KR20070122380A

KR20070122380A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20070122380A
Application number: KR1020070060926A
Authority: KR
Inventors: 히토시 코야마
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2007-12-31
Also published as: TW200809356A; US20070296908A1; CN101097359A; KR100854029B1; JP2008003442A

Abstract

멀티 갭 구조의 반투과형의 액정표시장치에 있어서, 동일기판 위에, 반사 표시 영역을 형성하는 돌기부와 기둥 모양 스페이서의 양쪽을 형성해도, 갭의 균일성이 양호하고, 갭 얼룩이 적은 표시 품위에 뛰어난 액정표시장치를 얻는다. 동일기판 위에 있어서, 반사 표시 영역 R을 구성하는 돌기부(3)와, 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 기둥 모양 스페이서(6)를 형성하는 것으로, 돌기부(3)의 단차나 막두께 차이의 영향을 없애, 기둥 모양 스페이서(6)의 막두께를 균일하게 하여, 투과 표시 영역 T의 갭 dt를 균일하게 한다.

기둥 모양 스페이서, 투과 표시 영역, 갭

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 액정표시장치의 개략을 나타내는 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 액정표시장치의 화소를 나타내는 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 액정표시장치의 화소의 단면도이다.

도 4는 기둥 모양 스페이서를 형성하기 위한 수지막을 도포한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 액정표시장치의 화소를 나타내는 평면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 액정표시장치의 화소를 나타내는 평면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 액정표시장치의 화소를 나타내는 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 액정표시장치의 화소를 나타내는 평면도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 컬러필터 기판 2, 2R, 2G, 2B : 착색층

3 : 돌기부 4 : 대향 전극

5 : 액정층 6 : 기둥 모양 스페이서

7, 7R, 7G, 7B : 차광막 10 : 어레이 기판

11 : 투과 전극 12 : 반사 전극

20 : 기판 30 : 표시부

35 : 씰부 40, 40R, 40G, 40B : 화소

50 : 액정 패널 R : 반사 표시 영역

T : 투과 표시 영역

S : 스페이서 단부와 돌기부 단부의 간격

dt : 투과 표시 영역의 갭 dr : 반사 표시 영역의 갭

본 발명은, 액정표시장치에 관한 것이다. 예를 들면 반투과형의 액정표시장치에 적절히 이용할 수 있는 것이다.

액정표시장치는, 박형, 경량, 저소비 전력으로, 많은 기기의 표시장치로서 사용되고 있다. 특히, 휴대전화 등의 휴대 정보기기는, 강한 외광하에서나, 어두운 옥내에서도 양호한 표시를 얻을 수 있도록, 외광에 의한 반사 표시 모드와, 백라이 트에 의한 투과 표시 모드의 양쪽이 가능한 반투과형의 액정표시장치가 사용되고 있다.

반투과형의 액정표시장치는, 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워진 액정 패널과, 백라이트 등으로 구성된다. 표시부를 구성하는 매트릭스 모양으로 배열된 화소의 표시 영역은, 반사 전극이 배치된 반사 표시 영역과, 투과 전극이 배치된 투과 표시 영역으로 구성되고 있다.

여기에서, 투과 표시 영역은 빛이 액정을 1회만 통과하는 반면, 반사 표시 영역에서는 빛은 액정을 왕복하므로, 양호한 광학특성을 얻기 위해서, 같은 광학적거리가 되도록, 투과 표시 영역의 액정층의 두께(이하, 갭)에 대하여, 반사 표시 영역의 갭이 거의 절반이 되도록, 어레이 기판 또는 컬러필터 기판 위에 돌기부를 형성한 멀티 갭 구조의 반투과형의 액정표시장치가 개발되고 있다(예를 들면 특허문헌 1, 2, 3).

