KR20070083195A - 액정 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20070083195A
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color element
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미츠루 구리바야시
가즈미 아루가
아키라 이나가키
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 다색 필터를 구비하는 액정 장치 및 상기 액정 장치를 구비하는 전자 기기로서, 색 밸런스를 유지한 채 시야각(視野角)을 넓힐 수 있는 액정 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향(對向)하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판의 사이에 삽입된 액정과, 전극 기판과 대향 기판의 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향(配向) 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색요소의 색을 4색 이상 갖고, 4색 이상의 색 중의 소정의 3색 중 어느 하나의 색인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 액정 장치이다. 전자 기기는 상기 액정 장치를 구비하는 전자 기기이다.
액정 장치, 색요소, 배향 규제 수단, 전자 기기

Description

액정 장치 및 전자 기기{LIQUID CRYSTAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}
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 색요소의 배열예를 나타내는 평면도. (b) 및 (c)는 6색 필터의 색요소의 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 인가되어 있지 않을 때의 액정 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 15의 (a)는 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널에 있어서, 구동 전압이 인가되어 있지 않을 때의 액정 배향(配向) 방향을 나타내는 액정 패널의 단면도. (b)의 액정층과 접하는 면의 한쪽에 돌기가 형성되고, 액정층과 접하는 다른 쪽 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되어 있지 않을 때의 액정 배향 방향을 나타내는 액정 패널의 단면도.
도 16은 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 : 제 1 기판 27b : 제 2 기판
31a, 31b : 기재 34a : 제 1 전극
34b : 제 2 전극 36a, 36b : 배향막
38, 50 : 컬러 필터 52 : 색요소 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 : 돌기
83, 83a, 83b, 84, 84a : 오목부 100 : 액정 패널
104a, 105a : 제 1 전극 104b : 제 2 전극
106a, 106b : 배향막 110 : 액정 패널
127a, 128a : 제 1 기판 127b : 제 2 기판
200 : 대형 액정 텔레비전 201 : 표시부
본 발명은 액정 장치 및 상기 액정 장치를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 액정을 내장하고 화상을 구성하는 단위인 화소마다 화소 전극을 형성하고, 상기 화소 전극에 인가되는 전압에 의해 액정 배향(配向) 방향을 제어함으로써 화상을 형성하는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display) 등의 액정 장치가 알려져 있다. 액정 표시 장치는 정면으로부터 보았을 때의 콘트라스트나 색 재현성 등의 화상 품질은 CRT(Cathode Ray tube)에 필적한다. 그러나, 화상 품질에 시각 의존성이 있어, CRT에 비하여 시야각(視野角)이 좁다는 결점이 있으며, 특허문헌 1에는 배향 규제 수단(도메인 규제 수단)을 설치함으로써, 액정 배향 방향을 규제하여 시야각을 넓힐 수 있는 액정 표시 장치가 개시되어 있다.
또한, 컬러 화상을 표시하기 위해서는 예를 들어 광(光)의 삼원색인 적색, 녹색, 청색의 필터를 각 화소마다 형성한다. 적색, 녹색, 청색의 필터가 형성된 화소는 상기 색의 화소로 된다. 상기 적색, 녹색, 청색의 화소를 각 1화소 이상 포함하여 컬러 화상을 구성하는 단위(이하, 「회소」라고 표기함) 중의 적색, 녹색, 청색의 세기를 색마다 바꿈으로써 회소(繪素)의 색을 만들어내고 있다. 재현할 수 있는 색역(色域)을 확대하기 위해 적색, 녹색, 청색의 필터에 더하여 다른 색의 필터를 형성한 다색 필터가 이용되고 있다. 다색 필터에는 적색, 녹색, 청색에 더하여 적색, 녹색, 청색의 보색(補色)인 시안(청록색), 마젠타(자홍색), 옐로(황색)의 필터를 설치한 6색 필터나, 시안(청록색), 마젠타(자홍색), 옐로(황색)의 3색에 녹색을 더한 4색 보색 필터 등이 있다. 특허문헌 2에는 여러 가지 다색 필터 및 다색 필터를 구비하는 전기 광학 패널이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본국 특허 제2947350호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허2002-286927호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 배향(配向) 규제 수단(도메인 규제 수단)은 특허문헌 2에 개시된 바와 같은 다색 필터를 구비하는 액정 표시 장치에 대해 배려된 것이 아니었다. 즉, 다색 필터에 있어서, 배향 규제 수단을 이용하여 각 색마다의 시야각(視野角)을 넓혔을 때에, 넓어진 시야각 중에서 색 밸런스가 반드시 유지되지는 않는다는 과제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로, 다색 필터를 구비하는 액정 장치 및 상기 액정 장치를 구비하는 전자 기기로서, 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있는 액정 장치 및 전자 기기를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향(對向)하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판의 사이에 삽입된 액정과, 전극 기판과 대향 기판의 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색요소의 색을 4색 이상 갖고, 4색 이상의 색 중의 적어도 3색의 소정의 색 중 어느 하나의 색인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 한다.
다색 필터를 구비하는 액정 장치는 구비하는 색의 색요소를 갖는 화소를 각 색마다 1화소 이상 포함하여 컬러 화상을 구성하는 단위(이하, 「회소」라고 표기함) 중의 각 색의 세기를 색마다 바꿈으로써 컬러 화상의 색을 만들어내고 있다. 색역(Gamut) 상의 상기 다색 필터가 갖는 각 색의 점을 연결한 다각형의 내측의 색을 재현할 수 있다. 적어도 3색의 화소가 있으면, 색역(Gamut) 상의 3색의 점을 연결한 삼각형의 내측의 색을 재현할 수 있다. 본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 회소(繪素)를 구성하는 적어도 3색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 적어도 3색의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 적어도 3색의 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 적어도 상기 3색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서는, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 소정의 색 이외의 색인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 소정의 색 중 어느 하나의 색인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향과 동일한 것이 바람직하다.
이 액정 장치의 구성에 의하면, 회소를 구성하는 각각의 색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 각각의 색 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 각 화소 즉, 각 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 소정의 색이 삼원색인 적색, 녹색, 청색인 것이 바람직하다.
다색 필터를 구비하는 액정 장치의 대부분은 적은 색으로 넓은 색 재현 범위를 얻을 수 있는 광 삼원색의 각 색의 색요소를 갖는 화소를 구비하고 있다. 이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광 삼원색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 광 삼원색의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 광 삼원색의 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 광 삼원색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서는, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 색요소의 색이 삼원색 이외의 색인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광 삼원색 이외의 색요소에 대응하는 위 치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 광 삼원색 이외의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 광 삼원색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있는 것에 더하여, 광 삼원색 이외의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 소정의 색이 삼원색인 적색, 녹색, 청색의 각각의 보색인 청록색, 자홍색, 황색 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
보다 밝은 액정 장치를 실현하기 위해, 광 삼원색과 동등한 넓은 색 재현 범위를 얻을 수 있는 동시에, 광 삼원색보다 색이 연하기 때문에 밝은 화상을 얻을 수 있는 광 삼원색의 보색의 색요소를 갖는 보색 필터를 구비하는 액정 장치가 알려져 있다. 이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광 삼원색의 보색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 광 삼원색의 보색의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 광 삼원색의 보색의 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 광 삼원색의 보색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서는 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 색요소의 색이 삼원색의 보색 이외의 색인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 광 삼원색의 보색 이외의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구 성하는 광 삼원색의 보색 이외의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 광 삼원색의 보색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있는 것에 더하여, 광 삼원색의 보색 이외의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판의 사이에 삽입된 액정과, 전극 기판과 대향 기판의 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색요소의 색으로서 삼원색인 적색, 녹색, 청색과, 상기 삼원색의 보색인 청록색, 자홍색, 황색을 구비하고, 색요소의 색이 삼원색 중 어느 하나인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 동일하며, 색요소의 색이 삼원색의 보색 중 어느 하나인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 회소를 구성하는 광 삼원색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 광 삼원색의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 광 삼원색의 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 광 삼원색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다. 마찬가지로, 광 삼원색의 보색이 색역 상에 형성되는 삼각형의 내측의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판의 사이에 삽입된 액정과, 전극 기판과 대향 기판의 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색요소의 색으로서 삼원색인 적색, 녹색, 청색과 상기 삼원색의 보색인 청록색, 자홍색, 황색을 구비하고, 색요소의 색이 서로 보색의 관계인 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 서로 보색 관계에 있는 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 서로 보색 관계에 있는 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 서로 보색 관계에 있는 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 서로 보색 관계에 있는 색에 대해서는, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판의 사이에 삽입된 액정과, 전극 기판과 대향 기판의 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색요소는 광이 투과되는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색요소와 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색요소이며, 제 1 색요소 및 제 2 색요소의 적어도 한쪽에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이, 제 1 색요소의 각 색 사이 또는 제 2 색요소의 각 색 사이에서 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 장치에 의하면, 유효 면적이 동일한 색요소의 각 색 사이에서, 각 색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 동일하게 되어 있다. 따라서, 동일한 유효 면적의 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 유효 면적이 동일한 색요소의 색에 있어서, 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 유효 면적이 동일한 색요소의 색이 색역 상에 형성되는 다각형의 내측의 색에 대해서, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
본 발명에 의한 액정 장치는 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 전극 기판과 대향 기판 사이에 삽입된 액정과, 전극 기판과 대향 기판의 적어도 한쪽의 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서, 색요소는 광이 투과되는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색요소와 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색요소이며, 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 제 1 색인 제 1 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향과 제 1 색과 서로 보색의 관계에 있는 제 2 색인 제 2 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 한다.
