KR970000359B1

KR970000359B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR970000359B1
Application number: KR1019920017525A
Authority: KR
Inventors: 도요끼 히구치; 히데오 가와노; 마코도 시부사와
Original assignee: 가부시기가이샤 도오시바; 사또오 후미오
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1997-01-08
Also published as: DE69218092D1; US5646705A; EP0534467A1; DE69218092T2; EP0534467B1; KR930006493A

Abstract

내용 없음.

Description

액정표시장치

제1도는 본 발명의 제1실시예로서 액정표시장치의 매트릭스 어레이기판의 개략 정면도.

제2도는 제1도에 있어서의 A-A'선을 따라서 절단한 제1실시예의 액정표시장치의 개략 단면도.

제3도는 제1도에 있어서의 제1실시예의 액정표시장치의 제조공정을 나타낸 도면.

제4도는 본 발명의 제1실시예인 액정표시장치의 변형예로서의 매트릭스 어레이기판의 개략 정면도.

제5도는 본 발명의 제1실시예인 액정표시장치의 또다른 변형예로서의 매트릭스 어레이기판의 요부 확대도.

제6도는 본 발명의 제1실시예인 액정표시장치의 또다른 변형예로서의 매트릭스 어레이기판의 개략 정면도.

제7도는 본 발명의 제2실시예로서 액정표시장치의 매트릭스 어레이기판의 개략 정면도.

제8도는 제7도에 있어서의 B-B'선을 따라서 절단한 제2실시예의 액정표시장치의 개략 단면도.

제9도는 제7도에 있어서의 제2실시예의 액정표시장치의 제조공정을 나타낸 도면.

제10도는 본 발명의 제2실시예인 액정표시장치의 또다른 변형예로서의 매트릭스 어레이기판의 개략 정면도.

제11도는 종축을 그물코 내부의 절연 영역에 접하는 액정 조성물의 광학반응률로 하고, 횡축을 그물코 피치로 하여, 액정 조성물의 광학반응의 투광 피치 의존성을 나타낸 도면.

제12도는 본 발명의 액정표시장치의 작용을 설명하기 위한 도면.

제13도는 본 발명의 액정표시장치의 작용을 설명하기 위한 도면.

제14도는 본 발명의 또다른 실시예에 관한 액정표시장치에 있어서의 대향 전극의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.

제15도는 본 발명의 또다른 실시예에 관한 단순 매트릭스형의 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도.

제16도는 본 발명의 변형예에 관한 액정표시장치의 매트릭스 어레이기판을 개략적으로 나타낸 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,3 : 액정표시장치 51 : 화소전극

52 : 투광구멍 53 : 차광성 도전체

54 : 투광슬릿 55 : 투명저항체

71,73,74,75 : 매트릭스 어레이기판 101 : 액정 조성물

171 : 대향 전극기판

본 발명은 1쌍의 전극사이에 액정 조성물이 유지된 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 그 전극구조에 관한 것이다.

최근, 액정표시장치는 소형, 경량, 저소비 전력의 특징을 살려서 텔레비젼표시, 그래픽표시용으로서 여러분야에서 이용되고 있다.

액정표시장치로서는, 예를 들면 액정 조성물을 1쌍의 매트릭스형으로 배치되는 스트라이프(stripe) 형상의 전극사이에 협지하여 이루어진 단순 매트릭스형 이외에, 각 표시화소마다 스위칭 소자가 형성되어 이루어진 액티브 매트릭스형 등 여러 종류의 것이 있다.

그러나, 상기한 액정표시장치 모두에서 요구되는 것은 적어도 일측의 전극기판을 투명하게 형성하는 것이다. 즉, 기판은 물론, 전극을 투광성으로 할 필요가 있다.

일반적으로 투명한 전극재료로서는, 예를 들면 NESA(산화주석)막, I.T.O.(Indium Tin Oxide)막 등이 널리 알려져 있다. 특히 I.T.O.막은 포토 에칭 프로세스에 의한 패터닝이 다른 투명전극재료에 비해 용이하고, 또 광투과율, 도전율이 모두 높기 때문에 투명전극재료로서 수요가 증가되고 있다.

