KR100857518B1 - 액정 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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아키라 이나가키
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 다색(多色) 필터를 구비하는 액정 장치 및 그 액정 장치를 구비하는 전자 기기로서, 배향 규제 수단을 이용하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 액정 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 전극 기판과 대향 기판 중 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색 요소의 색을 4색 이상 가지며, 4색 이상의 색 중 소정의 3색 중 어느 한 색인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해져 있어, 각 색 사이에서 서로 다른 액정 장치이다. 전자 기기는 그 액정 장치를 구비하는 전자 기기이다.
Figure R1020070016681
머더 기판, 액정 표시 장치, 컬러 필터, 회소 필터

Description

액정 장치 및 전자 기기{LIQUID CRYSTAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1에서의 A-A선을 따른 액정 표시 장치의 단면의 단면도.
도 3의 (a)는 컬러 필터의 평면 구조를 나타내는 모식도, (b)는 복수의 제 2 기판이 형성된 머더 기판의 평면 구조를 나타내는 모식도.
도 4의 (a)는 4색 필터의 색 요소의 배열예를 나타내는 평면도, (b), (c)는 6색 필터의 색 요소의 배열예를 나타내는 평면도.
도 5는 액적 토출 헤드의 외관의 개요를 나타내는 사시도.
도 6의 (a)는 액적 토출 헤드의 구조를 나타내는 사시도, (b)는 액적 토출 헤드의 토출 노즐부의 상세 구조를 나타내는 단면도.
도 7은 컬러 필터 기판의 제조 공정을 나타내는 플로차트.
도 8은 컬러 필터 기판의 제조 과정을 나타내는 모식 단면도.
도 9는 액정 표시 장치의 제조 공정을 나타내는 플로차트.
도 10은 제 2 기판의 형성 과정을 나타내는 모식 단면도.
도 11은 액정층과 접하는 면에 돌기가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되지 않을 때의 액정의 배향 방향을 나타내는 액정 패널의 단면도.
도 12는 4색 필터의 1회소(繪素)에서의 돌기의 연장 방향을 나타내는 평면 도.
도 13은 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타내는 평면도.
도 14는 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타내는 평면도.
도 15는 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타내는 평면도.
도 16의 (a)는 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널에서, 구동전압이 인가되지 않을 때의 액정의 배향 방향을 나타내는 액정 패널의 단면도, (b)는 액정층과 접하는 면의 한쪽에 돌기가 형성되고, 액정층과 접하는 다른 쪽 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되지 않을 때의 액정의 배향 방향을 나타내는 액정 패널의 단면도.
도 17은 전자 기기의 일례인 대형 액정 텔레비전을 나타내는 외관 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 머더 기판 10 : 컬러 필터 기판
21 : 액정 표시 장치 22 : 액정 패널
27a, 127a, 128a : 제 1 기판 27b, 127b : 제 2 기판
31a : 기재 31b : 기재
34a, 104a, 105a : 제 1 전극 34b, 104b : 제 2 전극
36a, 36b : 배향막 38, 50 : 컬러 필터
52 : 색 요소 영역
53, 53B, 53C, 53G, 53M, 53R, 53W, 53Y : 색 요소
54, 57 : 회소 필터 56 : 격벽
81 : 유리 기판
82, 82a, 82b, 821a, 821b, 822a, 822b, 823a, 823b, 824a, 824b,
825a, 825b, 826a, 826b, 827a, 827b, 828a, 828b, 829a, 829b, 820a,
820b, 82Ja, 82Jb, 82Ka, 82Kb, 82Va, 82Vb, 82Wa, 82Wb : 돌기
83, 83a, 83b, 84, 84a : 오목부
100, 110 : 액정 패널 106a, 106b : 배향막
200 : 대형 액정 텔레비전 201 : 표시부
본 발명은 액정 장치 및 상기 액정 장치를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 액정을 내장하여, 화상을 구성하는 단위인 화소마다 화소 전극을 형성하고, 그 화소 전극에 인가되는 전압에 의해 액정의 배향 방향을 제어함으로써 화상을 형성하는 액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display) 등의 액정 장치가 알려져 있다. 액정 표시 장치는 정면에서 본 콘트라스트나 색 재현성 등의 화상 품질은 CRT(Cathode Ray tube)에 필적한다. 그러나, 화상 품질에 시각 의존성이 있고, CRT에 비해서 시야각이 좁다는 결점이 있어, 특허 문헌 1에는, 배향 규제 수단(도메인 규제 수단)을 설치함으로써, 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓힐 수 있는 액정 표시 장치가 개시되어 있다.
또한, 컬러 화상을 표시하기 위해서는, 예를 들면, 광의 3원색인 적색, 녹색, 청색의 필터를 각 화소마다 형성한다. 적색, 녹색, 청색의 필터가 형성된 화소는 그 색의 화소가 된다. 상기 적색, 녹색, 청색의 화소를 각 1화소 이상 포함하여 컬러 화상을 구성하는 단위(이하, 「회소(繪素)」라고 표기함) 중의 적색, 녹색, 청색의 강도를 색마다 변경함으로써 회소의 색을 만들어내고 있다. 재현할 수 있는 색 영역을 확대하기 위해서, 적색, 녹색, 청색의 필터에 추가하여 다른 색의 필터를 형성한 다색 필터가 사용되고 있다. 다색 필터에는, 적색, 녹색, 청색에 추가하여 적색, 녹색, 청색의 보색인 시안(청록), 마젠타(자홍), 옐로(황색)의 필터를 형성한 6색 필터나, 시안(청록색), 마젠타(자홍), 옐로(황색)의 3색에 녹색을 추가한 4색 보색 필터 등이 있다. 특허 문헌 2에는, 여러가지 다색 필터 및 다색 필터를 구비하는 전기 광학 패널이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 특허 제2947350호 공보
[특허 문헌 2] 일본국 공개 특허 2002-286927호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 개시된 배향 규제 수단(도메인 규제 수단)은 특허 문헌 2에 개시된 바와 같은 다색 필터를 구비하는 액정 표시 장치에 관한 배려가 이루어진 것이 아니었다. 배향 규제 수단을 필터면에 설치함으로써, 액정의 배향 방향을 규제하여, 보다 넓은 범위(시야각)에서 충분한 광량을 얻을 수 있게 된다. 시야각 중에서 배향 규제 수단에 의해 넓어진 부분, 즉, 배향 규제 수단에 의해 광량이 증가하여, 충분한 광량을 얻을 수 있게 된 부분에서, 배향 규제 수단이 광량 의 증가에 미치는 영향이 동일하여, 증가한 광량이 동일해도, 광이 필터를 통과함으로써, 증가한 광량이 색 밸런스에 미치는 영향은 필터의 색에 따라 다르다. 또한, 화소의 광이 투과하는 면적인 유효 면적에 따라서도 다르다. 즉, 다색 필터에서, 배향 규제 수단을 이용하여 각 색마다의 시야각을 넓혔을 때에, 넓어진 시야각 중에서, 반드시 적절한 색 밸런스가 실현된다는 것은 아니다라는 과제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로, 다색 필터를 구비하는 액정 장치 및 그 액정 장치를 구비하는 전자 기기로서, 배향 규제 수단을 이용하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 액정 장치 및 전자 기기를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 전극 기판과 대향 기판 중 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색 요소의 색을 4색 이상 가지며, 4색 이상의 색 중 적어도 3색의 소정의 색의 어느 한 색인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해져 있어, 각 색 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 한다.
다색 필터를 구비하는 액정 장치는 구비하는 색의 색 요소를 갖는 화소를 각 색마다 1화소 이상 포함하여 컬러 화상을 구성하는 단위(이하, 「회소」라고 표기함.) 중의 각 색의 강도를 색마다 변경함으로써 컬러 화상의 색을 만들어내고 있 다. 가무트(Gamut)상의 상기 다색 필터가 갖는 각 색의 점을 연결한 다각형의 내측의 색을 재현할 수 있다. 적어도 3색의 화소가 있으면, 가무트상의 3색의 점을 연결한 삼각형의 내측의 색을 재현할 수 있다.
배향 규제 수단을 색 요소면에 설치함으로써, 액정의 배향 방향을 규제하여, 보다 넓은 범위(시야각)에서 충분한 광량을 얻을 수 있게 된다. 시야각 내에서 배향 규제 수단에 의해 넓어진 부분, 즉, 배향 규제 수단에 의해 광량이 증가하여, 충분한 광량을 얻을 수 있게 된 부분에서, 배향 규제 수단이 광량의 증가에 미치는 영향이 동일하여, 증가한 광량이 동일해도, 광이 색 요소를 통과함으로써, 증가한 광량이 색 밸런스에 미치는 영향은 색 요소의 색에 따라 다르다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 회소를 구성하는 적어도 3색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 적어도 3색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 적어도 3색의 화소에서, 상기 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 소정의 색 이외의 색인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해져 있어, 각 색 사이에서 서로 다른 동시에, 소정의 색 중 어느 한 색인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향의 어느 쪽과도 다른 것이 바람직하다.
이 액정 장치의 구성에 의하면, 회소를 구성하는 각각의 색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각각 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 각 색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 각 화소에서 상기 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 소정의 색이 3원색인 적색, 녹색, 청색인 것이 바람직하다.
다색 필터를 구비하는 액정 장치의 대부분은 적은 색으로 넓은 색 재현 범위를 얻을 수 있는 광의 3원색 각 색의 색 요소를 갖는 화소를 구비하고 있다. 이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광의 3원색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각각 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 광의 3원색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 광의 3원색의 화소에서, 상기 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 색 요소의 색이 3원색 이외의 색인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해져 있어, 각 색 사이에서 서로 다른 것이 바람직하다.
이 액정 장치의 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광의 3원색 이외의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 광의 3원색 이외의 색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 광의 3원색 이외의 색의 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 광의 3원색에 대해서 넓어진 시야각 내에서 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 것에 더하여, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색 이외의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 소정의 색이 3원색인 적색, 녹색, 청색 각각의 보색인 청록색, 자홍색, 황색 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
보다 밝은 액정 장치를 실현하기 위해서, 광의 3원색과 동등한 넓은 색 재현 범위가 얻어지는 동시에, 광의 3원색보다 색이 엷기 때문에 밝은 화상이 얻어지는 광의 3원색의 보색의 색 요소를 갖는 보색 필터를 구비하는 액정 장치가 알려져 있다. 이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광의 3원색의 보색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각각 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 광의 3원색의 보색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 광의 3원색의 보색의 색의 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색의 보색의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 색 요소의 색이 3원색의 보색 이외의 색인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해져 있어, 각 색 사이에서 서로 다른 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광의 3원색의 보색 이외의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 광의 3원색의 보색 이외의 색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 광의 3원색의 보색 이외의 색의 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 광의 3원색의 보색에 대해서, 넓어진 시야각 내에서 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 것에 더하여, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색의 보색 이외의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으 로써, 넓어진 시야각 중에서 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 전극 기판과 대향 기판 중 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색 요소의 색으로서, 3원색인 적색, 녹색, 청색과, 그 3원색의 보색인 청록색, 자홍색, 황색을 구비하고, 색 요소의 색이 3원색 중 어느 하나인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 각 색 사이에서 서로 다르고, 색 요소의 색이 3원색의 보색 중 어느 하나인 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 각 색 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 한다.
배향 규제 수단을 색 요소면에 설치함으로써, 액정의 배향 방향을 규제하여, 보다 넓은 범위(시야각)에서 충분한 광량을 얻을 수 있게 된다. 시야각 내에서 배향 규제 수단에 의해 넓어진 부분, 즉, 배향 규제 수단에 의해 광량이 증가하여, 충분한 광량을 얻을 수 있게 된 부분에서, 배향 규제 수단이 광량의 증가에 미치는 영향이 동일하여, 증가한 광량이 동일해도, 광이 색 요소를 통과함으로써 색 밸런스에 미치는 영향은 색 요소의 색에 따라 다르다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 회소를 구성하는 광의 3원색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각각 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 광의 3원색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마 다 설정함으로써, 광의 3원색의 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 개별적으로 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 광의 3원색이 가무트상에 형성하는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다. 마찬가지로, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색의 보색의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 광의 3원색의 보색이 가무트상에 형성하는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 전극 기판과 대향 기판 중 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색 요소의 색으로서, 3원색인 적색, 녹색, 청색과, 그 3원색의 보색인 청록색, 자홍색, 황색을 구비하고, 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 색 요소의 색이 서로 보색의 관계에 있는 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 서로 보색 관계에 있는 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 서로 보색 관계에 있는 색의 색 요소를 갖는 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 서로 보색 관계에 있는 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 서로 보색 관계에 있는 색에 대해서 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 전극 기판과 대향 기판 중 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색 요소는 광이 투과하는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색 요소와, 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색 요소이며, 제 1 색 요소 및 제 2 색 요소 중 적어도 한쪽에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 제 1 색 요소의 각 색 사이 또는 제 2 색 요소의 각 색 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 한다.