[특허문헌 1] 일본국 특개 2005-107494호(도 1, 도 2, 도 8, 도 9)

[특허문헌 2] 일본국 특개 2002-72220호(도 1, 도 3, 도 5, 도 7)

[특허문헌 3] 일본국 특개 2002-214624호(도 1, 도 6, 도 7)

종래의 반투과형의 액정표시장치에서는, 갭을 유지하는 기둥 모양 스페이서는 반사 표시 영역에 형성되고 있다. 반사 표시 영역의 작은 갭을 구성하기 위해, 기판 위에 투명한 감광성 수지를 사용하여 돌기부를 형성하고, 또한, 이 돌기부 위 에 기둥 모양 스페이서를 배치하면, 투과 표시 영역의 갭 차이가 커지게 된다는 문제가 있었다. 이것은, 투과 표시 영역의 갭은 돌기부의 막두께와 기둥 모양 스페이서의 막두께의 합으로 결정되므로, 돌기부의 막두께 편차와 기둥 모양 스페이서의 막두께 차이의 양쪽에 의해 영향을 받기 때문이다. 투과표시 영역의 갭 차이는, 투과 표시 모드의 표시 얼룩으로서 시인되지만, 액정표시장치의 표시 품위는, 투과 표시 모드가 강조된다는 문제가 있었다.

또한 동일 기판에 있어서, 돌기부 위에 기둥 모양 스페이서를 형성할 경우, 기둥 모양 스페이서를 구성하는 수지막의 도포에 스핀 코트 등을 사용하면, 돌기부상의 수지막의 막두께는, 이 수지막의 점성등의 물성에 의존할 뿐만 아니라, 돌기부의 단차나 그 면적의 영향을 받으므로, 돌기부가 형성되지 않은 평탄한 기판보다 수지막의 막두께가 변동되기 쉽다는 문제가 있었다. 이 결과, 반사 표시 영역의 기둥 모양 스페이서의 막두께 편차가 커지고, 투과 표시 영역뿐만 아니라 반사 표시 영역에도 갭 얼룩이 생기므로, 투과 표시 모드 및 반사 표시 모드의 양쪽에서, 액정표시장치의 표시 품위를 현저히 저하시키고 있었다.

한편, 돌기부와 기둥 모양 스페이서를 별도의 기판에 형성할 경우, 기둥 모양 스페이서의 막두께는 돌기부의 영향을 받지 않지만, 2장의 기판을 서로 붙일 때에, 기둥 모양 스페이서와 돌기부의 단부가 근접하고 있으면, 돌기부와 기둥 모양 스페이서의 위치맞춤 정밀도가 문제가 되는 경우가 있었다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 행해진 것으로, 동일기판 위에, 돌기부 및 기둥 모양 스페이서의 양쪽을 형성하는 경우에 있어서, 기둥 모양 스페이 서의 막두께 차이를 억제하여, 갭 얼룩이 적은 표시 품위에 뛰어난 멀티 갭 구조의 반투과형의 액정표시장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 액정표시장치는, 제1의 기판과 제2의 기판에 의해 끼워지는 액정층과, 액정층을 유지하는 기둥 모양 스페이서와, 표시부를 구성하는 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소와, 화소는 제1의 표시 영역과 제2의 표시 영역을 구비하고, 제1의 표시 영역은, 제2의 표시 영역보다도 액정층의 두께가 얇고, 제1의 기판에는, 제1의 표시 영역에 돌기부가 형성되고, 돌기부가 형성되지 않은 제2의 표시 영역에만 기둥 모양 스페이서가 형성되는 것을 특징으로 한다.

실시예 1.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 액정표시장치의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 실시예 1에 있어서의 액정표시장치의 화소를 나타내는 평면도이며, 도 3은, 도 2의 화소의 II-II절단면에 있어서의 단면도이다. 또한, 이하의 도에 있어서, 동일한 부호는, 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.

도 1에 있어서, 액정 패널(50)은, 액정층(5)을 끼우는 제1의 기판인 컬러필터 기판(1)과, 제2의 기판인 어레이 기판(10)으로 이루어진다. 표시부(30)는 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(40)로 구성된다. 표시부(30)의 외주에는, 표시부 주변 차광막(70)이 형성되어, 이 표시부 주변 차광막(70)영역에 액정층(5)을 봉 하는 씰재가 형성된 씰부(35)가 설치된다.

