KR20020056928A - 반투과형 액정표시장치 - Google Patents

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KR20020056928A
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구보다히로후미
와끼다나오히데
우에무라쓰요시
호타사다요시
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모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

액정분자의 배향을 정밀도 양호하게 제어할 수 있고, 또한 투과표시모드 및 반사표시모드의 양쪽에 있어서 휘도가 높은 표시가 가능한 표시품질이 우수한 반투과형 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에서는, 1쌍의 기판과, 기판 사이에 협지된 액정층과, 기판의 한쪽의 액정측과 마주한 표면에 배치된 화소전극과, 다른 쪽의 기판의 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과, 기판의 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막을 구비한 반투과형 액정표시패널에 있어서, 화소전극으로서의 반사표시용 전극 및 투과표시용 전극이 다른 쪽의 기판까지의 거리가 서로 다르게 배치되어, 반사표시용 전극상의 영역(반사표시영역)으로서, 반사표시전극에 면한 액정층 표면의 액정분자를, 기판의 주면에 평행이며 그들이 위치하는 면내의 투과표시용 전극상의 영역(투과표시영역)의 액정분자와 같은 방향으로 배향시킨다.

Description

반투과형 액정표시장치{TRANSREFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
액정표시장치는 음극선관을 사용한 표시장치와 비교하여, 박형화가 가능한 것, 소비전력이 작은 것 등의 장점을 가지므로, 근래 널리 보급되어 왔다.
액정표시장치는 투과형 및 반사형의 2종류로 대별(大別)된다.
투과형 액정표시장치는 이른바 백라이트에서 조사된 광을 표시에 이용하는 것으로서, 워드프로세서, 노트형 퍼스널컴퓨터 등의 디스플레이에 널리 사용되고 있다.
투과형 액정표시장치를 옥외 등, 그것에의 입사광 강도가 높은 환경하에서 사용하면, 정상 표시를 관측하는 것이 곤란하다.
반사형 액정표시장치는 외광을 반사하여 표시에 이용하는 것으로서, 백라이트를 갖지 않으므로 투과형의 그것과 비교하여 소비전력이 작다. 따라서, 반사형액정표시장치는 휴대기기의 급속한 보급에 따라, 그들 디스플레이로서 널리 주목을 모으고 있다.
그러나, 반사형 액정표시장치는 옥외 등의 외광이 강한 환경하에서는 충분한 표시가 가능하지만, 야간 등 그것에의 입사광 강도가 낮은 환경하에서는 정상 표시가 불가능하다.
그래서, 투과형 액정표시장치 및 반사형 액정표시장치의 양쪽 기능을 겸비한, 이른바 반투과형 액정표시장치가 주목되고 있다. 예를 들면, 일본국 특개평7 (1995)-318929호 공보에는, 반투과반사막을 갖는 배면측 기판을 사용한 액정표시장치가 제안되고 있다.
또, 일본국 특개평11(1999)-109417호 공보에는 화소내에 투과전극 및 반사전극의 양쪽을 구비한 액정표시장치가 제안되고 있다.
반투과형 액정표시장치는 사용환경의 밝기에 의존하지 않고 우수한 시인성(視認性)을 발휘하는 한편, 투과형 및 반사형 액정표시장치에 비하여, 휘도가 낮고, 화상의 정교ㆍ선명함이 부족하다.
예를 들면, 투과전극 및 반사전극의 양쪽을 구비한 반투과형 액정표시장치에 있어서, 반사전극이 차지하는 비율을 높게 하고, 또한 백라이트의 강도를 크게 함으로써 반사표시 및 투과표시의 양 모드에서의 표시의 휘도를 높게 할 수 있다.
그러나, 이와 같은 대책은 투과표시모드에 있어서의 전력소비량의 증대를 초래하여, 저소비전력이라는 액정표시장치가 갖는 장점을 상실한다.
또, 상기 공보에 제안되고 있는 바와 같이 항상 백라이트를 구동시켜 반사표시를 투과표시에 의해 보완하는 표시모드에서는, 밝은 환경하에서도 양호한 화상의 표시가 가능해지지만, 투과형 액정표시장치와 동등 또는 그 이상의 소비전력을 요하게 된다. 즉, 반사표시모드의 저소비전력이라는 장점이 상실된다.
투과표시모드에서는 백라이트에서 조사된 광이 한번만 액정층을 투과하는 것에 대하여 반사표시모드에서는 입사광이 반사전극 등의 반사수단에서 반사하기 전 및 후의 2번 액정층을 투과한다.
이 양 모드사이의 광 경로의 상위에 기인한 표시품질의 차이를 저감하는 것이 요구되고 있다. 그래서, 일본국 특개평11(1999)-242226호 공보에는, 반사표시영역의 액정분자와 투과표시영역의 액정분자가 다른 배향을 나타내는 반투과형 액정표시장치가 제안되고 있다.
그러나, 상기 공보와 같이 액정분자의 배향상태가 서로 다른 복수의 영역을 형성하면, 영역의 경계에서는 액정분자의 배향은 불연속적으로 되어 이른바 디스클리네이션라인(disclination line)이 형성된다.
그 영역의 액정분자는 배향불량으로 되어 정상표시에 전혀 기여하지 않거나, 의도된 배향으로 되기까지 장시간을 요하게 된다.
또, 마찬가지로 투과표시모드에서는 백라이트에서 조사된 광이 한번만 컬러필터를 투과하고, 반사표시모드에서는 입사광이 반사전극 등의 반사수단에서 반사하기 전 및 후의 2번 컬러필터를 투과하므로, 양 모드 사이의 표시의 색조에도 차이가 생긴다.
상기 공보에서는, 또한 투과표시부에서만 채색표시를 하고, 반사표시부에서는 무채색표시를 하는 것을 제안하고 있다. 즉, 투과표시부에 컬러필터를 배치하고, 반사표시부의 광은 화소의 명도에만 기여한다. 그러나, 이 방법에서는 화소의 휘도는 투과표시부의 면적에 의해서만 규정되어, 더욱 고휘도의 표시는 곤란하다.
그래서, 액정표시장치의 장점인 전력 절약의 장점을 유지한 후에, 더욱 고화질의 표시가 가능한 반투과형 액정표시장치가 요구되고 있었다.
일반적으로, 액정표시장치에는 동화(動畵)의 표시품질 즉 반응성의 향상 및 시야각의 확대가 요구되고 있다. 그래서, 이들 양쪽이 우수한 광학보상밴드(OCB)모드의 액정표시장치가 주목을 모으고 있다.