다색 필터에 있어서, 색 밸런스를 적정(適正)하게 하기 위해, 색요소의 색에 따라 유효 면적을 바꾸는 것이 행해지고 있다. 본 발명에 따른 액정 장치에 의하 면, 유효 면적이 상이한 색요소 사이에서, 서로 보색 관계에 있는 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 서로 보색 관계에 있는 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 서로 보색 관계에 있는 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 서로 보색 관계에 있는 색에 대해서는, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색요소에서 동일한 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 회소를 구성하는 각각의 색의 색요소에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 각각의 색 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해 회소를 구성하는 각 화소 즉 각 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
이 경우, 액정 장치는, 배향 규제 수단의 연장 방향은 제 1 연장 방향과 제 2 연장 방향이며, 하나의 색요소에 대응하는 배향 규제 수단은, 제 1 연장 방향으로 연장되는 배향 규제 수단과 제 2 연장 방향으로 연장되는 배향 규제 수단 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
일방향(一方向)으로 연장되는 배향 규제 수단을 설치함으로써, 일방향의 시야각을 넓힐 수 있다. 일방향의 시야각은 예를 들어 액정 장치의 좌우 방향의 시야각이거나, 상하 방향의 시야각이거나, 경사 일방향의 시야각이다. 이 구성에 의 하면, 이방향(二方向)으로 연장되는 배향 규제 수단에 의해 이방향의 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 전압이 인가되어 있지 않은 상태의 액정 장치에 있어서, 액정의 액정 분자는 배향막에 수직으로 배향된다. 액정층에 접하는 평탄한 면에 돌기 또는 오목부를 형성하면, 돌기 또는 오목부의 측벽면(側壁面)에 접하는 액정 분자는 돌기 또는 오목부의 측벽면에 거의 수직으로 배향됨으로써, 평탄한 면에 대해서는 기울어져 배향된다. 화소 전극에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자는 방향을 바꾸어 자계(磁界)에 직각인 방향으로 배향된다. 이 때, 구동 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서 기울어진 액정 분자는 기울어진 방향으로 더욱 기울어져 방향을 바꾸고, 상기 액정 분자의 영향을 받아 주위의 액정 분자도 동일한 방향으로 기울어져 방향을 바꾼다. 이것에 의해 액정 분자가 기울어지는 방향이 일정하게 된다.
이 경우, 액정 장치, 돌기 또는 오목부는 각 색요소마다 돌기 또는 오목부 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 형성되어 있을 수도 있다.
이 경우, 액정 장치는 오목부가 화소 전극에 슬릿을 설치함으로써 형성되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 화소 전극에 슬릿을 형성하는 것만으로, 오목부를 형성하 기 위해 다른 부재를 설치할 필요없이, 오목부를 형성할 수 있다.
이 경우, 액정 장치는 배향 규제 수단이 인접하는 화소 전극의 사이의 간극(間隙)인 것이 바람직하다.
IPS(In-Plane SWITCHING) 방식의 액정 장치에서는 액정층을 삽입하고 액정층에 접하는 면의 한쪽 면에 화소 전극을 형성하고, 하나의 화소 내에 적어도 2 이상의 독립된 화소 전극을 형성한다. 하나의 화소 내의 화소 전극 사이에 구동 전압을 인가하면, 구동 전압을 인가하지 않는 상태에서는 화소 전극면에 거의 수직 상태이었던 액정 분자가, 화소 전극면에 거의 평행이 되도록 방향을 바꾼다. 이 때, 화소 전극면에 거의 수직 상태이었던 액정 분자는, 구동 전압을 인가된 두 개의 화소 전극 사이쪽으로 폴링(falling)되도록 하여 방향을 바꾸기 때문에, 화소 전극 사이의 간극이 배향 규제 수단으로서 기능한다.
본 발명에 의한 전자 기기는 상기 기재 내용 중 어느 하나에 기재된 액정 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자 기기에 의하면, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 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 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 액정 표시 장치는 수직 배향용 배향막이 설치되는 컬러 필터 기판, 이 컬러 필터 기판을 이용한 MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식의 액정 표시 장치를 예로 설명 한다. 또한, 이하의 설명에 이용되는 도면은 각 부재 및 각 층을 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재 및 각 층의 축척을 적절하게 변경하고 있다.
(제 1 실시예)
우선, 액정 표시 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 있어서의 A-A로 표기한 선에 따른 액정 표시 장치의 단면의 단면도이다. 도 1에 있어서, 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 이면(裏面) 측에 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 들어 스크린 인쇄 등에 의해 에폭시계 수지를 제 1 기판(27a) 또는 제 2 기판(27b)의 내측 표면에 고리 형상으로 부착시킴으로써 형성된다. 또한, 밀봉재(28)의 내부에는 도전성 재료에 의해 구 형상 또는 원통 형상으로 형성된 도통재(導通材)(29)(도 2 참조)가 분산 상태로 포함된다.
도 2에 있어서, 제 1 기판(27a)은 투명한 유리나 투명한 플라스틱 등에 의해 형성된 판 형상의 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 D방향으로부터 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 점착 등에 의해 장착된다.
도 1에서는 제 1 전극(34a)의 배열을 이해하기 쉽게 나타내기 위해, 그들 스트라이프 간격을 실제보다도 대폭 넓게 그리고 있으며, 따라서, 제 1 전극(34a)의 개수가 적게 그려져 있지만, 실제로는 제 1 전극(34a)은 도 1에 그려진 개수보다 많은 개수가 기재(31a) 상에 형성된다. 제 1 기판(27a)이 전극 기판 또는 대향 기판에 상당한다.
도 2에 있어서, 제 2 기판(27b)은 투명한 유리나, 투명한 플라스틱 등에 의해 형성된 판 형상의 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 D방향으로부터 보아 스트라이프 형상(도 1 참조)으로 형성되고, 또한 그 위에 배향막(36b)이 형성된다. 또한, 기재(31b의) 외측 표면(도 2의 상측 표면)에는 편광판(37b)이 점착 등에 의해 장착된다.
도 1에서는, 제 2 전극(34b)의 배열을 이해하기 쉽게 나타내기 위해, 제 1 전극(34a)의 경우와 마찬가지로, 그들 스트라이프 간격을 실제보다도 대폭 넓게 그리고 있으며, 따라서, 제 2 전극(34b)의 개수가 적게 그려져 있지만, 실제로는 제 2 전극(34b)은 도 1에 그려진 개수보다 많은 개수가 기재(31b) 상에 형성된다. 제 2 기판(27b)이 대향 기판 또는 전극 기판에 상당한다.
도 2에 있어서, 제 1 기판(27a), 제 2 기판(27b) 및 밀봉재(28)에 의해 둘러싸인 간극(間隙), 소위 셀갭(cell gap) 내에는 액정(L)이 봉입(封入)되어 있다. 제 1 기판(27a) 또는 제 2 기판(27b)의 내측 표면에는 미소(微小)하고 구 형상의 스페이서(39)가 다수 분산되고, 이들 스페이서(39)가 셀갭 내에 존재함으로써 그 셀갭의 두께가 균일하게 유지된다.
제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b)은 서로 직교 관계로 배치되고, 그들 교차점은 도 2의 화살표 D방향으로부터 보아 도트 매트릭스 형상으로 배열된다. 그리고, 그 도트 매트릭스 형상의 각 교차점이 1개의 화소 픽셀을 구성한다. 컬러 필터(38)는 1개의 화소 픽셀에 1개의 색요소(53)(도 3 참조)가 중첩되도록 색요소 영역(도 3 참조)이 형성되어 있다. 예를 들어 삼원색의 컬러 필터는 R(적색), G(녹색), B(청색)의 각 색을 화살표 D방향으로부터 보아 소정의 패턴, 예를 들어 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등의 패턴으로 배열시킴으로써 형성되어 있다. 상기의 1개의 화소 픽셀은 그들 R, G 또는 B의 색요소(53)의 1개씩에 대응되고 있다. 그리고, R, G, B 3색의 각 1화소 픽셀로 이루어지는 3화소 픽셀이 1개의 유닛으로 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, 숫자와 같은 화상이 표시된다. 이렇게 하여 화상이 표시되는 영역이 유효 화소 영역이며, 도 1 및 도 2에서 화살표 V에 의해 도시되는 평면적인 사각형 영역이 유효 표시 영역으로 되어 있다.
도 2에 있어서, 반사막(32)은 APC 합금, Al(알루미늄) 등과 같은 광반사성 재료에 의해 형성되고, 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b)의 교차점인 각 화소 픽셀에 대응하는 위치에 개구(開口)(41)가 형성되어 있다. 결과적으로, 개구(41)는 도 2의 화살표 D방향으로부터 보아, 화소 픽셀과 동일한 도트 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
제 1 전극(34a) 및 제 2 전극(34b)은 예를 들어 ITO(Indium Tin 0xide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 도전성 재료로 이루어지고, 적절한 전기 저항과 투명성을 갖도록 성막(成膜)되어 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 이들 배향막(36a, 36b)에 의해 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b) 사이에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서는, 액정(L)의 액정 분자(La)(도 11 참조)는 배향막(36a) 또는 배향막(36b)에 거의 수직으로 배향된다. 즉, 제 1 기판(27a) 및 제 2 기판(27b) 표면에 대하여 거의 수직으로 배향된다.
도 1에 있어서, 제 1 기판(27a)은 제 2 기판(27b)보다도 넓은 면적으로 형성되어 있으며, 이들 기판을 밀봉재(28)에 의해 접합시켰을 때, 제 1 기판(27a)은 제 2 기판(27b)의 외측으로 돌출되는 기판 돌출부(27c)를 갖는다. 그리고, 이 기판 돌출부(27c)에는, 제 1 전극(34a)으로부터 연장 돌출되는 인출 배선(34c), 밀봉재(28)의 내부에 존재하는 도통재(29)(도 2 참조)를 통하여 제 2 기판(27b) 상의 제 2 전극(34b)과 도통하는 인출 배선(34d), 액정 구동용 IC(23a)의 입력용 범프(bump), 즉 입력용 단자(端子)에 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)으로부터 연장되는 인출 배선(34c) 및 제 2 전극(34b)에 도통하는 인출 배선(34d)은 그들 전극과 동일한 재료인 ITO, 즉 도전성 산화물에 의해 형성된다. 또한, 액정 구동용 IC(23a, 23b)의 입력 측 배선인 금속 배선(34e, 34f)은 전기 저항값이 낮은 금속 재료, 예를 들어 APC 합금에 의해 형성된다. APC 합금은 주로 Ag을 포함하고, 부수적으로 Pd 및 Cu를 포함하는 합금, 예를 들어 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) 표면에 접착되어 실장되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 기판 상에 반도체 칩이 직접적으로 실장되는 구조의 소위 COG(Chip 0n Glass) 방식의 액정 패널로서 형성되어 있다. 이 COG 방식의 실장 구조에 있어서는 ACF(42)의 내부에 포함되는 도전 입자에 의해, 액정 구동용 IC(23a, 23b)의 입력 측 범프와 금속 배선(34e, 34f)이 도전 접속되고, 액정 구동용 IC(23a, 23b)의 출력 측 범프와 인출 배선(34c, 34d)이 도전 접속된다.
