KR100634769B1

KR100634769B1 - 반투과 반사형 액정 표시 패널과 반투과 반사형 액정 표시장치 및 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법

Info

Publication number: KR100634769B1
Application number: KR1020040052890A
Authority: KR
Inventors: 요시이가쯔마사; 가노미쯔루
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2006-10-16
Also published as: US20050012880A1; JP4260563B2; CN1317589C; JP2005037556A; CN1576998A; KR20050010493A

Abstract

(과제) 외광 및 조명광 모두에 있어서 선명한 표시가 가능하고, 제조가 용이하며 저비용인 반투과 반사형의 액정 표시 패널 및 반투과 반사형 액정 표시 장치를 제공한다.

(해결 수단) 필터층 (170) 의 광반사부 (R) 에서의 두께 (박육부 (170a) 의 두께) 를 FR, 필터층 (170) 의 광투과부 (T) 에서의 두께 (후육부 (170b) 의 두께) 를 FT, 액정층 (150) 의 광반사부 (R) 에서의 두께를 LR, 액정층 (150) 의 광투과부 (T) 에서의 두께를 LT, 홈 (155) 의 깊이의 값을 D 로 규정했을 때, 수지층 (160) 에 형성하는 홈 (155) 의 깊이 D = (LT－LR)＋(FT－FR) 를 만족하도록 형성한다. LT－LR 을 L, FT－FR 을 F 로 규정하면, D = L＋F 를 만족시킴으로써 외광 (N) 과 백라이트 (200) 의 조명광 (B) 이 액정 패널 (100) 을 투과할 때의 광로 길이를 동일하게 하는 것이 가능해진다.

반투과 반사형 액정 표시 패널, 반투과 반사형 액정 표시 장치

Description

반투과 반사형 액정 표시 패널과 반투과 반사형 액정 표시 장치 및 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법{SEMI-TRANSMISSIVE REFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND SEMI-TRANSMISSIVE REFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF SEMI-TRANSMISSIVE REFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}

도 1 은 능동 매트릭스형의 반투과 반사형 액정 표시 장치의 구조를 나타내는 부분 확대 단면도이다.

도 2 는 도 1 의 반투과 반사형 액정 표시 장치를 구성하는 액정 패널의 확대 평면도이다.

도 3 은 도 1 에 나타내는 반사막, 및 수지층의 확대 사시도이다.

도 4 는 반사막에 형성된 오목부의 내면 형상을 나타내는 단면도이다.

도 5 는 도 4 에 나타내는 오목부의 반사 특성예를 나타내는 그래프이다.

도 6 은 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 반투과 반사형 액정 표시 장치 (능동 매트릭스형 표시 장치)

119: 절연층

120: 반사막

121: 콘택트 홀

125: 신호선

126: 주사선

130: TFT (스위칭 소자)

151: 광투과성 전극

160: 수지층

180: 필터재

185: 레지스트층

본 발명은, 외광 반사 및 조명 장치의 조명광을 이용하여 표시를 실시하는 반투과 반사형의 액정 표시 패널과 이것을 이용한 반투과 반사형 액정 표시 장치 및 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

휴대전화나 휴대용 게임기 등의 휴대 전자 기기에서는, 그 배터리 구동 시간이 사용의 편이성에 크게 영향을 주기 때문에 소비 전력을 억제할 수 있는 반투과 반사형 액정 표시 장치를 표시부로서 구비하고 있는 기기가 있다. 이러한 반투과 반사형 액정 표시 장치는, 전면(前面)으로부터 입사되는 외광 (자연광) 을 표면에서 전반사시키는 동시에 액정 표시 패널의 후방에 배치된 백라이트광을 투과시키는 개구를 구비한 반투과 반사막에 의해, 외광의 반사광과 조명 장치의 조명광 중 어느 것에 의해서도 액정 표시 패널을 밝게 비출 수 있도록 되어 있다.

