KR20080015516A - 액정 표시 소자 - Google Patents

액정 표시 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20080015516A
KR20080015516A KR1020087000951A KR20087000951A KR20080015516A KR 20080015516 A KR20080015516 A KR 20080015516A KR 1020087000951 A KR1020087000951 A KR 1020087000951A KR 20087000951 A KR20087000951 A KR 20087000951A KR 20080015516 A KR20080015516 A KR 20080015516A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display element
substrate
support
Prior art date
Application number
KR1020087000951A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100934332B1 (ko
Inventor
준지 도미따
Original Assignee
후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지쯔 가부시끼가이샤 filed Critical 후지쯔 가부시끼가이샤
Publication of KR20080015516A publication Critical patent/KR20080015516A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100934332B1 publication Critical patent/KR100934332B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133305Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1341Filling or closing of cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13718Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

도트 매트릭스형의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에서, 스트라이프 형상으로 형성된 주사 전극(43) 사이의 공극 부분에, 모든 브랜치의 선단부가 굵게 되어 있는 대략 십자 형상의 지주(101)를 형성한다. 지주(101)의 가로 방향(주사 전극(43)의 길이 방향에 평행한 방향)의 브랜치의 선단부의 양측은 주사 전극(43)의 표면에 접촉하여 형성된다. 지주(101)의 가로 방향의 브랜치의 선단부 이외의 부분과 중심부는 하면 기판의 표면에 접촉하여 형성된다. 하면 기판(101)은 플라스틱 필름이고, 지주(101)는 접착성의 벽면 구조체이다. 지주(101)의 주사 전극면에 대한 밀착력은, 하면 기판면(플라스틱 필름의 수지면)에 대한 밀착력보다도 높다.
벽면 구조체, 플라스틱 필름, 하면 기판, 콜레스테릭 액정

Description

액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT}
본 발명은, 도트 매트릭스 방식의 액정 표시 소자에 관한 것으로, 특히 가요성이 우수한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
금후, 전원이 없어도 표시 유지 가능하며, 표시 내용을 전기적으로 재기입 가능한 전자 페이퍼가 급속히 보급될 것으로 예상되고 있다. 전자 페이퍼는, 전원을 절단하여도 메모리 표시 가능한 초저소비 전력과, 눈에 편안하고, 피로해지지 않는 반사형의 표시와 종이와 같은 가요성이 있는 플렉시블하며 박형인 표시체의 실현을 목표로 하여 연구가 진행되고 있다. 전자 페이퍼의 응용으로서는, 전자 북, 전자신문, 전자 포스터 등등이 고려되고 있다.
전자 페이퍼는, 표시 방식의 차이에 따라, 전기 영동 방식, 트위스트 볼 방식, 액정 표시 디스플레이, 유기 EL 표시 디스플레이 등으로 분류된다.
전기 영동 방식은, 대전 입자를 공기 내나 액체 내로 이동시키는 방식이다. 트위스트 볼 방식은, 2색으로 색 분리된 대전 입자를 회전시키는 방식이다. 유기 EL 표시 디스플레이(유기 일렉트로 루미네센스 표시 디스플레이)는, 유기 재료로 이루어지는 복수의 박막을 음극과 양극의 사이에 둔 구조의 자발광형의 디스플레이이다. 액정 디스플레이는, 액정층을 각각 화소 전극과 대향 전극의 사이에 둔 구 조를 갖는 비자발광형의 디스플레이이다.
액정 디스플레이에 의한 전자 페이퍼는, 액정층의 간섭 반사를 이용한 쌍안정성이 있는 선택 반사형의 콜레스테릭 액정을 이용하여 연구·개발이 진행되고 있다. 여기에서, 쌍안정성이란, 액정이 2개의 서로 다른 배향 상태에서 안정성을 나타내는 성질이며, 콜레스테릭 액정은, 플래너(planer)와 포컬 코닉(focal_conic)이라고 하는 2개의 안정 상태가 전계 제거 후에도 장시간 유지되는 성질을 갖고 있다. 콜레스테릭 액정에서는, 플래너 상태에서 입사광이 간섭 반사되며, 포컬 코닉 상태에서는 입사광이 투과한다. 이 때문에, 액정층에 콜레스테릭 액정을 이용한 액정 패널에서는, 액정층에서의 입사광의 선택 반사에 의해 광의 명암을 표시할 수 있기 때문에, 편광판이 불필요해진다. 또한, 콜레스테릭 액정은 카메라 네마틱 액정이라고도 불린다.
액정 디스플레이의 컬러 표시에서 압도적으로 유리한 것이 콜레스테릭 액정 방식이다. 콜레스테릭 액정 방식은, 액정의 간섭에 의해 색을 반사하기 때문에, 적층하는 것만으로, 컬러 표시가 가능하게 된다. 이 때문에, 콜레스테릭 액정을 이용하는 액정 표시 방식(여기에서는, 편의상, 콜레스테릭 액정 방식이라고 함)은, 상기 전기 영동 방식 등의 다른 방식에 비해, 컬러 표시의 점에서 압도적으로 우위이다. 다른 방식의 경우에는, 화소마다 3색으로 분할 도포한 컬러 필터를 배치할 필요가 있기 때문에, 콜레스테릭 액정 방식과 비교한 경우, 명도가 1/3로 된다. 이 때문에, 다른 방식에서는, 밝기의 향상이, 전자 페이퍼를 실현화하는 데에 있어서는 큰 장해로 된다.
이상 설명한 바와 같이, 콜레스테릭 액정 방식은, 컬러 표시의 전자 페이퍼의 유력한 방식이지만, 전자 페이퍼의 특징인 가요성의 부여가 최대의 과제였다.
액정 표시 소자는, 수㎛갭의 균일한 셀이 필요하며, 일반적으로는, 상하의 글래스 기판 사이에 액정층(수㎛)을 두는 구조로 셀이 형성되어 있다. 일반적인 TN(Twisted Nematic)형이나 STN(Super Twisted Nematic)형의 액정 패널에서는, 투명한 특수 수지로 만든 필름 기판을 이용한 액정 표시 소자(플라스틱 액정)도 일부실현되고 있다. 플라스틱 액정은, 글래스 기판의 액정에 비해 박형화나 경량화가 가능하고, 또한, 고내구성이 있어 굽힘에 대한 강도도 크다. 따라서, 종이와 같이 자유자재로 절곡 가능하여 전자 페이퍼에 바람직하다.
TN형이나 STN형의 액정 패널에서 균일한 셀 갭을 실현하기 위해서, 종래, 도 1에 도시한 바와 같은 원 기둥 형상의 지주 스페이서(5)를 화소의 네 구석에 배설하는 구성이 제안되어 있다.
도 1에 도시하는 TN형 혹은 STN형의 액정 패널은, 상면 기판(1) 상의 블랙 매트릭스(6)의 격자점에 대응하는 위치에 지주 스페이서(5)를 배설한 구성으로 되어 있고, 그 지주 스페이서(5)에 의해 등간격으로 유지된 상면 기판(1)과 하면 기판(2) 사이에 액정층이 배설된 구성으로 되어 있다.