도 1에 있어서, 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) 표면에 납땜 이외의 도전 접속 수법에 의해 직접적으로 탑재된다. 또한, 금속 배선 단자(47a)는 APC 합금, Cr, Cu 그 이외의 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 작용에 의해, 기판 측 금속 배선(34e, 34f)과 FPC(24) 측 금속 배선 단자(47a)가 도통한다.
FPC(24)의 반대측 변단부(邊端部)에는 외부 접속 단자(47b)가 형성되고, 이 외부 접속 단자(47b)가 외부 회로(도시 생략)에 접속된다. 그리고, 이 외부 회로로부터 전송되는 신호에 기초하여 액정 구동용 IC(23a, 23b)가 구동되고, 제 1 전극(34a) 및 제 2 전극(34b)의 한쪽에 주사 신호가 공급되고, 다른 쪽에 데이터 신호가 공급된다. 이것에 의해, 유효 표시 영역(V) 내에 배열된 도트 매트릭스 형상의 화소 픽셀이 각각의 픽셀마다 전압 제어되고 그 결과, 액정(L)의 배향이 각각의 화소 픽셀마다 제어된다.
도 1에 있어서, 소위 백라이트로서 기능하는 조명 장치(26)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 아크릴 수지 등에 의해 구성된 도광체(導光體)(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, 발광원(發光源)으로서의 LED(Light Emitting Diode)(16)를 갖는다.
LED(16)는 LED 기판(17)에 의해 지지되고, 그 LED 기판(17)은 예를 들어 도광체(12)와 일체로 형성된 지지부(도시 생략)에 장착된다. LED 기판(17)이 지지부의 소정 위치에 장착됨으로써, LED(16)가 도광체(12)의 측 변단면(邊端面)인 광 취입면(12a)에 대향하는 위치에 배치된다. 또한, 부호(18)는 액정 패널(22)에 가해지는 충격을 완충하기 위한 완충재를 나타내고 있다.
LED(16)가 발광하면, 그 광은 광 취입면(12a)으로부터 취입되어 도광체(12) 의 내부로 유도되고, 반사 시트(14)나 도광체(12)의 벽면에 의해 반사하면서 전파(傳播)되는 동안에 광 출사면(12b)으로부터 확산 시트(19)를 통하여 외부에 평면광으로서 출사된다.
본 실시예의 액정 표시 장치(21)는 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 태양광, 실내광 등과 같은 외부광이 충분히 밝을 경우에는 도 2에서, 제 2 기판(27b) 측으로부터 외부광이 액정 패널(22)의 내부로 취입되고, 그 광이 액정(L)을 통과한 후에 반사막(32)에서 반사되어 다시 액정(L)으로 공급된다. 액정(L)은 이것을 삽입하는 제 1 전극(34a) 및 제 2 전극(34b) 사이에 인가되는 전압에 의해 화소 픽셀마다 배향 제어되고 있으며, 이것에 의해 액정(L)으로 공급된 광은 화소 픽셀마다 투과율이 제어된다. 1회소를 구성하는 R, G, B의 각 화소 픽셀의 밝기에 의해, 액정 패널(22)의 외부로부터 시인(視認)되는 회소의 색이 형성되고, 상기 회소의 조합으로 액정 패널(22)의 외부에 문자, 숫자 등과 같은 화상이 표시된다. 이것에 의해 반사형의 표시가 행해진다.
한편, 외부광의 광량이 충분히 얻어지지 않는 경우에는, LED(16)가 발광하여 도광체(12)의 광 출사면(12b)으로부터 평면광이 출사되어, 그 광이 반사막(32)에 형성된 개구(41)를 통과하여 액정(L)으로 공급된다. 이 때, 반사형의 표시와 동일하게 하여, 공급된 광이 배향 제어되는 액정(L)에 의해 회소 픽셀마다 각각의 투과율로 투과하고, 이것에 의해 외부로 상이 표시된다. 이것에 의해 투과형의 표시가 행해진다.
다음으로, 제 2 기판(27b)에 형성되어 있는 컬러 필터(38) 등의 컬러 필터의 구성에 대해서 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 사각형 형상의 기판 표면에 복수의 색요소 영역(52)(도 4, 도 8의 (e) 참조)을 도트 패턴 형상, 본 실시예에서는 도트 매트릭스 형상으로 형성하고, 상기 색요소 영역(52)에 색요소(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 사각형 형상의 컬러 필터 기판(10)은 예를 들어 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같은 대면적(大面積)의 머더 기판(1)으로부터 잘려진다. 보다 상세하게는, 우선 머더 기판(1) 내에 설정된 복수의 컬러 필터 형성 영역(11) 각각의 표면에 컬러 필터(50) 1개 분(分)의 패턴을 형성하고, 또한 그들 컬러 필터 형성 영역(11)의 주위에 절단용 홈을 형성한다. 또한, 그들 홈을 따라 머더 기판(1)을 절단함으로써, 컬러 필터(50)가 형성된 사각형 형상의 컬러 필터 기판(10)이 형성된다.
다음으로, 색요소의 배열에 대해서 설명한다. 색요소(53)는 투광성이 없는 수지 재료에 의해 격자 형상의 패턴으로 형성된 격벽(56)에 의해 구획되어 도트 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 예를 들어 사각형 형상의 색요소 영역(52)을 색재(色材)로 채움으로써 형성된다. 도 4는 색요소의 배열예를 나타낸 평면도이다. 도 4의 (a)는 4색 필터의 배열예를, 도 4의 (b) 및 (c)는 6색 필터의 배열예를 나 타내고 있다. 이 배열로서는 예를 들어 스트라이프 배열, 모자이크 배열, 델타 배열 등이 알려져 있다. 스트라이프 배열은 매트릭스의 종렬(縱列)이 전부 동일한 색의 색요소(53)로 되는 배열이다. 모자이크 배열은 횡방향의 각 행마다 색요소(53) 1개 분만큼, 색을 어긋나게 한 배열로, 3색 필터의 경우, 종횡의 직선 상에 배열된 임의의 3개의 색요소(53)가 3색으로 되는 배열이다. 그리고, 델타 배열은 색요소(53)의 배치를 매우 상이하게 하여, 3색 필터의 경우, 임의의 인접하는 3개의 색요소(53)가 상이한 색으로 되는 배색이다.
도 4의 (a)에 나타낸 4색 필터에서, 색요소(53)는 각각이 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명) 중 어느 하나의 색의 색재에 의해 형성되어 있다. 인접하여 형성된 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명)의 색요소(53R, 53G, 53B, 53W)를 각 1개씩 포함하는 색요소(53)의 세트로, 화상을 구성하는 최소 단위인 회소의 필터(이후, 「회소 필터」라고 표기함)를 형성하고 있다. 1회소 필터 내의 색요소(53R, 53G, 53B, 53W) 중 어느 하나 또는 그들 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 그들 회소 필터(54)가 스트라이프 배열로 배열되어 있다.
도 4의 (b)에 나타낸 6색 필터에서, 색요소(53)는 각각이 R(적색), G(녹색), B(청색), C(시안 또는 청록색), M(마젠타 또는 자홍색), Y(옐로 또는 황색) 중 어느 하나의 색의 색재에 의해 형성되어 있다. 인접하여 형성된 R(적색), G(녹색), B(청색), C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y)를 각 1개씩 포함하는 색요소(53)의 세트로, 하나의 회소에 대응하는 회소 필터(57)를 형성하고 있다. 광 삼원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)이 횡(도 4에 나타낸 X방향)일렬로 배치되어 있으며, R(적색), G(녹색), B(청색)의 보색인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)가 각각 보색 관계에 있는 색과 인접하도록 배치되어 있다. 1회소 필터 내의 색요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y) 중 어느 하나 또는 그들 조합에 광을 선택적으로 통과시킴으로써, 풀 컬러 표시를 행한다. 도 4의 (b)에 나타낸 6색 필터에서는 그들 회소 필터(57)가 스트라이프 배열되어 있다. 도 4의 (c)에 나타낸 6색 필터에서는 그들 회소 필터(57)가 모자이크 배열로 배열되어 있다.
도 4의 (b) 또는 (c)에 나타낸 6색 필터에서, 광 삼원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)의 보색인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색요소(53C, 53M, 53Y)의 면적은 R(적색), G(녹색), B(청색)의 색요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 작게 되어 있다. 이것은 색요소에 의해 동일한 광원일지라도 출력광의 밝기가 상이한 것을 색요소(53)의 면적에서 보정하기 위한 것이다. 1개의 색요소(53)의 크기는 예를 들어 30㎛×100㎛, 또는 30㎛×60㎛와 30㎛×20㎛이다. 또한, 색요소(53) 사이의 간격, 소위 엘리먼트 간 피치(pitch)는 예를 들어 45㎛이다.
다음으로, 상기 컬러 필터(50) 등의 컬러 필터의 형성에 이용되는 액적 토출법에 대해서 설명한다. 액적 토출법의 토출 기술로서는 대전(帶電) 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기 기계 변환 방식, 전기 열 변환 방식, 정전 흡인 방식 등을 들 수 있다. 대전 제어 방식은 재료에 대전 전극에 의해 전하를 부여하고, 편향 전극에 의해 재료의 비상(飛翔) 방향을 제어하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 가압 진동 방식은 재료에 3O㎏/㎠ 정도의 초고압(超高壓)을 인가하여 토출 노즐 선단(先端) 측에 재료를 토출시키는 것이며, 제어 전압을 가하지 않을 경우에는 재료가 직진하여 토출 노즐로부터 토출되고, 제어 전압을 가하면 재료 간에 정전적인 반발이 발생하여 재료가 비산(飛散)하여 토출 노즐로부터 토출되지 않는다. 또한, 전기 기계 변환 방식은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스적인 전기 신호를 받아 변형되는 성질을 이용한 것으로, 피에조 소자가 변형함으로써 재료를 저장한 공간에 가요 물질을 통하여 압력을 부여하여, 이 공간으로부터 재료를 밀어내어 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다.
