KR20100059999A

KR20100059999A - 표시 소자 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 전자 페이퍼 및 전자 단말 장치

Info

Publication number: KR20100059999A
Application number: KR1020107008812A
Authority: KR
Inventors: 신지 다다끼
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2010-06-04
Also published as: US20100231843A1; KR101115707B1; CN101903823B; JPWO2009081468A1; JP5182294B2; CN101903823A; WO2009081468A1

Abstract

본 발명은, 콜레스테릭 액정을 이용하여 화상을 표시하는 표시 소자 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 전자 페이퍼 및 전자 단말 장치에 관한 것으로, 콘트라스트를 향상시켜 양호한 표시를 얻을 수 있는 표시 소자 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 전자 페이퍼 및 전자 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정과, 상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 형성된 제1 전극과, 상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽에 형성된 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 대향하여 배치함으로써 획정된 화소 영역과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 상기 화소 영역을 둘러싸도록 상기 화소 영역 밖에 형성된 벽면 구조체와, 상기 액정이 유통하도록 상기 벽면 구조체의 일부를 개구한 개구부와, 상기 개구부에 형성되어 상기 개구부에서의 상기 액정의 반사율을 저감하는 반사율 저감부를 갖도록 구성한다.

Description

콜레스테릭 액정 표시 소자{CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL ELEMENT}

본 발명은, 콜레스테릭 액정을 이용하여 화상을 표시하는 표시 소자 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 전자 페이퍼 및 전자 단말 장치에 관한 것이다.

콜레스테릭상이 형성되는 액정 조성물(이하, 「콜레스테릭 액정」이라고 함)을 이용한 반사형 액정 표시 장치(이하, 「콜레스테릭 액정 표시 소자」라고 함)는, 전력 무공급 상태에서 화상을 반영구적으로 계속해서 표시하는 메모리 표시 기능을 갖고 있다. 이 때문에, 콜레스테릭 액정 표시 소자는, 표시 재기입 시만 구동을 하면 되기 때문에, 종래의 액정 표시 소자와 비교하여 저소비 전력화를 도모할 수 있고, 박형이며 경량으로 할 수 있음과 함께, 선명한 컬러 표시 특성, 고콘트라스트 특성, 및 고해상도 특성을 구비하고 있다. 이와 같은 특징을 이용하여, 콜레스테릭 액정 표시 소자는, 실용화를 향한 개발이 행하여지고 있다. 콜레스테릭 액정 표시 소자는, 전자 페이퍼의 표시부, 전자 서적, 모바일 단말 기기, 혹은 IC 카드 등의 휴대 기기 등의 전자 단말 장치의 표시부 등에 바람직하게 이용된다.

콜레스테릭 액정 표시 소자는, 콜레스테릭 액정을 밀봉한 한 쌍의 기판을 구비하고 있다. 그 기판은, 글래스 기판이나 수지 기판 등의 투명 기판이다. 양 기판에 형성된 전극과 그 전극 사이의 콜레스테릭 액정으로 화소가 구성된다. 인접 화소 사이에는, 한 쌍의 기판을 소정의 간격(셀 갭)으로 유지하기 위해서, 주상 스페이서나 벽면 구조체 등이 배치되어 있다.

대향한 전극이 중첩된 화소 전극부는, 액정 구동 전압을 인가함으로써, 콜레스테릭 액정의 반사율을 제어할 수 있다. 그러나, 그 화소 전극 이외의 벽면 구조체 등이 배치된 인접 화소간 영역에는 액정 구동 전압을 인가하는 전극이 없으므로, 콜레스테릭 액정의 반사율의 제어가 어렵다. 인접하는 화소 전극 사이에 벽면 구조체를 형성함으로써, 화소의 개구율을 유지한 채로, 콜레스테릭 액정이 미제어로 되는 인접 화소간을 차폐할 수 있다. 그러나, 벽면 구조체의 일부에 액정을 액정 셀 내에 주입하기 위한 개구부를 형성할 필요가 있고, 이 개구부는 차폐할 수 없다.

이 개구부의 콜레스테릭 액정의 배향 상태는, 액정이 유동하였을 때에 나타나는 지향성이 강한 반사 상태로 된다. 즉, 이 영역의 콜레스테릭 액정은, 일반적으로 상시 플래너 상태로 되어 고반사율 상태가 유지된다. 이 때문에, 그 개구부는, 반사율이 낮은 포컬 코닉상(相)으로 표시를 행하는 흑 표시 시에, 표시 콘트라스트를 저하시키는 요인으로 된다.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2005-189662호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 제3581925호

본 발명은, 콘트라스트를 향상시켜 양호한 표시를 얻을 수 있는 표시 소자 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 전자 페이퍼 및 전자 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은, 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정과, 상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 형성된 제1 전극과, 상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽에 형성된 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 대향하여 배치함으로써 획정된 화소 영역과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 상기 화소 영역을 둘러싸도록 상기 화소 영역 밖에 형성된 벽면 구조체와, 상기 액정이 유통하도록 상기 벽면 구조체의 일부를 개구한 개구부와, 상기 개구부에 형성되어 상기 개구부에서의 상기 액정의 반사율을 저감하는 반사율 저감부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 화상을 표시하는 전자 페이퍼에 있어서, 상기 본 발명의 표시 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 페이퍼에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 화상을 표시하는 전자 단말 장치에 있어서, 상기 본 발명의 표시 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 단말 장치에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 한 쌍의 기판 사이에 액정을 밀봉하여 제조하는 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 제1 전극을 형성하고, 상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽에 제2 전극을 형성하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 대향하여 배치함으로써 획정되는 화소 영역을 형성하고, 상기 한 쌍의 기판 사이에 상기 화소 영역을 둘러싸도록 상기 화소 영역 밖에 벽면 구조체를 형성하고, 상기 액정이 유통하도록 상기 벽면 구조체의 일부를 개구하는 개구부를 형성하고, 상기 개구부에서의 상기 액정의 반사율을 저감하는 반사율 저감부를 상기 개구부에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 콘트라스트가 향상되어 양호한 표시가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자의 구성을 모식적으로 도시하는 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 기판면 법선 방향으로 본 상태를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 도 2의 도면 중 A-A선으로 절단한 단면도.
도 4는 종래의 액정 표시 소자를 기판면 법선 방향으로 본 상태를 도시하는 도면.
도 5는 종래의 액정 표시 소자를 도 4의 도면 중 A-A선으로 절단한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 설명하는 도면으로서, 셀 갭과 콜레스테릭 액정의 반사율과의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 단면도(그 1).
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 단면도(그 2).
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자의 벽면 구조체를 형성하기 위해서 이용되는 포토마스크의 주요부를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태의 제1 변형예에 따른 액정 표시 소자의 개구부의 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태의 제1 변형예에 따른 액정 표시 소자의 벽면 구조체를 형성하기 위해서 이용되는 포토마스크의 주요부를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태의 제2 변형예에 따른 액정 표시 소자의 개구부의 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태의 제2 변형예에 따른 액정 표시 소자의 벽면 구조체를 형성하기 위해서 이용되는 포토마스크의 주요부를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태의 제3 변형예에 따른 액정 표시 소자를 기판면 법선 방향으로 본 상태를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 복수 적층한 풀 컬러 표시가 가능한 액정 표시 소자의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 구비한 전자 페이퍼의 구체예를 도시하는 도면.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 소자 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 전자 페이퍼 및 전자 단말 장치에 대하여 도 1 내지 도 16을 이용하여 설명한다. 우선, 본 실시 형태에 따른 표시 소자에 대하여 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)의 구성을 모식적으로 도시하는 분해 사시도이다. 액정 표시 소자(1)는, 소정의 셀 갭을 사이에 두고 대향 배치된 상부 기판(7) 및 하부 기판(9)(한 쌍의 기판)을 갖고 있다. 도 1에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 하부 기판(9)에 대하여, 상부 기판(7)을 비스듬하게 상방으로 어긋나게 한 상태를 도시하고 있다. 상하부 기판(7, 9)에는, 예를 들면 폴리카보네이트(PC)나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 필름 기판(플라스틱 기판)이나 글래스 기판이 이용된다. 상하부 기판(7, 9) 사이에는 메모리성을 갖는 콜레스테릭 액정(3)이 밀봉되어 있다.