지주 스페이서(5)는 하면 기판(2) 상에 형성되어 있고, 하면 기판(2) 상에는 지주 스페이서(5) 이외에, 그 외주부에, 상면 기판(1)과 하면 기판(2)을 접착하기 위한 씰 재(3)가 형성되어 있다. 씰 재(3)는 인쇄 등으로 형성하는 접착재이며, 그 한변(3a)의 중앙에는 개구부가 형성되어 있고, 그 개구부의 양 끝이 연신하여 액정의 주입구(4)를 형성하고 있다. 즉, 씰 재(3)의 일부가 액정의 주입구(4)로 되어 있고, 이 주입구(4)를 통하여, 씰 재(3)로 둘러싸여진 영역 내에 액정을 주입하는 구성으로 되어 있다.
하면 기판(1)의 표면과 상면 기판(2)의 이면에는, 각각, 복수의 투명한 열 전극(도시되지 않음)과 그 열 전극과 수직으로 교차하는 복수의 투명한 행 전극(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 상면 기판(2)의 이면에는, 블랙 매트릭스(6)가 형성되어 있다. 액정층에 선택 반사형의 콜레스테릭 액정을 이용한 상기구성의 액정 표시 소자에서는, 상방 또는 하방의 대향 위치에 전극이 형성되어 있지 않은 화소 사이의 부분이 항상 점등하게 된다. 이 때문에, 이 상시 점등을 방지하여 화소의 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 블랙 매트릭스(6)가 형성되어 있다. 지주 스페이서(5)와 같은 원 기둥 또는 각 기둥의 스페이서의 형성 방법에 대해서는, 일본 실개소 58-13515호 공보나 일본 특개평 8-76131호 공보에서, 포토리소그래피법을 이용한 형성 방법이 제안되어 있다. 또한, 스페이서의 형상이 십자형의 액정 표시 소자에 대해서는, 일본 특개 2001-36240호 공보나 특허 제3456896호에 제안되어 있다.
그러나, 선택 반사형의 콜레스테릭 액정 방식의 표시 패널의 경우에는, 균일한 셀 갭을 실현한 것만으로는 가요성을 부여할 수는 없다. 그 이유는, 액정은 액체이기 때문에, 액정 패널을 구부리거나, 그 표시면을 누르거나 하면, 그들 동작에 의해 가해지는 힘에 의해 액정이 유동하여, 표시 상태가 변화되게 되기 때문이다. TN형이나 STN형의 액정 패널의 표시는, 항상, 전기적으로 구동 상태이므로, 표시 상태가 변화하여도, 곧 원래의 상태로 복귀할 수 있다. 그러나, 표시의 메모리성을 갖는 콜레스테릭 액정에서는, 재구동될 때까지, 표시는 원래로 되돌아가지 않는다.
콜레스테릭 액정 방식의 소자 패널에서도, 도 1에 도시한 바와 같은 지주 스페이서를 형성하는 방법이, 예를 들면, 일본 특개 2000-146527호 공보에 개시되어 있는데, 이 공보에 개시되어 있는 액정 광 변조 표시 소자는, 셀 갭의 균일성의 확보를 주된 목적으로 한 것이며, 액정 패널을 구부리거나, 그 표시면을 누르는 등의 조작이 행해진 경우에, 콜레스테릭 액정 방식의 표시 소자 패널의 메모리성을 유지하는 것은 아니다.
또한, 종래부터 알려져 있는 액정의 캡슐 구조에는, 표시 상태의 변화를 방지하는 효과가 있지만, 캡슐 벽으로부터의 광 산란 노이즈에 의한 콘트라스트의 저하나 캡슐 벽에 의한 구동 전압의 상승이라고 하는 문제가 있어, 제품화하는 데에 있어서는 실현 가능성은 낮다. 특히, RGB의 각 색의 액정층이 적층 구조로 되는 컬러 표시의 액정 표시 패널에서는, 광 산란 노이즈는 큰 문제로 된다.
이러한 배경 하에서, 선택 반사형의 콜레스테릭 액정을 전자 페이퍼에 응용 하기 위해서는, 전자 페이퍼를 누르거나, 구부리거나 하여도 표시가 변화되지 않는 구조의 액정 표시 소자를 실현하는 것이 최대의 과제이었다.
따라서, 본 출원인은, 전자 페이퍼에 응용 가능한 콜레스테릭 액정의 액정 표시 소자로서, 도 2 내지 도 4에 도시하는 구성의 액정 표시 소자를 일본 특원평 2005-999776호에서 제안했다. 도 2는 상기 액정 표시 소자의 전체적인 입체 구조 를 도시하는 사시도이며, 도 3은 상기 액정 표시 소자에서의 지주(15)와 매트릭스 전극과의 위치 관계를 도시하는 평면도이다. 또한, 도 4의 (a)는, 하면 기판(1) 상에 형성되는 지주(15)의 전체적인 배치 패턴, 도 4의 (b)는 지주(15)의 수평 방향의 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 접착성의 지주 스페이서(15)를 대략 십자 형상의 벽면 구조체로 하고, 인접하는 지주 스페이서(지주)(15) 사이에 화소에의 액정 주입용의 간극(개구부)을 형성한 구성을 하고 있다. 또한, 하면 기판(1)의 표면 외주에 표시 영역을 둘러싸는 벽면 구조체(17)(이 후, 편의상, 벽면 씰 구조체(17)라고 함)를 형성하고 있다. 지주(15)와 벽면 씰 구조체(17)는 동일 부재이어도 되므로, 그들은 동일한 포토리소그래피 공정으로 형성 가능하다.
액정층에서, 열 전극(신호 전극)(21)과 행 전극(주사 전극)(23)이 교차하는 부분이 화소(25)로 되는데, 이 화소(25)의 사방에 지주(15)가 형성된다. 씰 구조체(17)의 외측에는, 소정 거리만큼 이격하여, 씰 재(13)가 배설되어 있다. 이 씰 재(13)는 없어도 된다. 또한, 상면 기판(2)의 이면에 블랙 매트릭스(6)를 배설하고 있지만, 복수의 지주(15)가 블랙 매트릭스(6)와 거의 유사한 패턴을 구성하고 있으며, 그 패턴의 (연직 방향의) 배치 위치도 블랙 매트릭스(6)와 대부분 겹치기 때문에, 블랙 매트릭스(6)는 생략 가능하다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 화소(25)의 개구율이 가장 높아지도록, 신호 전극(21)과 주사 전극(23) 사이의 공극 부분에 지주(15)를 배치하고 있다.
또한, 본 출원인은, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같은 패턴으로서, 하면 기 판(1) 상에 2종류의 지주(15a, 15b)를 화소(25)의 사방에 배치한 구성의 액정 표시 소자에 대해서도 상기 일본 특원평 2005-999776호에서 제안하고 있다. 이 액정 표시 소자는, 도 5의 (b)에 도시하는 지주(15a)와 도 5의 (c)에 도시하는 지주(15b)를 교대로 배치한 구성으로서, 각 주사 전극(23) 사이에서, 인접하는 지주가 서로 다르도록 하고 있다.
또한, 도 6은, 상기 일본 특원평 2005-999776호에서 제안한 액정 표시 소자의 하면 기판(1) 상의 외주(씰 재(13)의 내측)에 형성되는 벽면 씰 구조체(17)의 평면 형상을 도시하는 도면이다. 이 벽면 씰 구조체(17)는 지주(15)와 동일 부재이기 때문에, 지주(15)를 형성하는 공정에서 동시에 형성된다.
그러나, 도 2 내지 도 4에 도시하는 구조의 콜레스테릭 액정 표시 소자를 시작한 바, 그 액정 표시 소자에는 이하에 설명하는 바와 같은 문제점이 있는 것이 판명되었다.
