KR20090109067A - 액정 표시 장치, 전자 기기 - Google Patents

Abstract

위상차층의 경도의 영향을 억제하여 액정층 두께 관리를 행함으로써, 고품질의 화상 표시가 가능한 액정 표시 장치를 제공한다. 서로 대향하여 배치되는 소자 기판(10) 및 대향 기판(20)과, 소자 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 협지된 액정층(30)과, 대향 기판(20)의 액정층(30) 측에 형성된 위상차층(42)과, 위상차층(42)의 소자 기판(10)과 대향하는 면 및 그 면과 연속해 있는 위상차층(42)의 측면을 덮고, 위상차층(42)의 기초로 되는 기초면에 접하는 보호층(44)과, 보호층(44)과 겹치는 위치에 배치되며, 소자 기판(10)과 대향 기판(20)을 소정의 간격으로 이격한 상태로 유지하는 스페이서(50)를 구비하고，보호층(44)은 위상차층(42)보다도 높은 경도를 나타내는 것을 특징으로 한다.

액정 표시 장치, 전자 기기, 표시 화상, 대향 기판, 소자 기판

Description

액정 표시 장치, 전자 기기{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 액정 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

다양한 전기 광학 장치의 광 변조 장치로서, 액정 표시 장치가 이용되고 있다. 액정 표시 장치에서는, 장치 내를 광이 투과할 때의 광로 길이의 차이나, 장치를 구성하는 복수종의 재료의 복굴절율 차에 의해, 투과광에 위상차가 생기는 경우가 많아, 표시 화상에 흐림이나 번짐 등의 문제점이 생기는 경우가 있다. 그 때문에，이 위상차에 대하여 다양한 방법에 의해 광학적인 보상을 행하는 것이 일반적으로 되어 있다. 복굴절율에 기인하는 위상차에 대해서는, 위상차를 해소하기 위한 위상차층을 형성하는 구성이 알려져 있다.

이와 같은 액정 표시 장치의 표시 방법으로서는, 광의 입사측에 변조한 광을 사출하는 반사형의 표시 방법과, 광의 입사측과는 상이한 다른 쪽 측으로 변조한 광을 사출하는 투과형의 표시 방법이 있다. 또한，이들 2개의 표시 방식을 겸비한 반투과 반사형의 액정 표시 장치가 알려져 있다. 반투과 반사형의 액정 표시 장치는, 주위의 밝기에 따라서 반사 모드 또는 투과 모드 중 어느 한쪽인가의 표시 방 식을 구분하여 사용함으로써, 소비 전력을 저감하면서 주위가 어두운 경우이어도 명료한 표시를 행할 수 있다고 하는 특징을 구비하고 있다.

이와 같은 반투과 반사형의 액정 표시 장치에서는, 반사 표시를 행하는 반사 표시 영역과 투과 표시를 행하는 투과 표시 영역에서 동질의 표시를 행하고 고품질의 화상 표시를 실현하기 위해서, 통상적으로，다양한 광학 보상을 행하고 있다.

예를 들면, 반사 표시 영역의 액정층 두께를 투과 표시 영역의 액정층 두께보다도 얇게 하는 액정층 두께 조정층을 형성하는, 소위 멀티 갭 구조를 이용함으로써, 반사 표시 영역과 투과 표시 영역의 광로 차를 해소하는 방법이 알려져 있다. 특허 문헌 1 내지 4에는, 이와 같은 멀티 갭 구조 외에，액정층 두께 조정층 상에 배치된 스페이서에 의해 액정층 두께를 제어하는 구성이 더 개시되어 있다. 또한，특허 문헌 5 및 6에는, 컬러 필터층 상에 위상차층을 형성하고, 또한 위상차층을 멀티 갭 구조로서 광학 보상을 행하여, 위상차를 해소하는 구성이 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-242297호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-167253호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-361825호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2003-344839호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제2005-338256호 공보

[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제2004-226829호 공보

그러나, 액정층 두께 조정층 상에 스페이서를 배치하는 구성에, 위상차층을 액정층 두께 조정층으로서 광학 보상을 행하는 구성을 적용하면，새로운 과제가 생긴다.

위상차층은, 굴절률의 이방성을 구비하는 액정 고분자를 형성 재료로서 이용하는 것이 일반적이지만, 액정 고분자의 성질에 따라 위상차층은 경도가 낮은 것으로 된다. 그 때문에，액정 표시 장치에 가해지는 응력이, 스페이서를 개재하여 액정층 두께 조정층에 전해진 경우, 위상차층의 경도가 낮기 때문에 액정층 두께 조정층이 용이하게 위상차층에 함몰되어, 층 두께를 일정하게 관리하는 것이 어렵다. 스페이서가 위상차층 상에 직접 접하는 경우도 마찬가지로, 스페이서가 위상차층에 함몰하게 되어, 용이하게 액정층 내의 광로 길이가 변화하게 되기 때문에, 표시 화상에 흐트러짐이 생기기 쉬워진다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 위상차층의 경도의 영향을 억제하여 액정층 두께 관리를 행함으로써, 고품질의 화상 표시가 가능한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한，이와 같은 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 액정 표시 장치는, 서로 대향하여 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 협지된 액정층과, 상기 제2 기판의 상기 액정층 측에 형성된 위상차층과, 상기 위상차층의 상기 제1 기판과 대향하는 면 및 그 면과 연속해 있는 상기 위상차층의 측면을 덮고, 상기 위상차층의 기초로 되는 기초면에 접하는 보호층과, 상기 보호층과 겹치는 위치에 배치되며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 소정의 간격으로 이격한 상태로 유지하는 스페이서를 구비하고，상기 보호층은 상기 위상차층보다도 높은 경도를 나타내는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 스페이서가 배치되는 개소는, 위상차층보다도 높은 경도를 나타내는 보호층으로 덮여져 있으며, 액정 표시 장치에 외력이 가해진 경우에는, 응력이 높은 경도의 보호층을 개재하여 위상차층으로 분산된다. 게다가, 위상차층보다도 높은 경도의 보호층이 기초면에 접하여 형성되어 있기 때문에，마찬가지로 외력이 가해진 경우에는, 측면을 덮는 보호층이, 마치 칸막이 또는 기둥과 같이 지지 부재로서 기능하여 응력에 길항하고, 위상차층에 가해지는 응력이 위상차층의 측면을 덮는 보호층을 개재하여 기초면에 확산된다. 이들 점으로부터, 위상차층의 변형을 억제함과 함께, 스페이서에 의해 제1 기판과 제2 기판과의 이격 거리를 양호하게 제어하는 것이 가능하게 되어，고품질의 화상 표시가 가능한 액정 표시 장치로 할 수 있다.

본 발명에서는，1 화소 영역 내에 반사 표시 영역과 투과 표시 영역이 형성되고, 상기 위상차층은, 상기 반사 표시 영역에 배치되며, 상기 보호층은, 1화소 영역 내에서 상기 반사 표시 영역과 상기 투과 표시 영역과의 경계에 위치하는 상기 위상차층의 측면 이외의 측면을 덮어 상기 기초면과 접하고 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 보호층이, 반사 표시 영역과 투과 표시 영역과의 경계에 위치하는 위상차층의 측면 이외의 측면을 덮어, 즉 반사 표시 영역의 주위를 둘러싸는 변을 따라 기초면과 접한다. 그 때문에，측면을 덮는 보호층을 넓게 형성하고, 응력에 길항하는 넓은 면적의 지지 부재로서 이용하여, 보다 강고하게 위상차층의 변형을 억제할 수 있다.

