KR20010077969A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치는 액정층, 액정층에 배향된 정합층, 및 액정을 구동하는 구동 회로를 포함하고, 정합층은 인식가능한 크기를 각각 갖는 지정된 형상으로 구성된 다수의 영역으로 분할되고, 인접 영역의 배향 방향은 서로 다르도록 되어 있다. 이것에 의해, 표시된 영상을 디스플레이의 정면이외의 방향에서 인식하는 것이 어렵게 되고, 디스플레이를 정면이외의 방향에서 볼때, 고정된 패턴이 보이게 되어, 제품의 상품명 또는 형상 등의 고정된 표시가 제공되도록 적용된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display device), 단말 장치(terminal device) 또는 휴대 단말(portable terminal)에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 크기를 증가시키는 최근의 개발은 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 모니터 등의 표시 장치를 제공하기 위해 그들의 시장에서 전개되고 있다.
일반적으로 사용되는 종래 TN형 액정 표시 장치에서는 표시된 영상의 콘트라스트가 시야각(viewing angle)에 의존하여 너무 커서 어떤 각도에서는 표시를 볼 수 없게 된다는 문제가 있었다. 그러나, 이점은 액정 표시 장치에 CRT와 동일한 레벨의 시야각을 제공할 수 있도록 하는 시야각 보상막 사용 등의 대책을 취하는 것에 의해 개선되고 있다.
USP 5, 666, 178 또는 USP 5, 652,634에는 하나의 화소에 상이한 프리틸트각 방향을 각각 갖는 다수의 부분을 마련하여 시야각을 넓히는 것을 제안한 방법이 기재되어 있다. 또한, JP-A-9-5766에는 하나의 화소에 상이한 프리틸트각 방향을 갖는 부분을 마련하는 방법이 기재되어 있다. 그렇게 기재된 종래 방법에서는 상이한 프리틸트각 방향을 갖는 부분이 시야각을 넓힐 목적으로 하나의 화소에 마련된다. 불균일한 영역이 발생하는 것을 방지하기 위해, 상이한 프리틸트각 방향을 갖는 부분의 영역 사이의 비율은 모든 화소, 즉 하나의 표시에 있어서 유일하다. 따라서, 영상을 지정된 방향에서 볼때 지정된 영상을 볼 수 있도록 하는 방법에 관해서는 기재 또는 제안이 없다.
JP-A-61-51124 및 JP-A-61-51125는 하나의 기판 상에, 정합막(alignment film)의 액정 분자 배향 방향이 다른 다수의 표시 영역을 갖는 장치를 기재하고 있다. 애플리케이션의 표시 패턴은 통상 숫자이다. 표시 패턴의 일부 부재는 한쪽 방향에서 볼 수 있고 다른 것은 그 방향에서 볼 수 없다. 이들 애플리케이션은 표시 패턴 상의 적어도 하나의 숫자를 한 방향에서 볼 수 있는 것을 목적으로 한다.
한편, 상기와 반대로, 일부 표시는 기울여 보는 것을 허용하지 않고 정면에서만 볼 수 있는 것을 요구한다. 이것은 비밀 문서를 준비하거나 또는 공공 장소에서 읽을 때 표시 장치의 사용자 이외의 사람이 그것을 보는 것을 방지하거나 또는 사용자 주위의 사람에게 신경쓰지 않고 개인 메일과 같은 문서를 읽거나 쓰는 것을 허용하기 위함이다. 여기서, 그러한 기술을 "시야각 협소화 기술(viewing angle narrowing technology)"이라고 한다.
시야각 협소화 기술은 지금까지 영상 표시를 위한 액정층 및 위상차 제어를 위한 액정층을 함께 갖는 액정 표시 장치를 사용하는 방법(JP-A-11-174489, JP-A-11-7045, JP-A-9-105958), 렌즈 시트를 사용하는 방법(JP-A-11-84357 등), 확산 광 가이드판을 사용하는 방법(JP-A-10-97199 등) 등으로서 기재되어 있다.
그러나, 상기 설명된 방법은 부분의 수가 증가하고 불충분하게 좁아진 시야각을 제공하는 등의 문제를 내포한다.
따라서, 본 발명의 목적은 정상적인 액정 표시를 정면에서 볼때 그것에 의해 표시된 것과 차이없이 영상을 표시하고 또한 지정된 방향에서 볼때 입력된 영상 신호에 독립인 고정된 영상을 표시하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제1실시예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제1실시예에 있어서, 액정의 배향 방향이 각각 서로 다른 영역 a 및 영역 b의 구성을 도시한 평면도.
도 3은 실선 화살표로 하부 기판의 러빙 방향을 나타내고, 점선 화살표로 상부 기판의 러빙 방향을 나타내어, 영역 a 및 영역 b에 있어서 액정의 배향 방향을 도시한 도면.
도 4는 화살표 D가 시선 방향의 일예를 나타내고, 방향 D로 부터, 영역 a는 액정층으로의 신호 전압에 독립으로 검게 보이는 한편, 영역 b는 방향 D의 반대 방향에서 검게 보이는, 액정 표시 장치에서 정합층의 정합 처리 방향을 도시한 도면.
도 5(a)는 영역 a의 액정에 의해 표시된 영상을 볼 수 있는 영역(51)(가시 영역) 및 영역 a가 검게 보여 영상을 볼 수 없는 영역(52)(비가시 영역)을 도시한 개념적 단면도.
도 5(b)는 영역 b의 액정에 의해 표시된 영상의 가시 영역(53) 및 영역 b가 검게 보이는 비가시 영역(54)을 도시한 개념적 단면도.
도 6은 정면에서 볼때 액정 표시 장치의 제1실시예에 표시된 영상의 일예를 도시한 도면.
도 7은 액정 표시 장치를 도 4의 화살표 D로 나타낸 방향에서 본 경우, 액정 표시 장치를 기울어진 방향에서 옆으로 볼때 영역 a가 검게 보여 지시된 영상을 보기 어렵게 된, 도 6에 제공된 화상을 도시한 도면.
도 8은 시야각을 측정하여 시야각이 보는 방향에 의존하여 가변하는 것을 나타내는 8개의 방향 1 내지 8을 도시한 도면.
도 9는 제1 내지 제4실시예 및 4개의 비교예에서 액정 표시 장치의 시야각의 의존성 측정 결과를 도시한 표.
도 10(a)는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제2실시예에서, 액정 배향의 방향이 각각 서로 다른 영역 a 및 영역 b의 구성을 도시한 평면도.
도 10(b)는 실선 화살표로 하부 기판의 러빙 방향을 나타내고 점선 화살표로 상부 기판의 러빙 방향을 나타내어, 도 10(a)의 영역 a 및 영역 b의 러빙 방향을 도시한 도면.
도 11은 액정 표시 장치의 비교예에서 액정 표시 장치의 기판의 러빙 방향을 도시한 평면도.