또한, 전기 열 변환 방식은 재료를 저장한 공간 내에 설치한 히터에 의해, 재료를 급격하게 기화(氣化)시켜 버블(기포)을 발생시켜, 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 인력을 가하고 나서 재료를 인출하는 것이다. 또한, 이 이외에, 전장(電場)에 의한 유체의 점성 변화를 이용하는 방식이나, 불꽃 방전에 의해 배출하는 방식 등의 기술도 적용 가능하다. 액적 토출법은 재료의 사용에 낭비가 적고, 게다가 원하는 위치에 원하는 양(量)의 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 자유도가 높고, 액적의 제어성이 양호한 점에서 상기 피에조 방식을 이용한다.
다음으로, 본 발명에 따른 디바이스를 액적 토출법에 의해 제조할 때에 이용 되는 디바이스 제조 장치의 액적 토출 헤드에 대해서 설명한다. 이 디바이스 제조 장치는 액적 토출 헤드로부터 기판에 대하여 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 사시도이며, 도 5의 (b)는 노즐의 배열을 나타낸 도면이다. 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 헤드(62)는 예를 들어 복수의 토출 노즐(67)이 배열되어 이루어지는 노즐 열(68)을 갖는다. 토출 노즐(67)의 수는 예를 들어 180이며, 토출 노즐(67)의 구멍 직경은 예를 들어 28㎛이며, 토출 노즐(67)의 피치는 예를 들어 141㎛이다(도 5의 (b) 참조). 도 5의 (a)에 나타낸 기준 방향(S)은 기판 상의 임의의 위치에 액적을 착탄(着彈)시키기 위해 액적 토출 헤드(62)가 기판에 대하여 상대 이동할 때의 주주사(主走査) 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 사시도이며, 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 한 쌍의 헤드 격벽(71)에 의해 둘러싸인 공간이 캐비티(70)이다. 캐비티(70)는 토 출 노즐(67)에 대응하여 설치되어 있기 때문에, 캐비티(70)의 수와 토출 노즐(67)의 수는 동일하다. 캐비티(70)에는 한 쌍의 헤드 격벽(71) 사이에 위치하는 공급구(76)를 통하여, 액체 저장소(75)로부터 재료액이 공급된다.
진동판(73) 상에는 각각의 캐비티(70)에 대응하여, 진동자(振動子)(72)가 위치한다. 진동자(72)는 피에조 소자(72c)와 피에조 소자(72c)를 사이에 끼우는 한 쌍의 전극(72a, 72b)으로 이루어진다. 이 한 쌍의 전극(72a, 72b)에 구동 전압을 부여함으로써 대응하는 토출 노즐(67)로부터 액상 재료가 액적으로 되어 토출된다. 토출 노즐(67)로부터 토출되는 액상 재료의 일부가 노즐 플레이트(74)에 부착되는 것을 억제하기 위해, 노즐 플레이트(74)의 외면(外面)은, 액상 재료에 대하여 발액성을 갖는 발액 처리층(2P)이 형성되어 있다.
제어 장치(도시 생략)는 피에조 소자(72c)로의 인가 전압의 제어, 즉 구동 신호를 제어함으로써, 복수의 토출 노즐(67) 각각에 대하여, 액상 재료의 토출 제어를 행한다. 보다 상세하게는, 토출 노즐(67)로부터 토출되는 액적의 부피나 단위 시간당 토출하는 액적의 수, 기판 상에 착탄된 액적끼리의 거리 등을 변화시킬 수 있다. 예를 들어 노즐 열(68)에 배열되는 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 상에 착탄된 액적끼리의 거리를, 상기 액적을 토출하는 토출 노즐(67)마다 개별적으로 변화시킬 수 있다. 또한, 토출 노즐(67)의 각각으로부터 토출되는 액적의 부피는 1pl 내지 300pl(피코리터(picoliter))의 사이에서 가변적이다.
<컬러 필터 기판의 제조 방법>
다음으로, 컬러 필터 기판의 제조 공정에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 컬러 필터 기판의 제조 공정을 나타낸 플로차트이며, 도 8의 (a) 내지 (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) 표면이 발액성을 갖도록 표면 처리하는 발액화 처리 공정(스텝 S1)과, 격벽(56)을 형성하는 영역에 대응하는 유리 기판(81)의 발액화 처리된 표면이 친액성을 갖도록 표면 처리하는 친액화 처리 공정(스텝 S2)을 구비하고 있다. 또한, 유리 기판(81) 상에 복수의 색요소 영역(52)이 구획되도록 격벽부를 형성하는 공정(스텝 S3)과, 복수의 색요소 영역(52)에 상이한 색요소 형성 재료를 포함하는 기능액을 토출하여 복수 종류의 색요소(53)를 형성하는 색요소 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) 표면에 박막(86)을 형성하여 발액성을 부여한다. 박막(86)의 형성 방법으로서는 발액성을 갖는 재료로서 FAS(불화 알킬 실란) 또는 HMDS(헥사메틸디실란)를 이용하여, 거의 단분자막(單分子膜)으로 이루어지는 박막(86)을 형성한다. 보다 상세하게는, 유리 기판(81) 표면에 자기(自己) 조직화막(組織化膜)을 형성하는 방법 등을 채용할 수 있다.
자기 조직화막 형성법에서는, 유리 기판(81) 표면에 유기 분자막 등으로 이 루어지는 자기 조직화막을 형성한다. 유기 분자막은 유리 기판(81)에 결합 가능한 관능기(官能基)와, 그 반대측에 표면성을 개질(改質)시키는(표면 에너지를 제어하는) 발액기로서의 관능기와, 이들 관능기를 연결하는 탄소의 직쇄(直鎖) 또는 일부 분기(分岐)된 탄소 사슬을 구비하고 있으며, 유리 기판(81)에 결합하여 자기 조직화하여 분자막, 예를 들어 단분자막을 형성한다.
여기서, 자기 조직화막은 유리 기판(81)의 하지층(下地層) 등의 구성 원자와 반응 가능한 결합성 관능기와 그 이외의 직쇄 분자로 이루어지고, 직쇄 분자의 상호 작용에 의해 매우 높은 배향성을 갖는 화합물을 배향시켜 형성된 막이다. 이 자기 조직화막은 단분자를 배향시켜 형성되어 있기 때문에, 막 두께를 매우 얇게 할 수 있고, 게다가 분자 레벨에 의해 균일한 막으로 된다. 즉, 막의 표면에 동일한 분자가 위치하기 때문에, 막의 표면에 균일하고도 우수한 발액성을 부여할 수 있다.
상기한 높은 배향성을 갖는 화합물로서, 예를 들어 플루오로알킬실란을 이용함으로써, 막의 표면에 플루오로알킬기가 위치하도록 각 화합물이 배향되어 자기 조직화막이 형성되고, 막의 표면에 균일한 발액성이 부여된다. 자기 조직화막을 형성하는 화합물로서는, 헵타데카플루오로-1,1,2,2 테트라히드로데실트리에톡시실란, 헵타데카플루오로-1,1,2,2 테트라히드로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로-1,1,2,2 테트라히드로데실트리클로로실란, 트리데카플루오로-1,1,2,2 테트라히드로옥틸트리에톡시실란, 트리데카플루오로-1,1,2,2 테트라히드로옥틸트리메톡시실란, 트리데카플루오로-1,1,2,2 테트라히드로옥틸트리클로로실란, 트리플루오로프로 필트리메톡시실란 등의 플루오로알킬실란(이하, 「FAS」라고 표기함)을 예시할 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합시켜 사용할 수도 있다. 또한, FAS를 이용함으로써, 유리 기판(81)과의 밀착성과 양호한 발액성을 얻을 수 있다.
FAS는 일반적으로 구조식 RnSiX(4-n)로 나타낸다. 여기서 n은 1 이상 3 이하의 정수를 나타내고, X는 메톡시기, 에톡시기, 할로겐 원자 등의 가수분해기이다. 또한 R은 플루오로알킬기이며, (CF3)(CF2)x(CH2)y의(여기서 x는 0 이상 10 이하의 정수를, y는 0 이상 4 이하의 정수를 나타냄) 구조를 갖고, 복수 개의 R 또는 X가 Si에 결합하고 있을 경우에는, R 또는 X는 각각 전부 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. X로 나타내는 가수분해기는 가수분해에 의해 실라놀을 형성하고, 유리 기판(81) 하지(下地)의 히드록실기와 반응하여 실록산 결합에 의해 유리 기판(81)과 결합한다. 한편, R은 표면에 (CF2) 등의 플루오로기를 갖기 때문에, 유리 기판(81)의 하지 표면을 습윤되기 어려운(표면 에너지가 낮은) 표면으로 개질시킨다.
유기 분자막 등으로 이루어지는 자기 조직화막은 상기 원료 화합물과 유리 기판(81)을 동일의 밀폐 용기 속에 넣어 두고, 실온에서 2 내지 3일 정도 간 방치함으로써 유리 기판(81) 상에 형성된다. 또한, 밀폐 용기 전체를 100℃로 유지함으로써, 3시간 정도에서 유리 기판(81) 상에 형성된다. 이들은 기상(氣相)으로부터의 형성법이지만, 액상으로부터도 자기 조직화막을 형성할 수 있다. 예를 들어 원료 화합물을 포함하는 용액 속에 유리 기판(81)을 침적(浸積)하고, 세정, 건조함 으로써 유리 기판(81) 상에 자기 조직화막이 형성된다. 또한, 자기 조직화막을 형성하기 전에, 유리 기판(81) 표면에 자외광을 조사(照射)하거나, 용매에 의해 세정하거나 하여, 유리 기판(81) 표면의 전(前)처리를 실시하는 것이 바람직하다.
도 7의 스텝 S2는 친액화 처리 공정이다. 스텝 S2에서는 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발액화 처리된 표면(86a)에 레이저광을 조사하여 친액성을 부여한다. 레이저광이 조사된 부위에서는, 실록산 결합이 끊어져 수산기(水酸基)와 결합한 상태로 되고, 친액성이 부여된다. 이 경우, 레이저 조사하는 범위는 도 8의 (c)에 나타낸 바와 같이, 격벽(56)을 형성하는 영역(86b)이다.