여기에서는 도시하지 않지만, 액정 패널(50)의 표면 및 이면에는, 위상차판이 부착된 편광판이 부착되고, 어레이 기판(10)의 배면에는 백라이트가 배치된다. 이 기본구성은, 종래의 액정표시장치와 동일하다.

다음에 본 발명의 주요부의 상세를, 도 2 및 도 3에 의해 설명한다. 액정표시장치의 표시부(30)를 구성하는 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(40)는, 적색, 녹색, 청색의 3색이 있으며, 3화소 40R, 40G, 40B가 컬러 표시를 구성하기 위한 기본화소단위가 되고 있다. 각 화소 4OR, 40G, 40B는, 갭이 다른 표시 영역을 가지고, 제1의 표시 영역인 반사 표시의 반사 표시 영역 R과, 제2의 표시 영역인 투과 표시의 투과 표시 영역 T로 이루어진다. 여기에서는, 각 화소 40R, 40G, 40B는, 세로 150㎛ X 가로 50㎛의 사이즈로서, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 상측이 투과 표시 영역 T, 하측이 반사 표시 영역 R로 상하로 나뉜 구성으로 했지만, 좌우로 나누어도 상관없다. 이 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R의 면적비율은 목적에 따라 설계가능하다.

또한 여기에서는, 하나의 화소(40)를 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R로 나누었지만, 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R이 다른 화소로 해도 된다.

각 화소 40R, 40G, 40B의 외주부에는, 패턴간의 빛 누설이나 액정배향 불량영역을 차광하기 위해, 금속막 또는 흑색수지로 이루어지는 차광막 7R, 7G, 7B가 형성되어 있다. 여기에서는, 막두께가 약 0.15㎛로 얇은 산화크롬으로 이루어지는 차광막 7R, 7G, 7B로 했다.

또한, 여기에서 말하는 투과 표시 영역 T 또는 반사 표시 영역 R은, 각 표시 모드에 기여하는 개구부 뿐만 아니라, 그 개구부 주변에 배치된 차광막 7R, 7G, 7B의 부분도 포함한 영역을 나타내는 것으로 한다.

컬러필터 기판(1)은, 화소 40R, 40G, 40B에 대응하고, 적색, 녹색, 청색의 3색으로 이루어지는 착색층 2R, 2G, 2B가 형성된다. 또한 컬러 표시의 3색은 이에 한정되지 않고, 옐로, 마젠타(magenta), 시안(cyan)의 3색 구성이어도 되고, 또는 4색 이상의 착색층(2)의 구성으로 해도 된다.

또한 착색층 2R, 2G, 2B는, 매트릭스 모양으로 배열된 화소(40)에 있어서, 상하로 인접하는 같은 색의 화소 40R, 40G, 40B에 걸쳐 연속하는 스트라이프 구성으로 했다.

착색층 2R, 2G, 2B의 막두께는, 일반적으로 0.5∼35㎛정도로 설정된다. 여기에서는, 착색층 2R, 2G, 2B가 동일 막두께이고, 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R에 있어서도 동일 막두께인 약 1.2㎛로 했다.

이 착색층 2R, 2G, 2B 위에, 투과 표시 영역 T의 갭 dt보다도 작은 반사 표시 영역 R의 갭 dr을 구성하는 돌기부(3)가 형성되어 있다. 돌기부(3)는, 아크릴계의 투명한 감광성 수지로 이루어지고, 스핀 코트 등에 의해 원하는 막두께로 도포하여, 마스크 패턴으로 노광, 현상한다. 여기에서는, 돌기부(3)는 각 화소 40R, 40G, 40B 마다 섬 모양의 고립 패턴으로서 형성했다. 이것은, 특히 필요 없는 돌기부(3)가 화소면적에 차지하는 비율을 작게하여, 돌기부(3)가 기둥 모양 스페이서(6)의 형성에 주는 영향을 작게하기 위함이지만, 나중에 상세히 설명한다.