본 발명에서는，상기 화소 영역이, 한 방향에 복수 배열되고, 상기 화소 영역 중，그 화소 영역의 중심을 통하여 상기 화소 영역의 배열 방향에 평행하게 연장되는 중심선을 사이에 두고 한쪽 측에 상기 반사 표시 영역이 배치되고, 다른 쪽 측에 상기 투과 표시 영역이 배치되며, 상기 위상차층은, 상기 화소 영역의 배열 방향을 따라 늘어선 복수의 상기 반사 표시 영역에 걸쳐 띠 형상으로 형성되고, 상기 보호층은, 띠 형상으로 형성된 상기 위상차층의 상기 제1 기판과 대향하는 면 및 그 면과 연속해 있고 상기 중심선과는 반대측인 상기 위상차층의 측면을 덮어 상기 기초면에 접해 있음과 함께, 상기 스페이서는, 인접하는 상기 화소 영역의 경계부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

일정한 높이의 스페이서를 이용하여 액정층 두께를 균일하게 관리하기 위해서는, 스페이서가 배치되는 개소의 두께가 대략 균일할 필요가 있다. 이 구성에 의하면, 위상차층 및 보호층이 연속하여 형성되고, 화소간에 층 두께차가 생기는 개소가 없어진다. 그렇게 하면，화소간의 영역에 스페이서를 배치하는 것이 가능하게 되기 때문에, 스페이서가 표시 화상을 차단하는 일이 없어 화소 개구율을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한，패터닝에 의한 형성도 용이하다. 그 때문에 ，설계 자유도가 증가함과 함께，제조가 용이한 액정 표시 장치로 할 수 있다.

본 발명에서는，상기 스페이서는, 상기 반사 표시 영역의 중심을 통하여 상기 화소 영역의 배열 방향과 평행하게 연장되는 중심선보다도 상기 투과 표시 영역과는 반대측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 위상차층의 측면을 덮는 보호부와 스페이서가 평면적으로 근접한 위치에 배치되기 때문에, 스페이서와 보호부가 일체로 되어 응력에 길항하여, 액정 표시 장치의 외부로부터의 압력을 효과적으로 지지할 수 있다.

본 발명에서는，1 화소 영역 내에 반사 표시 영역과 투과 표시 영역이 형성되고, 상기 위상차층은, 상기 반사 표시 영역에 배치되며, 상기 보호층은, 1 화소 영역 내에서 상기 반사 표시 영역과 상기 투과 표시 영역과의 경계에 위치하는 상기 위상차층의 측면을 포함하는 측면을 덮어 상기 기초면과 접하고 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 보호층이, 반사 표시 영역과 투과 표시 영역과의 경계를 포함시켜 반사 표시 영역의 주위를 둘러싸는 변을 따라 기초면과 접한다. 그 때문에，보다 한층 위상차층의 변형을 낮게 억제할 수 있다.

본 발명에서는，상기 위상차층은, 상기 제1 기판과 대향하는 면에 평탄면을 갖고，상기 스페이서는, 상기 평탄면과 겹쳐 배치되어 있는 것이 바람직하다.

예를 들면 포토리소그래피를 이용하여 패터닝하여 위상차층을 형성하면，위상차층의 측면이 테이퍼 형상으로 되어 두께가 일정하지 않은 경우가 있다. 측면에 이와 같은 형상을 구비하는 위상차층에서는, 평탄면에 스페이서를 배치함으로 써, 확실한 액정층 두께 관리를 실현할 수 있다.

본 발명에서는，상기 보호층은, 상기 투과 표시 영역과 상기 반사 표시 영역에서 상기 액정층의 층 두께를 조정하기 위한 액정층 두께 조정층으로서 기능하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 보호층의 두께를 적절히 설정함으로써, 위상차층의 두께를 바꾸지 않아도 투과 표시 영역에서의 액정층의 층 두께와 반사 표시 영역에서의 액정층의 층 두께를 조정할 수 있다. 이 때문에, 액정층 두께 조정층으로서 투과 표시 영역과 반사 표시 영역에서의 액정층의 층 두께를 조정하기 위해 필요한 두께와, 위상차층에 의해 투과하는 광에 부여되는 위상차를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.

본 발명에서는，상기 위상차층은, 액정 화합물을 재료로 하여 형성되어 있으며, 상기 보호층은, 무기물을 재료로 하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 보호층은 무기물을 재료로 하여 형성되어 있으므로, 액정 화합물을 재료로 하여 형성된 위상차층보다도 보호층의 경도를 크게 높일 수 있다.

본 발명에서는，상기 보호층은, 상기 스페이서의 경도와 동일하거나 그 보다도 높은 경도를 갖는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 스페이서가 배치되는 개소에서의 보호층 자체의 함몰이나 변형을 억제할 수 있으므로, 위상차층의 변형을 더 낮게 억제할 수 있다.

본 발명에서는，상기 스페이서는, 상기 보호층과 일체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 위상차층 및 보호층과의 관계에서, 액정층 두께 관리에 바람직한 위치에 미리 스페이서를 형성함으로써, 양호하게 액정층 두께 관리를 하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에서는，상기 스페이서는, 상기 제1 기판과 일체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 스페이서 형성 가공에 의해, 보호층이나 위상차층이 손상될 우려가 없어, 신뢰성이 높은 액정 표시 장치로 할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는, 전술의 액정 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 확실한 액정층 두께 관리가 이루어져서, 고품질의 화상 표시가 가능한 표시부를 구비한 전자 기기를 제공할 수 있다.

[액정 표시 장치]

<제1 실시 형태>

이하, 도 1∼도 6을 참조하면서, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 또한，이하의 모든 도면에서는，도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 각 구성 요소의 막 두께나 치수의 비율 등은 적절히 서로 다르게 하고 있다.

도 1은, 액정 표시 장치(1)의 1 화소의 평면도이다. 액정 표시 장치(1)는 복수의 화소(화소 영역) X를 구비하고 있으며, 각각의 화소 X는 도 1에서 수평 방 향 및 수직 방향으로 연장하는 2개의 배열 축 방향에 배열하고, 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(1)의 1 화소 영역에는, 각각 적, 녹, 청에 대응한 평면시에서 대략 사각형인 3개의 서브 화소 P(Pr, Pg, Pb)가 형성되어 있다. 또한，「r」「g」「b」는, 각각 적색, 녹색, 청색을 나타낸다.

각각의 화소에 형성된 3개의 서브 화소 P는, 각각의 장축 방향에 수직인 배열 축에 나란히 배열하여 1개의 화소 X를 형성하고 있으며, 각 화소 X에 배치된 평면시에서 대략 사각형인 서브 화소 P는, 배열 축 방향을 서로 동일한 방향으로 하여 배치되어 있다. 1개의 서브 화소 P에는, 각각 대응하여 후술하는 컬러 필터층이 형성되어 있으며, 적색, 녹색, 청색의 3원색 중 1색을 표시 가능하게 되어 있다. 각각의 화소간은 비표시 영역 DA로 되어 있다. 비표시 영역 DA에는, 예를 들면 컬러 필터층이 구비하는 차광 부재인 블랙 매트릭스가 형성되어 있다.

서브 화소 P는 장축 방향에서 2개의 영역으로 분할되어 있다. 도시 상측의 영역은, 반사 표시 영역 R이며, 도시 하측의 영역은, 투과 표시 영역 T이다. 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T는, 평면시에서 거의 동일한 형상 및 크기를 갖고，서브 화소 영역의 중앙부에서 서로 인접하고 있다. 또한，인접하는 서브 화소간의 반사 표시 영역 R끼리는, 평면시에서 대략 사각형인 서브 화소의 단축 방향에 평행한 배열 방향을 따라 배열되어 있다.

인접하는 반사 표시 영역 R과 평면적으로 겹쳐, 본 발명의 특징 부분인 평면시에서 띠 형상인 내면 위상차부(40)가 연장되어 있다. 내면 위상차부(40)의 연장 방향에 직교하는 방향의 단부의 일단은, 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 경계에 접하고 있으며, 타단은 화소간의 영역에 배치되어 있다.