도 12는 영상을 옆에서 볼 때 통상 도 6에 도시한 표시 영상에 심벌 마크가 겹쳐 보이는, 제품의 회사명 또는 상품명 등의 심벌 마크의 표시 일예를 도시한 도면.
도 13은 영상을 옆에서 볼 때 통상 도 6에 도시한 표시 영상에 형상이 겹쳐서 보이는 표시의 일예를 도시한 도면.
도 14는 컬러 액정 표시 장치의 적색, 청색 및 녹색 화소가 배치된 영역을도시한 도면.
도 15는 화소 R의 액정의 배향 방향이 화소 G 및 B의 배향 방향과 다르게 되어 있는 것을 도시한 도면.
도 16은 정합막에 액정의 배향 방향을 다르게 하여 영역을 형성하는 방법의 첫번째 스텝으로서 균일한 러빙이 주어지는 정합막을 도시한 도면.
도 17은 광 조사에 의해 도 16에 도시한 바와 같이 준비된 정합막의 배향 상태를 변경하는 스텝에서 사용되는 포토마스크의 일예를 도시한 도면.
도 18은 본 발명의 대표적인 액정 디스플레이의 개략도.
도 19는 영역 a와 영역 b 사이에서 다른 비율을 갖는 디스플레이의 두개의 화소를 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 액정 디스플레이가 부착된 셀룰러 폰의 일예를 도시한 도면.
도 21은 본 발명의 액정 디스플레이가 부착된 팜탑 컴퓨터의 일예를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11, 12 : 유리 기판
13, 14 : 정합막
15 : 액정 물질
16 : 스페이서
17 : 에폭시 실러
1801 : 액정 디스플레이
1802 : 구동 회로
1803 : 신호
본 발명은 액정층 및 상기 액정층을 샌드위치하는 정합막을 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 상기 정합막의 표면은 다수의 화소부를 수반하는 다수의 영역으로 분할되고, 인접하는 상기 영역에서 상기 정합막의 액정 배향은 상이하다.
상기 영역은 문자를 만들어도 좋다다. 상기 영역은 눈에 보이는 형상을 만들어도 좋다.
상기 영역을 포함하는 최소 가정의 정사각형의 긴변은 0. 1 밀리미터 이상인 것이 좋다. 상기 형상은 정사각형인 것이 좋다.
상기 액정층을 구동하는 최대 전압은 상기 액정층의 포화 전압의 전압보다 작은 것이 좋다. 상기 액정층을 구동하는 최대 전압 Vm과 상기 포화 전압 Vs는 다음의 관계, 0. 005Vs ≤ Vm ≤ 0. 7Vs를 갖는다.
상기 영역 중 하나의 상기 배향은 유일한 것이 좋다. 상기 영역중 하나의 동일 색 요소의 상기 정합막의 상기 배향은 유일한 것이 좋다.
본 발명은 액정층 및 상기 액정층을 샌드위치하는 정합막을 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 상기 정합막의 표면은 상이한 배향 방향을 갖는 다수의 영역으로 분할되고, 적어도 하나의 화소에서 상기 영역의 비율은 다른 화소에서 상기 영역의 비율과 다르다.
상기 영역은 문자를 만들어도 좋다. 상기 영역은 눈에 보이는 형상을 만들어도 좋다.
또한, 본 발명은 액정층, 상기 액정층을 샌드위치하는 정합막 및 상기 액정층을 구동하는 구동 회로를 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시된다.
상기 정합막은 상기 정합막의 배향이 상이한 다수의 영역을 가져도 좋다.
상기 고정 영상은 문자라도 좋다. 상기 고정 영상은 눈에 보이는 형상이라도 좋다. 상기 고정 영상은 색을 가져도 좋다.
본 발명은 액정층, 상기 액정층을 샌드위치하는 정합막 및 상기 액정층을 구동하는 구동 회로를 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 상기 구동 회로에서 형성된 영상은 상기 액정층의 수직 방향에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 상기 수직 방향을 제외한 방향에서 표시된다.
본 발명은 구동 회로에서 형성된 영상을 표시하는 제1 액정층, 제2 액정층 및 상기 제2 액정층을 샌드위치하는 정합막을 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 상기 정합막은 눈에 보이는 형상을 포함하는 영역을 갖고, 인접하는 상기 영역의 배향은 상이하다.
본 발명은 액정층, 상기 액정층을 샌드위치하는 한쌍의 기판 및 상기 액정층을 위한 구동 회로를 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시된다.
상기 기판은 유리로 이루어지더라도 좋다.
상기 구동 회로는 상기 기판에 형성되어도 좋다. 상기 구동 회로는 상기 기판에서 분리하여 형성되어도 좋다.
본 발명은 액정층, 상기 액정층을 샌드위치하는 한쌍의 기판 및 상기 액정층을 위한 구동 회로를 포함하는 단말 장치를 제공하며, 상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시된다.
본 발명은 액정층, 상기 액정층을 샌드위치하는 한쌍의 기판 및 상기 액정층을 위한 구동 회로를 포함하는 휴대 단말 장치를 제공하며, 상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시된다.
본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 정합막은 다수의 영역으로 분할되고, 그 각각의 배향 방향은 다른 영역의 배향 방향과 다르게 되어, 지정된 방향에서 볼때 일부 영역은 검정색 등의 어두운 색으로 보일 수 있다. 이것은 정합막에 실행된 배향에 대하여 계면 배향 변조에 의존하는 액정 표시 장치의 시야각 변동의 애플리케이션이다.
따라서, 지정된 방향에서 지정된 색으로 보이는 일부 영역은 화면에 표시된영상이 어떤 방향에서 들여다보여지는 것을 방지한다.
또한, 액정 표시 장치에 입력된 영상 신호의 표시에 독립으로 지정된 방향에서 고정된 영상이 보이는 것이 허용된다.
이하, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 두께 등의 수치 및 사용된 재료는 예로서 제공된 것이다.
이하, 본 발명의 제1실시예를 설명한다. 이 실시예에서, 정합막은 다수의 정사각형 영역으로 분할된다. 하나의 정사각형 영역에서, 하나의 배향 방향이 주어지고, 그 배향 방향은 인접하는 정사각형 영역에서 변경되므로, 배열된 정사각형 영역 상에서 다수의 종류의 배향 방향이 주기적으로 반복된다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제1실시예를 도시한 단면도이다. 이 단면도는 액정 표시 장치의 일반적 구조를 설명하기 위해 참조된다. 따라서, 다음 실시예의 구조는 도 1에 도시한 것에 한정되지 않는다.
