KR20020020192A

KR20020020192A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20020020192A
Application number: KR1020010054090A
Authority: KR
Inventors: 야마다요시타카; 하나자와야스유키; 기노시타마사키; 무라야마아키오; 다나카야스하루; 와타나베료이치
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2002-03-14
Also published as: US20020027627A1; US6753938B2; JP2002082331A; TWI230825B

Abstract

액정표시장치는 복수의 화소전극(2)을 포함하는 전극기판(G1)과, 복수의 화소전극(2)에 대향하는 대향전극(12)을 포함하는 전극기판(G2)과, 전극기판(G1, G2) 사이에 샌드위치된, 각 화소전극(2)에 의해 규정되는 화소의 반사광 및 투과광을 변조하는 액정층(LQ)을 구비한다. 특히, 각 화소전극(2)은 입사광을 반사하는 도전성 광반사막(2R) 및 입사광을 투과시키기 위하여 도전성 광반사막(2R)의 누락부로서 형성되는 적어도 1개의 개구(2H)를 갖는다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광반사 및 광투과 병용방식으로 화상을 표시하는 액정표시장치에 관한 것이다.

종래에, 휴대전화나 포켓벨(pocket bell)과 같은 휴대 단말기의 표시장치는, 숫자나 문자 등의 단순한 캐릭터(character) 표시를 행하는 것을 목적으로 하였지만, 최근의 정보 기술의 비약적인 발전에 따라, 휴대 단말기에서도 고정세한 컬러 화상을 표시할 수 있는, 소형 경량에 얇고, 또 저소비전력인 표시장치의 실용화가요망되고 있다.

예컨대, 반사형 액티브 매트릭스 액정표시장치는 이 요망을 충족시키는 표시장치로서 유력시되며, 일부 실용화되어 있다. 이 액정표시장치는 주간에 실외에서 내부광원을 필요로 하지 않고 보기 쉬운 화상을 표시할 수 있지만, 이 화상을 야간에 어두운 곳에서 표시하면 거의 확인할 수 없으므로 사용 환경상의 제한이 있다.

이 대책으로서, 프론트라이트(front light) 기술이 제안되어 있다. 이 기술에서는, 반사형 액정표시장치의 표시면이 외광의 조도를 보충하는 투명한 면광원으로 덮인다. 이 면광원은 액정표시장치의 내부 구조의 변경을 필요로 하지 않지만, 반사광 량의 저하, 화상의 번짐, 한쪽으로 들어가 있는 느낌의 증대 등에 의해 고정세한 화상의 화질을 저하시킨다.

이와 같은 사정으로, 일본 특개평11-316382는 광반사 및 광투과 병용방식으로 화상을 표시하는 액정표시장치를 제안한다. 이 액정표시장치는, 각 화소전극이 도전성 광반사막 및 도전성 광투과막의 조합에 의해 구성된다. 도전성 광반사막은 주간의 실외 등의 고조명 환경에서 광반사 방식의 화상표시를 행하기 때문에 외광을 반사하고, 도전성 광투과막은 야간 등의 저조명 환경에서 광투과방식의 화상표시를 행하기 때문에 백라이트(back light)광을 투과한다.

그러나, 이러한 광반사막 및 광투과막은 각각 독립된 공정에서 소정 형상으로 형성되기 때문에, 이것들이 제조 수율의 저하 및 제조 비용의 상승을 초래할 수 있고, 또 광반사막과 광투과막과의 중첩에 의한 반사율의 저하 때문에 밝은 화상을얻기가 어렵다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해소하여, 제조 공정을 복잡하게 하지 않으며, 반사율의 저하를 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 단면구조를 나타내는 도면.

도 2는 도 1에 나타낸 액정표시장치의 평면구조를 나타내는 도면.

도 3은 도 1에 나타낸 액정표시장치에서 명(明)표시 상태에 있는 광반사영역을 나타내는 도면.

도 4는 도 1에 나타낸 액정표시장치에서 암(暗)표시 상태에 있는 광반사영역을 나타내는 도면.

