KR20040104913A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

병용형 액정표시장치에 있어서, 휘도, 콘트라스트를 향상하여, 컬러표시에 있어서도 시인성, 색 재현성 등을 개선한다. 액정표시장치는, 제1 기판(1)에 산점형으로 형성된 확산반사부(2)와, 산점형의 확산반사부(2)의 주위의 제1 기판(1)에 형성된 광투과창(2)을 갖는다. 확산반사부(2)의 주위의 정반사하기 쉬운 영역에, 광투과창(3)이 형성되어 있기 때문에, 확산반사하는 정면광의 반사율과, 배면광을 투과율을 모두 향상할 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID-CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 반사형 표시와 투과형 표시가 병용되는 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는, CRT(Cathode Ray Tube)보다도, 박형, 경량, 저소비전력이라 했던 이점을 가지고 있고, 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화, 디지털 카메라 등, 여러가지의 전자기기의 표시장치로서 사용되고 있다.

액정표시장치는, 투과형과 반사형으로 대별된다. 액정표시장치는, CRT와 달리, 스스로 발광하는 자발광형 표시장치가 아니다. 이 때문에, 투과형 액정표시장치는, 광원으로서, 백라이트라 부르는 평면광원을 배면에 설치하고, 백라이트로부터의 광을 액정패널에 투과시켜 표시하고 있다. 투과형 액정표시장치는, 백라이트를 사용하여 표시를 행하기 때문에, 주위의 광이 약한 경우이어도 영향을 받지 않고, 높은 휘도, 고콘트라스트로 표시할 수 있는 등의 이점을 갖는다. 그러나, 백라이트는 액정표시장치의 전체 소비전력의 50% 이상을 차지하고 있기 때문에, 투과형 액정표시장치는, 소비전력을 감소화하는 것이 곤란하다고 했던 문제를 갖는다. 또한, 주위의 광이 강한 경우에는, 표시가 어둡게 보여, 시인성이 악화한다는 문제도 있다.

한편, 반사형 액정표시장치는, 광원으로서 주위의 광을 사용하여, 그 주위의 광을 반사판 등으로 정면에 받아 반사시켜, 그 반사광을 액정패널에 투과시켜 표시하고 있다. 점광원인 주위의 광을, 표시면 상에서는 면광원으로 변환시킬 필요가 있기 때문에, 반사판은, 확산반사할 수 있도록 요철표면으로 되어 있다. 이러한 반사형 액정표시장치는, 투과형 액정표시장치와 다르고 백라이트를 사용하지 않기 때문에, 소비전력이 적은 이점을 갖는다. 그러나, 주위가 어두운 경우는, 반사광이 적기 때문에, 영향이 크고, 휘도, 콘트라스트가 불충분해져, 시인성이 악화하는 등의 문제가 발생한다. 특히, 컬러표시하는 경우, 반사광의 이용효율이 컬러필터로 저하해 버려, 시인성이 현저히 악화한다.

투과형 및 반사형 액정표시장치의 문제점을 해소하기 위해, 투과와 반사를 병용하는 병용형 액정표시장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 병용형 액정표시장치는, 주위가 밝은 경우에는 주위의 광의 반사를 이용하여 표시하고, 주위가 어두운 경우에는 백라이트를 이용하여 표시한다.

도 7은, 종래의 병용형 액정표시장치를 나타낸다. 이 중, 도 7a는 제1 기판(101)의 표면을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 7b는, 도 7a의 X-X선 부분에서의 제1 기판(101)측의 단면도와, 제1 기판(101)과 대향하는 제2 기판(111)측의 단면도이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 종래의 병용형 액정표시장치는, 제1 기판(101)과, 제2 기판(111)과, 액정층(131)과, 확산반사영역(1020)과, 광투과영역(103)과, 컬러필터(140)를 갖는다. 제1 기판(101)과 대향하여 제2 기판(111)이 배치되고, 제1 기판(101)과 제2 기판(111)과의 사이에 끼워져 액정층(131)이 배치되어 있다. 제1 기판(101)에는, 광투과영역(103)과, 확산반사영역(102)이 병렬하여 형성되어있다.

제1 기판(101)의 확산반사영역(102)은, 주위의 광을 확산반사하는 영역이고, 제2 기판(111)측으로부터 액정층(131)을 통해 입사하는 정면광을 확산반사한다. 반사에 의한 표시를 보는 경우, 제1 기판(101)의 면이 수직한 방향에 대하여, 약 20~30°의 각도로 입사한 주위의 광을, 정면에 확산반사시켜 표시를 인식하고 있다. 확산반사영역(102)은, 확산반사하도록, 제1 기판(101) 상에 형성된 평면의 제1 반사하지층(121) 상에, 곡면을 갖는 제2 반사하지층(122)이 산점형으로 형성되어 있다. 그리고, 제1 반사하지층121과 제2 반사하지층(122)을 덮도록 하여, 평면의 반사막(123a)과, 곡면을 갖는 볼록형상의 반사막(123b)을 갖는 반사막(123)이 형성되어, 표면이 요철형상으로 되어 있다. 이때, 확산반사영역(102)의 반사막(123)은, TFT(Thin Film Transistor) LCD인 경우, 은 등을 사용하여, TFT의 드레인전극과 접속하는 반사전극으로서 형성되는 경우가 있다.

