에서 점재하도록 복수 배치되어 있고, 또한, 상기 면 내에 배치된 주상 스페이서를 구비하여 이루어지며,

   상기 기판에는 매트릭스 형상으로 배열되어 이루어지는 화소 전극이 구비되어 있고, 또한,

   상기 주입구 부근에서의 상기 주상 스페이서는, 상기 화소 전극의 각각에 대응하도록 배치되며,

   그 이외의 상기 주상 스페이서는, 2개 내지 30개의 상기 화소 전극에 대하여 1개가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 주상 스페이서의 배치 밀도는, 상기 기판을 평면으로 볼 때, 상기 주입구의 중심으로부터 해당 중심의 외부를 향하여 점차 감소하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
10. 청구항 1 또는 청구항 8에 기재된 전기 광학 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.