배향 규제 수단을 색 요소면에 설치함으로써, 액정의 배향 방향을 규제하여, 보다 넓은 범위(시야각)에서 충분한 광량을 얻을 수 있게 된다. 시야각 내에서 배 향 규제 수단에 의해 넓어진 부분, 즉, 배향 규제 수단에 의해 광량이 증가하여, 충분한 광량을 얻을 수 있게 된 부분에서, 배향 규제 수단이 광량의 증가에 미치는 영향이 동일하여, 증가한 광량이 동일해도, 광이 색 요소를 통과함으로써, 증가한 광량이 색 밸런스에 미치는 영향은 색 요소의 광이 투과하는 면적인 유효 면적에 따라 다르다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 유효 면적이 동일한 색 요소의 각 색 사이에서, 각 색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각각 다르다. 따라서, 동일한 유효 면적의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 동일한 유효 면적의 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 각 색마다 개별적으로 조정하여 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 유효 면적이 동일한 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서, 유효 면적이 동일한 색 요소의 색이 가무트상에 형성하는 다각형의 내측의 색에 대해서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 전극 기판과 대향 기판 중 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색 요소는 광이 투과하는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색 요소 와, 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색 요소이며, 제 1 색 요소 또는 제 2 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 제 1 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향과, 제 2 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
다색 필터에서, 색 밸런스를 적정하게 하기 위해서, 색 요소의 색에 따라 유효 면적을 변경하는 것이 행해지고 있다. 본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 유효 면적이 다른 색 요소간에, 각 색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 다르다. 따라서, 다른 유효 면적의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 유효 면적마다 설정함으로써, 다른 유효 면적의 화소에서, 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 유효 면적에 따른 적절한 방향으로 각 유효 면적마다 개별적으로 조정하여 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 유효 면적이 다른 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색 요소의 유효 면적에 따라 배향 방향을 개별적으로 설정하여, 유효 면적을 변경함으로써 적절한 색 밸런스가 얻어지는 각 색에 대해서, 넓어진 시야각 내에서 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 색 요소의 각 색 사이에서 서로 다른 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 각각의 색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각각 다르다. 따라서, 회소를 구성하는 각 색의 화소에서의 배향 규제 수단의 연장 방향을 각 색마다 설정함으로써, 각 화소에서 그 배향 규제 수단의 연장 방향에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향에 설정하는 것이 가능하다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 내에서 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 배향 규제 수단의 연장 방향이 제 1 연장 방향과 제 2 연장 방향이며, 하나의 색 요소에 대응하는 배향 규제 수단은 제 1 연장 방향으로 연장되는 배향 규제 수단과, 제 2 연장 방향으로 연장되는 배향 규제 수단의 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
일방향으로 연장되는 배향 규제 수단을 설치함으로써, 일방향의 시야각을 넓힐 수 있다. 일방향의 시야각이란, 예를 들면, 액정 장치의 좌우 방향의 시야각이거나, 상하 방향의 시야각이거나, 경사진 일방향의 시야각이다. 이 구성에 의하면, 2방향으로 연장되는 배향 규제 수단에 의해 2방향의 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 배향 규제 수단이 액정과 접촉하는 면에 형성된 돌기,또는 액정과 접촉하는 면에 형성된 오목부인 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 돌기 또는 오목부가 액정이 기울어지는 방향을 규제하는 배향 규제 수단으로서 기능한다. 액정을 배향시키기 위한 화소 전극에 구동 전압 이 인가되지 않은 상태의 액정 장치에서, 액정의 액정 분자는 배향막에 수직으로 배향한다. 액정층에 접하는 평탄한 면에 돌기 또는 오목부를 형성하면, 돌기 또는 오목부의 측벽면에 접하는 액정 분자는 돌기 또는 오목부의 측벽면에 거의 수직으로 배향하기 때문에, 평탄한 면에 대해서는 기울어져 배향한다. 화소 전극에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자는 방향을 변경하여 자계에 직각인 방향으로 배향한다. 이 때, 구동 전압이 인가되지 않은 상태에서 기울어진 액정 분자는 경사한 방향에 더 경사하여 방향을 바꾸고, 그 액정 분자의 영향을 받아서 주위의 액정 분자도 동일한 방향으로 경사하여 방향을 바꾼다. 이에 따라, 액정 분자가 기울어지는 방향이 일정해진다.
이 경우, 액정 장치는 돌기, 또는 오목부는 각 색 요소마다 돌기 또는 오목부 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 형성되어 있어도 좋다.
이 경우, 액정 장치는 오목부가 화소 전극에 슬릿을 설치함으로써 형성되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 화소 전극에 슬릿을 형성하는 것만으로, 오목부를 형성하기 위해서 다른 부재를 설치하는 것을 필요로 하지 않고, 오목부를 형성할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 배향 규제 수단이 인접하는 화소 전극 사이의 간격인 것이 바람직하다.
IPS(In-Plane SWITCHING) 방식의 액정 장치에서는, 액정층을 사이에 끼워 액정층에 접하는 면의 한쪽 면에 화소 전극을 형성하고, 1 화소 내에 적어도 2이상의 독립된 화소 전극을 형성한다. 1 화소 내의 화소 전극간에 구동 전압을 인가하면, 구동 전압을 인가하지 않은 상태에서는 화소 전극면에 거의 수직인 상태였던 액정 분자가 화소 전극면에 거의 평행해지도록 방향을 변화시킨다. 이 때, 화소 전극면에 거의 수직인 상태였던 액정 분자는 구동 전압을 인가된 2개의 화소 전극간의 쪽으로 배열되도록 하여 방향을 바꾸기 때문에, 화소 전극 사이의 간격이 배향 규제 수단으로서 기능한다.
본 발명에 따른 전자 기기는 상기 청구항 중 어느 한 항에 기재된 액정 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자 기기에 의하면, 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써 넓어진 시야각 내에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 액정 장치를 구비함으로써, 넓은 시야각에서 색 밸런스가 취해진 적합한 전자 기기를 실현할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 액정 장치의 일례인 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기의 일 실시예에 관해서 도면을 참조하여 설명한다. 액정 표시 장치는 수직 배향용의 배향막이 설치되는 컬러 필터 기판, 이 컬러 필터 기판을 사용한 MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식의 액정 표시 장치를 예로 들어 설명한다. 또한, 이하의 설명에 사용하는 도면은 각 부재 및 각 층을 인식 가능한 크기로 하기 위해서, 각 부재 및 각 층의 축척을 적절히 변경하고 있다.
(제 1 실시예)
먼저, 액정 표시 장치의 구성에 관하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에서의 A-A로 표기한 선을 따른 액정 표시 장치의 단면의 단면도이다. 도 1에서, 액정 표시 장치(21)는 액정 패널(22)에 반도체 칩으로서의 액정 구동용 IC(23a, 23b)를 실장하고, 배선 접속 요소로서의 FPC(Flexible Printed Circuit)(24)를 액정 패널(22)에 접속하고, 또한 액정 패널(22)의 이면측에 조명 장치(26)를 백라이트로서 설치함으로써 형성된다.
액정 패널(22)은 제 1 기판(27a)과 제 2 기판(27b)을 밀봉재(28)를 통하여 접합시킴으로써 형성된다. 밀봉재(28)는, 예를 들면, 스크린 인쇄 등에 의해 에폭시계 수지를 제 1 기판(27a) 또는 제 2 기판(27b)의 내측 표면에 환형상으로 부착시킴으로써 형성된다. 또한, 밀봉재(28)의 내부에는, 도전성 재료에 의해 구형 또는 원통 형상으로 형성된 도통재(29)(도 2 참조)가 분산 상태로 포함된다.
도 2에서, 제 1 기판(27a)은 투명한 유리나, 투명한 플라스틱 등에 의해 형성된 판형상의 기재(31a)를 갖는다. 이 기재(31a)의 내측 표면(도 2의 상측 표면)에는 반사막(32)이 형성되고, 그 위에 절연막(33)이 적층되고, 그 위에 제 1 전극(34a)이 화살표(D) 방향에서 보아 스트라이프 형상(도 1 참조)으로 형성되고, 또한 그 위에 배향막(36a)이 형성된다. 또한, 기재(31a)의 외측 표면(도 2의 하측 표면)에는 편광판(37a)이 부착 등에 의해 장착된다.
도 1에서는 제 1 전극(34a)의 배열을 알기 쉽게 나타내기 위해서, 그들의 스트라이프 간격을 실제보다도 대폭으로 넓게 그리고 있으며, 따라서, 제 1 전극(34a)의 개수가 적게 그려져 있지만, 실제로는, 제 1 전극(34a)은 도 1에 그려진 개수보다 다수개가 기재(31a) 위에 형성된다. 제 1 기판(27a)이 전극 기판 또는 대향 기판에 상당한다.
도 2에서, 제 2 기판(27b)은 투명한 유리나, 투명한 플라스틱 등에 의해 형성된 판형상의 기재(31b)를 갖는다. 이 기재(31b)의 내측 표면(도 2의 하측 표면)에는 컬러 필터(38)가 형성되고, 그 위에 제 2 전극(34b)이 상기 제 1 전극(34a)과 직교하는 방향으로 화살표(D) 방향에서 보아 스트라이프 형상(도 1 참조)으로 형성되고, 또한 그 위에 배향막(36b)이 형성된다. 또한, 기재(31b)의 외측 표면(도 2의 상측 표면)에는 편광판(37b)이 부착 등에 의해 장착된다.
도 1에서는, 제 2 전극(34b)의 배열을 알기 쉽게 나타내기 위해서, 제 1 전극(34a)의 경우와 마찬가지로, 그들의 스트라이프 간격을 실제보다도 대폭으로 넓게 그리고 있으며, 따라서, 제 2 전극(34b)의 개수가 적게 그려져 있지만, 실제로는, 제 2 전극(34b)은 도 1에 그려진 개수보다 다수개가 기재(31b) 위에 형성된다. 제 2 기판(27b)이 대향 기판 또는 전극 기판에 상당한다.
도 2에서, 제 1 기판(27a), 제 2 기판(27b) 및 밀봉재(28)에 의해 둘러싸이는 간극, 소위 셀 갭 내에는 액정(L)이 봉입되어 있다. 제 1 기판(27a) 또는 제 2기판(27b)의 내측 표면에는 미소하고 구형인 스페이서(39)가 다수 분산되어, 이들의 스페이서(39)가 셀 갭 내에 존재함으로써 그 셀 갭의 두께가 균일하게 유지된다.
제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b)은 서로 직교 관계로 배치되고, 그들의 교차점은 도 2의 화살표(D) 방향에서 보아 도트 매트릭스 형상으로 배열된다. 그리 고, 그 도트 매트릭스 형상의 각 교차점이 1개의 화소 픽셀을 구성한다. 컬러 필터(38)는 1개의 화소 픽셀에 1개의 색 요소(53)(도 3 참조)가 겹치도록 색 요소 영역(도 3 참조)이 형성되어 있다. 예를 들면, 3원색의 컬러 필터는 R(적색), G(녹색), B(청색)의 각 색을 화살표(D) 방향에서 보아 소정의 패턴, 예를 들면, 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등의 패턴으로 배열시킴으로써 형성되어 있다. 상기한 1개의 화소 픽셀은 그들 R, G, 또는 B의 색 요소(53)의 1개씩에 대응하고 있다. 그리고 R, G, B 3색의 각 1화소 픽셀로 이루어지는 3화소 픽셀이 1개의 유닛이 되어 화상을 구성하는 최소 단위(이후, 「회소」라고 표기함.)가 구성된다.
도트 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 화소 픽셀, 따라서, 회소를 선택적으로 발광시킴으로써, 액정 패널(22)의 제 2 기판(27b)의 외측에 문자, 숫자 등과 같은 상(像)이 표시된다. 이와 같이 하여 상이 표시되는 영역이 유효 화소 영역이고, 도 1 및 도 2에서 화살표(V)에 의해 표시되는 평면적인 직사각형 영역이 유효 표시 영역으로 되어 있다.
도 2에서, 반사막(32)은 APC 합금, Al(알루미늄) 등과 같은 광 반사성 재료에 의해 형성되고, 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b)의 교차점인 각 화소 픽셀에 대응하는 위치에 개구(41)가 형성되어 있다. 결과적으로, 개구(41)는 도 2의 화살표(D) 방향에서 보아, 화소 픽셀과 동일한 도트 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
제 1 전극(34a) 및 제 2 전극(34b)은, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 도전성 재료로 이루어지며, 적당한 전기 저항과 투명 성을 갖도록 성막되어 있다. 막 두께는 약 0.1㎛이다. 또한, 배향막(36a, 36b)은 폴리이미드계 수지를 균일한 두께의 막 형상으로 부착시킴으로써 형성된다. MVA 방식의 액정 표시 장치에서는, 이들의 배향막(36a, 36b)에 의해, 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b)간에 전압이 인가되지 않은 상태에서는, 액정(L)의 액정 분자(La)(도 11 참조)는 배향막(36a) 또는 배향막(36b)에 거의 수직으로 배향한다. 즉, 제 1 기판(27a) 및 제 2 기판(27b)의 표면에 대해서 거의 수직으로 배향한다.