상부 기판(7)의 액정(3)과의 계면측에는, 서로 평행하게 띠 형상(스트라이프 형상)으로 연장되는 복수의 데이터 전극 Dj(j는 자연수, 도 1에서는, j=1, 2)가 형성되어 있다. 데이터 전극 Dj는 도시하지 않은 데이터 전극 구동 회로에 접속되어 있다.

하부 기판(9)의 액정(3)과의 계면측에는, 서로 평행하게 띠 형상으로 연장되는 복수의 주사 전극 Si(i는 자연수, 도 1에서는, i=1, 2, 3)가 형성되어 있다. 주사 전극 Si는 도시하지 않은 주사 전극 구동 회로에 접속되어 있다.

주사 전극 Si와, 데이터 전극 Dj는, 기판(7, 9) 표면의 법선 방향으로 보아, 거의 직교하여 서로 교차하고 있다. 교차 영역이 화소 영역 P(i, j)로 된다. 도 1에서는, 6개의 화소 영역 P(1, 1)∼P(3, 2)가 3행 2열의 매트릭스 형상으로 배치된 상태를 예시하고 있다. 화소 영역 P(i, j)는, 도시하지 않은 데이터 전극 구동 회로 및 주사 전극 구동 회로에 의해 소위 패시브 구동으로 구동된다.

화소 영역 P의 주위에는, 화소 영역 P를 둘러싸도록 하여, 벽면 구조체(37)가 배치되어 있다. 벽면 구조체(37)는 화소 영역 P 밖에 형성되어 있다. 화소 영역 P는 기판면 법선 방향으로 보아 4변으로 이루어지는 사각형 형상을 하고 있다. 따라서, 동일 방향으로 본 벽면 구조체(37)는, 각 화소 영역 P에 대하여, 사변형의 틀 형상으로 되어 있다. 또한, 벽면 구조체(37)는 기판면 전체로서 보면, 사각형 틀 내에서 종횡으로 교차하는 격자 형상으로 되어 있다.

틀 형상의 벽면 구조체(37)의 소정의 변에는, 액정(3)이 유통하도록 그 변의 일부를 개구한 개구부(36)가 형성되어 있다. 개구부(36)는, 주기적으로 규칙적으로 배치되어 있다. 벽면 구조체(37)에는, 개구부(36)에 형성되어 개구부(36)에서의 액정(3)의 반사율을 저감하는 반사율 저감부(34)가 형성되어 있다. 후에 상세하게 설명하지만, 반사율 저감부(34)에 의해, 반사율 저감부(34)의 평탄부(34a)부터 상부 기판(7)까지의 길이(이하, 「갭」이라고 함)는, 화소 영역 P에서의 셀 갭보다 짧아지므로, 개구부(36)에서의 반사율을 저감할 수 있다. 이에 의해, 액정 표시 소자(1)의 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.

벽면 구조체(37)는, 접착성을 갖는 부재로 형성되어 있다. 벽면 구조체(37)는, 개구부(36)를 제외하고 한 쌍의 기판(7, 9)의 쌍방에 접착되어 있다. 후에 설명하는 바와 같이, 벽면 구조체(37)는, 예를 들면, 포토리소그래피법을 이용하여 포토레지스트를 패터닝하여 한쪽의 기판 상에 형성된다. 또한, 반사율 저감부(34)는, 벽면 구조체(37)와 일체적으로 형성된다.

벽면 구조체(37) 전체를 둘러싸는 외주에는, 시일재(21)가 배치되어 있다. 시일재(21)는, 열경화형 또는 UV 경화형의 접착제로 인쇄 공정에서 형성된다. 시일재(21)는, 상하부 기판(7, 9) 사이의 외주부에 배치되어, 복수의 화소 영역 P 및 벽면 구조체(37)를 둘러싸고 있다. 또한, 소정의 셀 갭을 얻기 위해서, 벽면 구조체(37)와 함께 종래형의 구 형상 스페이서 또는 기둥 형상 스페이서를 병용하여도 된다.

상하부 기판(7, 9)의 1끝변의 시일재(21)는 개구되어, 액정 디프 주입 시의 액정 주입구(38)가 배치되어 있다. 도시는 생략하고 있지만 액정 주입 후의 액정 주입구(38)는 밀봉재로 밀봉되어 있다. 전체 화소 영역 P는, 각 개구부(36)를 통하여 주입구(38)와 접속되어 있다. 시일재(21) 및 밀봉재로 밀봉된 액정(3)은, 시일재(21)로 둘러싸여진 내측의 전체 공간 내에 충전되어 있다.

도 2는, 액정 표시 소자(1)를 기판면 법선 방향으로 본 상태를 도시하고 있다. 도 3은 도 2의 도면 중 A-A선으로 절단한 단면을 도시하고 있다. 도 1에서는 도시의 형편상 6개의 화소 영역 P를 예시하고 있지만, 일반적으로는 보다 다수의 화소 영역 P가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 도 2에서는, 다수로 배열된 화소 영역 P의 일부 영역을 나타내고 있다. 도 1과 함께 도 2 및 도 3을 이용하여, 화소 영역 P, 벽면 구조체(37) 및 개구부(36)의 형상 구조 등에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

구체적으로 도 2의 화소 영역 P(i, j)를 이용하여 설명한다. 화소 영역 P(i, j)는, 기판면 법선 방향으로 보아, 주사 전극 Si와 데이터 전극 Dj가 겹친 4변 형상을 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 화소 영역 P(i, j)는, 예를 들면 정방형 형상을 갖고 있다. 벽면 구조체(37)는, 화소 영역 P(i, j)에 대하여 보면, 화소 형상의 4변의 각 변을 따르는 사각형의 틀 형상 구조를 갖고 있다. 벽면 구조체(37)의 폭은, 상부 기판(7)에서 인접하는 데이터 전극 D-D간의 폭과 동일하거나, 혹은 좁게 형성되고, 또한, 하부 기판(9)에서 인접하는 주사 전극 S-S간의 폭과 동일하거나 혹은 좁게 형성되어 있다. 이 때문에, 벽면 구조체(37)는, 화소 영역 P(i, j)에 겹치지 않도록 배치되어 있다.