또한, 조사하는 레이저광으로서는 발열을 발생시키는 파장 대역(帶域)을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어 적외역(0.7㎛ 내지 10㎛)에 파장 대역을 갖는 것이 적합하다. 이러한 레이저 광원(光源)으로서, 예를 들어 Nd: YAG 레이저(1.064㎛), CO2 레이저(10.6㎛) 등을 이용할 수 있다. 그리고, 이들 레이저 광원과 적어도 X, Y방향으로 이동 가능한 테이블을 구비한 레이저 조사 장치에 의해, 테이블에 유리 기판(81)을 탑재 배치하여 영역(86b)을 묘화하도록 레이저광을 조사하여 친액화 처리를 행한다.
또한, FAS 등으로 이루어지는 박막(86)을 친액화 처리하는 방법으로서는, 친액화하는 영역(86b) 이외를 마스크로 덮고, 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 이용하여, 격 벽(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 차례로 액적 토출 헤드(62)가 대향하도록 위치 결정하고, 기능액(56a)을 액적으로서 토출하여 착탄시켜 습윤 확장시킨다. 그리고, 이것을 건조시키는 공정을 반복함으로써 퇴적시켜 격벽(56)을 형성한다. 이 경우, 격벽(56)의 높이는 예를 들어 약 1.5㎛이다. 또한, 기능액(56a)으로서는 격벽 형성 재료로서 페놀계 수지 등을 포함한 용액을 이용할 수 있다.
다음으로, 스텝 S4에서는 형성된 격벽(56)을 소성(燒成) 처리한다. 다음으로, 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 단분자막이며, 약 300℃로 유리 기판(81)을 가열함으로써 승화시켜 제거할 수 있다. 또한, 제거 후의 유리 기판(81) 표면(81a)을 친액화 처리할 수도 있다. 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 색요소 형성 공정이다. 스텝 S6에서는 도 8의 (f)에 나타낸 바와 같이, 격벽(56)에 의해 형성된 복수의 색요소 영역(52)의 각각에 색요소 형성 재료를 포함하는 기능액(53a)을 액적 토출 헤드(62)로부터 액적으로서 토출하 여 건조함으로써, 색요소(53)를 형성한다. 이 경우, 건조 후의 색요소(53)의 막 두께가 격벽(56)의 높이(약 1.5㎛)와 거의 동일하게 되도록 기능액(53a)의 토출 횟수를 각 색요소 영역마다 조정하여 토출한다. 물론, 상이한 색의 각 색요소(53)가 형성되는 각 색요소 영역(52)에 대하여 상이한 색요소 재료를 포함하는 기능액(53a)을 토출한다. 예를 들어 상술한 6색 필터(도 4의 (b) 및 (c) 참조)이면, 상이한 색의 각 색요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y)가 형성되는 각 색요소 영역(52)에 대응하여 상이한 색요소 재료를 포함하는 6종의 기능액(53a)을 액적 토출 헤드(62)에 차례로 충전하여 토출한다. 또는, 복수의 액적 토출 헤드(62)를 준비하고, 각각에 상이한 색요소 재료를 포함하는 기능액(53a)을 충전하여 토출할 수도 있다.
다음으로, 스텝 S7에서는 색요소 영역(52)을 향하여 토출되고, 색요소 영역(52) 내에 배치된 기능액(53a)을 건조 또는 저온(예를 들어 60℃)에서의 소성에 의한 프리 베이크(임시 소성)를 행함으로써, 임시 고화(固化) 또는 임시 경화(硬化)된다.
다음으로, 스텝 S8에서는 색요소의 전체 색에 대하여 기능액(53a)의 토출 및 임시 소성이 종료되었는지의 여부를 판정한다. 색요소의 전체 색에 대해서 기능액(53a)의 토출 및 임시 소성이 종료되지 않았을 경우(스텝 S8에서 NO)에는 스텝 S6으로 되돌아가, 기능액(53a)의 색요소 영역(52)을 향한 토출(스텝 S6) 및 색요소 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 진행된다. 또한, 1색의 색요소마다 개별적으로, 기능액(53a)의 색요소 영역(52)을 향한 토출(스텝 S6) 및 색요소 영역(52) 내에 배치된 기능액(53a)의 임시 소성(스텝 S7)을 실행할 수도 있고, 처음에 전체 색에 대해서 기능액(53a)의 색요소 영역(52)을 향한 토출(스텝 S6)을 실행하고, 다음으로 색요소(53)의 임시 소성(스텝 S7)을 전체 색에 대해서 한번에 실행할 수도 있다.
다음으로, 스텝 S9에서는 상기한 바와 같이 하여 구성된 컬러 필터 기판(10)을 검사하고 불량의 유무를 판정한다. 이 검사는 예를 들어 육안 또는 현미경 등으로 상기 격벽(56) 및 색요소(53)를 관찰한다. 이 경우, 컬러 필터 기판(10)을 촬영하고 그 촬영 화상에 기초하여 자동적으로 검사를 행할 수도 있다. 여기서, 색요소(53)의 결함은 색요소(53)가 결여되어 있는 경우(소위 도트 누락), 색요소(53)가 형성되어 있지만 색요소 영역(52) 내에 배치된 기능액(53a)의 양(부피)이 지나치게 많거나 지나치게 적거나 하여 부적절한 경우, 색요소(53)가 형성되어 있지만, 먼지 등의 이물이 혼입되어 있거나 부착되어 있거나 할 경우 등이다.
이 검사에 의해, 색요소(53)에 결함이 발견되었을 경우(스텝 S9에서 NO)에는 그 컬러 필터 기판(10)을 다른 공정의 기체(基體) 재생 공정으로 이행시켜, 컬러 필터 기판의 제조 공정을 종료한다.
상기 검사에서 표시 소재에 결함이 발견되지 않았을 경우(스텝 S9에서 YES)에는 스텝 S10으로 진행된다. 스텝 S10에서는 임시 소성된 색요소(53)를 베이크(소성) 처리하여 색요소(53)를 완전히 고화 또는 경화시킨다. 예를 들어 200℃ 정도의 온도로 소성 처리를 행하고, 컬러 필터 기판(10)의 각 색요소(53R, 53G, 53B, 53C, 53M, 53Y)를 완전히 고화 또는 경화시킨다. 이 소성 처리의 온도는 기능액(53a)의 조성 등에 의해 적절하게 결정할 수 있다. 또한, 특별히 고온으로 가열하지 않고, 단지 통상과는 상이한 분위기(질소 가스 중이나 건조 공기 중 등) 등에서 건조 또는 이징(aging)만 시킬 수도 있다. 마지막으로, 도 8의 (g)에 나타낸 바와 같이, 색요소(53) 상에 투명한 보호층(87)을 형성하고, 컬러 필터 기판의 제조 공정을 종료한다.
다음으로, 액정 표시 장치의 제조 공정에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 액정 표시 장치(21)는 예를 들어 도 9에 나타낸 제조 공정을 실행함으로써 제조된다. 도 9는 액정 표시 장치의 제조 공정을 나타낸 플로차트이다. 도 9에 나타낸 제조 공정에서, 스텝 S21로부터 스텝 S26의 일련의 공정이 제 1 기판(27a)을 형성하는 공정이며, 스텝 S31로부터 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 대해서 설명한다. 도 9의 스텝 S21에서는 투광성 유리, 투광성 플라스틱 등에 의해 형성된 대면적의 머더 원료 기재 표면에 액정 패널(22)의 복수 개 분의 반사막(32)(도 2 참조)을 포토리소그래피법 등을 이용하여 형성하고, 또한 그 위에 절연막(33)(도 2 참조)을 주지의 성막법을 이용하여 형성한다.
다음으로, 스텝 S22에서는 포토리소그래피법이나 상술한 액적 토출법 등을 이용하여 제 1 전극(34a)(도 1 및 도 2 참조) 및 인출 배선(34c, 34d), 금속 배 선(34e, 34f)(도 1 및 도 2 참조)을 형성한다.
다음으로, 스텝 S23에서는 포토리소그래피법이나 상술한 액적 토출법 등을 이용하여 배향 규제 수단으로서 작용하는 돌기(82a)(도 11 참조)를 형성한다.
다음으로, 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 인가되어 있지 않은 상태에서, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배향막(36a)의 면에 수직으로 배향된다. 즉, 액정 표시 장치(21)의 표시면에 대하여 수직한 방향으로 배향된다(도 11 참조).
다음으로, 스텝 S25에서는 예를 들어 스크린 인쇄 등에 의해 밀봉재(28)를 고리 형상으로 형성한다. 다음으로, 스텝 S26에서는 고리 형상으로 형성된 밀봉재(28)로 둘러싸여진 영역에 구 형상의 스페이서(39)를 분산시킨다. 이상에 의해, 액정 패널(22)의 제 1 기판(27a) 상의 패널 패턴을 복수 개 분 갖는 대면적의 머더 제 1 기판이 형성된다.
이상의 제 1 기판 형성 공정과는 별도로, 제 2 기판 형성 공정을 실시한다. 도 10의 (a) 내지 (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 복수 개 분의 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 머 더 원료 기재의 위에 컬러 필터(50), 즉 컬러 필터(38)가 형성된다. 다음으로, 스텝 S32에서는 포토리소그래피법 등에 의해, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같은 제 2 전극(34b)이 형성된다.
다음으로, 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.
다음으로, 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 인가되어 있지 않은 상태에서, 액정(L)은 배향막(36a)의 면에 수직으로 배향된다. 즉, 액정 표시 장치(21)의 표시면에 대하여 수직한 방향으로 배향된다. 이상에 의해, 액정 패널(22)의 제 2 기판(27b) 상의 패널 패턴을 복수 개 분 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 고리 형상으로 형성된 밀봉재(28)로 둘러싸인 영역에 적당량의 액정(L)을 주입한다.
다음으로, 스텝 S42에서는 머더 제 1 기판과 머더 제 2 기판을 밀봉재(28)를 사이에 끼워 얼라인먼트, 즉 위치를 맞춘 다음 서로 접합시킨다. 이것에 의해, 액정 패널 복수 개 분의 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 의해 둘러싸인 공간에는 공기 등이 침입되지 않고, 액정(L)만 이 충전된다.
다음으로, 스텝 S43에서는 완성된 패널 구조체의 소정 위치에 스크라이브 홈, 즉 절단용 홈을 형성하고, 또한 그 스크라이브 홈을 기준으로 하여 패널 구조체를 브레이크, 즉 분할한다. 이것에 의해, 복수 개의 액정 패널(22)이 각각 잘려진다. 다음으로, 스텝 S44에서는 각각의 액정 패널(22)을 세정하고, 스텝 S45에서는 각각의 액정 패널(22)에 대하여 도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 구동용 IC(23a, 23b)를 실장하고, 조명 장치(26)를 백라이트로서 장착하고, 또한 FPC(24)를 접속함으로써, 목표로 하는 액정 표시 장치(21)가 완성된다.