이러한 반투과 반사형 액정 표시 장치에서는, 외광과 조명 장치의 조명광의 광로 길이가 다르면, 액정 표시 패널을 비추는 광원으로서 외광을 이용한 경우와 조명 장치를 이용한 경우에 있어서 액정 표시 패널의 표시색이나 휘도에 차이가 생긴다. 이러한 액정 표시 패널을 비추는 광원의 종류에 따른 표시색이나 휘도의 차이를 없애기 위해, 소위 멀티갭 구조라고 불리는 액정 표시 패널이 종래부터 제안되어 있다 (예를 들면, 특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1)

일본 특허출원 2002-62525호 공보

그러나, 상기 서술한 종래의 반투과 반사형의 액정 표시 장치에서는, 외광과 조명광의 광로 길이를 동일하게 하기 위해 기판 위에 두께가 두꺼운 반사막을 형성하고, 그 후 이 반사막을 덮도록 필터를 형성하는 등, 그 제조에 있어서 많은 공정을 필요로 하여 제조 비용이 높아지는 동시에 제조 자체도 용이하지 않다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 외광 및 조명광 모두에서 선명한 표시가 가능해지고, 제조가 용이하며 저비용인 반투과 반사형의 액정 표시 패널 및 반투과 반사형 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 상면이 평탄한 절연층, 상기 절연층의 상면에 적층된 수지층, 상기 수지층의 일부에 형성되어 저면에서 상기 절연층의 상면을 노출시키는 홈이 형성된 광투과부, 상기 홈의 저면을 덮는 광투과성 전극, 상기 수지층 중 상기 광투과부 외의 부분을 덮는 반사막이 형성된 광반사부, 및 상기 수지층의 상층에 액정층을 사이에 두고 형성되고, 상기 광투과부만큼 두께를 늘린 필터층을 구비한 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 패널이 제공된다.

이러한 반투과 반사형 액정 표시 패널에 따르면, 액정 표시 패널의 조명광으로서 반사광과 투과광 중 어느 것을 사용해도 액정 표시 패널을 투과할 때의 광로 길이를 반사광과 투과광에서 동일하게 하는 것이 가능해진다.

반사광과 투과광의 광로 길이를 동일하게 함으로써, 액정 표시 패널을 조명하기 위해, 반사광으로 되는 외광을 사용하는 경우와, 투과광으로 되는 조명 장치의 조명광을 사용하는 경우 모두에 있어서 액정 표시 패널의 색조나 휘도를 동일하게 하는 것이 가능해진다. 즉, 표면측 조사의 광원과 배면측 조사의 광원 중 어느 광원을 사용해도 항상 선명하고 양호한 시인성을 유지할 수 있게 된다.

상기 광투과부에서의 상기 홈의 깊이의 값을 D, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 L, 상기 필터층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 F 라고 했을 때에, D = L＋F 를 만족하도록 각각의 값을 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반사광과 투과광의 광로 길이가 동일해져, 액정 표시 패널의 색조나 휘도를 반사광과 투과광에서 동일하게 하는 것이 가능해진다.

상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께 (FR) 를 0.4∼2.0㎛ 로, 상기 필터 층의 상기 광투과부에서의 두께 (FT) 를 FR＋(0∼1.0)㎛ 로, 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께 (LR) 를 1.8∼3.3㎛ 로, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께 (LT) 를 3.5∼5.3㎛ 로 각각 설정하는 것이 바람직하다.

상기 절연층에 덮인 스위칭 소자와, 상기 절연층에 형성되어 상기 스위칭 소자와 상기 광투과성 전극을 도전 가능하게 접속하는 콘택트 홀을 추가로 구비해도 된다. 상기 서술한 각 항의 반투과 반사형 액정 표시 패널과, 이 액정 표시 패널을 조명하는 조명 장치를 구비한 반투과 반사형 액정 표시 장치가 제공된다.