틀 형상의 벽면 구조체(37)의 일부를 개구한 개구부(36)는, 패널 제조 공정에서의 액정 디프 주입 시에는, 전체 화소 영역 P에 액정을 충전시키기 위한 액정유통구로서 기능한다. 개구부(36)는, 벽면 구조체(37)가 대향하는 각 변에 각각 형성되어 있다. 개구부(36)는, 대향하는 변의 거의 중앙에 형성되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 개구부(36)에 형성된 반사율 저감부(34)는, 벽면 구조체(37)의 높이 tw보다 낮은 높이 tr의 벽면 형상을 갖고 있다. 반사율 저감부(34)는, 상부 기판(7)과의 대향면에 형성된 평탄부(34a)를 갖고 있다. 반사율 저감부(34)의 높이 tr은, 벽면 구조체(37)의 높이 tw보다 낮다. 이 때문에, 양 기판(7, 9)을 접합하여도 개구부(36)에 액정(3)이 유통 가능한 개구를 유지할 수 있다.

또한, 화소 영역 P(i, j)와 동일 열의 다른 화소 영역 P(i-1, j)나 P(i+1, j), P(i+2, j)를 둘러싸는 각 벽면 구조체(37)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 동일한 위치에 개구부(36)가 형성되어 있다. 따라서, 동일 j열에 대하여 보면, 개구부(36)는 벽면 구조체(37)의 연장선 상에 일렬로 연속하여 나열되어 있다. 이 구성은, 옆의 열 j+1 등에서도 동일하다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)의 효과에 대하여 도 3 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 도 4는 종래의 액정 표시 소자(100)를 기판면 법선방향으로 본 상태를 도시하고 있다. 도 5는 도 4의 도면 중 A-A선으로 절단한 단면을 도시하고 있다. 도 4 및 도 5에서, 본 실시 형태의 액정 표시 소자(1)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

인접하는 4개의 화소 영역 P(i, j), P(i, j+1), P(i+1, j) 및 P(i+1, j+1)에 주목하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 종래의 액정 표시 소자(100)의 벽면 구조체(137)는 십자 형상을 갖고 있다. 벽면 구조체(137)는, 인접하는 4개의 화소 영역 P 사이에 각각 배치되어 있다. 이 때문에, 벽면 구조체(137)는, 화소 영역 P(i, j)에 대하여 보면, 화소 형상의 각 각부를 따라서 배치되어 있다. 벽면 구조체(137)의 폭은, 상부 기판(7)에서 인접하는 데이터 전극 D-D간의 폭과 동일하거나, 혹은 좁게 형성되고, 또한, 하부 기판(9)에서 인접하는 주사 전극 S-S간의 폭과 동일하거나 혹은 좁게 형성되어 있다. 이에 의해, 벽면 구조체(137)는, 화소 영역 P(i, j)에 겹치지 않도록 배치되어 있다.

화소 영역 P(i, j)의 각 변을 따라서 신장하는 벽면 구조체(137)의 길이는, 화소 영역 P(i, j)의 1변의 길이보다 짧게 형성되어 있다. 이 때문에, 화소 영역 P(i, j)의 각 변의 거의 중앙에는, 벽면 구조체(137)가 형성되어 있지 않은 개구부(136)가 배치되어 있다. 개구부(136)는, 패널 제조 공정에서의 액정 디프 주입 시에는, 전체 화소 영역 P에 액정을 충전시키기 위한 액정 유통구로서 기능한다.

액정(3)은, 액정 디프 주입 시에 개구부(136)를 통하여 인접 화소에 유통한다. 이 때문에, 도 5에 도시한 바와 같이, 액정 디프 주입이 종료되면, 액정(3)은, 전체 화소 영역 P 이외에 개구부(136)에도 충전된다. 액정 표시 소자(100)의 개구부(136)에서의 셀 갭은 벽면 구조체(137)의 높이 tw와 거의 동일하게 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 소자(1)도 종래의 액정 표시 소자(100)와 마찬가지로, 액정 디프 주입이 종료되면, 개구부(36)에 액정(3)이 충전된다. 그러나, 액정 표시 소자(1)는 개구부(36)에 반사율 저감부(34)를 갖고 있으므로, 개구부(36)에서의 갭은 벽면 구조체(37)의 높이 tw보다 작아진다.

화소 영역 P에 밀봉된 액정(3)은 주사 전극 S에 인가된 전위와 데이터 전극 D에 인가된 전위와의 전위차에 기초하여, 소정 색의 광을 반사하는 플래너 상태나 광을 투과하는 포컬 코닉 상태 중 어느 하나의 상태로 된다. 그러나, 개구부(36, 136)는 화소 영역 P 밖에 배치되어 양 전극 S, D가 형성되어 있지 않다. 이 때문에, 개구부(36, 136)에 밀봉된 액정(3)에는 전압이 인가되지 않는다. 액정(3)이 유동한 상태는, 일반적으로 반사율이 높은 플래너 상태로 된다. 이 때문에, 전체 화소 영역 P의 액정(3)을 포컬 코닉 상태로 하여 액정 표시 소자(1, 100)를 흑 표시로 하여도, 개구부(36, 136)의 액정(3)은 플래너 상태이기 때문에, 광을 반사하게 된다. 이에 의해, 액정 표시 소자(1, 100)의 콘트라스트가 저하된다.

콜레스테릭 액정의 반사율은 셀 갭에 의존하는 것이 알려져 있다. 도 6은 셀 갭과 콜레스테릭 액정의 반사율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 횡축은 셀 갭(㎛)를 나타내고, 종축은 반사율(％)을 나타내고 있다. 도면 중의 ◆ 표시에 기초하는 곡선은 적색(R)의 광의 반사율 특성을 나타내고, ■ 표시에 기초하는 곡선은 녹색(G)의 광의 반사율 특성을 나타내고, ▲ 표시에 기초하는 곡선은 청색(B)의 광의 반사율 특성을 나타내고 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, R광, G광 및 B광 중 어느 것의 반사율도, 셀 갭이 커짐에 따라서 높아지게 되고, 소정의 셀 갭을 초과하면 반사율은 거의 일정하게 된다. R광 및 G광의 반사율은 셀 갭이 약 8.0㎛보다 커지면 약 43％로 일정하게 되고, B광의 반사율은 셀 갭이 약 6.0㎛보다 커지면 약 46％로 일정하게 된다.

본 실시 형태의 액정 표시 소자(1)의 개구부(36)에서의 갭은, 반사율 저감부(34)에 의해, 종래의 액정 표시 소자(100)의 개구부(136)에서의 셀 갭보다 좁게 되어 있다. 이 때문에, 개구부(36)에서의 반사율은 개구부(136)에서의 반사율보다 낮아진다. 이에 의해, 액정 표시 소자(1)는, 종래와 비교하여, 흑 표시 시의 반사율이 저하되므로, 콘트라스트의 향상을 도모할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 표시 소자의 제조 방법에 대하여, 도 7 내지도 9를 이용하여 설명한다. 도 7 및 도 8은 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 9는 벽면 구조체(37)를 형성하기 위해서 이용하는 포토마스크(43)의 주요부를 도시하고 있다.

우선, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 폴리카보네이트제의 하부 기판(9)의 전체면에, 투명 도전막(19a)을 증착법을 이용하여 형성한다. 투명 도전막(19a)의 형성 재료로서, 예를 들면 IZO(인듐 아연 옥사이드)가 이용된다. 다음으로, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 투명 도전막(19a)의 전체면에 레지스트를 도포하여 레지스트층(41a)을 형성한다. 다음으로, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 주사 전극 S의 패턴이 묘화된 마스크(도시 생략)를 이용하여 레지스트층(41a)을 패터닝하여 레지스트 패턴(41)을 형성한다.