도 5는 도 1에 나타낸 액정표시장치에서 명표시 상태에 있는 광투과영역을 나타내는 도면.

도 6은 도 1에 나타낸 액정표시장치에서 암표시 상태에 있는 광투과영역을 나타내는 도면.

도 7은 도 1에 나타낸 액정표시장치의 화소전극에 형성되는 좁은 개구에 의해 생기는 누설전위 분포를 나타내는 도면.

도 8은 도 1에 나타낸 액정표시장치의 화소전극에 형성되는 넓은 개구에 의해 생기는 누설전위 분포를 나타내는 도면.

도 9는 도 1에 나타낸 액정표시장치의 표시동작에서의 전압응답특성을 나타내는 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 절연기판(G1) 2: 화소전극

2A: 광반사막(2R)의 볼록부 2B: 광반사막(2R)의 오목부

2H: 개구 2R: 광반사막

3: 주사선 4: 신호선

5: 박막 트랜지스터 6: 층간절연막

7: 1/4 파장판(G1) 8: 편광판(G1)

10: 절연기판(G2) 11: 컬러 필터

12: 대향전극 13: 차광층

14: 1/4 파장판(G2) 15: 편광판(G2)

본 발명에 의하면, 광반사 및 광투과 병용방식으로 화상을 표시하는 액정표시장치로서, 복수의 화소전극을 포함하는 제 1 전극기판과, 복수의 화소전극에 대향하는 대향전극을 포함하는 제 2 전극기판과, 제 1 및 제 2 전극기판 사이에 샌드위치되어 각 화소전극에 의해 규정되는 화소의 반사광 및 투과광을 변조하는 액정층을 구비하며, 각 화소전극은 입사광을 반사하는 도전성 광반사막 및 입사광을 투과시키기 위하여 도전성 광반사막의 누락부로서 형성되는 적어도 하나의 개구를 갖는 액정표시장치가 제공된다.

이 액정표시장치에서는, 각 화소전극이 입사광을 반사하는 도전성 광반사막 및 입사광을 투과시키기 위하여 도전성 광반사막의 누락부로서 형성되는 적어도 하나의 개구를 갖는다. 이 개구는 도전성 광반사막을 소정 형상으로 하는 패터닝으로 동시에 형성될 수 있기 때문에, 제조 공정이 복잡화하지 않는다. 도, 이 개구는 도전성 광반사막으로 덮여서 반사율을 저하시키는 ITO(Indium Titan Oxide)와 같은 도전성 광투과막을 필요로 하지 않아 입사광을 투과시킬 수 있다. 따라서, 이 액정표시장치는 반사광 및 투과광을 병용하여 보다 밝고 고정세한 화상을 표시할 수 있고, 또 저비용으로 제조할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점들은 이하의 기재로부터 설명되는데, 부분적으로는 이 기재들로부터 분명해지거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 알 수 있을 것이다. 본 발명의 목적 및 이점들은 이하에서 상세히 지적된 수단들과 조합에 의하여 실현되고 얻어질 수 있다.

본 명세서에 삽입되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부도면은, 본 발명의 현재 바람직한 실시예들을 설명하며, 전술한 일반적인 기재와 이하의 바람직한 실시예의 상세한 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하는 작용을 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 액티브 매트릭스 액정표시장치에 대하여 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다. 이 액정표시장치는 광반사 및 광투과 병용방식으로 컬러 화상을 표시하는 것으로, 컬러 화상은 VGA ×RGB의 해상도로 약 10㎝ ×10㎝의 화면에 표시된다.

도 1은 이 액정표시장치의 단면구조를 나타내고, 도 2는 이 액정표시장치의 평면구조를 나타낸다. 이 액정표시장치는 전극기판(G1, G2) 및 이 전극기판(G1, G2) 사이에 샌드위치된 액정층(LQ)을 구비한다. 액정층(LQ)은 굴절율 이방성 Δn≒0.08, 비유전율 ε/ε₀≒ +8의 네마틱(nematic)액정을 포함하는 액정재료로 구성되며, 이 액정재료는 전극기판(G1, G2) 사이에서 주변 실링(sealing)재에 의해 둘러싸인다. 전극기판(G1, G2)은 이 주변 실링재에 의해 접합됨으로써 액정층(LQ)과 일체화된다.

