KR100586337B1

KR100586337B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100586337B1
Application number: KR1020040090719A
Authority: KR
Inventors: 고마노리오; 미쯔이마사시
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-06-08
Also published as: CN1617035A; KR20050045852A; JP2005141110A; TWI299417B; TW200516302A

Abstract

본 발명은, 반 투과형 LCD에서, 표시 특성을 개선함과 함께, LCD의 박형화 및 저비용화를 도모하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 반사 영역에서, 컬러 필터측의 글래스 기판(200)의 액정층(300)과 대향하는 측에, UV 큐어가 실시된 UV 큐어러블 액정(240)을 도포하고, 이것에 자외선을 조사하여 경화하였다. UV 큐어러블 액정(240)은, 위상차판의 역할을 하기 때문에, 종래의 반투과형 LCD와 같이, 컬러 필터측의 글래스 기판이나 TFT 글래스 기판에 위상차판을 접착할 필요가 없게 된다. 또한, UV 큐어러블 액정(240)은 패터닝을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 반사 영역에만 이것을 선택적으로 형성할 수 있다.

UV 큐어러블 액정, 위상차판, 글래스 기판, 컬러 필터, 편광판

Description

액정 표시 장치{LIQUID DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 1 화소의 구성을 도시하는 단면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 1 화소의 구성을 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치 투과 VT 특성의 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반사 VT 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 1 화소의 구성을 도시하는 단면도.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 1 화소의 구성을 도시하는 단면도.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반사 VT 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면.

도 9는 종래예에 따른 액정 표시 장치의 1 화소의 구성을 도시하는 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 화소 선택용 TFT

20 : 게이트 라인

21 : 데이터 라인

30 : 수직 드라이브 회로

40 : 수평 드라이브 회로

100 : TFT 글래스 기판

110 : 편향판

131, 144, 253, 261 : 투명 전극

132,141 : 반사 전극

133, 142, 145, 202, 251, 254, 262, 272 : 배향막

143, 240, 252 : UV 큐어러블 액정층

200 : 글래스 기판

210 : 편광판

230 : 컬러 필터층

271 : 제1 UV 큐어러블 액정층

273 : 제2 UV 큐어러블 액정층

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 각 화소에 반사 영역과 투과 영역 둘 다가 형성된 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치(이하, LCD라 함)는 박형이며 저소비 전력인 특징을 갖기 때문에, 현재 컴퓨터의 모니터나, 휴대 전화 등의 휴대 정보 기기의 모니터로서 널리 이용되고 있다. LCD로는, 투과형 LCD와 반사형 LCD가 있다. 투과형 LCD는, 액정에 전압을 인가하기 위한 화소 전극으로서 투명 전극을 이용하며, LCD 패널의 후방에 백 라이트 광원을 배치하여, 이 백 라이트의 투과 광량을 LCD 패널에서 제어함으로써 주위가 어두워도 밝은 표시를 할 수 있다. 그러나, 항상 백 라이트 광원을 점등하여 표시를 행하기 때문에, 소비 전력이 크며, 또한 대낮의 옥외와 같이 외광이 강한 환경에서는, 충분한 콘트라스트를 확보할 수 없는 특성이 있다.

한편, 반사형 LCD에서는, 태양광이나 실내등 등의 외광을 광원으로서 이용하며, LCD 패널에 입사되는 이들 외광을 관찰면측의 기판에 형성한 반사 전극에 의해 반사한다. 그리고, 액정층에 입사되어, 반사 전극에 의해 반사된 광의 LCD 패널로부터의 사출 광량을 화소마다 제어함으로써 표시를 행한다. 이 반사 LCD는, 광원으로서 외광을 이용하기 때문에, 외광이 없는 환경에서는 표시를 행할 수 없지만, 투과형 LCD와 달리, 광원에 의한 소비 전력이 없어서 저소비 전력이며, 또한 외광이 강한 환경에서 충분한 콘트라스트를 얻을 수 있다는 특성이 있다.