다음으로, 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(41)을 마스크로 하여 투명 도전막(19a)을 노광하여 에칭한다. 이에 의해, 레지스트 패턴(41) 사이에 노출된 투명 도전막(19a)이 제거되어 레지스트 패턴(41) 하층의 투명 도전막(19a)만이 하부 기판(9) 상에 잔존한다. 다음으로, 도 7의 (e)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(41)을 박리한다. 이에 의해, 하부 기판(9) 상에 주사 전극 S가 형성된다.

다음으로, 도 7의 (f)에 도시한 바와 같이, 하부 기판(9)의 전체면에 네가티브형의 포토레지스트를 도포하여 레지스트층(37a)을 형성한다. 다음으로, 필요에 따라서 레지스트층(37a)을 프리 베이크한다. 다음으로, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 벽면 구조체의 패턴이 묘화된 포토마스크(43)를 이용하여 레지스트층(37a)을 노광한다.

여기서, 포토마스크(43)에 대하여 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9의 (a)는 포토마스크(43)의 주요부를 도시하는 평면도이다. 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 도면 중 α 영역의 확대도이다. 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 벽면 구조체(37)(도 2 참조)를 형성하기 위한 포토마스크(43)는, 예를 들면, 자외광 등의 입사한 광의 강도를 감쇠시켜 투과시키는 반투과막(43h)과, 입사한 광을 차광하는 차광막(43s)을 기판 상에 갖고 있다. 포토마스크(43)는, 반투과막(43h) 및 차광막(43s)이 모두 형성되어 있지 않고 소정의 광 투과율로 광을 투과시키는 투과 영역(43t)을 갖고 있다. 차광막(43s)은 화소 영역 P(도 2 참조)에 대응하는 영역에 배치되고, 투과 영역(43t)은 벽면 구조체(37)에 대응하는 영역에 배치되고, 반투과막(43h)은 반사율 저감부(34)(도 2 참조)에 대응하는 영역에 배치되도록, 반투과막(43h) 및 차광막(43s)은 기판 상에 패터닝되어 있다.

도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 반투과막(43h)은, 입사한 광의 약 56％의 강도를 투과시키도록 격자 형상으로 형성되어 있다. 반투과막(43h)의 개구부의 밀도 분포는 거의 균일하게 형성되어 있다. 포토마스크(43)는, 레지스트층(37a)의 분해능 이상의 광 투과 폭의 투과 영역(43t)과, 레지스트(37a)의 분해능 이하의 반투과막(43h)인 그레이톤을 갖고 있다. 반사율 저감부(34)의 높이 tr은 반투과막(43h)의 개구율에 의해 조정할 수 있다. 개구율이 클수록 광의 투과량이 커진다. 이 때문에, 네가티브형의 포토레지스트를 이용한 경우에는, 반사율 저감부(34)의 높이 tr은, 반투과막(43h)의 개구율이 클수록 높아지고, 그 개구율이 작을수록 낮아진다.

도 8의 (a)로 되돌아가서, 포토마스크(43)를 이용하여 레지스트층(37a)을 노광하면, 포토마스크(43)의 투과 영역(43t)에 대응하는 영역의 레지스트층(37a)은 필요 노광량 이상의 노광량으로 노광되어 거의 완전하게 감광하는 것에 대하여, 반투과막(43h)에 대응하는 영역의 레지스트층(37a)은 필요 노광량 미만의 노광량으로 노광되기 때문에 완전하게는 감광하지 않게 된다. 또한, 차광막(43s)에 대응하는 영역의 레지스트층(37a)은 거의 감광하지 않는다. 따라서, 노광 후의 레지스트층(37a)을 현상하면, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 차광막(43s)에 대응하는 영역의 레지스트층(37a)이 완전하게 제거되고, 투과 영역(43t)에 대응하는 영역의 레지스트층(37a)이 잔존함과 함께, 반투과막(43h)에 대응하는 영역의 두께가 투과 영역(43t)에 대응하는 영역의 두께보다 얇은 레지스트 패턴이 얻어진다. 이에 의해, 개구부(36)에 반사율 저감부(34)를 구비한 벽면 구조체(37)가 형성된다.

포토마스크(43)를 이용함으로써, 반사율 저감부(34)는 벽면 구조체(37)와 일체적으로 연속적으로 동시에 형성된다. 포토마스크(43)의 반투과막(43h)의 개구부의 밀도 분포는 거의 균일하게 형성되어 있기 때문에, 반사율 저감부(34)의 상면은 거의 평탄한 형상으로 형성된다.

다음으로, 도시는 생략하지만, 도 7의 (a) 내지 (e)와 마찬가지의 제조 방법에 의해, 상부 기판(7)에 데이터 전극 D를 형성한다. 다음으로, 데이터 전극 D를 덮도록 상부 기판(7)의 전체면에 절연막(18)을 형성한다(도 8의 (c) 참조). 다음으로, 예를 들면 하부 기판(9) 상의 기판 끝 주위에 시일재(21)(도 1 참조)를 도포한다. 시일재(21)에는, 하부 기판(9)의 1끝변의 일부에 액정 주입용의 주입구(38)(도 1 참조)가 형성되어 있다. 다음으로, 예를 들면 하부 기판(9) 상에 스페이서를 산포한다.

다음으로, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 패시브 구동을 할 수 있도록, 주사 전극 S와 데이터 전극 D가 교차하여 또한 대향하도록, 양 기판(7, 9)을 접합한다. 다음으로, 시일재(21) 및 벽면 구조체(37)를 가압ㆍ가열하여 경화시켜 양 기판(7, 9)을 접착한다. 이에 의해, 빈 셀이 형성된다.

다음으로, 빈 셀의 내부 및 외주위를 진공 상태로 하고, 주입구(38)가 형성된 빈 셀 단부를 콜레스테릭 액정에 침지시키고, 그 외주위를 대기 개방을 함으로써, 빈 셀 내에 액정을 주입하고, 그 후, 주입구(38)를 밀봉재에 의해 밀봉한다. 이에 의해, 액정 표시 패널이 완성된다. 그 후, 액정 표시 패널에 주사 전극 구동 회로 및 데이터 전극 구동 회로 등의 구동 회로를 접속하여, 액정 표시 소자(1)가 완성된다.

다음으로, 실시예 및 비교예를 설명하면서 액정 표시 소자(1)를 보다 구체적으로 설명한다.

<실시예 1>

본 실시예의 액정 표시 패널은, 전술한 제조 방법에 의해 제조되어 있으므로, 제조 공정의 설명은 생략한다. 상하부 기판(7, 9)에는, 두께가 100㎛인 폴리카보네이트제 기판이 이용되고 있다. 주사 전극 S 및 데이터 전극 D는, 기판 표면에 IZO로 이루어지는 투명 도전막을 증착한 후에 소정 형상으로 패터닝하여 형성되어 있다. 벽면 구조체(37)는 포지티브형 포토레지스트를 이용하여 하부 기판(9) 상에 형성되어 있다. 벽면 구조체(37)의 형상은, 도 2에 도시한 바와 같이, 화소 영역 P를 둘러싸도록 격자 형상으로 형성되어 있다.