광투과영역(103)은, 백라이트의 광이 투과하는 영역이다. 백라이트는, 액정층(131)이 배치되어 있는 제1 기판(101)의 면에 대하여 다른쪽이 되는 면측에, 설치된다. 이 백라이트가 조사하는 배면광은, 광투과영역(103)을 투과한다. 이때, 광투과영역(103)에는, TFT-LCD인 경우, ITO(Indium Tin Oxide) 등을 사용하여, TFT의 드레인전극과 접속하는 투명전극이 형성되어 있는 경우가 있다.

또한, 컬러필터(140)는, 제1 기판(101)과 대향하는 제2 기판(111)에는, 제1 기판(101)의 확산반사영역(102)과 광투과영역(103)과 대향하는 전체 영역에 형성되어 있다. 컬러필터(140)는, 정면광과 배면광을 투과시켜 착색한다.

[특허문헌 1]

일본특허공개 2001-318377호 공보(단락 0004∼6, 도 2 등)

이상과 같이, 종래의 병용형 액정표시장치는, 확산반사영역(102)과 광투과영역(103)이 병렬하여 형성되어 있다. 종래의 병용형 액정표시장치에 있어서, 오직 반사형보다 병용형 쪽이 좁은 확산반사영역(102)이고, 오직 투과형보다 병용형 쪽이 좁은 광투과영역(103)이 된다. 이 때문에, 오직 반사형 및 투과형의 액정표시장치를 통상조건으로 사용한 경우로부터, 병용형은, 휘도, 콘트라스트가 낮고, 시인성이 악화한다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 병용형 액정표시장치의 확산반사영역(102)에 있어서는, 제2 기판(111)측으로부터 액정층(131)을 통해 입사하는 정면광을 반사하고, 또 액정층(131)을 통해 표시한다. 이 때문에, 정면광은 액정층(131)을 합계 2회 지난다. 한편, 광투과영역(103)에서는, 제1 기판(101)측으로부터의 배면광을 액정층(131)에 투과시켜 표시한다. 이 때문에, 배면광은, 액정층(131)을 합계 1회 지난다. 컬러표시하는 경우도 마찬가지로, 확산반사영역(102)에서 반사한 정면광은 컬러필터(40)를 2회 지나고, 광투과영역(103)을 투과한 배면광은 컬러필터(140)를 1회 지난다. 이와 같이, 확산반사영역(102)과 광투과영역(103)과의 사이에 있는 액정층(131)이 동일한 간격인 경우, 광투과영역(103)보다도 확산반사영역(102) 쪽이, 광의 경로가 길어진다. 이 때문에, 휘도의 저하가 발생하고, 특히, 컬러표시하는경우, 컬러필터(40)에 의해, 시인성이 현저히 악화하여, 색 재현성이 충분하지 않고, 표시가 실용레벨로 없던 경우가 있었다. 또한, 충분한 색 재현성으로 하기 위해, 확산반사영역(102)과 광투과영역(103)에 대응하여 컬러필터(140)의 면 내에 착색농도차를 설정하는 것이, 미세가공이 필요하고, 제조효율의 저하가 발생하고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 휘도, 콘트라스트를 향상하여, 컬러표시에 있어서도 시인성, 색 재현성 등을 개선할 수 있고, 또한, 제조효율 등을 향상할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예 2에서의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예 3에서의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예 3에서의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에서의 액정표시장치의 제조공정을 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 1의 액정표시장치에 있어서, 광투과창(3)에서 끼워져 있는 액정층의 간격 B(㎛)와, 투과율 Rt(%)와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 7은 종래에서의 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 제1 기판 2 : 확산반사부

3 : 광투과창 11 : 제2 기판

24 : 확산반사부 개구부 31 : 액정층

40 : 컬러필터 41 : 제1 컬러필터

42 : 제2 컬러필터 143 : 컬러필터 개구부

본 발명은, 제1 기판과, 상기 제1 기판과 대향하여 배치된 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 끼워져 배치되어 있는 액정층을 갖고 상기 제1 기판에는, 상기 제2 기판측으로부터 상기 액정층을 통해 입사하는 정면광을 확산반사하는 복수의 확산반사부가, 산점형으로 형성되고, 광을 투과하는 광투과창이, 상기 확산반사부의 주위에 형성되어 있는 액정표시장치이다.

이상으로, 본 발명의 액정표시장치는, 제2 기판측으로부터 액정층을 통해 입사하는 정면광을, 제1 기판에 산점형으로 형성된 확산반사부에 의해 확산반사한다. 또한, 산점형의 확산반사부의 주위의 제1 기판에 형성된 광투과창에 의해, 광을 투과한다. 확산반사부의 주위의 정반사하기 쉬운 영역에, 광투과창이 형성되어 있다. 정반사하는 영역은, 표시를 위한 반사율에 거의 기여하지 않기 때문에, 확산반사하는 정면광의 반사율과, 배면광을 투과율을 모두 향상할 수 있다.