다음으로, 돌기(82a) 및 돌기(82b)에 의한 액정(L)의 배향 방향 규제에 대해서 설명한다. 도 11은 구동 전압이 인가되어 있지 않을 때의 액정 배향 방향을 나타낸 액정 패널의 단면도이다. 상술한 바와 같이, 제 1 기판(27a)은 기재(31a) 상에 제 1 전극(34a), 돌기(82a), 배향막(36a)이 형성되어 있다. 또한, 반사막(32) 및 절연막(33)은 액정 배향에는 영향을 주지 않기 때문에, 도 11에서는 도시 생략하였다. 제 2 기판(27b)은 기재(31b) 상에 격벽(56)과 색요소(53)가 형성되어 있으며, 격벽(56)과 색요소(53) 상에 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 간극을 두고 대향하도록 접합되어 있으며, 배향막(36a)과 배향막(36b)의 사이의 간극에 액정(L)이 충전되어 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b) 사이에 구동 전압이 인가되어 있지 않은 상태의 액정 패널(22)에 있어서, 액정(L)의 액정 분 자(La)는 배향막(36a) 또는 배향막(36b)에 수직으로 배향된다. 즉, 돌기(82a)나 돌기(82b) 이외의 배향막(36a) 또는 배향막(36b)이 평탄한 부분에서는 기재(31a) 및 기재(31b)의 면에 수직으로 배향된다. 이하, 기재(31a) 및 기재(31b)의 면에 수직한 방향을 「패널면 수직 방향」이라고 표기하고, 「패널면 수직 방향」에 직각한 기재(31a) 및 기재(31b)의 면에 평행한 방향을 「패널면 방향」이라고 표기한다. 액정 분자(La)는 돌기(82a)나 돌기(82b)의 부분에서는 각각의 돌기의 면에 대하여 수직으로 배향된다. 돌기(82a)나 돌기(82b)의 측면 등에 수직으로 배향된 액정 분자(La)는 패널면 수직 방향에 대하여 기울어져 배향되어 있다. 액정 분자(La)가 패널면 수직 방향으로 배향됨으로써, 액정층은 광을 투과시키지 않는다.
제 1 전극(34a)과 제 2 전극(34b)의 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(La)는 전계(電界)의 방향에 대하여 거의 수직으로 되도록 폴링된다. 액정 분자(La)가 거의 패널면 방향으로 배향됨으로써, 액정층을 광이 투과한다. 인가된 전압이 낮고 전계의 세기가 약한 경우는 패널면 수직 방향과 패널면 방향 사이의 전계의 세기에 따른 각도로 배향된다. 이 배향 각도를 조정함으로써 투과 광량을 조정하고, 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 배향됨으로써 패널면 수직 방향에 대하여 기울어져 배향되어 있는 액정 분자(La)는 처음에 기울어져 있던 방향으로 폴링된다. 기울어져 배향되어 있던 액정 분자(La)에 인접하는 다른 액정 분자(La)도 영향을 받아 동일한 방향으로 폴링된다. 도 11의 영역(E1) 범위의 액정 분자(La)는 동일한 방향으로 폴링되고, 영역(E2) 범위의 액정 분자(La)는 영역(E1) 범위의 액정 분자(La)가 폴링된 방향과는 상이한 방향으로, 동일 방향으로 폴링된다. 따라서, 구동 전압이 인가되었을 때에, 돌기(82a) 또는 돌기(82b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 폴링되는 방향이 상이한 영역이 형성된다. 즉, 돌기(82a) 또는 돌기(82b)에 의해 복수로 분할되어 배향 방향이 제어된 색요소 영역(52)에서는 상이한 시각 의존성을 갖게 되기 때문에, 액정 패널(22)의 시각 특성은 보다 광(廣)시야각으로 된다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 배향 규제 수단에 상당한다.
다음으로, 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향에 대해서 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 색요소(53)가 광 삼원색의 적색, 녹색, 청색인 색요소(53R)(적색), 색요소(53G)(녹색), 및 색요소(53B)(청색)인 화소와, 대응하는 색요소(53)가 무색 투명인 색요소(53W)인 화소로 구성되어 있다. 하나의 화소의 영역에 형성된 돌기(82a)에는 연장 방향이 상이한 돌기(821a)와 돌기(822a) 2종류가 있다. 여기서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 1회소를 구성하는 4종류의 색요소(53)인 색요소(53R), 색요소(53G), 색요소(53B), 색요소(53W)의 배열 방향을 X방향이라고 표기한다. 돌기(821a)는 X방향에 대하여 θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있으며, 돌기(822a)는 X방향에 대하여 -θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있다. 마찬가지로, 하나의 화소의 영역에 형성된 돌기(82b)에는 연장 방향이 상이한 돌기(821b)와 돌기(822b) 2종류가 있다. 돌기(821b)는 X방향에 대하여 θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있으며, 돌기(822b)는 X방향에 대하여 -θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대하여 θ도 기울어진 방향 또는 X방향에 대하여 -θ도 기울어진 방향이, 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
1회소를 구성하는 색요소(53R), 색요소(53G), 색요소(53B), 색요소(53W)를 갖는 각 화소에서, 돌기(821a)와 돌기(822a)와 돌기(821b)와 돌기(822b)는 거의 동일한 위치에 거의 동일한 형상으로 형성되어 있다.
다음으로, 6색 필터의 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향의 일례에 대해서 설명한다. 도 13은 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타낸 평면도이다. 도 13에 C-C로 나타낸 단면 및 D-D로 나타낸 단면에서의 단면 형상은 상술한 도 11에 나타낸 단면도의 형상과 실질적으로 동등하다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 하나의 회소는 대응하는 색요소(53)가 광 삼원색인 색요소(53R), 색요소(53G) 및 색요소(53B)인 화소와, 대응하는 색요소(53)가 광 삼원색의 보색인 색요소(53C), 색요소(53M) 및 색요소(53Y)인 화소로 구성되어 있다. 하나의 화소 영역에 형성된 돌기(82a)에는 연장 방향이 상이한 돌기(821a)와 돌기(822a) 2종류가 있다. 여기서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 1회소를 구성하는 3종류의 색요소(53)인 색요소(53R), 색요소(53G), 색요소(53B), 또는 다른 3종류의 색요소(53)인 색요소(53C), 색요소(53M), 색요소(53Y)의 배열 방향을 X방향이라고 표기한다. 돌기(821a)는 X방향에 대하여 θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있으며, 돌기(822a)는 X방향에 대하여 -θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있다. 돌기(821a)와 돌기(822a)는 각각 길이가 상이한 것이 있다. 마찬가지로, 하나의 화소 영역에 형성된 돌기(82b)에는 연장 방향이 상이한 돌기(821b)와 돌기(822b) 2종류가 있다. 돌기(821b)는 X방향에 대하여 θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있으며, 돌기(822b)는 X방향에 대하여 -θ도 기울어진 방향으로 연장되어 있다. 돌기(821b)와 돌기(822b)는 각각 길이가 상이한 것이 있다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향에 대하여 θ도 기울어진 방향 또는 X방향에 대하여 -θ도 기울어진 방향이 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
1회소를 구성하는 각 화소 내, 거의 동일 형상인 색요소(53R), 색요소(53G), 색요소(53B)를 갖는 각 화소에서, 돌기(821a)와 돌기(822a)와 돌기(821b)와 돌기(822b)는 거의 동일한 위치에 거의 동일한 형상으로 형성되어 있다. 마찬가지로, 거의 동일 형상인 색요소(53C), 색요소(53M), 색요소(53Y)를 갖는 각 화소에서, 돌기(821a)와 돌기(822a)와 돌기(821b)와 돌기(822b)는 거의 동일한 위치에 거의 동일한 형상으로 형성되어 있다.
다음으로, 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향의 다른 일례에 대해서 설명한다. 도 14는 6색 필터의 1회소에서의 돌기의 연장 방향을 나타낸 평면도이다. 도 14에 E-E로 나타낸 단면에서의 단면 형상은 상술한 도 11에 나타낸 단면도의 형상과 실질적으로 동등하다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 하나의 회소는 대응하는 색요소(53)가 광 삼원색 인 색요소(53R), 색요소(53G) 및 색요소(53B)인 화소와, 대응하는 색요소(53)가 광 삼원색의 보색인 색요소(53C), 색요소(53M) 및 색요소(53Y)인 화소로 구성되어 있다. 하나의 화소의 영역에 형성된 돌기(82a)에는 연장 방향이 상이한 돌기(823a)와 돌기(824a) 2종류가 있다. 여기서, 도 14에 나타낸 바와 같이, 1회소를 구성하는 3종류의 색요소(53)인 색요소(53R), 색요소(53G), 색요소(53B), 또는 다른 3종류의 색요소(53)인 색요소(53C), 색요소(53M), 색요소(53Y)의 배열 방향을 X방향이라고 표기하고, 패널면 방향에 평행하며 X방향과 직교하는 방향을 Y방향이라고 표기한다. 돌기(823a)는 Y방향으로 연장되어 있으며, 돌기(824a)는 X방향으로 연장되어 있다. 마찬가지로, 하나의 화소의 영역에 형성된 돌기(82b)에는 연장 방향이 상이한 돌기(823b)와 돌기(824b) 2종류가 있다. 돌기(823b)는 Y방향으로 연장되어 있으며, 돌기(824b)는 X방향으로 연장되어 있다. 돌기(823a)와 돌기(823b)는 각각 길이가 상이한 것이 있다. 돌기(82a) 또는 돌기(82b)가 연장되는 X방향 또는 Y방향이, 제 1 연장 방향 또는 제 2 연장 방향에 상당한다.
1회소를 구성하는 각 화소 내, 거의 동일 형상인 색요소(53R), 색요소(53G), 색요소(53B)를 갖는 각 화소에서, 돌기(823a)와 돌기(824a)와 돌기(823b)와 돌기(824b)는 거의 동일한 위치에 거의 동일한 형상으로 형성되어 있으며, 거의 동일 형상인 색요소(53C), 색요소(53M), 색요소(53Y)를 갖는 각 화소에서, 돌기(823a)와 돌기(824a)와 돌기(823b)와 돌기(824b)는 거의 동일한 위치에 거의 동일한 형상으로 형성되어 있다.