OCB모드 액정표시패널에서는, 어레이기판(102)상의 화소전극(103)과 대향기판(105)상의 대향전극(106) 사이에 전압이 인가되어 있지 않을 때에는, 액정분자 (100)는 도 13a에 나타낸 스프레이배향을 나타내며, 전압이 인가되어 있을 때에는도 13b에 나타낸 밴드배향을 나타낸다.
또, 반사형 액정표시장치의 구동모드로서 반사형 OCB(R-OCB)모드가 제안되고 있다. 도 14에 나타낸 바와 같이, R-OCB모드에서는 액정분자는 한쪽의 전극측에서 그 장축을 반사전극표면에 수직으로 향한 하이브리드배향을 나타내며, 다른 쪽의 전극측에서는 밴드배향을 나타낸다.
투과형 액정표시장치에서 컬러필터가 불필요한 이른바 필드시퀀셜기술이 널리 검토되고 있다. 예를 들면, 일본국 특개평9(1997)-101497호 공보에는 R(적), G(녹) 및 B(청)의 3색관으로 이루어지는 백라이트를 구비하고, R, G 및 B의 각 관을 등주기로 순차 점등시키는 TN모드 액정표시장치가 제안되고 있다.
본 발명은 반투과형 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그 표시품질을 향상시키기 위한 개량에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 2a, 2b 및 2c는 각각 상기 액정표시장치의 제조프로세스에서의 각 단계의 어레이기판의 상태를 나타낸 요부의 개략 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치에서의 컬러필터층 및 무착색층의 레이아웃을 나타낸 요부의 개략 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치에 사용하는 어레이기판의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치에 사용하는 광원의 파장스펙트럼과, 상기 컬러필터층의 광투과특성을 나타낸 특성도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예의 반투과형 액정표시장치의 요부를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 13a 및 13b는 OCB모드에서의 액정분자의 배향을 나타낸 모델도로서,
도 13a는 전압무인가시의 스프레이배향을 나타내며, 도 13b는 전압인가시의 밴드배향을 나타낸다.
도 14는 R-OCB모드에서의 액정분자의 배향을 나타낸 모델도이다.
(발명의 개시)
본 발명은, 액정분자의 배향을 정밀도 양호하게 제어할 수 있고, 또한 투과표시모드 및 반사표시모드의 양쪽에 있어서 휘도가 높고 또한 색순도가 높은 표시가 가능한 표시품질이 우수한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 1쌍의 기판과, 기판 사이에 협지된 액정층과, 기판의 한쪽의 액정측과 마주한 표면에 배치된 화소전극과, 다른 쪽의 기판의 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과, 기판의 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막을 구비한 반투과형 액정표시패널에 있어서, 화소전극으로서의 반사표시용 전극 및 투과표시용 전극이 다른 쪽의 기판까지의 거리가 서로 다르게 배치되고, 반사표시용 전극상의 영역(반사표시영역)으로서. 반사표시전극에 면한 액정층 표면의 액정분자가 기판의 주면에 평행이며 그들이 위치하는 면내의 투과표시용 전극상의 영역(투과표시영역)의 액정분자와 같은 방향으로 배향하고 있다.
반사표시전극에 면한 액정분자의 배향을, 그것과 동일한 평면내에 위치하는 투과표시영역의 액정분자의 그것과 동일하게 함으로써, 분자배향이 불연속인 액정 계면의 형성을 방지할 수 있고, 디스클리네이션라인의 형성을 방지하는 동시에, 액정분자의 구동을 응답성 양호하게 제어하는 것이 가능해지며, 동화 표시의 품질이 우수한 액정표시장치가 얻어진다.
본 발명은, 트위스티드네마틱(TN)모드, 광학보상밴드(OCB)모드 등, 여러가지 구동모드의 액정표시장치에 적용된다.
예를 들면, 투과표시영역의 액정층을 반사표시영역의 액정층보다 두껍게 하고, 투과표시영역 및 반사표시영역을 각각 OCB모드 및 R-OCB모드로 구동시킨다.
이 조합에 의하면, 양 영역사이에서 액정분자의 배향을 대략 일치시킬 수 있는 동시에, 양 표시모드사이에서의 화상표시의 색조의 차이를 작게 할 수도 있다.
일반적으로, 반사표시용 전극과 투과표시용 전극은, 동일기판상의 서로 다른 층에 형성되므로, 반사표시용 전극이 배치된 영역의 액정층 두께는 투과표시용 전극이 배치된 영역의 그것과 다르다.
따라서, 바람직하게는 이들 영역에 배치된 배향막은, 디스클리네이션라인의 형성을 방지하기 위해, 그들에 접하는 액정분자의 배향이 서로 다르게 처리된다.
배향방향이 서로 다른 복수의 영역은, 이른바 광배향막을 사용하면 용이하게 형성할 수 있다. 즉, 광경화성 모노머 또는 프레폴리머막에 마스크를 사용하여 자외선을 조사함으로써 원하는 배향방향을 나타내는 영역을 형성할 수 있다.
반사부를 마스크로 하여 이면(裏面) 노광을 함으로써 자기정합적으로 액정층의 멀티도메인화를 도모할 수 있다. 또, 마스크를 사용한 러빙에 의해서도 동일한 복수의 영역을 형성할 수 있다.
TN모드의 액정표시장치에 있어서는, 액정층에 카이럴재료의 첨가에 의한 액정분자의 배향에 자발적인 토션을 응용할 수 있다. 한쪽의 기판, 바람직하게는 더욱 평탄한 대향기판의 액정층에 접하는 표면에 균일하게 배향 처리된 배향막을 형성하면, 다른 쪽의 기판의 표면에 배향처리를 실시하지 않아도, 그것에 접하는 액정분자는 자발적으로 원하는 배향을 나타낸다.
또, 액정배향막이 광조사로 수직배향에서 수평배향으로 전이함으로써, 투과부가 OCB모드이고 반사부가 R-OCB모드인 패널이 용이하게 얻어진다.
이때, 반사표시영역의 표시를 노멀리블랙, 투과표시영역의 표시모드를 노멀리화이트로 할 수 있다. 또, 투과표시영역에 구동시에 스프레이배향에서 밴드배향이 용이하게 얻어지도록 어시스트하기 위한 기구를 설치함으로써, 배향불량이 더욱 저감한다.
그와 같은 기구에는 각종의 형상을 갖는 돌기형상이 포함된다. 돌기부분은 배향규제력이 약하므로 액정분자의 배향이 불안정하게 되기 쉽고, 상기 배향전이를 조장할 수 있다.
또한, 배향막에 배향방향이 다른 영역을 국소적으로 형성하는 것에 의해서도, 액정분자의 배향을 스프레이배향에서 밴드배향에 의해 효과적으로 전이시킬 수 있다.