도 2는, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(1)의 단면도이며, 도 1의 선분 A-A에 대응하는 화살 표시 단면도이다. 본 실시 형태의 액정 표시 장치(1)는, 액정층(30)에 대하여 기판면 방향의 전계 성분(횡전계)을 작용시켜, 액정 재료의 방위각을 제어함으로써 화상 표시를 행하는 횡전계 방식 중，FFS 방식을 채용한 것이다. 또한，컬러 필터를 구비한 컬러 액정 장치이며, 1개의 화소가 R(적), G(녹), B(청)의 각 색광을 사출하는 3개의 서브 화소로 구성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는, 구동 소자나 배선 등이 형성된 소자 기판(제1 기판)(10)과, 소자 기판(10)과 쌍을 이뤄 대향 배치된 대향 기판(제2 기판)(20)과, 소자 기판(10)과 대향 기판(20)에 협지되는 액정층(30)과, 대향 기판(20)의 액정층(30) 측면에, 반사 표시 영역 R과 평면적으로 겹쳐 형성된 내면 위상차부(40)와, 내면 위상차부(40)와 소자 기판(10) 사이에 배치된 스페이서(50)를 구비하고 있다.

액정 표시 장치(1)는, 백라이트(60)로부터의 광을 액정층(30)에서 변조하여 표시를 행하는 투과 표시 영역 T와, 대향 기판(20) 측으로부터 장치 내에 삽입하는 외광을 액정층(30)에서 변조하여 표시를 행하는 반사 표시 영역 R을 구비한 반투과 반사형의 표시 방식을 채용하고 있다. 또한，본 발명의 기술 사상에 의하면, 멀티 갭 구조를 구비하면, FFS 방식에 한하지 않고 다른 표시 방식을 이용한 반투과 반사형의 액정 표시 장치이어도 양호하게 효과를 발휘한다. 도 2에서의 이하의 설명 에서는, 백라이트(60)를 배치하고 있는 방향을 아래, 대향 기판(20)이 배치되어 있는 방향을 위로 하여, 각 구성 부재의 상하 관계를 나타낸다.

소자 기판(10)가 구비하는 기판 본체(10A)는, 예를 들면 글래스, 질화 규소등의 무기물이나, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 유기 고분자(수지), 또는 이들의 복합 재료 등 광 투과성을 구비한 재료로 형성되어 있다.

기판 본체(10A) 상에는, 구동 소자 배선 및 이들을 전기적으로 절연하는 무기물 또는 유기물의 절연막 등을 구비한 소자층(12)이 형성되어 있다. 각종 배선이나 구동 소자는 포토리소그래피에 의해 패터닝한 후 에칭함으로써, 절연막은 증착법이나 스퍼터법 등 통상적으로 알려진 방법에 의해 더 적절히 형성할 수 있다.

소자층(12) 상에는, 반사 표시 영역 R과 평면적으로 겹쳐 반사층(14)이 형성되어 있다. 반사층(14)은, 아크릴 수지 등의 수지층 상에, 은이나 알루미늄 등의 금속 반사막이 형성되어 이루어진다. 그 수지층의 표면은 요철 형상을 갖고 있으며, 금속 반사막은 이 요철 형상을 반영하여 형성되기 때문에, 반사층(14)은 전체로서 요철면을 갖는 광 산란성의 반사 수단을 구성하고 있다. 그 밖에, 은이나 알루미늄 등의 광반사성의 금속막이나, 굴절률이 서로 다른 유전체막(SiO₂과 TiO₂ 등)을 적층한 유전체 적층막(유전체 미러)을, 예를 들면 마스크를 개재하여 증착법이나 스퍼터법에 의해 선택적으로 성막하여 형성하고，형성한 막의 표면에 요철 형상을 형성함으로써도 얻어진다.

또한 소자층(12) 상에는, 반사층(14)과 소자층(12)을 덮어, 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R에 겹치는 공통 전극(15)이 형성되어 있다. 공통 전극(15)은, ITO(인듐 주석 산화물) 등의 투명 도전 재료로 형성되어 있다.

공통 전극(15) 상에는, 표면을 덮어 전체면에 산화실리콘 등의 무기 절연막으로 이루어지는 층간 절연막(16)이 형성되어 있으며, 층간 절연막(16) 상에는, 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R에 겹치는 화소 전극(17)이 형성되어 있다. 화소 전극(17)은 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 것이며, 평면시한 상태에서는 사다리(개구 슬릿) 형상 혹은 빗살 무늬 형상을 구비하고 있다. 또한，층간 절연막(16) 상에는, 화소 전극(17)의 표면을 덮어 폴리이미드 등으로 이루어지는 배향막(18)이 형성되어 있다.

또한，대향 기판(20)이 구비하는 기판 본체(20A)에는, 소자 기판(10)의 기판 본체(10A)와 마찬가지로 투명성을 구비하는 기판을 이용할 수 있는데, 예를 들면 글래스, 석영 글래스, 질화규소 등의 무기물이나, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 유기 고분자(수지)가 사용 가능하다. 또한，광 투과성을 구비하면, 상기 재료를 적층 또는 혼합하여 형성된 복합 재료를 이용할 수도 있다. 본 실시 형태에서는, 기판 본체(20A)의 재료로서 글래스를 이용한다.

기판 본체(20A)의 장치 내면측의 면에는, 착색층(22a) 및 블랙 매트릭스(22b)를 구비한 컬러 필터층(22)이 형성되어 있다. 컬러 필터층(22)에서, 백라이트(60)로부터 입사하여 장치 전방에 사출하는 광 및 장치 전방으로부터 입사하여 반사층(14)에 의해 반사하여 장치 전방에 사출하는 광을 적색, 녹색, 청색으로 변조하고, 각 색의 광을 혼색함으로써 풀 컬러 표시가 가능하게 된다. 또한，컬러 필터층(22)의 장치 내면측의 면에는, 컬러 필터층(22)을 물리적 또는 화학적으로 보호하기 위해서, 오버코트층(도시 생략)이 형성되어 있다. 또한，컬러 필터층(22)은, 소자 기판(10) 측에 형성할 수도 있다.

컬러 필터층(22)의 장치 내면측의 면에는, 반사 표시 영역 R과 겹쳐 본 발명의 특징부인 내면 위상차부(40)가 형성되어 있다. 내면 위상차부(40)는, 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께를 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께보다도 얇게 하기 위한 액정층 두께 조정층으로서의 기능을 구비한다. 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께는, 투과하는 광에 λ/4 파장의 위상차를 부여하는 두께로 되어 있다.

내면 위상차부(40)는, 위상차층(42)과 보호층(44)을 포함하여 형성되어 있다. 위상차층(42)은, 반사 표시 영역 R과 겹쳐 형성되어 있으며, 위상차층(42)의 투과 표시 영역 T와는 반대측의 단부에는, 비표시 영역 DA에까지 연장하여 형성되어 있다. 이와 같은 위상차층(42)은, 자외선 경화성의 액정 재료(액정 모노머 혹은 액정 올리고머)를 중합하여 얻어지는 액정 폴리머를 형성 재료로서 이용하고, 통상적으로 알려진 방법에 의해 형성한다. 위상차층(42)은, 대향 기판(20)의 내면측에 형성된 소위 내면 위상차층으로 되어 있다. 위상차층(42)은, 투과 표시 영역 T의 화상과 반사 표시 영역 R의 화상과의 위상차를 보상하는 기능을 구비하고 있다. 위상차층(42)은, 예를 들면 투과하는 광에 λ/2 파장의 위상차를 부여한다.

또한，위상차층(42)의 표면을 덮어, 보호층(44)이 형성되어 있다. 보호층(44)은, 비표시 영역 DA에 배치된 위상차층(42)의 단부를 덮고, 위상차층(42)의 기초면인 컬러 필터층(22)의 표면에 접하여 형성되어 있다. 보호층(44)은, 위상차층(42)보다도 높은 경도를 나타내는 형성 재료, 예를 들면 감광성을 구비한 아크릴 수지나 에폭시 수지를 형성 재료로서 이용하고, 통상적으로 알려진 방법에 의해 형성한다. 감광성으로서는, 포지티브형 및 네가티브형 중 어느 것이나 바람직하게 이용할 수 있다.

비표시 영역 DA에 형성된 보호층(44)에 접하여, 액정층(30)의 두께를 일정하게 제어하는 스페이서(50)가 형성되어 있다. 스페이서(50)는, 보호층(44)의 형성 재료와 마찬가지의 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 스페이서(50)의 형상에는 특별히 한정이 없으며, 원주 형상, 다각 기둥 형상 등의 기둥 형상의 형상이어도 되며, 또한 폭 넓게 벽 형상의 스페이서로 하여도 된다.