돌기부(3)는, 투과 표시 영역 T의 갭 dt에 대하여, 반사 표시 영역 R의 갭 dr이 약 1/2dt가 되는 막두께로 형성했다. 이에 따라 투과 표시 영역 T에서는 빛이 액정층(5)을 1회만 통과하지만, 반사 표시 영역 R에서는 빛은 액정층(5)을 왕복하므로, 광학적거리는 거의 같아진다. 여기에서는, 투과 표시 영역 T의 갭 dt이 3.8㎛, 반사 표시 영역 R의 갭 dr을 2.0㎛, 돌기부(3)의 막두께는 1.8㎛로 했다. 돌기부(3)를 컬러필터 기판(1)에 형성할 경우에는, 돌기부(3)안을 빛이 왕복하기 위해 투명일 필요가 있다.

착색층 2R, 2G, 2B 및 돌기부(3) 위의 전체면에, ITO로 이루어지는 대향 전극(4)이 형성되어 있다. 단, 예를 들면 IPS모드(In Plane Switching Mode)와 같이, 기판과 수평한 방향의 전계에 의해 액정층(5)을 움직여서 표시를 행하는 모드의 경우에는, 컬러필터 기판(1)위에 대향 전극(4)은 불필요하다.

다음에 기둥 모양 스페이서(6)는, 좌우에 인접하는 화소 40B, 40R의 경계부에, 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 있어서, 차광막 7R의 영역에 아크릴계의 감광성 수지를 사용하여 형성되어 있다. 기둥 모양 스페이서(6)는, 아크릴, 폴리이미드 등의 비감광성 수지, SiO2등의 무기재로 형성해도 되지만, 감광성으로 형성되는 것이 제조 공정을 줄이는 데 바람직하다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)는, 상하로 인접하는 화소 40R의 돌기부(3)의 단부간의 거의 중앙에 배치되어 있다. 이것은, 돌기부(3)의 단차의 영향을 가장 최소화하기 위해서이지만, 나중에 설명한다.

기둥 모양 스페이서(6)의 단면형상은, 컬러}필터 기판(1)측의 저면보다 윗면 이 약간 가는 지름으로 되어 있다. 또한 평면형상은, 여기에서는 원형으로 하고 있지만, 타원형, 사각형, 다각형 등의 임의의 형상이 마스크 패턴으로 설계가능하다. 또한 배치 위치, 사이즈, 수도 마찬가지로 마스크 패턴으로 임의로 설계가능하다.

기둥 모양 스페이서(6)가, 투명수지인 경우는, 기둥 모양 스페이서(6)안을 빛이 투과하므로, 빛누설이 문제가 되는 경우에는, 기둥 모양 스페이서(6)의 위치에도 차광막(7)을 배치한다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)는, 흑색수지인 경우에는, 항상 차광되므로 차광막(7)은 없어도 된다.

단, 기둥 모양 스페이서(6)의 주변은, 이 돌기물의 영향으로, 배향막의 막두께가 두꺼워지고, 러빙 브러시가 충분히 접촉하지 않기 때문에, 러빙 처리가 정상적으로 행해지기 어렵다. 이 때문에, 기둥 모양 스페이서(6)의 주변에 액정배향불량이 발생하기 쉬우므로, 차광막(7)을 배치하는 것이 바람직하다.

여기에서는, 도 2와 같이, 기둥 모양 스페이서(6)를, 좌우에 인접하는 화소 40B, 40R의 경계부의 차광막 7R의 영역에 배치했으므로, 개구율을 낮추지 않고, 빛누설이나 액정배향불량을 가릴 수 있어, 표시 품위에 영향을 억제할 수 있다.

또한 기둥 모양 스페이서(6)는, 적색 화소 40R에만 3화소 마다 배치했지만, 임의의 수의 화소마다라도 상관없다. 예를 들면 기둥 모양 스페이서(6)는, 가로 6화소×세로 2화소의 12화소 마다, 하나의 빨강의 화소 40R에만 배치해도 좋다.

여기에서, 기둥 모양 스페이서(6)를, 적색 화소 40R에 배치한 이유는, 컬러필터 기판(1)에 착색층(2)을 형성하는 공정에서, 적색의 착색층 2R이 최초로 형성되므로, 컬러필터 기판(1)에 단차가 적고, 적색의 착색층 2R의 막두께의 균일성이, 이 후에 형성되는 녹색이나 청색 착색층 2G, 2B보다도 좋기 때문이다. 따라서, 기둥 모양 스페이서(6)는, 컬러필터 기판(1)에 최초로 형성하는 색의 착색층(2) 위에 형성하는 것이 바람직하다.