박막 트랜지스터(Thin Film Transistors : TFT)가 형성되어 있는 유리 기판(11) 상에, 폴리이미드 정합막(13)이 마련된다. 한편, 색 필터가 형성된 유리 기판(12) 상에는 폴리이미드 정합막(14)이 마련된다. 유리 기판(11)과 유리 기판(12) 사이에는 액정 물질(15)이 봉입되어 있다. 유리 기판(11) 및 유리 기판(12)은 약 5 ㎛의 입경을 갖는 스페이서(16)에 의해 이격되어 있다. 유리 기판의 각 단부는 에폭시 실러(epoxy sealer)(17)에 의해 밀폐되어 있다. 이 방식으로, 액정 표시 장치는 균일한 두께로 구성된다. 유리 기판(11)과 (12) 사이의 공간을 유지하기 위해, 스페이서(16)를 사용하는 대신, 기판 사이에 칼럼(columns)을 사용할 수도 있다. 소형 디스플레이에서는 그 공간이 유리 기판의 각 단부에 마련된 실러(sealer)(17)에 의해서만 유지될 수도 있다.
도 18에 도시한 바와 같이, 액정층이 그들 사이에 유지되어 있는 상부 및 하부 기판을 갖는 액정 디스플레이(1801)에서, 구동 회로(1802)는 액정 디스플레이(1801)를 구동하기 위해 접속된다. 액정 디스플레이(1801)에 표시되기 위한 신호(1803)는 구동 회로(1801)에 입력된다. 구동 회로(1802)는 상부 또는 하부 기판에 형성되어도 좋고 또는 디스플레이(1801)에서 분리하여 형성되어도 좋다.
액정 물질에 대하여, TN형 액정 물질로서 사용되는 Chisso Petrochemical Co., Ltd에서 공급된 TN형 액정 LIXON 5010을 사용할 수 있다.
정합막에 대하여, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd에서 공급된 정합막용 Polyimide P1-1051을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 실시예의 평면도를 도시하고 있다. 이하 사용되는 표현 "상부 기판" 및 "하부 기판"에 대하여, TFT가 마련된 유리 기판(11)과 색 필터가 마련된 유리 기판(12) 중 하나를 상부 기판이라고 하고, 나머지 하나를 하부 기판이라고 한다.
정합막 상에, 도 2에 도시한 배향 방향이 서로 다른 두 종류의 영역 a 및 b가 교대로 배열되도록, 배향의 계면 변경이 주어져 있다. 여기서, 배향의 계면 변경은 예를 들면, 러빙에 의해 주어진다.
두 종류의 작은 영역 a 및 b로 분할된 표시 화면은 배향의 계면 변경으로 취급된다. 각각의 작은 영역은 예를 들면, 화소의 크기와 비교하여 충분히 더 큰 크기인 약 2. 5 ㎜의 한변을 갖는 정사각형으로 형성되어, 그 영역을 직접 인식할 수 있다.
이 실시에에서, 러빙은 다음과 같이 실행된다. 먼저, 폴리이미드막을 하부 기판에 형성하고 나서 균일한 러빙을 폴리이미드막 전체에 걸쳐 실행한다.
이것에 이어서, 영역 a와 영역 b중 하나를 예를 들면, 도 17에 도시한 바와 같은 스테인레스 스틸로 이루어진 금속 박막으로 마스크한다. 여기서, 원래 실행된 러빙과 반대 방향에서 러빙이 실행디는 영역 b를 마스크한다. 그후, 금속 박막을 제거하여 도 2에 도시한 바와 같이 형성된 기판이 제공된다.
도 2에 도시한 바와 같은 하부 기판에 면하는 상부 기판의 전면에, 하부 기판에 형성된 것과 동일한 방식으로 폴리이미드막을 형성한다. 이 후, 양 기판이 마주보게 될때 러빙의 방향이 하부 기판에 실행된 러빙의 방향과 수직으로 되도록, 폴리이미드막의 전면에 러빙을 실행한다. 그후, 하부 기판의 영역 a와 b 중의 하나에 대응하는 영역을 스테인레스 스틸로 이루어진 금속 박막으로 마스크한다. 여기서, 하부 기판에 실행된 러빙의 방향에 수직이고 영역 b에 실행된 방향에 반대인 방향으로 러빙이 실행된 영역 b를 마스크한다. 그후, 금속 박막을 제거한다.
영역 a 및 영역 b에서 배향의 계면 변경은 도 3에 도시한 바와 같이 하부 기판에서 점선 화살표로 나타낸 방향 및 상부 기판에서 점선 화살표로 나타낸 방향으로 주어진다. 그 방향은 영역 a 및 영역 b에서 서로 반대로 된다. 또한, 상부 및 하부 기판은 대응하는 정사각형 영역 각각이 영역 a 및 b 각각에서 하부 기판의 배향 방향이 상부 기판의 배향 방향과 수직으로 되어 마주보도록 배열된다.
액정 표시 장치의 실시예에서, 상부 및 하부 기판 각각의 표면에는 시트 편광자(sheet polarizer)가 마련된다. 여기서, 상부 및 하부 기판에서 시트 편광자의 편광면은 서로 평행으로 되어, 전압이 인가되지 않을 때 표시는 검정색으로 제공된다. 또한, 시트 편광자는 편광면이 영역 a와 영역 b중 하나에서 러빙의 방향과 평행으로 되도록 배열된다. 표시 장치를 구동할 때 인가되는 최대 전압은 액정의 포화 전압의 약 70 %로 결정되었다.
상기 처리에 의해, 기판은 도 4에 도시한 바와 같이 얻어진다. 이 종류의 액정 표시 장치에서, 화살표 D로 나타낸 방향에서 기울여 볼때, 영역 a는 시야각에 강한 의존성을 나타내어 표시를 볼 수 없게 된다. 즉, 영역 a는 표시 신호에 관계없이 검정색으로 또는 검게 보인다. 한편, 화살표 D로 나타낸 것과 반대 방향에서 볼때, 영역 b는 볼 수 없게 된다.
이하, 도 5(a)에 도시한 영역 a 및 도 5(b)에 도시한 영역 b의 상태를 갖는 액정 표시 장치의 표면부를 도시한 확대 단면도인 도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하여 설명한다. 비록 영역 a 및 b는 실제로 정합막 상에 규정될지라도, 여기서는 설명의 편의상, 영역 a 및 b는 유리 기판(12) 바로 위에 개념적으로 도시되어 있다.
도 5(a)는 영역 a에 대하여 영상 가시 영역(51) 및 영상 비가시 영역(52)을 도시한다. 즉, 화면을 영상 가시 영역(51)에서 볼 때, 표시는 정상 액정 표시 장치의 액정의 상태에 따라 기능하는 것처럼 보일 수 있다. 한편, 영상 비가시 영역(52)에서 볼 때, 표시는 액정의 상태에 관계없이 항상 검정색 또는 어둡게 보인다. 이하, 검정 또는 어두운 표시를 "블랙"이라고 한다. 예를 들면, 영역 a는 방향 D에서 볼 때, 블랙으로 보인다.