전극기판(G1)은, 유리판 등의 광투과성 절연기판(1), 매트릭스 형상으로 배치되어 각 화소를 구성하는 액정분자의 배열을 제어하는 전계를 액정층(LQ)에 인가하는 복수의 화소전극(2), 이 화소전극(2)의 행을 따라 배치되는 복수의 주사선(3), 이 화소전극(2)의 열을 따라 배치되는 복수의 신호선(4), 각 대응 주사선(3) 및 대응 신호선(4)의 교차위치 근방에 스위칭 소자로서 배치되는 복수의 화소용 박막 트랜지스터(5), 및 복수의 화소전극(2)을 덮어 형성되는 배향막(A1)을 포함한다. 각 박막 트랜지스터(5)는 대응 주사선(3)에 접속되는 게이트, 대응 화소전극에 접속되는 소스, 및 대응 신호선(4)에 접속되는 드레인을 갖는다. 복수의 주사선(3)은 절연기판(1) 상에 형성되고, 이 주사선(3) 및 절연기판(1)은 광투과성 층간절연막(6)으로 덮인다. 복수의 화소전극(2), 복수의 신호선(4) 및 복수의 박막 트랜지스터(5)는 이 절연막(6) 상에 형성된다. 각 화소전극(2)은 입사광을 반사하는 도전성 광반사막(2R) 및 입사광을 투과시키기 위하여 도전성 광반사막(2R)의 누락부로서 형성되는 적어도 하나의 개구(2H)를 갖는다. 여기서, 층간절연막(6)은 요철을 형성한 투명 수지 표면을 갖고, 복수의 화소전극(2)은 절연막(6)의 투명 수지 표면 상에 형성되는 두께 0.2㎛의 도전성 광반사막(2R)을 소정의 마스크 패턴을 사용하여 패터닝함으로써 적어도 1개의 개구(2H)를 동시에 형성한다. 도전성 광반사막(2R)은 절연막(6)의 투명 수지 표면에 대응한 높이차 약 1㎛의 요철 구조를 갖고, 이에 의해 반사광을 확산한다. 도 1 및 도 2에서는, 2A가 도전성 광반사막(R)의 볼록부를 나타내고, 2b가 도전성 광반사막(2R)의 오목부를 나타낸다. 각 화소전극(2)에 의해 규정되는 화소의 사이즈는 가로 40㎛ ×세로 100㎛이다. 이 경우, 예컨대, 15개의 개구(2H)가 주로 이 도전성 반사막(2R)의 오목부(2B)에 불규칙하게 배치된다. 각 개구는 직경 4㎛의 원형상이다. 또,개구(2H)의 면적은 화소전극(2)의 면적에 대하여 최대로 5% 정도의 비율을 차지하도록 설정된다. 이 때문에, 화소전극(2)의 면적에 대한 도전성 반사막(2R)의 면적비율의 저하는 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 작다.

전극기판(G2)은 유리판 등의 광투과성 절연기판(10), 이 절연기판(10) 상에 형성되는 컬러 필터(11), 복수의 화소전극(2)에 대향하도록 컬러 필터(11) 상에 형성되는 광투과성 대향전극(12), 이 대향전극(12)을 덮어서 형성되는 배향막(A2)을 포함한다. 컬러 필터(11)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 착색층으로 구성된다. 이러한 착색층은 복수의 화소전극(2)에 각각 대향하며, 이들 화소전극(2)의 간극에 대향하는 블랙 매트릭스로서 절연기판(10) 상에 형성되는 차광층(13)에 의해 노출부(OP)를 남기고 각각 둘러싸인다. 전극기판(G1)의 배향막(A1) 및 전극기판(G2)의 배향막(A2)은 액정층(LQ)의 액정분자를 약 70°로 트위스트 배향하도록 배향 처리된다.