또한 기둥 모양 스페이서(6)는, 착색층(2)의 형성 순서에 의하지 않고, 청색 화소 40B에 배치해도 된다. 이것은 사람의 눈의 특성으로서 청색 시감도가 낮기 때문에, 차광되지 않는 액정배향불량이 있어도 눈에 띄지 않기 때문이다.

다음에 어레이 기판(10)위에는, 화소전극이 되는 투과 표시 영역 T에 형성된 ITO등의 투명도전 막으로 이루어지는 투과 전극(11)과, 반사 표시 영역 R에 형성된 알루미늄, 은, 백금 등의 고반사율의 금속막으로 이루어지는 반사 전극(12)이 형성된다.

일반적으로, 반사 표시로서 화이트를 표시하기 위해서는 산란성이 필요하고, 컬러 필터 기판(1)에 접착하는 위상차판이 부착된 편광판 또는 접착재에 산란층을 설치한다. 또는, 반사 전극(12)의 표면을 요철로 한다. 또는, 착색층 2R, 2G, 2B 또는 돌기부(3)를 구성하는 투명 수지에 미립자를 섞어 산란성을 갖게 해도 좋다.

또한, 도시하지 않지만, 투과 전극(11) 및 반사 전극(12)은, 각 화소(40)에 설치된 스위치 소자인 TFT에 접속된다. 또한 구동전압을 유지하는 저장용량부도 형성되어 있다.

또한 컬러필터 기판(1) 및 어레이 기판(10)의 최상층에는 액정배향을 행하기 위한 폴리이미드 등으로 이루어지는 배향막이 형성되어, 액정배향시키는 방향으로 러빙 처리가 행해지고 있다.

다음에 기둥 모양 스페이서(6)를 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 형성하는 효과에 대하여 설명한다. 도 4는, 설명을 간단히 하기 위해, 돌기부(3)만이 형성된 기판(20)에 기둥 모양 스페이서(6)를 형성하기 위한 수지막(60)을 스핀 코트로 도포한 단면도를 나타낸다. 돌기부(3)위에 기둥 모양 스페이서(61)를 형성하면, 이미 설명한 바와 같이, 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 돌기부(3)의 막두께와 기둥 모양 스페이서(61)의 막두께의 합으로 결정되므로, 돌기부(3)의 막 두께 차이와 기둥 모양 스페이서(61)의 막두께 차이 양쪽의 영향을 받는다.

이에 대하여 돌기부(3)가 형성되지 않는 영역에, 기둥 모양 스페이서(6)를 형성하면, 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 기둥 모양 스페이서(6)가 되는 수지막(60)의 막두께만으로 결정된다. 따라서, 돌기부(3)의 막두께 차이는 관계없게 되므로 갭 dt의 차이를 저감할 수 있다.

단, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 돌기부(3)의 단부 근방에서는, 수지막(60)의 막두께는 돌기부(3)의 단차에 의해 영향을 받으므로 변화가 크다. 따라서, 돌기부(3)가 형성되지 않은 영역에서, 돌기부(3)의 단부로부터 떨어진 평탄한 영역에, 기둥 모양 스페이서(6)를 형성하는 쪽이, 수지막(60)의 막두께가 균일하게 된다. 예를 들면 기둥 모양 스페이서(6)를 형성하는 위치는, 기둥 모양 스페이서(6)의 단부와 돌기부(3)의 단부와의 간격 S로 하면, 돌기부(3)의 단차의 영향이 적어지도록, 돌기부(3)의 막두께의 적어도 2배 이상의 간격 S로 하는 것이 바람직하다. 돌기부(3)의 막두께는, 일반적으로 1.5∼3.0㎛이므로, 간격 S는 10㎛ 이상으로 하면 된다.