도 5(b)는 영역 b에 대하여 영상 가시 영역(53) 및 영상 비가시 영역(54)을 도시한다. 영상 가시 영역(53)에서, 액정에 의해 영역 b에 표시된 영상은 방향 D에서 볼 수 있다. 그러나, 영상 비가시 영역(54)에서는 영역 b가 블랙으로 보인다.
영역 a 및 영역 b가 나란히 배열되어 있으므로, 표시를 어떤 방향, 예를 들면 방향 D에서 볼때, 정상 액정 표시는 영역 b에 관하여 볼 수 있지만, 영역 a는 블랙으로 보인다. 이것은 액정 표시 장치에 표시된 전체 영상이 완전히 보이는 것을 방지한다.
따라서, 표시를 대략 정면에서 보는 경우를 제외하고, 전체 표시를 볼 수 없게 되어, 표시된 정보를 이해하는 것이 어려워진다. 즉, 정면이외의 방향에서는 표시된 영상이 스크램블된 것처럼 영역 a 또는 영역 b의 블랙 정사각형이 표시 화면에서 인식된다.
예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같은 액정 표시 장치에 표시된 영상을 고려한다. 표시 장치의 대략 정면에서는 도 6에 도시한 바와 같이 영상을 정확하게 볼 수 있다. 그러나, 표시를 옆에서, 예를 들면 방향 D에서 비스듬히 볼때, 패턴은 도 7에 도시한 바와 같이 산란된 블랙 패턴으로 보여서, 상세히 표시된 것을 정확하게 보는 것이 불가능하거나 어렵게 된다.
액정 표시 장치의 실시예의 가시도(visibility)에 대하여, 15명의 사람이 도8의 1번에서 8번의 방향에서 액정 표시 장치에 표시된 영상 및 형상을 관찰하는 테스트를 실행하였다. 영상은 한자, 히라가나 문자 및 알파벳 문자 등의 문자로 구성되고, 형상은 사진 등이었다. 테스트 시, 표시된 영상을 볼 수 있던 각도를 측정하여 다수의 측정 평균 결과를 얻었다. 여기서, 표시된 영상을 볼 수 있던 각도는 화면에 수직으로 부터, 즉 0 도를 취하는 화면의 정면 방향으로 부터의 경사 각도로 표현하였다. 문자 및 형상에 관한 측정을 분리해서 실행하였다.
측정 결과는 도 9에 도시한 표에 제시되어 있고, 제1 실시예에 관한 결과는 표의 첫번째 필드에 주어져 있다.
형상에 대하여, 방향 1 및 5에서, 즉 수평 방향에서, 정면에서 약 16 도의 경사는 표시된 형상을 볼 수 없게 한다. 방향 3 및 7에서, 즉 수직 방향에서, 정면에서 약 32 도까지의 경사는 표시된 형상을 볼 수 있게 하였다. 상기 수평과 수직 방향 사이의 중간에 드는 방향 2, 4, 6 및 8에서, 정면에서 약 18 도까지의 경사는 표시된 형상을 볼 수 있게 하였다.
문자에 대하여, 수평 방향에서, 정면에서 약 15 도의 경사는 표시된 문자를 판독하기 어렵게 한다. 수직 방향에서, 약 30도까지의 경사는 표시된 문자를 판독가능하게 하였다.
문자 판독을 가능하게 하는 영역은 형상을 볼 수 있게 하는 영역보다 다소 좁다. 이것은 문자가 형상보다 더 정교하고 복잡하기 때문이라고 생각된다. 그러나, 문자와 형상 사이에는 인식에 대하여 그렇게 현저한 차이는 없다.
측정 결과로 부터, 실시예에서와 같이 영역 a 및 b가 마련된 액정 표시 장치는 정상 표시된 영상을 정면에서 볼때 항상 보이게 하지만, 표시된 정상 영상을 오른쪽 및 왼쪽에서 기울여 볼때 정면에서 20도이상의 경사에서 정확하게 보이는 것을 불가능하게 한다는 것을 알 수 있다. 이것은 표시된 영상을 옆 방향에서 볼때 정확히 인식되는 것을 방지하여 그 표시의 사용자 만이 표시된 영상을 볼 수 있는 액정 표시 장치의 실현을 가능하게 한다.
예를 들면, 사용자가 표시된 영상을 볼 수 있게 사람의 손으로 표시 화면을 조작할 수 있고 그 주위의 사람이 그것을 들여다 보려고 하여도 표시된 영상을 보는 것을 방지하는 이동 단말 또는 셀룰러 전화의 실현이 가능하다.
표시 화면은 정명 방향 이외의 방향에서 볼때, 정합막에 주어진 배향에 기인하는 패턴은 표시된 영상에 관계없이 어떤 방향에서 볼 수 있게 된다. 따라서, 주로 표시된 영상의 목적에 의존하여 패턴을 적절히 선택하는 것이 유망하다.
전압을 인가하지 않으면 블랙을 표시하는 정상적인 블랙형의 액정 디스플레이를 설명하였지만, 전압을 인가하지 않으면 백색을 표시하는 정상적이 화이트형의 액정 표시 디스플레이도 또한 사용할 수 있다. 정상적인 화이트형에 있어서, 액정의 포화 전압의 0. 5 %에서 50 %까지의 바이어스 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 액정의 표화 전압의 5 %에서 20 %까지의 바이어스 전압을 인가한다.
다음에 제2실시예를 설명한다.
제2실시예에서, 영역 a 및 영역 b는 도 10(a)에 도시한 바와 같은 패턴으로 배열하였다. 구성에 대하여 상기이외는 제1실시예와 동일하였다. 이 실시예에서,영역 a 및 영역 b의 대각선 방향은 영상 관찰자의 수직 방향과 일치하도록 하였다. 도 10(a)에 도시한 바와 같은 패턴을 실시예로서 설명하지만, 그의 수직 방향을 영역 a 및 영역 b의 대각선 방향과 일치하지 않도록 패턴을 배열하는 것도 가능하다.
또한, 제2실시예에서, 상부 기판에서 영역 a 및 영역 b의 러빙 방향은 점선 하살표로 나타내고, 하부 기판의 그것은 실선 화살표로 나타낸다. 이 실시예의 패턴에서는 정사각형 영역이 제1실시예의 것에서 45 도 돌려져 있다. 영역 a 및 영역 b는 각 변이 약 2. 5 ㎜인 정사각형이다.
또한, 제2실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 제1실시예에서와 같이 시야각을 평가하였다. 그렇게 얻어진 화면에 수직으로 부터의 경사각의 평균값을 도 9의 표에 도시한다. 또한, 제2실시예에서는 제1실시예에서와 대략 같은 결과가 수평 방향에서 더 좁아진 판독가능 각도를 갖고 얻어졌다.
다음에, 제3실시예를 설명한다.