도 1에서, 제 1 기판(27a)은 제 2 기판(27b)보다도 넓은 면적으로 형성되어 있고, 이들의 기판을 밀봉재(28)에 의해 접합시켰을 때, 제 1 기판(27a)은 제 2 기판(27b)의 외측으로 돌출하는 기판 돌출부(27c)를 갖는다. 그리고, 이 기판 돌출부(27c)에는, 제 1 전극(34a)에서 뻗어나오는 인출 배선(34c), 밀봉재(28)의 내부에 존재하는 도통재(29)(도 2 참조)를 통하여 제 2 기판(27b) 위의 제 2 전극(34b)과 도통하는 인출 배선(34d), 액정 구동용 IC(23a)의 입력용 범프, 즉, 입력용 단자에 접속되는 금속 배선(34e), 그리고 액정 구동용 IC(23b)의 입력용 범프에 접속되는 금속 배선(34f) 등과 같은 각종 배선이 적절한 패턴으로 형성된다.
본 실시예에서는 제 1 전극(34a)에서 연장되는 인출 배선(34c) 및 제 2 전극(34b)에 도통하는 인출 배선(34d)은 그들의 전극과 동일 재료인 ITO, 즉, 도전성 산화물에 의해 형성된다. 또한, 액정 구동용 IC(23a,23b) 입력측의 배선인 금속 배선(34e, 34f)은 전기 저항값이 낮은 금속 재료, 예를 들면, APC 합금에 의해 형성된다. APC 합금은 주로 Ag을 포함하고, 부수하여 Pd 및 Cu를 포함하는 합금, 예를 들면, Ag 98%, Pd 1%, Cu 1%로 이루어지는 합금이다.
액정 구동용 IC(23a) 및 액정 구동용 IC(23b)는 ACF(Anisotropic Conductive Film : 이방성 도전막)(42)에 의해 기판 돌출부(27c)의 표면에 접착되어 실장되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 기판 위에 반도체 칩이 직접적으로 실장되는 구조의, 소위 COG(Chip On Glass) 방식의 액정 패널로서 형성되어 있다. 이 COG 방식의 실장 구조에서는, ACF(42)의 내부에 포함되는 도전 입자에 의해, 액정 구동용 IC(23a, 23b)의 입력측 범프와 금속 배선(34e, 34f)이 도전 접속되고, 액정 구동용 IC(23a, 23b)의 출력측 범프와 인출 배선(34c, 34d)이 도전 접속된다.
도 1에서, FPC(24)는 가요성(可撓性)의 수지 필름(43)과, 칩 부품(44)을 포함하여 구성된 회로(46)와 금속 배선 단자(47a)를 갖는다. 회로(46)는 수지 필름(43)의 표면에 납땜 그 외의 도전 접속 수법에 의해 직접적으로 탑재된다. 또한, 금속 배선 단자(47a)는 APC 합금, Cr, Cu 그 외의 도전 재료에 의해 형성된다. FPC(24) 중 금속 배선 단자(47a)가 형성된 부분은, 제 1 기판(27a) 중 금속 배선(34e) 및 금속 배선(34f)이 형성된 부분에 ACF(42)에 의해 접속된다. 그리고, ACF(42)의 내부에 포함되는 도전 입자의 기능에 의해, 기판측의 금속 배선(34e, 34f)과 FPC(24)측의 금속 배선 단자(47a)가 도통한다.
FPC(24)의 반대측의 주변 단부에는 외부 접속 단자(47b)가 형성되어, 이 외부 접속 단자(47b)가 도시하지 않은 외부 회로에 접속된다. 그리고, 이 외부 회로에서 전송되는 신호에 의거하여 액정 구동용 IC(23a, 23b)가 구동되어, 제 1 전극(34a) 및 제 2 전극(34b)의 한쪽에 주사 신호가 공급되고, 다른 쪽에 데이터 신호가 공급된다. 이에 따라, 유효 표시 영역(V) 내에 배열된 도트 매트릭스 형상의 화소 픽셀이 개개의 픽셀마다 전압 제어되고, 그 결과, 액정(L)의 배향이 개개의 화소 픽셀마다 제어된다.
도 1에서, 소위 백라이트로서 기능하는 조명 장치(26)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 아크릴 수지 등으로 구성된 도광체(12)와, 그 도광체(12)의 광 출사면(12b)에 설치된 확산 시트(19)와, 도광체(12)의 광 출사면(12b)의 반대면에 설치된 반사 시트(14)와, 발광원으로서의 LED(Light Emitting Diode)(16)를 갖는다.
LED(16)는 LED 기판(17)에 지지되고, 그 LED 기판(17)은, 예를 들면, 도광체(12)와 일체로 형성된 지지부(도시 생략)에 장착된다. LED 기판(17)이 지지부의 소정 위치에 장착됨으로써, LED(16)가 도광체(12)의 측변 단면인 광 수용면(12a)에 대향하는 위치에 놓인다. 또한, 부호 18은 액정 패널(22)에 가해지는 충격을 완충하기 위한 완충재를 나타내고 있다.
LED(16)가 발광하면, 그 광은 광 수용면(12a)으로부터 수용되어 도광체(12)의 내부로 유도되고, 반사 시트(14)나 도광체(12)의 벽면에서 반사하면서 전파되는 동안에 광 출사면(12b)으로부터 확산 시트(19)를 통하여 외부에 평면광으로서 출사된다.
본 실시예의 액정 표시 장치(21)는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 태양광, 실내광 등과 같은 외부광이 충분히 밝은 경우에는, 도 2에서, 제 2 기판(27b)측에서 외부광이 액정 패널(22)의 내부로 수용되고, 그 광이 액정(L)을 통과한 후에 반사막(32)에서 반사하고 다시 액정(L)에 공급된다. 액정(L)은 이것을 사이에 삽입하는 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b) 사이에 인가하는 전압에 의해 화소 픽셀마 다 배향 제어되어 있고, 이것에 의해, 액정(L)에 공급된 광은 화소 픽셀마다 투과율이 제어된다. 1회소를 구성하는 R, G, B의 각 화소 픽셀의 밝기에 의해, 액정 패널(22)의 외부로부터 육안으로 확인되는 회소의 색이 형성되고, 그 회소의 조합으로, 액정 패널(22)의 외부에 문자, 숫자 등과 같은 상이 표시된다. 이에 따라, 반사형의 표시가 행해진다.
한편, 외부광의 광량을 충분히 얻을 수 없는 경우에는, LED(16)가 발광하여 도광체(12)의 광 출사면(12b)으로부터 평면광이 출사되고, 그 광이 반사막(32)에 형성된 개구(41)를 통해서 액정(L)에 공급된다. 이 때, 반사형의 표시와 같은 방법으로, 공급된 광이 배향 제어되는 액정(L)에 의해 화소 픽셀마다 각각의 투과율로 투과하고, 이에 따라, 외부에 상이 표시된다. 이에 따라, 투과형의 표시가 행해진다.
다음에, 제 2 기판(27b)에 형성되어 있는 컬러 필터(38) 등의 컬러 필터의 구성에 관하여 설명한다. 도 3의 (a)는 컬러 필터의 일 실시예의 평면 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 3의 (b)는 복수의 제 2 기판이 형성된 머더 기판의 평면 구조를 모식적으로 나타내고 있다.
컬러 필터(50)는 유리, 플라스틱 등의 사각 형상의 기판의 표면에 복수의 색 요소 영역(52)(도 4, 도 8의 (e) 참조)을 도트 패턴 형상, 본 실시예에서는 도트 매트릭스 형상으로 형성하여, 그 색 요소 영역(52)에 색 요소(53)를 형성하고, 또한 그 위에 보호막을 적층함으로써 형성되어 있다. 또한, 도 3의 (a)는 보호막을 제거한 상태의 컬러 필터(50)를 평면적으로 나타내고 있다.
상기 컬러 필터(50)가 형성된 사각 형상의 컬러 필터 기판(10)은, 예를 들면, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같은 대면적의 머더 기판(1)으로부터 절취된다. 보다 상세하게는, 우선, 머더 기판(1) 내에 설정된 복수의 컬러 필터 형성 영역(11) 각각의 표면에 컬러 필터(50)의 1개분의 패턴을 형성하고, 또한 그들의 컬러 필터 형성 영역(11)의 주위에 절단용의 홈을 형성한다. 또한, 그들의 홈을 따라 머더 기판(1)을 절단함으로써, 컬러 필터(50)가 형성된 사각 형상의 컬러 필터 기판(10)이 형성된다.
다음에, 색 요소의 배열에 관하여 설명한다. 색 요소(53)는 투광성이 없는 수지 재료에 의해 격자 형상의 패턴으로 형성된 격벽(56)에 의해 구획되어 도트 매트릭스 형상으로 늘어선 복수의 예를 들면, 사각 형상의 색 요소 영역(52)을 색재로 메움으로써 형성된다. 도 4는 색 요소의 배열예를 나타낸 평면도이다. 도 4의 (a)는 4색 필터의 배열예를 도 4의 (b), (c)는 6색 필터의 배열예를 나타내고 있다. 이 배열로서는, 예를 들면, 스트라이프 배열, 모자이크 배열, 델타 배열 등이 알려져 있다. 스트라이프 배열은 매트릭스의 종렬이 모두 동일색의 색 요소(53)가 되는 배열이다. 모자이크 배열은 횡방향의 각 행마다 색 요소(53) 1개분만큼 색을 비켜놓은 배열로, 3색 필터의 경우, 종횡의 직선상에 늘어선 임의의 3개의 색 요소(53)가 3색이 되는 배열이다. 그리고, 델타 배열은 색 요소(53)의 배치를 매우 다르게 하여, 3색 필터의 경우, 임의의 인접하는 3개의 색 요소(53)가 다른 색이 되는 배색이다.
도 4의 (a)에 나타낸 4색 필터에서, 색 요소(53)는 각각이 R(적색), G(녹색 ), B(청색), W(무색 투명) 중 어느 1색의 색재에 의해 형성되어 있다. 인접하여 형성된 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명)의 색 요소(53R, 53G, 53B, 53W)를 각 1개씩 포함하는 색 요소(53)의 세트에서, 화상을 구성하는 최소 단위인 회소의 필터(이후, 「회소 필터」라고 표기함.)를 형성하고 있다. 1회소 필터 내의 색 요소(53R, 53G, 53B, 53W) 중 어느 1개 또는 그들의 조합에 광을 선택적으로 통과시킴으로써, 풀 컬러 표시를 행한다. 이 때, 투광성이 없는 수지 재료에 의해 형성된 격벽(56)은 블랙 매트릭스로서 작용한다. 도 4의 (a)에 나타낸 4색 필터에서는, 그들의 회소 필터(54)가 스트라이프 배열로 배열되어 있다.
도 4의 (b)에 나타낸 6색 필터에서, 색 요소(53)는 각각이 R(적색), G(녹색), B(청색), C(시안 또는 청록색), M(마젠터 또는 자홍색), Y(옐로 또는 황색) 중 어느 1색의 색재에 의해 형성되어 있다. 인접하여 형성된 R(적색), G(녹색), B(청색), C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색 요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y)를 각1개씩 포함하는 색 요소(53)의 세트로, 하나의 회소에 대응하는 회소 필터(57)를 형성하고 있다. 광의 3원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)이 가로(도 4에 나타낸 X방향) 일렬로 배치되어 있고, R(적색), G(녹색), B(청색)의 보색인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)가 각각 보색의 관계에 있는 색과 인접하도록 배치되어 있다. 1회소 필터 내의 색 요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y) 중 어느 1개 또는 그들을 조합하여 광을 선택적으로 통과시킴으로써, 풀 컬러 표시를 행한다. 도 4의 (b)에 나타낸 6색 필터에서는, 그들의 회소 필터(57)가 스트라이프 배열되어 있다. 도 4의 (c)에 나타낸 6색 필터에서는, 그들의 회소 필터(57)가 모자이크 배열로 배열되 어 있다.
도 4의 (b) 또는 (c)에 나타낸 6색 필터에서, 광의 3원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)의 보색인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색 요소(53C, 53M, 53Y)의 면적은 R(적색), G(녹색), B(청색)의 색 요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 작아져 있다. 이것은 색 요소에 따라 동일한 광원이라도 출력 광의 밝기가 다른 것을 색 요소(53)의 면적으로 보정하기 위함이다. 1개의 색 요소(53)의 크기는, 예를 들면, 30㎛×100㎛, 또는 30㎛×60㎛과 30㎛×20㎛이다. 또한, 색 요소(53)간의 간격, 소위 엘리먼트간 피치는, 예를 들면, 45㎛이다.
다음에, 상기 컬러 필터(50) 등의 컬러 필터의 형성에 이용되는 액적 토출법에 관하여 설명한다. 액적 토출법의 토출 기술로서는, 대전 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기 기계 변환 방식, 전기 열 변환 방식, 정전(靜電) 흡인 방식 등을 들 수 있다. 대전 제어 방식은 재료에 대전 전극으로 전하를 부여하고, 편향 전극으로 재료의 비상 방향을 제어하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 가압 진동 방식은 재료에 30kg/㎠ 정도의 초고압을 인가하여 토출 노즐 선단측에 재료를 토출시키는 것으로, 제어 전압을 걸지않은 경우에는 재료가 직진하여 토출 노즐로부터 토출되고, 제어 전압을 걸면 재료간에 정전적인 반발이 일어나서, 재료가 비산하여 토출 노즐로부터 토출되지 않는다. 또한, 전기 기계 변환 방식은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스적인 전기 신호를 받아서 변형되는 성질을 이용한 것으로, 피에조 소자가 변형됨으로써 재료를 저장한 공간에 가요 물질을 통하여 압력을 주고, 이 공간으로부터 재료를 압출하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다.