스페이서(50)는, 보호층(44)과 겹치는 위치, 즉 반사 표시 영역 R에 배치되어 있다. 그런데，스페이서(50)가 투과 표시 영역 T에 배치된 경우, 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께는 내면 위상차부(40)의 두께가 변동되면 그 영향을 받게 된다. 본 실시 형태에서는, 스페이서(50)가 반사 표시 영역 R에 배치되어 있으므로, 내면 위상차부(40)의 두께의 변동에 상관없이 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께를 소정의 두께로 제어할 수 있다.

또한，컬러 필터층(22)의 장치 내면측의 면에는, 내면 위상차부(40) 표면을 덮어 전체면에, 배향막(28)이 형성되어 있다. 배향막(28)은 폴리이미드막을 이용하여 형성하는 유기 배향막이며, 컬러 필터층(22)과 위상차층(42) 상에 폴리이미드막을 성막한 후에, 러빙하여 배향 처리를 행하여 형성한다.

그 밖에, 소자 기판(10)은 액정층(30)과 반대측에 편광판(19)을 구비하고 있고, 대향 기판(20)은 액정층(30)과 반대측에 편광판(29)을 구비하고 있다. 본 실시 형태의 액정 표시 장치(1)는, 이상과 같은 구성으로 되어 있다.

도 3은, 본 발명의 특징부인 내면 위상차부(40) 및 스페이서(50)의 주변을 나타내는 개략도이다. 도 3의 (a)는 사시도, 도 3의 (b)는 단면도, 도 3의 (c)는 평면도를 나타낸다. 도 3에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 도 2와는 상하를 반전시켜 도시하고 있다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 내면 위상차부(40)는 서브 화소 P가 구비하는 반사 표시 영역 R에 겹치고, 인접하는 화소 X에 걸쳐서 띠 형상으로 연장되어 있다. 연장 방향에 수직인 방향의 일단은, 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R과의 경계에 접하고 있으며, 또한，타단은 화소간의 영역인 비표시 영역 DA에 평면적으로 겹쳐 있다.

내면 위상차부(40)가 구비하는 위상차층(42)은, 내면 위상차부(40)의 연장 방향에, 반사 표시 영역 R에 겹쳐 인접하는 화소 X에 걸쳐서 띠 형상으로 연장되어 있다. 연장 방향에 수직인 방향의 일단은, 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R과의 경계에 접하고 있으며, 또한，타단은 화소간의 영역인 비표시 영역 DA의 컬러 필터층(22)에 평면적으로 겹쳐 있다.

보호층(44)도 마찬가지로, 내면 위상차부(40)의 연장 방향에, 반사 표시 영역 R에 겹쳐 인접하는 화소 X에 걸쳐서 띠 형상으로 연장되어 있다. 보호층(44)은, 위상차층(42)의 상부 및 비표시 영역 DA에 면하는 측부를 덮어 형성되어 있으 며, 비표시 영역 DA의 컬러 필터층(22)에 접하는 위상차층(42)의 단부를 따라, 컬러 필터층(22)에 접하여 형성되어 있다. 보호층(44)이 비표시 영역 DA에서 컬러 필터층(22)과 접하고 있기 때문에，보호층(44)과 컬러 필터층(22)의 접촉면이 표시 화상을 차단하는 일이 없다. 그리고, 보호층(44)이 투과 표시 영역 T와 반사 표시 영역 R과의 경계측에서 컬러 필터층(22)과 접하고 있지 않기 때문에, 이 부분에서의 광 누설이 낮게 억제된다. 또한，위상차층(42)과 보호층(44)이, 모두 인접하는 화소 X에 걸쳐서 띠 형상으로 형성되어 있기 때문에, 내면 위상차부(40)는, 화소간의 영역에서도 층 두께 차를 갖지 않고 동일한 두께로 형성되어 있다.

도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 내면 위상차부(40)가 구비하는 위상차층(42)은, 단면시에서 동일한 두께를 구비하여 구성되어 있는 것은 아니며, 도 2에 도시한 소자 기판(10)과 대향하는 면에 평탄면(43)을 갖고，대략 균일한 두께를 구비하여 형성되어 있는 평탄부(42a)와, 평탄부(42a)의 주변(단면시에서 평탄부(42a)의 양측)에 형성되고 두께가 변화하는 측벽부(42b)로 구성되어 있다. 위상차층(42)을, 통상적으로 알려진 형성 방법인 포토리소그래피법에 의해 형성하면，현상·에칭 등의 공정에서 단부가 테이퍼 형상으로 되기 때문이다. 이 위상차층(42)의 형상에 대응하여, 보호층(44)은, 평탄부(42a)를 덮어 형성되는 제1 보호부(44a)와, 측벽부(42b)를 덮어 컬러 필터층(22)에 맞닿는 제2 보호부(44b)로 구성되어 있다.

스페이서(50)는, 평탄부(42a)와 겹치는 제1 보호부(44a) 상에 배치되어 있다. 균일한 두께를 구비하는 평탄부(42a)의 평탄면(43)과 겹치는 위치에 배치되어 있기 때문에，정밀도 좋은 액정층 두께 규정이 가능하게 된다.

도 3의 (c)에는, 스페이서(50)의 배치 위치를 나타낸다. 스페이서(50)는, 인접하는 서브 화소 P와의 사이의 영역이며, 서브 화소 P와 겹치지 않는 위치에 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 내면 위상차부(40)가 띠 형상으로 형성되어 있기 때문에，화소간의 영역에서도 층 두께 차가 없다. 그 때문에，화소간의 영역에 스페이서(50)를 배치하면, 확실한 층 두께 제어를 할 수 있음과 함께, 스페이서(50)에 의해 화상이 차단되는 일이 없기 때문에, 화소 개구율을 향상시킬 수 있다.

계속해서, 도면을 이용하여 본 발명의 효과에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 효과에 대하여 설명하는 설명도로서, 내면 위상차부(40) 및 스페이서(50)의 주변을 나타내는 액정 표시 장치의 개략 단면도이며, 도 2에 대응하는 시계(視界) 방향의 단면도이다.

도 4의 (a)에는, 비교 설명을 위해서, 내면 위상차부(40)의 보호층(44)이 대향 기판(20)에 접하고 있지 않은 경우를 나타내고, 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에는 본 발명의 구성을 구비하는 경우를 나타낸다. 도 4의 (b)는, 반사 표시 영역 R의 중심을 통하여 화소 영역의 배열 방향과 평행하게 연장되는 중심선 C보다도 투과 표시 영역 T측에 스페이서(50)를 배치한 경우, 도 4의 (c)는, 중심선 C보다도 투과 표시 영역 T와는 반대측에 스페이서(50)를 배치한 경우를 나타낸다.

여기에서, 내면 위상차부(40)와 스페이서(50)의 형성 재료에 대하여 설명해 둔다. 위상차층(42)은 전술한 바와 같이 액정 폴리머로 형성되어 있지만, 위상차층(42)의 형성에 이용되는 일반적인 액정 폴리머는 연필 경도로 6B 정도의 경도로 서, 매우 경도가 낮다. 이에 대하여, 보호층(44)이나 스페이서(50)의 형성 재료인 아크릴 수지나 에폭시 수지는, 연필 경도로 4H부터 6H 정도의 높은 경도를 나타낸다. 여기에서 말하는 「연필 경도」는, JIS-K5600-5-4 「도료 일반 시험 방법 - 제5부: 도막의 기계적 성질 - 제4절: 긁힘 경도(연필법)」에 준하여 측정함으로써 얻어지는 값이다.

도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 보호층(44)이 대향 기판(20)에 접하고 있지 않은 구성의 액정 표시 장치에서, 장치 외부로부터 외력 F가 가해진 경우를 상정한다. 그 경우, 스페이서(50)를 통해서 내면 위상차부(40)에 응력이 전해져서, 보호층(44) 전체에 압력이 분산된다. 그 때문에，스페이서(50)가 위상차층(42)에 함몰하는 것은 방지할 수 있다. 그러나，보호층(44)을 통해서 위상차층(42)에 전해지는 응력이, 위상차층(42)의 전체를 변형시키기 때문에, 액정층(30)의 층 두께 변화를 방지하는 것이 곤란하게 된다.

