KR20070015073A

KR20070015073A - 반투과형 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20070015073A
Application number: KR1020060071456A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 가메타니; 히로후미 오히라
Original assignee: 산요 엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-02-01
Also published as: TWI350397B; CN1908776A; US20070024778A1; KR100871504B1; TW200708827A

Abstract

유리 기판(11, 21)을 갖고, 한 쪽의 기판의 각 화소의 반사부(15)에 설치된 셀 갭(cell gap) 조정용의 돌기부(23)가 한 방향으로 뻗고 있는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 액정의 주입구 a를 한 쪽의 기판에 형성되는 배향막의 배향 방향과 돌기부(23)가 교차하는 경우, 액정의 주입구 a를 중심으로 그린 원호 b의 접선 c와 돌기부(23)를 구비하는 측의 배향막의 배향 방향과의 사이의 각도 θ가 직각으로 되는 일이 없는 위치, 또는 원호 b의 접선 c와 돌기부(23)를 구비하는 측의 배향막의 배향 방향이 직각으로 되는 이 접선 c의 접점이 유리 기판의 단부로 되는 위치에 설치한다. 이 경우, 돌기부(23)는 컬러 필터(color filter) 기판의 반사부에 설치된 탑코트(topcoat)로 이루어지는 것이어도 되고, 매트릭스 기판측의 반사부에 설치된 층간막으로 이루어지는 것이어도 된다. 이로 인해, 액정의 배향 얼룩짐(unevenness)의 발생이 적은 ECB 모드의 액정을 사용한 반투과형 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

Description

반투과형 액정 표시 장치{SEMI-TRANSMISSIVE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 액정의 주입구의 위치의 상위에 의한 액정의 이동 상태를 나타내는 도면이며, 도 1A는 액정의 주입구가 한 주연(周緣)의 중앙부에 있는 경우, 도 1B는 한 주연의 단부에 있는 경우의 도면.

도 2는 도 2A ~ 도 2G가 러빙(rubbing) 방향과 액정의 주입구의 위치를 여러 가지로 바꾸었을 경우의 도메인의 발생 상태를 나타내는 도면.

도 3은 돌기부가 형성된 기판에 있어서의 러빙 방향과 액정의 주입구를 중심으로 하여 그린 원호의 접선과의 사이의 각도의 관계를 나타내는 도면.

도 4는 도 4A ~ 도 4C가 본 발명의 효과가 나타나는 돌기부가 형성된 기판에 있어서의 러빙 방향과 액정의 주입구 형성 위치와의 관계를 나타내는 도면.

도 5는 종래의 반투과 액정 표시 장치의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 1 화소분의 평면도.

도 6은 컬러 필터 기판을 포함하는 도 5의 VI-VI 단면도.

도 7은 종래의 액정 표시 장치내에 액정을 주입하는 공정을 나타내는 도면.

도 8은 종래의 러빙 처리 공정에 있어서의 피처리 기판과 러빙 롤러와의 위치 관계를 나타내는 평면도.

도 9는 종래의 러빙 처리 공정에 있어서, 투과부와 반사부의 경계 부근을 러빙할 때의 단면도.

<부호의 설명>

10 반투과형 액정 표시 장치

11, 21 유리 기판

12 주사선

13 신호선

15 반사부

16 투과부

17 층간막

18 반사 전극

19 화소 전극

20 컨택트홀

21, 25 배향막

22 컬러 필터층

23 돌기부(탑코트층 또는 층간막)