그런데, 상기한 I.T.O.막에는 인듐(In)이 사용되고 있는데, 이 인듐(In)은 대단히 희소한 금속이고 또 회수도 곤란하기 때문에, 최근에는 I.T.O.막에 대체되는 투명전극재료의 개발이 활발하게 진행되고 있다.

본 발명은 상기한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 광투과율이 우수한 I.T.O.막에 대체되는 전극 구비한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

본 발명은 제1 및 제2투명절연기판과; 상기 제1 및 제2투명절연기판 사이에 유지되는 액정 조성물층과; 상기 제1 및 제2투명절연기판 위에 각각 형성되어 상기 액정 조성물층을 사이에 두고 대향하는 제1 및 제2전극을 포함하여, 상기 제1 및 제2전극간의 전위차에 의하여 상기 액정 조성물층의 광투과율을 제어하는 표시화소를 구비하며, 상기 제1 및 제2전극중 적어도 일측은, 상기 투과율제어에 대한 상기 액정 조성물층의 응답성을 실질적으로 손상시키는 일없이 소정의 개구율로 광선을 투과시킬 수 있는 크기로 설정된 복수개의 개구부(開口部)를 가지는 차광성 도전체인 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 상기 제1 및 제2전극중 적어도 일측은, 상기 차광성 도전체에 적층되며 상기 차광성 도전체 보다도 고저항을 가지는 투명저항체를 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 표시화소는 상기 제1 및 제2전극 위에 각각 형성되는 제1 및 제2배향막을 가지며, 상기 복수개의 개구부는 상기 제1 및 제2배향막중의 대응 배향막의 러빙(rubbing) 방향을 기준으로 하여 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 복수개의 개구부는 서로 5에서 40㎛의 간격으로, 바람직하게는 5에서 15㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다. 또, 상기 복수개의 개구부는 서로 상기 제1전극과 상기 제2전극과의 거리보다도 큰 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 복수개의 개구부는 상기 차광성 도전체의 형상을 격자상으로 규정하도록 배치되는 복수개의 투광구멍 또는 상기 차광성 도전체의 형상을 스트라이프상으로 규정하도록 배치되는 복수개의 투광슬릿인 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 1쌍의 전극중 적어도 일측이 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 가지는 차광성 도전체를 구비하고 있다.

전극에 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 형성함으로써, 차광성 도전체로 전극을 구성한 경우라 하더라도 충분한 광투과율이 얻어진다. 그리고, 전극에 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 형성하여도 전극의 투광구멍 또는 투광용 슬릿 내부의 액정 조성물도 충분히 광학반응하는 것이 확인되었다.

이와 같이 전극에 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 형성한 경우, 투광구멍 또는 투광용 슬릿 내부의 액정 조성물이 광학반응하는 원리에 대해서는 확실하지는 않으나, 전극에서의 전기력선 및 전하의 축적에 의한 것이라고 생각된다.

제11도는 종축을 사각형상으로 형성된 투광구멍 내부의 절연 영역에 접하는 액정 조성물의 광학반응률로 하고, 횡축을 투광구멍 피치로 하여 나타낸 것이다. 그리고, 도면 중 곡선(a)은 반응속도 50msec로 구동시킨 경우를, 도면중 곡선(b)은 반응속도 100msec로 구동시킨 경우를, 도면 중 곡선(C)은 반응속도 200msec로 구동시킨 경우를 각각 나타낸다.

또한, 본 명세서에 있어서의 투광구멍 피치 또는 투광용 슬릿 피치는 인접하는 투광구멍 또는 투광용 슬릿의 중심간 거리를 나타내는 것이다.

상기 도면에서, 특히 투광구멍 피치를 15미크론 이하로 하고 반응속도 50msec로 고속구동한 경우에 있어서도 60% 이상의 액정 조성물의 광학반응이 가능하다는 것을 이해할 수 있다.