투과표시용 전극을 반사표시용 전극보다 하층에 배치하고, 또한 그들을 덮도록 컬러필터층을 형성하면, 반사표시영역의 컬러필터층을 투과표시영역의 그것보다 얇게 할 수 있다.
예를 들면, 투과표시영역의 컬러필터의 두께를 반사표시영역의 컬러필터의 그것의 2배로 한다.
투과표시영역과 반사표시영역에 서로 두께가 다른 필터층을 배치함으로써, 양 표시모드사이에서의 컬러필터층내의 광로의 상위에 기인한 색조의 차이가 시정되어, 색재현성이 대폭 향상된다.
바람직하게는, 반사표시영역에는 입사광을 산란시켜 시야각을 넓게 하기 위한 요철이 형성된다. 또, 화소전극이 기복을 갖는 표면에 배치되는 경우에는, 투과표시용 전극을 산란기능이 낮고 시각 확대의 기여가 작은 평탄한 영역에 배치하고, 반사표시용 전극을 요철상에 배치하면, 높은 산란성능 및 투과율이 얻어진다.
반사표시용 전극은 광로의 차이를 작게 하기 위해, 상기와 같이 상층에 형성되는 것이 요망된다. 그래서, 반사표시용 전극을 투과표시용 전극보다 상층이고, 또한 박막트랜지스터 등의 스위칭소자보다 상층에, 스위칭소자를 덮어 배치하면, 스위칭소자상에도 표시 가능한 영역을 확보할 수 있고, 고휘도의 표시가 가능해진다.
본 발명에서는 또한 투과표시에 이른바 필드시퀀셜기술을 이용함으로써, 투과표시모드 및 반사표시모드의 양쪽에 있어서 고휘도이며 양질의 화상표시를 가능하게 한다.
예를 들면 1쌍의 기판과, 기판 사이에 협지된 액정층과, 기판의 한쪽의 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과, 다른 쪽의 기판의 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과, 기판의 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과, 광원을 구비한 반투과형 액정표시패널에 있어서, 반시표시용 화소전극에 대면하여 컬러필터가 배치되고, 반사표시모드에서는, 종래의 표시장치와 마찬가지로 컬러필터에 의해 광을 착색하여 컬러표시를 가능하게 하는 한편, 투과표시전극에 대응하는 영역에는 컬러필터가 배치되지 않고, 투과표시모드에서는 다른 수단에 의해 착색한다.
투과표시전극에 대응하는 영역에는, 컬러필터 또는 그 대체물이 배치되어 있지 않거나 컬러필터를 대신하여 무착색층이 배치된다.
즉, 투과표시모드에서 컬러필터 대신 색시분할(色時分割)광원을 사용하여 컬러표시를 가능하게 한다. 필드시퀀셜기술을 이용함으로써, 투과표시모드에서 고휘도표시가 가능해진다.
컬러필터를 요하지 않는 필드시퀀셜기술에 의하면, 반사 등 컬러필터에 의한 강도 저하의 염려가 없다. 따라서, 컬러필터를 사용한 경우와 비교하여 백라이트의 강도를 높게 하는 것, 즉 소비전력을 크게 하지 않고 고휘도의 표시가 얻어진다.
또, 화소를 RGB의 임의의 색으로 표시하는 것이 가능해진다. 따라서, 반사표시용 전극이 차지하는 비율을 높게 할 수 있고, 투과표시모드에서의 고휘도 표시가 가능해지는 동시에, 반사표시모드에서의 고휘도 표시도 가능해진다. 이로써, 저소비전력이며 주위환경의 밝기 등에 의존하지 않고 양호한 화상을 표시할 수 있는 액정표시장치가 얻어진다.
컬러필터층에는 일반적인 단색필터를 사용한 것 외에, 외부 입력에 의해 그 색이 변화하는 색가변성 컬러필터를 사용할 수도 있다. 예를 들면 콜레스터릭액정을 사용하여 소정 파장의 광을 반사시킨다. 광원과 함께, 색가변성 컬러필터를 그것에 맞춰 시분할 구동하면 화소가 RGB의 임의의 색을 표시할 수 있고 휘도가 향상한다.
또, 광원이 조사하는 광의 색에 맞춰 반사표시영역의 컬러필터층의 색을 변화시킴으로써, 투과표시모드에서 외광이 입사해도 반사표시영역과 투과표시영역에서의 사이에서 혼색이 발생하지 않고 높은 색재현성이 얻어진다.
특히, 색시분할광원의 출사광의 피크파장과 컬러필터층의 피크투과율을 나타내는 파장이 거의 동등해지도록 컬러필터층의 색을 변화시키면, 반사표시영역과 투과표시영역에서 색순도가 일치하여 양호한 표시가 얻어진다.
일반적으로, 반사형 패널에 사용되는 컬러필터층은 투과율이 70% 정도로 높다. 따라서, 개개의 RGB의 화소를 다른 파장의 광도 투과한다. 그래서, 투과표시영역에도 반사표시용과 동일한 컬러필터층을 배치하고, 색시분할광원이 조사한 단색광에 그것을 투과시켜도, 높은 휘도가 얻어진다.
바람직하게는, 광원에는 반치폭이 작은 휘선피크를 나타내는 발광다이오드 (LED)나 일렉트로루미네선스소자(EL소자)가 사용된다.
또, 필드시퀀셜기술을 이용하지 않아도 고휘도의 반투과형 액정표시장치가 실현된다.
1쌍의 기판과, 기판 사이에 협지된 액정층과, 반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 기판의 한쪽의 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과, 다른 쪽 기판의 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과, 기판의 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과, 화소전극에 대면하여 배치된 착색필터층과, 투과표시용 전극을 통하여 액정층에 광을 조사하기 위한 광원을 구비한 반투과형 액정표시장치에 있어서, 광원이 예를 들면 컬러필터가 투과율의 피크를 나타내는 파장과 대략 일치한 R, G 및 B의 휘선피크를 갖는 백색광을 조사한다.
광원의 발광파장의 피크치와 컬러필터의 투과파장의 피크치를 거의 동일하게하면 반사시와 투과시의 색변화가 작아진다. 이때, 광원으로서 선(線)스펙트럼으로 발광하는 광원을 사용하면 RGB의 화소에서의 혼색이 저감된다.
휘선스펙트럼발광의 광원을 사용하여, R, G 및 B의 발광의 피크파장이 대응하는 각 컬러필터의 투과파장영역에만 포함하도록 함으로써 색순도가 향상한다.
그리고, 그 두께가 0.1mm∼0.4mm 정도로 얇은 합성수지제의 기판을 사용하는 경우에는, 컬러필터층은 기판의 외면에 형성해도 시차가 작아 시인성이 저하하지 않는다.