24 대향 전극

60 러빙 롤러

a 액정의 주입구

본 발명은 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 ECB 모드의 액정을 사용한 액정의 배향 얼룩짐의 발생이 적은 반투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 정보 통신 기기뿐만 아니라 일반의 전기 기기에 있어서도 액정 표시 장치의 적용이 급속하게 보급되고 있다. 액정 표시 장치는 스스로 발광하지 않기 때문에, 백라이트를 구비한 투과형의 액정 표시 장치가 많이 사용되고 있다. 그러나, 백라이트의 소비 전력이 크기 때문에, 특히 휴대형의 것에 대해서는 소비 전력을 감소시키기 위해서 백라이트를 필요로 하지 않는 반사형의 액정 표시 장치가 이용되고 있으나, 이 반사형 액정 표시 장치는 외광을 광원으로서 이용하기 때문에 어두운 실내 등에서는 보기 어렵게 된다. 여기서, 최근에 이르러서 특히 투과형과 반사형의 성질을 겸비하는 반투과형의 액정 표시 장치의 개발이 진행되고 있다(하기 특허 문헌 1, 2 참조).

이 반투과형 액정 표시 장치는 하나의 화소 영역내에 화소 전극을 구비한 투과부와 화소 전극 및 반사 전극의 양 쪽을 구비한 반사부를 갖고 있고, 어두운 장소에 있어서는 백라이트를 점등하여 화소 영역의 투과부를 이용하여 화상을 표시하고, 밝은 장소에 있어서는 백라이트를 점등하는 일 없이 반사부에 있어서 외광을 이용하여 화상을 표시하고 있기 때문에, 상시 백라이트를 점등할 필요가 없어지므로, 소비 전력을 큰 폭으로 감소시킬 수 있다고 하는 이점을 갖고 있다.

이 반투과형 액정 표시 장치의 일례를 도 5 ~ 도 6을 이용하여 설명한다. 또한, 도 5는 종래의 반투과형 액정 표시 장치의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 1 화소분의 평면도이고, 도 6은 컬러 필터 기판을 포함하는 도 5의 VI-VI 단면도이다.

이 반투과형 액정 표시 장치(10)는 매트릭스 기판 및 컬러 필터 기판을 구비하고 있고. 매트릭스 기판은 투명한 절연성을 갖는 유리 기판(11)상에, 복수의 주사선(12) 및 신호선(13)이 각각 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 여기서, 주사선(12)과 신호선(13)으로 둘러싸인 영역이 1 화소에 상당하고, 스위칭 소자로 되는 TFT(Thin Film Transistor)(도시하지 않음)가 각각의 화소마다에 형성되어 있다.

그리고, 주사선(12), 신호선(13) 등을 덮도록 하고, 유기 절연막으로 이루어지고, 반사부(15)에 있어서는 표면에 미세한 요철(凹凸)부가 형성되고, 투과부(16)에 있어서는 평탄한 표면으로 된 층간막(17)이 적층되어 있다. 이 층간막(17)에는 TFT의 드레인 전극에 대응하는 위치에 컨택트홀(20)이 설치되고, 각각의 화소에 있어서, 컨택트홀(20)상 및 층간막(17)의 표면에는 반사부(15)에 예를 들면 알루미늄 금속으로 이루어지는 반사 전극(18)이 설치되어 있다. 그리고, 이 반사 전극(18)의 표면 및 투과부(16)의 층간막(17)의 표면에는 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 투명한 화소 전극(19)을 통하여 배향막(21)이 형성되어 있다.

또, 컬러 필터 기판은 투명한 절연성을 갖는 유리 기판(21)의 표면에 컬러 필터층(22)이 설치되고, 이 컬러 필터층(22)의 표면에, 반사부(15)에 있어서는 셀 갭 d1을 투과부의 셀 갭 d2의 1/2 로 하기 위한 투명한 탑코트층으로 이루어지는 돌기부(23)가 설치되어 있다. 따라서, 컬러 필터 기판의 유리 기판(21)의 표면에 설치된 층의 두께는 반사부(15)와 투과부(16)와의 경계에서 크게 변화하고 있다. 그리고, 반사부(15)의 탑코트층으로 이루어지는 돌기부(23)상 및 투과부(16)의 컬러 필터층(22)상에는 함께 ITO로 이루어지는 투명한 대향 전극(24)을 통하여 배향막(25)이 형성되어 있다. 또한, 반사부(15)의 컬러 필터층(22)의 일부에는 반사부(15)의 색조가 투과부의 색조와 동일하게 되도록 하기 위한 구멍(26)이 설치되어 있고, 이 구멍(26)내에도 탑코트층이 설치되어 있다.