또한, 전기 열 변환 방식은 재료를 저장한 공간 내에 설치한 히터에 의해, 재료를 급격하게 기화시켜서 버블(기포)을 발생시키고, 버블의 압력에 의해 공간 내의 재료를 토출시키는 것이다. 정전 흡인 방식은 재료를 저장한 공간 내에 미소 압력을 가하여, 토출 노즐에 재료의 메니스커스를 형성하고, 이 상태에서 정전 인력(引力)을 가하고나서 재료를 꺼내는 것이다. 또한, 이 밖에, 전장에 의한 유체(流體)의 점성 변화를 이용하는 방식이나, 방전 불꽃으로 튀기는 방식 등의 기술도 적용 가능하다. 액적 토출법은 재료의 사용에 낭비가 적고, 게다가 원하는 위치에 원하는 양의 재료를 정확하게 배치할 수 있다는 이점을 갖는다. 이 중, 피에조 방식은 액상 재료에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성 등에 영향을 주지 않는 등의 이점을 갖는다. 본 실시예에서는, 액상 재료 선택의 자유도의 높이, 및 액적의 제어성의 장점에서 상기 피에조 방식을 이용한다.
다음에, 본 발명에 따른 디바이스를 액적 토출법에 의해 제조할 때에 사용되는 디바이스 제조 장치의 액적 토출 헤드에 관하여 설명한다. 이 디바이스 제조 장치는 액적 토출 헤드로부터 기판에 대해서 액적을 토출(적하)함으로써 디바이스를 제조하는 액적 토출 장치(잉크젯 장치)이다. 도 5는 액적 토출 헤드의 외관의 개요를 나타낸 도면이다. 도 5의 (a)는 액적 토출 헤드의 외관의 개요를 나타낸 사시도이고, 도 5의 (b)는 노즐의 배열을 나타낸 도면이다. 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 헤드(62)는, 예를 들면, 복수의 토출 노즐(67)이 배열되어 이루어지는 노즐 열(68)을 갖는다. 토출 노즐(67)의 수는, 예를 들면, 180이고, 토출 노즐(67)의 구멍 직경은, 예를 들면, 28㎛이고, 토출 노즐(67)의 피치는, 예 를 들면, 141㎛이다(도 5의 (b) 참조). 도 5의 (a)에 나타낸 기준 방향(S)은 기판 위의 임의의 위치에 액적을 착탄시키기 위해서 액적 토출 헤드(62)가 기판에 대해서 상대 이동할 때의 주(主)주사(走査) 방향을 나타내고, 배열 방향(T)은 노즐 열(68)에서의 토출 노즐(67)의 배열 방향을 나타내고 있다.
도 6의 (a)는 액적 토출 헤드의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 6의 (b)는 액적 토출 헤드의 토출 노즐부의 상세 구조를 나타낸 단면도이다. 도 6의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 각각의 액적 토출 헤드(62)는 진동판(73)과 노즐 플레이트(74)를 구비하고 있다. 진동판(73)과 노즐 플레이트(74) 사이에는, 액상 재료 탱크(도시 생략)로부터 구멍(77)을 통하여 공급되는 재료액이 항상 충전되는 액체 저장소(75)가 위치하고 있다. 또한, 진동판(73)과 노즐 플레이트(74) 사이에는, 복수의 헤드 격벽(71)이 위치하고 있다. 그리고, 진동판(73)과 노즐 플레이트(74)와 1쌍의 헤드 격벽(71)에 의해 둘러싸인 공간이 캐비티(70)이다. 캐비티(70)는 토출 노즐(67)에 대응하여 설치되어 있기 때문에, 캐비티(70)의 수와 토출 노즐(67)의 수는 동일하다. 캐비티(70)에는, 1쌍의 헤드 격벽(71) 사이에 위치하는 공급구(76)를 통하여, 액체 저장소(75)로부터 재료액이 공급된다.
진동판(73) 위에는, 각각의 캐비티(70)에 대응하여 진동자(72)가 위치한다. 진동자(72)는 피에조 소자(72c)와, 피에조 소자(72c)를 사이에 끼우는 1쌍의 전극(72a, 72b)으로 이루어진다. 이 1쌍의 전극(72a, 72b)에 구동 전압을 부여함으로써, 대응하는 토출 노즐(67)로부터 액상 재료가 액적이 되어 토출된다. 토출 노즐(67)로부터 토출되는 액상 재료의 일부가 노즐 플레이트(74)에 부착되는 것을 억 제하기 위해서, 노즐 플레이트(74)의 외면은 액상 재료에 대해서 발액성을 갖는 발액 처리층(2P)이 형성되어 있다.
제어 장치(도시 생략)는 피에조 소자(72c)에 대한 인가 전압의 제어, 즉, 구동 신호를 제어함으로써, 복수의 토출 노즐(67)의 각각에 대해서 액상 재료의 토출 제어를 행한다. 보다 상세하게는, 토출 노즐(67)로부터 토출되는 액적의 체적이나, 단위 시간당 토출되는 액적의 수, 기판 위에 착탄된 액적끼리의 거리 등을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 노즐 열(68)에 늘어서는 복수의 토출 노즐(67) 중에서, 액적을 토출시키는 토출 노즐(67)을 선택적으로 사용함으로써, 배열 방향(T)의 방향에서는, 노즐 열(68)의 길이의 범위로서 토출 노즐(67)의 피치 간격으로, 복수의 액적을 동시에 토출할 수 있다. 기준 방향(S)의 방향에서는, 기판 위에 착탄된 액적끼리의 거리를 그 액적을 토출하는 토출 노즐(67)마다 개별적으로 변화시킬 수 있다. 또한, 토출 노즐(67)의 각각으로부터 토출되는 액적의 체적은 1pl∼300pl(피코리터)의 사이에서 가변된다.
<컬러 필터 기판의 제조 방법>
다음에, 컬러 필터 기판의 제조 공정에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 컬러 필터 기판의 제조 공정을 나타낸 플로차트이고, 도 8의 (a)∼(g)는 컬러 필터 기판의 제조 과정을 나타낸 모식 단면도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 컬러 필터 기판(10)의 제조 방법은 유리 기판(81)(머더 기판(1) : 도 3 참조)의 표면이 발액성을 갖도록 표면 처리하는 발액화 처리 공정(스텝 S1)과, 격벽(56)을 형성하는 영역에 대응하는 유리 기 판(81)의 발액화 처리된 표면이 친액성을 갖도록 표면 처리하는 친액화 처리 공정(스텝 S2)을 구비하고 있다. 또한, 유리 기판(81) 위에 복수의 색 요소 영역(52)을 구획하도록 격벽부를 형성하는 공정(스텝 S3)과, 복수의 색 요소 영역(52)에 다른 색 요소 형성 재료를 포함하는 기능액을 토출하여 복수 종의 색 요소(53)를 형성하는 색 요소 형성 공정(스텝 S6)을 구비하고 있다.
도 7의 스텝 S1은 발액화 처리 공정이다. 스텝 S1에서는, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(81)의 표면에 박막(86)을 형성하여 발액성을 부여한다. 박막(86)의 형성 방법으로서는, 발액성을 갖는 재료로서 FAS(플루오르화 알킬 실란) 또는 HMDS(헥사메틸디실란)을 이용하여, 거의 단분자막으로 이루어지는 박막(86)을 형성한다. 보다 상세하게는, 유리 기판(81)의 표면에 자기 조직화막을 형성하는 방법 등을 채용할 수 있다.
자기 조직막 형성법에서는, 유리 기판(81)의 표면에 유기 분자막 등으로 이루어지는 자기 조직화막을 형성한다. 유기 분자막은 유리 기판(81)에 결합 가능한 관능기와, 그 반대측에 표면성을 개질하는(표면 에너지를 제어하는) 발액기로서의 관능기와, 이들의 관능기를 연결하는 탄소의 직쇄(直鎖) 또는 일부 분기한 탄소쇄를 구비하고 있으며, 유리 기판(81)에 결합해서 자기 조직화하여 분자막, 예를 들면, 단분자막을 형성한다.
여기서, 자기 조직화막이란, 유리 기판(81)의 하지층 등의 구성 원자와 반응가능한 결합성 관능기와 그 이외의 직쇄 분자로 이루어지며, 직쇄 분자의 상호 작용에 의해 매우 높은 배향성을 갖는 화합물을 배향시켜서 형성된 막이다. 이 자기 조직화막은 단분자를 배향시켜서 형성되어 있으므로, 막 두께를 매우 얇게 할 수 있고, 게다가, 분자 레벨에서 균일한 막이 된다. 즉, 막의 표면에 동일한 분자가 위치하기 때문에, 막의 표면에 균일하고 게다가 우수한 발액성을 부여할 수 있다.
상기한 높은 배향성을 갖는 화합물로서, 예를 들면, 플루오르 알킬실란을 사용함으로써, 막의 표면에 플루오르 알킬기가 위치하도록 각 화합물이 배향되어 자기 조직화막이 형성되고, 막의 표면에 균일한 발액성이 부여된다. 자기 조직화막을 형성하는 화합물로서는, 헵타데카 플루오르-1, 1, 2, 2 테트라히드로데실 트리에톡시실란, 헵타데카 플루오르-1, 1, 2, 2 테트라히드로데실 트리메톡시실란, 헵타데카 플루오르-1, 1, 2, 2 테트라히드로데실 트리클로로실란, 트리데카 플루오르-1, 1, 2, 2 테트라히드로옥틸 트리에톡시실란, 트리데카 플루오르-1, 1, 2, 2 테트라히드로옥틸 트리메톡시실란, 트리데카 플루오르-1, 1, 2, 2 테트라히드로옥틸 트리클로로실란, 트리플루오르 프로필 트리메톡시실란 등의 플루오르 알킬실란(이하, 「FAS」라고 표기함.)을 예시할 수 있다. 이들의 화합물은 단독으로 사용해도 좋으며, 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수도 있다. 또한, FAS를 사용함으로써, 유리 기판(81)과의 밀착성과 양호한 발액성을 얻을 수 있다.
FAS는 일반적으로 구조식 RnSiX(4-n)으로 표시된다. 여기서 n은 1이상 3이하의 정수(整數)를 나타내고, X는 메톡시기, 에톡시기, 할로겐 원자 등의 가수 분해기이다. 또한, R은 플루오르 알킬기이고, (CF3)(CF2)x(CH2)y의 (여기서 x는 0이상 10이하의 정수를, y는 0이상 4이하의 정수를 나타냄) 구조를 가지며, 복수개의 R 또는 X가 Si에 결합하고 있는 경우에는, R 또는 X는 각각 모두 동일해도 되고, 달라도 된다. X로 표시되는 가수 분해기는 가수 분해에 의해 실라놀을 형성하고, 유리 기판(81)의 하지(下地)의 히드록실기와 반응하여 실록산 결합으로 유리 기판(81)과 결합한다. 한편, R은 표면에 (CF2) 등의 플루오르기를 갖기 때문에, 유리 기판(81) 의 하지 표면을 젖기 어려운(표면 에너지가 낮은) 표면으로 개질한다.
유기 분자막 등으로 이루어지는 자기 조직화막은 상기한 원료 화합물과 유리 기판(81)을 동일한 밀폐 용기 중에 넣어 두고, 실온에서 2∼3일 정도간 방치함으로써 유리 기판(81) 위에 형성된다. 또한, 밀폐 용기 전체를 100℃로 유지함으로써, 3시간 정도로 유리 기판(81) 위에 형성된다. 이들은 기상(氣相)에서의 형성법이지만, 액상에서도 자기 조직화막을 형성할 수 있다. 예를 들면, 원료 화합물을 포함하는 용액 중에 유리 기판(81)을 침지하여, 세정, 건조함으로써 유리 기판(81) 위에 자기 조직화막이 형성된다. 또한, 자기 조직화막을 형성하기 전에, 유리 기판(81) 표면에 자외광을 조사하거나, 용매에 의해 세정하거나 하여, 유리 기판(81) 표면의 전처리(前處理)를 실시하는 것이 바람직하다.
도 7의 스텝 S2는 친액화 처리 공정이다. 스텝 S2에서는, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발액화 처리된 표면(86a)에 레이저 광을 조사하여 친액성을 부여한다. 레이저 광이 조사된 부위에서는, 실록산 결합이 끊어져 수산기와 결합한 상태가 되어, 친액성이 부여된다. 이 경우, 레이저 조사하는 범위는 도 8의 (c)에 나타낸 바와 같이, 격벽(56)을 형성하는 영역(86b)이다.
또한, 조사하는 레이저 광으로서는, 발열을 발생시키는 파장 대역을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들면, 적외 영역(0.7∼10㎛)에 파장 대역을 갖는 것이 적합하다. 이러한 레이저 광원으로서, 예를 들면, Nd : YAG 레이저(1.064㎛), CO2 레이저(10.6㎛) 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이들의 레이저 광원과 적어도 X, Y방향으로 이동 가능한 테이블을 구비한 레이저 조사 장치에 의해, 테이블에 유리 기판(81)을 탑재 배치하여 영역(86b)을 묘화하도록 레이저 광을 조사해서 친액화 처리를 행한다.