또, 본 발명에서는, 상면이 평탄한 절연층과, 상기 절연층의 상면에 적층된 수지층, 상기 수지층의 일부에 형성되어 저면에서 상기 절연층의 상면을 노출시키는 홈이 형성된 광투과부, 상기 홈의 저면을 덮는 광투과성 전극, 및 상기 수지층 중 상기 광투과부 외의 부분을 덮는 반사막이 형성된 광반사부를 구비한 반투과 반사형 액정 표시 장치의 제조 방법으로서, 기판 위에 필터재를 적층하는 공정, 상기 필터재 중 상기 광투과부에 대응하는 부분에 광투과성의 레지스트층을 형성하는 공정, 및 상기 필터재 및 레지스트층을 에칭하여, 상기 광반사부에 대응하는 부분의 상기 필터재의 두께를 감소시켜, 상기 광반사부와 상기 광투과부에서 두께가 다른 필터층으로 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법이 제공된다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명의 반투과 반사형 액정 표시 패널의 일 실시형태로서, 능동 매트릭스의 반투과 반사형 액정 표시 장치에 대해서 설명한다. 또, 이하의 모든 도면에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해 각 구성 요소의 막두께나 치수의 비율 등을 적당히 다르게 하고 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 반투과 반사형 액정 표시 장치 (이하, 액정 표시 장치라고 한다: 1) 는, 반투과 반사형 액정 표시 패널 (이하, 액정 패널이라고 한다: 100) 과, 이 액정 패널 (100) 의 하면에 배치된 조명 장치인 백라이트 (200) 를 구비하여 구성되어 있다. 액정 패널 (100) 은, 능동 매트릭스 기판 (하부 기판: 110), 상부 기판 (140), 및 이들 기판 (110, 140) 사이에 형성되어 있는 액정층 (150) 을 구비하고 있다.

능동 매트릭스 기판 (110) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 유리나 플라스틱 등으로 이루어지는 기판 본체 (111) 위에, 각각 행방향 (x 축 방향), 열방향 (y 축 방향) 으로 각각 복수의 주사선 (126) 및 신호선 (125) 이 전기적으로 절연되어 형성되고, 각 주사선 (126) 및 신호선 (125) 의 교차부 근방에 TFT (스위칭 소자: 130) 가 형성되어 있다. 이하에서는, 기판 (110) 위에 있어서, 화소 전극이 되는 반사막 (120) 이 형성되는 영역, TFT (130) 가 형성되는 영역, 주사선 (126) 및 신호선 (125) 이 형성되는 영역을, 각각 화소 영역, 소자 영역, 배선 영역이라고 부른다.

다시 도 1 을 참조하여, 본 실시 형태의 TFT (130) 는 역(逆) 스태거형의 구조를 가지고, 기판 본체 (111) 의 최하층부로부터 순서대로 게이트 전극 (112), 게이트 절연막 (113), 반도체층 (114, 115), 소스 전극 (116) 및 드레인 전극 (117) 이 형성되어 있다. 즉, 주사선 (126) 의 일부가 연장 돌출되어 게이트 전극 (112) 이 형성되고, 이것을 덮은 게이트 절연층 (113) 위에 게이트 전극 (112) 을 평면에서 보았을 때 사이에 걸치도록 아일랜드(Island)형상의 반도체층 (114) 이 형성되며, 이 반도체층 (114) 의 양단측의 한쪽에 반도체층 (115) 을 통하여 소스 전극 (116) 이, 다른 쪽에 반도체층 (115) 을 통하여 드레인 전극 (117) 이 형성되어 있다.

기판 본체 (111) 에는, 유리 외에, 예를 들면, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지류나 천연 수지 등, 백라이트 (200) 로부터의 조명광을 투과 가능한 광투과성의 절연 기판을 사용할 수 있다.

게이트 전극 (112) 은, 예를 들면, 알루미늄 (Al), 몰리브덴 (Mo), 텅스텐 (W), 탄탈 (Ta), 티탄 (Ti), 구리 (Cu), 크롬 (Cr) 등의 금속 또는 이들 금속을 1 종 이상 함유한 Mo-W 등의 합금으로 구성되면 되고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 행방향으로 배치된 주사선 (126) 과 일체로 형성되어 있다.