특히, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 기둥 모양 스페이서(6)의 단부와 인접하는 돌기부(3)의 단부까지의 최소의 간격 S가 최대가 되도록, 기둥 모양 스페이서(6)는, 인접하는 돌기부(3)의 단부 사이의 거의 중앙에 배치하는 것이 더욱 바람직하다.

또한 기둥 모양 스페이서(6)를 스핀 코트 등을 사용하여 형성할 경우, 돌기부(3)의 화소면적에 차지하는 비율은 약 3/4 (약 75％）이하인 것이 바람직하다. 돌기부(3)의 화소 면적에 차지하는 비율이 약 3/4을 넘으면, 돌기부(3)가 형성되지 않은 영역에 있어서도, 기둥 모양 스페이서(6)의 막두께가 변동하기 쉽다는 문제가 있다. 이 이유는, 돌기부(3)의 화소면적에 차지하는 비율이 높으면, 기둥 모양 스페이서(6)를 구성하는 수지막(60)을 스핀코트 할 때, 돌기부(3)의 형성 영역의 면적쪽이 지배적이 되므로, 스핀 코트로 형성되는 막두께는, 돌기부(3)의 형성 영역쪽이 기판(20)의 평탄한 기준면이 되도록 형성되고, 반대로 돌기부(3)가 형성되지 않은 영역쪽이 기판(20)에 부분적으로 형성된 홈부 상태가 되므로, 홈부쪽이 막두께 차이가 발생하기 쉽다고 생각할 수 있다. 따라서, 반사 전극(12)에 배치되지 않고 반사 표시에 기여하지 않는 돌기부(3)의 영역은 작게 하고, 돌기부(3)가 기둥 모양 스페이서(6)의 형성에 주는 영향을 작게 하는 것이 바람직하다.

동일한 이유로, 돌기부(3)가 형성된 반사 표시 영역 R에, 기둥 모양 스페이서(6)의 사이즈에 가까운 콘택홀부(개구부)를 형성하고, 동일 기판 위에, 콘택홀부에 기둥 모양 스페이서(6)를 스핀 코트 등을 사용하여 형성할 경우, 콘택홀부는 화소 면적에 차지하는 비율이 매우 작기 때문에, 콘택홀부의 수지막(60)의 막두께는, 실질적으로 콘택홀부가 없는 돌기부(3)위에 기둥 모양 스페이서(61)를 형성한 수지막(60)의 막두께와, 돌기부(3)의 막두께의 합에 거의 같아지게 된다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)와 돌기부(3)의 단부가 근접하고 있으므로, 돌기부(3)의 단차에 의해 영향도 받기 쉽다. 따라서, 기둥 모양 스페이서(6)의 막두께의 차이는 거의 개선되지 않는다.

이와 같이, 반사 표시 영역 R에 돌기부(3)가 부분적으로 형성되지 않는 콘택홀부를 형성하여, 기둥 모양 스페이서(6)를 배치하는 것보다도, 돌기부(3)의 단부로부터 충분히 떨어진 위치에 배치할 수 있는 넓은 면적을 가지는 투과 표시 영역 T에 기둥 모양 스페이서(6)를 형성하는 쪽이, 막두께의 차이를 작게 할 수 있다.

여기에서, 기둥 모양 스페이서(6)의 직경은, 4㎛이상인 것이 바람직하다. 기둥 모양 스페이서의 직경이 4㎛보다 작을 경우, 컬러 필터 기판(1)과 어레이 기판(10)을 씰재로 서로 붙일 때, 기둥 모양 스페이서(6)가 인가되는 하중을 견딜 수 없어, 소성변형을 일으켜 소정의 패널 갭을 얻을 수 없는 경우가 있기 때문이다.