또한, 여기서 반사부(15)에 있어서는 셀 갭 d1을 투과부의 셀 갭 d2의 1/2 로 하기 위한 투명한 탑코트층으로 이루어지는 돌기부(23)를 컬러 필터 기판측에 설치한 예를 나타내고 있으나, 매트릭스 기판측에 설치할 수도 있다. 이 경우의 매트릭스 기판측의 반사부의 층간막의 두께는 투과부의 층간막의 두께보다 돌기부만큼 두꺼워지고, 매트릭스 기판의 유리 기판(11)의 표면에 설치된 층의 두께는 반사부(15)와 투과부(16)와의 경계에서 크게 변화하고 있다.

그리고, 반투과형의 액정 표시 장치는 상술한 매트릭스 기판 및 컬러 필터 기판을 대향시키고, 주위를 실재(sealant)에 의해서 첩합(貼合)하고, 내부에 액정을 봉입함으로써 제작되고 있으나, 액정 표시 장치내에의 액정의 주입은 통상 액정으로 채워진 액정조(槽)내에 액정 표시 장치에 설치된 액정의 주입구를 담금으로써 행해지고 있다. 이 액정의 주입은 빈 셀내를 진공 석션(suction)하는 것으로 주입하는 방법, 하기와 같이 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이 부주입구부를 설치하여 2개의 주입구 사이에 기압차를 일으킴으로써 주입하는 방법, 또는 빈 셀이 미세한 틈새인 것이므로, 모세관 현상을 이용함으로써 주입하는 방법 등이 있다.

예를 들면, 하기와 같이 특허 문헌 3에 개시되어 있는 액정 표시 장치(50)에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 매트릭스 기판(51) 및 컬러 필터 기판(52)을 소정의 간격을 통하여 대향시켜서 주연을 첩합하고, 양 기판의 한 측면의 각(角)부에 설치된 액정의 주입구부(53)를 액정조(54)에 담그는 동시에, 부주입구부(55)를 액정조(54)에 접촉시키지 않는 상태로 제 1 및 제 2의 기판(51, 52)을 액정 주입용 쳄버(chamber)(56)내에 수납하고, 이 액정 주입용 쳄버(56)내를 기밀로 유지하는 동시에, 액정의 주입구(53)측의 기압을 부주입구부(55)측보다 높게 함으로써 액정(57)을 빈 셀(58)내에 주입하도록 하고 있다.

또, 하기와 같이 특허 문헌 4에는 액정의 주입구가 기판의 한 측면의 중앙부에 설치된 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 이 액정 표소 장치와 같이, 액정의 주입구를 기판-측면의 중앙부에 설치한 것은 액정 주입 공정에 있어서 액정의 빈 셀내로의 유도하는 거리가 최단이기 때문에 액정의 주입 효율이 가장 좋은 것이다.

그러나, 이와 같은 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치는 내부에 봉입되는 액정의 액정 분자를 일정한 배열로 늘어놓을(배향할) 필요가 있다. 그 때문에, 상술한 바와 같은 매트릭스 기판 및 컬러 필터 기판상에는 각각 액정 분자를 배향하기 위한 배향막(21 및 25)(도 5 참조)이 형성되어 있다. 이 주향막은 소정의 재료(예를 들면 폴리이미드)로 이루어지고, 액정을 기판에 대하여 수직 방향으로 또는 수직 방향으로 조금 경사한 방향으로 배향시키는 수직 배향막과, 액정을 기판에 대하여 수평 방향 또는 수평 방향으로부터 조금 경사한 방향으로 배향시키는 수평 배 향막이 있고, 각종의 표시 방식(예를 들면 TN 모드, STN 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence : 전계 제어 복굴절) 모드 등)에 따라 구분하여 사용된다. 예를 들면, ECB 모드나 TN 모드에서는 수평 배향막이 이용된다(예를 들면, 하기 특허 문헌 5 참조).