화소 영역 P의 각 변의 거의 중앙에는, 개구부(36)가 형성되어 있다. 개구부(36)에는, 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이보다 높이가 낮은 반사율 저감부(34)가 형성되어 있다. 반사율 저감부(34)의 높이는, 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이보다 낮으므로, 상하부 기판(7, 9)을 접합하여도, 반사율 저감부(34)의 최상면인 평탄부(34a)는 상부 기판(7)에 접촉하지 않도록 되어 있다.

벽면 구조체(37)를 형성하기 위한 포토마스크는, 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)에 도시한 포토마스크(43)와는 차광막 및 투과 영역의 형성 위치가 반전되어 있다. 즉, 벽면 구조체(37)가 배치되는 영역에 차광막이 형성되고, 화소 영역 P가 배치되는 영역이 투과 영역으로 되는 포토마스크가 이용된다. 또한, 반사율 저감부(34)를 구비한 벽면 구조체(37)를 형성하기 위해서, 그 포토마스크는, 소정의 개구율(예를 들면 56％)을 갖는 반투과막인 차광 부분을 반사율 저감부(34)의 형성 위치에 대응하는 영역에 갖고 있다.

개구부(36)는 화소 영역 P의 각 변에 형성되어 있다. 개구부(36)의 개구 폭은, 화소 피치 220㎛에 대하여 14㎛로 설계되어 있다. 개구 폭이란, 개구부(36)와 인접하는 화소 영역 P의 1변을 따르는 방향의 개구부(36)의 길이를 말한다. 벽면 구조체(37)는, 벽면 폭이 15㎛이고, 높이 tw(도 3 참조)가 4.2㎛이며, 반사율 저감부(34)의 높이 tr이 3.5㎛로 되도록 형성되어 있다. 상부 기판(7)에는, 절연막(18)이 형성되어 있다. 소정의 셀 갭을 유지하기 위해서, 상하부 기판(7, 9)에는, 디비닐벤젠제 플라스틱 스페이서가 산포되어 있다. 상하부 기판(7, 9) 사이에는, 녹색의 광을 반사하도록 조제된 콜레스테릭 액정이 밀봉되어 있다.

액정 표시 패널에의 광의 입사 각도를 30°로 하고, 반사광을 액정 표시 패널의 정면에서 수광하도록 반사율 측정 장치를 설정하여, 액정 주입 직후의 액정 표시 패널의 반사율을 평가하였다. 상하부 기판(7, 9) 사이에 소정의 전압을 인가하여, 플래너 상태 또는 포컬 코닉 상태로 하여 액정 표시 패널의 반사율을 측정하였다. 플래너 상태에서의 반사율은 25％로 되고, 포컬 코닉 상태에서의 반사율은 1.1％로 되었다. 따라서, 본 실시예의 액정 표시 패널의 콘트라스트비는, 22.7(=25％/1.1％)로 된다. 또한, 반사 파장은 플래너 상태 및 포컬 코닉 상태 모두 535㎚이다.

<비교예 1>

본 비교예의 액정 표시 패널은, 도 4 및 도 5에 도시한 액정 표시 소자(100)에 구비된 액정 표시 패널과 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 본 비교예의 액정 표시 패널은, 상기 실시예 1과 마찬가지의 재료를 이용하여, 또한 마찬가지의 제조 방법에 의해 제조되었다. 본 변형예에서는, 벽면 구조체의 형성 시에 개구부에 레지스트가 잔존하지 않도록, 개구부에 대응하는 영역에 투과 영역을 형성한 포토마스크가 이용된다.

상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 본 비교예의 액정 표시 패널의 반사율을 평가하였다. 표준 백색판의 반사율을 레퍼런스(100％)로 하면, 플래너 상태에서의 반사율은 25％로 되고, 포컬 코닉 상태에서의 반사율은 1.9％로 되었다. 따라서, 본 비교예의 액정 표시 패널의 콘트라스트비는, 13.2(=25％/1.9％)로 된다. 이와 같이, 상기 실시예 1의 액정 표시 패널은, 본 비교예의 액정 표시 패널에 대하여, 콘트라스트비가 향상되어 있다.

<실시예 2>

본 실시예의 액정 표시 패널은, 벽면 구조체(37)가 네가티브형의 레지스트로 형성되어 있는 점을 제외하고, 상기 실시예 1과 마찬가지이다. 반사율 저감부(34)의 높이를 본 실시예와 상기 실시예 1에서 동일하게 하기 위해서, 포토레지스트의 반투과막의 개구율은 44％로 형성되어 있다.

상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 본 실시예의 액정 표시 패널의 반사율을 평가하였다. 플래너 상태에서의 반사율은 30％로 되고, 포컬 코닉 상태에서의 반사율은 2.1％로 되었다. 따라서, 본 실시예의 액정 표시 패널의 콘트라스트비는, 14.2(=30％/2.1％)로 된다.

<비교예 2>

본 비교예의 액정 표시 패널은, 벽면 구조체가 네가티브형의 레지스트로 형성되어 있는 점을 제외하고, 상기 비교예 1과 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 본 비교예에서는, 벽면 구조체의 형성 시에 개구부에 레지스트가 잔존하지 않도록, 개구부에 대응하는 영역에 차광막이 형성된 포토마스크가 이용된다.

상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 본 비교예의 액정 표시 패널의 반사율을 평가하였다. 표준 백색판의 반사율을 레퍼런스(100％)로 하면, 플래너 상태에서의 반사율은 30％로 되고, 포컬 코닉 상태에서의 반사율은 2.8％로 되었다. 따라서, 본 비교예의 액정 표시 패널의 콘트라스트비는, 10.7(=30％/2.8％)로 된다. 이와 같이, 상기 실시예 2의 액정 표시 패널은, 본 비교예의 액정 표시 패널에 대하여, 콘트라스트비가 향상되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 표시 소자에 의하면, 액정 표시 소자(1)는, 화소 영역 P의 주연부에 격자 형상으로 연속하여 형성된 벽면 구조체(37)를 갖고 있다. 벽면 구조체(37)의 일부는 액정 표시 소자(1)의 셀 갭을 유지하기 위해서 상하부 기판(7, 9)에 접착되어 있다. 또한, 벽면 구조체(37)는, 그 일부 이외의 부분으로서 액정(3)이 유통하는 개구부(36)를 갖고 있다. 개구부(36)는 반사율 저감부(34)를 갖고 있다. 반사율 저감부(34)는, 벽면 구조체(37)의 그 일부의 높이보다 낮은 높이로 형성되어 상하부 기판(7, 9) 중 어느 한쪽과 접촉하지 않도록 되어 있다. 액정 표시 소자(1)는, 액정(3)의 유로를 확보하면서 개구부(36)에서의 갭이 화소 영역 P에서의 셀 갭보다 작아진다. 액정 표시 소자(1)는, 개구부(36)에서의 반사율이 저감되어 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 액정 표시 소자(1)는 양호한 표시를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 표시 소자의 제조 방법에 의하면, 반사율 저감부(34)를 구비한 개구부(36)를 벽면 구조체(37)와 동시에 일체적으로 형성할 수 있으므로, 종래의 액정 표시 소자(100)와 마찬가지의 제조 공정 및 공수로, 액정 표시 소자(1)를 제조할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 제1 변형예에 따른 표시 소자 및 그 제조 방법에 대하여 도 10 및 도 11을 이용하여 설명한다. 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 반사율 저감부(34)의 구조를 제외하고, 도 2 및 도 3에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 도 10은 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)의 개구부(36) 근방의 단면도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)에서는, 개구부(36)에 구비된 반사율 저감부(34)는, 하부 기판(9)으로부터 돌출되어 형성된 복수의 돌기부(46)를 갖고 있다. 돌기부(46)는 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이와 거의 동일한 높이로 형성되어 있다. 돌기부(46)는 상부 기판(9)에 접촉하고 있다. 또한, 돌기부(46)는, 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이보다 낮게 형성되어, 상부 기판(9)에 접촉하지 않도록 되어 있어도 된다.