또한 기둥 모양 스페이서(6)의 직경은 30㎛이하인 것이 바람직하다. 컬러필터 기판(1)과 어레이 기판(10)을 씰재로 서로 붙일 때 위치 맞춤의 미세 조정을 행할 때에, 기둥 모양 스페이서(6)의 직경이 30㎛보다 클 경우, 이 미세 조정시에 기둥 모양 스페이서(6)와 대향하는 기판과의 마찰응력으로 인해 기둥 모양 스페이서(6)가 변형되거나, 벗어나게 되는 경우가 있기 때문이다. 물론 기둥 모양 스페이서(6)가 형성된 영역은, 표시에 기여하지 않기 때문에, 영역을 크게 하지 않는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 기둥 모양 스페이서(6)는 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 형성되므로, 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 돌기부(3)의 단차나 막두께 차이의 영향을 받지 않는다. 따라서, 투과 표시 영역 T의 갭 dt를 균일하게 할 수 있고, 갭 얼룩이 적은 표시 품위에 뛰어난 액정표시장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

실시예 2.

실시예 1에 있어서는, 돌기부(3)가 형성되지 않은 착색층(2)위에 기둥 모양 스페이서(6)가 형성되는 경우에 대해서 나타냈지만, 도 5에 나타내는 바와 같이, 돌기부(3)뿐만아니라 착색층(2)도 형성되지 않은 영역에, 기둥 모양 스페이서(6)를 형성해도 상관없다. 여기에서는, 좌우에 인접하는 화소 40R, 40G의 경계부에서, 차광막 7R, 7G가 형성된 영역에 있어서, 착색층 2R, 2G가 부분적으로 형성되지 않는다. 또한 착색층 2R, 2G, 2B가 형성되지 않은 영역이 상하로 스트라이프 모양으로 연장되고 있다. 이 착색층 2R, 2G가 형성되지 않은 영역에, 기둥 모양 스페이서(6)가 형성되어 있다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)는, 상하로 인접하는 화소 40R, 40G의 돌기부(3)의 단부간의 거의 중앙에 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 좌우에 인접하는 화소 40R, 40G의 경계부에 기둥 모양 스페이서(6)를 배치하고 있지만, 기둥 모양 스페이서(6)는 착색층 2R, 2G위에는 형성되지 않는다. 따라서, 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 착색층 2R, 2G의 위치맞춤 오차에 의해, 착색층 2R, 2G가 부분적으로 겹치는 것에 의한 막두께 차이의 영향을 받지 않는 효과가 있다.

실시예 3.

실시예 1 및 실시예 2에 있어서는, 컬러필터 기판(1)에 형성한 돌기부(3)는, 도 2 및 도 5와 같이, 각 화소(40)에서 섬 형상의 고립 패턴으로서 형성했지만, 도 6과 같이, 복수의 화소 40R, 40G, 40B에 걸쳐 연속한 스트라이프 모양으로 형성해도 상관없다. 여기에서는, 기둥 모양 스페이서(6)는, 좌우에 인접하는 화소 40R, 40G의 경계부에서 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 있어서, 차광막 7R, 7G가 형성된 영역에 형성되어 있다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)는 상하에 인접하는 화소 40R, 40G의 돌기부(3)의 단부 간의 거의 중앙에 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 기둥 모양 스페이서(6)는 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 형성되므로, 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 돌기부(3)의 단차나 막두께 차이의 영향을 받지 않는다. 또한, 돌기부(3)를 섬 형상의 고립 패턴으로서 형성하는 경우에 비교하여, 좌우에 인접하는 화소(40)의 경계부에 있는 돌기부(3)의 단차의 수를 적게 할 수 있으므로, 단차부에서 발생하기 쉬운 액정배향불량의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.

실시예 4.

실시예 1에 있어서는, 돌기부(3) 및 기둥 모양 스페이서(6)는, 도 3과 같이 제1의 기판을 컬러필터 기판(1)으로서 형성했지만, 도 7에 나타나 있는 바와 같이 돌기부(3) 및 기둥 모양 스페이서(6)는, 제1의 기판을 어레이 기판(10)으로서 형성해도 상관없다. 이 실시예에서는, 평면도는 도 2와 같다. 반사 전극(12)은 돌기부(3)위로 형성되고, 기둥 모양 스페이서(6)는 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표 시 영역 T에 형성된다. 여기에서는, 좌우에 인접하는 화소 40B, 40R과의 경계부의 차광막 7R의 영역에 대향하는 어레이 기판(10)위에 형성되어 있다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)는, 상하에 인접하는 화소 40R의 돌기부(3)의 단부간의 거의 중앙에 배치되어 있다. 또한, 여기에서는 돌기부(3)를 평탄하게 하고 있지만, 반사 전극(12)에 산란성을 갖게 하기 위해, 돌기부(3)에 요철을 형성해도 좋다.