제3실시예에서는 Merck Japan Co., Ltd에서 공급된 STN형 액정 ZLI-4540(270 Degree Twist)를 액정 물질에 사용하였다. 또한, 상부 및 하부 유기 기판 각각에 스트라이프형(stripe-shaped) ITO 전극을 마련하였다. 여기서, 상부 유리 기판 상의 스트라이프형 ITO 전극은 두개의 유리 기판이 서로 마주보았을 때 하부 유리 기판의 것에 수직으로 되도록 마련되었다. 다른 구성 요소에 대해서는 제2실시예에서와 같은 물질 및 조건으로 제공하였다. 약 200 ㎛의 폭을 갖도록 각각 형성된 스트라이프형 ITO 전극을 20 ㎛ 간격으로 배열하였다.
상부 및 하부 기판 상에 각각 마련된 ITO 전극에는 제2실시예와 같이 러빙이가해진 정합층을 형성하여 기판에 영역 a 및 영역 b를 형성하였다.
전압이 인가되지 않을 때 블랙을 표시하도록 편광 필터를 형성한다. 그리고, 구동 신호의 최대 전압은 액정의 포화 전압의 70 %이다.
상부 및 하부 기판의 선택된 ITO 전극에 지정된 전압을 인가하는 경우, 각 ITO 전극의 교점에 있는 액정의 분자 배향 방향은 전계의 영향으로 인해 바뀐다. 이것은 액정의 광 투과성을 변경하고, 이것에 의해 소망 영상을 표시할 수 있다.
또한, 제3실시예에서, 영역 a 및 영역 b가 마련되는 경우, 화면을 정면에서 볼때 정상 영상을 볼 수 있지만, 옆에서 기울여 볼때는 영역 a와 영역 b중의 하나만을 볼 수 있어, 전체 영상을 관찰하는 것이 불가능하게 된다.
또한, 제3실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 제1실시예에서와 같이 시야각을 평가하였다. 그 결과는 도 9의 표 1에 도시되어 있다.
또한, 이 실시예에서, 표시된 영상의 수평 방향에서의 시야각이 제한되는 것을 알 수 있다. 이 실시예는 원래 작은 시야각을 제공하여 정면에서 약 25 도의 경사로는 영상을 인식하는 것이 불가능하게 된다. 특히, 방향 1 및 5에서, 정면에서 11 내지 14 도의 경사는 표시된 영상의 인식을 불가능하게 한다. 즉, 영역 a 및 영역 b를 마련하는 것에 의해, 수평 방향의 시야각을 제한할 수 있다.
정상적인 화이트형의 액정 디스플레이를 사용할 때, 액정의 포화 전압의 0. 5 %에서 50 %까지의 바이어스 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 액정의 표화 전압의 5 %에서 20 %까지의 바이어스 전압을 인가한다.
다음에 제4실시예를 설명한다.
제4실시예에서는 액정 물질로서 고속 응답을 나타내는 Chisso Petrochemical Co., Ltd.에서 공급된 트위스티드 FLC형 강유전성 액정 2005를 사용하였다. 액정층의 두께, 즉 셀 갭은 약 2 ㎛이고, 최대 구동 전압은 액정의 포화 전압으로서 취한다. 편광막의 편광 방향은 기판의 정합층의 러빙 방향에 평향으로 설정한다. 이 경우, 장치는 정상적인 화이트형이다. 이 장치의 시야각은 전압이 인가되지 않을 때 최대로 된다. 이 장치의 다른 구성 요소는 제1실시예에서와 같다.
또한, 제4실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 제1실시예에서와 같이 시야각을 평가하였다. 그렇게 얻어진 화면에 수직으로 부터의 경사각의 평균값은 도 9의 표에 나타낸다.
이 실시예에서, 수직 방향, 즉 방향 3 및 방향 7에서, 표시된 영상을 정면에서 50 도의 경사로도 알아보는 것이 가능하다. 그러나, 옆에서 볼때, 즉 방향 1 및 방향 5에서 볼때, 정면에서 약 15 도의 경사는 표시된 영상의 인식을 불가능하게 한다. 이 실시예에서, 영역 a 및 영역 b를 마련하는 효과는 현저하다.
다음에 본 발명의 효과를 증명하기 위해 준비된 비교예에 관하여 설명한다.
(비교예 1, 2, 3)
화면을 상이한 배향 방향을 갖는 다수의 영역으로 분할하지 않고 도 11에 도시한 바와 같이 표시 화면에 계면 배향 변경이 각각 주어진 3종류의 액정 표시 장치를 준비하였다. 3개의 표시 장치의 다른 부분은 제2, 제3, 제4실시예와 동일한 방식으로 구성하여 비교예1, 2, 3으로서 각각 제공하였다. 또한, 각 비교예에서, 상부 기판의 러빙 방향은 점선 화살표로 나타내고, 하부 기판의 그것은 실선 화살표로 나타낸다.
또한, 비교예의 액정 표시 장치에서는 제1실시예에서와 같이 시야각을 평가하였다. 그렇게 얻어진 화면에 수직으로 부터의 경사각의 평균값을 도 9의 표에 나타낸다.
비교예 1에서, 방향 1에서 볼때, 정면에서 약 40 도의 경사까지 영상을 볼 수 있다. 그러나, 그와 반대인 방향 5에서 볼 때, 정면에서 대략 15 도의 경사는 영상을 볼 수 없게 한다. 또한, 수직 방향에서, 정면으로 부터 약 30도의 경사는 영상을 볼 수 없게 한다. 이 경우, 정상 영상은 항상 정면에서 볼 수 있다. 방향 1에서는 표시된 영상을 넓은 범위에 걸쳐 볼 수 있다.
비교예 2에서, 방향 1에서 볼 때, 정면에서 23 및 24 도의 경사는 영상을 볼 수 없게 한다. 방향 5에서, 정면으로 부터 약 10 도의 경사는 영상을 볼 수 없게 한다. 수직 방향에서, 정면으로 부터 20 도 이상의 몇몇 각도의 경사는 영상을 볼 수 없게 한다. 이 경우, 방향 1에서 볼때, 표시된 영상은 넓은 범위에 걸쳐 볼 수 있다.
비교예 3에서, 정면에서 약 70 도 까지의 경사는 방향 1에서 영상을 볼 수 있게 한다. 방향 5에서, 정면으로 부터 20 도의 경사는 영상을 볼 수 없게 한다. 방향 1에서, 표시된 영상은 넓은 범위에 걸쳐 볼 수 있다.
또한, 도 9에 도시한 결과를 사용하여, TN형 액정을 갖는 표시 장치에 관해서는 제1 및 제2실시예와 비교예 1을 비교하는 것에 의해, STN형에 관해서는 제3실시예와 비교예2를 비교하는 것에 의해, 트위스티드 FLC형에 관해서는 제4실시예와비교예3을 비교하는 것에 의해, 비교를 행하였다.
상기 종류의 액정을 갖는 모든 표시 장치에 있어서, 본 발명에 따른 실시예에 의해 수평 방향으로 현저하게 더 좁아진 시야각이 제공되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 모든 종류의 액정 물질을 사용하여 시야각을 좁힐 수 있는 것이 증명된다. 특히, 고속 응답을 나타내는 트위스티드 FLC형을 사용하면, 정면에서 보여진 영상의 표시 품질을 검사할 때 선명하게 움직이는 영상을 인식할 수 있다.