한편，도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 보호층(44)이 대향 기판(20)에 접하는 구성의 액정 표시 장치의 경우에도, 마찬가지로 스페이서(50) 및 보호층(44)을 통해서 위상차층(42)에 응력이 전해진다. 그러나，보호층(44)이 기초면인 대향 기판(20)에 접해 있기 때문에，위상차층(42)의 측벽부를 덮는 제2 보호부(44b)가 응력에 길항하여 지지하고, 대향 기판(20)에 응력을 분산시킨다. 그 때문에，제2 보호부(44b)의 근방에서의 위상차층(42)의 변형을 억제할 수 있다.

또한，도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 보호층(44)이 대향 기판(20)에 접하는 구성의 액정 표시 장치로서，스페이서(50)와 제2 보호부(44b)가 인접하여 배치 되어 있으면 보다 효과적이다.

도 4의 (b)와 같은 배치이면, 장치 외부로부터 외력 F가 가해지는 경우에, 제2 보호부(44b)를 지점, 스페이서(50)와 보호층(44)이 접하는 개소를 역점, 위상차층(42)의 스페이서(50)와 평면적으로 겹치는 영역을 작용점으로 하여, 지레의 원리에 의해 위상차층(42)이 변형되기 쉽다. 그 때문에，도 4의 (a)의 구성보다는 위상차층(42)의 변형을 억제 가능하지만, 아직 충분하다고는 할 수 없다. 그러나 도 4의 (c)와 같이, 제2 보호부(44b)와 스페이서(50)가 인접하여 배치되어 있으면，지점-역점간의 거리가 짧기 때문에, 지레가 기능하기 어려워, 보다 효율적으로 응력을 대향 기판(20)에 분산시켜, 위상차층(42)의 변형을 방지하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 위상차층(42)보다도 높은 경도의 보호층(44)은, 경도가 낮은 위상차층(42)을 보호함과 함께, 보호층(44)의 일부가 대향 기판(20)과 접하여 형성되어 있음으로써, 위상차층(42)의 변형을 효율적으로 억제한다. 그 때문에，액정층(30)의 층 두께를 균일하게 유지하는 것이 가능하게 된다.

전술한 스페이서(50)는, 소자 기판(10) 또는 대향 기판(20) 중 어느 하나와 일체로서 형성할 수 있다. 도 5는, 스페이서(50)의 형성 개소에 대하여 설명하는 개략 단면도이다. 스페이서(50)는 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 보호층(44) 상에 보호층(44)과 일체로 하여 형성하여도 되며, 또한，도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 소자 기판(10) 측에 일체로 하여 형성하여도 된다.

본 발명은, 도 4에서 설명한 바와 같이, 스페이서(50)의 배치 위치의 차이에 따라 효과에 차이가 나온다. 도 5의 (a)와 같이 보호층(44) 상에 형성하면，미리 높은 효과를 발휘하는 개소에 스페이서(50)를 형성하는 것이 가능하기 때문에, 양호한 액정층 두께 관리가 가능하게 된다.

한편，도 5의 (b)와 같이 소자 기판(10) 측에 형성하면，위상차층(42)이나 보호층(44)을 스페이서(50)의 형성 공정에 노출하는 일 없이 스페이서(50)를 형성할 수 있다. 그 때문에，스페이서(50) 형성 공정에서의 위상차층(42)이나 보호층(44)의 손상을 방지하여, 신뢰성이 높은 액정 표시 장치로 하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성의 액정 표시 장치(1)에 의하면, 스페이서(50)가 배치되는 개소는, 위상차층(42)보다도 높은 경도를 나타내는 보호층(44)으로 덮여져 있기 때문에，액정 표시 장치(1)에 외력이 가해진 경우에, 응력이 높은 경도의 보호층(44)을 통해서 위상차층(42)에 분산된다. 게다가, 제2 보호부(44b)가 기초면인 컬러 필터층(22)에 접하여 형성되어 있기 때문에，마찬가지로 외력이 가해진 경우에는, 위상차층(42)의 측면을 덮는 제2 보호부(44b)가 마치 칸막이 또는 기둥과 같이 지지 부재로서 기능하여 응력에 길항하고, 위상차층(42)에 가해지는 응력이 위상차층(42)의 측면을 덮는 제2 보호부(44b)를 통해서 컬러 필터층(22)에 확산된다. 이들 점으로부터, 위상차층(42)의 변형을 억제함과 함께, 스페이서(50)에 의해 기판간의 이격 거리를 양호하게 제어하는 것이 가능하게 되어，고품질의 화상 표시가 가능한 액정 표시 장치(1)로 할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는, 액정 표시 장치가(1) 화소 내에 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T를 갖는 반투과 반사형의 액정 표시 장치이며, 위상차층(42)은, 반사 표시 영역 R에 평면적으로 겹쳐 형성되어 있고, 보호층(44)은, 1 화소 내의 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 경계에 위치하는 위상차층(42)의 측면 이외의 측벽부(42b)를 덮어 컬러 필터층(22)과 접하여 형성되어 있다. 이 구성에 의하면, 보호층(44)이, 반사 표시 영역 R의 주위를 둘러싸고 컬러 필터층(22)과 접하기 때문에, 제2 보호부(44b)를 넓게 형성하여 응력에 길항하는 넓은 면적의 지지 부재로서 이용하여, 보다 강고하게 위상차층(42)의 변형을 억제할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T를 갖는 복수의 화소 X가 매트릭스 형상으로 배열되고, 화소의 배열 축 방향에 화소 X 각각에 형성된 반사 표시 영역 R이 배열되어 있으며, 위상차층(42) 및 보호층(44)은, 배열 축 방향에 복수의 화소 X에 걸쳐서 띠 형상으로 연장되어 있는 것으로 하고 있다. 게다가, 보호층(44)은, 띠 형상으로 형성된 위상차층(42)의 투과 표시 영역 T와는 반대측인 위상차층(42)의 측면을 덮어 컬러 필터층(22)에 접하고 있으며, 스페이서(50)는, 인접하는 화소 영역의 경계부에 배치되어 있다. 위상차층(42) 및 보호층(44)이 연속하여 형성되기 때문에, 화소간에 층 두께 차가 생기는 개소가 없어져서, 화소간의 영역에 스페이서(50)를 배치하는 것이 가능하게 된다. 그렇게 하면，스페이서(50)가 표시 화상을 차단하는 일이 없고, 또한，이와 같은 형상의 위상차층(42) 및 보호층(44)은 패터닝에 의한 형성도 용이하다. 그 때문에，설계 자유도가 증가함과 함께，제조가 용이한 액정 표시 장치(1)로 할 수 있다.