다음으로, 배향 규제 수단의 다른 형상의 일례인 홈 형상의 배향 규제 수단 에 대해서 설명한다. 도 15는 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되어 있지 않을 때의 액정의 배향 방향을 나타낸 단면도이다. 도 15의 (a)는 제 1 기판과 제 2 기판의 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되어 있지 않을 때의 액정 배향 방향을 나타낸 단면도이며, 도 15의 (b)는 제 2 기판의 액정층과 접하는 면에 돌기가 형성되어, 제 1 기판과의 액정층과 접하는 면에 오목부가 형성된 액정 패널의, 구동 전압이 인가되어 있지 않을 때의 액정 배향 방향을 나타낸 단면도이다.
도 15의 (a)에 나타낸 액정 패널(100)의 제 1 기판(127a)은 상술한 제 1 기판(27a)과 마찬가지로, 기재(31a) 상에 제 1 전극(104a), 배향막(106a)이 형성되어 있다. 제 1 전극(104a)에는 슬릿이 형성되어 있으며, 상기 슬릿 부분에 형성된 배향막(106a)은 오목하게 들어가 오목부(83a)가 형성되어 있다. 또한, 반사막(32) 및 절연막(33)은 액정 배향에는 영향을 주지 않기 때문에 도 15에서는 도시 생략하였다. 제 2 기판(127b)은 기재(31b) 상에 격벽(56)과 색요소(53)가 형성되어 있으며, 격벽(56)과 색요소(53) 상에 제 2 전극(104b), 배향막(106b)이 형성되어 있다. 제 2 전극(104b)에는 슬릿이 형성되어 있으며, 상기 슬릿 부분에 형성된 배향막(106b)은 오목하게 들어가 오목부(83b)가 형성되어 있다. 제 1 기판(127a)과 제 2 기판(127b)은 배향막(106a)과 배향막(106b)이 간극을 두고 대향하도록 접합되어 있으며, 배향막(106a)과 배향막(106b)의 사이의 간극에 액정(L)이 충전되어 있다.
제 1 전극(104a)과 제 2 전극(104b)의 사이에 구동 전압이 인가되어 있지 않은 상태의 액정 패널(100)에서, 상술한 바와 같이, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배 향막(106a) 또는 배향막(106b)에 수직으로 배향된다. 오목부(83a)나 오목부(83b)의 부분에서는, 각각의 오목부의 면에 대하여 거의 수직으로 배향된다. 오목부(83a)나 오목부(83b)의 측면 등에 수직으로 배향된 액정 분자(La)는 패널면 수직 방향에 대하여 기울어져 배향되어 있다. 액정 분자(La)가 패널면 수직 방향으로 배향됨으로써, 액정층은 광을 투과시키지 않는다.
제 1 전극(104a)과 제 2 전극(104b)의 사이에 소정의 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(La)는 전계의 방향에 대하여 거의 수직으로 되도록 폴링된다. 액정 분자(La)가 거의 패널면 방향으로 배향됨으로써, 액정층을 광이 투과한다. 인가된 전압이 낮고 전계의 세기가 약한 경우는 패널면 수직 방향과 패널면 방향 사이의 전계의 세기에 따른 각도로 배향된다. 이 배향 각도를 조정함으로써, 투과 광량을 조정하고 화소의 밝기를 조정한다. 회소를 구성하는 각 화소의 밝기를 조정함으로써, 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 배향됨으로써 패널면 수직 방향에 대하여 기울어져 배향되어 있는 액정 분자(La)는 처음에 기울어져 있던 방향으로 폴링된다. 기울어져 배향되어 있던 액정 분자(La)에 인접하는 다른 액정 분자(La)도 영향을 받아 동일한 방향으로 폴링된다. 도 15의 (a)의 영역(E3) 범위의 액정 분자(La)는 동일한 방향으로 폴링되고, 영역(E4) 범위의 액정 분자(La)는 영역(E3) 범위의 액정 분자(La)가 폴링된 방향과는 상이한 방향으로, 동일한 방향으로 폴링된다. 따라서, 구동 전압이 인가되었을 때에, 오목부(83a) 또는 오목 부(83b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 폴링되는 방향이 상이한 영역이 형성된다. 즉, 오목부(83a) 또는 오목부(83b)에 의해 복수로 분할되어 배향 방향이 제어된 색요소 영역(52)에서는 상이한 시각 의존성을 갖게 되기 때문에, 액정 패널(100)의 시각 특성은 보다 광시야각으로 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 도 14를 참조하여 설명한 돌기(82a) 및 돌기(82b)의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치와 동일하다.
도 15의 (b)에 나타낸 액정 패널(110)의 제 1 기판(128a)은 상술한 제 1 기판(127a)과 마찬가지로, 기재(31a) 상에 제 1 전극(105a), 배향막(106a)이 형성되어 있다. 제 1 전극(105a)에는 슬릿이 형성되어 있으며, 상기 슬릿 부분에 형성된 배향막(106a)은 오목하게 들어가 오목부(84a)가 형성되어 있다. 액정 패널(110)의 제 2 기판은 상술한 제 2 기판(27b)으로서, 기재(31b) 상에 격벽(56)과 색요소(53)가 형성되어 있으며, 격벽(56)과 색요소(53) 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 간극을 두고 대향하도록 접합되어 있으며, 배향막(106a)과 배향막(36b) 사이의 간극에 액정(L)이 충전되어 있다. 오목부(84a)와 돌기(82b)는 패널면 방향으로 연장되어 있으며, 그 연장 방향은 거의 동일하다. 오목부(84a)와 돌기(82b)는 패널면 수직 방향에서, 거의 중첩되고 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 전극(105a)과 제 2 전극(34b) 사이에 구동 전압이 인가되어 있지 않은 상태의 액정 패널(110)에서, 액정(L)의 액정 분자(La)는 배향막(106a) 또는 배향막(36b)에 수직으로 배향된다. 오목부(84a)나 돌기(82b) 부분에서는 각각의 오목부 또는 돌기의 면에 대하여 수직으로 배향된다. 오목부(84a)나 돌기(82b)의 측면 등에 수직으로 배향된 액정 분자(La)는 패널면 수직 방향에 대하여 기울어져 배향되어 있다. 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 오목부(84a)와 돌기(82b)는 패널면 수직 방향에서 거의 중첩되어 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 전계 방향에 대하여 거의 수직으로 되도록 폴링된다. 액정 분자(La)가 거의 패널면 방향으로 배향함으로써, 액정층을 광이 투과한다. 인가된 전압이 낮고 전계의 세기가 약한 경우에는, 패널면 수직 방향과 패널면 방향 사이의 전계의 세기에 따른 각도로 배향된다. 이 배향 각도를 조정함으로써, 투과 광량을 조정하고, 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 배향됨으로써 패널면 수직 방향에 대하여 기울어져 배향되어 있는 액정 분자(La)는 처음에 기울어져 있던 방향으로 폴링된다. 기울어져 배향되어 있던 액정 분자(La)에 인접하는 다른 액정 분자(La)도 영향을 받아 동일한 방향으로 폴링된다. 도 15의 (b)의 영역(E5) 범위의 액정 분 자(La)는 동일한 방향으로 폴링되고, 영역(E6) 범위의 액정 분자(La)는 영역(E5) 범위의 액정 분자(La)가 폴링된 방향과는 상이한 방향으로, 동일한 방향으로 폴링된다. 따라서, 구동 전압이 인가되었을 때에, 오목부(84a)와 돌기(82b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 폴링되는 방향이 상이한 영역이 형성된다. 즉, 오목부(84a)와 돌기(82b)에 의해 복수로 분할되어 배향 방향이 제어된 색요소 영역(52)에서는, 상이한 시각 의존성을 갖기 때문에, 액정 패널(110)의 시각 특성은 보다 광시야각으로 된다. 또한, 오목부(84a) 및 돌기(82b)를 경계로 하여 구동 전압이 인가되었을 때에 액정 분자(La)가 반대측으로 폴링되기 때문에, 인접하는 오목부(84a) 및 돌기(82b)의 중간 위치에, 액정 분자(La)가 폴링되는 방향이 반대측으로 되는 분기점이 생긴다. 도 15의 (b)에서는 격벽(56)의 중앙 부근에 분기점이 생긴다. 오목부(84a) 또는 돌기(82b)가 배향 규제 수단에 상당한다.
액정 패널(110)에서의 돌기(82b)의 패널면 방향의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치는 도 12 내지 도 14를 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 도 14를 참조하여 설명한 돌기(82b)의 연장 방향 및 형성되어 있는 위치와 거의 중첩되는 연장 방향 및 위치이다.
이하, 제 1 실시예의 효과를 기재한다.
(1) 회소를 구성하는 각각의 색의 색요소(53)에 대응하는 위치에 형성된 배향 규제 수단인 돌기(82a), 돌기(82b), 오목부(83a), 오목부(83b), 또는 오목 부(84a)의 연장 방향이 동일하다. 따라서, 회소를 구성하는 각각의 색 화소의 액정 배향이 동일하게 된다. 이것에 의해, 회소를 구성하는 각 화소 즉 각 색요소(53)의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있다.
(제 2 실시예)
다음으로, 본 발명에 따른 전자 기기에 대해서 설명한다. 본 실시예의 전자 기기는 제 1 실시예에서 설명한 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기이다. 본 실시예의 전자 기기의 구체예에 대해서 설명한다.
도 16은 전자 기기의 일례인 대형 액정 텔레비전을 나타낸 외관 사시도이다. 도 16에 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 각 색요소의 액정 배향 방향이 동일하게 되고, 회소의 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있는 액정 표시 장치(21)를 구비함으로써, 색 밸런스가 양호하며 시야각이 넓은 대형 액정 텔레비전(200)을 실현할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가 지 변경을 가할 수 있는 것은 물론이고, 이하와 같이 실시할 수도 있다.