이 배향막을 형성하는 공정은 일반적으로 배향막 형성 재료를 용매에 용해시킨 용액을 기판상에 소정의 방법으로 도포하고, 이 기판을 가열함으로써 용매만을 휘발시키고(가소성), 계속하여 용매가 휘발한 배향막 형성 재료를 더욱 고온으로 가열함으로써 배향막 형성 재료를 경화(본소성)시켜서 배향막을 형성한 후, 이 배향막에 러빙 처리를 가하고 있다(하기 특허 문헌 6 및 7 참조).

여기서, 러빙 처리는 옷감(cloth)재 등의 러빙 직물(fabric)을 입힌 러빙 롤러에, 기판 표면에 형성된 배향막을 접촉시키고, 이 롤러를 회전시켜서 배향막의 표면을 한 방향으로 문지름(러빙함)으로써, 배향막 표면을 보풀이 일게 하거나 그루브(groove)를 형성하는 것으로 일정한 에너지 지향성을 갖게 하여 액정 분자의 배열 방향을 러빙 방향으로 규제하는 것이다.

도 8은 종래의 러빙 처리 공정에 있어서의 피처리 기판과 러빙 롤러와의 위치 관계를 나타내는 평면도이다. 도 8에 있어서, 스테이지(stage)상에 배치된 피처리 기판(60)은 직사각형 평판 형상의 유리 기판(61)의 한 주면에 투명 전극이 형성되고, 그것을 덮어서 배향막(62)이 형성된 구성을 갖고 있다. 또, 러빙 롤러(63)는 회전 롤러(64)의 표면에 러빙 직물(65)을 입힌 구성을 갖고 있다. 이 경우의 러빙 처리는 러빙 롤러(63)를 배향막(62)의 표면에 일정한 압력으로 접촉시키고, 러빙 롤러(63)를 회전축(66)을 중심으로 하여 소정의 방향(68)에 소정의 속도로 회전하면서, 예를 들어 피처리 기판(60)의 긴 쪽 방향 X로 이동시키고, 배향막(62)의 표면을 일정 방향으로 문지르는 처리이다. 이 때, 스테이지 재치면에 평행한 평면에 있어서, 러빙 롤러(63)의 회전축 방향(67)과 상대 이동 방향(69)과는 통상 90°로 행해지지만, 피처리 기판(60)의 긴 쪽 방향 X와 러빙 롤러(63)의 상대 이동 방향이 이루는 각 φ는 여러 가지의 표시 모드에 의해 바뀐다.

예를 들어, TN 모드를 사용하는 경우는 한 쪽의 기판에 대한 배향 방향과 다른 쪽의 기판에 대한 배향 방향과는 90°어긋나 있을 필요가 있고, 한 쪽의 기판에 대해서는 φ=0°, 즉 러빙 롤러(63)의 상대 이동 방향(69)과 피처리 기판(60)의 긴 쪽 방향 X가 평행으로 되도록 러빙 처리를 행한 경우는 다른 쪽의 기판에 대해서는 φ=90°, 즉 러빙 롤러(63)의 상대 이동 방향(69)에 대하여 피처리 기판(60)의 긴 쪽 방향 X에 직각인 방향(폭 방향 Y에 평행한 방향)으로 러빙 처리를 행할 필요가 있다.

이것에 대하여 ECB 모드의 경우에는 초기의 액정 분자 배향이 수평 배향의 것(호모지니어스(homogeneous) 배향)과, 수직 배향의 것(호메오트로픽(homeotropic) 배향)인 2 종류가 존재하고 있다. 이 중, 특히 전자의 ECB 모드를 이용한 액정 표시 장치는 전압 무인가시에서는 한 쌍의 유리 기판간에 봉입된 액정 분자가 양 기판에 대하여 수평으로 배향되는 노멀리 화이트(nomally white)형의 액정 표시 장치이며, 전압 인가가 행해짐으로써 표시가 행해지는 것이다. 이 때문에, 이 ECB 모드에 있어서는 이 한 쌍의 매트릭스 기판 및 컬러 필터 기판에 행 해지는 러빙 처리의 러빙 방향은 서로 180°회전한 역방향으로 된다.