[발명의 실시예]

이하, 본 발명의 실시예의 일례에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은, 실시예 1의 액정표시장치를 도시한 도면이다. 이 중, 도 1a는 제1 기판(1)의 표면을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 1b는, 도 1a의 X-X선 부분에서의 제1 기판(1)측의 단면도와, 제1 기판(1)과 대향하는 제2 기판(11)측의 단면도이다.

이때, 도 1에서는 도시를 생략하고 있지만, 제1 기판(1)에는, TFT가 형성되어 있다. 여기서, TFT는, 예를 들면, 보톰게이트구조로 한다. 그 밖에, 제1 기판(1)에는, TFT의 게이트전극과 접속하는 주사배선과, TFT의 소스전극과 접속하는 신호배선이 직교하여 형성되어 있다. TFT의 드레인전극은, 제1 기판(1)에 매트릭스형으로 형성되어 있는 ITO의 화소전극과 접속하고 있다. 이와 같이, 제1 기판(1)에는 TFT 등이 형성되고, TFT 어레이로서 기능한다. 또한, 액정층(31)이 배치되어 있는 제1 기판(1)의 면에 대하여 다른쪽이 되는 면측에는, 순차, 1/4 파장판, 편광판이 설치되고, 1/4 파장판, 편광판을 통해, 배면광을 공급하는 백라이트가 설치된다. 그리고, 제2 기판(11)에는, 화소전극과 대향하는 ITO의 대향전극이 형성되어 있다. 액정층(31)이 배치되어 있는 제2 기판(11)의 면에 대하여 다른쪽이 되는 면측에는, 순차, 1/4 파장판, 편광판이 설치된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 액정표시장치는, 제1 기판(1)과,제2 기판(11)과, 액정층(31)과, 확산반사부(2)와, 광투과창(3)과, 컬러필터(40)를 갖는다. 제1 기판(1)과 대향하여 제2 기판(11)이 배치되고, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)과의 사이에 끼워져 액정층(31)이 배치되어 있다. 제1 기판(1)에는, 확산반사부(2)와, 광투과창(3)이 형성되어 있다.

제1 기판(1)은, 광이 투과하도록, 예를 들면, 유리 등의 투명재료로 형성되어 있다. 제2 기판(11)도 제1 기판(1)과 마찬가지로, 광이 투과하도록, 예를 들면, 유리 등의 투명재료로 형성되어 있다.

액정층(31)은, 예를 들면, 네마틱(Nematic) 액정을 주체로서 형성되고, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)과의 사이에, 스페이서에 의해 소정의 거리를 유지하여 봉입되어 있다. 제1 기판(1) 및 제2 기판(11)에는, 폴리이미드 등의 배향층(도시하지 않음)이 설치되고, 액정층(31)은, 이 배향층의 사이에 배향되어 있다. 액정층(31)은, TFT를 스위칭소자로서 화소전극과 대향전극의 사이에 전압을 인가함으로써, 배향이 변화되어 표시가 행해진다.

확산반사부(2)는, 주위의 광, 요컨대, 제2 기판(11)측으로부터 액정층(31)을 통해 입사하는 정면광을 확산반사한다. 본 실시예에서, 확산반사부(2)는, 확산반사하기 때문에, 도 1a에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(1)에 산점형으로 복수형성되어 있다. 각 확산반사부(2)의 형상 및 배열은, 특히 규정되지 않지만, 규칙적인 형상이 규칙적으로 배열하면, 무아레(moire)가 발생하는 경우가 있기 때문에, 불규칙한 형상 및 배치열인 것이 바람직하다. 또한, 각 확산반사부(2)는, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(1) 상에는, 산점형으로 제1 반사하지층(21)이 형성되고,그 제1 반사하지층(21) 상에, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 제2 반사하지층(22)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 반사막 하지층(22) 상에, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 반사막(23)이 형성되어 있다. 반사막(23)은, 로듐, 티타늄, 크롬, 은, 알루미늄, 크로멜 등의 금속막이 사용되고, 특히, 반사율이 높은 은이 바람직하다.

광투과창(3)은, 백라이트 등의 광을 투과시키기 위해 형성되어 있다. 백라이트는, 액정층(31)이 배치되어 있는 제1 기판(1)의 면에 대하여 다른쪽이 되는 면측에, 설치되고, 백라이트가 조사하는 배면광은, 광투과창(3)을 투과한다. 본 실시예에서, 광투과창(3)은, 각각의 확산반사막(2)의 주위의 제1 기판(1)에 형성되어 있다.

여기서, 확산반사부(2) 및 광투과창(3)은, 확산반사부(2)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 A가, 광투과창(3)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 B보다, 작아지도록 형성되어 있다. 특히, 본 실시예에서는, 간격 A가, 간격 B의 대략 반 정도의 간격이 되도록 형성되어 있다. 그리고, 확산반사부(2) 및 광투과창(3) 상에, 전술한 ITO의 화소전극이 형성되어 있다.

컬러필터(40)는, 확산반사부(2)와 광투과창(3)이 형성된 제1 기판(1)과 대향하는 제2 기판(11)의 전체 영역에, 정면광과 배면광을 투과시켜 착색하기 위해 형성되어 있다. 컬러필터(40)는, 안료나 염료에 의해 착색된 폴리이미드 등의 수지로 이루어지고, 예를 들면, 빨강, 초록, 파랑의 3원색을 1세트로서 구성되어 있다. 그리고, 제2 기판(11)에는, 컬러필터(40)를 보호하는 투명보호막(도시하지 않음)을 통해, 화소전극과 대향하는 ITO의 대향전극이 형성되어 있다.