액정층(LQ)은 도전성 광반사막(2R)에 대응하는 광반사 영역에서 전극기판(G1, G2)에 의해 2㎛ 내지 5㎛의 범위로 설정되는 셀 갭(d1)을 갖고, 개구(2H)의 직경(w)과 셀 갭(d1)과의 비(w/d)는 0.1 내지 3의 범위로 설정된다. 또, 액정층(LQ)은 개구(2H)에 대응하는 광투과 영역에서 전극기판(G1, G2)에 의해 셀 갭(d1)보다 0.1㎛ 이상 두껍게 설정되는 셀 갭(d2)을 갖는다. 실제의 셀 갭(d1)은 리타데이션(retardation) 값 Δn·d1을 약 240㎚로 하고 광반사 영역의 반사율을 대략 최고로 하도록 평균 3㎛로 설정된다. 또, 실제의 셀 갭(d2)은 광반사막(2R)의 막두께 0.2㎛ 및 그 높이차의 반 정도인 약 0.5㎛를 셀 갭(d1)에 가산한 값으로서 평균 3.7㎛로 설정되어 있다. 또, 전극기판(G1, G2)은 각 개구(2H)의 투과광을 금속배선과 같은 불투명 부재에 의해 차단하지 않도록 구성된다.

이 액정표시장치는 또 절연기판(1)의 배면에 고정되는 1/4 파장판(7), 이 파장판(7)에 접합되는 편광판(8), 절연기판(10)의 배면에 고정되는 1/4 파장판(14), 이 파장판(14)에 접합되는 편광판(15), 및 편광판(8) 전체에 광을 입사시키도록 배치되는 백라이트(BL)를 구비한다. 이 백라이트(BL)는 약 1000칸델라(candela)/㎡의 휘도를 갖는다.

다음에, 상술한 액정표시장치의 동작 원리에 대하여 설명한다.

개구(2H)는 전극으로서 기능하는 도전성을 갖지 않기 때문에, 개구(2H)에 대응하는 광투과 영역의 액정분자 배열을 제어할 수 없다고 생각하기 쉽다. 그러나, 이 액정분자 배열은 실제적으로는 개구(2H)를 둘러싸는 도전성 광반사막(2R)의 단부로부터 신호전위(Vsig)에 대응하여 인가되는 전계에 의해 제어된다. 이 도전성 광반사막(2R)의 전위는 이 단부로부터 액정층(LQ)측 및 전극기판(G1)의 배면측으로 누설된다. 따라서, 액정층(LQ)측으로의 누설 전위 (V1)와 전극기판(G1)의 배면측으로의 누설 전위(V2)와의 합이 신호전위(Vsig)와 거의 동일해진다(V1 + V2 ≒ Vsig).

전극기판(G1)의 배면측으로의 누설 전위(V2)가 충분히 작은(V2≒0) 경우에는, 액정층(LQ)측으로의 누설전위(V1)가 신호전위(Vsig)와 거의 동일해지고 (V1≒Vsig), 이 누설전위(V1)를 이용하여 액정분자배열을 제어할 수 있다.

본 발명자 등은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 액정층9LQ)에서 화소전극(2) 및대향전극(12) 사이의 전위분포를 검사하였다. 이 결과, 누설전위(V1, (V2)의 관계가 개구(2H)의 최소폭(w)과 셀 갭(d)의 비(w/d)에 크게 의존한다는 것을 알게 되었다.

구체적으로는, w/d가 도 7에 나타낸 바와 같이 1이하의 경우, 누설전위(V2)가 비정상적으로 작아서, 실질적으로 누설전위(V1)가 신호전위(Vsig)와 동일해진다 (V1≒Vsig). 누설전위(V2)는 w/d가 커짐에 따라 가속도적으로 커져서, V1≪Vs로 된다. 실용적으로는, w/d가 도 8에 나타낸 바와 같이 3이하라면, 액정분자 배열이 개구(2H)에 대응하는 광투과 영역의 대략 전체에서 전계의 변화에 응답하는 것을 확인하였다.