표시 소자에는 밝고 고정밀한 표시가 요망되기 때문에, 전극 구조와 벽면 구조체(지주(15))의 미세화가 필요하다. 백라이트 등의 광원을 이용하지 않는 전자 페이퍼는, 반사형의 표시 소자로서, 표시의 밝기(명도)를 높이기 위해서는 개구율의 향상이 필수이다.
상기 액정 표시 소자에서, 전극 사이의 공극을 10㎛∼30㎛로 하고, 그 공극폭에 맞추어서 지주(15)의 폭을 좁게 하여, 고선명화한 바, 포토리소그래피 공정에서의 현상 공정에서, 지주(15)의 박리가 발생한다는 문제가 생긴다.
전자 페이퍼의 액정 표시 소자는, 기판에 플라스틱 필터를 이용하는 것이 일 반적이다. 기판 상의 전극 사이의 공극부에서는, 기판의 수지면이 노출하고 있다. 전극에는, ITO 등의 투명 전극 재료를 이용한다. 전극 간 공극부에 배치되는 벽면 구조체는, 그 수지면과의 밀착력이 낮다. 기판(1)과의 접착 면적이 작아지는 벽면 구조체의 정밀 패턴은, 상기 수지면부터 박리하기 쉬운 구조이다. 이 때문에, 상기 지주(15)의 박리가 발생한 것이라고 생각된다. 또한, 이 박리의 현상을 관찰 하면, 십자 형상의 지주(15)의 브랜치 부분의 선단부부터 박리가 시작되는 것을 발견하였다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같은 벽면 씰 구조체(17)는, 종래, 내구성을 고려하여, 수㎜폭의 굵은 패턴으로 형성하였다. 액정 표시 소자의 고선명화를 실현하기 위해서는, 패턴의 미세화를 필요로 한다. 그러나, 패턴의 미세화는 지주(15)를 형성하는 포토리소그래피 공정의 현상 공정에서, 더욱 현저하게 박리가 발생하도록 된다. 이는, 라인 형상의 씰 구조체(17)가 가늘고 길어짐에 따라서 생기는 밀착성의 저하에 기인하는 것이다.
또한, 벽면 씰 구조체(17)의 재료는, 가압 가열 처리를 가함으로써, 상하의 기판을 접착시키는 기능을 발휘한다. 이 재료가 접착 경화하는 과정에서, 반응 가스를 발생한다. 그리고, 이 가스에 의해, 하면 기판(1)과 벽면 씰 구조체(17)와의 밀착면에 다수의 기포가 남아, 접착 불량으로 되는 것도, 박리의 요인인 것을 발견하였다. 또한, 잔류한 가스가 표시부의 액정층에 유입되어, 그대로 잔존한 기포가 원인이며 표시 불량을 발생시킨다.
[특허 문헌1] 일본 실개평 58-13515호 공보
[특허 문헌2] 일본 특개평 8-76131호 공보
[특허 문헌3] 일본 특개 2001-35420호 공보
[특허 문헌4] 일본 특허 제34566896호
[특허 문헌5] 일본 특개 2000-147527호 공보
[특허 문헌6] 일본 특원평 2005-999776호
<발명의 개시>
본 발명의 목적은, 벽면 구조를 갖는 지주 및/또는 씰 구조체가 기판 상에 형성된 구성의 액정 표시 소자에서, 그 지주나 그 씰 구조체의 기판과의 밀착을 향상시켜, 정밀한 벽면 구조를 실현시키는 것이다.
본 발명의 액정 표시 소자는, 제1 전극이 배설된 제1 기판과, 제2 전극이 배설된 제2 기판과, 그 제1 기판과 그 제2 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 액정 패널을 구비하는 도트 매트릭스 구조를 전제로 한다.
본 발명의 제1 양태의 액정 표시 소자는, 상기 액정층은, 접착성을 갖는 벽면 구조의 지주를 구비하고, 그 지주는 부분적으로 폭이 넓은 개소를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 양태의 액정 표시 소자에 따르면, 벽면 구조의 지주에 부분적으로 폭이 넓은 개소를 형성하였으므로, 그 지주를 가늘게 하여도, 그것을 형성하는 포토리소그래피 공정에서의 현상 처리에서 그 지주의 박리를 억제할 수 있다.
따라서, 벽면 구조의 지주를 미세화할 수 있다. 이 때문에, 그 지주를 화소의 외주에 배치함으로써, 액정층의 화소에 가해지는 가압력을 완화할 수 있어서, 가압이나 절곡 등의 조작이 가해진 경우에도 표시 상태가 변화되지 않는 초박형의 액정 표시 소자를 실현하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 제2 양태의 액정 표시 소자는, 상기 액정층은, 부분적으로 폭이 넓은 개소를 갖고, 접착성을 갖는 벽면 구조의 지주와, 그 지주와 동일한 부재로서, 상기 지주가 형성된 표시 영역을 둘러싸도록 형성되며, 액정 주입구를 갖는 벽면 구조의 씰 구조체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 양태의 액정 표시 소자에 따르면, 상기 포토리소그래피 공정에서의 현상 처리에서의 지주의 박리를 억제할 수 있음과 함께, 씰 재로서의 기능을 갖는 씰 구조체와 지주를, 동일한 포토리소그래피 공정으로 형성할 수 있다.
따라서, 지주와 씰 재(상기 씰 구조체)를 하나의 공정에서 동시에 형성할 수 있다. 이 때문에, 제조 코스트의 상승을 초래하지 않고, 내가압 특성이나 내굽힘성이 우수하며, 가요성이 풍부한, 초박형의 액정 표시 소자를 실현하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 전자 기기는, 본 발명의 제1 양태에 따른 액정 표시 소자를 탑재한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자 기기에 따르면, 표시부에, 내가압 특성이나 내굽힘성이 우수하며, 가요성이 풍부한 고정밀한 초박형의 액정 표시 소자를 채용한 전자 기기를 실현할 수 있다. 이 때문에, 전자 페이퍼, 전자 북, 전자 신문, 전자 포스터 등의 실용화가 가능하게 된다.
도 1은 지주 스페이서를 이용하여 균일한 셀 갭을 실현하고 있는 종래의 도트 매트릭스 구조의 액정 표시 소자에서의 셀 구조를 도시하는 분해도.
도 2는 선택 반사형의 콜레스테릭 액정을 전자 페이퍼에 응용하는 액정 표시 소자의 전체 구성을 도시하는 분해도.
도 3은 도 2의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 패턴을 도시하는 평면도.
도 4의 (a)는 도 3의 지주배치 패턴의 부분 확대도, 도 4의 (b)는 그 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 5의 (a)는 전자 페이퍼에 응용하는 액정 표시 소자에서의 지주의 배치 패턴의 구성예를 도시하는 도면, 도 5의 (b)는 상기 액정 표시 소자의 기판 상에 형성되는 제1 지주를 도시하는 도면, 도 5의 (c)는 상기 액정 표시 소자의 기판 상에 형성되는 제2 지주를 도시하는 도면.
도 6은 도 2에 도시하는 액정 표시 소자의 기판 상에 형성되는 씰 구조체의 형상을 도시하는 도면.
도 7의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 패턴을 도시하는 도면, 도 7의 (b)는 제1 실시예의 액정 표시 소자의 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 8은 제1 실시예의 액정 표시 소자가 구비하는 지주의 입체 구조를 도시하는 도면.
도 9는 도 7의 (a)에 도시하는 제1 실시예의 액정 표시 소자의 A-A 단면도.