다음에, 본 실시예에 관한 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 5는, 본 실시예의 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 확산반사부(2)와, 광투과창(3)을, 제1 기판(1)에 형성하는 제조공정에 대하여 나타내는 개략단면도이다.

확산반사부(2)와 광투과창(3)을 제1 기판(1)에 형성하는 것에 앞서, 제1 기판(1)에 보톰게이트구조의 TFT(도시하지 않음)를 아래와 같이 하여 형성한다. 우선, 제1 기판(1)에 몰리브덴, 탄탈 등의 도전재료의 게이트전극을 스패터링법 등에 의해 형성한다. 그 후, 게이트전극을 덮도록 하여 게이트 절연막을 형성하여, 게이트 절연막 상에 폴리실리콘 등의 반도체막을 형성한다. 이 반도체막의 채널이 되는 부분에 실리콘 산화물 등의 스토퍼층을 형성하고, 소스 및 드레인이 되는 영역의 반도체막에 자기정합적으로 불순물을 도핑하여, 보톰게이트구조의 TFT를 형성한다.

그리고, TFT를 덮도록 하여, 층간절연막(도시하지 않음)을 형성한다. 층간절연막을 에칭하여 개구하고, TFT의 소스와 접속하는 소스전극과, TFT의 드레인과 접속하는 드레인전극을 형성한다.

다음에, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 확산반사부(2)와 광투과창(3)을 형성하는 제1 기판(1)의 소정영역에, 포토레지스트재료의 제1 반사하지층(21)을, 전체면에 소정의 두께로 형성한다. 그리고, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 제1 반사하지층(21)이 제1 기판(1)의 표면에 산점형이 되도록, 볼록형상으로 패턴가공한다.

다음에, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 산점형으로 제1 반사하지층(21)이 패턴가공된 제1 기판(1)의 표면을 덮도록, 포토레지스트 재료의 제2 반사하지층(22)을, 전체면에 소정의 두께로 형성한다. 그리고, 도 5d에 나타내는 바와 같이, 제2 반사하지층(22)을, 제1 반사하지층(21)과 마찬가지로 하여, 볼록형상으로 패턴가공한다. 그리고, 가열처리하여 제2 반사하지층(22)의 형상을 변형시켜, 제2 반사하지층(22)의 표면을 완만한 곡면으로 한다.

이때, 본 실시예에 있어서는, 표면을 완만한 곡면으로서 효율적인 확산반사로 하기 때문에, 제1 반사하지층(21), 제2 반사하지층(22)의 2개의 반사하지층을 형성하고 있다. 이 때문에, 소망한 확산반사성능에 따라서는, 하나의 반사하지층으로 해도 된다.

다음에, 도 5e에 나타내는 바와 같이, 제2 반사하지층(22)의 표면에, 은을 사용한 반사막(23)을 패턴가공한다. 반사막(23)이 형성된 영역이, 확산반사부(2)가 되고, 그 확산반사부(2)의 주위의 반사막(23)이 없는 영역이 광투과창(3)이 된다. 제1 반사하지층(21), 제2 반사하지층(22), 반사막(23)으로 이루어지는 확산반사부(2)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 A가, 광투과창(3)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 B보다 작아지도록 형성한다. 본 실시예에 있어서는, 간격 A가 간격 B의 대략 반 정도의 간격이 되도록, 그 두께를 설정하여 형성한다.

그 후, 확산반사부(2)와 광투과창(3)이 형성된 제1 기판(1)에, TFT의 드레인전극과 접속하는 화소전극(도시하지 않음)을, 스패터링법 등에 의해, ITO를 설치하여 형성하고, TFT 어레이를 형성한다.

한편, 제2 기판(11)에는, 컬러필터(40)를 형성한다. 제2 기판(11)에, 안료나 염료가 분산된 폴리이미드 등의 수지를 도포하고, 패턴가공함으로써, 컬러필터(40)를 형성한다. 그리고, 컬러필터(40)에 투명보호막(도시하지 않음)을 형성하며, 또한, 화소전극과 대향하는 ITO의 대향전극(도시하지 않음)을 형성한다.

그리고, 화소전극이 형성된 제1 기판(1)과, 대향전극이 형성된 제2 기판(11)과 배향막(도시하지 않음)을 설치하고, 배향처리를 실시한다. 제1 기판(1)과 제2 기판(11)과의 사이에 스페이서를 설치하고, 밀봉재를 사용하여, 양자를 부착한다. 여기서, 확산반사부(2)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 A가, 광투과창(3)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 B의 대략 반 정도의 간격이 되도록 부착한다. 그리고, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)과의 사이에 액정층(31)이 되는 액정을 주입하여 밀봉하고, 액정패널을 형성한다.

다음에, 1/4 파장판, 편광판, 백라이트, 구동회로 등을 배치하여 액정표시장치를 제조한다.