예컨대, Vsig=4V, d=3㎛, w=4㎛의 경우, w/d=1.3으로 시뮬레이션을 행한 결과로서 누설전위가 V1≒3V로 되어, 액정분자 배열을 제어할 수 있다. 다만, 폭(w)을 서브미크론 정도까지 작게 하면, 가시광선에 의한 회절 효과가 현저해져서, 충분한 광투과율이 얻어지지 않는다. 따라서, 폭(w)을 서브미크론 정도까지 작게 하는 것은 부적당하다.

본 발명자 등의 검사에 의하면, 셀 갭(d)이 2㎛ 내지 5㎛의 범위인 경우에, w/d가 0.1 내지 3의 범위로 설정되는 것이 바람직하다는 결과를 얻었다.

또, 발명자 등은 개구(2H)의 형태에 대하여 검사하였다. 광투과 영역의 출사 휘도는 백라이트(BL)의 휘도(L)와, 액정층(LQ)의 투과율(T)의 곱(L ×T)에 비례한다. 이 투과율(T)은 각 화소전극(2)에서 차지하는 개구(2H)의 총면적에 비례한다. 단일의 개구(2H)가 화소전극(2)에 설치되고, 이 개구(2H)의 면적(S0)에 따라광투과 영역을 결정하는 경우, 상술한 w/d의 제약에 의해, 면적(S0)이 화소에 필요한 총면적(S1)에 대하여 부족하다고 생각된다. 이와 같은 이유로, 개구(2H)의 수는 이 면적(S1)을 얻기 위하여 필요에 따라 증대된다. 또, 개구(2H)가 원형상인 경우, 개구(2H)에서의 전위 손실이 작아진다는 장점이 있지만, 광투과 영역을 결정하는 면적상의 제약이 크다. 이에 대하여, 개구(2H)가 슬릿 형상인 경우, 전극기판(G1)의 배면측으로의 누설전위(V2)에 대응하는 전위 손실이 커지지만, 광투과 영역을 결정하는 면적상의 제약이 원형상의 경우보다도 작아진다. 따라서, 이러한 원형상 및 슬릿 형상은 각각의 특징을 고려하여 구분하는 것이 바람직하다.

이 액정표시장치는, 도전성 광반사막(2R)에 대응한 광반사 영역에서 도 3 및 도 4에 나타낸 광학적인 스위칭을 행하고, 개구(2H)에 대응한 광투과영역에서 도 5 및 도 6에 나타낸 광학적인 스위칭을 행한다. 여기서, 화상휘도신호의 신호전압(Vsig)에 대한 명암표시의 극성은 광반사 영역과 광투과 영역에서 동일한 것이 실용상 바람직하다.

도 3은 명표시 상태에 있는 광반사 영역을 나타내고, 도 4는 암표시 상태에 있는 광반사 영역을 나타낸다. 이 광반사 영역에서는, 통상의 흰색(normally white) 표시가 편광판(15), 1/4 파장판(14) 및 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 액정 구성의 액정층(LQ)을 조합한 광반사 방식으로 행해진다. 구체적으로는, 전압 무인가시, 네마틱 액정분자는 트위스트 배향되어 1/4 파장판으로서 기능하며, 또 편광판(15) 및 1/4 파장판(14)의 조합에 의해 광반사 영역을 도 3에 나타낸 명표시 상태로 한다. 이에 대하여, 전압 인가시, 액정분자는 수직 배향되어1/4 파장판의 기능을 상실하며, 편광판(15)에서 반사광을 차단함으로써 광반사 영역을 도 4에 나타낸 암표시 상태로 한다.