또한, FAS 등으로 이루어지는 박막(86)을 친액화 처리하는 방법으로서는, 친액화하는 영역(86b) 이외를 마스크로 덮어, UV(자외광)를 조사하는 방법도 채용할 수 있다.
도 7의 스텝 S3은 격벽부 형성 공정이다. 스텝 S3에서는, 도 8의 (d)에 나타낸 바와 같이, 상술한 액적 토출 헤드(62)(도 5 및 도 6 참조)를 사용하여, 격벽(56)을 형성한다. 상술한 바와 같이 액적 토출 헤드(62)는 액상체를 액적으로서 노즐로부터 토출 가능하며, 액상체로서 격벽부 형성 재료를 포함하는 기능액(56a)을 토출하여 격벽(56)을 형성한다.
보다 구체적으로는, 격벽(56)을 형성하는 영역(86b)에 순차적으로 액적 토출 헤드(62)가 대향하도록 위치 결정하고, 기능액(56a)을 액적으로서 토출하여 착탄시켜서 습윤 확장시킨다. 그리고, 이것을 건조시키는 공정을 반복함으로써 퇴적시켜 격벽(56)을 형성한다. 이 경우, 격벽(56)의 높이는, 예를 들면, 대략 1.5㎛이다. 또한, 기능액(56a)으로서는, 격벽 형성 재료로서 페놀계 수지 등을 포함한 용액을 사용할 수 있다.
다음에, 스텝 S4에서는, 형성한 격벽(56)을 소성 처리한다. 다음에, 스텝 S5에서는, 도 8의 (e)에 나타낸 바와 같이, 격벽(56)이 형성된 유리 기판(81)에 잔존하는 박막(86)을 제거하는 공정을 행한다. 박막(86)은 FAS 등으로 이루어지는 단분자막으로, 약 300℃에 유리 기판(81)을 가열함으로써 승화시켜서 제거하는 것이 가능하다. 또한, 제거 후의 유리 기판(81)의 표면(81a)을 친액화 처리하는 것도 가능하다. 또한, 가열 이외의 박막(86)의 제거 방법으로서는, UV 조사나 O2 플라스마 처리 등을 채용할 수 있다. 유리 기판(81) 전체를 가열함으로써, 스텝 S4와 스텝 S5를 동시에 실행할 수도 있다.
도 7의 스텝 S6은 색 요소 형성 공정이다. 스텝 S6에서는, 도 8의 (f)에 나타낸 바와 같이, 격벽(56)에 의해 형성된 복수의 색 요소 영역(52)의 각각에 색 요소 형성 재료를 포함하는 기능액(53a)을 액적 토출 헤드(62)로부터 액적으로서 토출하여 건조시킴으로써, 색 요소(53)를 형성한다. 이 경우, 건조 후의 색 요소(53)의 막두께가 격벽(56)의 높이(약 1.5㎛)와 거의 동일해지도록 기능액(53a)의 토출 회수를 각 색 요소 영역마다 조정하여 토출한다. 물론, 다른 색의 각 색 요소(53)가 형성되는 각 색 요소 영역(52)에 대해서 다른 색 요소 재료를 포함하는 기능액(53a)을 토출한다. 예를 들면, 상술한 6색 필터(도 4의 (b), (c) 참조)이면, 다른 색의 각 색 요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y)가 형성되는 각 색 요소 영역(52)에 대응해서 다른 색 요소 재료를 포함하는 6종의 기능액(53a)을 액적 토출 헤드(62)에 순차적으로 충전하여 토출한다. 또는, 복수의 액적 토출 헤드(62)를 준비하여, 각각에 다른 색 요소 재료를 포함하는 기능액(53a)을 충전하여 토출해도 된다.
다음에, 스텝 S7에서는, 색 요소 영역(52)을 향하여 토출되고, 색 요소 영역(52) 내에 배치된 기능액(53a)을 건조 또는 저온(예를 들면, 60℃)에서의 소성에 의한 프리베이킹(임시 소성)을 행함으로써, 임시 고화 또는 임시 경화시킨다.
다음에, 스텝 S8에서는, 색 요소의 전체 색에 대해서 기능액(53a)의 토출 및 임시 소성이 종료되었는지의 여부를 판정한다. 색 요소의 전체 색에 대해서 기능액(53a)의 토출 및 임시 소성이 종료되지 않은 경우(스텝 S8에서 NO)에는, 스텝 S6으로 복귀하여, 기능액(53a)의 색 요소 영역(52)을 향한 토출(스텝 S6), 및 색 요소 영역(52) 내에 배치된 기능액(53a)의 임시 소성(스텝 S7)을 반복하여 실행한다. 전체 색에 대해서 기능액(53a)의 토출 및 임시 소성이 종료된 경우(스텝 S8에서 YES)에는, 스텝 S9로 진행한다. 또한, 1색의 색 요소마다 개별적으로, 기능액(53a)의 색 요소 영역(52)을 향한 토출(스텝 S6), 및 색 요소 영역(52) 내에 배치된 기능액(53a)의 임시 소성(스텝 S7)을 실행해도 좋고, 최초에 전체 색에 대해서 기능액(53a)의 색 요소 영역(52)을 향한 토출(스텝 S6)을 실행하고, 다음에 색 요소(53)의 임시 소성(스텝 S7)을 전체 색에 대해서 한번에 실행해도 좋다.
다음에, 스텝 S9에서는, 상기한 바와 같이 하여 구성된 컬러 필터 기판(10)을 검사하여, 불량의 유무를 판정한다. 이 검사는, 예를 들면, 육안 또는 현미경 등으로, 상기 격벽(56) 및 색 요소(53)를 관찰한다. 이 경우, 컬러 필터 기판(10)을 촬영하고, 그 촬영 화상에 의거하여 자동적으로 검사를 행해도 좋다. 여기서, 색 요소(53)의 결함이란, 색 요소(53)가 결여되어 있는 경우(소위, 도트 빠짐), 색 요소(53)가 형성되어 있지만, 색 요소 영역(52)내에 배치된 기능액(53a)의 양(체적)이 너무 많거나 너무 적거나 하여 부적절한 경우, 색 요소(53)가 형성되어 있지만, 진애 등의 이물이 혼입되어 있거나 부착되어 있거나 하는 경우 등이다.
이 검사에 의해, 색 요소(53)에 결함이 발견된 경우(스텝 S9에서 NO)에는, 그 컬러 필터 기판(10)을 다른 공정의 기체(基體) 재생 공정으로 이행시켜서, 컬러 필터 기판의 제조 공정을 종료한다.
상기 검사에서 표시 소재에 결함이 발견되지 않은 경우(스텝 S9에서 YES)에는, 스텝 S10으로 진행한다. 스텝 S10에서는, 임시 소성된 색 요소(53)를 베이킹(소성) 처리하여, 색 요소(53)를 완전히 고화 또는 경화시킨다. 예를 들면, 200℃정도의 온도에서 소성 처리를 행하여, 컬러 필터 기판(10)의 각 색 요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y)를 완전히 고화 또는 경화시킨다. 이 소성 처리의 온도는 기능액(53a)의 조성 등에 의해 적절히 결정할 수 있다. 또한, 특히 고온에 가열하지 않고, 단지 통상과는 다른 분위기(질소 가스 중이나 건조 공기 중 등) 등에서 건조 또는 에이징시키는 것만이라도 좋다. 마지막으로, 도 8의 (g)에 나타낸 바와 같이, 색 요소(53) 위에 투명한 보호층(87)을 형성하여, 컬러 필터 기판의 제조 공정을 종료한다.
다음에, 액정 표시 장치의 제조 공정에 관하여 설명한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 액정 표시 장치(21)는, 예를 들면, 도 9에 나타낸 제조 공정을 실행함으로써 제조된다. 도 9는 액정 표시 장치의 제조 공정을 나타낸 플로차트이다. 도 9에 나타낸 제조 공정에서, 스텝 S21 내지 스텝 S26의 일련의 공정이 제 1 기판(27a)을 형성하는 공정이고, 스텝 S31 내지 스텝 S34의 일련의 공정이 제 2 기판(27b)을 형성하는 공정이다. 제 1 기판 형성 공정과 제 2 기판 형성 공정은 통상, 각각이 독자적으로 행해진다.
우선, 제 1 기판 형성 공정에 관하여 설명한다. 도 9의 스텝 S21에서는, 투광성 유리, 투광성 플라스틱 등에 의해 형성된 대면적의 머더 원료 기재의 표면에 액정 패널(22)의 복수개분의 반사막(32)(도 2 참조)을 포토리소그래피법 등을 이용하여 형성하고, 게다가 그 위에 절연막(33)(도 2 참조)을 주지의 성막법을 이용하여 형성한다.
다음에, 스텝 S22에서는, 포토리소그래피법이나 상술한 액적 토출법 등을 이용하여 제 1 전극(34a)(도 1, 2 참조) 및 인출 배선(34c, 34d), 금속 배선(34e, 34f)(도 1, 2 참조)을 형성한다.
다음에, 스텝 S23에서는, 포토리소그래피법이나 상술한 액적 토출법 등을 이용하여 배향 규제 수단으로서 작용하는 돌기(82a)(도 11 참조)를 형성한다.
다음에, 스텝 S24에서는, 도포, 인쇄 등에 의해, 제 1 전극(34a) 및 돌기(82a)의 위에 배향막(36a)을 형성한다. 배향막(36a)에 의해, 전극에 전압이 인가되지 않은 상태에서, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배향막(36a)의 면에 수직으로 배향된다. 즉, 액정 표시 장치(21)의 표시면에 대해서 수직인 방향으로 배향된다 (도 11 참조).
다음에, 스텝 S25에서는, 예를 들면, 스크린 인쇄 등에 의해 밀봉재(28)를 환형상으로 형성한다. 다음에, 스텝 S26에서는, 환형상으로 형성된 밀봉재(28)에 둘러싸인 영역에 구형의 스페이서(39)를 분산한다. 이상에 의해, 액정 패널(22)의 제 1 기판(27a) 위의 패널 패턴을 복수개분 갖는 대면적의 머더 제 1 기판이 형성된다.
이상의 제 1 기판 형성 공정과는 별도로, 제 2 기판 형성 공정을 실시한다. 도 10의 (a)∼(c)는 제 2 기판의 형성 과정을 나타낸 모식 단면도이다. 도 9의 스텝 S31에서는, 투광성 유리, 투광성 플라스틱 등에 의해 형성된 대면적의 머더 원료 기재(머더 기판(1) : 도 3 참조)를 준비하고, 그 표면에 액정 패널(22)의 복수개분의 컬러 필터(38)를 형성한다. 이 컬러 필터의 형성 공정은 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 컬러 필터 기판(10)의 제조 공정과 동일하다.
스텝 S31을 실행하여, 도 8의 (f)에 나타낸 바와 같이 머더 기판(1) 즉, 머더 원료 기재 위에 컬러 필터(50) 즉, 컬러 필터(38)가 형성된다. 다음에, 스텝 S32에서는, 포토리소그래피법 등에 의해, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같은 제 2 전극(34b)이 형성된다.
다음에, 스텝 S33에서는, 포토리소그래피법이나 상술한 액적 토출법 등을 이용하여, 배향 규제 수단으로서 작용하는 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같은 돌기(82b)(도 11 참조)를 형성한다.
다음에, 스텝 S34에서는, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제 2 전극(34b) 및 돌기(82b) 위에 도포, 인쇄 등에 의해 배향막(36b)을 형성한다. 배향막(36a)에 의해, 전극에 전압이 인가되지 않은 상태에서, 액정(L)은 배향막(36a)의 면에 수직으로 배향한다. 즉, 액정 표시 장치(21)의 표시면에 대해서 수직인 방향으로 배향한다. 이상에 의해, 액정 패널(22)의 제 2 기판(27b) 위의 패널 패턴을 복수개분 갖는 대면적의 머더 제 2 기판이 형성된다.
대면적의 머더 제 1 기판 및 머더 제 2 기판이 형성된 후, 스텝 S41에서는, 머더 제 1 기판에 환형상으로 형성된 밀봉재(28)에 둘러싸인 영역에 적량의 액정(L)을 주입한다.
다음에, 스텝 S42에서는, 머더 제 1 기판과 머더 제 2 기판을 밀봉재(28)를 사이에 끼고 얼라인먼트, 즉, 위치 맞춤한 후에 서로 접합시킨다. 이에 따라, 액정 패널 복수개분의 패널 부분을 포함하는 패널 구조체가 형성된다. 스텝 S41과 스텝 S42는 거의 진공 중에서 실행됨으로써, 머더 제 1 기판과 머더 제 2 기판 사이에서 밀봉재(28)에 둘러싸인 공간에는, 공기 등이 침입하지 않고, 액정(L)만이 충전된다.