상기한 본 실시예의 액정표시장치는, 제2 기판(11)측으로부터 액정층(31)을 통해 입사하는 정면광을, 제1 기판(1)에 산점형으로 형성된 확산반사부(2)에 의해서 확산반사한다. 또한, 액정층(31)이 배치되어 있는 제1 기판(1)의 면에 대하여 다른쪽이 되는 면측으로부터 입사하는 배면광을, 산점형의 확산반사부(2)의 주위의 제1 기판(1)에 형성된 광투과창(3)에 의해 투과한다.

본 실시예의 액정표시장치에 있어서, 예를 들면, 확산반사부(2)를 70%, 광투과창(3)을 30%로 하고, 전술한 도 7에 나타낸 종래의 액정표시장치와 비교한 경우, 종래의 액정표시장치의 반사율 약 5%에 비해, 본 실시예의 액정표시장치의 반사율은 약 7%이었다. 이와 같이, 본 실시예는, 광투과창(3)을 좁게 하여 투과율을 손상하지 않고, 종래부터도 약 40%의 반사율의 향상이 있었다.

전술한 바와 같이, 반사에 의한 표시를 보는 경우, 제1 기판(1)의 면이 수직한 방향에 대하여, 약 2O∼30°의 각도로 입사한 주위의 광을, 정면으로 확산반사시켜 표시를 인식하고 있다. 이 때문에, 확산반사부(2)의 정반사하기 쉬운 영역에서의 반사는, 표시를 위해서는 이용되어 있지 않다. 여기서, 산점형의 확산반사부(2)의 주위는, 제1 기판(1)에 수직하게 입사하는 광에 대하여 수직하게 되는 면이 많고, 정반사하기 쉽다. 이 확산반사부(2)의 주위의 정반사하기 쉬운 영역에, 본 실시예는, 광투과창(3)이 형성되어 있다. 이 때문에, 본 실시예는, 상기한 바와 같이, 확산반사하는 정면광의 반사율과, 배면광을 투과율을 모두 향상할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서 확산반사부(2) 및 광투과창(3)은, 확산반사부(2)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 A가, 광투과창(3)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 B보다 작아지도록 형성되어 있고, 특히, 간격 A가 간격 B의 대략 반 정도의 간격이 되도록 형성되어 있다.

도 6은, 확산반사부(2)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 A를 2㎛으로 한 경우에, 광투과창(3)에서 끼워져 있는 액정층(31)의 간격 B(㎛)를 변동한 경우에서의 투과율 Rt(%)를 나타내는 도면이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 간격 A보다 간격 B가 큰 경우, 요컨대 간격 A가 간격 B보다 작은 경우에는, 투과율이 향상하고 있다. 또한, 간격 A의 2㎛에 대하여, 간격 B를 약 3.5∼5.0㎛으로 하는 것으로, 약 90% 이상의 투과율 Rt를 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 실시예는, 간격 A를 간격 B보다 작게 하고 있기 때문에, 투과율을 향상할 수 있다. 또한, 간격 A를 간격 B보다 작게 함으로써, 확산반사부(2)에서 반사하는 정면광과, 광투과창(3)을 투과하는 배면광의 광로장이 근접해지기 때문에, 반사에서의 표시에 있어서도, 휘도가 향상하고, 시인성을 향상할 수 있다. 또한, 간격 A를 간격 B의 대략 반 정도로 하는 것으로, 전술한 바와 같이, 보다 높은 투과율을 얻을 수 있다. 또한, 간격 A를 간격 B의 대략 반 정도로 하는 것으로, 확산반사부(2)로 반사하는 정면광과, 광투과창(3)을 투과하는 배면광의 광로장이 대략 동등하게 되기 때문에, 반사에서의 표시에 있어서도, 시인성을 보다 향상할 수 있다.

따라서, 본 실시예는, 병용형 액정표시장치에 있어서, 반사율 및 투과율의 향상을 할 수 있어, 그 결과, 휘도 콘트라스트를 향상하고, 컬러표시에 있어서도 시인성을 개선할 수 있다.

(실시예 2)

도 2는, 실시예 2의 액정표시장치를 도시한 도면이다. 이 중, 도 2a는 제1 기판(1)의 표면을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 2b는, 도 2a의 X-X선 부분에서의 제1 기판(1)측의 단면도와, 제1 기판(1)과 대향하는 제2 기판(11)측의 단면도이다.

본 실시예는, 전술한 실시예 1과 달리, 제1 기판(1)에 제1 컬러필터(41)가 형성되고, 제2 기판(11)에 제2 컬러필터(42)가 형성되어 있다. 또한, 확산반사부(2)는, 제1 컬러필터(41)와 제2 컬러필터(42)와의 사이에 형성되어 있다. 제1 기판(1)에 제1 컬러필터(41)가 형성되어 있는 것을 제외하고, 실시예 1과동일하다. 이 때문에, 중복하는 개소에 대해서는, 설명을 생략한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 액정표시장치는, 제1 기판(1)과, 제2 기판(11)과, 액정층(31)과, 확산반사부(2)와, 광투과창(3)과, 제1 컬러필터(41)와, 제2 컬러필터(42)를 갖는다. 제1 기판(1)과 대향하여 제2 기판(11)이 배치되고, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)과의 사이에 끼워져 액정층(31)이 배치되어 있다. 제1 기판(1)에는, 실시예 1과 동일하다, 확산반사부(2)와, 광투과창(3)이 형성되어 있다.