본 발명에서는，스페이서(50)는 반사 표시 영역 R의 중심을 통하여 화소 영 역의 배열 방향과 평행하게 연장되는 중심선보다도 투과 표시 영역 T와는 반대측에 배치되어 있는 것으로 하고 있다. 스페이서(50)와 제2 보호부(44b)가 근접한 위치에 배치되면，스페이서(50)와 제2 보호부(44b)가 일체로 되어 효율적으로 응력에 길항하고, 액정 표시 장치(1)의 외부로부터의 외력 F를 효과적으로 지지할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 위상차층(42)은, 소자 기판(10)과 대향하는 면에 평탄면(43)을 갖고，스페이서(50)는 평탄면(43)과 겹쳐 배치되어 있는 것으로 하고 있다. 패터닝 등의 형성 방법을 이용하여 위상차층(42)을 형성하면，위상차층(42)의 측면이 테이퍼 형상으로 되어 두께가 일정하지 않은 경우가 있지만, 평탄면(43)에 스페이서(50)를 배치함으로써, 확실한 액정층 두께 관리를 실현할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는，보호층(44)의 형성 재료로서 에폭시 수지나 아크릴 수지를 나타내었지만, 위상차층(42)보다도 높은 경도를 나타낸다고 하면 다른 형성 재료를 이용하는 것으로 하여도 무방하다. 그 경우에는, 이용하는 형성 재료의 경도에 따라, 위상차층(42)의 측벽부(42b)를 덮는 제2 보호부(44b)의 두께를 변화시키고, 경도가 낮은 재료를 이용하는 경우에는 두껍게 형성함으로써, 보호층(44)의 지지 부재로서의 기능을 확보할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는，보호층(44)과 스페이서(50)에 동일한 형성 재료를 이용하는 것, 즉 보호층(44)과 스페이서(50)가 동일한 경도인 것으로 하였지만, 보호층(44)의 형성 재료로서 스페이서(50)보다도 경도가 높은 형성 재료를 이용하는 것으로 하여도 무방하다. 예를 들면, 스페이서(50)의 형성 재료에 에폭시 수지 나 아크릴 수지를 이용하는 경우, 보호층(44)의 형성 재료로서 산화규소(SiO₂)나 질화규소(SiN) 등의 무기물을 이용함으로써, 보호층(44)의 경도를 스페이서(50)의 경도보다도 높게 할 수 있다. 보호층(44)의 경도가 스페이서(50)의 경도보다도 높으면, 스페이서(50)가 배치되는 개소에서의 보호층(44) 자체의 함몰이나 변형이 낮게 억제된다. 따라서，스페이서(50)가 위상차층(42)에 함몰하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있음과 함께，보다 한층 위상차층(42)의 변형을 낮게 억제할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는，위상차층(42)에는 두께가 변화하는 측벽부(42b)를 구비하는 것으로 하였지만, 위상차층(42)이 정밀도 좋게 성형되고, 테이퍼 형상으로 두께가 변화하는 측벽부(42b)를 갖지 않은 구성이어도 무방하다. 그 경우에는, 위상차층(42)의 측면을 덮는 보호층(44)과 평면적으로 겹쳐 스페이서(50)를 배치하면，한층 확실하게 층 두께 관리가 가능하게 된다.

또한，본 실시 형태에서는，스페이서(50)를 인접하는 2개의 서브 화소 P와의 사이의 영역에 배치하는 것으로 하였지만, 인접하는 2개의 화소의 구석부 근방에 배치하면 보다 바람직하다. 도 6은, 스페이서의 배치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6에서는 스페이서(50A)를, 서브 화소 P의 구석부 근방으로서, 내면 위상차부(40)의 연장 방향에 대하여 평행 및 직교하는 방향에서 서브 화소 P와 인접하고 있지 않은 위치에 배치하는 것으로 하고 있다. 이와 같은 위치는, 매트릭스 형상으로 형성된 화소간의 영역의 교점으로 되어 있다.

참조 부호 50B, 50C로 나타낸 바와 같은 위치에 스페이서를 배치할 때에는, 내면 위상차부(40)의 연장 방향에 대하여 평행 및 직교하는 방향에 약간 어긋나면, 스페이서가 서브 화소 P 상에 배치되게 된다. 그러나，교점 부근에 배치하는 스페이서(50A)는, 수평 방향 또는 수직 방향에 약간 어긋났다고 하여도, 서브 화소 P 상에 배치되지 않는다. 따라서，다소의 어긋남을 허용하기 때문에, 스페이서의 배치가 용이하게 되어 제조 공정의 효율화나 간소화가 도모되어, 바람직하다.

<제2 실시 형태>

이하, 도 7∼도 9를 참조하면서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 대하여, 보호층이 반사 표시 영역과 투과 표시 영역과의 경계에 위치하는 위상차층의 측면을 포함하는 측면을 덮어 기초면에 접하고 있는 점이 서로 다르지만, 그 밖의 구성은 동일하다. 제1 실시 형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

도 7은, 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치(2)의 단면도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(2)는, 소자 기판(10)과, 대향 기판(20)과, 액정층(30)과, 대향 기판(20)의 액정층(30) 측면에, 반사 표시 영역 R과 평면적으로 겹쳐 형성된 내면 위상차부(70)와, 내면 위상차부(70)와 소자 기판(10) 사이에 배치된 스페이서(50)를 구비하고 있다.

내면 위상차부(70)는, 위상차층(42)과 보호층(74)을 포함하여 형성되어 있다. 보호층(74)은, 위상차층(42)의 표면을 덮어 형성되어 있다. 보호층(74)은, 비표시 영역 DA에 배치된 위상차층(42)의 단부 및 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 경계에 배치된 위상차층(42)의 단부를 덮고, 위상차층(42)의 기초면인 컬러 필터층(22)의 표면에 접하여 형성되어 있다. 보호층(74)은, 예를 들면 아크릴 수지나 에폭시 수지 등의 위상차층(42)보다도 높은 경도를 나타내는 형성 재료를 이용하여 형성된다. 보호층(74)의 형성 재료로서, 산화규소(SiO₂)나 질화규소(SiN) 등의 무기물을 이용하여도 된다.

도 8은, 내면 위상차부(70) 및 스페이서(50)의 주변을 나타내는 개략도이다. 도 8의 (a)는 사시도, 도 8의 (b)는 단면도, 도 8의 (c)는 평면도를 나타낸다. 도 8에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 도 7과는 상하를 반전시켜 도시하고 있다.

도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 내면 위상차부(70)는 서브 화소 P가 구비하는 반사 표시 영역 R에 겹치고, 인접하는 화소 X에 걸쳐 띠 형상으로 연장되어 있다. 연장 방향에 수직인 방향의 일단은, 투과 표시 영역 T에서의 반사 표시 영역 R과의 경계 근방에 위치하고 있으며, 또한，타단은 화소간의 영역인 비표시 영역 DA에 평면적으로 겹쳐 있다.

내면 위상차부(70)가 구비하는 보호층(74)은, 내면 위상차부(70)의 연장 방향에, 반사 표시 영역 R에 겹쳐 인접하는 화소 X에 걸쳐 띠 형상으로 연장되어 있다. 보호층(74)은, 위상차층(42)의 상부, 비표시 영역 DA에 면하는 측부, 및 투과 표시 영역 T에 면하는 측부를 덮고 있으며, 비표시 영역 DA 및 투과 표시 영역 T에서 컬러 필터층(22)에 접하는 위상차층(42)의 단부를 따라, 컬러 필터층(22)에 접하여 형성되어 있다.

도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 보호층(74)은, 위상차층(42)의 평탄부(42a)를 덮어 형성되는 제1 보호부(74a)와, 비표시 영역 DA측의 측벽부(42b) 및 투과 표시 영역 T측의 측벽부(42b)를 덮어 컬러 필터층(22)에 맞닿는 제2 보호부(74b)로 구성되어 있다. 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 보호층(74)의 투과 표시 영역 T측의 단부는, 투과 표시 영역 T에 평면적으로 겹쳐 있다.

계속해서, 도 9를 이용하여 제2 실시 형태의 효과에 대하여 설명한다. 도 9는 제2 실시 형태의 효과에 대하여 설명하는 설명도로서, 내면 위상차부(70) 및 스페이서(50)의 주변을 나타내는 액정 표시 장치의 개략 단면도이며, 도 7에 대응하는 시계 방향의 단면도이다.

도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 보호층(74)은, 대향 기판(20)에 접하는 제2 보호부(74b)를 투과 표시 영역 T측에도 갖고 있다. 따라서，액정 표시 장치 외부로부터 외력 F가 가해지는 경우, 스페이서(50) 및 보호층(74)을 통해서 위상차층(42)에 전해지는 응력을, 위상차층(42)의 측벽부를 덮는 제2 보호부(74b)가 양측에서 칸막이와 같이 지지하므로, 제1 실시 형태보다도 위상차층(42)의 변형을 더 낮게 억제할 수 있다.

또한，제2 보호부(74b)가 위상차층(42)의 측벽부의 양측을 지지하므로, 예를 들면, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 스페이서(50)가 투과 표시 영역 T측에 배치된 경우이어도, 도 9의 (a)에 도시한 경우와 동등하게 위상차층(42)의 변형을 낮게 억제할 수 있다.