상술한 실시예에서, 배향의 계면 변경은 수평 방향의 시야각을 제한하기 위해 제공되어 도 9에 나타낸 바와 같은 결과를 제공할 수 있게 하였다. 따라서, 배향 방향을 변경하는 것에 의해, 임의 방향의 시야각을 제한할 수 있는 것은 물론이다.
(비교예4)
액정층의 포화 전압이 공급되는 제1실시예와 같은 액정 표시 장치를 비교예4로서 준비하였다. 이 실시예의 시야각은 제1실시예에서와 같이 평가하였다. 그렇게 얻어진 화면에 수직으로 부터의 경사각의 평균값은 도 9의 표에 도시한다.
비교예4에서, 옆에서, 즉 방향 1 및 방향 5에서 볼 때, 정면으로 부터 약 25 도의 경사는 영상을 볼 수 없게 하였다. 그러나, 수직 방향에서, 제시된 보는 방향에 의존하지 않고, 정면으로 부터 약 30 도이상의 몇몇 도 까지의 경사는 영상을 볼 수 있게 하였다.
제1실시예와 비교예4의 비교는 액정층의 포화 전압으로서 취해진 최대 구동전압이 시야각을 넓히는 것을 증명하였다. 따라서, 최대 구동 전압은 정상적인 블랙형의 액정층의 포화 전압의 약 90 %이하로서 취해지는 것이 바람직하다. 이것은 TN형 및 STN형의 액정은 전압 무인가 또는 포화 전압 인가하에 시야각에 대하여 그렇게 현저한 의존성을 나타내지 않고 시야각의 의존성이 포화 전압의 약 90 %이상에서 거의 나타나지 않기 때문이다.
한편, 최대 구동 전압은 액정층의 포화 전압의 약 40 %이상이어야 한다. 이것은 포화 전압의 약 40 %아래의 구동 전압하에서는 바람직한 영상의 콘트라스트를 얻을 수 없어 화질이 열화하기 때문이다.
정상적인 화이트형의 액정 디스플레이를 사용할 때, 액정의 포화 전압의 약 0. 5 %에서 약 50 %까지의 바이어스 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 액정의 포화 전압의 약 5 %에서 약 20 %까지의 바이어스 전압을 인가한다.
다음에 제5실시예를 설명한다. 또한, 이 실시예에서는 제1실시예에서와 같은 액정 표시 장치를 사용하였다. 그러나, 제2실시예 및 그 이후에 설명된 액정 표시 장치를 같은 기능을 갖고 사용할 수 있다.
상기 실시예에서, 디스플레이를 정면 이외의 방향에서 볼 때, 정합막에 마련된 패턴은 표시된 영상에 관계없이 관찰된다. 이것은 디스플레이를 옆에서 볼 때 디스플레이가 소망 고정 패턴을 보이도록 제공하는 것을 허용한다.
즉, 표시될 영상에 대하여 관계를 갖지 않는 고정 패턴을 정면이외의 방향에서 인식한다는 사실을 적용하는 것에 의해, 지정된 형상을 정면이외의 방향에서 볼 수 있게 된다. 통상 제1실시예의 도 7에 도시한 바와 같은 검사 패턴 대신, 영역a 및 b를 적절히 배열하는 것에 의해, 즉 정합층에 소망 배향 패턴을 형성하는 것에 의해, 소망 형상을 고정 패턴으로서 표시할 수 있다.
고정 패턴은 디스플레이를 옆에서 볼 때 예를 들면, 제품의 상품명, 회사명의 심벌 마크 또는 대중의 만화 캐릭터가 항상 보일 수 있도록 형성될 수 있다. 그러한 제품의 상품명과 같은 고정 패턴을 표시할 수 있는 액정 표시 장치는 수상자에게 제공되는 셀룰러 전화에 효과적으로 탑재된다.
예를 들면, 액정 표시 장치가 도 6에 도시한 바와 같은 영상을 나타내고 있을 때, 액정층에 의해 표시된 영상은 디스플레이를 옆에서 보는 경우, 도 12에 도시한 바와 같은 상이한 배향 방향을 갖는 영역으로 형성된 패턴과 겹쳐 보일 수 있다. 이 방식으로, 제품의 회사명 또는 상품명 등의 고정 형상을 고정 패턴으로서 표시할 수 있다. 여기서, 회사명 등의 고정 패턴은 액정층으로의 입력 신호에 독립으로 액정층에의 표시에 관계없이 표시된다.
또한, 하트형이 사용되고 다른 배향을 갖는 영역의 다른 예는 도 13에 도시한다. 정합막을 디스플레이의 큰 부분을 차지하는 하나의 형상 등을 갖는 두 종류의 영역 a 및 b로 분할할 때, 디스플레이는 오른쪽에서 옆으로 볼 때 예를 들면, 도 13에 도시한 바와 같이 보인다. 반대로, 왼쪽에서 옆으로 볼때, 디스플레이는 바깥이 블랙으로 보이는 하트형 패턴내에 있는 액정층에 표시된 형상으로 보인다. 예를 들면 하트형 패턴 대신, 고정 패턴으로써 모든 소망 패턴을 형성할 수 있다.
표시 화면의 크기와 비교하여 큰 하나의 고정 패턴을 메시지로서 효과적으로 사용한다. 그러나, 디스플레이를 옆에서 들여다보는 것을 방지하는 효과는 줄어든다. 그와 반대로, 정교한 패턴은 디스플레이를 들여다보는 것을 방지하기 위해 사용함에 있어서는 효과적이지만, 메시지 전달에 대해서는 기능이 경감된다. 따라서, 디스플레이를 옆에서 들여다보는 것을 방지하는 효과 및 메시지를 제공하는 효과는 양립할 수 없다. 그러나, 고정 패턴을 원하는 대로 설계할 수 있으므로, 상기 양립할 수 없는 효과를 타협시키도록 주의를 기울이는 것에 의해 고정 패턴을 형성할 수 있다.
고정 패턴은 변경된 배향 방향을 갖는 영역을 설계하는 것에 의해서만 준비할 수 있다. 따라서, 정상 액정 표시 장치의 제조 공정에는 큰 변경이 필요하지 않다. 또한, 배향 방향이 다르게 되는 영역을 형성하기 위한 패턴은 용이하게 준비할 수 있고, 이것은 정상적인 것과 비교하여 제조 공정 중 시간에 그다지 많은 손실이 없다.
다음에 제6실시예를 설명한다.
또한, 이 실시예에서는 제1실시예에서와 같은 액정 표시 장치를 사용할 수 있다. 또한, 제6실시예를 제2 실시예 이후에 설명한 액정 표시 장치 또는 컬러 표시를 제공할 수 있는 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.