게이트 절연층 (113) 은, 예를 들면, 산화규소 (SiOx) 나 질화규소 (SiNy) 등의 규소계 절연막으로 구성되고, 도 2 에 나타내는 주사선 (126) 및 게이트 전극 (112) 을 덮도록 기판 본체 (111) 의 전체면에 형성되어 있다.

반도체층 (114) 은, 불순물 도핑이 되지 않은 비정질 규소 (a-Si) 등으로 이루어지는 i 형의 반도체층이고, 게이트 절연층 (113) 을 사이에 두고 게이트 전극 (112) 과 대향하는 영역이 채널 영역으로서 구성된다. 소스 전극 (116) 및 드레인 전극 (117) 은, 예를 들면, Al, Mo, W, Ta, Ti, Cu, Cr 등의 금속 및 이들 금속을 1 종 이상 함유한 합금으로 형성되면 되고, i 형 반도체층 (114) 위에 채널 영역을 사이에 두도록 대향하여 형성되어 있다. 또한, 소스 전극 (116) 은 열방향으로 배치되는 신호선 (125) 으로부터 연장 돌출되어 형성되어 있다.

또, i 형 반도체층 (114) 과 소스 전극 (116) 및 드레인 전극 (117) 의 사이에서 양호한 오믹 접촉을 얻기 위해, i 형 반도체층 (114) 과 각 전극 (116, 117) 사이에는, 예를 들면 인 (P) 등의 V 족 원소를 고농도로 도핑한 n 형 반도체층 (115) 이 형성되어 있다.

기판 (111) 위에는 TFT (130) 를 덮도록 상면이 평탄면을 이루는 절연층 (119) 이 형성되어 있다. 절연층 (119) 은, 예를 들면 질화규소 (SiN) 등의 규소계 절연막으로 이루어지는 무기 절연 재료나, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 벤조시클로부텐 폴리머 (BCB) 등으로 이루어지는 유기 절연 재료로 형성되면 된다.

이러한 절연층 (119) 은 TFT (130) 를 덮도록 비교적 두껍게 적층되어, 반사막 (120) 과 TFT (130) 및 배선 (126, 125) 의 절연을 확실하게 하여 반사막 (120) 과의 사이에 큰 기생 용량이 발생하는 것을 방지하는 동시에, TFT (130) 나 배선 (126, 125) 에 의해 형성된 기판 (111) 의 단차 구조가 평탄화되도록 되어 있다.

절연층 (119) 의 상층에는 수지층 (160) 이 형성되어 있다. 수지층 (160) 은, 예를 들면, 감광성 수지 (포토 레지스트) 로 형성되어 있으면 된다. 이러한 수지층 (160) 은, 포토리소그래피에 의해 정해진 패턴으로 형성되면 된다.

수지층 (160) 에는, 백라이트 (200) 로부터의 조명광을 투과시키기 위한 홈 (155) 이 형성되어 있다. 홈 (155) 은, 예를 들면 30∼60㎛×30∼140㎛ 정도 크기의 직사각형상으로 형성되고, 내부가 액정층 (150) 으로 메워진다. 그리고, 이 홈 (155) 의 저면 (155a) 을 덮도록 광투과성 전극 (151) 이 형성되어 있다. 광투과성 전극 (151) 은 투명한 도전체, 예를 들면 ITO 를 적층하여 이루어지고, 두께가 예를 들면 0.05∼0.3㎛ 정도로 형성되어 있다. 이러한, 홈 (155) 및 광투과성 전극 (151) 에 의해 백라이트 (200) 로부터의 조명광을 투과시키는 광투과부 (T) 가 형성된다.

절연층에는 드레인 전극 (117) 및 광투과성 전극 (151) 을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀 (121) 이 형성되고 있고, 이들 콘택트 홀 (121) 에 충전된 도전체 (122) 를 통하여 반사막 (120) 위에 형성된 화소 전극으로 되는 반사막 (120) 과, 절연층 (119) 의 하층에 배치된 드레인 전극 (117) 및 광투과성 전극 (151) 이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이러한 콘택트 홀 (121) 은, 1 화소당 임의의 수만큼 형성해도 상관없다.