이와 같은 것으로부터, 실용상에서는 투광구멍 피치 또는 투광용 슬릿 피치는 5∼40미크론으로 하면 되고, 5∼15미크론이 보다 바람직하다. 상기한 피치가 5미크론 보다도 작으면 차광성 도전체의 패터닝 정밀도가 저하되어 단선, 공명불량(孔明不良) 등을 일으킬 우려가 있다. 또 피치가 40미크론 보다도 크면 액정 조성물의 광학반응률이 저하되어 양호한 표시화상이 얻어지지 않을 우려가 있다.

그리고, 상기한 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 가지는 차광성 도전체의 인접하는 투광구멍 또는 투광용 슬릿간의 선폭(線幅)으로서는, 액정표시장치로서의 개구율(開口率)이 최대가 되도록 조정하면 된다. 또한, 투광용 슬릿간의 선폭으로서는 5미크론 이하로 하면 비교적 용이하게 액정표시장치의 개구율을 60% 이상으로 할 수 있다.

또, 투광구멍 또는 투광용 슬릿의 배치로서는, 러빙(rubbing)처리방향과 적어도 2변이 대략 평행하게 되도록 투광구멍을 배치하거나 또는 러빙처리방향과 대략 평행하게 되도록 투광용 슬릿을 배치하면 된다. 이와 같이 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 배치함으로써, 러빙처리방향에 대하여 각도를 갖고서 접하는 차광성 도전체의 윤곽을 줄일 수 있기 때문에 배향불량이 생기는 일이 없다.

상기 작용에 대하여, 제12도 및 제13도를 참조하여 상세히 설명한다.

액정표시장치의 매트릭스 어레이기판에 배치되는 화소전극을 제13도에 나타낸 바와 같이 정방향의 투광구멍(611)을 가지는 차광성 도전체(601)로 구성하고, 투광구멍(611)의 대각선이 러빙처리방향과 일치하도록 배치한 경우, 러빙처리방향에 대하여 각도를 가지고서 접하는 차광성 도전체(601)의 윤곽근방부분(621)에서 배향불량이 발생한다. 이것은, 차광성 도전체(601)가 존재하는 영역과 차광성 도전체(601)가 존재하지 않는 영역과의 배향막의 높이가 상이하기 때문에, 러빙처리방향에 대하여 각도를 가지고서 접하는 차광성 도전체(601)의 윤곽근방부분(621)에서는, 배향막에 충분히 배향처리가 되지 않기 때문이라고 생각된다.

이것에 대하여 제12도에 나타낸 바와 같이, 적어도 투광구멍(711)의 2변이 러빙처리방향에 대하여 대략 평행하게 되도록 투광구멍(711)을 가지는 차광성 도전체(701)를 구성하면, 러빙처리방향에 대하여 각도를 갖고서 접하는 차광성 도전체(701)의 윤곽근방부분(721)을 줄일 수 있기 때문에 배향불량을 억제할 수 있다.

또, 액정표시장치의 적어도 일측의 전극을 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 가지는 차광성 도전체와 차광성 도전체보다도 고저항의 투명저항체로 구성하여도 된다. 이와 같은 적층 구조로 하면, 투광구멍 또는 투광용 슬릿을 40미크론 정도까지 큰 것으로 할 수 있기 때문에, 액정표시장치로서 충분한 반응속도를 확보하면서 일층 개구율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서의 차광성 도전체로서는, 예를 들면 금속, 합금, 비정질체(非晶質體) 또는 다결정체 등을 들 수 있다. 금속으로서는 특히 도전율이 높고 패터닝이 용이한 알루미늄(Al), 탄탈(Ta) 등을, 비정질체 또는 다결정체로서는 균일하고 용이하게 제조할 수 있는 아모르포스 실리콘(a-Si), 폴리실리콘(p-Si) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 투명저항체로서는, 예를 들면 산화탄탈, 산화텅스텐, 산화몰리브덴, 산화아연 등이 사용가능하며, 체적 저항치로서는 10∼106Ω·㎝ 정도가 바람직하다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예로서 액정표시장치(1)의 매트릭스 어레이기판(71)의 개략 구성도를 나타내며, 제2도는 제1도에 있어서의 A-A'선을 따라서 절단한 액정표시장치(1)의 개략 단면도를 나타낸다.