또한, 제1 기판(1)에는, 확산반사부(2)와 광투과창(3)의 전체 영역에, 배면광을 투과시켜 착색하는 제1 컬러필터(41)가 형성되어 있다. 그리고, 제1 기판(1)과 대향하는 제2 기판(11)에는, 제1 기판(1)의 확산반사부(2)와 광투과창(3)과 대향하는 전체 영역에, 정면광과 배면광을 투과시켜 착색하는 제2 컬러필터(42)가 형성되어 있다. 제1 컬러필터(41) 및 제2 컬러필터(42)는, 실시예 1과 마찬가지로, 빨강, 초록, 파랑의 3원색을 1세트로서 구성되어 있다. 제1 컬러필터(41) 및 제2 컬러필터(42)는, 서로가 대향하는 위치에 동일한 원색 및 농도로 되어 있다.

다음에, 본 실시예에 관한 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다. 본 실시예는, 미리, 제1 기판(1)에 제1 컬러필터(41)를, 실시예 1의 컬러필터와 동일하게 형성한다. 그 후, 제1 기판(1)의 제1 컬러필터(41) 상에, 실시예 1과 동일한 제조방법으로써, 확산반사부(2)와 광투과창(3)을 형성한다. 제2 기판(11)에서도, 마찬가지로 하여, 제2 컬러필터(42)를 형성한다.

그 후, 실시예 1과 동일하게 하여, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)을 부착하는것 등을 행하고, 액정표시장치를 형성한다.

상기한 본 실시예의 액정표시장치는, 실시예 1과 마찬가지로, 제1 기판(1)에 산점형으로 형성된 확산반사부(2)에 의해, 주위에서의 정면광을 확산반사한다. 또한, 산점형의 확산반사부(2)의 주위의 제1 기판(1)에 형성된 광투과창(3)에 의해, 백라이트로부터의 배면광을 투과한다.

본 실시예의 액정표시장치에 있어서, 실시예 1과 마찬가지로, 확산반사부(2)를 70%, 광투과창(3)을 30%로 한 경우, 본 실시예의 액정표시장치의 반사율은 약 7%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 본 실시예는, 투과율을 손상하지 않고, 종래보다도 약 40%의 반사율의 향상이 있었다. 이와 같이, 본 실시예는, 확산반사부(2)의 주위의 정반사하기 쉬운 영역에, 광투과창(3)이 형성되어 있기 때문에, 확산반사하는 정면광의 반사율과, 배면광을 투과율을 모두 향상할 수 있다.

또한, 본 실시예의 액정표시장치에 있어서, 주위에서의 정면광은 제2 기판(11)의 제2 컬러필터(42)를 투과하여, 확산반사부(2)에 의해 확산반사한다. 그리고, 확산반사한 정면광은, 또한, 배면측으로부터 제2 기판(11)의 제2 컬러필터를 투과한다. 한편, 백라이트로부터의 배면광은, 제1 기판(1)의 제1 컬러필터(41)를 투과하고, 또한, 제2 기판(11)의 제2 컬러필터(42)를 투과한다. 이와 같이, 본 실시예는, 정면광과 배면광과도, 컬러필터를 2회 투과시켜 착색한다. 이 때문에, 정면광과 배면광과의 양자를 이용하는 병용형으로서 사용하는 경우이어도, 색 재현성을 용이하게 개선할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)의 양자에게 컬러필터를 형성하고, 종래와 같이, 컬러필터의 면 내에 착색농도차를 설치하지 않기 때문에, 미세가공이 불필요하게 되어, 제조효율을 향상할 수 있다.

따라서, 본 실시예는, 병용형 액정표시장치에 있어서, 휘도, 콘트라스트를 향상하고, 컬러표시에 있어서도 시인성, 색 재현성 등을 개선할 수 있고, 또한, 제조효율 등을 향상할 수 있다.

(실시예 3)

도 3, 도 4는, 실시예 3의 액정표시장치를 나타내는 도면이다. 이 중, 도 3a는 제1 기판(1)의 표면을 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 3b는, 도 3a의 X-X선 부분에서의 제1 기판(1)측의 단면도와, 제1 기판(1)과 대향하는 제2 기판(11)측의 단면도이다. 또한, 도 4a는, 도 3a의 Y-Y선 부분에서의 제1 기판(1)측의 단면도와, 제1 기판(1)과 대향하는 제2 기판(11)측의 단면도이다. 그리고, 도 4b는, 제2 기판(11)에 형성된 컬러필터(40)의 평면도이다.

본 실시예는, 전술한 실시예 1과 달리, 확산반사부(2)의 일부분에, 확산반사부 개구부(24)가 형성되어 있다. 본 실시예의 확산반사부(2)에 있어서는, 산점형의 확산반사부(2)의 주위에 광투과창(3)이 형성되어 있는 영역과, 형성되어 있지 않은 영역이 있다. 그리고, 이 광투과창(3)이 형성되어 있지 않은 영역의 확산반사부에 대응하고, 제2 기판의 컬러필터(40)에는, 컬러필터 개구부(43)가 형성되어 있다. 확산반사부 개구부(24) 및 컬러필터 개구부(43)가 형성되어 있는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하다. 이 때문에, 중복하는 개소에 대해서는, 설명을 생략한다.