홈 (155) 의 형성 부분을 제외한 수지층 (160) 의 상면에는 반사막 (120) 이 형성되어 있다. 이러한 반사막 (120) 은, 예를 들면 Al 이나 Ag 등과 같은 고반사율의 금속 재료로 형성되고 있고, 기판 (14O) 측으로부터 입사되는 빛 (외광) 을 반사시킨다. 반사막 (120) 은, 수지층 (160) 위에 매트릭스 형상으로 복수 형성되며, 예를 들면 주사선 (126) 과 신호선 (125) 에 의해 구획된 영역에 대응되어 하나씩 형성되어 있다. 그리고, 이 반사막 (120) 은, 그 단변(端邊)이 주사선 (126) 및 신호선 (125) 을 따르도록 배치되어 있고, TFT (130) 및 주사선 (126), 신호선 (125) 을 제외한 기판 (111) 의 거의 모든 영역을 화소 영역으로 하 도록 되어 있다.

도 3(A) 및 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 수지층 (160) 의 표면에는 화소 영역에 대응하는 위치에, 표면에 미세한 요철이 형성된 전사형을 압착시키는 등의 방법으로 형성된 복수의 미세한 오목부 (160a) 가 형성되어 있다. 이 수지층 (160) 상면에 형성된 오목부 (160a) 는 반사막 (120) 에 소정의 표면 형상 (오목부 (120a)) 을 부여하여, 반사막 (120) 에 형성된 오목부 (120a) 에 의해 액정 패널 (100) 에 입사된 빛이 일부 산란되어 보다 넓은 관찰 범위에서 보다 밝은 표시를 얻을 수 있도록 되어 있다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 이 오목부 (120a) 의 내면은 구면 형상으로 형성되고, 반사막 (120) 에 소정 각도 (예를 들면 30°) 로 입사된 빛의 확산 반사광의 휘도 분포가 그 정반사 각도를 중심으로 하여 대략 대칭이 되도록 되어 있다. 구체적으로는, 오목부 (120a) 의 내면의 경사각 (θg) 은 －18°∼＋18°의 범위로 설정되어 있다. 또한, 인접하는 오목부 (120a) 의 피치는 랜덤하게 배치되어 있어, 오목부 (12Oa) 의 배열에 기인하는 무아레(moire)의 발생을 방지할 수 있도록 되어 있다.

또, 제조의 용이성 면에서 오목부 (120a) 의 직경은 5㎛∼100㎛ 로 설정되어 있다. 그리고, 오목부 (120a) 의 깊이는 0.1㎛∼3㎛ 의 범위로 구성되어 있다. 이것은, 오목부 (120a) 의 깊이가 0.1㎛ 에 미치지 않을 경우에는 반사광의 확산 효과를 충분히 얻을 수 없고, 또한, 깊이가 3㎛ 를 넘는 경우에는 상기 내면의 경사각 조건을 만족시키기 위해 오목부 (120a) 의 피치를 넓히지 않으면 안되어, 무 아레를 발생시킬 우려가 있기 때문이다.

도 5 는, 상기 서술한 바와 같이 구성된 반사막 (120) 의 반사 특성을 나타내는 도면으로, 기판 표면 (S) 에 대하여 입사각 30°로 외광을 조사하고, 시각(視角)을 기판 표면 (S) 에 대한 정반사 방향인 30°의 위치를 중심으로 하여 기판 표면 (S) 의 법선 방향에 대하여 0°의 위치 (수선 위치) 로부터 60°의 위치까지 이동시켰 때의 수광각 (θ) 과 밝기 (반사율) 의 관계를 나타내고 있다. 본 실시 형태의 반사막 (120) 에서는, 반사광은 정반사 방향인 반사 각도 30°의 위치를 중심으로 하여 ±10°의 범위에서 대략 일정하게 되어 있고, 이 범위에 있어서 균일한 밝은 표시를 얻을 수 있도록 되어 있다.