투명한 유리기판(11)위에는 복수개의 신호전극(21)과 주사전극(31)이 매트릭스상으로 설치되어 있으며, 각 교점부분에는 채널영역(41a)이 아모르포스 실리콘(a-Si)막으로 이루어지는 박막 트랜지스터(FET)(41)를 통하여 투광구멍(52)을 가지는 차광성 도전체(53)로 된 화소전극(51)에 접속되어 있다. 상기 차광성 도전체(53)는 광선을 차광하는 재료 또는 광선을 감쇠시키는 도전성 재료로 만들어진 막, 예를 들면 a-Si막으로 이루어지며, 투광구멍(52)은 사각형상으로서 투광구멍 피치(P1)가 15미크론으로 구성됨과 아울러, 4미크론의 선폭(線幅)으로 복수개 배치되어 이루어져 있다. 그리고, 이것 위에 소정 방향으로 러빙처리된 배향막(61)이 설치되어 매트릭스 어레이기판(71)을 구성하고 있다.

또, 투명한 유리기판(111)위에 I.T.O.막으로 이루어지는 공통전극(151), 배향막(161)이 순차 설치되어 대향 전극기판(171)을 구성하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 화소전극(51)과 공통전극(151)사이에는 15미크론 피치로 액정 조성물(101)이 협지되고 또한 매트릭스 어레이기판(71) 및 대향 전극기판(171)의 외표면에는 편광판(81,181)이 각각 설치되어 액정표시장치(1)를 구성하고 있다. 액정 조성물(101)이 협지되는 피치로서는, 특히 5∼10미크론 피치로 함으로써 투광구멍(52)내의 액정 조성물(101)을 충분히 광학반응시킬 수 있다.

이어서, 제3도를 참조하여, 본 실시예의 액정표시장치(1)의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 제3A도에 나타낸 바와 같이, 투명한 유리기판(11)위에 탄탈(Ta)막을 스퍼터링(sputtering)에 의하여 3000Å의 두께로 형성하고, 포토에칭 프로세스에 의하여 복수개의 주사전극(31) 및 주사전극(31)에 접속되는 게이트전극(31a)을 형성한다.

이어서, Siox로 이루어지는 절연막(35)을 3500Å의 두께로 형성하고 또 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(41a)이 되는 a-Si막을 플라즈마 CVD법에 의하여 2000Å의 두께가 되도록 순차 형성하고 패터닝함으로써 제3B도에 나타낸 바와 같은 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(41a) 및 투광구멍 피치(P1)가 15미크론, 4미크론의 선폭으로 된 투광구멍(52)을 가지는 차광성 도전체(53)를 화소전극(51)으로서 형성한다. 이때 a-Si막으로 이루어지는 차광성 도전체(53)의 박막으로서는 저항치의 감소를 고려하여 2000Å 이상으로 하는 것이 특히 바람직하다.

이어서, 알루미늄(Al)막을 스퍼터링에 의하여 5000Å의 두께가 되도록 피착(被着)시키고, 제3C도에 나타낸 바와 같이 패터닝함으로써 신호전극(21)과 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(41a)을 접속하기 위한 드레인전극(21a), 화소전극(51)과 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(41a)을 접속하기 위한 소스전극(51a)을 형성한다.

그리고, 제3d도에 나타낸 바와 같이 배향막(61)을 설치하고, 소정 방향으로 러빙처리를 하여 매트릭스 어레이기판(71)을 구성한다.

이와 같은 본 발명의 제1실시예의 액정표시장치(1)에 의하면, 화소전극(51)이 복수개의 투광구멍(52)을 소정 피치로 가지는 a-Si막으로 이루어지는 차광성 도전체(53)에 의하여 구성되어 있기 때문에, 희소한 금속인 인듐(In)의 사용량을 줄일 수 있었다. 또한, 흑백 액정표시장치(1)로서의 광투과율도 17%였으며, 화소전극(51)을 I.T.O.막으로 구성한 경우에 비해 손색이 없었다. 특히 차광성 도전체(53)로서 a-Si막을 이용하면, 광조사(光照射)시에 저항치가 현저하게 낮아지기 때문에 전극재료로서 대단히 유용하다.