이상과 같은 구성의 액정 표시 장치(2)에 의하면, 보호층(74)은, 1 화소 내 의 위상차층(42)의 모든 측면의 측벽부(42b)을 덮어 컬러 필터층(22)과 접하여 형성되어 있다. 이 구성에 의하면, 보호층(74)의 제2 보호부(74b)가 투과 표시 영역 T측에서도 컬러 필터층(22)과 접하기 때문에, 보다 한층 위상차층(42)의 변형을 낮게 억제할 수 있음과 함께，스페이서(50)가 배치되는 위치의 제약이 완화된다.

또한，보호층(74) 중 컬러 필터층(22)에 접하는 제2 보호부(74b)가 투과 표시 영역 T에도 위치하고 있지만, 이 보호층(74)이 컬러 필터층(22)에 접하는 부분에 평면적으로 겹치는 위치에 차광막을 형성하는 구성으로 하여도 무방하다. 이와 같은 구성으로 하면, 투과 표시 영역 T에서 보호층(74)이 컬러 필터층(22)에 접하는 부분에서 광 누설이 생겨도, 차광막에 의해 차광할 수 있으므로, 차광막을 형성하지 않은 경우에 비하여 표시 화상의 콘트라스트를 향상할 수 있다.

<제3 실시 형태>

이하, 도 10을 참조하면서, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 대하여, 보호층이 투과 표시 영역과 반사 표시 영역에서 액정층의 층 두께를 조정하기 위한 액정층 두께 조정층으로서 기능하는 점이 서로 다르지만, 그 밖의 구성은 동일하다. 제2 실시 형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

도 10은, 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치(3)의 단면도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(3)는, 소자 기판(10)과, 대향 기판(20)과, 액정층(30)과, 대향 기판(20)의 액정층(30) 측면에, 반사 표시 영역 R과 평면적으로 겹 쳐 형성된 내면 위상차부(80)와, 내면 위상차부(80)와 소자 기판(10) 사이에 배치된 스페이서(50)를 구비하고 있다.

내면 위상차부(80)는, 위상차층(42)과 보호층(84)을 포함하여 형성되어 있다. 보호층(84)은, 위상차층(42)의 표면을 덮어 형성되어 있다. 보호층(84)은, 비표시 영역 DA에 배치된 위상차층(42)의 단부 및 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 경계에 배치된 위상차층(42)의 단부를 덮고, 위상차층(42)의 기초면인 컬러 필터층(22)의 표면에 접하여 형성되어 있다.

보호층(84)은, 예를 들면 아크릴 수지나 에폭시 수지 등의 위상차층(42)보다도 높은 경도를 나타내는 형성 재료를 이용하여 형성된다. 보호층(84)의 형성 재료로서, 산화규소(SiO₂)나 질화규소(SiN) 등의 무기물을 이용하여도 된다. 또한，보호층(84)은, 산화규소(SiO₂)나 질화규소(SiN) 등의 무기물로 형성된 층에, 아크릴 수지나 에폭시 수지 등으로 형성된 층이 적층된 구성을 갖고 있어도 된다.

내면 위상차부(80)는, 상기 실시 형태와 마찬가지로 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2를 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1보다도 얇게 하는 것 외에，반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2와 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1이 소정의 두께로 되도록 조정하는 기능을 갖고 있다.

반투과 반사형의 액정 표시 장치에서는, 반사 표시 영역 R에의 입사광은 액정층(30)을 2회 투과하지만, 투과 표시 영역 T에의 입사광은 액정층(30)을 1회밖에 투과하지 않는다. 그 때문에，반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 쌍방에서 고휘도의 화상 표시를 얻기 위해서는, 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 각각에서 액정층(30)을 투과하는 광에 부여되는 위상차를 최적화하여 광 투과율에 차이가 생기지 않도록 하는 것이 요구된다.

액정층(30)을 투과하는 광에 부여되는 위상차를 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 각각에서 최적화하기 위해서는, 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2와 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1을 소정의 두께로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 반사 표시 영역 R에서 액정층(30)을 투과하는 광에 부여되는 위상차를 λ/4 파장으로 하여 투과 표시 영역 T에서 액정층(30)을 투과하는 광에 부여되는 위상차를 λ/2 파장으로 하는 경우, 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1은 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2의 대략 2배로 설정된다.

반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2는, 스페이서(50)의 높이로 제어된다. 한편，투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1은, 스페이서(50)의 높이(L2)와 내면 위상차부(80)의 두께, 즉 위상차층(42)의 두께 M 및 보호층(84)의 두께 N으로 제어된다. 따라서，투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1을 소정의 두께로 하기 위해서는, 내면 위상차부(80)의 두께 (M+N)을 정밀도 좋게 형성하는 것이 바람직하다.

여기에서, 위상차층(42)은 투과하는 광에 λ/2 파장의 위상차를 부여하도록 형성된다. 이 위상차층(42)과 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)에 의해, 반사 표시 영역 R에서 투과하는 광에 부여되는 위상차를 반사 표시에 최적인 광대역의 λ/4 파장으로 할 수 있다. 그러나, 위상차층(42)의 두께 M은 위상차층(42)의 형성 재료가 갖는 굴절률 이방성에 의해 좌우되기 때문에, 위상차층(42)의 두께 M을 임의의 두께로 형성하는 것은 곤란하다.

따라서，본 실시 형태에서는, 내면 위상차부(80) 중 보호층(84)이 실질적으로 액정층(30)의 층 두께를 조정하는 역할을 하는 구성으로 하고 있다. 보호층(84)은, 위상차층(42)보다도 용이하게 두께 N을 조정하여 형성할 수 있다. 따라서，내면 위상차부(80)의 두께 (M+N)이 소정의 두께로 되도록 보호층(84)의 두께 N을 적절히 설정함으로써, 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2와 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1을 소정의 두께로 조정할 수 있다. 예를 들면, 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1을 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2의 대략 2배로 하는 경우, 보호층(84)의 두께 N은 스페이서(50)의 높이 (L2)와 위상차층(42)의 두께 M과의 차분에 상당하는 두께로 설정된다. 또한，여기서는, 배향막(18) 및 배향막(28)의 두께는 무시하는 것으로 한다.

이 구성에 의하면, 내면 위상차부(80)에서, 반사 표시 영역 R에서의 액정층(30)의 층 두께 L2와 투과 표시 영역 T에서의 액정층(30)의 층 두께 L1이 실질적으로 보호층(84)에 의해 조정되며, 투과하는 광에 부여되는 위상차가 위상차층(42)에 의해 설정된다. 즉, 내면 위상차부(80)의 두께와 위상차를 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 이 때문에, 액정층(30)의 층 두께 관리를 보다 정확하고 용이하게 행할 수 있음과 함께，위상차층(42)의 광학 설계를 보다 정밀하게 행할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는，제2 실시 형태와 마찬가지로 보호층(84)이 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 경계에 위치하는 위상차층(42)의 측면을 포함하는 측면을 덮어 컬러 필터층(22)의 표면에 접하고 있는 것으로 하였지만, 제1 실시 형태와 마찬가지로 보호층(84)이 반사 표시 영역 R과 투과 표시 영역 T와의 경계에 위치하는 위상차층(42)의 측면 이외의 측면을 덮어 컬러 필터층(22)의 표면에 접하는 구성이어도 무방하다. 이와 같은 구성이어도, 본 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

<변형예>

상기 실시 형태에서는，내면 위상차부(40, 70, 80)는, 띠 형상으로 형성한 위상차층(42)과 띠 형상으로 형성한 보호층(44, 74, 84)이 복수의 화소에 걸쳐 형성되는 것으로 하였지만, 이것에 한하지 않는다. 도 11은 제1 실시 형태에서의 내면 위상차부(40)의 변형예를 나타내는 개략 평면도로서, 도 3의 (c)에 대응하는 도면이다.

도 11의 (a)의 내면 위상차부(40)는, 화소 X마다 위상차층(42)을 형성하고, 화소마다 위상차층(42)의 주위를 둘러싸 기초면과 접하는 보호층(44)을 구비하고 있다. 이와 같이 하면，외력이 가해진 경우에 응력에 길항하는 보호층(44)이 증가하기 때문에, 위상차층(42)의 변형을 방지하여, 확실한 액정층 두께 관리를 할 수 있다.