최근, 투과 기능과 반사 기능 둘 다를 더불어 가져서, 주위가 밝은 환경 및 어두운 환경 어디에서든 보기 쉬운 LCD로서 반투과형 LCD가 개발되어 있다. 이 반투과형 LCD에서는, 1개의 화소 내에서, 투과 기능을 실현하기 위해 ITO 등의 투명 전극을 이용하며, 반사 기능을 실현하기 위해 Al 등 반사 특성이 좋은 반사 전극을 이용한다.

도 9는, 각 화소에 박막 트랜지스터(TFT : thin fllm transistor)를 구비한 종래의 액티브 매트릭스형의 반투과형 LCD의 1 화소의 구조를 도시하는 단면도이다. 이 반투과형 LCD에서는, 소정의 갭을 사이에 두고, TFT(도시 생략)가 형성된 TFT 글래스 기판(100)과 컬러 필터(230)를 구비한 글래스 기판(200)이 접합되며, 이들 사이에 액정층(300)이 봉입되어 있다.

반사 영역에서는, 층간 절연막 등에 의해 TFT측 글래스 기판(100) 위에 돌기부(130)가 형성되고, 그 돌기부(130) 위에 반사 전극(140)이 형성되어 있다. 이 돌기부(130)를 형성함으로써, 반사 전극(140)과 컬러 필터측의 글래스 기판(200) 간의 갭이 작아짐으로써 반사 특성을 양호하게 하고 있다. 컬러 필터의 한 측의 글래스 기판(200)의 관찰면측에는, 편광판(210)이 접착되어 있지만, 또한 편광판(210)과 컬러 필터측의 글래스 기판(200) 사이에는 λ/2판(220a) 및 λ/4판(220b)으로 이루어지는 제1 위상차판(220)이 접합되어 있다. 여기서, λ/2판(220a)은 입사광의 파장 λ의 1/2 파장분의 위상을 변이하는 기능을 하며, λ/4판(220b)은 입사광의 파장 λ의 1/4 파장분의 위상을 변이하는 기능을 한다.

제1 위상차판(220)을 설치하는 이유는, 반사 영역에서, 흑 표시를 양호하게 할 수 있는 노멀 화이트형 LCD를 실현하기 위해서이다. 즉, LCD에는 액정층(300)에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서 백 표시를 행하는 노멀 화이트형과, 반대로 이 상태에서 흑 표시를 행하는 노멀 블랙형이 있지만, 일반적으로 노멀 화이트 형쪽이 흑 표시를 양호하게 할 수 있다는 것이 알려져 있다.

그러나, 제1 위상차판(220)이 없는 경우, 액정층(300)에 전압을 인가하여 액정층(300) 내의 액정 분자의 액정 분자 장축이 섰을 때에, 편광판(210), 컬러 필터측 글래스 기판(200) 및 액정층(300)을 통해 반사 전극(120)에 의해 반사된 반사광은 위상차가 없는 상태에서 다시 반대 경로로 그대로 외부로 사출되기 때문에 흑 표시가 얻어지지 않는다. 따라서, 제1 위상차판(220)을 설치하여, 입사광 및 반사광의 직선 편광 상태를 원편향 상태로 변화하게 함으로써, 액정층(300)에 전압이 인가된 상태에서 흑 표시를 가능하게 하여, 노멀 화이트형 표시를 실현하고 있다.

한편, 투과 영역에서는, 노멀 화이트형 표시를 얻기 위해서는, 제1 위상차판(220)은 본래 필요하지 않지만, 반사 영역에서 제1 위상차판(220)을 설치함으로써 투과 영역에도 제1 위상차판(220)이 설치되게 된다. 따라서, 투과 영역에서도 노멀 화이트의 표시를 얻기 위해, 편향판(110)과 TFT 글래스 기판(100) 사이에 위상차판 λ/2판(120a) 및 λ/4판(120b)으로 이루어지는, 제1 위상차판(220)과 마찬가지인 제2 위상차판(120)이 접합되어 있다.

상술한 반투과형 LCD는, 노멀 화이트형이며, 또한 ECB(전계 제어형 복굴절) 모드에서 동작한다.

[특허 문헌 1]

일본 특개2003-255399호 공보

그러나, 상술한 종래의 반투과형 LCD에서는, 투과 영역에서도 제1 위상차판 (220) 및 제2 위상차판(110)을 설치하고 있으며, 또한 ECB 모드에서 동작하기 때문에, 투과 영역의 특성(투과율, 콘트라스트)이 저하된다는 문제가 있었다.