바람직하게는, 광원이 투사한 광을 액정층에 조사하기 위한 도광판은, 투과표시용 전극을 향해서만 상기 광을 출사하고, 다른 영역에는 조사되지 않는 구조를 갖는다.
예를 들면 투과표시용 전극에 대응하는 영역에 출사를 위한 V자형이나 톱날형상의 홈을 가지며, 다른 영역은 광이 내면에서 전체 반사하도록 평탄하다. 합성수지제의 기판을 사용하면 상기와 같은 홈의 가공이 용이하다.
또, 색시분할구동을 하기 위해서는, 액정층의 응답속도가 수밀리초라는 큰 것이 요망된다. 예를 들면, OCB모드, 강유전액정모드, 반강유전액정모드 등이 사용된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
본 실시예에서는 액정층내의 동일면상의 액정분자의 배향을 일치시킬 수 있는 반투과형 액정표시장치의 예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 액정표시장치는, 이른바 토션네마틱(TN)형이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 액정표시장치(1)의 어레이기판(2)에는, 화소전극 (3)으로서 반사표시용 전극(3a)과 투과표시용 전극(3b)이 배치되어 있다. 예를 들면, 반사표시용 전극(3a) 및 투과표시용 전극(3b)는 인듐ㆍ주석산화물(ITO)로 이루어지며, 반사표시용 전극(3a)의 하층에는 반사층(20)이 형성되어 있다.
액정층(4)을 사이를 두고 어레이기판(2)과 마주하여 배치된 대향기판 (5)에는, 예를 들면 ITO로 이루어지는 투명한 대향전극(6) 및 컬러필터층(9)이 배치되어 있다.
반사표시용 전극(3a)이 배치된 영역, 즉 반사표시영역의 액정층(4)의 두께는, 투과표시용 전극(3b)이 배치된 영역, 즉 투과표시영역의 액정층(4)의 두께보다 작다.
예를 들면, 투과표시용 전극(3b)과 대향전극(6)사이의 거리는 4.5㎛이고, 투과표시용 전극(3a)과 대향전극(6)의 사이의 거리는 3.0㎛이다.
어레이기판(2)의 액정층(4)에 접하는 표면 및 대향기판(5)의 액정층(4)에 접하는 표면은 각각 배향막(7) 및 (8)에 의해 피복되어 있다. 배향막(8)은 그 표면에 접하는 액정분자의 배향이 동일하게 되도록, 동일한 처리가 실시되어 있다.
한편, 배향막(7)은 반사표시영역의 배향막(7a)과 투과표시영역의 배향막 (7b)으로, 서로 다른 처리가 실시되어 있다. 반사표시용 전극(3a)상의 배향막(7a)은 그것에 접하는 액정분자의 배향방향과 대향기판(4)측의 액정분자의 배향방향과의 각도가 60°가 되도록 처리되어 있고, 투과표시용 전극(3b)상의 배향막(7b)은 그것에 접하는 액정분자의 배향방향과 대향기판(5)측의 액정분자의 배향방향과의 각도가 90°가 되도록 처리되어 있다.
따라서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 반사표시용 전극(3a)상의 영역의 액정분자(4a) 및 투과표시용 전극(3b)상의 영역의 액정분자(4b)는 대향기판(5)의 주면에 평행인 면내에서 서로 같은 방향으로 배향한다.
즉, 액정분자(4a)의 대향기판(5)에 접하는 면으로부터의 거리(dra) 및 그 토션각(Pra)과, 액정분자(4b)의 대향기판(5)에 접하는 면으로부터의 거리(drb) 및 그 토션각(Prb)과의 사이에는, 다음 식이 성립되게 된다.
dra/ Pra= drb/ Prb
본 실시예의 액정표시장치는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조된다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 투명한 유리기판(10)의 위에 산화규소로 이루어지는 보호막(11)을 형성하고, 또한 실리콘으로 이루어지는 섬형상의 반도체막(12)을 형성한다.
이어서, 반도체막(12)이 형성된 기판(10)의 표면에 피복하는 산화규소로 이루어지는 절연막(게이트절연막)(13) 및 알루미늄으로 이루어지는 도전막을 형성한다.
형성된 도전막을 가공하여, 박막트랜지스터(14)의 게이트전극(14a) 및 그것에 일체화된 게이트배선(도시하지 않음)을 형성한다.
형성된 게이트전극(14a)을 마스크로 한 도핑에 의해, 반도체막(12)의 소정 영역에 불순물을 주입하고, 반도체막(12)상에 소스영역, 드레인영역 및 채널영역을 형성한 후, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 절연막(13) 및 게이트전극(14a)을 덮어 절연막(층간절연막)(15)을 형성한다. 형성된 절연막(13) 및 (15)의 소스영역 및 드레인영역의 바로 위에 콘택트홀(16a) 및 (16b)를 형성한 후, 이들을 피복하여 알루미늄으로 이루어지는 도전막을 형성한다.
이 도전막을 가공하여 박막트랜지스터(14)의 소스전극(14b) 및 드레인전극 (14c)과, 소스전극(14b)과 일체화된 소스배선(17)을 형성한다.
기판(10)의 표면에 이들을 덮도록 절연막(18)을 형성하여, 다시 절연막(18)을 덮도록 질화규소로 이루어지는 평탄화막(19)을 형성한다. 이어서, 평탄화막 (19)의 일부를 덮고 및 알루미늄으로 이루어지는 반사층(20)을 소정의 영역에 형성하고, 드레인전극 바로 위의 평탄화막(19) 및 반사층(20)에 콘택트홀(19a)을 형성한다.
ITO 등의 투명도전재로 이루어지는 도전막을 형성하고, 다시 이 도전막을 가공하여 반사표시용 전극(3a) 및 투과표시용 전극(3b)으로 이루어지는 화소전극(3)이 얻어진다.
즉, 반사층(20)상의 영역에 반사표시용 전극(3a)이 형성되고, 평탄화막(19) 및 반사층(20)이 배치되어 있지 않은 영역에 투과표시용 전극(3b)이 형성된다.
화소전극(3)이 노출된 기판(10)의 표면에, 필요에 따라 보호막(도시하지 않음)을 형성한 후, 자외선 경화성 폴리이미드원료를 도포한다. 이로써, 소정의 배향특성을 나타낸 막이 형성된다. 반사표시용 전극 (3a)을 마스크에 사용하여, 기판(10)의 다른 쪽의 면에서의 자외선을 조사하면, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 배향방향이 서로 다른 2영역(7a) 및 (7b)를 갖는 배향막(7)이 얻어진다.
즉, 반사표시용 전극(3a) 등에 의해 자외선이 도달하지 않았던 영역이 초기상태로 유지되는 한편, 투과표시용 전극(3b)이 형성된 영역 등, 자외선에 노출된 영역에서는 자외선이 조사된 방향으로 의존하여 액정의 배향방향이 변화한다.