복수의 돌기부(46)는 소정의 간격으로 배치되어 있다. 이 때문에, 인접하는 돌기부(46)의 간극은 액정(3)의 유로로서 기능한다. 따라서, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 개구부(36)에 돌기를 갖고 있어도 액정(3)의 유통을 확보할 수 있다.

또한, 돌기부(46)는 액정 분자의 배향 상태, 즉 액정 분자의 나선 구조를 흐트러뜨리는 효과를 갖고 있다. 이 때문에, 개구부(36)에 충전된 콜레스테릭 액정은 호메오트로픽 상태로 되어, 입사한 광을 투과한다. 이에 의해, 개구부(36)에서의 반사율은 저감된다. 이 때문에, 액정 표시 소자(1)의 콘트라스트가 향상되어, 도 2 및 도 3에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

다음으로, 본 변형예에 따른 표시 소자의 제조 방법에 대하여 도 11을 이용하여 설명한다. 본 변형예에 따른 표시 소자의 제조 방법은, 벽면 구조체(37)를 형성하기 위한 포토마스크의 구조를 제외하고, 도 7의 (a) 내지 도 8의 (c)와 마찬가지이다. 도 11은 본 변형예의 액정 표시 소자(1)의 제조에 이용되는 포토마스크(43)의 반투과막(43h)을 확대하여 도시하는 평면도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 포토마스크(43)는, 입사한 광의 약 56％의 강도를 투과시키도록 격자 형상으로 형성된 반투과막(43h)을 갖고 있다. 반투과막(43h)은 반사율 저감부(34)의 형성 위치에 대응하도록 형성되어 있다.

반투과막(43h)의 투과율은, 도 9의 (b)에 도시한 반투과막(43h)의 투과율과 동일하지만, 개구부의 밀도 분포가 크게 되어 있다. 이 때문에, 포토마스크(43)는, 반투과막(43h)에 대응하는 레지스트층을 국소적으로 필요 노광량 이상의 노광량으로 노광할 수 있다. 이에 의해, 필요 노광량 이상의 노광량으로 노광된 레지스트층은 개구부(36)에 잔존하여 돌기부(46)로 된다.

본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 반투과막(43h)의 개구율이 공간적으로 변화하는 패턴을 이용함으로써, 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 제2 변형예에 따른 표시 소자 및 그 제조 방법에 대하여 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한다. 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 반사율 저감부(34)의 구조를 제외하고, 도 2 및 도 3에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 도 12는 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)의 개구부(36) 근방의 단면도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)에서는, 개구부(36)에 구비된 반사율 저감부(34)는, 상부 기판(7)과의 대향면에 형성된 요철부(48)를 구비한 벽면 형상을 갖고 있다. 요철부(48)의 오목부의 높이는 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이보다 낮게 형성되어 있다. 또한, 요철부(48)의 볼록부는 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이와 거의 동일한 높이로 형성되어, 상부 기판(7)과 접촉하고 있다. 또한, 요철부(48)의 볼록부는, 벽면 구조체(37)의 평균적인 높이보다 낮게 형성되어, 상부 기판(7)과 접촉하지 않도록 되어 있어도 된다.

요철부(48)의 오목부는 벽면 구조체(37)의 높이보다 낮게 되어 있다. 이 때문에, 상부 기판(7)과 반사율 저감부(34)의 간극은 액정(3)의 유로로서 기능한다. 이에 의해, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 반사율 저감부(34)에 요철부(48)를 갖고 있어도 액정의 유통을 확보할 수 있다.

또한, 요철부(48)는, 상기 변형예 1의 돌기부(46)와 마찬가지로 액정 분자의 배향 상태, 즉 액정 분자의 나선 구조를 흐트러뜨리는 효과를 갖고 있다. 이 때문에, 개구부(36)에 존재하는 콜레스테릭 액정은 호메오트로픽 상태로 되어, 입사한 광을 투과한다. 이에 의해, 개구부(36)에서의 반사율은 저감된다. 또한, 반사율 저감부(34)에 의해, 개구부(36)에서의 갭은 화소 영역 P의 셀 갭보다 작아진다. 이 때문에, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 효과에 의해 개구부(36)에서의 반사율이 저하된다. 이에 의해, 콘트라스트가 향상되어, 본 변형예의 액정 표시 소자(1)는 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

다음으로, 본 변형예에 따른 표시 소자의 제조 방법에 대하여 도 13을 이용하여 설명한다. 본 변형예에 따른 표시 소자의 제조 방법은, 벽면 구조체(37)를 형성하기 위한 포토마스크의 구조를 제외하고, 도 7의 (a) 내지 도 8의 (c)와 마찬가지이다. 도 13은 본 변형예의 액정 표시 소자(1)의 제조에 이용되는 포토마스크(43)의 반투과막(43h)을 확대하여 도시하는 평면도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 포토마스크(43)는, 입사한 광의 약 56％의 강도를 투과시키도록 격자 형상으로 형성된 반투과막(43h)을 갖고 있다. 반투과막(43h)은 반사율 저감부(34)의 형성 위치에 대응하도록 형성되어 있다.

반투과막(43h)의 투과율은, 도 13에 도시한 반투과막(43h)의 투과율과 거의 동일하다. 그러나, 반투과막(43h)의 개구부의 밀도 분포는, 도 13에 도시한 반투과막(43h)의 개구부의 밀도 분포보다 작게 되어 있다. 본 변형예에서의 포토마스크(43)는, 도 13에 도시한 포토마스크(43)와 같이 필요 노광량 이상의 노광량으로 레지스트층을 노광할 수 있을 정도로는 개구되어 있지 않다. 그러나, 본 변형예에서의 포토마스크(43)는, 개구부에 밀도 분포가 있기 때문에, 필요 이상으로는 노광할 수 없지만 노광량을 국소적으로 크게 할 수 있다. 이에 의해, 벽면 구조체(37)의 개구부에는, 요철부(48)를 구비한 반사율 저감부(34)가 형성된다.

다음으로, 본 실시 형태의 제3 변형예에 따른 표시 소자에 대하여 도 14를 이용하여 설명한다. 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 개구부(36)가 형성되는 위치가 사이한 점을 제외하고, 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 도 14는 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)를 기판면 법선 방향으로 본 상태를 도시하고 있다. 도 14에 도시한 바와 같이, 화소 영역 P(i, j)에 대하여 보면, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)의 개구부(36)는, 주사 전극 Si와 거의 평행하게 연장되는 벽면 구조체(37)의 대향하는 변의 일단부에 형성되어 있다.