또한, 제1 위상차판(220) 및 제2 위상차판(110)은 각각 0.07㎜ 정도의 두께를 갖기 때문에, 2개이면 0.14㎜의 두께가 되어, 그 만큼 LCD가 두꺼워진다는 문제가 있었다. 또한, 제1 위상차판(220) 및 제2 위상차판(110)분만큼, LCD의 코스트가 높아진다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 반사 영역에서, 컬러 필터측의 글래스 기판의 액정층과 대향하는 측, 혹은 TFT 글래스 기판의 액정층과 대향하는 측에, UV 큐어러블(curable) 액정층(자외선에 의해 경화 가능한 액정층을 말함)을 배향막에 의해 배향시켜 도포하고, 여기에 UV(자외선)를 조사하여 경화한 것이다.

이러한 구성에 의하면, UV 큐어러블 액정층이 위상차판의 역할을 하기 때문에, 종래의 반투과형 LCD와 같이, 컬러 필터측의 글래스 기판이나 TFT 글래스 기판에 위상차판을 접착할 필요가 없게 된다. 또한, UV 큐어러블 액정층은 패터닝을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 반사 영역에만 이것을 선택적으로 형성할 수 있다.

〈실시예〉

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 먼저, 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은, 이 액정 표시 장치의 전체 구성도이며, 도 2는 1 화소의 구성을 도시하는 단면도이다. 여기서, 도 2에서, 도 9와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

이 액정 표시 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, n행 m열 매트릭스에 배치된 복수의 화소를 구비하며, 각 화소는 화소 선택용 TFT(10), 액정층(300) 및 축적 용량 Csc를 구비하고 있다. 화소 선택용 TFT(10)의 게이트에는, 행 방향으로 연장된 게이트 라인(20)이 접속되며, 그 드레인에는 열 방향으로 연장된 데이터 라인(21)이 접속되어 있다. 각 행의 게이트 라인(20)에는 수직 드라이브 회로(30)로부터 게이트 주사 신호가 순차 공급되고, 이것에 따라서 화소 선택용 TFT(10)가 선택된다. 또한, 데이터 라인(21)에는 수평 드라이브 회로(40)로부터의 드레인 주사 신호에 따라, 비디오 신호가 공급되어, 화소 선택용 TFT(10)를 통해 액정층(300)에 인가된다. 축적 용량 Csc는, 화소 선택용 TFT(10)를 통해 공급되는 비디오 신호를 보유하기 위해 이용된다.

다음으로, 도 2를 참조하여 1 화소의 구조에 대하여 설명한다. 이 화소는 반투과형 LCD 화소이며, 반사 영역과 투과 영역을 구비하고 있다. 소정의 갭을 사이에 두고, 화소 선택용 TFT(10)(도시 생략)가 형성된 TFT 글래스 기판(100)과 컬러 필터층(23)을 구비한 글래스 기판(200)이 접합되며, 이들 사이에 액정층(300)이 봉입되어 있다. 본 실시예에서는, 액정층(300)은 TN(트위스티드 네마틱) 효과를 갖는 네마틱 액정으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, TFT 글래스 기판(100), 글래스 기판(200)은, 입사광을 투과하는 특성을 갖는 투명 또는 반투명의 절연 재료로 이루어지는 기판이면 되며, 글래스 기판에 한하지는 않는다.

반사 영역에서는, TFT 글래스 기판(100) 위에, 층간 절연막 등으로 이루어지는 돌기부(130)가 형성되며, 그 돌기부(130) 위에, 알루미늄 등의 반사 특성이 우수한 재료로 이루어지는 반사 전극(140)이 형성되어 있다. 덧붙여서, 반사 전극(140)은 TFT 글래스 기판(100) 위에 형성되지만, 돌기부(130)는 글래스 기판(200) 위에 형성되어 있어도 된다.