상기와 같이, 반사표시용 전극(3a)을 마스크에 사용함으로써, 자기정합적으로 2영역(7a) 및 (7b)를 형성할 수 있다.
한편, 대향기판(5)에는 그 전면에 동일 방향에서 자외선을 조사하여, 균일한 배향처리를 한다. 액정분자의 프레틸트각은 예를 들면 5°로 한다.
이상과 같이 하여 얻어진 어레이기판(3)과 대향기판(5)을 겹치고, 다시 양 기판 사이에 액정재료를 주입하여 액정층(4)을 형성한다.
상기와 같이 하여 얻어진 표시패널의 양 외면에는, 액정재료의 복굴절률에 기인한 색조의 변화를 방지하고, 또한 전압인가의 흑표시시에 있어서 기판 계면의 액정분자가 다 상승하지 않은 것에 기인한 잔류위상차를 시각방위에 따라 보상하므로, 위상차 필름(21) 및 (22)가 배치된다.
위상차 필름(21) 및 (22)에는 디스코틱액정이 하이브리드형 배향을 갖는 것이나, 면내 위상차를 갖는 2축성(軸性)으로서, 필름 표면의 법선방향의 굴절률을 nz으로 하고, 필름 표면에 평행으로 서로 직교하는 2방향의 굴절률을 nx 및 ny로 했을 때에 다음 식이 성립하는 위상차 필름이 사용된다.
nx > ny > nz
더욱 효과적으로 광학보상에 의해 패널의 시야각을 확대시키거나 콘트라스트를 향상시키기 위해서는, 반사표시영역의 특성 및 투과표시영역의 특성이 서로 다른 위상차 필름을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
그와 같은 위상차 필름은 자외선 가교형 액정폴리머를 부분적으로 다른 조건으로 경화시킴으로써 얻어진다.
다음에, 편광판(23) 및 (24)을 적층하고, 반사표시영역과 투과표시영역이 모두 노멀리화이트모드가 되도록, 위상차 필름(21) 및 (22)의 위상차의 크기 및 그들의 굴절률의 축방위와 편광판(23) 및 (24)의 축방위를 조정하였다.
그리고, 액정층에 카이럴재를 첨가하면, 액정분자의 배향에 자발적인 토션이 발생한다. 한쪽 기판상의 배향막에만 배향처리를 실시하면, 액정재료의 배향은 그 카이럴피치로 결정되므로, 어레이기판과 대향기판에 배향막을 형성한 후, 표면이 더욱 평탄한 대향기판상의 배향막에만 배향처리를 실시하면, 액정층에 접하는 어레이기판의 표면에 요철이 있어도, 액정분자의 배열은 연속성이 유지된다.
상기 반투과형 액정표시장치에서는 액정층의 배향이 토션네마틱형이었지만, 다른 형태, 예를 들면 수직형이나 호모지니어스형 배향이라도, 모두 반사표시영역과 투과표시영역과의 사이에서 액정분자의 배향에 연속성이 유지된다.
상기 반투과형 액정표시패널에 백라이트부 및 구동부를 배치하고, 또한 외부신호입력부를 구비함으로써 휴대정보단말장치가 얻어진다. 또, 외부신호수신부를 배치함으로써 액정텔레비전이 얻어진다.
실시예 2
본 실시예에서는 OCB(광학보상밴드)모드의 반투과형 액정표시장치의 예에 대해 설명한다.
OCB모드의 액정표시장치는 응답성의 속도, 시야각의 넓기 등 많은 이점을 갖는다.
본 실시예의 반투과형 액정표시장치를 도 3에 나타낸다.
투과표시용 전극(3b) 바로 위의 액정층(4)에서는, 액정분자가 OCB모드로 구동한다. 투과표시용 전극(3b)의 표면에는 전압인가시에 액정분자가 스프레이배향에서 밴드배향으로 전이하는 것을 어시스트하기 위한 배향전이수단으로서의 돌기 (25)가 형성되어 있다.
이 반투과형 액정표시패널에서는, 투과표시영역의 액정분자가 밴드배향일 때에, 반사표시영역의 액정분자(4a)는 도 3에 나타낸 바와 같이 그 장축을 반사표시용 전극(3a)의 표면에 수직으로 향한 하이브리드배향이 되도록 제어된다.
이로써, 반사표시용 전극(3a)상의 영역의 액정분자(4a) 및 투과표시용 전극(3b)상의 영역의 액정분자(4b)는, 대향기판(5)의 주면에 평행인 면내에서 거의 일치한 방향으로 배향한다.
이 반투과형 액정표시패널은 실시예 1과 동일하게 하여 얻어진다. 그리고, 배향막(7)에는, 액정분자의 배향방향이 그 형성시에는 막에 대하여 수직이고, 자외선 조사에 의해 수평방향으로 변화하는 것을 사용한다.
어레이기판(3)의 배면, 즉 배향막(7)이 형성된 면과는 다른 측면에서 자외선을 조사하면, 반사표시용 전극(3a)이 마스크로서 기능하고, 그것이 형성된 영역의 배향막에 자외선은 도달하지 않는다.
한편, 투과표시용 전극(3b)이 형성된 영역에는 투과표시용 전극(3b)을 투과하여 자외선이 조사된다. 따라서, 반사표시영역의 배향막(7a)은 액정분자를 그것에 수직으로 배향시키고, 투과표시영역의 배향막(7b)은 액정분자를 그것에 평행으로 배향시키게 된다.
예를 들면, 배향막(7a)상의 액정분자의 프레틸트각을 88°로 하고, 배향막 (7b)상의 액정분자의 프레틸트각을 5°로 한다.
한편, 대향기판(5)측의 배향막(8)은, 액정분자를 그것과 대략 평행으로 배향시킨다. 예를 들면, 배향막(8)상의 액정분자의 프레틸트각을 5°로 한다.
이상의 배향처리에 의해, 양 기판을 접합시킨 후, 각각 투과표시영역의 액정분자를 스프레이배향으로, 반사표시영역의 액정분자를 하이브리드배향으로 할 수 있다. 따라서, 패널구동시에는 투과표시영역은 OCB모드, 반사표시영역은 R-OCB모드가 된다.
바람직하게는, 반사표시영역의 액정층(4)의 두께를 투과표시영역의 그것의 대략 절반으로 함으로써, 양 영역의 경계에서 액정분자의 배향에 연속성이 유지되어 배향결함이 감소한다.
OCB모드에서는 구동시에 액정분자의 배향이 밴드배향으로 전이하고, 투과표시영역의 액정층의 중앙부의 액정분자는, 배향막에 대해 거의 수직배향에 가까운 배향으로 되기 때문이다.