다음에, 스텝 S43에서는, 완성된 패널 구조체의 소정 위치에 스크라이브(scribe) 홈, 즉, 절단용 홈을 형성하고, 또한 그 스크라이브 홈을 기준으로 하여 패널 구조체를 브레이크(break), 즉, 분할한다. 이에 따라, 복수개의 액정 패널(22)이 개별적으로 절취된다. 다음에, 스텝 S44에서는, 개개의 액정 패널(22)을 세정하고, 스텝 S45에서는, 개개의 액정 패널(22)에 대해서 도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 구동용 IC(23a, 23b)를 실장하고, 조명 장치(26)를 백라이트로서 장착하 고, 또한 FPC(24)를 접속함으로써, 목표로 하는 액정 표시 장치(21)가 완성된다.
다음에, 돌기(82a) 및 돌기(82b)에 의한 액정(L)의 배향 방향 규제에 관하여 설명한다. 도 11은 구동 전압이 인가되지 않을 때의 액정의 배향 방향을 나타낸 액정 패널의 단면도이다. 상술한 바와 같이, 제 1 기판(27a)은 기재(31a) 위에, 제 1 전극(34a), 돌기(82a), 배향막(36a)이 형성되어 있다. 또한, 반사막(32) 및 절연막(33)은 액정의 배향에는 영향을 주지 않기 때문에, 도 11에서는 도시 생략했다. 제 2 기판(27b)은 기재(31b) 위에, 격벽(56)과 색 요소(53)가 형성되어 있고, 격벽(56)과 색 요소(53)의 위에 제 2 전극(34b), 돌기(82b), 배향막(36b)이 형성되어 있다. 제 1 기판(27a)과 제 2 기판(27b)은 배향막(36a)과 배향막(36b)이 간격을 두고 대향하도록 접합되어 있어, 배향막(36a)과 배향막(36b) 사이의 간격에 액정(L)이 충전되어 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b) 사이에 구동 전압이 인가되지 않은 상태의 액정 패널(22)에서, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배향막(36a) 또는 배향막(36b)에 수직으로 배향한다. 즉, 돌기(82a)나 돌기(82b) 이외의 배향막(36a) 또는 배향막(36b)이 평탄한 부분에서는, 기재(31a) 및 기재(31b)의 면에 수직으로 배향한다. 이하, 기재(31a) 및 기재(31b)의 면에 수직인 방향을 「패널면 수직 방향」으로 표기하고, 「패널면 수직 방향」에 직각인 기재(31a) 및 기재(31b)의 면에 평행한 방향을 「패널면 방향」으로 표기한다. 액정 분자(La)는 돌기(82a)나 돌기(82b)의 부분에서는, 각각의 돌기의 면에 대해서 수직으로 배향한다. 돌기(82a)나 돌기(82b)의 측면 등에 수직으로 배향한 액정 분자(La)는 패널면 수직 방향에 대해서 기울어져 배향하고 있다. 액정 분자(La)가 패널면 수직 방향으로 배향함으로써, 액정층은 광을 투과시키지 않는다.
제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(La)는 전계의 방향에 대해서 거의 수직이 되도록 기울어진다. 액정 분자(La)가 대략 패널면 방향으로 배향함으로써, 액정층을 광이 투과한다. 인가된 전압이 낮고 전계의 강도가 약한 경우에는, 패널면 수직 방향과 패널면 방향 사이의 전계의 강도에 따른 각도로 배향한다. 이 배향 각도를 조정함으로써, 투과 광량을 조정하여, 화소의 밝기를 조정한다. 회소를 구성하는 각 화소의 밝기를 조정함으로써, 회소의 색을 형성한다.
제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 돌기(82a)나 돌기(82b)의 측면 등에 수직으로 배향함으로써 패널면 수직 방향에 대해서 기울어져 배향하고 있는 액정 분자(La)는 최초에 기울어져 있던 방향으로 배열된다. 기울어져 배향하고 있던 액정 분자(La)에 인접하는 다른 액정 분자(La)도 영향을 받아서 동일한 방향으로 배열된다. 도 11의 영역(E1)의 범위의 액정 분자(La)는 동일한 방향으로 배열되고, 영역(E2)의 범위의 액정 분자(La)는 영역(E1)의 범위의 액정 분자(La)가 배열된 방향과는 다른 방향에서, 동일한 방향으로 배열된다. 따라서, 구동 전압이 인가되었을 때에, 돌기(82a) 또는 돌기(82b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 배열되는 방향이 다른, 영역이 형성된다. 즉, 돌기(82a) 또는 돌기(82b)에 의해 복수로 분할되어 배향 방향 제어된 색 요소 영역(52)에서는, 다른 시각 의존성을 갖게 되기 때문에, 액정 패널(22) 의 시각 특성은 보다 광 시야각이 된다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 배향 규제 수단에 상당한다.
다음에, 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향에 관하여 설명한다. 도 12는 4색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타낸 평면도이다. 상술한 도 11은 도 12에 B-B로 나타낸 단면의 단면도이다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 하나의 회소는 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색인 적색, 녹색, 청색인 색 요소(53R)(적색), 색 요소(53G)(녹색), 및 색 요소(53B)(청색)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 무색 투명한 색 요소(53W)인 화소로 구성되어 있다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821a)와 돌기(822a)의 2종류가 있다. 돌기(821a)와 돌기(822a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 여기서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 1회소를 구성하는 4종류의 색 요소(53)인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53W)의 배열 방향을 X방향으로 표기한다. 돌기(821a)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822a)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821b)와 돌기(822b)의 2종류가 있다. 돌기(821b)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822b)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(821b)와 돌기(822b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향 또는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향이 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
색 요소(53)가 1회소를 구성하는 다른 색 요소(53)에 대응하는 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53W)인 화소로 형성된 돌기(82a)도 각각의 색 요소(53)마다 연장 방향이 다른 돌기(823a)와 돌기(824a), 돌기(825a)와 돌기(826a), 돌기(82Va)와 돌기(82Wa)의 2종류가 있다. 색 요소(53)가 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53W)인 화소로 형성된 돌기(82b)도 각각의 색 요소(53)마다 연장 방향이 다른 돌기(823b)와 돌기(824b), 돌기(825b)와 돌기(826b), 돌기(82Vb)와 돌기(82Wb)의 2종류가 있다. 돌기(823a), 돌기(824a), 돌기(825a), 돌기(826a), 돌기(82Va), 돌기(82Wa)는 X방향에 대해서 각각 θ2도, -θ2도, θ3도, -θ3도, θ4도, -θ4도, 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 돌기(823b), 돌기(824b), 돌기(825b), 돌기(826b), 돌기(82Vb), 돌기(82Wb)는 X방향에 대해서 각각 θ2도, -θ2도, θ3도, -θ3도, θ4도, -θ4도, 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 1회소를 구성하는 각 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53W)를 갖는 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 색 요소(53)의 색에 대응하여 각각 다르다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대해서 θ2도, θ3도, 또는 θ4도 기울어진 방향 또는 X방향에 대해서 -θ2도, -θ3도, 또는 -θ4도 기울어진 방향이 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
다음에, 6색 필터의 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향의 일례에 관하여 설명한다. 도 13은 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타낸 평면도이다. 도 13에 C-C로 나타낸 단면에서의 단면 형상은 상술한 도 11에 나타낸 단면도의 형상과 실질적으로 동등하다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 하나의 회소는 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 및 색 요소(53B)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색의 보색인 색 요소(53C), 색 요소(53M), 및 색 요소(53Y)인 화소로 구성되어 있다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821a)와 돌기(822a)의 2종류가 있다. 돌기(821a)와 돌기(822a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 여기서, 도 12에 나타낸 4색 필터와 마찬가지로, 1회소를 구성하는 6종류의 색 요소(53) 중의 3색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B), 또는 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)의 배열 방향을 X방향으로 표기한다. 돌기(821a)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822a)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821b)와 돌기(822b)의 2종류가 있다. 돌기(821b)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822b)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(821b)와 돌기(822b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다.
색 요소(53)가 1회소를 구성하는 다른 색 요소(53)에 대응하는 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)인 화소로 형성 된 돌기(82a)도 각각의 색 요소(53)마다 연장 방향이 다른 돌기(823a)와 돌기(824a), 돌기(825a)와 돌기(826a), 돌기(827a)와 돌기(828a), 돌기(829a)와 돌기(820a), 돌기(82Ja)와 돌기(82Ka)의 2종류가 있다. 색 요소(53)가 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)인 화소로 형성된 돌기(82b)도 각각의 색 요소(53)마다 연장 방향이 다른 돌기(823b)와 돌기(824b), 돌기(825b)와 돌기(826b), 돌기(827b)와 돌기(828b), 돌기(829b)와 돌기(820b), 돌기(82Jb)와 돌기(82Kb)의 2종류가 있다.
돌기(823a), 돌기(824a), 돌기(825a), 돌기(826a), 돌기(827a), 돌기(828a), 돌기(829a), 돌기(820a), 돌기(82Ja), 돌기(82Ka)는 X방향에 대해서 각각 θ2도, -θ2도, θ3도, -θ3도, θ5도, -θ5도, θ6도, -θ6도, θ7도, -θ7도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 돌기(823b), 돌기(824b), 돌기(825b), 돌기(826b), 돌기(827b), 돌기(828b), 돌기(829b), 돌기(820b), 돌기(82Jb), 돌기(82Kb)는 X방향에 대해서 각각 θ2도, -θ2도, θ3도, -θ3도, θ5도, -θ5도, θ6도, -θ6도, θ7도, -θ7도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 1회소를 구성하는 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B), 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)를 갖는 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 색 요소(53)의 색에 대응하여 각각 다르다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대해서 θ1도, θ2도, θ3도, θ5도, θ6도, 또는 θ7도 기울어진 방향 또는 X방향에 대해서 -θ1도, -θ2도, -θ3도, -θ5도, -θ6도, 또는 -θ7도 기울어진 방향이 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
다음에, 6색 필터의 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향의 다른 일례에 관하여 설명한다. 도 14는 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타낸 평면도이다. 도 14에 D-D로 나타낸 단면에서의 단면 형상은 상술한 도 11에 나타낸 단면도의 형상과 실질적으로 동등하다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 하나의 회소는 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 및 색 요소(53B)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색의 보색인 색 요소(53C), 색 요소(53M), 및 색 요소(53Y)인 화소로 구성되어 있다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R) 또는 색 요소(53C)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821a)와 돌기(822a)의 2종류가 있다. 여기서, 도 12에 나타낸 4색 필터와 마찬가지로, 1회소를 구성하는 6종류의 색 요소(53) 중의 3색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B), 또는 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)의 배열 방향을 X방향으로 표기한다. 돌기(821a)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822a)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(821a)와 돌기(822a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R) 또는 색 요소(53C)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821b)와 돌기(822b)의 2종류가 있다. 돌기(821b)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822b)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(821b)와 돌기(822b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다.
대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53G) 또는 색 요소(53M)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(823a)와 돌기(824a)의 2종류가 있다. 돌기(823a)는 X방향에 대해서 θ2도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(824a)는 X방향에 대해서 -θ2도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(823a)와 돌기(824a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53G) 또는 색 요소(53M)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(823b)와 돌기(824b)의 2종류가 있다. 돌기(823b)는 X방향에 대해서 θ2도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(824b)는 X방향에 대해서 -θ2도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(823b)와 돌기(824b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다.
대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53B) 또는 색 요소(53Y)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(825a)와 돌기(826a)의 2종류가 있다. 돌기(825a)는 X방향에 대해서 θ3도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(826a)는 X방향에 대해서 -θ3도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(825a)와 돌기(826a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53B) 또는 색 요소(53Y)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(825b)와 돌기(826b)의 2종류가 있다. 돌기(825b)는 X방향에 대해서 θ3도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(826b)는 X방향에 대해서 -θ3도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(825b)와 돌기(826b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대해서 θ1도, θ2도,또는 θ3도 기울어진 방향 또는 X방향에 대해서 -θ1도, -θ2도, 또는 -θ3도 기울어진 방향이 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
대응하는 색 요소(53)가 3원색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B)인 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 색 요소(53)의 색에 대응하여 각각 다르다. 대응하는 색 요소(53)가 3원색의 보색인 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)인 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 색 요소(53)의 색에 대응해서 각각 다르다.
다음에, 6색 필터의 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향이 다른 일례에 관하여 설명한다. 도 15는 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타낸 평면도이다. 도 15에 E-E로 나타낸 단면에서의 단면 형상은 상술한 도 11에 나타낸 단면도의 형상과 실질적으로 동등하다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 하나의 회소는 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 및 색 요소(53B)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색의 보색인 색 요소(53C), 색 요소(53M), 및 색 요소(53Y)인 화소로 구성되어 있다. 대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 또는 색 요소(53B)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821a)와 돌기(822a)의 2종류가 있다. 여기서, 도 12에 나타낸 4색 필터와 마찬가지로, 1회소를 구성하는 6종류의 색 요소(53) 중의 3색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B), 또는 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)의 배열 방향을 X방향으로 표기한다. 돌기(821a)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822a)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(821a)와 돌기(822a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R), 색 요소(53G), 또는 색 요소(53B)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(821b)와 돌기(822b)의 2종류가 있다. 돌기(821b)는 X방향에 대해서 θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(822b)는 X방향에 대해서 -θ1도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(821b)와 돌기(822b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다.