도 10의 (a)는 본 발명의 제2 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 패턴을 도시하는 도면, 도 10의 (b)는 제2 실시예의 액정 표시 소자의 제1 지주의 형상을 도시하는 도면, 도 10의 (c)는 제2 실시예의 액정 표시 소자의 제2 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 11의 (a)는 본 발명의 제3 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 패턴을 도시하는 도면, 도 11의 (b)는 제3 실시예의 액정 표시 소자의 제1 지주의 형상을 도시하는 도면, 도 11의 (c)는 제3 실시예의 액정 표시 소자의 제2 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 12의 (a)는 본 발명의 제4 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 패턴을 도시하는 도면, 도 12의 (b)는 제4 실시예의 액정 표시 소자의 제1 지주의 형상을 도시하는 도면, 도 12의 (c)는 제4 실시예의 액정 표시 소자의 제2 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 13의 (a)는 본 발명의 제5 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 패턴을 도시하는 도면, 도 13의 (b)는 제5 실시예의 액정 표시 소자의 제1 지주의 형상을 도시하는 도면, 도 13의 (c)는 제5 실시예의 액정 표시 소자의 제2 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 14의 (a)는 본 발명의 제6 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 배치 위치를 도시하는 도면, 도 14의 (b)는 제6 실시예의 액정 표시 소자의 제1 지주의 형상을 도시하는 도면, 도 14의 (c)는 제6 실시예의 액정 표시 소자의 제2 지주의 형상을 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 제7 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 씰 구조체를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 제8 실시예의 액정 표시 소자의 씰 구조체의 부분 확대도.
도 17은 본 발명의 제9 실시예의 액정 표시 소자의 씰 구조체의 부분 확대도.
도 18은 본 발명의 제10 실시예의 액정 표시 소자의 씰 구조체의 부분 확대도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 액정 표시 소자는 도트 매트릭스형(도트 매트릭스 구조)으로서, 그 전체 구성은, 도 1의 액정 표시 소자와 거의 마찬가지이다. 본 실시 형태의 액정 표시 소자와 도 1의 종래의 액정 표시 소자와의 구성의 상위는, 하면 기판 상에 형성되는 벽면 구조의 지주의 형상이다. 또한, 후술하는 몇몇 실시예에서는, 지주의 형상 외에, 벽면 구조의 씰 구조체의 구성도 서로 다르다.
도트 매트릭스형의 액정 표시 소자에서는, 주사 전극이 하면 기판 상에 등간격으로 스트라이프 형상으로 형성되기 때문에, 주사 전극 사이의 공간에서는 하면 기판의 표면(수지면)이 노출하고 있다. 지주는, 주사 전극 사이에 형성되기 때문에, 지주는 수지면과 접촉하게 된다. 수지면은, 주사 전극(43)의 면(주사 전극면)보다도 지주와의 밀착력이 약하고, 이 때문에, 지주를 형성하는 포토리소그래피 공 정의 현상 처리에서, 지주가 박리하기 쉽다. 따라서, 이하에 설명하는 실시예에서는, 십자 형상의 브랜치의 선단부 또는 중심부를 굵게 하고, 그 굵게 한 부분이 주사 전극면에 접촉하는 형상으로 하여 지주가 주사 전극면과 밀착하도록 하고 있다. 그 결과, 상기 현상 처리에서의 지주의 박리를 억제하도록 하고 있다.
이하에서는, 본 발명을 도트 매트릭스형의 콜레스테릭 액정 표시 소자에 적용한 실시예에 대하여 설명한다.
[제1 실시예]
도 7∼도 9는 제1 실시예의 액정 표시 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 실시예의 액정 표시 소자의 하면 기판 상에 형성되는 지주의 형상 및 배치 패턴을 도시하는 도면이다.
본 실시예의 벽면 구조의 지주(101)는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 대략 십자 형상을 하고 있고, 4개의 모든 브랜치에서, 그들의 선단부가 굵게 되어 있다. 지주(101)는 접착성을 갖는 소재로 되어 있고, 스페이서로서의 기능도 갖는다.
지주(101)는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 주사 전극(43) 상에 배설되는 화소(45)의 4변의 외주에 형성된다. 지주(101)의 2개의 브랜치는, 인접하는 2개의 주사 전극(43) 사이에 형성된다.
도 8은 본 실시예의 액정 표시 소자의 지주(101)의 입체 구조를 도시하는 도면이며, 도 8에는, 액정 표시 소자의 끝부에 배설되는 지주(101)가 나타내어져 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 지주(101)는 수평 방향의 단면이 대략 십자 형상인 벽면 구조체이다. 하면 기판(제1 기판)(31)의 표면에는 복수의 주사 전극(제1 전극)(43)이 등간격으로 형성되고, 지주(101)의 2개의 브랜치는 인접하는 2개의 주사 전극(43) 사이에 하면 기판(31)에 접하여 형성된다. 지주(101)의 다른 2개의 브랜치는 주사 전극(43) 상에 형성된다. 지주(101)의 선단은 굵게 되어 있으므로, 그 주사 전극(43)측의 끝면은 주사 전극(43) 상에 형성된다. 전극에는, ITO 등의 투명 전극 재료를 이용한다.
도 9는, 도 7의 A-A 단면도이다.
하면 기판(31) 상에는, 복수의 주사 전극(43)이 등간격으로 형성됨과 함께, 인접하는 주사 전극(43) 사이에 접착성의 지주(101)이 형성되어 있다. 하면 기판(31)에 대향하여 형성된 상면 기판(제2 기판)(32) 상(하면 기판(31)측)에는, 복수의 신호 전극(제2 전극)(41)이 주사 전극(43)과 수직으로 교차하도록 하여 형성되어 있다. 하면 기판(31)과 상면 기판(32)은, 모두, 접착성의 지주(101)와 접착·고정되어 있고, 양 기판 사이는 스페이서인 지주(101)에 의해 일정한 거리가 유지되고 있다. 신호 전극(41), 주사 전극(43) 및 지주(101)로 둘러싸여진 영역에는 액정이 주입되어 있고, 화소(45)로 되어 있다.
지주(101)는, 하면 기판(31)의 표면이 노출한 주사 전극(43) 사이에 형성된다. 전술한 바와 같이, 접착성 재료인 지주(101)는, 하면 기판(31)의 표면(수지)보다도 주사 전극(43)의 표면(이하, 주사 전극면이라고 기재)과의 밀착력이 높다.
본 실시예의 지주(101)의 4개의 브랜치는, 그 일부 또는 전부가 주사 전극면 과 접착하므로, 2개의 브랜치가 주사 전극면에 접착하지 않는 도 3의 지주(15)보다도 주사 전극면과의 접착 면적이 크게 된다. 이 때문에, 지주(101)는 지주(15)보다도 주사 전극과의 밀착력이 강해진다. 또한, 전극 재료(ITO 등)는 기판 재료인 플라스틱 필름에 비해 지주와의 밀착성이 높기 때문에, 이 점에서도 박리를 방지하는 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 그 결과, 포토리소그래피 공정에서의 현상 처리에서, 지주(101)가 하면 기판(31)으로부터 박리하는 사태를 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 지주(101)는, 브랜치의 선단부의 양측만이 전극면(신호 전극(41) 및 주사 전극(43))에 겹칠 뿐이므로, 본 실시예의 액정 표시 소자의 화소(45)의 개구율은, 도 3의 액정 표시 소자의 화소(25)보다도 약간 낮아질 뿐이다.