그리고, 반사 전극(140)과 대향하여, 컬러 필터측의 글래스 기판(200) 위에 컬러 필터층(230) 및 배향막(201)을 개재하여 UV 큐어가 실시된 UV 큐어러블 액정층(240)을 이 반사 영역에만 선택적으로 형성한 것이다. 그 형성 방법은, 컬러 필터층(230)의 전면에, 액체 상태의 UV 큐어러블 액정층을 도포 형성하고, 반사 영역에만 자외선을 선택적으로 조사하며, 그 후, 약품을 이용하여 자외선이 조사되지 않은 투과 영역의 UV 큐어러블 액정층을 제거하는 것이다.

이 UV 큐어러블 액정층(240)은, UV 큐어를 실시함으로써, 입사광의 위상을 소정 파장만큼 변이하는 위상차판으로서 기능을 갖는다. 그 위상차는, UV 큐어러블 액정층(240)의 두께를 바꿈으로써 조정할 수 있다. 예를 들면, 이 UV 큐어러블 액정층(240)을 λ/4판으로서 기능시키면, 액정층(300)에 전극을 통해 전압을 인가하여 액정 분자 장축을 세웠을 때에 흑 표시를 할 수 있다. 즉, 반사 영역은 노멀 화이트의 반사형 LCD로서 기능한다.

한편, 투명 영역에 대해서는, 투명 전극(도시 생략)을 구비한 글래스 기판(200)과 투명 전극(도시 생략)을 구비한 TFT 기판(100) 사이에 봉입된 액정층(300)을 갖는 구조에서, 위상차판은 설치되어 있지 않기 때문에, 이것은 통상의 투과형 LCD의 구조를 갖고 있다. 따라서, 투과 영역은 이것과 동등한 투과 특성 및 콘트라스트 특성을 갖는다.

또한, UV 큐어러블 액정층(240)의 지상축은, 글래스 기판(200)에 접착된 편광판(210)의 흡수축 및 TFT 글래스 기판(100)에 접착된 편광판(110)의 흡수축과 40° 이상 50° 이하의 범위의 각도를 이루는 것이, 후술하는 반사 VT 특성을 양호하게 하는 데에 바람직하다.

본 실시예에 따르면, 투과 영역 및 반사 영역 모두 양호한 표시가 얻어짐과 함께, 종래예의 제1 위상차판(220), 제2 위상차판(110)을 설치하지 않아도 되기 때문에 LCD의 박형화가 가능하고, 또한 LCD의 저비용화를 실현할 수 있다.

다음으로, 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 3은, 1 화소의 구성을 도시하는 단면도이다. 여기서, 도 3에서, 도 2와 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 또한, 액정 표시 장치의 전체 구성도는 도 1과 마찬가지이다.

이 화소에서는, TFT 글래스 기판(100) 위에 반사 영역과 투과 영역 양쪽 영역에 ITO로 이루어지는 투명 전극(131)이 형성되며, 반사 영역에서는, 이 투명 전극(131) 위를 덮도록, 알루미늄 등의 반사 특성이 우수한 재료로 이루어지는 반사 전극(132)이 형성되어 있다. 반사 전극(132)은, 화소 선택용 TFT(10)(도시 생략)의 소스 또는 드레인에 접속되어 있다. 또한, 액정층(300)을 배향시키기 위한 배향막(133)이 투과 영역의 투명 전극(131) 및 반사 전극(132)을 피복하도록 형성되어 있다.

또한, 또 하나의 글래스 기판(200)에는 컬러 필터층(230)이 접합되며, 이 컬러 필터층(230)의 표면에 배향막(251)이 피착되어 있다. 그리고, 반사 영역에서, 배향막(251) 위에, UV 큐어가 실시된 UV 큐어러블 액정(252)이 선택적으로 형성되어 있다. UV 큐어러블 액정(252)은, 제1 배향막(251)에 의해 배향된다. 이 UV 큐어러블 액정(252)의 형성 방법은, 제1 실시예와 동일하다. 그리고, 투과 영역의 컬러 필터층(230) 및 UV 큐어러블 액정(252)의 액정층(300)에 면하는 표면에 제1 투명 전극(253)이 이들을 피복하도록 형성되어 있다. 또한, 투명 전극(253)의 표면을 피복하며, 액정층(300)을 배향하기 위한 배향막(254)이 형성되어 있다.