도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 액정표시장치는, 제1기판(1)과, 제2 기판(11)과, 액정층(31)과, 확산반사부(2)와, 광투과창(3)과, 컬러필터(40)를 갖는다. 제1 기판(1)과 대향하여 제2 기판(11)이 배치되고, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)과의 사이에 끼워져 액정층(31)이 배치되어 있다.

도 3a에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(1)에는, 산점형의 확산반사부(2)의 주위에 광투과창(3)이 형성되어 있는 영역과, 형성되어 있지 않은 영역이 있다.

도 3b는, 산점형의 확산반사부(2)의 주위에 광투과창(3)이 형성되어 있는 영역에 대하여 나타내고 있다. 이 영역의 확산반사부(2)와 광투과창(3)은, 실시예 1과 동일하다. 확산반사부(2)는, 제1 기판(1) 상에, 산점형으로 제1 반사하지층(21)이 형성되고, 그 제1 반사하지층(21) 상에, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 제2 반사하지층(22)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 반사막 하지층(22) 상에, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 반사막(23)이 형성되어 있다. 또한, 이 확산반사부(2)에는, 배면광을 투과하도록 개구된 확산반사부 개구부(24)가 형성되어 있다. 확산반사부 개구부(24)는, 확산반사부(2)의 일부분으로서, 곡면을 갖는 볼록형상의 확산반사부(2)의 정점을 포함하도록 개구되고 형성되어 있다.

도 4a는, 산점형의 확산반사부(2)의 주위에 광투과창(3)이 형성되어 있지 않은 영역에 대하여 나타내고 있다. 이 영역의 확산반사부(2)는, 도 7에 나타내는 바와 같은 종래의 액정표시장치와 동일하다. 확산반사부(2)는, 확산반사하도록, 제1 기판(1) 상에 형성된 평면의 제1 반사하지층(21) 상에, 곡면을 갖는 제2 반사하지층(22)이 산점형으로 형성되어 있다. 그리고, 제1 반사하지층(21)과 제2 반사하지층(22)을 덮도록 하여, 평면의 반사막(23a)과, 곡면을 갖는 볼록형상의반사막(23b)을 갖는 반사막(23)이 형성되어 있다.

도 4b에 나타내는 바와 같이, 제2 기판(11)에는, 확산반사부(2)와 광투과창(3)의 전체 영역에, 정면광과 배면광을 투과시켜 착색하는 컬러필터(40)가 형성되어 있다. 그리고, 컬러필터(40)에는, 광투과창(3)이 형성되어 있지 않은 영역의 확산반사부와 대향하는 위치에, 정면광이 투과하도록 개구된 컬러필터 개구부(43)가 형성되어 있다. 컬러필터 개구부(43)는, 중앙에 구형 형상으로 개구되어, 형성되어 있다.

다음에, 본 실시예에 관한 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다.

산점형의 확산반사부(2)의 주위에 광투과창(3)이 형성되어 있는 영역에서는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 확산반사부(2)와 광투과창(3)을 형성한다. 우선, 제1 기판(1) 상에, 산점형으로 패턴가공한 제1 반사하지층(21)을 포토레지스트재료를 사용하여 형성한다. 그리고, 제1 반사하지층(21) 상에, 패턴가공, 가열처리 등에 의해, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 제2 반사하지층(22)을 포토레지스트재료를 사용하여 형성한다. 그리고, 제2 반사막 하지층(22) 상에, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 반사막(23)을, 은 등을 사용하여 형성하고, 산점형의 확산반사부(2)를 형성한다. 또한, 이 확산반사부(2)의 일부분으로서, 곡면을 갖는 볼록형상의 확산반사부(2)의 정점을 포함하도록 에칭하여, 배면광을 투과하도록 개구하여, 확산반사부 개구부(24)를 형성한다.

산점형의 확산반사부(2)의 주위에 광투과창(3)이 형성되어 있지 않은 영역에 있어서도, 실시예 1과 마찬가지로, 확산반사부(2)를 형성한다. 우선, 제1 기판(1)상에, 평면의 제1 반사하지층(21)을 포토레지스트재료를 사용하여 형성한다. 그리고, 제1 반사하지층(21) 상에, 패턴가공, 가열처리 등에 의해, 볼록형상으로서 곡면을 갖는 제2 반사하지층(22)을, 포토레지스트재료를 사용하여 산점형으로 형성한다. 그리고, 제1 반사하지층(21)과 제2 반사하지층(22)을 덮도록 하여, 평면의 반사막(23a)과, 곡면을 갖는 볼록형상의 반사막(23b)을 갖는 반사막(23)을, 은 등을 사용하여 형성한다.