또한, 상기한 실시예의 액정표시장치(1)에 의하면, 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(41a)을 형성할때에 동일 공정으로 제조할 수 있기 때문에, 화소전극(51)을 개별적으로 형성하는 것에 비해 제조공정을 줄일 수도 있다.

상기한 제1실시예에서는, 배향막(61)의 러빙처리방향과 차광성 도전체(53)에 형성된 투과구멍(52)의 배치가 투광구멍(52)의 어느 변(邊)과도 러빙처리방향과 평행하지 않으나, 제4도에 나타낸 바와 같이 투광구멍(52)을 배열하여 매트릭스 어레이기판(72)을 구성함으로써 보다 나은 효과가 얻어진다.

즉, 제4도에 있어서의 매트릭스 어레이기판(72)은, 사각형상으로 된 투광구멍(52)의 2변이 배향막(61)의 러빙처리방향과 일치하는 방향으로 배열되어 이루어지는 화소전극(51)을 구비하고 있다.

이와 같은 매트릭스 어레이기판(72)을 이용하여 액정표시장치를 구성함으로써, 상기한 실시예의 효과외에 러빙처리방향에 대하여 각도를 가지고서 접하는 투광구멍(52)의 윤곽을 줄일 수 있으며, 이것에 의하여 배향불량이 해소되어, 실효적으로 콘트래스트비가 큰 표시화상을 얻을 수 있다.

차광성 도전체(53)에 형성되는 투광구멍(52)의 형상으로서는, 상기한 실시예와 같은 사각형상 이외에 제5도에 나타낸 바와 같이 6각형상의 투광구멍(52)으로 하여도 되며, 이와 같은 형상으로 하여도 배향불량이 해소되어, 실효적인 콘트래스트비를 크게 할 수 있다.

상기한 실시예는 차광성 도전체(53)에 투광구멍(52)이 형성되어 이루어지는 화소전극(51)이 이용된 경우를 나타냈으나, 제6도에 나타낸 바와 같이 차광성 도전체(53)에 투광슬릿(55)이 형성되어 이루어지는 화소전극(51)에 의하여 매트릭스 어레이기판(73)을 구성하여도 된다.

상기 화소전극(51)은 a-Si막으로 이루어지는 차광성 도전체(53)에 러빙처리방향을 따라서 슬릿피치(P2)가 15미크론으로 된 복수개의 투광슬릿(54)이 형성되어 이루어져 있으며, 소스전극(51a)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 상기 화소전극(51)을 구성하는 차광성 도전체(53)의 선폭은 4미크론으로 구성되어 있다.

이와 같이 하여 구성된 매트릭스 어레이기판(73)이 이용되는 액정표시장치에서는, 차광성 도전체(53)간의 액정 조성물이 양호하게 광학반응하여 상기한 실시예와 마찬가지로 우수한 표시화상을 얻을 수 있었다.

또, 상기한 바와 같이 a-Si막으로 이루어지는 차광성 도전체(53)에 투광구멍(52)을 그물코형상으로 형성하는 경우에 비해 화소전극(51)의 개구율을 향상시킬 수 있었고, 이것에 의하여 액정표시장치의 개구율을 17%에서 25%로 향상시킬 수 있었다.

그런데, 본 실시예에서는 화소전극(51)을 구성하는 차광성 도전체(53)로서 모두 a-Si막을 이용하는 경우를 나타냈으나, 이 a-Si막은 적색 광을 투과시키는 성질을 가지고 있기 때문에 표시화상 전체가 붉은 빛을 띠는 경우가 있다. 그러나, 이러한 경우, 광원의 파장을 조정하거나 또는 필터 등을 설치하여 적색 광을 억제함으로써 양호한 표시화상을 확보할 수 있다.

또, 차광성 도전체(53)로서, 상기한 a-Si막 이외에 여러 종류의 차광성 도전체로 구성할 수 있는데, 예를 들면 박막 트랜지스터(41)의 소스전극(51a)과 일체로 구성하여도 된다. 이와 같이 하면, 제조공정을 증가시키지 않고 액정표시장치를 구성할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제2실시예의 액정표시장치(3)에 대하여, 상기한 제1실시예와 동일한 부분에는 동일한 번호를 붙여서 설명한다.