UV 큐어러블 액정(252)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 위상차판으로서 기능하지만, 그 위상차는 그 막 두께에 의존한다. 위상차판으로서의 복굴절율 Δn은 파장 의존성을 갖고 있고, 예를 들면 반사 영역에의 입사광의 파장이 589.6㎚인 경우에는 Δn은 0.06이다. UV 큐어러블 액정(252)의 두께가 1.4㎛라고 하면, 위상차는 Δn×UV 큐어러블 액정(252)의 두께로 표시되며, 이 경우 84㎚로 된다.

여기서, 액정층(300)의 복굴절율 Δn은, 0.129, 리터데이션 Δnd는 258㎚(반사 영역으로의 입사광의 파장이 589.6㎚인 경우)이다. 또한, 글래스 기판(200)에 접착된 편광판(210)의 흡수축의 각도는 45°이며, 액정층(300)의 배향 방향도 이 각도 방향이다. 또한, TFT 글래스 기판(100)에 접착된 편광판(110)의 흡수축의 각도는 135°이다. 또, UV 큐어러블 액정(252)의 배향 방향의 각도는 90°이다.

또한, 액정층(300)의 두께로 규정되는 반사 영역의 갭 d1과 투과 영역의 갭 d2는 반사 특성과 투과 특성의 밸런스를 고려하면, 제1 실시예와 같이 돌기부(130) 를 형성함으로써 d1<d2로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 반사 영역에서는 반사로 인해 액정층(300)을 통한 광의 거리가 투과 영역의 2배가 되기 때문이다. 본 실시예에서는, 돌기부(130)를 특별히 형성하지 않아도, UV 큐어러블 액정(252) 그 자체가 돌기부로 되기 때문에, d1<d2라는 관계를 자연스럽게 실현할 수 있다.

갭 d1, d2의 비는, 투과 VT 특성(입사광의 투과율 대 액정 인가 전압의 특성), 반사 VT 특성(입사광의 반사율 대 액정 인가 전압의 특성)의 밸런스를 고려하여 액정 표시를 가장 보기 쉬운 조건으로 설정하는 것이 중요하다. 여기서, 액정 인가 전압이란, 투명 전극(253, 133) 및 반사 전극(132)을 통해, 액정층(300)에 인가되는 전압을 말한다.

따라서, 본 발명자는 갭 d1, d2를 파라미터로 하여, TN 액정을 이용한 반투과 LCD에 대하여, 이들 특성의 컴퓨터 시뮬레이션을 행하였다. 그 결과, d1:d2=2:3.4일 때, 이들 특성이 최적화되는 것이 판명되었다. 도 4는 d1:d2=2:3.4일 때의 투과 VT 특성의 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 4에서, 종축은 투과율을 나타내며, 횡축은 액정층에 인가되는 전압을 나타내고 있다. 도 5는, d1:d2=2:3.4일 때의 반사 VT 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 5에서, 종축은 반사율을 나타내며, 횡축은 액정층에 인가되는 전압을 나타내고 있다. 입사광의 파장으로서는 460㎚(청), 550㎚(녹), 630㎚(적)의 3 종류가 있다.

도 4의 투과 VT 특성에서, 액정 인가 전압이 2V 정도일 때, 3 종류의 파장에 대하여 거의 일치하여 투과율의 천이가 발생한다. 한편, 도 5의 반사 VT 특성에서는 종류의 파장에 대하여 다소의 변동이 있지만, 마찬가지로 액정 인가 전압이 2V 정도일 때 반사율의 천이가 발생한다. 덧붙여서, UV 큐어러블 액정층(252)의 지상축은, 글래스 기판(200)에 접착된 편광판(210)의 흡수축 및 TFT 글래스 기판(100)에 접착된 편광판(110)의 흡수축과 40° 이상 50° 이하의 범위의 각도를 이루는 것이, 양호한 반사 VT 특성을 얻는 데에 바람직하다.

다음으로, 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 6은, 1 화소의 구성을 도시하는 단면도이다. 여기서, 도 6에서, 도 3과 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 또한, 이 액정 표시 장치의 전체 구성도는 도 1과 마찬가지이다.