그리고, 제2 기판(11)에, 확산반사부(2)와 광투과창(3)이 형성된 영역과 대응하도록, 컬러필터(40)를 형성한다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 제2 기판(11)에, 안료나 염료가 분산된 폴리이미드 등의 수지를 도포하고, 패턴가공함으로써, 컬러필터(40)를 형성한다. 그리고, 광투과창(3)이 형성되어 있지 않은 영역의 확산반사부(2)와 대향하는 위치에, 정면광이 투과하도록 구형 형상으로 컬러필터(40)를 개구하여, 컬러필터 개구부(43)를 형성한다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 제1 기판(1)과 제2 기판(11)을 부착하는 것 등을 행하고, 액정표시장치를 형성한다.

상기한 본 실시예의 액정표시장치는, 실시예 1과 마찬가지로, 제1 기판(1)에 산점형으로 형성된 확산반사부(2)에 의해, 주위에서의 정면광을 확산반사한다. 또한, 산점형의 확산반사부(2)의 주위의 제1 기판(1)에 형성된 광투과창(3)에 의해, 백라이트로부터의 배면광을 투과한다. 백라이트로부터의 배면광은, 광투과창(3) 외, 확산반사부(2)의 일부분으로서, 곡면을 갖는 볼록형상의 확산반사부(2)의 정점을 포함하도록 개구된 확산반사부 개구부(24)로부터 투과한다.

본 실시예의 액정표시장치에 있어서, 실시예 1과 마찬가지로, 확산반사부(2)를 70%, 광투과창(3)을 30%로 형성한 경우, 본 실시예의 액정표시장치의 반사율은 약 7%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 본 실시예는, 투과율을 손상하지 않고, 종래보다도 약 40%의 반사율의 향상이 있었다.

산점형의 확산반사부(2)의 일부분은, 예를 들면, 확산반사부(2)의 볼록형상의 곡면에서의 정점과 같이, 제1 기판(1)에 수직하게 입사하는 광에 대하여 수직이 되는 면이 많고, 정반사하기 쉬운 부분을 포함한다. 본 실시예는, 산점형의 확산반사부(2)의 일부분과, 확산반사부(2)의 주위와의 양자의 정반사하기 쉬운 영역에, 배면광을 투과하기 위해, 각각, 확산반사부 개구부(24)와 광투과창(3)이 형성되어 있다. 이 때문에, 본 실시예는, 상기한 바와 같이, 확산반사하는 정면광의 반사율과, 배면광을 투과율을 모두 향상할 수 있다.

또한, 본 실시예의 액정표시장치에 있어서, 주위에서의 정면광은 제2 기판(11)의 컬러필터(40)를 투과하여, 확산반사부(2)에 의해 확산반사한다. 그리고, 확산반사한 정면광은, 또한, 배면측으로부터 제2 기판(11)의 제2 컬러필터를 투과한다. 그러나, 본 실시예의 컬러필터(40)에는, 확산반사부와 대향하는 위치에, 컬러필터 개구부(43)가 형성되어 있다. 이 때문에, 반사한 정면광의 일부는, 컬러필터 개구부(43)를 투과하기 때문에, 컬러필터(40)에 의해 착색되지 않는다. 따라서, 본 실시예의 액정표시장치는, 반사한 정면광의 일부를 착색하지 않고 이용하기 때문에, 주위가 어두운 경우이어도, 시인성을 향상할 수 있다.

따라서, 본 실시예는, 병용형 액정표시장치에 있어서, 반사율 및 투과율의향상을 할 수 있어, 그 결과, 휘도, 콘트라스트를 향상하고, 컬러표시에 있어서도 시인성을 개선할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시에 있어서는, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러가지의 변형형태를 채용할 수 있다.

예를 들면, 컬러필터 개구부를, 산점형으로 형성된 광확산영역의 각각과 대응시켜, 산점형으로 컬러필터에 형성해도 된다.

본 발명에 의하면, 병용형 액정표시장치에 있어서, 휘도, 콘트라스트를 향상하여, 컬러표시에 있어서도 시인성, 색 재현성 등을 개선할 수 있고, 또한, 제조효율 등을 향상가능한 액정표시장치를 제공하는 것을 할 수 있다.

Claims (6)

1. 제1 기판과,

   상기 제1 기판과 대향하여 배치된 제2 기판과,

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 끼워져 배치되어 있는 액정층을 갖고,

   상기 제1 기판에는,

   상기 제2 기판측으로부터 상기 액정층을 통해 입사하는 정면광을 확산반사하는 복수의 확산반사부가, 산점형으로 형성되며,

   광을 투과하는 광투과창이, 상기 확산반사부의 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산반사부에서 끼워져 있는 상기 액정층의 간격은, 상기 광투과창에서 끼워져 있는 상기 액정층의 간격보다 작아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산반사부에서 끼워져 있는 상기 액정층의 간격은, 상기 광투과창에서 끼워져 있는 상기 액정층의 간격의 대략 반 정도의 간격이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산반사부의 일부분에, 광을 투과하도록 개구된 확산반사부 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 기판에 형성되고, 상기 정면광과 대향하는 방향으로부터 입사하는 배면광을 투과시키는 제1 컬러필터와,

   상기 제2 기판에 형성되고, 광을 투과시키는 제2 컬러필터를 가진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 기판에 형성되고, 광을 투과시키는 컬러필터를 갖고,

   상기 컬러필터는, 상기 확산반사부와 대향하는 위치에, 광이 투과하도록 개구된 컬러필터 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.