제7도는 본 발명의 제2실시예로서 액정표시장치(3)의 매트릭스 어레이기판(74)의 개략 구성도를 나타내며, 제8도는 제7도에 있어서의 B-B'선을 따라서 절단한 액정표시장치(3)의 개략 단면도를 나타낸다.

투명한 유리기판(1) 위에는 복수개의 신호전극(21)과 주사전극(31)이 매트릭스상으로 설치되어 있다. 그리고, 이들 각 교점부분에는 박막 트랜지스터(41)를 통하여 화소전극(51)이 접속되어 있다. 이 화소전극(51)은 산화탄탈막으로 이루어지는 투명저항체(55)와, 이 투명저항체(55) 위에 대략 정방형상의 복수개의 투광구멍(52)이 형성된 알루미늄(Al)으로 이루어지는 차광성 도전체(53)에 의하여 구성되어 있다. 투광구멍(52)은, 투광구멍 피치가 20미크론, 차광성 도전체(53)의 선폭이 5미크론으로 구성되며, 배향막(61)의 러빙처리방향과 투광구멍(52)의 2변이 평행하게 되도록 배치되어 있다.

그리고, 이와 같은 구성으로 된 화소전극(51)과 공통전극(151)사이에는 10미크론 피치로 액정 조성물(101)이 협지되어 있으며, 또 매트릭스 어레이기판(74) 및 대향 전극기판(171) 외표면에는 편광판(81,181)이 각각 설치되어 액정표시장치(3)를 구성하고 있다.

이어서, 본 실시예의 액정표시장치(3)의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 제9a도에 나타낸 바와 같이 투명한 유리기판(11)위에 탄탈(Ta)막을 스퍼터링에 의하여 3000Å의 두께로 형성하고, 포토에칭 프로세스에 의하여 복수개의 주사전극(31) 및 주사전극(31)에 접속되는 게이트전극(31a)을 형성한다.

이어서, 제9b도에 나타낸 바와 같이 게이트 절연막(35)으로서 Siox를 3500Å의 두께로 형성하고, 또 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(40)이 되는 a-Si막을 플라즈마 CVD법에 의하여 2000Å의 두께가 되도록 순차 형성하고서 패터닝함으로써 박막 트랜지스터(41)의 채널영역(41a)을 형성한다.

그리고, 제9c도에서 나타낸 바와 같이, 화소전극(51)을 구성하기 위해 산화탄탈막을 스퍼터링에 의하여 1000Å의 두께로 형성하고, 도상(島狀)으로 패터닝하여 투명저항체(55)를 형성한다. 또, 알루미늄(Al)막을 스퍼터링에 의하여 5000Å의 두께가 되도록 피착시키고서 패터닝하여 신호전극(21)과 박막 트랜지스터(41)를 접속하기 위한 드레인전극(21a)을 형성함과 아울러, 박막 트랜지스터(41)에 접속된 소스전극(51a)과 일체의 투광구멍(52)을 가지는 차광성 도전체(53)를 형성한다.

그리고, 도시하지는 않았으나 차광성 도전체(53) 위에 배향막(61)을 설치하고, 투광구멍(52)의 2변에 대략 평행한 방향을 따라서 배향막(61)에 러빙처리를 하여 매트릭스 어레이기판(71)을 구성한다.

이와 같은 액정표시장치(3)에 의하면, 화소전극(51)이 산화탄탈막으로 이루어지는 투명저항체(55)와 알루미늄(Al)막으로 이루어지며 복수개의 투광구멍(52)을 구비한 차광성 도전체(53)의 적층 구조로 구성되어있기 때문에, 희소한 금속인 인듐(In)의 사용량을 현저하게 줄일 수 있었다.