이 화소는, 도 6에 도시한 바와 같이, UV 큐어러블 액정층(143)은, 제2 실시예와는 반대로, TFT 글래스 기판(100) 위에 형성되어 있다. 반사 영역에서는, TFT 글래스 기판(100) 위에 알루미늄 등의 반사 특성이 우수한 재료로 이루어지는 반사 전극(141)이 선택적으로 형성되어 있다. 반사 전극(141)은, 화소 선택용 TFT(10)(도시 생략)의 소스 또는 드레인에 접속되어 있다. 그리고, 반사 전극(141) 위에 배향막(142)을 개재하여, UV 큐어가 실시된 UV 큐어러블 액정층(143)이 형성되어 있다. UV 큐어러블 액정(143)은, 배향막(142)에 의해 배향된다. UV 큐어러블 액정(143)의 형성 방법은, 제1 실시예와 동일하다

또한, 투과 영역의 TFT 글래스 기판(100)의 표면 및 UV 큐어러블 액정(143)의 액정층(300)에 면하는 표면에 투명 전극(144)이, 이들을 피복하도록 형성되어 있다. 또한, 투명 전극(144)의 표면을 피복하고, 액정층(300)을 배향하기 위한 배향막(145)이 형성되어 있다. 한편, 또 하나의 글래스 기판(200)의 표면에는, 컬러 필터층(230)이 접합되며, 이 컬러 필터층(230)의 표면에, 투명 전극(261), 배향막(262)이 피착되어 있다.

덧붙여서, UV 큐어러블 액정층(143)의 지상축은, 글래스 기판(200)에 접착된 편광판(210)의 흡수축 및 TFT 글래스 기판(100)에 접착된 편광판(110)의 흡수축과 40° 이상 50° 이하의 범위의 각도를 이루는 것이, 양호한 반사 VT 특성을 얻는 데에 바람직하다.

다음으로, 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 7은, 1 화소의 구성을 도시하는 단면도이다. 덧붙여서, 도 7에서, 도 2와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 또한, 이 액정 표시 장치의 전체 구성도는 도 1과 마찬가지이다.

이 화소는, 도 7에 도시한 바와 같이, UV 큐어된 UV 큐어러블 액정층을 2층 구조로 구성한 것이며, 글래스 기판(200)측에서, 컬러 필터층(230) 위에 배향막(251)을 개재하여, UV 큐어된 제1 UV 큐어러블 액정층(271), 배향막(272), UV 큐어된 제2 UV 큐어러블 액정층(273)의 순으로 적층한 것이다. 종래예와 대비하면, 제1 UV 큐어러블 액정층(271)이 λ/4판, 제2 UV 큐어러블 액정층(273)이 λ/2판으로서 기능하는 것이지만, 각각의 위상차는 각각의 두께에 따라 설정할 수 있으므로, λ/4판이나 λ/2판에 한정되지는 않는다.

위상차판으로서의 복굴절율 Δn은 파장 의존성을 갖고 있으며, 예를 들면 반사 영역으로의 입사광의 파장이 589.6㎚인 경우에는, Δn은 0.265이다. 제1 UV 큐어러블 액정(261)의 두께가 0.30㎛, 제2 UV 큐어러블 액정(263)의 두께가 1.20㎛라 고 하면, 위상차는 Δn×UV 큐어러블 액정의 두께로 표시되기 때문에, 제1 UV 큐어러블 액정(271)과 제2 UV 큐어러블 액정(273)의 위상차는 각각 81㎚, 318㎚로 된다.

여기서, 액정층(300)의 복굴절율 Δn은 0.129, 리터데이션 Δnd는 258㎚(반사 영역으로의 입사광의 파장이 589.6㎚인 경우)이다. 또한, 글래스 기판(200)에 접착된 편광판(210)의 흡수축의 각도는 45°이며, 액정층(300)의 배향 방향도 이 각도 방향이다. 또한, TFT 글래스 기판(100)에 접착된 편광판(110)의 흡수축의 각도는 135°이다. 또한, 제1 UV 큐어러블 액정(271)의 배향 방향의 각도는 90°, 제2 UV 큐어러블 액정(273)의 배향 방향의 각도는 142°이다.