도 14는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 표시하는 화소가 배열된 디스플레이 상에 컬러 영상을 표시하는 액정 표시 장치의 일예를 도시한 것이다. R, G, B를 배열하는 방식은 도 14에 도시한 것에 반드시 제한되는 것은 아니다.
여기서, 제1실시예에서와 같이 정합층은 영역 a 및 영역 b로 분할된다. 분할된 영역 각각은 다수의 화소를 포함하고 영역으로서 보일 수 있도록 분할되어야한다. 예를 들면, 정합층이 도 2에 도시한 영역 a 또는 b로 분할될 때, 영역 a 및 영역 b 각각은 다수의 화소를 포함하는 크기를 갖는다. 따라서, 영역 a는 도 14에 도시한 바와 같이 다수의 화소 R, G, B를 포함하는 것에 주의해야 한다. 영역 b에 관해서도 마찬가지이다.
다음에 영역 a에 중점을 두고 설명한다. 그러나, 영역 b에 대해서도 마찬가지이다.
예를 들면, 영역 a의 화소 R의 배향 방향만을 화로 G 및 B와 다르게 한다. 이것은 예를 들면, 화소 R의 러빙 방향을 도 15에 도시한 바와 같이 화소 G 및 화소B의 그것과 반대로 취하는 것에 의해 실행할 수 있다.
그러한 구성은 영역 a가 예를 들면 도 15에 도시한 방향 D에서 볼 때 푸르스름한 녹색으로, D에 반대측에서 볼때 적색으로 보이게 한다. 즉, 영역 a의 지정된 컬러의 화소 만의 배향 방향을 선택적으로 변경하는 것에 의해, 옆에서 볼때 영역 a가 착색되어 보이는 것이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 착색이 허용되고 제5실시예에서와 같이 소망 패턴이 형성된 영역 a에 의해, 옆에서 볼때 보일 수 있는 착색된 고정 영상을 제공하는 것이 가능하게 된다.
모든 소망 색조를 영역 a의 화소 R, G, B를 선택하는 방식에 의존하여 표시할 수 있다. 예를 들면, 영역을 화소 단위로 규정할 때, 고정 패턴은 보는 방향에서 8가지 색으로 표현할 수 있다. 화소를 도 19에 도시한 바와 같은 영역에 의한 비율로 분할할 때, 고정 패턴은 사진 등의 모든 명암 레벨 또는 색으로 표현할 수있다. 도 19에서, 디스플레이의 화소 p 및 q는 두개의 영역 a 및 b로 분할된다. 화소 p의 영역 a와 b 사이의 면적비는 화소 b의 그것과 다르다. 다른 배향 방향을 갖는 영역의 다른 비율을 갖는 화소가 디스플레이에 형성되어, 디스플레이의 고르지못함이 계획대로 된다. 고르지못함은 고정 형상을 위해 사용된다.
따라서, 제6실시예에 따르면, 소망 고정 패턴을 착색할 수 있다.
상기 실시예는 러빙이 가해질 영역 이외의 영역을 물리적으로 차폐하는 방법이고 영역 a 및 b를 형성하는 마스크 러빙 방법을 사용하는 예로서 설명하였다. 상기 방법에 더하여, 상이한 배향 방향을 갖는 다수의 영역을 형성함에 있어서, 러빙후 정합층의 일부를 광으로 조사하는 방법이 있다. 조사는 정합층의 프리틸트각을 변경하여 조사된 부분이 시야각에 상이한 의존성을 갖는 부분으로서 형성된다.
이하, 광조사에 의해 프리틸트각을 변경하는 방법을 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다.
먼저, 유리 기판(121) 상에 폴리이미드막을 형성하고 나서 그의 전면을 도 16에 도시한 바와 같은 지정딘 배향 방향(예를 들면 화살표로 나타낸 방향)으로 러빙을 가한다.
이것과 함께, 도 17에 도시한 바와 같은 패턴을 갖는 포토마스크(131)를 준비한다.
폴리이미드막이 있는 유리 기판(121)에 포토마스크(131)를 설정하여, 가시-자외선 조사(visible-ultraviolet ray irradiation)를 약 10 J/㎠의 고압 수은 램프로 부터 유리 기판(121)에 실행한다. 자외선 조사는 자외선에 의해 조사된 영역에서 정합층의 프리틸트각을 줄인다.
이것에 이어서, 유리 기판(121)에 면하는 유리 기판에, 폴리이미드막을 마찬가지로 형성하고 러빙한다. 유리 기판(121)에 면하는 유리 기판에, 도 17에 도시한 포토마스크(131)와 반대 패턴, 즉 열린 부분이 닫히고 닫힌 부분이 열린 포토마스크를 설정하고 마찬가지 자외선 조사를 실행한다. 두개의 유리 기판을 하나의 기판의 조사된 부분이 다른 기판의 조사되지 않은 부분과 정확히 마주보도록 배열한다.
이것에 이어서, 그렇게 조사된 유리 기판 사이에, 네마틱 액정 물질을 주입하여 액정 표시 장치를 형성한다.
여기서, 오른편으로 도는 트위스티드 구조가 러빙 만이 실행된 영역에 대하여 안정할 때, 왼편으로 도는 트위스티드 액정을 사용한다. 반대로, 왼편으로 도는 트위스티드 구조가 러빙만이 실행된 영역에 대하여 안정할 때, 오른편으로 도는 트위스티드 액정을 주입한다. 이것에 의해, 서로 상이한 시야각의 강한 의존성을 나타내는 방향을 갖는 두개의 영역을 형성할 수 있게 된다.
예를 들면, 다수의 배향 방향을 갖는 영역을 형성할 때, 두 종류 이상의 배향 방향을 충분히 취할 수 있다. 두 종류의 배향 방향은 의도한 방향이외의 방향에서 디스플레이를 인식하는 것을 곤란하게 한다.
상기 실시예에서는 도 8에 도시한 방향 1에서 볼때 블랙으로 보이는 영역 및 방향 5에서 볼때 블랙으로 보이는 영역이 교대로 배열된 예를 설명하고 있다. 그러나, 그 배열은 반드시 교대하는 것이 아니다. 즉, 방향 1에서 볼때 블랙으로 보이는 영역, 방향 5에서 볼때 블랙으로 보이는 영역 및 방향 1 및 방향 5에서 볼때 정상 영상을 볼 수 있는 영역을 함께 화면에 배열할 수 있다.
또한, 상이한 배향 방향을 갖는 영역의 모양 및 크기는 용도 또는 설계 등의 관점에서 원하는 대로 선택할 수 있다. 예를 들면, 평행 4변형 또는 삼각형, 원형 또는 타원형 등의 다각형의 모양으로 원하는 대로 영역을 형성할 수 있다. 영역의 크기도 목적에 따라 변경할 수 있다. 예를 들면, 영역을 포함한다고 고려한 최소 4변형이 약 0. 1 ㎜와 약 1 ㎝ 사이의 길이를 가질 때, 표시 화면은 정면이외의 방향에서 유리하게 인식불가능하게 된다. 또한, 사변형의 길이는 약 0. 5 ㎜와 약 5 ㎜ 사이가 바람직하다.