그리고, 본 실시예의 액정표시장치(3)는, 상기한 제1실시예의 액정표시장치(1)의 광투과율이 17%이었던 것에 대하여, 투광구멍 피치를 15미크론에서 20미크론으로 크게 할 수 있기 때문에 광투과율도 17%에서 25%로 향살시킬 수 있었다.

상기 제2실시예에서는 차광성 도전체(53)를 복수개의 투광구멍(52)을 구비한 알루미늄(Al)막으로 구성하였으나, 제10도에 나타낸 바와 같이 복수개의 투광슬릿(54)을 구비한 알루미늄(Al)막으로 이루어지는 차광성 도전체(53)를 가지는 화소전극(51)으로 매트릭스 어레이기판(75)을 구성하여도 된다.

이와 같이 하면, 상기한 실시예에 비해 일층 개구율을 향상시킬 수 있었기 때문에 광투과율도 25%에서 33%로 크게 향상시킬 수 있었다. 그리고, 상기 투광슬릿(54)의 연장방향을 따라서 배향막(61)에 러빙처리를 하여 두면 배향불량을 해소함으로써 우수한 표시특성을 확보할 수 있다.

상기 제2실시예에 의하면, 차광성 도전체(53)를 알루미늄(Al)막으로 구성하였으나, 제1실시예와 같이 a-Si막으로 구성하여도 된다.

또, 본 실시예에서는 투명저항체(55)로서 산화탄탈막을 이용하였으나, 각종 광투과성의 금속산화물을 이용할 수 있으며, 예를 들면 산화아연, 산화몰리브덴, 산화텅스텐 등을 사용할 수 있으며, 그 체적 저항으로서 1MΩ·㎝ 정도라면 충분한 효과가 얻어진다.

또한, 제2실시예에 의하면, 투명저항체(55)위에 차광성 도전체(53)를 적층시켜서 화소전극(51)을 구성하였으나, 이 적층 순서는 역순으로 하여도 되며, 차광성 도전체(53) 위에 투명저항체(55)를 적층시키는 것이 화소전극(51)상의 요철을 줄여 배향막(61)에 배향불량 등이 발생하는 것을 줄일 수 있다.

상기한 실시예에서는 모두 액티브 매트릭스형의 액정표시장치에 있어서의 화소전극에 광선을 통과시키는 투광구멍(52) 또는 투광슬릿(54)을 구비한 차광전극에 대하여 기술하였으나, 화소전극에 대향하여 배치되는 공통전극이 투광구멍 또는 투광슬릿을 구비하고, 이 공통전극을 차광성 또는 광감쇠성의 재료로 만들어도 된다.

예를 들면, 제14도에 나타낸 바와 같은 대향 전극기판을 구성하여도 된다. 즉, 상기 대향 전극기판에 있어서는, 공통전극(161)이 Cr으로 만들어지며, 화소전극에 대향하는 화소영역에는 이미 상술한 화소전극과 마찬가지로 사각형상의 투광구멍(162)이 형성되어 배열되어 있다. 이와 같이 공통전극을 구성함으로써 투광구멍(162)간의 부분이 불투명하게 되어 소위 블랙 매트릭스로서의 기능을 가지는 것이 된다. 따라서, 별도의 블랙 매트릭스로서의 부재를 형성하지 않고, 박막 트랜지스터로의 소망하지 않는 광선의 입사를 억제함으로써 양호한 표시화상을 얻을 수 있다.

또, 공통전극을 차광성 도전체로 만들 경우에는, 차광성 도전체의 표면에서 광반사가 발생하여 박막 트랜지스터에 소망하지 않는 광선이 입사되는 것을 생각할 수 있다. 따라서, 차광성 도전체의 표면을 흑화(黑化)처리를 하거나 또는 컬러표시의 경우에는 색필터를 공급전극 위에 배치하는 것이 바람직하다.