이와 같이, UV 큐어된 UV 큐어러블 액정층을 2층 구조로 구성하는 이점은, 반사 VT 특성을 제2 실시예의 반사 VT 특성에 비해 양호하게 할 수 있는 점이다. 도 8은, 갭 d1, d2의 비가 d1:d2=1.9:3.4의 조건 하에서, UV 큐어러블 액정층을 2층화한 경우의 반사 VT 특성의 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 이 도면으로부터 분명한 바와 같이, 480㎚, 550㎚, 630㎚의 3개의 파장에 대하여, 반사 VT 특성의 변동이 적어져 있다.

본 실시예에서는, UV 큐어된 UV 큐어러블 액정층을 2층화한 구조를 도시하였지만, 이것에 한하지 않고, 배향막을 개재하여 3층 이상의 UV 큐어러블 액정층을 형성하여도 된다. 또한, 제1, 제2, 제3 및 제4 실시예에서는, UV 큐어된 UV 큐어러블 액정층을 이용하고 있지만, 광학적 위상차를 갖는 층이면, 그 밖의 층, 예를 들면, 연장한 고분자 필름을 패터닝하여, UV 큐어된 UV 큐어러블 액정층 대신 이용 하여도 된다.

본 발명에 따르면, 투과 영역 및 반사 영역 모두 양호한 표시가 얻어진다. 특히, 투과 영역에서는, 위상차판이 없으며, 더구나 ECB 모드가 아니라 TN 모드에서 동작하기 때문에, 종래의 투과형 LCD와 동등한 우수한 투과 특성 및 콘트라스트 특성을 얻을 수 있다.

또한, 위상차판을 이용하지 않기 때문에, LCD의 박형화가 가능하여, 특히 휴대 전화 등의 휴대용 정보 기기의 모니터에 이용하기 적합하다. 또한, 위상차판을 이용하지 않기 때문에, LCD의 저비용화를 실현할 수 있다.

Claims

복수의 화소를 가지며, 각 화소 내에 반사 영역과 투과 영역을 구비하는 액정 표시 장치로서,

제1 투명 전극을 갖는 제1 기판과,

제2 투명 전극을 갖는 제2 기판과,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 봉입된 액정층과,

상기 반사 영역의 상기 제1 기판 위에 형성되며, 상기 제2 기판을 투과하여 입사하는 광을 반사하는 반사 전극과,

상기 반사 영역에 형성된 광학적 위상차를 갖는 층

을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 광학적 위상차를 갖는 층은, UV 큐어가 실시된 UV 큐어러블 액정층인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 광학적 위상차를 갖는 층은, 상기 제1 기판의 상기 액정층측에 배치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 광학적 위상차를 갖는 층은, 상기 제2 기판의 상기 액정층측에 배치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 광학적 위상차를 갖는 층은 배향막을 개재하여 복수 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위에 돌기부를 설치하고, 이 돌기부 위에 상기 반사 전극을 배치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 액정층이 네마틱 액정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 각각 편광판을 접착한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제8항에 있어서,

상기 광학적 위상차를 갖는 층의 지상축(遲相軸)은, 상기 편광판의 흡수축과 40° 이상 50° 이하의 범위의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
복수의 화소를 가지며, 각 화소 내에 반사 영역과 투과 영역을 구비하는 액정 표시 장치로서,

제1 투명 전극을 갖는 제1 기판과,

제2 투명 전극을 갖는 제2 기판과,

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 각각 접착된 편광판과,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 봉입된 액정층과,

상기 제1 기판 위의 화소 내의 반사 영역에 형성되며, 상기 제2 기판을 투과하여 입사하는 광을 반사하는 반사 전극과,

상기 반사 영역에 형성된 광학적 위상차를 갖는 제1 층과,

상기 제1 층 위에 배향막을 개재하여 적층된 광학적 위상차를 갖는 제2 층

을 구비하며,

상기 제1 층의 지상축은, 상기 편광판의 흡수축과 40° 이상 50° 이하의 범위의 각도를 이루며, 상기 제2 층의 지상축은, 상기 제1 층의 지상축과 45° 이상 55° 이하의 범위의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제10항에 있어서,

상기 제1 층 및 제2 층은, UV 큐어가 실시된 UV 큐어러블 액정층인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 제1 층 및 제2 층은, 상기 제1 기판의 상기 액정층측에 배치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 제1 층 및 제2 층은, 상기 제2 기판의 상기 액정층측에 배치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.