대응하는 색 요소(53)가 광의 3원색의 보색인 색 요소(53C), 색 요소(53M),또는 색 요소(53Y)인 화소로 형성된 돌기(82a)에는, 연장 방향이 다른 돌기(827a)와 돌기(828a)의 2종류가 있다. 돌기(827a)는 X방향에 대해서 θ5도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(828a)는 X방향에 대해서 -θ5도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(827a)와 돌기(828a)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 마찬가지로, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53C), 색 요소(53M), 또는 색 요소(53Y)인 화소로 형성된 돌기(82b)에는, 연장 방향이 다른 돌기(827b)와 돌기(828b)의 2종류가 있다. 돌기(827b)는 X방향에 대해서 θ5도 기울어진 방향으로 연장하고 있고, 돌기(828b)는 X방향에 대해서 -θ5도 기울어진 방향으로 연장하고 있다. 돌기(827b)와 돌기(828b)는 각각 길이가 다른 것이 복수 있다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대해서 θ1도 또는 θ5도 기울어진 방향 또는 X방향에 대해서 -θ1도 또는 -θ5도 기울어진 방향이 제 1 연장 방향 또는 제 2 연 장 방향에 상당한다.
대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)와 서로 보색 관계인 색 요소(53C)인 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 각각 다르다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53G)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53G)와 서로 보색 관계인 색 요소(53M)인 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 각각 다르다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53B)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53B)와 서로 보색 관계인 색 요소(53Y)인 화소에서, 돌기(82a)와 돌기(82b)의 연장 방향은 각각 다르다.
다음에, 배향 규제 수단의 다른 형상의 일례인 홈 형상의 배향 규제 수단에 관하여 설명한다. 도 16은 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되지 않은 때의 액정의 배향 방향을 나타낸 단면도이다. 도 16의 (a)는 제 1 기판과 제 2 기판의 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되지 않은 때의 액정의 배향 방향을 나타낸 단면도이고, 도 16의 (b)는 제 2 기판의 액정층과 접하는 면에 돌기가 형성되고, 제 1 기판과의 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되지 않은 때의 액정의 배향 방향을 나타낸 단면도이다.
도 16의 (a)에 나타낸 액정 패널(100)의 제 1 기판(127a)은 상술한 제 1 기판(27a)과 마찬가지로, 기재(31a) 위에 제 1 전극(104a), 배향막(106a)이 형성되어 있다. 제 1 전극(104a)에는 슬릿이 형성되어 있고, 그 슬릿의 부분에 형성된 배향막(106a)은 움푹패어 오목부(83a)가 형성되어 있다. 또한, 반사막(32) 및 절연 막(33)은 액정의 배향에는 영향을 주지 않기 때문에, 도 16에서는 도시를 생략했다. 제 2 기판(127b)은 기재(31b) 위에 격벽(56)과 색 요소(53)가 형성되어 있고, 격벽(56)과 색 요소(53)의 위에 제 2 전극(104b), 배향막(106b)이 형성되어 있다. 제 2 전극(104b)에는 슬릿이 형성되어 있고, 그 슬릿의 부분에 형성된 배향막(106b)은 움푹패어 오목부(83b)가 형성되어 있다. 제 1 기판(127a)과 제 2 기판(127b)은 배향막(106a)과 배향막(106b)이 간격을 두고 대향하도록 접합되어 있고, 배향막(106a)과 배향막(106b) 사이의 간격에 액정(L)이 충전되어 있다.
제 1 전극(104a)과 제 2 전극(104b) 사이에 구동 전압이 인가되지 않은 상태의 액정 패널(100)에서, 상술한 바와 같이, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배향막(106a) 또는 배향막(106b)에 수직으로 배향한다. 오목부(83a)나 오목부(83b)의 부분에서는, 각각의 오목부의 면에 대해서 수직으로 배향한다. 오목부(83a)나 오목부(83b)의 측면 등에 수직으로 배향한 액정 분자(La)는 패널면 수직 방향에 대해서 기울어져 배향하고 있다. 액정 분자(La)가 패널면 수직 방향으로 배향함으로써, 액정층은 광을 투과시키지 않는다.
제 1 전극(104a)과 제 2 전극(104b) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(La)는 전계의 방향에 대해서 거의 수직이 되도록 배열된다. 액정 분자(La)가 대략 패널면 방향으로 배향함으로써, 액정층을 광이 투과한다. 인가된 전압이 낮고 전계의 강도가 약한 경우에는, 패널면 수직 방향과 패널면 방향 사이의 전계의 강도에 따른 각도로 배향한다. 이 배향 각도를 조정함으로써, 투과 광량을 조정하여, 화소의 밝기를 조정한다. 회소를 구성하는 각 화소의 밝기를 조정 함으로써, 회소의 색을 형성한다.
제 1 전극(104a)과 제 2 전극(104b) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 오목부(83a)나 오목부(83b)의 측면 등에 수직으로 배향함으로써 패널면 수직 방향에 대해서 기울어져 배향하고 있는 액정 분자(La)는 최초에 기울어져 있던 방향으로 배열된다. 기울어져 배향하고 있던 액정 분자(La)에 인접하는 다른 액정 분자(La)도 영향을 받아서 동일한 방향으로 배열된다. 도 16의 (a)의 영역(E3)의 범위의 액정 분자(La)는 동일한 방향으로 배열되고, 영역(E4)의 범위의 액정 분자(La)는 영역(E3)의 범위의 액정 분자(La)가 배열된 방향과는 다른 방향에서, 동일한 방향으로 배열된다. 따라서, 구동 전압이 인가되었을 때에, 오목부(83a) 또는 오목부(83b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 배열되는 방향이 다른 영역이 형성된다. 즉, 오목부(83a) 또는 오목부(83b)에 의해 복수로 분할되어 배향 방향 제어된 색 요소 영역(52)에서는, 다른 시각 의존성을 갖게 되기 때문에, 액정 패널(100)의 시각 특성은 보다 광 시야각이 된다. 오목부(83a) 또는 오목부(83b)가 배향 규제 수단에 상당한다.
패널면 방향의 오목부(83a)와 오목부(83b)의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치는 도 12 내지 15를 참조하여 설명한 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치와 동일하다.
도 16의 (b)에 나타낸 액정 패널(110)의 제 1 기판(128a)은 상술한 제 1 기판(127a)과 마찬가지로, 기재(31a) 위에 제 1 전극(105a), 배향막(106a)이 형성되어 있다. 제 1 전극(105a)에는 슬릿이 형성되어 있고, 그 슬릿의 부분에 형성된 배향막(106a)은 움푹패어 오목부(84a)가 형성되어 있다. 액정 패널(110)의 제 2 기판은 상술한 제 2 기판(27b)이고, 기재(31b) 위에 격벽(56)과 색 요소(53)가 형성되어 있고, 격벽(56)과 색 요소(53)의 위에 제 2 전극(34b), 돌기(82b), 배향막(36b)이 형성되어 있다. 제 1 기판(128a)과 제 2 기판(27b)은 배향막(106a)과 배향막(36b)이 간격을 두고 대향하도록 접합되어 있고, 배향막(106a)과 배향막(36b) 사이의 간격에 액정(L)이 충전되어 있다. 오목부(84a)와 돌기(82b)는 패널면 방향으로 연장하고 있고, 그 연장 방향은 거의 동일하다. 오목부(84a)와 돌기(82b)는 패널면 수직 방향에서, 거의 중첩되어 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 전극(105a)과 제 2 전극(34b) 사이에 구동 전압이 인가되지 않은 상태의 액정 패널(110)에서, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배향막(106a) 또는 배향막(36b)에 수직으로 배향한다. 오목부(84a)나 돌기(82b)의 부분에서는, 각각의 오목부 또는 돌기의 면에 대해서 수직으로 배향한다. 오목부(84a)나 돌기(82b)의 측면 등에 수직으로 배향한 액정 분자(La)는 패널면 수직 방향에 대해서 기울어져 배향하고 있다. 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이, 오목부(84a)와 돌기(82b)는 패널면 수직 방향에서, 거의 중첩하여 대향하고 있기 때문에, 액정 분자(La)가 오목부(84a)의 영향으로 기울어지는 방향과, 돌기(82b)의 영향으로 기울어지는 방향은 동일하게 된다.
제 1 전극(105a)과 제 2 전극(34b) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(La)는 전계의 방향에 대해서 거의 수직이 되도록 배열된다. 액정 분자(La)가 대략 패널면 방향으로 배향함으로써, 액정층을 광이 투과한다. 인가된 전압이 낮고 전계의 강도가 약한 경우에는, 패널면 수직 방향과 패널면 방향 사이의 전계의 강도에 따른 각도로 배향한다. 이 배향 각도를 조정함으로써, 투과 광량을 조정하여, 화소의 밝기를 조정한다. 회소를 구성하는 각 화소의 밝기를 조정함으로써, 회소의 색을 형성한다.
제 1 전극(105a)과 제 2 전극(34b) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 오목부(84a)나 돌기(82b)의 측면 등에 수직으로 배향함으로써 패널면 수직 방향에 대해서 기울어져 배향하고 있는 액정 분자(La)는 최초에 기울어져 있던 방향으로 배열된다. 기울어져 배향하고 있던 액정 분자(La)에 인접하는 다른 액정 분자(La)도 영향을 받아서 동일한 방향으로 배열된다. 도 16의 (b)의 영역(E5)의 범위의 액정 분자(La)는 동일한 방향으로 배열되고, 영역(E6)의 범위의 액정 분자(La)는 영역(E5)의 범위의 액정 분자(La)가 배열된 방향과는 다른 방향에서, 동일한 방향으로 배열된다. 따라서, 구동 전압이 인가되었을 때에, 오목부(84a)와 돌기(82b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 배열되는 방향이 다른 영역이 형성된다. 즉, 오목부(84a)와 돌기(82b)에 의해 복수로 분할되어 배향 방향 제어된 색 요소 영역(52)에서는, 다른 시각 의존성을 갖게 되기 때문에, 액정 패널(110)의 시각 특성은 보다 광 시야각이 된다. 또한, 오목부(84a) 및 돌기(82b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 반대측으로 배열되기 때문에, 인접하는 오목부(84a) 및 돌기(82b)의 중간 위치에, 액정 분자(La)가 배열되는 방향이 반대측이 되는 분기점이 생긴다. 도 16의 (b)에서는, 격벽(56)의 중앙 부근에 분기점이 생긴다. 오목부(84a) 또는 돌기(82b)가 배향 규 제 수단에 상당한다.
액정 패널(110)에서의 돌기(82b)의 패널면 방향의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치는 도 12 내지 15를 참조하여 설명한 돌기(82b)의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치와 동일하다. 오목부(84a)의 패널면 방향의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치도, 도 12 내지 15를 참조하여 설명한 돌기(82b)의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치와 거의 겹치는 연장 방향 및 위치이다.
이하, 제 1 실시 형태의 효과를 기재한다.
(1) 도 12 또는 도 13에 나타낸 회소에서, 회소를 구성하는 각각의 색의 색 요소(53)에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)의 연장 방향이 각각 다르다. 즉, 회소를 구성하는 각 색의 화소에서, 각 색마다 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향으로 설정하고 있다. 이와 같이, 각 색마다 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
(2) 도 12, 도 13, 또는 도 14에 나타낸 회소에서는, 대응하는 색 요소(53)가 3원색인 색 요소(53R), 색 요소(53G), 색 요소(53B)인 화소에서, 돌기(82a), 돌 기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)의 연장 방향은 색 요소(53)의 색에 대응해서 각각 다르다. 즉, 회소를 구성하는 광의 3원색의 화소에서, 각 색마다 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향으로 설정하고 있다. 이와 같이, 3원색의 각 색마다 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 광의 3원색이 가무트상에 형성하는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
(3) 도 13 또는 도 14에 나타낸 회소에서는, 대응하는 색 요소(53)가 3원색의 보색인 색 요소(53C), 색 요소(53M), 색 요소(53Y)인 화소에서, 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향은 색 요소(53)의 색에 대응하여 각각 다르다. 즉, 회소를 구성하는 광의 3원색의 보색의 화소에서, 각 색마다 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 돌기(82a), 돌기(82b) 등에 의해 규제되는 액정의 배향 방향을 각 색에 따른 적절한 방향으로 설정하고 있다. 이와 같이, 3원색의 보색의 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 배향 규제 수단에 의해 광의 3원색의 보색의 각 색의 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 광의 3원색의 보색이 가무트(gamut)상에 형성하는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 적절한 색 밸런 스를 실현할 수 있다.