도 11의 (b)는, 도 11의 (a)의 구성을 서브 화소 P마다까지로 더 세분화한 것이다. 서브 화소 P마다 위상차층(42)이 형성되고, 서브 화소마다 위상차층(42)의 주위를 둘러싸 기초면과 접하는 보호층(44)을 구비하고 있다. 이와 같은 구성에서는, 보다 강고하게 위상차층(42)의 변형을 방지하여, 확실한 액정층 두께 관리를 할 수 있다.

도 11의 (c)는, 도 11의 (b)와 마찬가지로 위상차층(42)을 서브 화소 P마다 배치하고, 복수의 위상차층(42)을 덮는 띠 형상의 보호층(44)을 형성한 것이다. 인접하는 위상차층(42)과의 사이에서는 보호층(44)이 기초면에 접하여 형성되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 도 11의 (b)와 마찬가지의 효과가 얻어지지만, 보호층(44)의 미세한 패터닝이 불필요하게 되어 제조가 용이하게 된다.

도 11에 도시한 바와 같은 내면 위상차부(40)의 구성이라고 하면, 내면 위상차부(40)의 형상에 기인하여, 내면 위상차부(40)의 두께 차가 생기는 개소가 증가하고, 비표시 영역에서 스페이서(50)의 배치에 적합한 평탄한 개소가 감소한다. 그 경우, 화상 표시를 행하는 영역에 스페이서를 배치하고, 필요에 따라서 차광막으로 차광함으로써 화질에의 영향을 작게 멈추게 한 다음에, 액정층 두께를 확실하게 제어할 수 있다.

또한，도 12는 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에서, 상기와 마찬가지로 내면 위상차부(70, 80)의 변형예를 적용한 경우를 나타내는 개략 평면도로서, 도 8의 (c)에 대응하는 도면이다. 또한，도 12의 (a), (b), (c)에 도시한 구성은, 각각 도 11의 (a), (b), (c)에 도시한 구성에 대응하고 있다. 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에 상기 변형예를 적용한 경우에도, 제1 실시 형태에 상기 변형예를 적용한 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

[전자 기기]

다음으로，본 발명의 전자 기기의 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 13은, 본 발명에 따른 전자 기기의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 13에 도시한 휴대 전화(1300)는, 본 발명의 액정 표시 장치를 작은 사이즈의 표시부(1301)로서 구비하고，복수의 조작 버튼(1302), 수화구(1303) 및 송화구(1304)를 구비하여 구성되어 있다. 이것에 의해，본 발명의 액정 표시 장치에 의해 구성된 표시 품질이 우수한 표시부를 구비한 휴대 전화(1300)를 제공할 수 있다.

상기 각 실시 형태의 액정 표시 장치는, 상기 휴대 전화에 한하지 않고, 전자 북, 프로젝터, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 스틸 카메라, 텔레비전 수상기, 뷰파인더형 혹은 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS단말기, 터치 패널을 구비한 기기 등의 화상 표시 수단으로서 바람직하게 이용할 수 있으며, 이러한 구성으로 함으로써, 표시 품질이 높고, 신뢰성이 우수한 표시부를 구비한 전자 기기를 제공할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 전술한 예에서 설명한 각 구성 부재의 다양한 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 다양하게 변경 가능하다.

도 1은 제1 실시 형태의 액정 표시 장치를 나타내는 평면도.

도 2는 제1 실시 형태의 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도.

도 3은 제1 실시 형태의 액정 표시 장치에 따른 특징 부분의 구성을 나타낸 개략도.

도 4는 제1 실시 형태의 효과를 설명하는 설명도.

도 5는 스페이서의 형성 개소에 대하여 설명하는 개략 단면도.

도 6은 스페이서의 배치를 설명하기 위한 평면도.

도 7은 제2 실시 형태의 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도.

도 8은 제2 실시 형태의 액정 표시 장치에 따른 특징 부분의 구성을 나타내는 개략도.

도 9는 제2 실시 형태의 효과를 설명하는 설명도.

도 10은 제3 실시 형태의 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도.

도 11은 내면 위상차부의 변형예를 나타내는 개략 평면도.

도 12는 내면 위상차부의 변형예를 나타내는 개략 평면도.

도 13은 본 발명에 따른 전자 기기의 일례를 나타내는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3: 액정 표시 장치

10: 소자 기판(제1 기판)

20: 대향 기판(제2 기판)

22: 컬러 필터층(기초면)

30: 액정층

42: 위상차층

42a: 평탄부

42b: 측벽부

43: 평탄면

44, 74, 84: 보호층

44a, 74a: 제1 보호부

44b, 74b: 제2 보호부

50: 스페이서

1300: 휴대 전화(전자 기기)

R: 반사 표시 영역

T: 투과 표시 영역

X: 화소

Claims (12)

1. 서로 대향하여 배치되는 제1 기판 및 제2 기판과,

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 협지된 액정층과,

   상기 제2 기판의 상기 액정층 측에 형성된 위상차층과,

   상기 위상차층의 상기 제1 기판과 대향하는 면 및 그 면과 연속해 있는 상기 위상차층의 측면을 덮고, 상기 위상차층의 기초로 되는 기초면에 접하는 보호층과,

   상기 보호층과 연속해 있는 위치에 배치되며, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 소정의 간격으로 이격한 상태로 유지하는 스페이서를 구비하고,

   상기 보호층은 상기 위상차층보다도 높은 경도를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,

   1 화소 영역 내에 반사 표시 영역과 투과 표시 영역이 형성되고,

   상기 위상차층은, 상기 반사 표시 영역에 배치되며,

   상기 보호층은, 1 화소 영역 내에서 상기 반사 표시 영역과 상기 투과 표시 영역과의 경계에 위치하는 상기 위상차층의 측면 이외의 측면을 덮어 상기 기초면과 접하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 화소 영역이, 한 방향에 복수 배열되고,

   상기 화소 영역 중，그 화소 영역의 중심을 통하여 상기 화소 영역의 배열 방향에 평행하게 연장되는 중심선을 사이에 두고 한쪽 측에 상기 반사 표시 영역이 배치되고, 다른 쪽 측에 상기 투과 표시 영역이 배치되며,

   상기 위상차층은, 상기 화소 영역의 배열 방향을 따라 늘어선 복수의 상기 반사 표시 영역에 걸쳐 띠 형상으로 형성되고,

   상기 보호층은, 띠 형상으로 형성된 상기 위상차층의 상기 제1 기판과 대향하는 면 및 그 면과 연속해 있고 상기 중심선과는 반대측인 상기 위상차층의 측면을 덮어 상기 기초면에 접해 있음과 함께,

   상기 스페이서는, 인접하는 상기 화소 영역의 경계부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스페이서는, 상기 반사 표시 영역의 중심을 통하여 상기 화소 영역의 배열 방향과 평행하게 연장되는 중심선보다도 상기 투과 표시 영역과는 반대측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
5. 제1항에 있어서,

   1 화소 영역 내에 반사 표시 영역과 투과 표시 영역이 형성되고,

   상기 위상차층은, 상기 반사 표시 영역에 배치되며,

   상기 보호층은, 1 화소 영역 내에서 상기 반사 표시 영역과 상기 투과 표시 영역과의 경계에 위치하는 상기 위상차층의 측면을 포함하는 측면을 덮어 상기 기초면과 접하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 위상차층은, 상기 제1 기판과 대향하는 면에 평탄면을 갖고，상기 스페이서는, 상기 평탄면과 겹쳐 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 보호층은, 상기 투과 표시 영역과 상기 반사 표시 영역에서 상기 액정층의 층 두께를 조정하기 위한 액정층 두께 조정층으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 위상차층은, 액정 화합물을 재료로 하여 형성되어 있으며,

   상기 보호층은, 무기물을 재료로 하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 보호층은, 상기 스페이서의 경도와 동일하거나 그보다도 높은 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 스페이서는, 상기 보호층과 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 스페이서는, 상기 제1 기판과 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
12. 제1항의 액정 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.

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