[특허 문헌 1] 일본 특개평 11-101992호 공보(특허 청구의 범위, 단락 [0020]~[0043], 도 1, 도 2)

[특허 문헌 2] 일본 특개 2005-106997호 공보(특허 청구의 범위, 단락 [0049]~[0059], 도 2~ 도 5)

[특허 문헌 3] 일본 특개평 6-180457호 공보(도 1, 단락 [0018])

[특허 문헌 4] 일본 특개평 5-61054호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특개평 6-301036호 공보

[특허 문헌 6] 일본 특개평 5-203953 공보

[특허 문헌 7] 일본 특개평 10-161078호 공보 (도 2)

그런데, 상술한 바와 같은 ECB 모드의 액정을 사용한 반투과형 액정 표시 장치에 있어서는 반투과형 액정 표시 장치의 제조 조건의 차이에 의해 부분적으로 액정 분자의 배향의 디스어레이(disarray)(도메인(domain))가 생기는 것이 밝혀졌다. 본원의 발명자는 이와 같은 ECB 모드의 액정을 사용한 반투과형 액정 표시 장치에 있어서의 도메인의 발생 원인을 여러 가지 검토한 결과, 본질적으로는 도 9에 나타내는 바와 같이 반사부(15)와 투과부(16)와의 경계 부분을 러빙 롤러(63)를 이용하여 러빙 할 때에, 예를 들면 컬러 필터 기판에 설치되어 있는 셀 갭 조정용의 돌기부(23)의 존재에 근거하는 단차가 있기 때문에, 예를 들어 도 9의 파선으로 둘러싸인 부분 X에 있어서 배향막(21)이 균질로 러빙 되지 않기 때문에, 이 부분에 있어서 액정 분자의 배향 규제가 약한 것에 기인하는 것을 발견하고, 이 부분에 생기는 도메인은 액정 주입시의 조건을 특정 상태로 유지함으로써 실질적으로 없애는 것이 가능하다는 것을 찾아냈다.

즉, 본 발명은 액정의 배향 얼룩짐의 발생이 적은 ECB 모드의 액정을 사용한 반투과형 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 양상에 따른 ECB 모드의 액정을 이용하여 반투과형 액정 표시 장치는 한 쌍의 기판을 갖고, 한 쪽의 기판의 각 화소의 반사부에 설치된 셀 갭 조정용의 돌기부가 한 방향으로 뻗고 있는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 액정의 주입구를 상기 한 쪽의 기판에 형성되는 배향막의 배향 방향과 상기 한 방향으로 뻗는 돌기부가 교차하는 경우, 상기 액정의 주입구를 중심으로 그린 원호의 접선과 상기 돌기부를 구비하는 측의 배향막의 배향 방향이 직각으로 되는 일이 없는 위치, 또는 상기 원호의 접선과 상기 한 쪽의 기판의 배향막의 배향 방향이 직각으로 되는 상기 접선의 접점이 상기 기판의 단부로 되는 위치에 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 양상에 따른 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 상기 돌기부가 컬러 필터 기판의 반사부에 설치된 탑코트로 이루어지도록 해도 된다.

또, 상기 양상에 따른 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치 에 있어서, 상기 돌기부가 매트릭스 기판측의 반사부에 설치된 층간막으로 이루어지도록 해도 된다.

또, 상기 양상에 따른 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 상기 한 쪽의 기판의 배향막의 배향 방향이 상기 반투과형 액정 표시 장치의 경사 방향인 경우, 상기 액정의 주입구를 상기 배향막의 배향 방향과는 반대측인 주연 및 이 주연변과 교차하는 3 개의 각부로부터 선택된 어느 하나에 설치되 것으로 해도 된다.