본 실시예에서는, 어레이 기판(10)에 돌기부(3)을 형성할 경우에 있어서도, 기둥 모양 스페이서(6)를 돌기부(3)가 형성되지 않은 투과 표시 영역 T에 형성하는 것으로, 실시예 1과 마찬가지로 기둥 모양 스페이서(6)의 막 두께를 균일하게 할 수 있는 효과가 있다. 그리고 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 돌기부(3)의 단차나 막두께 차이의 영향을 받지 않으므로, 균일하게 할 수 있는 효과가 있다.

실시예 5.

실시예 1에 있어서는, 돌기부(3)는 섬 형상의 고립 패턴이었지만, 도 8에 나타내는 바와 같이, 반대로, 돌기부(3)는 화소(40)전체에 걸쳐 연속해서 형성하고, 돌기부(3)가 형성되지 않은 영역은, 각 화소(40)에 섬 형상의 고립 패턴으로 되어 있는 구성으로 해도 된다. 이 실시예에서는, 투과 표시 영역 T는, 반사 표시 영역 R로 둘러싸인 형상을 하고 있다. 또한 돌기부(3)와 기둥 모양 스페이서(6)는, 여기에서는 어레이 기판(10)에 형성했지만, 컬러필터 기판(1)에 형성해도 좋다.

기둥 모양 스페이서(6)는, 화소(40B)의 돌기부(3)로 둘러싸인 투과 표시 영역 T의 거의 중앙의 투과 전극(11)위에 형성되어 있다. 또한 기둥 모양 스페이서(6)의 위치에는 개구율을 중시하여 차광막(7B)은 배치하고 있지 않다. 이것은, 이미 설명한 바와 같이, 사람의 눈의 특성으로서 청색 시감도가 낮기 때문에, 다소의 액정배향불량이면 눈에 띄지 않기 때문이다. 물론, 콘트라스트를 높이기 위해서, 차광막(7B)을 배치해도 좋다.

본 실시예에서는, 기둥 모양 스페이서(6)를 돌기부(3)가 형성되지 않는 투과 표시 영역 T의 거의 중앙에 형성하는 것으로, 실시예 1과 마찬가지로, 기둥 모양 스페이서(6)의 막두께를 균일하게 할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 투과 표시 영역 T의 갭 dt는, 돌기부(3)의 단차나 막두께 편차의 영향을 받지 않으므로, 균일하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 기둥 모양 스페이서의 막두께 차이가 저감하여, 갭 얼룩이 적은 표시 품위에 뛰어난 액정표시장치를 얻을 수 있다.

Claims

제1의 기판과 제2의 기판에 의해 끼워지는 액정층과,

상기 액정층을 유지하는 기둥 모양 스페이서와,

표시부를 구성하는 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소와,

상기 화소는 제1의 표시 영역과 제2의 표시 영역을 구비하고,

상기 제1의 표시 영역은, 상기 제2의 표시 영역보다도 상기 액정층의 두께가 얇고,

상기 제1의 기판에는, 상기 제1의 표시 영역에 돌기부가 형성되고,

상기 돌기부가 형성되지 않은 상기 제2의 표시 영역에만, 상기 기둥 모양 스페이서가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,

기둥 모양 스페이서가 형성되는 위치에, 차광막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2항에 있어서,

기둥 모양 스페이서가 형성되는 위치에, 착색층이 배치되지 않는 것을 특징 으로 하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,

돌기부는 각 화소에서 섬 형상의 고립 패턴으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,

돌기부는 복수의 화소에 걸쳐 연속한 스트라이프 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,

돌기부의 화소면적에 차지하는 비율이, 75％이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,

기둥 모양 스페이서의 단부와 돌기부 단부의 간격이, 상기 돌기부의 막두께 의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,

기둥 모양 스페이서는, 인접하는 돌기부의 단부 사이의 거의 중앙에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.