(4) 도 13 또는 도 15에 나타낸 회소에서는, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53R)와 서로 보색 관계인 색 요소(53C)인 화소에서, 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향은 각각 다르다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53G)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53G)와 서로 보색 관계인 색 요소(53M)인 화소에서, 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향은 각각 다르다. 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53B)인 화소와, 대응하는 색 요소(53)가 색 요소(53B)와 서로 보색 관계인 색 요소(53Y)인 화소에서, 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향은 각각 다르다. 즉, 회소를 구성하는 서로 보색 관계에 있는 각 색의 화소에서의 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을, 그 돌기 또는 오목부에 의해 배향 방향을 규제된 액정의 배향 방향이 각 색 사이의 밸런스가 취해지는 적절한 방향이 되도록 설정하고 있다. 이와 같이, 서로 보색 관계에 있는 각 색의 화소에서의 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 서로 보색 관계에 있는 색에 대해서 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
(5) 도 13 또는 도 14에 나타낸 회소에서는, 유효 면적이 동일한 색 요소(53)의 각 색 사이에서, 각 색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향이 각각 다르다. 즉, 동일한 유효 면적인 각 색의 화소에서의 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을, 그 돌기에 의해 배향 방향이 규제 되는 액정의 배향 방향이 각 색 사이의 밸런스가 취해지는 적절한 방향이 되도록 각 색마다 개별적으로 조정하여 설정하고 있다. 이에 따라, 유효 면적이 동일한 각 색 요소(53)마다 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 배향 규제 수단에 의해 유효 면적이 동일한 색 요소를 갖는 화소의 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 유효 면적이 동일한 색 요소의 색이 가무트상에 형성하는 다각형의 내측의 색에 대해서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
(6) 도 13 또는 도 15에 나타낸 회소에서는, 유효 면적이 다른 색 요소(53)간에 각 색의 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향이 서로 다르다. 즉, 회소를 구성하는 서로 유효 면적이 다른 각 색의 화소에서의 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을, 그 돌기에 의해 배향 방향이 규제된 액정의 배향 방향이 각 색 사이의 밸런스가 취해지는 적절한 방향이 되도록 설정되어 있다. 이에 따라, 배향 규제 수단에 의해 유효 면적이 다른 색 요소(53)를 갖는 화소에서, 색 요소(53)의 유효 면적마다 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b) 등의 연장 방향을 개별적으로 설정함으로써, 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 유효 면적을 변경함으로써 적절한 색 밸런스를 얻을 수 있는 각 색에 대해서, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
다음에, 본 발명에 따른 전자 기기에 관하여 설명한다. 본 실시예의 전자 기기는 제 1 실시예에서 설명한 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기이다. 본 실시 예의 전자 기기의 구체예에 관하여 설명한다.
도 17은 전자 기기의 일례인 대형 액정 텔레비전을 나타낸 외관 사시도이다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 전자 기기의 일례인 대형 액정 텔레비전(200)은 표시부(201)를 구비하고 있다. 표시부(201)는 제 1 실시예에서 설명한 액정 표시 장치(21)를 표시 수단으로서 탑재하고 있다.
이하, 제 2 실시예의 효과를 기재한다.
(1) 대형 액정 텔레비전(200)은 배향 규제 수단에 의해 액정의 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓히는 동시에, 각 색마다 배향 방향을 개별적으로 설정함으로써, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 액정 장치를 구비하기 때문에, 색 밸런스가 양호하며 시야각이 넓은 대형 액정 텔레비전(200)을 실현할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시예에 관하여 설명했지만, 본 발명의 실시예는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 각종 변경을 가할 수 있는 것은 물론이며, 이하와 같이 실시할 수도 있다.
(변형예 1) 상기 실시예에서는, 상하 기판에 스트라이프 형상의 전극을 갖는 액정 패널에 관하여 설명했지만, 표시 장치가 스트라이프 형상의 전극을 갖는 액정 패널인 것은 필수가 아니다. 박막 트랜지스터(TFD : Thin Film Transistor)를 이용하여 화소를 제어하는 TFT 패널이나, 박막 다이오드(TFD : Thin Film Diode)를 이용하여 화소를 제어하는 TFD 패널이라도 좋다. TFT 패널이나 TFD 패널에서는, TFT나 TFD가 형성된 소자 기판이 전극 기판에 상당하고, 소자 기판에 대향하는 기판이 대향 기판에 상당한다.
(변형예 2) 상기 실시예에서는, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식의 액정 표시 장치를 예로 들어 설명했지만, 액정 표시 장치는 IPS(In-Plane SWITCHING) 방식의 액정 표시 장치라도 좋다. 이 경우, 인접하는 전극간의 간격이 배향 규제 수단이 된다.
(변형예 3) 상기 실시예에서는, 오목부(83a, 83b, 84a)는 제 1 전극(104a), 제 2 전극(104b), 제 1 전극(105a) 등의 화소 전극에 슬릿을 설치함으로써 형성하고 있었지만, 오목부를 화소 전극에 슬릿을 설치함으로써 형성하는 것은 필수가 아니다. 돌기를 형성하는 경우와 동일한 재료를 일부를 제외한 전체면에 적층하고, 일부 적층하지 않은 부분으로 오목부를 형성해도 좋다.
(변형예 4) 상기 실시예에서는, 4색 필터에서 모든 색 요소의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 예에 관하여 설명했지만, 모든 색 요소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 것은 필수가 아니다. 적어도 3색의 색 요소간에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 구성이라도 좋다.
(변형예 5) 상기 실시예에서는, 6색 필터에서 모든 색의 색 요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 예에 관하여 설명했지만, 모든 색의 색 요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 것은 필수가 아니다. 임의의 3색의 화소간에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 구성이라도 좋다.
(변형예 6) 상기 실시예에서는, 색 요소(53)가 3원색인 화소간에서 배향 규 제 수단의 연장 방향이 다른 동시에, 색 요소(53)가 3원색의 보색인 화소간에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 예에 관하여 설명했지만, 색 요소(53)가 3원색인 화소간과 색 요소(53)가 3원색의 보색인 화소간에서 모두 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 것은 필수가 아니다. 색 요소(53)가 3원색인 화소간, 또는 색 요소(53)가 3원색의 보색인 화소간 중 어느 한 쪽에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 다른 구성이라도 좋다.
(변형예 7) 상기 실시예에서는, 제 1 기판(27a)과 제 2 기판(27b)의 양쪽, 또는 제 1 기판(127a)과 제 2 기판(127b)의 양쪽에 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목부(84a)를 형성하고 있었지만, 제 1 기판과 제 2 기판의 양쪽에 배향 규제 수단을 설치하는 것은 필수가 아니다. 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 한 쪽에만 배향 규제 수단을 설치하는 구성이라도 좋다.
(변형예 8) 상기 실시예에서는, 4색 필터와 6색 필터의 예에 관하여 설명했지만, 다색 필터는 4색 또는 6색에 한정되지 않는다. 색 요소의 색 수는 4이상의 어떠한 수라도 좋다.
(변형예 9) 상기 실시예에서는, 4색 필터로서 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명)의 4색의 색 요소(53)를 갖는 컬러 필터에 관하여 설명했지만, 4색 필터의 색은 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명)의 4색에 한정되지 않는다. 예를 들면, 시안(청록), 마젠타(자홍), 옐로(황색)의 3색에 녹색을 추가한 4색 보색 필터라도 좋으며, 다른 4색의 색 요소를 갖는 4색 필터라도 좋다.
(변형예 10) 상기 실시예에서는, 6색 필터로서 R(적색), G(녹색), B(청색), 시안(청록), 마젠타(자홍), 옐로(황색)의 6색의 색 요소(53)를 갖는 컬러 필터에 관하여 설명했지만, 6색 필터의 색은 R(적색), G(녹색), B(청색), 시안(청록), 마젠타(자홍), 옐로(황색)의 6색에 한정되지 않는다. 다른 6색의 색 요소를 갖는 6색 필터라도 좋다.
(변형예 11) 상기 실시예에서는, 하나의 색 요소(53)의 범위 내에 연장 방향이 다른 돌기(82) 또는 오목부(83) 또는 오목부(84)가 형성된 예에 관하여 설명했지만, 하나의 색 요소(53)의 범위 내에 포함되는 배향 규제 부재의 연장 방향이 2종류인 것은 필수가 아니다. 하나의 색 요소(53)의 범위 내에 포함되는 배향 규제 부재의 연장 방향은 1종류라도 좋고, 3종류 이상이라도 좋다.
(변형예 12) 상기 실시예에서는, 컬러 필터는 제 2 기판 위에 형성되어 있었지만, 컬러 필터를 제 2 기판 위에 형성하는 것은 필수가 아니다. 컬러 필터를 제 1 기판 위에 형성하는 구성이라도 좋다. 예를 들면, TFT 패널에서는, TFT가 형성된 소자 기판에 컬러 필터를 형성해도 좋고, 액정층을 사이에 끼고 소자 기판에 대향하는 대향 기판에 컬러 필터를 형성해도 좋다.
(변형예 13) 상기 실시예에서는, 격벽(56)을 설치함으로써 색 요소 영역(52)을 구성하고, 색 요소 영역(52)에 색소 재료를 충전함으로써 색 요소(53)를 형성하고 있었지만, 격벽(56)을 설치하는 것은 필수가 아니다. 색 요소(53)끼리 서로 직접 접촉하는 구성이라도 좋다.
(변형예 14) 상기 실시예에서는, 격벽(56)이나 색 요소(53)를 형성하기 위해 서 액적 토출법을 사용했지만, 액적 토출법에 의해 격벽(56)이나 색 요소(53)를 형성하는 것은 필수가 아니다. 포토리소그래피법이나 인쇄법 등, 다른 형성 방법에 의해 격벽(56)이나 색 요소(53)를 형성해도 좋다.
(변형예 15) 상기 실시예에서는, 액정 장치로서, 장치의 표시면에 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 관하여 설명했지만, 본 발명은 장치의 표시면에 화상을 표시하는 액정 표시 장치 이외에도, 예를 들면, 액정 프로젝터 등의 액정을 이용하는 다른 장치에도 적용할 수 있다.
(변형예 16) 상기 실시예의 6색 필터에서는, 광의 3원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)의 보색인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색 요소(53C, 53M, 53Y)의 면적은 R(적색), G(녹색), B(청색)의 색 요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 작아져 있었지만, 색 요소(53C, 53M, 53Y)의 면적이 색 요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 작은 것은 필수가 아니다. 색 요소(53C, 53M, 53Y)의 면적이 색 요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 큰 구성이라도 좋고, 색 요소(53C, 53M, 53Y)의 면적이 색 요소(53R, 53G, 53B)의 면적과 동일한 구성이라도 좋다.
(변형예 17) 상기 실시예에서는, 색 요소(53)의 형상, 즉, 화소의 형상은 사각형이고, 화소가 조합된 회소의 형상도 사각형이었지만, 화소나 회소의 형상은 사각형에 한정되지 않는다. 예를 들면, 화소가 삼각형이고, 삼각형의 화소가 조합되어 삼각형이나 사다리꼴이나 육각형의 회소를 형성하는 구성이라도 좋고, 화소가 육각형이고, 육각형의 화소가 조합되어 회소를 형성하는 구성이라도 좋다. 또한, 다른 형상의 화소를 조합시켜서, 회소를 형성하는 구성이라도 좋다.
(변형예 18) 상기 실시예에서는, 회소 필터(54, 57)는 그 회소가 갖는 색의 색 요소(53)를 1색당 1개씩 갖고 있었지만, 1회소를 구성하는 색 요소가 1색당 1개인 것은 필수가 아니다. 1개의 회소 필터 중에 동일색의 색 요소를 복수 구비하여, 회소 필터 내에 분산시켜 배치하는 구성이라도 좋다.
본 발명에 의하면, 다색 필터를 구비하는 액정 장치 및 그 액정 장치를 구비하는 전자 기기로서, 배향 규제 수단을 이용하여 시야각을 넓히는 동시에, 넓어진 시야각 중에서, 적절한 색 밸런스를 실현할 수 있는 액정 장치 및 전자 기기를 실현할 수 있다.

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
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  9. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 중 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서,
    상기 색 요소는 광이 투과하는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색 요소와, 상기 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색 요소이고,
    상기 제 1 색 요소와 상기 제 2 색 요소는 각각 복수의 색을 포함하고, 상기 제 1 색 요소의 각 색에 대하여 상기 제 2 색 요소의 각 색은 보색 관계를 가지며,
    상기 제 1 색 요소 및 상기 제 2 색 요소 중 적어도 한쪽에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 상기 제 1 색 요소의 각 색 사이 또는 상기 제 2 색 요소의 각 색 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  10. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색 요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 끼워진 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 중 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서,
    상기 색 요소는 광이 투과하는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색 요소와, 상기 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색 요소이고,
    상기 제 1 색 요소와 상기 제 2 색 요소는 각각 복수의 색을 포함하고, 상기 제 1 색 요소의 각 색에 대하여 상기 제 2 색 요소의 각 색은 보색 관계를 가지며,
    상기 제 1 색 요소 또는 상기 제 2 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 상기 제 1 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향과, 상기 제 2 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 색 요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 상기 색 요소의 각 색 사이에서 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 규제 수단의 상기 연장 방향은 제 1 연장 방향과 제 2 연장 방향이며, 하나의 상기 색 요소에 대응하는 상기 배향 규제 수단은 상기 제 1 연장 방향으로 연장되는 상기 배향 규제 수단과, 상기 제 2 연장 방향으로 연장되는 상기 배향 규제 수단의 양쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 규제 수단은 상기 액정과 접촉하는 면에 형성된 돌기, 또는 상기 액정과 접촉하는 면에 형성된 오목부인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌기, 또는 상기 오목부는 각 상기 색 요소마다 상기 돌기 또는 상기 오목부 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 화소 전극에 슬릿을 설치함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  16. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 배향 규제 수단은 인접하는 상기 화소 전극 사이의 간격인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  17. 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 액정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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