또, 상기한 실시예에서는 모두 액티브 매트릭스형 액정표시장치에 대하여 나타냈으나, 본 발명은 제15도에 나타낸 바와 같이, 일측의 유리기판(11) 위에 X-Y좌표계에 있어서의 Y방향으로 스트라이프전극(220)이 서로 대략 평행하게 연장되며, 이것에 대향하여 타측의 유리기판(111) 위에 X방향으로 서로 대략 평행하게 스트라이트전극(222)이 연장되어 있는 단순 매트릭스형 액정표시장치에도 적용할 수 있다. 즉, 단순 매트릭스형 액정표시장치의 적어도 일측의 스트라이프전극(220,222)을 투광구멍(52) 또는 투광슬릿(54)을 가지는 스트라이프상의 도전체로 구성함으로써, 광투과율을 손상시키는 일없이 희소한 금속인 인듐(In)의 사용량을 줄일 수 있다.

또한, 상기 투광구멍 또는 투광슬릿을 형성하는 장소는 1쌍의 스트라이프전극이 중복되어 표시홧를 구성하는 영역에만 형성하는 것이, 전극의 저항치 등을 고려해 볼 때 바람직하다. 이것은 액티브 매트릭스형 액정표시장치에 있어서의 공통전극의 경우도 같다.

또한, 제15도에 있어서의 도면부호 중 상기한 도면부호와 동일한 부호에 대해서는 동일부분을 나타내므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기한 액티브 매트릭스형의 액정표시장치 또는 단순 매트릭스형의 액정표시장치에 있어서는, 모두 일정한 피치로 일정한 크기의 투광구멍 또는 투광슬릿이 규칙적으로 배열된 예를 나타내었으나, 예를 들면 제16도에 나타낸 바와 같이 1개의 화소전극내에서 슬릿의 배열방향이 상이하도록 하여도 된다.

이와 같이 구성하면, 1개의 화소전극상에서 액정의 배열상태가 상이하게 되기 때문에 화소마다에 액정동작에 상이가 생겨 시야각의 개선을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 액정표시장치에 의하면 희소한 금속인 인듐(In)의 사용량을 줄일 수 있고 또 양호한 광투과율을 확보할 수 있다.

Claims

제1 및 제2투명절연기판과; 상기 제1 및 제2투명절연기판 사이에 유지되는 액정 조성물층과; 상기 제1 및 제2투명절연기판 위에 각각 형성되어 상기 액정 조성물층을 사이에 두고 대향하는 제1 및 제2전극을 포함하며, 상기 제1 및 제2전극간의 전위차에 의하여 상기 액정 조성물층의 광투과율을 제어하는 표시화소를 구비하며, 상기 제1 및 제2전극중 적어도 일측은, 상기 투과율 제어에 대한 상기 액정 조성물층의 응답성을 실질적으로 손상시키는 일없이 소정의 개구율로 광선을 투과시킬 수 있는 크기로 설정된 복수개의 개구부를 가지는 차광성 도전체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극중 적어도 일측은, 상기 차광성 도전체에 적층되며 상기 차광성 도전체 보다도 고저항을 가지는 투명저항체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표시화소는 상기 제1 및 제2전극 위에 각각 형성되는 상기 제1 및 제2배향막을 가지며, 상기 복수개의 개구부는 상기 제1 및 제2배향막중의 대응 배향막의 러빙방향을 기준으로 하여 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 개구부는 서로 5에서 40㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서, 상기 복수개의 개구부는 서로 5에서 15㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 개구부는 서로 상기 제1전극과 상기 제2전극과의 거리보다도 큰 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 개구부는 상기 차광성 도전체의 형상을 격자상으로 규정하도록 배치되는 복수개의 투광구멍인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 복수개의 투광구멍은 서로 5에서 40㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제8항에 있어서, 상기 복수개의 투광구멍은 서로 5에서 15㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제8항에 있어서, 상기 복수개의 투광구멍은 서로 상기 제1전극과 상기 제2전극과의 거리보다도 큰 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 개구부는 상기 차광성 도전체의 형상을 스트라이프상으로 규정하도록 배치되는 복수개의 투광슬릿인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제11항에 있어서, 상기 복수개의 투광슬릿은 서로 5에서 40㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제12항에 있어서, 상기 복수개의 투광슬릿은 서로 5에서 15㎛의 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제12항에 있어서, 상기 복수개의 투광슬릿은 서로 상기 제1전극과 상기 제2전극과의 거리보다도 큰 간격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.