액정 표시 장치의 시트 편광자에 대하여, 전압이 인가되지 않을 때 블랙 표시 또는 화이트 표시를 제공하도록 배열한다.
본 발명에 따라 좁아지는 시야각에 있어서, 액정층의 포화 전압 이하의 전압으로 디스플레이를 구동하는 것이 바람직하다. 따라서, 전압을 인가하지 않을 때 블랙 표시가 제공되도록 액정 표시 장치를 설정하는 것이 더 좋다. 이것은 액정 표시 장치가 충분한 블랙 표시를 제공할 수 있도록 하여 양호한 화질이 제공된다.
정상적인 화이트형의 액정 디스플레이를 사용할 때, 액정의 포화 전압의 약 0. 5 %에서 약 50 %까지의 바이어스 전압을 인가하여 효과적인 표시를 얻는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 액정의 포화 전압의 약 5 %에서 약 20 %까지의 바이어스 전압을 인가한다.
상술한 실시예에서는 액정층이 기판 사이에 샌드위치되지만, 액정층이 하나의 기판 상에 형성된 액정 디스플레이도 이용할 수 있다. 이 종류에서, 액정층은 기판과 기판 대신의 보호막 사이에 샌드위치된다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 두개의 액정층을 갖도록 될 수도 있다. 여기서, 사용자로 부터 더 먼쪽의 액정층은 하부 액정층이라고 하고, 가까운 쪽은 상부 액정층이라고 한다. 하부 액정층은 정상 표시를 실행하기 위한 층이 된다. 또한, 상부 액정층은 인접 영역의 배향 방향이 서로 다르게 배치되어 있는 상이한 배향 방향을 갖는 다수의 영역을 갖도록 된다. 이것은 상부 액정층이 정면이외의 방향에서 볼때 지정된 형상을 표시하는 층이 되게 한다.
중간 표시 상태의 상부 액정층에 의해, 하부 액정층에 표시된 영상을 정면에서 볼 수 있다. 그러나, 디스플레이를 정면이외의 방향에서 볼 때, 하부 액정층에 표시된 영상은 상부 액정층에 표시된 형상에 가려져서 보기 어렵게 된다.
또한, 상부 액정층에 액정 분자가 서도록 전압을 인가하는 경우, 표시가 균일하게 되어 정면이외의 방향에서 볼때에도 하부 액정층에 표시된 영상을 볼 수 있게 된다. 즉, 이것은 하부 액정층에 표시된 영상을 정면이외의 방향에서 볼 수 있거나 또는 볼 수 없게 하는 스위칭 동작을 허용한다.
액정 디스플레이는 셀룰러 전화, 휴대 단말, 팜 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 등에 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 20 또는 도 21에 도시한 바와 같이, 상술한 액정 디스플레이를 셀룰러 전화(1901)의 디스플레이(1902) 또는 팜탑 컴퓨터(2001)의 디스플레이(2002)에 사용할 수 있다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 정면이외의 방향에서 볼때 화면에 표시된 영상과 관계를 갖지 않는 고정 패턴을 볼 수 있게 한다. 이것은 표시된 정보를 인식하는 것을 어렵게 할 수 있어 표시된 정보를 소위 엿보기를 통해 다른 사람이 부정하게 쳐다보는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 배경 형상 또는 제품의 상품명을 표시하는 고정 패턴을 사용할 수 있다.

Claims (25)

  1. 액정층, 및
    상기 액정층을 샌드위치하는 정합층
    을 포함하며,
    상기 정합층의 표면은 다수의 화소부를 수반하는 다수의 영역으로 분할되고, 인접하는 상기 영역에서 상기 정합층의 배향은 상이한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영역은 문자를 만드는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 영역은 눈에 보이는 형상을 만드는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 영역을 포함하는 최소의 가정적인 직사각형의 긴 변은 0. 1 밀리미터 이상인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  5. 제3항에 있어서, 상기 형상은 정사각형인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액정층을 구동하는 최대 전압은 상기 액정층의 포화 전압의 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서, 상기 액정층을 구동하는 최대 전압 Vm과 상기 포화 전압 Vs는 다음의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이
    0. 005Vs ≤ Vm ≤ 0. 7Vs.
  8. 제1항에 있어서, 상기 영역 중 하나의 상기 배향은 유일한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서, 상기 영역 중 하나의 동일 색 요소의 상기 정합층의 상기 배향은 유일한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  10. 액정층, 및
    상기 액정층을 샌드위치하는 정합층
    을 포함하며,
    상기 정합층의 표면은 상이한 배향 방향을 갖는 다수의 영역으로 분할되고, 적어도 하나의 화소에서 상기 영역의 비율은 다른 화소에서 상기 영역의 비율과 다른 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서, 상기 영역은 문자를 만드는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  12. 상기 영역은 눈에 보이는 형상을 만드는 것을 특징으로 액정 디스플레이.
  13. 액정층,
    상기 액정층을 샌드위치하는 정합층, 및
    상기 액정층을 구동하는 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  14. 제13항에 있어서, 상기 정합층은 상기 정합층의 배향이 상이한 다수의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  15. 제13항에 있어서, 상기 고정 영상은 문자인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  16. 제13항에 있어서, 상기 고정 영상은 눈에 보이는 형상인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  17. 제13항에 있어서, 상기 고정 영상은 색을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  18. 액정층,
    상기 액정층을 샌드위치하는 정합층, 및
    상기 액정층을 위한 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로에서 형성된 영상은 상기 액정층의 수직 방향에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 상기 수직 방향을 제외한 방향에서 표시되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  19. 구동 회로에서 형성된 영상을 표시하는 제1 액정층,
    제2 액정층, 및
    상기 제2 액정층을 샌드위치하는 정합층
    을 포함하며,
    상기 정합층은 눈에 보이는 형상을 포함하는 영역을 갖고, 인접하는 상기 영역의 배향은 상이한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  20. 액정층,
    상기 액정층을 샌드위치하는 한쌍의 기판, 및
    상기 액정층을 위한 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  21. 제20항에 있어서, 상기 기판은 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  22. 제20항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  23. 제20항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 기판에서 분리하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  24. 액정층,
    상기 액정층을 샌드위치하는 한쌍의 기판, 및
    상기 액정층을 위한 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  25. 액정층,
    상기 액정층을 샌드위치하는 한쌍의 기판, 및
    상기 액정층을 위한 구동 회로
    를 포함하며,
    상기 구동 회로에서 형성된 영상은 정면에서 표시되고, 상기 구동 회로에 독립인 고정 영상은 기울어진 방향에서 표시되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말 장치.
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