본 변형예에서는, 개구부(36)에 형성된 반사율 저감부(34)는, 도 2 및 도 3에 도시한 반사율 저감부(34)와 마찬가지의 벽 형상으로 형성되어 있다. 또한, 반사율 저감부(34)는, 상부 기판(7)에 대향하는 면에 평탄 형상의 평탄부(34a)를 갖고 있다. 반사율 저감부(34)의 형상은, 도 14에 도시한 형상에 한정되지 않고, 도 10이나 도 12에 도시한 형상이어도 물론 된다.

화소 영역 P의 측면은, 개구부(36)를 제외하고, 벽면 구조체(37)에 의해 둘러싸여져, 막아져 있다. 그러나, 화소 영역 P 내의 액정은, 개구부(36)를 통하여 화소 영역 P 밖으로 이동할 수 있다. 따라서, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)는, 액정(3)의 유동을 확보할 수 있다. 또한, 액정 표시 소자(1)는, 개구부(36)에 반사율 저감부(34)를 갖고 있으므로, 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 효과에 의해 개구부(36)에서의 반사율이 저하된다. 이에 의해, 콘트라스트가 향상되어, 본 변형예의 액정 표시 소자(1)는 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

본 변형예에 따른 표시 소자의 제조 방법은, 반투과막(43h)의 형성 위치를 변경하는 것뿐이며, 도 2에 도시한 액정 표시 소자(1)와 마찬가지의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

<실시예>

다음으로, 본 변형예에 따른 액정 표시 소자(1)의 실시예에 대하여 설명한다. 도 14에 도시한 구조의 개구부(36) 및 벽면 구조체(37)가 형성된 액정 표시 소자(1)를 제작하였다. 벽면 구조체(37)를 형성하기 위한 포토마스크의 마스크 패턴을 제외하고, 본 실시예의 액정 표시 소자(1)는 도 7의 (a) 내지 도 8의 (c)에 도시한 제조 방법에 의해 제작되었다. 상하부 기판(7, 9)은, 판 두께 100㎛의 폴리카보네이트제 기판을 이용하였다. 상하부 기판(7, 9) 표면의 주사 전극 Si 및 데이터 전극 Dj는, IZO로 이루어지는 투명 도전막을 증착에 의해 형성하였다. 한쪽의 예를 들면 하부 기판(9)에는, 2매의 기판(7, 9)을 접합하였을 때에, 기판(7, 9) 사이를 접착ㆍ고정하기 위한 벽면 구조체(37)를 네가티브형 포토레지스트에 의해 형성하였다. 벽면 구조체(37)는, 주입구를 연직 상방을 향하게 한 경우, 연직 방향으로 이음매 없이 연속한 패턴과, 수평 방향으로 개구부(36)가 형성된 패턴을 갖고 있다.

개구부(36)를 제외하고 본 경우에, 벽면 구조체(37)는 연속한 コ자형을 갖고 있다. 벽면 구조체(37)는, 데이터 전극 Dj의 연신 방향과 거의 평행한 방향으로 연장되는 연속 벽면과, コ자 선단 사이에, 예를 들면 상부 기판(7)과 접촉하지 않는 비접착의 벽면인 개구부(36)를 갖고 있다. 개구부(36)에는 반사율 저감부(34)가 형성되어 있다. 반사율 저감부(34)는, 도 9의 (b)에 도시한 차광막(43h)과 동등한 적당한 개구율을 갖고, 도 14에 도시한 반사율 저감부(34)에 대응하는 위치에 차광막이 형성된 포토마스크를 이용함으로써, 벽면 구조체(37)와 일체적으로 형성된다. 또한, 반사율 저감부(34)의 상면에 요철부를 형성하거나, 반사율 저감부(34)에 돌기부를 형성하거나 하는 경우에는, 동일한 개구율로서 차광막의 밀도 분포를 설정한 포토마스크를 이용하면 된다.

개구부(36)는 화소 영역 P를 둘러싸는 벽면 구조체(37)의 대향하는 2변에 형성되어 있다. 개구부(36)의 개구 폭은, 화소 피치 220㎛에 대하여 14㎛로 설계되어 있다. 개구부(36)의 벽면 폭은 15㎛ 폭으로 형성하였다. 벽면 구조체(37)의 벽면 높이는 4.2㎛이다. 반사율 저감부(34)의 개구부 높이는 3.5㎛이다.

상부 기판(9)에는, 절연막을 형성하였다. 시일재(12)는, 기판 단부에 액정 주입용으로 개구한 주입구를 형성하였다. 2매의 기판(7, 9)을 접합하여 가압ㆍ가열하여 접착시켰다. 이상과 같이 하여 준비한 빈 셀을 진공 상태로 하고, 빈 셀 단부를 녹색의 광을 반사하도록 조제한 콜레스테릭 액정에 침지시키고, 대기 개방을 함으로써 액정을 주입하였다.

상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 액정 주입 직후의 액정 표시 패널의 반사율을 평가하였다. 플래너 상태에서의 반사율은 30.4％로 되고, 포컬 코닉 상태에서의 반사율은 1.8％로 되었다. 따라서, 본 실시예의 액정 표시 패널의 콘트라스트비는, 16.8(=30.4％/1.8％)로 된다. 또한, 반사 파장은 플래너 상태 및 포컬 코닉 상태 모두 535㎚이다.

<컬러 표시>

도 15는 콜레스테릭 액정을 이용하는 풀 컬러 표시가 가능한 액정 표시 소자(1)의 단면 구성을 모식적으로 도시하고 있다. 본 액정 표시 소자(1)는, 표시면 으로부터 순서대로, 청색(B)용 액정 표시 소자(1b), 녹색(G)용 액정 표시 소자(1g), 적색(R)용 액정 표시 소자(1r)가 적층되어 구성되어 있다. 도시에서, 상방의 상부 기판(7b)측이 표시면이고, 외광(실선 화살표)은 상부 기판(7b) 상방으로부터 표시면을 향하여 입사하도록 되어 있다. 또한，상부 기판(7b) 상방에 관측자의 눈 및 그 관찰 방향(파선 화살표)을 모식적으로 도시하고 있다.

B용 액정 표시 소자(1b)는, 한 쌍의 상하부 기판(7b, 9b) 사이에 형성된 청색(B)용 액정층(3b)과, B용 액정층(1b)에 소정의 펄스 전압을 인가하는 펄스 전압원(41b)을 갖고 있다. B용 액정층(3b)은, 플래너 상태에서 청색의 광을 반사하는 콜레스테릭 액정을 갖고 있다. G용 액정 표시 소자(1g)는, 한 쌍의 상하부 기판(7g, 9g) 사이에 형성된 녹색(G)용 액정층(3g)과, G용 액정층(3g)에 소정의 펄스 전압을 인가하는 펄스 전압원(41g)을 갖고 있다. G용 액정층(3g)은, 플래너 상태에서 녹색의 광을 반사하는 콜레스테릭 액정을 갖고 있다. R용 액정 표시 소자(1r)는, 한 쌍의 상하부 기판(7r, 9r) 사이에 형성된 적색(R)용 액정층(3r)과, R용 액정층(3r)에 소정의 펄스 전압을 인가하는 펄스 전압원(41r)을 갖고 있다. R용 액정층(3r)은, 플래너 상태에서 적색의 광을 반사하는 콜레스테릭 액정을 갖고 있다. R 표시부(1r)의 하부 기판(9r) 이면에는 가시광 흡수층(15)이 배치되어 있다.