실시예 3
본 실시예에서는 반사표시모드 및 투과표시모드의 각각에 있어서 더욱 채도가 높은 표시가 가능한 반투과형 액정표시패널의 예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 반투과형 액정표시장치의 구성을 도 4에 나타낸다.
대향기판(5)의 반사표시용 전극(3a)에 마주한 영역에는, 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 컬러필터층(9)이 배치되어 있다. 투과표시용 전극(3b)에 마주한 영역에는 무착색층(10)이 배치되어 있어, 컬러필터층(9)은 반사표시용 전극(3a)에 마주한 영역에만 배치되어 있다.
반사표시모드에서는 외부에서 입사한 광은, 컬러필터층(9) 및 액정층(4)을 투과한 후, 반사표시용 전극(3a)에서 반사하고 재차, 액정층(4) 및 컬러필터층(9)을 투과하여 출사된다. 즉, 종래의 반사형 액정표시패널과 마찬가지로 구동한다.
한편, 투과표시모드에서는 광원(도시하지 않음)에서 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 시분할하여 도면중 화살표로 나타낸 바와 같이 출사된다. 광원은, 예를 들면 440nm(청색광), 540nm(녹색광) 및 620nm(적색광)의 파장에 각각 휘선스펙트럼의 피크치를 갖고, 그들의 반치 폭이 모두 30nm인 광을 발하는 발광다이오드(LED)로서, 이들 3색의 광이 8ms 마다 전환하도록 시분할로 구동한다.
광원이 발한 광은 도광판(30)을 전파한 후, 광학필름(31a) 및 (31b)를 거쳐 어레이기판(2)에 도달한다. 광학필름(31a) 및 (31b)는 광원으로부터의 광을 어레이기판(2)측에 집광하기 위한 것이다.
즉, 미리 착색된 광이 투과표시용 전극(3b) 및 액정층(4)을 투과하여, 필터를 통하지 않고 출사된다. 즉, 본 실시예에서는 투과표시모드에서는 컬러필터를 사용하지 않고, 반사표시모드와 투과표시모드에서 독립하여 색채표시를 한다. 따라서, 반사표시모드에서의 혼색을 방지할 수 있다.
또, 노멀리블랙으로 하여 투과표시모드에서는 반사표시영역을 항상 흑으로하면 혼색이 발생하지 않는다.
그리고, 투과표시영역에 간극을 배치할 수도 있다. 단, 무착색층을 배치함으로써, 대향기판의 표면을 더욱 평탄하게 할 수 있다. 따라서, 상기 실시예와 같이 액정분자의 배향을 정리하는 경우에는, 무착색층을 배치하면 대향기판상에 균일한 처리가 실시된 배향막을 형성하면 되고, 대향기판측의 배향막에 복수의 영역을 형성할 필요는 없다.
반사표시영역에 대한 투과표시영역의 크기의 비를 0.1∼0.6으로 하면, 반사표시모드 및 투과표시모드의 양쪽에 있어서 고휘도의 화상의 표시가 가능해진다.
그리고, 투과표시용 무색층 또는 간극은, 상기 액정표시패널과 같이 각 색의 컬러필터층(9)에 형성하는 것 외에, 예를 들면 도 5a 및 5b에 나타낸 바와 같이 형성할 수 있다.
즉, 컬러필터층(9R),(9G) 및 (9B)와 독립하여 형성하거나, 스트라이프형으로 형성된 각 색의 컬러필터층(9R), (9G) 및 (9B)사이에 형성하거나 해도 된다.
또, 도 6에 나타낸 바와 같이, 컬러필터층(9)을 어레이기판(3)측에 형성하면, 양 기판의 접합의 정밀도가 향상하므로, 고개구율의 패널을 안정하여 제조하는 것이 가능해진다.
따라서, 더욱 고휘도의 표시가 가능한 표시패널이 얻어진다.
실시예 4
본 실시예에서는 반사표시모드 및 투과표시모드의 각각에 있어서 색순도가높은 표시가 가능한 반투과형 액정표시패널의 예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 반투과형 액정표시장치의 구성을 도 7에 나타낸다.
액정층(4)내의 액정분자는, 실시예 2의 그것과 동일하게 OCB모드 및 R-OCB모드로 구동한다.
대향기판(5)의 반사표시용 영역에는, 색가변성의 컬러필터층(33)이 배치되고, 투과표시영역에는 무착색층(32)이 배치되어 있다.
컬러필터층(33)은 외부로부터의 입력에 의해 투과광을 임의로 선택할 수 있다.
이 컬러필터층(33)은, 예를 들면 콜레스터릭액정을 사용하여 형성한다. 콜레스터릭액정은 그 축방향으로 입사한 광의 소정파장 성분을 선택적으로 반사한다. 선택반사하는 파장은, 그 피치에 의해 결정된다. 또, 피치는 그것에 전압을 인가하면 변화한다.
피치가 400nm 정도의 콜레스터릭액정과 액정성 고분자를 혼합하고, 자외선 중합에 의해 액정성 고분자를 네트워크화하면, 청색이 선택반사되는 컬러필터가 얻어진다. 이때, 투과광은 보색의 옐로우가 된다. 즉, 황색광을 투과하는 컬러필터층이 얻어진다. 콜레스터릭액정에 전압을 인가하면 액정의 카이럴피치가 연신하여 선택반사파장이 청(B)에서 차례로 녹(G) 및 적(R)으로 변화한다.
따라서, 전압의 인가에 의해 그 투과광을 옐로(Y), 마젠타(M) 및 시안(C)에서 임의로 선택할 수 있는 CMY형 컬러필터가 얻어진다. 또, 동일한 컬러필터를 2층으로 겹치면, RGB형 컬러필터가 얻어진다.
즉, 콜레스터릭액정을 반사수단 및 착색수단에 사용할 수 있다.
컬러필터층(33)은 콜레스터릭층(33a) 및 그것에 전압을 인가하기 위한 전극으로 구성된다. 그중, 액정층(4)에 접하는 측의 전극은, ITO 등의 투명도전재로 이루어지고, 액정층에 전압을 인가하기 위한 대향전극(6)을 겸한다.
다른 쪽의 전극(33b)은 콜레스터릭층이 적색 광, 녹색 광 또는 청색 광을 선택적으로 반사하도록 전압이 인가된다. 그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 대향전극(6)을 접지하고, 전극(6) 및 (33b)의 사이에 전압을 인가하면, 필터의 구동을 위해 별도로 구동회로를 형성할 필요는 없고 소스신호 등을 출력하는 구동회로로 구동할 수 있다.