(변형예 1)
상기 실시예에서는 상하 기판에 스트라이프 형상의 전극을 갖는 액정 패널에 대해서 설명하였지만, 표시 장치가 스트라이프 형상의 전극을 갖는 액정 패널인 것은 필수는 아니다. 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 이용하여 화소를 제어하는 TFT 패널이나, 박막 다이오드(TFD: Thin Film Diode)를 이용하여 화소를 제어하는 TFD 패널일 수도 있다. 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 설명하였지만, 액정 표시 장치는 IPS(In-Plane SWITCHING) 방식의 액정 표시 장치일 수도 있다. 이 경우, 인접하는 전극 간의 간극이 배향 규제 수단으로 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 구성함으로써 형성되어 있었지만, 오목부를 화소 전극에 슬릿을 구성함으로써 형성하는 것은 필수는 아니다. 돌기를 형성하는 경우와 동일한 재료를 일부를 제외한 전면에 적층하고, 일부 적층하지 않은 부분에서 오목부를 형성할 수도 있다.
(변형예 4)
상기 실시예에서는 4색 필터에 있어서 모든 색의 색요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 예에 대해서 설명하였지만, 모든 색의 색요소(53)에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것은 필수는 아니다. 적어도 3색의 색요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 구성일 수도 있다.
(변형예 5)
상기 실시예에서는 6색 필터에 있어서 모든 색의 색요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하였지만, 6색 모든 색의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것은 필수는 아니다. 적어도 광 삼원색인 색요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 구성일 수도 있다. 또는, 적어도 광 삼원색의 색요소(53) 사이 및 광 삼원색의 보색의 색요소(53) 사이에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 구성일 수도 있다.
(변형예 6)
상기 실시예에서는 6색 필터에 있어서 모든 색의 색요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일하였지만, 6색 모든 색의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것은 필수는 아니다. 적어도 광 삼원색 중 어느 하나의 색요소(53)의 화소와, 상기 색과 보색의 관계에 있는 색의 색요소(53)의 화소에서 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 구성일 수도 있다.
(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 설치하였지만, 제 1 기판과 제 2 기판의 양쪽에 배향 규제 수단을 설치하는 것은 필수는 아니다. 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 한쪽에만 배향 규제 수단을 설치하는 구성일 수도 있다.
(변형예 8)
상기 실시예에서는 4색 필터와 6색 필터의 예에 대해서 설명하였지만, 다색 필터는 4색 또는 6색에 한정되지 않는다. 색요소의 색수(色數)는 4 이상의 어느 수(數)일 수도 있다.
(변형예 9)
상기 실시예에서는 4색 필터로서 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명)의 4색의 색요소(53)를 갖는 컬러 필터에 대해서 설명하였지만, 4색 필터의 색은 R(적색), G(녹색), B(청색), W(무색 투명)의 4색에 한정되지 않는다. 예를 들어 시안(청록색), 마젠타(자홍색), 옐로(황색)의 3색에 녹색을 더한 4색 보색 필터일 수도 있고, 다른 4색의 색요소를 갖는 4색 필터일 수도 있다.
(변형예 10)
상기 실시예에서는 6색 필터로서 R(적색), G(녹색), B(청색), 시안(청록색), 마젠타(자홍색), 옐로(황색)의 6색의 색요소(53)를 갖는 컬러 필터에 대해서 설명하였지만, 6색 필터의 색은 R(적색), G(녹색), B(청색), 시안(청록색), 마젠타(자홍색), 옐로(황색)의 6색에 한정되지 않는다. 다른 6색의 색요소를 갖는 6색 필터 일 수도 있다.
(변형예 11)
상기 실시예에서는 하나의 색요소(53) 범위 내에 연장 방향이 상이한 돌기(82) 또는 오목부(83) 또는 오목부(84)가 형성된 예에 대해서 설명하였지만, 하나의 색요소(53) 범위 내에 포함되는 배향 규제 부재의 연장 방향이 2종류인 것은 필수는 아니다. 하나의 색요소(53) 범위 내에 포함되는 배향 규제 부재의 연장 방향은 1종류일 수도 있고 3종류 이상일 수도 있다.
(변형예 12)
상기 실시예에서는 컬러 필터는 제 2 기판 상에 형성되어 있었지만, 컬러 필터를 제 2 기판 상에 형성하는 것은 필수는 아니다. 컬러 필터를 제 1 기판 상에 형성하는 구성일 수도 있다. 예를 들어 TFT 패널에서는 TFT가 형성된 소자 기판에 컬러 필터를 형성할 수도 있고, 액정층을 사이에 삽입하여 소자 기판에 대향하는 대향 기판에 컬러 필터를 형성할 수도 있다.
(변형예 13)
상기 실시예에서는 격벽(56)을 설치함으로써 색요소 영역(52)을 구성하고, 색요소 영역(52)에 색소 재료를 충전함으로써 색요소(53)를 형성하고 있었지만, 격벽(56)을 설치하는 것은 필수는 아니다. 색요소(53)끼리 서로 직접 접촉하는 구성일 수도 있다.
(변형예 14)
상기 실시예에서는 격벽(56)이나 색요소(53)를 형성하기 위해 액적 토출법을 이용하였지만, 액적 토출법에 의해 격벽(56)이나 색요소(53)를 형성하는 것은 필수는 아니다. 포토리소그래피법이나 인쇄법 등, 다른 형성 방법에 의해 격벽(56)이나 색요소(53)를 형성할 수도 있다.
(변형예 15)
상기 실시예에서는 액정 장치로서, 장치의 표시면에 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 장치의 표시면에 화상을 표시하는 액정 표시 장치 이외에도, 예를 들어 액정 프로젝터 등의 액정을 이용하는 다른 장치에도 적용할 수 있다.
(변형예 16)
상기 실시예의 6색 필터에서는 광 삼원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)의 보색인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색요소(53C, 53M, 53Y)의 면적은, R(적색), G(녹색), B(청색)의 색요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 작게 되어 있지만, 색요소(53C, 53M, 53Y)의 면적이 색요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 작은 것은 필수는 아니다. 색요소(53C, 53M, 53Y)의 면적이 색요소(53R, 53G, 53B)의 면적보다 큰 구성일 수도 있고, 색요소(53C, 53M, 53Y)의 면적이 색요소(53R, 53G, 53B)의 면적과 동일한 구성일 수도 있다.
(변형예 17)
상기 실시예에서는 색요소(53)의 형상, 즉 화소의 형상은 사각형이며, 화소가 조합된 회소의 형상도 사각형이었지만, 화소나 회소의 형상은 사각형에 한정되지 않는다. 예를 들어 화소가 삼각형으로서, 삼각형의 화소가 조합되어 삼각형이 나 사다리꼴이나 육각형의 회소를 형성하는 구성일 수도 있고, 회소가 육각형으로서, 육각형의 화소가 조합되어 회소를 형성하는 구성일 수도 있다. 또한, 상이한 형상의 화소를 조합시켜, 회소를 형성하는 구성일 수도 있다.
(변형예 18)
상기 실시예에서는 회소 필터(54, 57)는 상기 회소가 갖는 색의 색요소(53)를 1색당 1개씩 갖고 있었지만, 1회소를 구성하는 색요소가 1색당 1개인 것은 필수는 아니다. 1개의 회소 필터 중에 동일색의 색요소를 복수 구비하고, 회소 필터 내에 분산하여 배치하는 구성일 수도 있다.
본 발명에 의하면, 다색 필터를 구비하는 액정 장치 및 상기 액정 장치를 구비하는 전자 기기로서, 색 밸런스를 유지한 채 시야각을 넓힐 수 있는 액정 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (17)

  1. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 삽입된 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판의 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서,
    상기 색요소의 색을 4색 이상 갖고,
    상기 4색 이상의 색 중 적어도 3색의 소정의 색 중 어느 하나의 색인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 색 이외의 색인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이, 상기 소정의 색 중 어느 하나의 색인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향과 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 색은 삼원색인 적색, 녹색, 청색인 것을 특징으로 하는 액정 장 치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 색요소의 색이 상기 삼원색 이외의 색인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 색은 삼원색인 적색, 녹색, 청색의 각각의 보색인 청록색, 자홍색, 황색 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 색요소의 색이 상기 삼원색의 보색 이외의 색인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  7. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 삽입된 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판의 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비 하는 액정 장치로서,
    상기 색요소의 색으로서, 삼원색인 적색, 녹색, 청색과, 상기 삼원색의 보색인 청록색, 자홍색, 황색을 구비하고,
    상기 색요소의 색이 상기 삼원색 중 어느 하나인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 동일하며,
    상기 색요소의 색이 상기 삼원색의 보색 중 어느 하나인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  8. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 삽입된 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판의 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서,
    상기 색요소의 색으로서, 삼원색인 적색, 녹색, 청색과, 상기 삼원색의 보색인 청록색, 자홍색, 황색을 구비하고,
    상기 색요소의 색이 서로 보색의 관계인 상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  9. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기 판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 삽입된 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판의 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서,
    상기 색요소는 광이 투과되는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색요소와, 상기 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색요소이며,
    상기 제 1 색요소 및 상기 제 2 색요소의 적어도 한쪽에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이, 상기 제 1 색요소의 각 색 사이 또는 상기 제 2 색요소의 각 색 사이에서 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  10. 복수의 화소 전극을 갖는 전극 기판과, 상기 전극 기판에 대향하는 대향 기판과, 상기 복수의 화소 전극의 각각에 대향하는 색요소를 갖는 컬러 필터와, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판 사이에 삽입된 액정과, 상기 전극 기판과 상기 대향 기판의 적어도 한쪽의 상기 액정과 접촉하는 면에 연장되는 배향 규제 수단을 구비하는 액정 장치로서,
    상기 색요소는 광이 투과되는 유효 면적이 제 1 면적인 제 1 색요소와, 상기 유효 면적이 제 2 면적인 제 2 색요소이며,
    상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 색마다 정해지는 동시에, 제 1 색인 상기 제 1 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향과, 상기 제 1 색과 서로 보색의 관계에 있는 제 2 색인 상기 제 2 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 색요소에 대응하는 위치에 형성된 상기 배향 규제 수단의 연장 방향이 각 상기 색요소에서 동일한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  12. 제 1 항, 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배향 규제 수단의 상기 연장 방향은 제 1 연장 방향과 제 2 연장 방향이며, 하나의 상기 색요소에 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 1 항, 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 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 색요소마다 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 1 항, 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배향 규제 수단은 인접하는 상기 화소 전극의 사이의 간극(間隙)인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  17. 제 1 항, 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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