도 5는 명표시 상태에 있는 광투과 영역을 나타내고, 도 6은 암표시 상태에 있는 광투과 영역을 나타낸다. 이 광투과 영역에서는, 광반사 영역과 마찬가지의 통상의 흰색(normally white) 표시가, 편광판(15)의 투과축 및 1/4 파장판(14)의 위상지연축과의 각도 관계와 편광판(8)의 투과축 및 1/4 파장판(7)의 각도 관계와 상대적으로 동일해지도록 배치되어, 이들 편광판(15), 1/4 파장판(14), 편광판(8), 1/4 파장판(7) 및 트위스트 네마틱 액정 구성의 액정층(LQ)을 조합한 광투과 방식으로 행해진다. 구체적으로는, 백라이트(BL)로부터의 광이 편광판(8) 및 1/4 파장판(7)을 경유하여 대략 원(圓)편광 상태가 되어 개구(2H)에 입사한다. 전압 무인가시, 네마틱 액정분자는 트위스트 배향되어 1/4 파장판으로서 기능하고, 이에 의해 원편광을 직선편광으로 변환하며, 또 1/4 파장판(14)에서 다시 원편광 상태로 하고, 광강도의 약 1/2이 직선 편광판(15)을 통과함으로써 광투과 영역을 도 5에 나타낸 명표시 상태로 한다. 이에 대하여, 전압 인가시, 액정분자는 수직 배향되어 1/4 파장판의 기능을 상실한다. 이 때, 편광판(8)으로부터 나온 직선편광은 1/4 파장판(7)에 의해 원편광되고, 1/4 파장판(14)에 의해 다시 직선편광 상태로 된다. 이 직선편광의 편광축은 편광판(15)의 편광축과 직교하기 때문에, 광투과 영역을 도 6에 나타낸 암표시 상태로 한다.

이와 같이 하여 통상의 흰색(normally white) 표시가 광반사 영역 및 광투과 영역에서 행해진다. 또, 광투과 영역의 셀 갭(d2)은 반사 영역의 셀 갭(d1)보다크게 설정된다. 이 설정 이유는, 액정층(LQ)의 입사광이 반사 영역을 2회 통과하고, 광투과 영역을 1회 통과하기 때문에, 가장 밝아지는 리타데이티션(retardation) 값이 광투과 영역에서 광반사 영역의 2배 필요하게 되어, 구조상 셀 갭(d2)도 셀 갭(d1)의 약 2배 필요하기 때문이다.

본 실시예의 액정표시장치에서는, 광반사 영역에 관하여, 액정층(LQ)의 반사율은 휘도에 대하여 약 10%, 콘트라스트 비는 약 20을 얻었다. 이것은, 개구(2H)를 이용하지 않는 종래의 반사형 액티브 매트릭스 액정표시장치와 동등한 광학성능이다. 한편, 광반사 영역에 관하여 액정층(LQ)의 투과율은 휘도에 대하여 약 1%를 얻었다. 백라이트(BL)는 휘도 약 1000칸델라(candela)/㎡의 것을 사용하기 때문에, 표시 휘도로서 약 10칸델라/㎡를 얻었다. 또, 이 대의 콘트라스트 비는 약 10이었다.

도 9는 이 액정표시장치의 표시 동작에서의 전압응답특성을 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 광반사 영역 및 광투과 영역의 어느 것도 통상의 흰색(normally white) 표시이고, 전압응답곡선이 서로 유사하다. 이 때문에, 동일한 신호 전압(Vsig)에 의해 동등한 계조 특성이 이것들 광반사 영역 및 광투과 영역 상호간에서 얻어짐을 알 수 있다.

이 액정표시장치의 구조에 주목하면, 개구(2H)가 도전성 광반사막(2R)을 소정 형상으로 하는 패터닝으로 동시에 형성될 수 있기 때문에, 제조 공정이 복잡화하지 않는다. 도, 이 개구(2H)는 도전성 광반사막(2R)에 겹쳐서 반사율을 저하시키는 도전성 광투과막을 필요로 하지 않고 입사광을 투과시킬 수 있다. 따라서,이 액정표시장치는 반사광 및 투과광을 병용함으로써 밝고 고정세한 화상을 표시할 수 있고, 더욱이 저비용으로 제조할 수 있다.

또, 예컨대 광투과 영역은 외광 조도가 낮은 상태에서의 보조 표시를 의도하기 때문에, 너무 밝지 않도록 표시 휘도를 설정하였다. 이 표시 휘도는 백라이트(BL)의 휘도, 개구(2H)의 수 및 면적 등을 변경하여 임의의 사용 환경에 적합한 값으로 수정할 수 있다.