컬러필터층(33)을 색변화시키기 위한 전압은, 대향기판(5)과 어레이기판(3)사이에서 인가할 수도 있다.
반사표시에 기여하는 컬러필터의 투과광이 임의로 선택되므로, 투과표시모드에서도 투과표시영역의 표시색에 맞춰 컬러필터층의 색을 변화시킴으로써, 외부로부터의 입사광에 기인한 색순도의 저하를 방지하는 것이 가능해진다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 반사표시모드 및 투과표시모드중 어느 하나에 있어서도 색순도가 높은 정교ㆍ선명한 표시가 가능해진다.
컬러필터층(33)의 선택투과파장과 광원의 휘선스펙트럼의 피크치를 대략 일키시키면, 반사표시모드와 투과표시모드에서 화소의 색순도를 대략 일치시킬 수 있다.
실시예 4와 마찬가지로 440nm(청색광), 540nm(녹색광) 및 620nm(적색광)에각각 휘선스펙트럼의 피크치를 갖고, 그들의 반치 폭이 모두 30nm인 광을 발하는 LED를 광원(도시하지 않음)에 사용하여, 컬러필터층(33)의 선택투과파장을 450nm(청색광), 530nm(녹색광) 및 610nm(적색광)으로 하면 투과광의 반치 폭은 70nm였다.
또한, 어레이기판측에 상기의 색변화형 컬러필터를 배치할 수도 있다. 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 반사표시용 전극(3a)을 콜레스터릭층(33a)에 전압을 인가하는 전극으로서 사용하고, 다시 콜레스터릭층(33a)을 투과한 광이 반사하지 않도록 다른 쪽의 전극 하층에 광흡수층(34)을 배치한다.
컬러필터 표면에서 특정 파장성분을 반사하므로, 콜레스터릭층이 1층이라도 R, G 및 B의 3색을 표시할 수 있다.
색변화형 컬러필터는 임의의 색을 표시할 수 있으므로, 각 화소마다 배치할 필요는 없고, 예를 들면 도 8에 나타낸 바와 같이, 패널의 전 표시영역에 균일하게 형성해도 된다.
그리고, 화소의 표시색을 시안, 마젠타 및 옐로로 하면 R, G 및 B를 표시하는 경우와 비교하여 2배의 휘도가 얻어진다.
실시예 5
본 실시예의 반투과형 액정표시패널에서는 반사표시영역 및 투과표시영역의 양쪽에 컬러필터층을 배치한다.
일반적으로, 반사형 액정표시장치에저는 휘도를 확보하기 위해 투과율이 약 70%로 높은 컬러필터가 사용된다. 따라서, 도 10에 나타낸 바와 같이, R, G 및 B의 단색이 아닌 순도가 낮은 색이 표시되게 된다. 그래서, 투과표시모드에서도 필드시퀀셜기술을 이용하여 시분할로 조사된 이들 단색광을 이와 같이 투과율이 높은 컬러필터층을 투과시킴으로써, 종래의 백색광을 투사하는 백라이트를 사용한 액정표시장치와 비교하여 더욱 순도가 높은 표시가 가능해진다.
또, 그 투과율의 높이에서 단색광의 일부는 다른 색의 컬러필터를 투과한다. 따라서, 고휘도의 표시가 가능해진다.
실시예 6
컬러필터층의 각 투과피크파장과 대략 일치한 피크파장의 광을 발하는 백색광원을 백라이트로서 사용해도, 종래의 중간색을 포함하는 광을 발하는 백라이트를 사용하는 것보다, 더욱 고휘도의 표시가 가능해진다.
투과표시영역 및 반사표시영역을 함께 노멀리블랙모드로 하면, 투과표시모드에서 투과표시영역이 흑을 표시하면 반사표시영역도 흑을 표시한다. 따라서, 외광이 입사해도 이른바 흑색 부상이 생기지 않기 때문에 콘트라스트가 저하하지 않는다.
실시예 7
본 실시예에서는, 도광판을 전파한 광을 투과표시에 효과적으로 이용할 수 있는 예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 반투과형 액정표시장치를 도 11에 나타낸다. 본 액정표시장치는 도광판(40)은 광원(도시하지 않음)으로부터의 광을 전파하고, 각 화소의 투과표시영역을 향하여 출사한다.
도광판(40)에는 그 투과표시영역에 대응하는 개소에 V자형의 홈(41)이 복수 형성되어 있다. 광원으로부터 출사된 광은 도광판(30)의 평탄한 표면에서 전반사를 반복하면서 홈(41)에 도달하면 액정층을 향하여 출사된다.
또한, 편광판(23)은 화소전극(3)이 형성된 면에 배치해도 된다. 또, 어레이기판을 구성하는 기판에 자체와 동일한 홈을 형성하고, 상기한 도광판으로서 기능시킬 수도 있다. 기판이 합성수지제라면 가공이 용이하다.
실시예 8
본 실시예에서는 더욱 조립공정이 용이한 반투과형 액정표시장치의 예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 반투과형 액정표시장치를 도 12에 나타낸다. 이 액정표시장치에서는 액정층(4)을 협지하는 어레이기판(2) 및 대향기판(5)에 합성수지제의 기판 (110)이 사용된다. 기판(110)의 두께는 예를 들면 두께가 0.1mm이다. 기판(110)의 위에는, 예를 들면 두께가 200nm이며, 알루미늄으로 이루어지는 반투과형 전극이 형성되어 있다.
대향기판(5)의 광이 출사하는 측면에는, 시야를 확대하기 위한 확산층(112)이 배치되어 있다.
투과광 또는 반사광을 착색하기 위한 컬러필터층(9)은 대향기판(5)의 액정층과 대향하는 면과는 반대 면으로 배치되어 있다. 수지제 기판의 경우, 유리제 기판과 비교하여 두께를 얇게 할 수 있으므로, 패널의 외면에 컬러필터층을 배치해도, 시차가 발생하지 않고 양호한 표시가 가능하다.
또, 컬러필터층은 다른 쪽의 기판, 즉 어레이기판측에 배치해도 된다. 반투과전극에 광을 산란시키기 위한 요철을 형성하는 경우에는, 상기 다른 실시예와 같이 투과표시부와 반사표시부를 분리하여 형성하면 된다. 또, 요철을 배치하면 확산층 (112)을 형성할 필요는 없다.