다시 도 1 을 참조하여, 수지층 (160) 에 홈 (155) 이 형성된 영역은, 도면에서 화살표 (T) 로 나타내는 바와 같이 광투과부 (T) 가 되어, 백라이트 (200) 로부터 조명광 (B) 을 투과시키는 영역을 형성한다. 한편, 수지층 (160) 에 홈 (155) 이 형성되지 않고 반사막 (120) 으로 덮인 영역은 도면에서 화살표 (R) 로 나타내는 바와 같이 광반사부 (R) 가 되어, 기판 (140) 방향으로부터 입사된 외광 (N) 을 기판 (140) 방향으로 반사시키는 영역을 형성한다.

기판 (140) 의 하층에는, 필터층 (170) 이 형성되어 있다. 필터층 (170) 은, 예를 들면 액정 패널 (100) 의 화소마다에 R, G, B 의 3 원색을 발색시키는 컬러 필터이면 된다. 이러한 필터층 (170) 은, 광투과부 (T) 에 있어서는 광반사부 (R) 의 예를 들면 2 배의 두께로 형성되면 된다. 필터층 (170) 은, 광반사부 (R) 에 대응한 박육부 (두께가 얇은 부분: 170a) 와 광투과부 (T) 에 대응한 후 육부 (두께가 두꺼운 부분: 170b) 로 구성된다.

광반사부 (R) 에서의 필터층 (170) 의 두께를 광투과부 (T) 의 2 배로 한 후육부 (170b) 를 형성함으로써, 필터층 (170) 을 정확히 1 왕복분 투과하는 외광 (반사광: N) 은 박육부 (170a) 를 투과하고, 필터층 (170) 을 편도 1 회분만 투과하는 조명광 (투과광: B) 은 후육부 (170b) 를 투과하기 때문에, 외광 (N) 과 조명광 (B) 의 필터층 (170) 을 투과하는 광로 길이를 동일하게 할 수 있다. 이로써, 액정 패널 (100) 을 조명하는 빛으로서, 외광과 백라이트 (200) 중 어느 것을 사용해도 발색의 정도와 휘도를 동일하게 하는 것이 가능해진다.

이상과 같은 구성의 액정 표시 장치 (1) 를 구성하는 각 층의 최적 두께에 대해서 설명한다. 우선, 필터층 (170) 의 광반사부 (R) 에서의 두께 (박육부 (170a) 의 두께) 를 FR, 필터층 (170) 의 광투과부 (T) 에서의 두께 (후육부 (170b) 의 두께) 를 FT, 액정층 (150) 의 광반사부 (R) 에서의 두께를 LR, 액정층 (150) 의 광투과부 (T) 에서의 두께를 LT, 홈 (155) 의 깊이의 값을 D 로 규정한다.

본 발명의 액정 표시 장치 (1) 에서는, 본 발명에서는 수지층 (160) 에 형성하는 홈 (155) 의 깊이 D = (LT－LR)＋(FT－FR) 를 만족하도록 형성한다. LT－LR 을 L, FT－FR 을 F 로 규정하면, D = L＋F 를 만족시킴으로써 외광 (N) 과 백라이트 (200) 의 조명광 (B) 이 액정 패널 (100) 을 투과할 때의 광로 길이를 동일하게 하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 외광 (N) 과 조명광 (B) 의 광로 길이를 동일하게 함으로써, 액 정 패널 (100) 을 조명하기 위해 낮 동안의 옥외 등에서 외광을 사용하는 경우와, 백라이트 (200) 의 조명광을 사용하는 경우 모두에 있어서 액정 패널 (100) 의 색조나 휘도를 동일하게 하는 것이 가능해진다. 즉, 표면측 조사의 광원과 배면측 조사의 광원 중 어느 광원을 사용해도 항상 선명하고 양호한 시인성을 유지할 수 있게 된다.