또, 1/4 파장판(7, 14)은 파장 분산 특성을 작게 하기 위하여 1/4 파장판과 1/2 파장판의 2층 구조로 하는 것이 바람직하지만, 1/4 파장판으로서 기능한다면 2층 구조일 필요는 없다.

개구(2H)는 도전성 광투과막 등으로 덮이게 되지 않는다면 원형상 및 슬릿형상 이외의 형상으로 하여도 좋다. 또, 개구(2H)는 규칙적으로 배치한 경우에 생기는 간섭 효과를 피하기 위하여 뷸규칙하게 배치되었지만, 이와 같은 배치에 한정될 필요는 없다. 또, 개구(2H)는 공정의 증가를 회피하고 광투과 영역의 투과율을 가능한 한 크게 하기 위하여 도전성 광반사막(2R)의 오목부(2B)에 배치되었지만, 이와 같은 배치에 한정될 필요는 없다. 이와는 반대로, 셀 갭(d1)을 공정 연구에 의해 크게 하여 투과율을 최적화하는 것도 본 발명의 범주이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 추가적인 이점과 변경이 용이할 것이다. 따라서, 보다 넓은 관점에서 본 발명은 여기에 도시되고 기재된 세부 사항과 대표적인 실시예에 제한되지 않는다. 이에 따라, 첨부의 특허청구범위 및 그 등가물에 의해 정의되는 바와 같이 상위의 발명 개념의 사상및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 이루어질 수도 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 제조 공정을 복잡하게 하지 않으면서도, 반사율의 저하를 방지할 수 있는 액정표시장치가 제공된다.

Claims

광반사 및 광투과 병용방식으로 화상을 표시하는 액정표시장치로서, 복수의 화소전극을 포함하는 제 1 전극기판과, 상기 복수의 화소전극에 대향하는 대향전극을 포함하는 제 2 전극기판과, 상기 제 1 및 제 2 전극기판 사이에 샌드위치되어 각 화소전극에 의해 규정되는 화소의 반사광 및 투과광을 변조하는 액정층을 구비하며, 각 화소전극은 입사광을 반사하는 도전성 광반사막 및 입사광을 투과시키기 위하여 상기 도전성 광반사막의 누락부로서 형성되는 적어도 하나의 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 개구에 대응하는 광투과 영역의 액정분자 배열이, 상기 개구를 둘러싸는 상기 도전성 광반사막의 단부로부터 인가되는 전계에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항에 있어서, 상기 개구의 최소폭(w)은 상기 액정분자 배열이 상기 광투과영역의 대략 전체에서 상기 전계의 변화에 응답하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액정층은 상기 도전성 광반사막에 대응하는 광반사 영역에서 상기 제 1 및 제 2 전극기판에 의하여 2㎛ 내지 5㎛의 범위로 설정되는셀 갭(d1)을 갖고, 상기 개구의 최소폭(w)과 상기 셀 갭(d1)의 비(w/d)는 0.1 내지 3의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 개구는 원(圓) 형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 개구는 슬릿 형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극기판은 상기 개구의 투과광을 불투명부재에 의해 차단하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극기판의 배면에 백라이트(back light)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액정층은 네마틱(nematic) 액정을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 전극기판은 이 네마틱 액정을 트위스트(twist) 배향하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 전계제어 복굴절방식으로 광학적인 스위칭을 행하기 위하여 상기 광반사 영역 및 광투과 영역에 공통인 원(圓)편광자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 도전성 광반사막은 반사광을 확산하는 요철 구조를 갖고, 상기 개구는 주로 상기 도전성 광반사막의 오목부에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 4 항에 있어서, 상기 액정층은 상기 광투과 영역에서 상기 제 1 및 제 2 전극기판에 의해 상기 셀 갭(d1)보다 0.1㎛ 이상 두껍게 설정되는 셀 갭(d2)을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 개구는 상기 도전성 광반사막에 불규칙하게 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.