그런데, 본 실시예의 지주(101)는 브랜치의 선단부가 굵은 구조로 되어 있지만, 브랜치의 면적을 크게 하는 개소는, 선단부에 한정되지 않고, 지주의 중심으로부터 선단 사이이면 어디이든 된다. 단, 박리 방지를 위해서는 선단부를 굵게 하는 것이 가장 효과적이다. 도면 중 브랜치가 굵은 구조 부분이 사각형 형상으로 나타내어져 있지만, 특별히 사각형 형상에 한정하는 것은 아니며, 라운딩을 띤 형상이어도 된다.
또한, 액정층의 스페이서는, 지주(101)와 종래형의 구 형상 스페이서 혹은 기둥 형상 스페이서와 병용하여도 된다. 이러한 스페이서의 병용은, 이하에 설명하는 모든 실시예의 액정 표시 소자에 공통으로 적용할 수 있다.
[제2 실시예]
도 10은 제2 실시예의 액정 표시 소자에서의 지주의 구성을 도시하는 도면이다. 본 실시예는, 전술한 제1 실시예의 액정 표시 소자의 지주(101)보다도, 화소의 개구율을 향상할 수 있는 구조로 되어 있다.
본 실시예에서는, 지주로서, 도 10의 (b), (c)에 도시하는 벽면 구조의 2개의 지주(102a, 102b)를, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 배치한다. 지주(102a)는, 주사 전극(43)의 길이 방향에 평행한 브랜치의 선단부를 굵게 한 구조로 되어 있다. 지주(102b)는, 주사 전극(43)의 길이 방향에 수직한 브랜치의 선단부를 굵게 한 구조로 되어 있다.
본 실시예에서는, 이들 2개의 지주(102a, 102b)를, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 교대로 배치한다. 이 때, 상하 방향(신호 전극의 길이 방향)과 좌우 방향(주사 전극(43)의 길이 방향)의 양방에서, 지주(102a, 102b)가 교대로 배치된다.
이러한 배치 구성으로 함으로써, 지주(102b, 102a)를 90도 회전시킨 형상으로 한 경우, 화소(45)의 형상을 거의 정방형으로 유지할 수 있다.
화소의 형상이 직사각형으로 된 경우, 직선을 표시했을 때에, 그 직선의 선폭이 세로 방향과 가로 방향에서 서로 다르게 된다. 따라서, 화소의 형상은 정방형에 가까운 쪽이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시예는, 직선 표시가 우수하다.
본 실시예의 경우, 지주(102a, 102b)의 주사 전극면과의 접착 면적은, 제1 실시예의 지주(101)보다도 작으므로, 지주(101)보다도 주사 전극(43)과의 밀착력은 작아진다. 그러나, 화소(45)의 개구율은, 본 실시예 쪽이 커진다. 화소(45)의 개구율은 도 3의 화소(25)의 개구율보다도 약간 저하할 뿐이다.
[제3 실시예]
도 11은 제3 실시예의 액정 표시 소자에서의 지주의 구성을 도시하는 도면이다.
본 실시예에서는, 지주로서, 도 11의 (b), (c)에 도시하는 벽면 구조의 2개의 지주(103a, 103b)를 하면 기판 상에 형성함으로써, 제2 실시예보다도, 지주의 전극면(주사 전극면 및 신호 전극면)에 대한 밀착력을 향상시키고 있다.
지주(103a)는, 지주(102a)의 중심부를 굵게 한 형상으로 되어 있다. 지주(103b)는, 지주(102b)의 중심부를 굵게 한 구조로 되어 있다. 또한, 지주(103b)는, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 신호 전극(41)과 주사 전극(43)의 양 전극의 공극 부분에 배치되기 때문에, 하면 기판과 상면 기판의 쌍방에 대하여, 밀착력이 약한 수지면과 접한다.
본 실시예의 지주(103a, 103b)에서는, 제2 실시예의 지주(102a, 102b)의 중심부를 굵게 한 형상으로 함으로써, 제2 실시예보다도 상기 포토리소그래피 공정에서의 현상 처리에서의 지주의 괴리를 억제하도록 하고 있다.
또한, 상면 기판에서는, 접합 공정에서의 가압·가열 처리에서 지주(103a, 103b)와의 밀착력이 발생하지만, 지주(103a, 103b)는 수지면(상면 기판의 노출면)과의 밀착력은 약하다. 본 실시예의 지주(103a, 103b)는, 그 중심부를 상면 기판에 형성된 신호 전극(41)과 접착시킴으로써, 상면 기판에 대한 전체적인 밀착력을 향상시키고 있다.
[제4 실시예]
도 12는, 제4 실시예의 액정 표시 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 12의 (b), (c)에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 소자의 2개의 지주(104a, 104b)는, 제1 실시예의 지주(101)를 변형한 형상으로 되어 있다. 지주(104a)는, 지주(101)의 세로 방향의 브랜치를 짧게 한 형상으로 되어 있다. 지주(104b)는, 지주(101)의 가로 방향의 브랜치를 짧게 한 형상으로 되어 있다. 지주(104a, 104b)의 배치 패턴은, 제1 실시예의 지주(101)의 배치 패턴과 마찬가지이다(도 7의 (a) 참조).
본 실시예에서는, 제2 실시예와 마찬가지의 방법에 의해, 지주(104a, 104b)의 하면 기판(의 주사 전극면)에 대한 밀착력을 향상시키고, 지주(104a, 104b)의 상기 포토리소그래피 공정에서의 현상 처리에서의 박리를 억제하고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 화소(45)의 개구부(45a)가 지그재그 배치하도록 구성하고 있고, 화소(45)에 압력이 가해졌을 때, 화소(45) 내로부터의 액정의 유출이 억제되도록 하고 있다.
[제5 실시예]
도 13은 제5 실시예의 액정 표시 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13의 (b), (c)에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 소자의 2개의 지주(105a, 105b)는, 각각, 제2 실시예의 지주(102a, 102b)를 변형한 형상으로 되어 있다. 지주(105a)는 지주(102a)의 세로 방향의 브랜치를 짧게 한 형상으로 되어 있다. 지주(105b)는, 지주(102b)의 가로 방향의 브랜치를 짧게 한 형상으로 되어 있다. 지주(105a, 105b)의 배치 패턴은, 지주(102a, 102b)의 배치 패턴과 마찬 가지이다.
실험의 결과, 십자 형상의 브랜치의 길이가 서로 다른 경우, 긴 브랜치의 선단부를 폭 넓게 하는 것이 가장 효과적인 것을 알 수 있었다. 본 실시예는, 이 실험 결과를 적용한 것이다.
본 실시예는, 제4 실시예와 마찬가지로, 화소(45)의 개구부(45a)가 지그재그 배치되어 있으며, 전술한 제4 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
[제6 실시예]
도 14는, 제6 실시예의 액정 표시 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 14의 (b), (c)에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 소자의 2개의 지주(106a, 106b)는, 각각, 제5 실시예의 지주(105a, 105b)에 대하여 중심부를 폭넓게 한 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 제5 실시예의 액정 표시 소자와 마찬가지의 효과를 갖는다. 지주(106a, 106b)의 배치 패턴은, 제5 실시예의 액정 표시 소자와 마찬가지로서, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 된다.
또한, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 지주(106a)의 중심부가 하면 기판 상에 형성된 주사 전극(43)과 상면 기판 상에 형성된 신호 전극(41)의 면과 접착한다. 특별히 도시하지 않았지만, 지주(106b)의 중심부도, 하면 기판 상에 형성된 주사 전극(43)과 상면 기판 상에 형성된 신호 전극(41)의 면과 접착한다. 그 결과, 하면 기판과 상면 기판을 접합하는 밀착력을 향상시킨다고 하는 효과도 갖는다.