상기 서술한 각 층의 두께 범위로서, 예를 들면, 필터층 (170) 의 박육부 (170a) 의 두께 (FR) 를 0.4∼2.0㎛ 로, 필터층 (170) 의 후육부 (170b) 의 두께 (FT) 를 FR＋(0∼1.0)㎛ 로, 액정층 (150) 의 광반사부 (R) 에서의 두께 (LR) 를 1.8∼3.3㎛ 로, 액정층 (150) 의 광투과부 (T) 에서의 두께 (LT) 를 3.5∼5.3㎛ 로 각각 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 두께 범위로 각층을 형성함으로써, 표면측 조사의 광원과 배면측 조사의 광원 중 어느 광원을 사용해도 항상 선명하고 양호한 시인성을 유지할 수 있게 된다.

본 발명의 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법에 대해서, 도 1 및 도 6 을 함께 참조하여 설명한다. 제조시에 있어서, 우선, 도 1 에 나타내는 반투과 반사형 액정 표시 패널 (액정 패널: 100) 을 구성하는 유리판 등의 상부 기판 (기판: 140) 이 준비된다 (도 6a 참조). 다음으로, 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 이 상부 기판 (140) 위에 필터재 (180) 가 적층된다. 이 필터재 (180) 는 이 후공정에서 가공 후에 필터층 (170) 을 구성하는 것으로서, 필터층 (170) 을 구성하는 착색된 수지를 예를 들면 2.0㎛ 정도 적층하면 된다.

계속해서, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 필터층 (170) 의 광투과부 (T) 에 대응하는 영역에만 레지스트층 (185) 을 적층한다. 레지스트층 (185) 은, 예를 들면 필터재 (180) 와 동일한 수지 소재로 색소를 포함하지 않는 투명한 광투과성 재료를 두께 2.0㎛ 정도 형성하면 된다.

그리고, 도 6d 에 나타내는 바와 같이, 레지스트층 (185) 및 광반사부 (R) 에서 노출되어 있는 필터재 (180) 에, 예를 들면 이온 밀링에 의해 에칭한다. 이러한 에칭은, 예를 들면 필터재 (180) 의 광반사부 (R) 에서의 두께가 1.0㎛ 정도가 될 때까지 행하면 된다.

이렇게 해서, 광반사부 (R) 에 대응한 박육부 (170a) 와 광투과부 (T) 에 대응한 후육부 (170b) 로 구성되는 필터층 (170) 이 형성된다. 이 후, 액정층 (150) 을 통하여 능동 매트릭스 기판 (하부 기판: 110) 등 도 1 에 나타내는 각 층이 순차 형성되면 된다. 이렇게 형성된 필터층 (170) 은, 광투과부 (T) 에서 레지스트층 (185) 을 잔류시킨 상태라도, 레지스트층 (185) 이 필터재 (180) 와 동일한 수지 소재로 색소를 포함하지 않는 투명한 광투과성 재료로 형성되어 있기 때문에 광투과부 (T) 에서 빛이 양호하게 투과될 수 있다.

또, 도 6e에 나타내는 바와 같이, 에칭 공정 후에 광투과부 (T) 에서 잔류된 레지스트층 (185) 을 제거해도 좋다. 이러한 잔류 레지스트층 (185) 의 제거는, 예를 들면 선택 용해성의 용제를 사용하면 된다.

또, 상기 서술한 실시 형태에서는, 반투과 반사형 액정 표시 장치의 예로서 능동 매트릭스의 반투과 반사형 액정 표시 장치를 채용하고 있지만, 물론 이것으로 한정되는 것은 아니고, 수동형의 액정 표시 장치에도 완전히 동일하게 적용할 수 있다.

이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 반투과 반사형 액정 표시 패널에 따르면, 액정 표시 패널의 조명광으로서 반사광과 투과광 중 어느 것을 사용해도 액정 표시 패널을 투과할 때의 광로 길이를 반사광과 투과광에서 동일하게 하는 것이 가능해진다.

반사광과 투과광의 광로 길이를 동일하게 함으로써, 액정 표시 패널을 조명하기 위해 반사광으로 되는 외광을 사용하는 경우와, 투과광으로 되는 조명 장치의 조명광을 사용하는 경우 모두에 있어서 액정 표시 패널의 색조나 휘도를 동일하게 하는 것이 가능해진다. 즉, 표면측 조사의 광원과 배면측 조사의 광원 중 어느 광원을 사용해도 항상 선명하고 양호한 시인성을 유지할 수 있게 된다.