단파장의 광을 반사하는 콜레스테릭 액정일수록 구동 전압이 높은 경향이 있다. 구동 전압은, 셀 갭 d가 좁을수록 낮아진다. 따라서, 각 액정층(3b, 3g, 3r)의 구동 전압을 동일하게 하기 위해서, 각 액정층(3b, 3g, 3r)의 셀 갭을 서로 다르게 하고, B용 액정층(3b)의 셀 갭을 가장 작게 하여도 된다.

액정 표시 소자(1)는, 메모리성이 있고, 화면 재기입 시 이외에는 전력을 소비하지 않고 밝고 색이 선명한 풀 컬러 표시가 가능하다.

본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)는, 가요성이 우수하고, 내충격성이나 표시면에의 내압압성이 우수하므로, 전자 페이퍼의 표시 소자로서 바람직하다. 액정 표시 소자(1)를 표시 소자로서 이용하는 전자 페이퍼는, 전자 서적, 전자 신문, 전자 포스터, 전자 사전 등에 응용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)는, PDA(Personal Data Assistant) 등의 휴대 단말기나 손목 시계 등, 가요성 및 넓은 보존 온도가 요구되는 휴대 기기의 표시 소자에도 바람직하다. 또한, 장래 실현이 기대되고 있는 페이퍼형 컴퓨터의 디스플레이의 표시 소자나, 점포 등에 진열되는 진열용 디스플레이 등 다양한 분야의 표시 기기에도 적용 가능하다.

완성된 액정 표시 소자(1)에 입출력 소자 및 전체를 통괄 제어하는 제어 소자(모두 도시 생략)를 설치함으로써 전자 페이퍼가 완성된다. 도 16은 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)를 구비한 전자 페이퍼 EP의 구체예를 도시하고 있다. 도 16의 (a)는 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1) 내에, 화상 데이터를 미리 저장한 불휘발성 메모리(1m)를 삽발하여 이용하는 구성을 구비한 전자 페이퍼 EP를 도시하고 있다. 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터 등에 기억된 화상 데이터를 불휘발성 메모리(1m)에 저장하고, 전자 페이퍼 EP에 장착함으로써 화상 표시를 할 수 있다.

도 16의 (b)는 본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1) 내에 불휘발성 메모리(1m)가 내장된 구성을 구비한 전자 페이퍼 EP를 도시하고 있다. 예를 들면, 화상 데이터를 기억한 단말기(1t)(단말기(1t)는 전자 페이퍼 EP의 일부를 구성하고 있어도 됨)로부터 유선으로 불휘발성 메모리(1m)에 화상 데이터를 기억시켜 화상 표시를 할 수 있다.

도 16의 (c)는 단말기(1t) 및 액정 표시 소자(1)가 무선 송수신 시스템(예를 들면, 무선 LAN이나 블루투스)을 갖고 있는 예를 도시하고 있다. 화상 데이터를 기억한 단말기(1t)로부터 무선 통신(1wl)으로 불휘발성 메모리(1m)에 화상 데이터를 기억시켜 화상 표시를 할 수 있다.

본 발명은, 상기 실시 형태에 한하지 않고 다양한 변형이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 단층 구조, 또는 B, G, R용 액정 표시 소자(1b, 1g, 1r)가 적층된 3층 구조의 액정 표시 소자(1)를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 2층, 혹은 4층 이상의 액정 표시 소자를 적층한 구조이어도 적용 가능하다.

1 : 액정 표시 소자
1b : 청색(B)용 액정 표시 소자
1g : 녹색(G)용 액정 표시 소자
1r : 적색(R)용 액정 표시 소자
3 : 액정
3b : B용 액정층
3g : G용 액정층
3r : R용 액정층
7, 7b, 7g, 7r : 상부 기판
9, 9b, 9g, 9r : 하부 기판
15 : 가시광 흡수층
21 : 시일재
34 : 반사율 저감부
34a : 평탄부
36 : 개구부
37 : 벽면 구조체
38 : 주입구
41b, 41g, 41r : 펄스 전압원
43 : 포토마스크
43h : 반투과막
43s : 차광막
43t : 투과 영역
46 : 돌기부
48 : 요철부
D : 데이터 전극
P : 화소 영역
S : 주사 전극

Claims

한 쌍의 기판과,
상기 한 쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정과,
상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 형성된 제1 전극과,
상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽에 형성된 제2 전극과,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 대향하여 배치함으로써 획정된 화소 영역과,
상기 한 쌍의 기판 사이에 상기 화소 영역을 둘러싸도록 상기 화소 영역 밖에 형성된 벽면 구조체와,
상기 액정이 유통하도록 상기 벽면 구조체의 일부를 개구한 개구부와,
상기 개구부에 형성되어 상기 개구부에서의 상기 액정의 반사율을 저감하는 반사율 저감부
를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 반사율 저감부는, 상기 벽면 구조체와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제2항에 있어서,
상기 반사율 저감부는, 상기 벽면 구조체보다 높이가 낮은 벽면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제3항에 있어서,
상기 반사율 저감부는, 상기 한 쌍의 기판의 어느 한쪽과의 대향면에 형성된 평탄부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제3항에 있어서,
상기 반사율 저감부는, 상기 한 쌍의 기판의 어느 한쪽과의 대향면에 형성된 요철부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 반사율 저감부는, 상기 한 쌍의 기판의 어느 한쪽으로부터 돌출되어 형성된 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화소 영역이, 4변 형상인 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제7항에 있어서,
상기 개구부는, 상기 변의 거의 중앙에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제7항에 있어서,
상기 개구부는, 상기 대향하는 변의 일단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 벽면 구조체의 폭은, 하나의 기판에 형성된 인접하는 상기 전극의 간격과 동일하거나, 혹은 좁은 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 벽면 구조체는, 상기 한 쌍의 기판의 쌍방에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 액정은, 메모리성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제13항에 있어서,
상기 액정은, 콜레스테릭 액정인 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항의 표시 소자가 2층 이상 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제1항의 표시 소자가 3층 적층되고,
하나의 상기 액정은, 청색의 광을 반사하고,
다른 상기 액정은, 녹색의 광을 반사하고,
또 다른 상기 액정은, 적색의 광을 반사하는 것
을 특징으로 하는 표시 소자.
화상을 표시하는 전자 페이퍼에 있어서,
제1항의 표시 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 페이퍼.
화상을 표시하는 전자 단말 장치에 있어서,
제1항의 표시 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 단말 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정을 밀봉하여 제조하는 표시 소자의 제조 방법에 있어서,
상기 한 쌍의 기판의 한쪽에 제1 전극을 형성하고,
상기 한 쌍의 기판의 다른 쪽에 제2 전극을 형성하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 대향하여 배치함으로써 획정되는 화소 영역을 형성하고,
상기 한 쌍의 기판 사이에 상기 화소 영역을 둘러싸도록 상기 화소 영역 밖에 벽면 구조체를 형성하고,
상기 액정이 유통하도록 상기 벽면 구조체의 일부를 개구하는 개구부를 형성하고,
상기 개구부에서의 상기 액정의 반사율을 저감하는 반사율 저감부를 상기 개구부에 형성하는 것
을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.
제18항에 있어서,
상기 반사율 저감부를 상기 벽면 구조체와 일체적으로 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제18항에 있어서,
상기 반사율 저감부를 상기 벽면 구조체보다 높이가 낮은 벽면 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.