상기 각 실시예에서, 예를 들면, 전극 간(주사 전극 간 및 신호 전극 간)의 폭을 10㎛, 선단부의 폭을 30㎛로 한다. 벽면 구조체인 지주를 형성하는 포토리소그래피 공정의 위치 어긋남 마진이 ±5㎛ 정도이기 때문에, 선단부에 폭이 30㎛ 정도이면, 그 위치 어긋남이 생겨도, 전극 사이의 공극을 통하여, 선단부가 전극면과 접촉하기 때문에, 밀착력은 유지된다.
[제7 실시예]
도 15는, 제7 실시예의 액정 표시 소자의 구성을 설명하는 도면이다.
도 15에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 소자에서는, 하면 기판 상에 형성되는 씰 구조체를 1개는 아니고, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)로 이루어지는 삼중 구조로 하고 있다.
그런데, 본 실시예에서는, 씰 구조체를 3라인으로 하고 있지만, 본 발명의 액정 표시 소자의 씰 구조체는, 3라인에 한정되는 것은 아니고, 2라인 이상의 복수 라인을 구비하는 구성이면 된다. 이는, 후술하는 다른 실시예에 대해서도 마찬가지이다.
각 씰 구조체(111a, 111b, 111c)의 폭(횡폭)은, 예를 들면, 동일하며, 그 폭은, 도 1의 종래의 액정 표시 소자의 씰 구조체(3)보다도 작아, 예를 들면, 0.001㎜∼1㎜ 정도이다.
이와 같이, 씰 구조체를 3개의 라인으로 이루어지는 삼중 구조로 함으로써, 상기 상하 기판을 밀착시키는 공정에서의 접착 경화 과정에서 발생하는 가스가 기판과 씰 구조체와의 접착면에 잔류하는 현상을 방지할 수 있다. 이는, 씰 구조체 사이의 간극(113)은, 액정 주입구(121)의 부근까지 연결되어 있으며, 이에 의해 씰 구조체의 강도를 유지하면서, 접착 경화하는 씰 구조체의 반응 가스를, 액정 주입구 부근으로부터 보다 효율적으로 배출되는 것이 가능하다.
또한, 씰 구조체는 복수의 라인으로 구성되어 있기 때문에, 가령 일부 라인이 단선하여도, 다른 라인이 씰 기능을 유지하기 때문에, 액정 표시 소자의 신뢰성을 향상할 수 있다. 액정을 주입하는 공정 시에 씰이 단선해 있으면, 씰 리크 현상을 일으켜서, 액정을 주입할 수 없는 불량이 발생한다. 본 실시예에서는, 복수의 씰 구조체를 형성하기 때문에, 씰 리크 현상의 발생을 방지할 수 있다.
[제8 실시예]
도 16은, 제8 실시예의 액정 표시 소자의 특징을 설명하는 씰 구조체의 부분 확대도이다.
제7 실시예의 액정 표시 소자를 시작한 바, 가는 선 형상의 씰 구조체에서는, 씰 구조체를 형성하는 포토리소그래피 공정의 현상 처리에서, 씰 구조체가 쓰러지게 되어, 그 씰 구조체가 박리하게 될 확률이 높은 것이 판명되었다.
제8 실시예의 액정 표시 소자는, 제7 실시예의 액정 표시 소자의 상기 문제점을 해소하는 것으로서, 씰 구조체의 하면 기판과의 밀착력을 향상시킴으로써, 상기 포토리소그래피 공정에서의 씰 구조체의 박리를 방지하는 구성을 갖는 것이다.
본 실시예에서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 제7 실시예의 씰 구조체(111a, 111b, 111c)를, 단순한 직선이 아니고, 라인의 양 측에 복수의 브랜치(211)가 형성된 형상으로 하고 있다. 씰 구조체(111a, 111b, 111c)를 이러한 브랜치를 갖는 라인 형상으로 함으로써, 브랜치(211)가 하면 기판에 접촉하고, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)의 하면 기판과의 접착 면적을 향상한다. 이에 의해, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)는 쓰러지기 어려운 안정적인 상태로 된다. 이 결과, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)의 폭을 좁게 하여도, 상기 포토리소그래피 공정의 현상 처리에서, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)가 쓰러지기 어려워, 그들의 박리를 방지할 수 있으므로 수율이 향상한다.
또한, 각 씰 구조체 사이에는 간극(131)을 형성하고, 이 간극(131)을 액정 주입구까지 연결시키고 있다. 그 결과, 각 씰 구조체 사이의 간극 부분에서 발생하는 상기 반응 가스를, 간극(131)을 통하여 액정 주입구 부근으로부터 배출할 수 있다.
[제9 실시예]
도 17은, 제9 실시예의 액정 표시 소자의 특징을 나타내는 씰 구조체의 부분 확대도이다.
본 실시예에서는, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)를, 도 17에 도시한 바와 같이, 「삼각파 형상」으로 굴곡한 패턴이 반복되는 라인으로 함으로써, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)를 쓰러지기 어려운 구조로 하고 있다.
씰 구조체(111a, 111b, 111c)의 각각의 「삼각파 형상」의 부분(221a, 221b, 221c)의 부분은, 동일 형상 또한 동일 정도의 크기로 되어 있어, 내포형 구조를 형성하고 있다.
[제10 실시예]
도 18은, 제10 실시예의 액정 표시 소자의 특징을 설명하는 씰 구조체의 부 분 확대도이다.
제10 실시예의 액정 표시 소자는, 도 18에 도시한 바와 같이, 씰 구조체(111a, 111b, 111c)를, 볼록 형상의 굴곡부(231)를 갖는 라인으로 하고 있다. 상기 볼록 형상의 굴곡부(231)의 크기는, 큰 쪽부터 순서대로 씰 구조체(111a)의 볼록 형상 굴곡부(231a), 씰 구조체(111b)의 볼록 형상 굴곡부(231b), 씰 구조체(111c)의 볼록 형상 굴곡부(231c)로 되어 있다.
씰 구조체(111c)의 볼록 형상 굴곡부(231c)는 씰 구조체(111b)의 볼록 형상 굴곡부(231b)의 내포형 구조로 되고, 씰 구조체(111b)의 볼록 형상 굴곡부(231b)는 씰 구조체(111a)의 볼록 형상 굴곡부(231c)의 내포형 구조로 되어 있다.
본 실시예의 씰 구조체(111a)와 씰 구조체(111c) 사이의 최대 거리는, 예를 들면, 도 15에 도시하는 제8 실시예의 씰 구조체(111a)와 씰 구조체(111c) 사이의 거리와 동등하다. 제8 내지 제10 실시예의 구조로 함으로써, 씰 구조체는 쓰러지기 어려운 구조임과 동시에 강도도 향상하고 있는 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 각 실시예에서는, 지주의 선단부 또는 중심부의 폭을 브랜치의 다른 부위보다도 굵게 함으로써, 지주의 일부가 전극면과 접착하도록 하여, 지주의 하면 기판과의 밀착력을 향상시키고 있다. 이 때문에, 벽면 구조체인 지주의 횡폭을 가늘게 하여도, 복수의 지주를 패턴 형성하는 포토리소그래피 공정에서의 현상 처리에서, 지주의 박리의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 선단부 또는 중심부만 면적이 크므로, 화소의 개구율의 저하도 최소한으로 억제할 수 있다.