본 발명에 의하면, 투과표시모드 및 반사표시모드의 양쪽에 있어서 고휘도의 표시가 가능하고, 또한 액정분자의 배향을 정밀도 양호하게 제어할 수 있는 표시품질 및 응답성이 우수한 액정표시장치를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (29)

1쌍의 기판과,
상기 기판 사이에 협지된 액정층과,
반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과,
다른 쪽의 상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과,
상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막을 구비하고, 상기 투과표시용 전극에서 다른 쪽의 상기 기판까지의 거리와, 상기 반사표시용 전극에서 상기 기판까지의 거리가 서로 다르고,
상기 반사표시전극상의 상기 반사표시전극에 면한 표면의 액정분자와, 상기 반사표시전극상의 상기 액정분자가 위치하여 상기 기판의 주면에 평행인 평면내에 있는 상기 투과표시용 전극상의 액정분자가 같은 방향으로 배향한 반투과형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 배향막은 그것에 접하는 상기 액정층내의 액정분자의 주축이 상기 배향막의 표면과 평행해지도록 처리된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 다른 쪽의 기판까지의 거리가 큰 쪽의 화소전극에 대응하는 상기 영역의 상기 액정분자가, 스프레이배향과 밴드배향의 사이에서 배향이 변화하는 OCB모드로 구동하고, 다른 쪽의 화소전극에 대응하는 상기 영역의 상기 액정분자가 하이브리드배향을 나타내는 R-OCB모드로 구동하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제3항에 있어서, 상기 투과표시용 전극상의 영역의 상기 배향막 및 상기 반사표시용 전극상의 영역의 상기 배향막은, 그것에 접하는 액정분자를 서로 다른 프레틸트각을 갖도록 배향시키는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제3항에 있어서, 상기 투과표시용 전극에 대응한 영역에 상기 액정분자의 배향변화를 어시스트하는 수단을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 화소전극이 배치되어 있지 않은 상기 기판상의 상기 배향막은, 그것에 접하는 상기 액정층내의 액정재료의 배향이 상기 투과표시용 전극에 대응한 영역 및 상기 반사표시용 전극에 대응한 영역에서 동일해지도록 처리된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 액정층이 카이럴재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 화소전극이 배치된 상기 기판상의 상기 배향막은, 그것에 접하는 상기 액정층내의 액정재료의 배향이 상기 투과표시용 전극에 대응한 영역 및 상기 반사표시용 전극에 대응한 영역에서 서로 다르게 처리된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 투과표시용 전극상의 상기 액정층의 두께가, 상기 반사표시용 전극상의 상기 액정층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제1항에 있어서, 1쌍의 주면에 각각 배치된 전압인가시에 기판 계면의 액정이 갖는 잔류 위상차를 시각 방위에 따라 보상하는 위상차 필름을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제10항에 있어서, 상기 위상차 필름이 하이브리드배향을 갖는 원판형 디스코틱액정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제10항에 있어서, 상기 위상차 필름은 필름면내에서의 최대 굴절률을 nx, 상기 nx와 수직방향의 굴절률을 ny 및 필름면에 수직방향의 굴절률을 nz으로 했을 때에, nx > ny > nz이 성립하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
1쌍의 기판과,
상기 기판 사이에 협지된 액정층과,
반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과,
다른 쪽의 상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과,
상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과,
상기 반사표시용 전극에 대면하여 배치된 착색필터층과,
상기 투과표시용 전극을 통하여 상기 액정층에 착색광을 시분할로 조사하기 위한 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 착색필터층이 상기 착색광의 경로를 포함하는 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 착색광의 파장이 상기 착색필터층의 투과율이 피크를 나타내는 파장과 대략 일치한 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 착색필터층은 투과시키는 광의 파장을 외부입력에 의해 변화하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제13항에 있어서, 상기 착색필터층이 콜레스터릭액정 및 상기 콜레스터릭액정에 전압을 인가하기 위한 1쌍의 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제17항에 있어서, 상기 전극의 한쪽이 상기 반사표시용 전극을 겸한 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제17항에 있어서, 상기 필터층이 상기 반사표시용 전극이 배치된 상기 기판상에 상기 반사표시용 전극과 겹쳐서 배치된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제17항에 있어서, 상기 기판이 합성수지로 이루어지고, 상기 착색필터층이 한쪽의 상기 기판의 외면에 배치된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제17항에 있어서, 상기 투과표시용 전극의 반사표시용 전극에 대한 면적비가 0.1∼0.6인 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
1쌍의 기판과,
상기 기판 사이에 협지된 액정층과,
반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과,
다른 쪽의 상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과,
상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과,
상기 반사표시용 전극에 적층하여 배치되고, 소정 파장의 광을 선택적으로 반사하는 반사층을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제22항에 있어서, 상기 투과표시용 전극을 통하여 상기 액정층에 착색광을 시분할로 조사하기 위한 광원을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
1쌍의 기판과,
상기 기판 사이에 협지된 액정층과,
반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과,
다른 쪽의 상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과,
상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과,
상기 화소전극에 대면하여 배치된 착색필터층과,
상기 투과표시용 전극을 통하여 상기 액정층에 소정의 피크파장을 갖는 스펙트럼을 갖는 백색광을 조사하기 위한 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제24항에 있어서, 상기 휘선스펙트럼의 피크파장이 상기 착색필터층의 투과율이 피크를 나타낸 파장과 대략 일치한 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제24항에 있어서, 상기 착색필터층이 상기 백색광의 경로를 포함하는 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
1쌍의 기판과,
상기 기판 사이에 협지된 액정층과,
반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과,
다른 쪽의 상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과,
상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과,
상기 반사표시용 전극에 대면하여 배치된 착색필터층과,
상기 투과표시용 전극을 통하여 상기 액정층에 광을 조사히기 위한 광원과,
상기 광원에서 조사된 광을 상기 투과표시용 전극이 형성된 상기 기판을 통하여 상기 액정층에 전달하는 도광판을 구비하고, 상기 도광판은 상기 투과표시용 전극을 포함하는 영역에 선택적으로 상기 광을 출사하는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
제27항에 있어서, 상기 도광판은 상기 투과표시용 전극에 대응하는 영역에 요부 또는 철부를 갖는 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
1쌍의 기판과,
상기 기판 사이에 협지된 액정층과,
반사표시용 전극 및 투과표시용 전극을 포함하여, 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 화소전극과,
다른 쪽의 상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면에 배치된 대향전극과,
상기 기판의 상기 액정층과 마주한 표면을 피복하는 배향막과,
상기 반사표시용 전극에 대면하여 배치된 착색필터층과,
상기 투과표시용 전극을 통하여 상기 액정층에 광을 조사히기 위한 광원과,
상기 광원에서 조사된 광을 상기 투과표시용 전극이 형성된 상기 기판을 통하여 상기 액정층에 전달하는 도광판을 구비하고, 상기 기판이 합성수지로 이루어지고, 상기 착색필터층이 상기 기판의 한쪽의 상기 액정층과 서로 마주하지 않는 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 반투과형 액정표시장치.
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