또, 상기 양상에 따른 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 상기 한 쪽의 기판의 배향막의 배향 방향이 상기 반투과형 액정 표시 장치의 세로 방향인 경우, 상기 액정의 주입구를 상기 배향막의 배향 방향과는 반대측인 주연 및 그 양 측의 주연과 모든 각부로부터 선택된 어느 하나에 설치된 것으로 해도 된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해서도 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 양상에 따른 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치는 한 쌍의 기판을 갖고, 한 쪽의 기판의 각 화소의 반사부에 설치된 셀 갭 조정용의 돌기부가 한 방향으로 뻗고 있는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과 액정 표시 장치에 있어서, 액정의 주입구를, 상기 한 쪽의 기판에 형성되는 배향막의 배향 방향이 상기 한 방향으로 뻗는 돌기부와 평행으로 되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 ECB 모드의 액정을 사용한 반투과형 액정 표시 장치를 예시하는 것으로서, 본 발명을 이 실시예에 특정하는 것을 의도하는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 포함되는 그 외의 실시 형태의 것에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

또한, 도 1은 액정의 주입구의 위치의 상위에 의한 액정의 이동 상태를 나타내는 도면이며, 도 1A는 액정의 주입구가 한 주연의 중앙부에 있는 경우, 도 1B는 일주연의 단부에 있는 경우의 도면이다. 도 2A ~ 도 2G는 러빙 방향과 액정의 주입구의 위치를 여러 가지로 바꾸었을 경우의 도메인의 발생 상태를 나타내는 도면이다.

우선, 도 5 및 도 6에 나타낸 종래예와 동일한 액티브 매트릭스 기판과 컬러 필터 기판을 제작하고, 양 기판의 배향막에 대하여 서로 180°상위하는 소정의 방향으로 러빙 처리를 행한 후, 양 기판의 주위를 실재로 덮고, 액정의 주입구 a를 한 주연의 중앙부에 설치한 반투과형 액정 표시 장치(시료 A) 및 액정의 주입구를 한 주연의 단부에 설치한 반투과형 액정 표시 장치(시료 B)를 제작하였다. 이 시료 A 및 B에 대하여, 상기 인용 문헌 4에 나타내고 있는 액정 주입 방법을 채용하여 액정을 주입했을 경우, 시료 A 및 시료 B내의 액정의 퍼짐은 각각 도 1A 및 도 1B에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 도 1A 및 도 1B에 있어서의 실선의 곡선은 소정 시간마다 액정이 도달한 선단 위치를 나타내고, 점선 화살표는 액정의 진행 방향을 나타낸다. 또, 액정의 주입구 a가 한 주연의 단부에 설치되었을 경우, 액정 표시 장치는 액정의 주입구 a가 아래로 되도록 경사지게 하여 액정이 주입되지만, 도 1에 있어서는 대비를 용이하게 하기 위하여 시료 A 및 시료 B가 동일한 방향으로 되 도록 늘어놓아 표시되어 있다(이하, 다른 도면에 있어서도 동일하게 하여 나타낸다).

다음에, 돌기부가 형성되어 있는 쪽의 기판에 있어서의 배향막의 배향 방향과 액정의 주입구의 위치를 여러 가지로 변경한 ECB 모드의 액정을 사용한 반투과형 액정 표시 장치를 제작하여 도메인의 발생 상태를 조사하였다. 그 결과를 도 2에 나타낸다. 또한, 도 2A ~ 도 2C는 돌기부가 형성되어 있는 쪽의 기판에 있어서의 배향막의 배향 방향을 액정 표시 장치의 경사 방향으로 하여 액정의 주입구의 위치만을 바꾸었을 경우 상태를 나타내고, 동일하게 도 2D ~ 도 2E는 배향막의 배향 방향을 액정 표시 장치의 세로 방향(액정의 주입구 a가 있는 위치를 아래 방향으로 함. 이하 동일)으로 하여 액정의 주입구의 위치를 바꾸었을 경우 상태를 나타내고, 동일하게 도 2F ~ 도 2G는 배향막의 배향 방향을 돌기부(23)와 평행하게 액정 표시 장치의 가로 방향으로 하여 액정의 주입구의 위치를 바꾸었을 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 2A ~ 도 2G에 있어서는 돌기부(23)를 핫칭(hatching)을 부여하여 모식적으로 나타내고 있고, 또한 배향막의 배향 방향을 두꺼운 화살표로, 도메인 발생 개소(30)를 타원 곡선으로 둘러싸서 나타내고 있다.