그런데, 상기 어느 실시예도, 화소의 4변 모두에 개구부가 형성되는 구조로 되어 있지만, 화소의 개구부는, 표시 영역의 끝부 이외의 화소에 대해서는, 적어도 2개 있으면 된다. 상기 끝부의 화소(예를 들면, 표시 영역의 네 구석의 화소 등)의 경우, 개구부는 하나만 형성하면 되는 것도 있다. 따라서, 표시 영역의 끝부에 위치하지 않는 화소에 대해서는, 적어도 2변에 개구부를 형성하고, 반드시 형성할 필요성이 없는 개구부에 대해서는, 인접하는 지주의 선단부끼리를 연결하여 막는 구성으로 하여도 된다.
또한, 화소의 형상은, 반드시 사각형일 필요는 없다.
[제조 방법]
전술한 본 발명의 실시예의 액정 표시 소자의 제조 방법의 일례를 설명한다.
(1) 하면 기판 상에 스트라이프 형상의 주사 전극의 패턴을 형성한다.
(2) 주사 전극이 패턴 형성되어 있는 하면 기판 상에 감광체인 벽면 재료를 도포하여, 수㎛의 벽면 재료의 막을 형성한다.
(3) 지주 및 씰 구조체를 형성하기 위한 포토마스크를 개재하여, 벽면 재료를 자외선 노광에 의해 감광시킨다. 다음으로, 노광된 벽면 재료를 현상액에 침지하여, 지주의 패턴과 씰 구조체를 형성한다.
(4) 필요에 따라, 씰 재의 도포와, 종래형의 구 형상 스페이서의 도포 혹은 기둥 형상 스페이서의 형성을 행한다. 또한, 필요에 따라, 전극면(주사 전극면) 상에, 배향막이나 절연막을 형성한다.
(5) 스트라이프 형상의 전극 패턴(신호 전극의 패턴)이 형성된 상면 기판과, 상기 (1)∼(4)의 프로세스에서 제작한 벽면 구조의 지주와 씰 구조체가 형성된 하면 기판을, 양 기판 상에 형성된 전극이 직교하도록 접합한다. 그리고, 가압 가열 처리에 의해, 벽면 구조의 지주 및 씰 구조체를 접착 반응시켜서, 하면 기판과 상면 기판을 소정 간격으로 접합한다.
(6) 하면 기판과 상면 기판 사이에 형성된 액정 주입구로부터, 하면 기판과 상면 기판 사이에 형성된 액정층에 액정을 주입한다. 액정 주입이 종료하면, 액정층의 양 끝의 밀봉 처리를 행한다. 액정은 온도가 높으면 점성이 저하하기 때문에, 액정 주입 공정에서는, 액정을 가열하는 것이 바람직하다. 가압하는 것도, 액정 주입 공정의 시간 단축에는 유효하다.
이상의 제조 공정에 의해, 최종적으로 액정 표시 소자(액정 표시 패널)가 완성된다.
전술한 본 실시예의 액정 표시 소자는, 종래의 액정 표시 소자와 마찬가지로 하여, 전자 기기의 표시 장치로서 내장할 수 있다. 본 실시예의 액정 표시 소자는, 가요성이 우수하고, 내충격성이나 표시면에의 내가압성이 우수하여, 표시면이 가압된 경우나 표시부가 절곡된 경우에도 표시 성능을 유지할 수 있으므로, 전자 페이퍼 등의 초경량형 전자 기기의 표시 장치로서 바람직하다.
상기 실시예는, 모두, 도트 매트릭스 방식의 액정 표시 소자이지만, 본 발명은 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 소자에도 용이하게 적용 가능하다. 또한, 상기 실시예에서는 화소의 형상은 사각형으로 되어 있지만, 본 발명의 화소의 형상은 사각형에 한정되는 것은 아니고, 그 외의 형상이어도 된다.
또한, 실시예에서는 주사 전극 기판에 벽면 구조체를 형성하였지만, 신호 전극 기판에 형성하고, 주사 전극 기판을 접합하여도 된다.
또한, 본 발명은 콜레스테릭 액정 표시 소자 이외에도, 표시의 메모리성을 갖는 다른 액정을 사용하는 액정 표시 소자에도 적용 가능하다.
본 발명은, 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은, 전자 페이퍼의 표시 소자 이외에도, 전자 북, 전자 신문, 전자 포스터, 나아가서는, PDA(Personal Data Assistant) 등의 휴대 단말기나 손목 시계 등의 가요성이 요구되는 휴대 기기의 표시 소자에도 바람직하다. 또한, 장래 실현이 요망되고 있는 페이퍼형 컴퓨터의 디스플레이의 표시 소자나, 점포 등에 장식되는 진열용 디스플레이 등 다양한 분야의 표시 기기에도 적용 가능하다.
상기 메모리성의 액정은 콜레스테릭 액정인 것을 특징으로 한다.

Claims (20)

  1. 제1 전극이 배설된 제1 기판과, 제2 전극이 배설된 제2 기판과, 그 제1 기판과 그 제2 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 액정 패널을 구비하는 도트 매트릭스 구조의 액정 표시 소자로서,
    상기 액정층은,
    접착성을 갖는 벽면 구조의 지주를 구비하고,
    상기 지주는 부분적으로 폭이 넓은 개소를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지주가 대략 십자 형상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폭이 넓은 개소가, 중심부로부터 브랜치의 선단부 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 폭이 넓은 개소는, 브랜치의 선단부인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지주의 모든 브랜치는, 상기 폭이 넓은 선단부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지주는, 한 방향으로만, 상기 폭이 넓은 개소를 갖는 것을 특징으로 하는 하는 액정 표시 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지주는, 긴 변과 짧은 변이 직교한 대략 십자 형상으로서, 그 긴 변의 선단부만 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 지주의 중심부에, 상기 폭이 넓은 부분이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지주의 폭이 넓은 부분은, 상기 제1 기판 상에 형성된 제1 전극의 표면에 접하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지주의 폭이 넓은 부분은, 상기 제2 기판 상에 형성된 제2 전극의 표면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판은, 상기 지주에 의해 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  12. 제1 전극이 배설된 제1 기판과, 제2 전극이 배설된 제2 기판과, 그 제1 기판과 그 제2 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 액정 패널을 구비하는 도트 매트릭스 구조의 액정 표시 소자로서,
    상기 액정층은,
    부분적으로 폭이 넓은 개소를 갖고, 접착성을 갖는 벽면 구조의 지주와,
    상기 지주와 동일한 부재로서, 상기 지주가 형성된 표시 영역을 둘러싸도록 형성되고, 액정 주입구를 갖는 벽면 구조의 씰 구조체
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 씰 구조체를 복수 구비하고,
    각 씰 구조체 사이에 형성된 간극은, 상기 액정 주입구 부근까지 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 씰 구조체는, 브랜치를 갖는 라인인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 씰 구조체는, 굴곡한 라인인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판은, 상기 지주와 상기 씰 구조체에 의해 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  17. 제1항의 액정 표시 소자를 탑재한 전자 기기.
  18. 제12항의 액정 표시 소자를 탑재한 전자 기기.