상기 광투과부에서의 상기 홈의 깊이의 값을 D, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 L, 상기 필터층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 F 라고 했을 때에, D = L＋F 를 만족하도록 각각의 값을 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반사광과 투과광의 광로 길이가 같아져, 액정 표시 패널의 색조나 휘도를 반사광과 투과광에서 동일하게 하는 것이 가능해진다.

상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께 (FR) 를 0.4∼2.0㎛ 로, 상기 필터층의 상기 광투과부에서의 두께 (FT) 를 FR＋(0∼1.0)㎛ 로, 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께 (LR) 를 1.8∼3.3㎛ 로, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께 (LT) 를 3.5∼5.3㎛ 로 각각 설정하는 것이 바람직하다.

상기 절연층에 덮인 스위칭 소자와, 상기 절연층에 형성되어 상기 스위칭 소자와 상기 광투과성 전극을 도전 가능하게 접속하는 콘택트 홀를 추가로 구비해도 된다. 상기 서술한 각 항의 반투과 반사형 액정 표시 패널과, 이 액정 표시 패널을 조명하는 조명 장치를 구비한 반투과 반사형 액정 표시 장치가 제공된다.

Claims

상면이 평탄한 절연층, 상기 절연층의 상면에 적층된 수지층, 상기 수지층의 일부에 형성되어 저면에서 상기 절연층의 상면을 노출시키는 홈이 형성된 광투과부, 상기 홈의 저면을 덮는 광투과성 전극, 상기 수지층 중 상기 광투과부 외의 부분을 덮는 반사막이 형성된 광반사부, 및 상기 수지층의 상층에 액정층을 사이에 두고 형성되고, 상기 광투과부만큼 두께를 늘린 필터층을 구비하며,

상기 광투과부에서의 상기 홈의 깊이의 값을 D, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 L, 상기 필터층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 F 라고 했을 때에, D = L＋F 를 만족하도록 각각의 값을 설정한 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 패널.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께 (FR) 를 0.4∼2.0㎛로, 상기 필터층의 상기 광투과부에서의 두께 (FT) 를 FR＋(0∼1.0)㎛로, 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께 (LR) 를 1.8∼3.3㎛로, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께 (LT) 를 3.5∼5.3㎛로 각각 설정한 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 절연층에 덮인 스위칭 소자, 및 상기 절연층에 형성되어 상기 스위칭 소자와 상기 광투과성 전극을 도전 가능하게 접속하는 콘택트 홀을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 패널.
제 1 항에 기재된 반투과 반사형 액정 표시 패널, 및 상기 액정 표시 패널을 조명하는 조명 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 장치.
상면이 평탄한 절연층, 상기 절연층의 상면에 적층된 수지층, 상기 수지층의 일부에 형성되어 저면에서 상기 절연층의 상면을 노출시키는 홈이 형성된 광투과부, 상기 홈의 저면을 덮는 광투과성 전극, 및 상기 수지층 중 상기 광투과부 외의 부분을 덮는 반사막이 형성된 광반사부를 구비한 반투과 반사형 액정 표시 장치의 제조 방법으로서,

기판 위에 필터재를 적층하는 공정, 상기 필터재 중 상기 광투과부에 대응하는 부분에 광투과성의 레지스트층을 형성하는 공정, 및 상기 필터재 및 레지스트층을 에칭하여, 상기 광반사부에 대응하는 부분의 상기 필터재의 두께를 감소시켜, 상기 광반사부와 상기 광투과부에서 두께가 다른 필터층으로 형성하는 공정을 포함하며,

상기 광투과부에서의 상기 홈의 깊이의 값을 D, 상기 액정층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 액정층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 L, 상기 필터층의 상기 광투과부에서의 두께와 상기 필터층의 상기 광반사부에서의 두께의 차이의 값을 F 라고 했을 때에, D = L＋F 를 만족하도록 각각의 값을 설정한 것을 특징으로 하는 반투과 반사형 액정 표시 패널의 제조 방법.