돌기부가 형성되어 있는 쪽의 기판에 있어서의 배향막의 배향 방향을 액정 표시 장치의 경사 방향으로 한 도 2A ~ 도 2C를 참조하면, 이하의 것이 분명해진다. 즉, 액정의 주입구 a를 왼쪽 각부에 설치한 도 2A의 경우에 있어서는 액정의 주입구 a로부터 도입된 액정은 배향막의 배향 방향과 평행하면서 역방향으로 퍼지고 있으나, 이 경우는 실질적으로 전면적으로 도메인(30)이 발생하고 있으며, 불량 품으로 되었다. 또, 액정의 주입구 a를 중앙부에 설치한 도 2B의 경우, 액정의 주입구 a로부터 도입된 액정이 배향막의 배향 방향과 교차하는 있는 방향으로 퍼지고 있는 중앙부 및 그 좌측 부분에서는 도메인이 발생하고 있지 않고, 배향막의 배향 방향과 역방향으로 퍼지고 있는 오른쪽 아래측에만 도메인(30)이 발생하고 있다. 또한, 액정의 주입구 a를 오른쪽 각부에 설치한 도 2C에서는 액정의 주입구 a로부터 도입된 액정은 배향막의 배향 방향과 교차하는 방향으로 퍼지고 있으나, 이 경우는 실질적으로 도메인이 발생하고 있지 않다.

동일하게 배향막의 배향 방향을 액정 표시 장치의 세로 방향으로 한 도 2D ~ 도 2E를 참조하면, 이하의 것이 분명해진다다. 즉, 액정의 주입구 a를 중앙부에 설치한 도 2C의 경우, 액정의 주입구 a로부터 도입된 액정은 배향막의 배향 방향과 평행하게 역방향으로 퍼지고 있으나, 이 경우는 실질적으로 전면적으로 도메인(30)이 발생하고 있고, 불량품으로 되었다. 또, 액정의 주입구 a를 각부에 설치한 도 2D에서는 액정의 주입구 a로부터 도입된 액정은 배향막의 배향 방향과 교차하는 방향으로 퍼지고 있으나, 이 경우는 실질적으로 도메인이 발생하고 있지 않다.

동일하게, 배향막의 배향 방향을 돌기부(23)와로 평행하게 액정 표시 장치의 가로 방향으로 하여 액정의 주입구 a의 위치를 바꾼 도 2F 및 도 2G의 경우, 액정의 주입구 a를 중앙부에 설치했을 경우(도 2F)에서도 각부에 설치했을 경우(도 2G)에서도 실질적으로 도메인은 발생하고 있지 않다.

그렇다면, 도 2A ~ 도 2G에 나타낸 바를 감안하면, 도 2A ~ 도 2E에 나타낸 바와 같이, 배향막의 배향 방향이 돌기부와 교차하는 경우에 있어서, 컬러 필터 기 판의 반사부에 설치된 탑코트의 돌기부 또는 매트릭스 기판측의 반사부에 설치된 층간막의 돌기부가 형성된 기판에 있어서의 러빙 방향과 액정의 주입구 a로부터 도입된 액정의 진행 방향과의 각도, 즉 돌기부가 형성된 기판에 있어서의 러빙 방향과 액정의 주입구 a를 중심으로 하여 그린 원호 b의 접선 c와의 사이의 각도 φ(도 3 참조)가 직각으로 되는 부분이 있고, 또한 이 때의 접선 c의 원호 b와의 접점이 기판 단부 근방 이외에 생기면, 도메인이 발생하기 쉬워지는 것을 알 수 있다.

따라서, 돌기부가 형성되어 있는 쪽의 기판에 있어서의 배향막의 배향 방향을 액정 표시 장치의 경사 방향으로 했을 경우, 도 4A에 나타낸 바와 같이, 배향막의 배향 방향과는 반대측인 주연 d 및 e와, 이 변과 교차하는 3 개의 각부 중 어느 하나에 액정의 주입구를 설치하면, 실질적으로 도메인이 발생하는 일이 없어진다. 동일하게, 구배향막의 배향 방향을 액정 표시 장치의 세로 방향으로 한 경우, 도 4B에 나타낸 바와 같이, 배향막의 배향 방향과는 반대측인 주연 f와 그 양 측의 주연 g 및 h, 또한 모든 각부 중 어느 하나에 액정의 주입구를 설치하면, 실질적으로 도메인이 발생하는 일이 없어진다. 또한, 배향막의 배향 방향을 돌기부(23)와 평행하게 액정 표시 장치의 가로 방향으로 했을 경우, 도 4C에 나타낸 바와 같이, 배향막의 배향 방향이 돌기부(23)와 평행, 즉 배향 방향과 돌기부(23)가 교차하는 일이 없고, 배향막이 균질인 러빙이 실현되므로, 모든 주연 i, j, k, l 및 모든 각부의 어디에 액정의 주입구를 설치해도 실질적으로 도메인이 발생하는 일이 없어진다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 구비함으로써, 이하의 각종 실시예에 있어서 상세하게 기술하는 바와 같이, 반사부에 셀 갭 조정용의 돌기부를 구비한 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서, 돌기부의 존재에 근거하는 도메인의 발생을 실질적으로 없애는 것이 가능하기 때문에, 표시 품질이 양호한 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

Claims

한 쌍의 기판을 갖고, 한 쪽의 기판의 각 회소의 반사부에 설치된 셀 갭(cell gap) 조정용의 돌기부가 한 방향으로 뻗고 있는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서,

액정의 주입구를, 상기 한 쪽의 기판에 형성되는 배향막의 배향 방향과 상기 한 방향으로 뻗는 돌기부가 교차하는 경우, 상기 액정의 주입구를 중심으로 그린 원호의 접선과 상기 돌기부를 구비하는 측의 배향막의 배향 방향이 직각으로 되는 일이 없는 위치, 또는 상기 원호의 접선과 상기 한 쪽의 기판의 배향막의 배향 방향이 직각으로 되는 상기 접선의 접점이 상기 기판의 단부로 되는 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 돌기부가 컬러 필터(color filter) 기판의 반사부에 설치된 탑코트(topcoat)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 돌기부가 매트릭스 기판측의 반사부에 설치된 층간막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 한 쪽의 기판의 배향막의 배향 방향이 상기 반투과형 액정 표시 장치의 경사 방향인 경우, 상기 액정의 주입구를 상기 배향막의 배향 방향과는 반대측인 주연 및 이 주연변과 교차하는 3 개의 각(角)부로부터 선택된 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 한 쪽의 기판의 배향막의 배향 방향이 상기 반투과형 액정 표시 장치의 세로 방향인 경우, 상기 액정의 주입구를 상기 배향막의 배향 방향과는 반대측인 주연 및 그 양 측의 주연과, 모든 각부로부터 선택된 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치.
한 쌍의 기판을 갖고, 한 쪽의 기판의 각 화소의 반사부에 설치된 셀 갭 조정용의 돌기부가 한 방향으로 뻗고 있는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 표시 장치에 있어서,

액정의 주입구를, 상기 한 쪽의 기판에 형성되는 배향막의 배향 방향이 상기 한 방향으로 뻗는 돌기부와 평행으로 되도록 한 것을 특징으로 하는 ECB 모드의 액정을 이용하는 반투과형 액정 장치.