  19. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 액정층의 액정은 메모리성의 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소 자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메모리성의 액정은 콜레스테릭 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
KR1020087000951A 2005-07-11 2005-07-11 액정 표시 소자 KR100934332B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2005/012792 WO2007007394A1 (ja) 2005-07-11 2005-07-11 液晶表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080015516A true KR20080015516A (ko) 2008-02-19
KR100934332B1 KR100934332B1 (ko) 2009-12-29

Family

ID=37636802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087000951A KR100934332B1 (ko) 2005-07-11 2005-07-11 액정 표시 소자

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8049858B2 (ko)
EP (1) EP1903383B1 (ko)
JP (1) JP4653168B2 (ko)
KR (1) KR100934332B1 (ko)
CN (1) CN101223473B (ko)
WO (1) WO2007007394A1 (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4946754B2 (ja) * 2007-09-20 2012-06-06 富士通株式会社 圧力書き込み型表示装置
CN101903823B (zh) * 2007-12-21 2012-02-08 富士通株式会社 显示元件及其制造方法以及电子纸张及电子终端装置
JP5575371B2 (ja) * 2008-02-20 2014-08-20 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示素子
US8149373B2 (en) * 2009-05-28 2012-04-03 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Liquid crystal display
JP2011027851A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Fujitsu Ltd 液晶表示素子
JP2011107213A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Fujitsu Ltd 液晶表示素子及び製造方法
JP2012177802A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Fujitsu Frontech Ltd 電子ペーパー表示パネルの支持構造及びその製造方法
CN103149742B (zh) * 2011-12-06 2015-07-08 乐金显示有限公司 防止漏光的液晶显示器
CN104570498B (zh) * 2014-11-24 2017-10-13 深圳市华星光电技术有限公司 可挠曲液晶面板及其制作方法
CN106094360A (zh) * 2016-08-22 2016-11-09 深圳市华星光电技术有限公司 曲面液晶显示面板
JP6891499B2 (ja) * 2017-01-10 2021-06-18 大日本印刷株式会社 調光セル
CN107561789A (zh) * 2017-09-25 2018-01-09 武汉华星光电技术有限公司 一种彩膜基板及液晶显示面板
CN107505781A (zh) 2017-09-28 2017-12-22 京东方科技集团股份有限公司 柔性基板以及具有该柔性基板的液晶面板
CN109932843B (zh) * 2017-12-15 2023-09-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
JP2019158904A (ja) * 2018-03-07 2019-09-19 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置及びその製造方法
EP3783425B1 (en) * 2018-04-20 2022-11-30 Lg Chem, Ltd. Variable transmittance film and smart window including same
US10802309B2 (en) * 2018-04-24 2020-10-13 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Flexible array substrate, liquid crystal display panel, and liquid crystal display
JP2019215410A (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 凸版印刷株式会社 液晶表示装置
CN111552112B (zh) * 2020-05-25 2023-09-01 Tcl华星光电技术有限公司 显示面板
KR20230000321A (ko) * 2021-06-24 2023-01-02 엘지디스플레이 주식회사 스페이서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5813515U (ja) 1981-07-17 1983-01-27 富士通株式会社 液晶表示装置
JPS5813515A (ja) 1981-07-17 1983-01-26 Shionogi & Co Ltd 抗アルドステロン活性ステロイド誘導体
JPH05188383A (ja) * 1991-11-11 1993-07-30 Asahi Chem Ind Co Ltd 表示素子
JP3400872B2 (ja) 1994-09-05 2003-04-28 新日本石油化学株式会社 表示装置
US6208402B1 (en) * 1997-09-17 2001-03-27 Citizen Watch Co., Ltd. Antiferroelectric liquid crystal panel
JP3456896B2 (ja) 1997-12-25 2003-10-14 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4190089B2 (ja) * 1998-06-30 2008-12-03 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
JP2000029055A (ja) * 1998-07-08 2000-01-28 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP2000146527A (ja) 1998-11-10 2000-05-26 Mitsubishi Electric Corp 撮像装置
JP2000147527A (ja) 1998-11-11 2000-05-26 Minolta Co Ltd 液晶光変調素子の製造方法
US6147734A (en) * 1998-12-17 2000-11-14 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Bidirectional dichroic circular polarizer and reflection/transmission type liquid-crystal display device
JP2001035420A (ja) 1999-07-15 2001-02-09 Toppan Printing Co Ltd スペーサ及びその製造方法並びに表示モジュール用基板及び表示モジュール
JP2001036240A (ja) 1999-07-23 2001-02-09 Hitachi Cable Ltd 成形回路部品の製造方法
JP2001311952A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Fuji Xerox Co Ltd 表示素子
JP3875125B2 (ja) * 2001-04-11 2007-01-31 シャープ株式会社 液晶表示装置
DE60212150T2 (de) 2001-08-28 2007-04-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Anzeigevorrichtung mit wenigstens einem flexiblen substrat und verfahren zur verbindung der substrate
JP4056314B2 (ja) * 2002-02-19 2008-03-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR20040023551A (ko) * 2002-09-11 2004-03-18 옵트렉스 가부시키가이샤 복합 표시 장치 및 그 구동 방법
KR100606446B1 (ko) * 2002-12-27 2006-07-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자의 제조방법
US6917409B2 (en) * 2003-02-18 2005-07-12 Intel Corporation Integrated spacer technology for LCOS light modulators
EP1862845A4 (en) * 2005-03-18 2008-11-05 Fujitsu Ltd LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
JP4653168B2 (ja) 2011-03-16
CN101223473B (zh) 2010-10-13
US20120008083A1 (en) 2012-01-12
KR100934332B1 (ko) 2009-12-29
EP1903383A1 (en) 2008-03-26
JPWO2007007394A1 (ja) 2009-01-29
US8049858B2 (en) 2011-11-01
US20080111965A1 (en) 2008-05-15
EP1903383B1 (en) 2012-09-12
US8467029B2 (en) 2013-06-18
CN101223473A (zh) 2008-07-16
WO2007007394A1 (ja) 2007-01-18
EP1903383A4 (en) 2008-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100934332B1 (ko) 액정 표시 소자
JP4871265B2 (ja) 液晶表示素子
US8077374B2 (en) Display devices using electrochromism and polymer dispersed liquid crystal and methods of driving the same
US9846335B2 (en) Display apparatus
CN110515246B (zh) 一种堆叠式共基板的多彩液晶显示屏
US7724332B2 (en) Transflective liquid crystal display devices and fabrication methods comprising first and second alignment layers on a first substrate, wherein pre-tilt angles and orientations of liquid crystal molecules on the first and second alignment layers are different
WO2021136008A1 (zh) 液晶盒及电子设备
CN210835535U (zh) 一种堆叠式共基板的多彩液晶显示屏
WO2022022112A1 (zh) 电子纸显示屏及其制备方法、显示装置
CN115857238A (zh) 显示面板及其制造方法、显示驱动方法和存储介质
TWI321681B (ko)
CN212540971U (zh) 一种小形变胆甾相液晶显示装置
JPH05264989A (ja) カラー液晶表示素子
CN218512772U (zh) 一种电子纸框体结构及黑白电子纸
CN209044242U (zh) 液晶显示面板及液晶显示装置
CN215895190U (zh) 一种胆固醇液晶显示屏的窄边框结构
KR100841629B1 (ko) 횡전계모드 액정표시소자
JPH0553109A (ja) 液晶表示装置
JP2002140023A (ja) 液晶表示装置
TWI362522B (ko)
KR101038824B1 (ko) 스페이서 볼을 포함하는 디스플레이장치 및 그 제조방법
JPS62163019A (ja) ネガ型液晶表示素子及び大型表示装置
JP2000267107A (ja) 液晶装置及び電子機器
JP2009271207A (ja) 液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee