KR100372279B1 - 액정소자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정분자를 포함하는 액정을 2매의 기판사이에 끼운 액정소자에 관한 것이고, 콘트라스트를 높게 하고, 시야각 특성을 향상시킨 액정소자를 제공하는 것이다.

전압이 인가되는 것에 의해, 액정분자(409)의 방향을 단계적으로 또는 순조롭게 2방향 이상으로 변화시키는 배향정보를 2매의 기판(403, 406)에 부여한다. 배향정보는 기판(403, 406)에 형성한 파판형상의 요철(401, 404)이나 러빙의 방향(407, 408)에 의해 액정분자(409)에 부여하는 것이다.

Description

액정소자 및 그 제조방법{Liquid crystal device and manufacturing method thereof}

본 발명은 액정소자 및 그 제조방법 및 구동방법에 관한 것이다.

액정소자는 워드프로세서나 컴퓨터 등의 모니터, 투사형 디스플레이나, 휴대용의 소형 텔레비젼, 또 광스위칭소자 등의 광을 제어하는 소자로서 폭넓게 이용되고 있다. 액정소자는 액정표시장치나 광스위칭소자 등을 포함하는 개념이지만, 본 명세서에서는 특기하지 않는 한 액정표시장치를 액정소자로서 설명한다.

액정소자에 이용되는 액정의 대표예로서, 트위스티드네마틱(TN)액정이나 수직배향(VA)액정이 있다.

TN액정은 리버스틸트도메인이나 계면부근의 액정분자의 배향 방향성때문에 콘트라스트가 낮다는 결점이 있다. 게다가, TN액정과 VA액정은 모두 분자 배열의 방위성때문에, 액정소자를 보는 각도에 따라 광의 투과율이나 반사율이 크게 변화하고, 착색이나 콘트라스트의 저하를 초래한다고 하는 시야각 특성을 가지고 있다.

이 시야각 특성을 보정하기 위해, TN액정을 이용한 액정소자는 표면에 위상차필름이나 산란필름이 배치되어 있다. 한편, VA액정은 시야각을 확대하기 때문에, 화소내를 2분할, 4분할하는 방법이 근래 이용되고 있지만, 광의 이용효율이 저하하고, 액정의 응답시간이 저하한다고 하는 문제, 또 화소내를 분할하고, 액정을 분할배열하기 위한 프로세스가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다. 또한, VA액정은 일반적으로 높은 콘트라스트가 얻어진다고 생각되고 있지만, 흑(黑)표시 시의 액정분자의 약간의 경사에 의한 광누설에 의해 최고레벨의 콘트라스트를 얻을 수 없다.

이와 같이 종래의 TN액정이나 VA액정에서는 시야각 의존성이 크며, 보는 방향에 따라 착색이나 콘트라스트의 저하, 계조반전이 발생하는 등의 문제가 있고, 응답속도도 만족스럽지 못하였다.

여기에 최근 시야각 특성을 향상시킬 목적으로 개발된 인플레인스위칭(IPS)이라고 하는 방법이 주목되고 있다. 이 IPS는 기판 면내에서 액정분야를 구동시키기 때문에, 시야각특성이 매우 좋지만, 동일 기판의 동일면내에 양전극을 형성하기 때문에, 전극 사이의 단락을 방지하기 위한 절연층이 전극상에 필요하다. 절연층에 의해 IPS는 장시간, 고정 패턴을 표시한 때에 인화현상이 발생한다고 하는 문제가 있다.

또한 일반적인 액정소자는 2매의 기판 사이에 액정을 봉입한 구조로 되어 있다. 액정을 2매의 기판 사이에 봉입할 때에, 액정 중에 포함되어 있는 액정분자의 배향방향이 불균일하게 되면, 초기조건에서의 각 화소의 액정분자의 배향방향에 편차가 발생한다. 그렇게 하면, 예컨데 동일 조건의 전압을 각 화소에 인가한다고 해도, 디스클리네이션라인이 각 화소에 대하여 불균일하게 나타난다. 액정소자가 액정표시장치로서 사용된 때에 표시화상이 검은 화면이라면, 그 화면을 보고 있는 사람은 검은 부분에 흰 모래를 뿌린 것처럼 보이며, 화면이 까슬까슬하다고 느끼게 된다.

그래서, 모든 액정분자가 기판에 대하여 수직으로 배열되는 호메오트로픽(homeotropic)형의 액정표시장치(액정소자)에 있어서, 대향전극에 개구부분을 설치하고, 전계를 제어함으로써 표시특성을 개선하는 방법이 특개평3-259121호나 특개평6-301036호 등에서 보고되고 있다.

특개평3-259121호는 도트매트릭스형의 액정표시장치에 관한 것이며, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, TFT기판 측의 제1의 전극(화소전극)(1)과 대향기판측의 제2의 전극(대향전극)(3)의 교차부분, 즉 화소내의 표시부의 제2의 전극(대향전극)(3)에 가늘고 긴 개구부(51)을 설치하고 있다.

이것에 의해 제1의 전극(화소전극)(1)과 제2의 전극(대향전극)(3)과의 교차부분에 적극적으로 경사 전계가 발생하고, 이 경사전계에 의해 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 액정분자(7)는 균질하고 동시에 소정의 방향으로 배향한다.

또한, 특개평6-301036호는 액티브매트릭스타입의 액정표시장치에 관한 것이며, 화소전극에 대향하는 위치의 대향전극의 중앙부, 즉 화소의 표시부 내에 거의 정사각형의 개구부를 설치하고, 화소전극 부분내에 표시의 유무(ON, OFF)에 상관없이 전계가 미약하거나 또는 걸리지 않는 영역을 만듦으로써, 액정분자가 수직인 상태로 경사지지 않는 영역을 존재시키고 있다. 그것에 의해 화소내의 다른 영역의 액정분자의 배열을 개선하고, 이것에 의해 배열이 정리되지 않는 것에 근거하여 결함이 있는 디스클리네이션라인을 고정하고, 화상의 껄끄러움을 없애고, 더불어 1화소내에서 액정분자를 여러 방향(4방향)으로 향하게 하여 시야각특성이 개선된다.

그러나, 이들의 방법에서는 모두다 화소전극에 상당하는 부분, 즉, 본래 표시영역인 부분의 대향전극에 개구부가 존재하게 되기 때문에, 이 개구부의 중앙부분이나 단부 등, 액정분자가 기울어지는 방향이 다른 영역의 경계부분이나 전계의 유무에 상관없이 기울지 않는 부분에 있어서, 반드시 디스클리네이션이 발생한다. 상기 특개평3-259121호의 액정표시장치에서의 이 상태를 도 1(c)에 나타낸다. 이 도 1(c)에 나타내는 바와 같이 개구부(51)의 양단부에 있어서, 디스클리네이션(9)이 발생하고 있다.

이 때문에, 개구부를 설치한 액정표시장치(액정소자)는 백 표시시에 있어서도 흑부분이 존재한다고 하는 광의 투과효율의 현저한 저하를 초래한다.

또한, 본래의 표시부인 화소내의 대향전극에 개구부가 존재함으로써, 광의 투과의 저항이 증가하고, 또는 대향전극은 개구부라고 하는 전기를 통과시키지 않는 부분이 존재함으로써, 접속단자부로부터 먼 위치에 있는 대향전극 부분의 전압이 크게 저하하고, 나아가서는 표시면내의 휘도의 얼룩이 발생하는 원인으로도 된다.

따라서, 화소표시부에 디스클리네이션라인이 발생하지 않도록 함으로써, 광의 이용효율의 저하를 일으키지 않고, 면내의 휘도얼룩도 없이, 게다가 상하, 좌우의 시야각을 향상시킨 액정표시장치의 실현이 기대되고 있었다.

본 발명은 높은 콘트라스트로 넓은 시야각 특성을 가지고, 액정분자가 고속으로 응답하도록 한 액정소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 목적을 달성하기 위한 제1군의 발명은, 액정분자의 동작에 특징이 있는 액정소자 및 그 제조방법 및 구동방법에 관한 것으로서, 동일 목적을 달성하기 위한 제2군의 발명은 대향전극의 형상에 특징이 있는 액정소자에 관한 것이다.

도 1(a)는 종래의 기술에서의 액정표시장치(액정소자)의 개구부를 설치한 전극부의 개념을 나타내는 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 정면단면도, (c)는 확대평면도,

도 2는 본 발명에서의 제1군의 발명의 제1의 액정소자의 개념을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에서의 제1군의 발명의 제2의 액정소자의 개념을 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명에서의 제1군의 발명의 제3의 액정소자의 개념을 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명에서의 제1군의 발명의 제4의 액정소자의 개념을 나타내는 사시도,

도 6은 본 발명에서의 제1군의 발명의 제5의 액정소자의 개념을 나타내는 평면 단면도,

도 7은 본 발명에서의 제1군의 발명의 배향정보인 요철의 부분을 확대한 정면 단면도,

도 8은 본 발명에서의 제1군의 발명의 배향정보인 요철의 개념을 나타내는 사시도,

도 9는 본 발명에서의 제1군의 발명의 액정소자의 개념을 나타내는 정면 단면도,

도 10은 본 발명에서의 제1군의 발명의 액정소자의 변형예의 개념을 나타내는 사시도,

도 11은 본 발명에서의 제1군의 발명의 액정소자의 도 10과는 다른 변형예의 개념을 나타내는 사시도,

도 12는 본 발명에서의 제2군의 발명의 액정소자의 요부의 개념을 나타내는 분해 사시도,

도 13은 본 발명에서의 제2군의 발명의 제1의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 14는 본 발명에서의 제2군의 발명의 액정소자의 요부를 확대한 정면 단면도,

도 15는 본 발명에서의 제2군의 발명의 액정소자의 화소에 좌표를 붙인 평면도,

도 16은 본 발명에서의 제2군의 발명의 제2의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 17은 본 발명에서의 제2군의 발명의 제3의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 18은 본 발명에서의 제2군의 발명의 제4의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 19는 본 발명에서의 제2군의 발명의 제5의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 20은 본 발명에서의 제2군의 발명의 제6의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 21은 본 발명에서의 제2군의 발명의 제7의 액정소자의 개념을 나타내는 평면도,

도 22는 본 발명에서의 제2군의 발명의 변형예의 액정소자의 개념을 나타내는 사시도이다.

제1군의 발명의 액정소자는 전압이 인가됨으로써, 단계적으로 또는 순조롭게 2방향 이상을 향하여 변화하는 액정분자를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

제1군의 발명의 액정소자는 액정분자가 기판 면내에서 다른 2방향으로 움직임으로써, 입사한 광의 투과와 차단을 제어할 수 있고, IPS모드와 같이 면내에서 스위칭하기 때문에 광시야각 특성을 얻어진다.

제1군의 발명의 다른 액정소자는 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 두는 2매의 기판을 가지며, 전압이 인가됨으로써, 액정분자의 방향을 단계적으로 또는 순조롭게 2방향이상으로 변화시키는 배향정보가 상기 2매의 기판에주어지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

제1군의 발명의 또다른 액정소자는, 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 두는 2매의 기판을 가지고, 전압이 인가됨으로써, 액정분자의 방향을 단계적으로 또는 순조롭게 2방향이상으로 변화시키는 배향정보가 상기 2매의 기판 중 어느 한쪽의 기판에만 주어지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 액정소자에 이용된 액정의 유전율 이방성은, 음으로 할 수 있다. 액정의 유전율 이방성이 음인 액정소자는 액정분자가 상기 2매의 기판 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 기판의 표면에 대하여 80°∼ 90°의 각도로 접하고 있는 것이 바람직하다. 결국, 수직배향(VA)셀로 하는 것에 의해 광이용효율을 높일 수 있다.

또한, 상기 액정소자에 이용된 액정의 유전율이방성은 양으로 할 수 있다. 액정의 유전율 이방성이 양인 액정소자는 액정분자가 상기 2매의 기판 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 기판의 표면에 대하여 0°∼ 10°의 각도를 가지고 있는 것이 바람직하다. 하이브리드배향으로도 좋지만, 2매의 기판의 양쪽의 기판의 표면에 접하고 있는 액정분자가 기판 표면에 대하여 0°∼ 10°의 각도를 가지고 있는 수평배향의 쪽이 광의 이용효율을 보다 높일 수 있다.

게다가 상기 배향정보는 액정의 유전율 이방성이 음, 양이라도, 한쪽의 기판에만 제1의 배향정보가 편광판의 투과축, 또는 흡수축에 대하여 거의 0°또는 45°의 각도로 주어지고, 또 제2의 배향정보가 동일 기판 상에 상기 제1의 배향정보에 대하여 45°의 각도로 주어져, 이들의 2개의 배향정보에 따라 전압의 인가에 수반하여 액정분자가 배향방향을 변화시킴으로써, 높은 콘트라스트 광시야각이 얻어진다.

한쪽의 기판에만 제1 및 제2의 배향정보가 존재할 뿐만 아니라, 2매의 기판 모두 제1 및 제2의 배향정보가 존재하고 있다면, 보다 배향의 제어가 강력하게 되고, 또한, 높은 콘트라스트, 광시야각이 얻어진다. 이때의 한쪽의 기판의 제1의 배광정보와 다른쪽의 기판의 제1의 배광정보는 평행 또는 반(反)평행이 바람직하며, 또한 한쪽의 기판의 제2의 배향정보는 다른쪽의 기판의 제2의 배향정보와 평행 또는 반(反)평행인 것이 바람직하다.

게다가, 예컨대 양 기판에 있어서 액정분자가 거의 수직으로 이행하고 있는 VA액정모드에 관하여 설명하면, 전압이 무인가인 때, 액정분자는 양 기판에 대하여 거의 수직으로 배향하고 있지만, 약간 제1의 배향정보의 방향으로 경사지고 있다. 이때, 액정분자가 기울어져 있는 방향은 액정분자를 편광판에 정사영(正射影)으로 한 때 편광판의 투과축의 방향 또는 흡수축 방향인 것이 바람직하다.

다음으로 전압을 인가함으로써 액정분자는 더욱 기울기 시작하고, 어느 시점에서 액정분자의 배향의 제어가 제1의 배향정보로부터 제2의 배향정보로 순조롭게 또는 단계적으로 이동하고, 액정분자의 편광판으로의 정사영의 방향이 제1의 배향정보의 방향으로부터 변환하여 제2의 배향정보(제1의 배향정보에 대하여 거의 45°의 방향에 존재한다)의 방향으로 서서히 변위한다. 이 때, 액정분자의 편광판으로의 정사영의 방향이 편광판의 투과축 또는 흡수축에 대하여 45°의 방향으로 변위한 것으로 된다.

이와 같이 기판의 양측(입사광측과 출사광측)으로 투과축이 직교하도록 편광판을 배치함으로써, 전압의 무인가 시에는 편광판에 의해 차광되어 출사하지 않았던 광이 전압의 인가에 의해 출사측으로 나타나게 된다. 이 때의 시야각 특성은 액정분자가 기판 면내 또는 거의 면내에서 이동한 것에 의한 광제어이기 때문에, 통상의 트위스트네마틱모드와 같은 기판 면에 대하여 수직방향으로 이동함으로써 광제어하고 있는 것에 비하여, 매우 뛰어난 것으로 된다. 또한 콘트라스트에 대해서도 전압무인가의 상태(흑표시)의 액정분자의 편광판으로의 정사영의 방향이 편광판의 투과축 또는 흡수축의 방향이기 때문에, 편광판 그자체의 콘트라스트특성이 얻어진다.

본 발명에서 액정소자에 이용되는 액정은, 자발분극을 가지고 있어도 좋다. 자발분극을 가지는 액정으로서는 강유전성 액정, 반강유전성 액정이 있다.

또한, 본 발명의 액정소자의 기판에 주어지는 2방향의 배향정보는 서로 다른 방법에 의해 형성된 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 제1의 배향정보는 한쪽 또는 2매의 기판의 표면에 형성된 요철로 하는 것이 바람직하다. 그 요철의 피치나 높이 등의 형상은, 상기 제1의 배광정보를 2매의 기판표면에 요철로 형성한 때는 2방향의 배향방향 사이에서 다르게 하는 것이 바람직하다. 그 요철은 한방향으로 길이, 폭 및 피치가 임의로 나란한 것, 또는 균일 피치로 나란한 스트라이프 형상으로 형성된 것으로 할 수 있고, 피치가 2㎛이하로서 높이와 피치에 대한 비가 0.01∼10인 것이 바람직하다. 이와 같은 요철에 의한 배향정보가 주어진 액정분자는 배향하기 쉽게 된다.

또한, 상기 제2의 배향정보는 러빙에 의한 것, 자외선 조사에 의한 것, 횡전계를 발생시키는 슬릿을 전극에 설치한 것으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 제1군의 발명의 액정소자의 구동소자로서는 박막트랜지스터(TFT, (Thin Film Transistor), MIM(Metal-Insulator-Metal))을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 제1군의 발명의 액정소자의 전극으로서는 단순매트릭스용 스트라이프전극, ITO와 같은 투명전극, 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 반사율이 높은 물질로 구성되는 반사전극을 채용할 수 있다.

제1군의 발명의 액정소자의 기판에 주어지는 요철은 기판본체 상에 형성된 평탄한 전극과, 상기 전극 상에 적층된 요철 형상의 절연측과, 상기 절연층 상에 적층된 얇은 도전층과, 상기 전극과 도전층을 접속하는 도전성의 도통부에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 요철은 액정분자가 향하는 방향으로 미소영역을 마련할 수 있다. 이 미소영역은 2종이상의 다른 방향을 향하고 있고, 그리고 그 향하고 있는 방향이 서로 직교하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 미소영역에 의해 액정분자가 2방향이상으로 단계적으로, 또는 순조롭게 변화하고, 동시에 미소영역 마다 각각 다른 방향으로 향하는 것을 변화시킴으로써 시야각이 보다 한층 향상한다.

제1군의 발명의 액정소자의 제조방법은, 전압이 인가됨으로써 액정분자의 방향을 어느 방향으로 변화시키는 배향정보를 전극의 형성된 기판에 주어지는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기의 공정은 전압이 인가되는 것에 의해 액정분자의 방향을 어느 방향으로변화시키는 배향정보를 그 액정분자를 포함하고 있는 액정을 사이에 두는 2매의 기판에 주어지는 제1의 공정과, 상기 방향을 변화시킨 액정분자의 방향과 다른 방향으로 액정분자의 방향을 단계적으로 또는 순조롭게 액정분자의 방향을 변화시키는 배향정보를 상기 기판에 주어지는 제2의 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제1의 공정, 제2의 공정 중 적어도 한쪽의 공정에서 기판 표면에 요철을 설치함으로써 배향정보를 기판에 마련한다. 요철을 형성하는 방법으로서는 감광성 수지에 의해 패터닝하는 방법이 가장 용이하지만, 포토마스크에서의 패터닝, 레이저의 2광속간섭을 이용한 패터닝, 전자빔을 이용한 패터닝, 레이저 애브레이션(ablation)에 의한 패터닝중 어느것이라도 좋다. 또 이 때, 감광성 수지가 도전성이라면 더욱 좋다. 또한, 요철을 형성하는 다른 방법으로서 무기물, 또는 유기물을 기판 상에 막을 형성하고, 연신(延伸), 긁힘, 문지름 등의 물리적 접촉을 가하여 한방향으로 요철을 형성하여도 좋다. 이 때, 요철을 띠 형상으로 규칙적으로 배열할 필요는 없다. 또한, 이때의 무기물, 유기물의 막이 도전성이라면 더욱 좋다.

게다가 요철을 형성하는 다른 방법으로서 다른 기판 등에 미리 요철의 패턴을 형성해두고, 그것을 전사하여 기판표면에 요철을 부가할 수 있다. 전사의 방법으로서는 롤코터와 같은 것으로 회전시켜 전사한다든지, 또는 판화와 같이 평판을 이용하여 첩합하여 전사해도 좋다. 또한 기판 전면을 한번에 전사할 필요는 없고, 인판과 같이 작은 영역으로 나누어 몇번이라도 전사하여 전면에 요철을 마련해도 좋다.

또한, 제1의 행정, 제2의 행정 중 적어도 한쪽은 자외선을 조사함으로써, 배향정보를 기판에 줄 수 있다. 자외선으로서는 직선편광된 것과, 되고 있지 않은 것중 어느 것이라도 좋지만, 직선편광된 것의 쪽이 보다 바람직하며, 기판에 대하여 각도를 붙여 조사하는 것도 가능하다. 또한 조사하기 전의 기판 표면에 자외선에 의해 반응하는 화학결합 등이 존재하면, 자외선 조사에 의한 결함, 분해 등이 발생하므로 배향정보로서 주어지기 쉽다. 폴리이미드나 실록산계의 배향막은 시판되고 있기 때문에 가장 이용하기 쉽다.

또한, 제1의 행정, 제2의 행정중 적어도 한쪽은 러빙처리를 행할 수 있다. 러빙에 사용하는 포(布)는 어느 것이라도 좋지만, 레이온이나 코튼이 일반적이다.

제1군의 발명의 다른 액정소자는 상기의 액정소자에 적어도 1매의 편광판을 구비한 것을 특징으로 하고 있다. 여기서 말하는 편광판이란, 요오드계, 염료계의 수지를 이용한 필름, 결정면을 이용한 그란톰슨프리즘 등의 광을 편광시킬 수 있는 판상의 것을 가리킨다. 또한 이 액정표시소자에 위상차판이나 산란판을 부가하여 시야각을 더욱 넓히는 것도 가능하다.

제1군의 발명의 또 다른 액정소자는 상기한 액정소자에 적어도 한개의 편광빔스플리터를 적어도 하나 구비한 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 이 액정표시소자에 위상차판이나 산란판을 부가하여 시야각을 더욱 넓히는 것도 가능하다.

게다가, 제1군의 발명의 액정소자는 광스위칭소자로서 사용할 수 있다.

제1군의 발명의 액정소자의 구동방법은 액정의 문턱치전압보다 높은 적당한 전압 이상의 전압을 인가하는 것에 의해 구동하는 것을 특징으로 하는 것이다. 액정의 문턱치 전압은 액정이 전압에 의해 동작하는 순간의 전압이다.

제1군의 발명에 의하면, 전압인가에 의해 액정분자를 2방향이상으로 단계적으로 응답시킴으로써, 높은 콘트라스트, 광시야각, 고속응답을 가지는 액정소자를 제공할 수 있고, 종래의 TN, VA, IPA 모드의 모든 문제를 해결할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

제2군의 발명은 대향전극에 대한 고안을 짜낸 것이다. 구체적으로는 이하의 구성으로 하고 있다.

제2군의 발명의 제1의 태양의 액정소자는 미세하게 분할된 다수의 화소전극과 상기 화소전극에 의해 전계가 가해지는 액정을 가지고, 인접하고 있는 적어도 1조(組)의 화소사이의 액정의 전계방향이 전극면에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

제2군의 발명의 제2의 태양의 액정소자는 미세하게 분할된 다수의 화소전극과, 상기 화소전극과 평행하게 배치되는 대향전극과, 상기 화소전극과 대향전극과의 사이에 끼워지는 액정을 가지고, 인접하고 있는 적어도 1조의 화소전극 사이에 대항하고 있는 대향전극의 일부분에 비도전성 부분을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

제2군의 발명의 제3의 태양의 액정소자는 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y방향으로 격자모양으로 배열된 태양으로 되도록 배치된 액정소자에 있어서, 단점(端点) 또는 기준점부터 계산하여 X방향 i번째, Y방향 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에, X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길며, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분과, 마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제2의 비도전성 부분과, 마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+2, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+2, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분과, 마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고 X 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, "미세한 화소"란 액정텔레비젼수상기, 워드프로세서 등의 표시면에 채용되고 있는 것과 같이, 사람의 눈에 각각의 액장소자의 백흑 등(ON, OFF)을 볼 수 없다는 의미이며, 대략 500㎛(대형의 경우) 이하, 특히 100㎛이하, 바람직하게는 30∼6㎛ 정도의 화소의 경우이다.

상기 구성에 의해 화소전극과 대향전극이 배치나 제조의 경우에 유리한 사각형, 그리고 미세한 화소가 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y 방향으로 격자모양으로 배열된 태양이 되도록 배치된 액정표시장치에서 이하의 작용이 이루어진다.

화소군의 최하단 최좌방 등의 단점 또는 기준점부터 계산하여 X방향 i번째, Y 방향 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에, X 방향, Y 방향에 직교하는 Z방향에서 보아 화소 p(4m, 4n)(여기에서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형(제조의 형편에 따른 네개의 모서리부의 둥근모양 등 다소의 차이가 있는 경우를 포함한다)의 제1의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제2의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

따라서, Z방향에서 보아 이들의 공통으로 존재하는 (투영이 겹치는)부분에는 화소전극에 대향하는 대향전극이 없게 된다.

마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+2, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+2, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고 X 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+3)와 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

이들에 의해 (백흑표시의 경우) 4 ×4화소를 단위로 하여 합계 4개의 비도전성 부분이 대향전극측에 설치된다. 그리고, 각 화소는 그 일단부에 있어서만 비도전성 부분에 대향한다. 이 때, 각 비도전성 부분은 X, Y 어느 방향에서 보아도 서로 번갈아 직각으로 배열되어 있다. 게다가, 서로 나란한 2개의 화소를 1조로 하여 비도전성 부분을 향하고 있다.

이 때문에, 화소의 표시영역 내에서 액정분자는 배열이 산란하지 않고, 게다가 대향전극의 저항이 증가한다고 하는 문제도 없다.

더 나아가서는, 뛰어난 액정표시장치로 된다.

제2군의 발명의 제4의 태양의 액정소자는, 4각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y 방향으로 격자 모양으로 배열된 태양으로 되도록 배치된 액정소자에 있어서, 단점 또는 기준점에서 계산하여 X 방향 i번째, Y방향 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에, X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고 X 방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분과, 마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제2의 비도전성 부분과, 마찬가지로 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+2, 4n+4)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+4)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+3, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+4)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분과, 마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고 X방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 화소전극과 대향전극이 사각형(제조나 기능의 발휘의 경우에서의 다소의 요철의 존재 등을 포함) 그리고 미세한 화소가 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y 방향으로 바둑판 형태로 배열된 태양으로 되는 액정표시장치로서 이하의 작용이 이루어진다.

단점 또는 기준점부터 계산하여 X방향 i번째, Y방향 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에, X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기에서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제2의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+2, 4n+4)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+4)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y방향의 폭이 화소 p(4m+3, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+4)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고 X방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

이상에서, 제2군의 발명의 제4의 태양의 액정소자는 표시면의 상하 또는 좌우의 단부의 일렬 등은 어쨋든 전체로서 그리고 물론 사실상, 제2군의 발명의 제3의 태양의 액정소자와 동일한 작용, 효과가 얻어진다.

제2군의 발명의 제5태양의 액정소자는 4각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y방향으로 격자모양으로 배열된 태양이 되도록 배치된 액정소자에 있어서, 단점 또는 기준점부터 계산하여 X방향 i번째, Y방향 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에, X방향, Y방향을 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기에서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y방향으로 길고, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분과, 마찬가지로 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제2의 비도전성 부분과, 마찬가지로 화소 p(4m+2, 4n+1)와 화소 p(4m+2, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y방향의 폭이 화소 p(4m+3, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분과, 마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n-1)와 화소 p(4m+3, 4n-1)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고 X방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 화소전극과 대향전극이 4각형 그리고 미세한 화소가 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y방향과, 격자모양으로 배열된 액정표시장치에서 이하의 작용이 이루어진다.

단점 또는 기준점부터 계산하여 X방향 i번째, Y방향 j번째의 화소를 p(i,j)로 정의한 경우에, X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y방향으로 길고, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제2의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+1)와 화소 p(4m+2, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고 Y방향의 폭이 화소 p(4m+3, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n-1)와 화소 p(4m+3, 4n-1)의 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n)의 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y방향으로 길고 X방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분이 설치되어 있다.

결국, 제2군의 발명의 제5의 태양의 액정소자는 제2군의 발명의 제3 및 제4의 태양의 액정소자와 (사실상) 동일한 작용, 효과가 얻어진다.

제2군의 발명의 제6의 태양의 액정소자는 상기 제3 내지 제5의 태양의 어느 하나의 액정소자로서, 상기 사각형의 미세한 화소전극은 평면형상이 직사각형이며, Z방향에서 본 경우에, 상기 대향전극 부분에 존재하는 직사각형의 제1의 비도전성 부분, 같은 제2의 비도전성 부분, 같은 제3의 비도전성 부분 및 같은 제4의 비도전성 부분이 상기 직사각형의 화소전극과 겹치는 부분은 장변방향의 폭이 단변방향의폭보다도 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 이하의 작용이 이루어진다.

제조나 표시면의 규격 등의 사정 등 때문에, 화소전극의 평면형상이 직사각형으로 되는 경우가 있다. 직사각형의 화소전극은 장변방향과 단변방향에서 비도전성 부분의 영향이 미치는 범위가 다르지만, 장변방향에서 겹치는 폭을 단변방향에서 겹치는 폭보다도 좁게 함으로써, 분자배열로의 비도전성 부분의 끼치는 영향이 미치는 범위가 동일하게 되도록 할 수 있다.

제2군의 발명의 제7의 태양의 액정소자는 상기 제3의 태양으로부터 제5의 태양의 어느 하나의 액정소자로서, 상기 사각형의 미세한 화소전극은 평면형상이 정사각형인 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해, 이하의 작용이 이루어진다.

사각형의 미세한 화소전극은 그 평면형상이 정사각형이다. 이 때문에, 화소전극은 표시면 위 바둑판 형상으로 나란하게 된다.

제2군의 발명의 제8의 태양의 액정소자는, 상기 제3의 태양 내지 제7의 태양 중 어느 하나의 액정소자로서, 상기 사각형의 미세한 화소전극은 3원색용의 화소가, 소위 모자이크 형태로 배열된 색채표시용 화소전극인 것을 특징으로 하는 것이다.

이 3원색은 적, 녹, 청 또는 시아노겐(cyanogen), 마젠터(magenta), 옐로우(yellow)이다.

상기 구성에 의해 이하의 작용이 이루어진다.

96개의 화소를 1조로 하여 각 색채마다 배향성이 없게 되어, 양호한 화상이 얻어진다.

제2군의 발명의 제9의 태양의 액정소자는, 상기 제6의 태양 또는 제7의 태양의 액정소자로서, 상기 사각형의 미세한 화소전극은 상기 직사각형의 제1의 비도전성 부분, 같은 제2의 비도전성 부분, 같은 제3의 비도전성 부분 또는 같은 제4의 비도전성 부분의 장변방향에 직각으로 나란한, 3원색용의 사각형의 3개의 소화소전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 이하의 작용이 이루어진다.

본 액정소자는, 색채표시용의 것이며, 이 때문에 직사각형의 제1의 비도전성 부분, 같은 제2의 비도전성 부분, 같은 제3의 비도전성 부분 또는 같은 제4의 비도전성 부분의 당해 화소전극에 대향하여 존재하는 부분의 장변방향에 직교하여 나란한, 3원색용의 3개의 소화소전극으로 하나의 사각형의 미세한 화소전극이 구성된다.

제2군의 발명의 제10의 태양의 액정소자는 상기 제3의 태양으로부터 제9의 태양중 어느 하나의 액정소자로서, 상기 직사각형의 비도전성 부분은 그 짧은 쪽의 변의 폭이 긴쪽의 변을 통하여 상대하는 2개의 화소간 거리보다도 4㎛이상 긴 2㎛ 랩 비도전성 부분인 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 이하의 작용이 이루어진다.

직사각형의 비도전성 부분은 Z방향에서 보아 적어도 2㎛폭에서 화소(전극)에 대향한다. 이 때문에, 기판(전극) 간격이나 화소의 치수에도 의존하지만, 분자의배열에 미치는 효과도 크고, 또한 건식에칭이든 습식에칭이든 그 형성도 용이하다.

제2군의 발명의 제11의 태양의 액정소자는, 상기 제3의 태양 내지 제10의 태양의 어느 하나의 액정소자로서, 상기 제1의 비도전성 부분, 상기 제2의 비도전성 부분, 상기 제3의 비도전성 부분 또는 상기 제4의 비도전성 부분의 적어도 하나로 바꾸어 (원칙으로서 모두), 당해 비도전성 부분의 2개의 긴 쪽의 변을 통하여 서로 대향하는 2개의 화소전극 또는 소(서브)화소전극마다, 그 사이의 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 소비도전성 부분군을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 이하의 작용이 이루어진다.

표시면이나 화소의 치수에도 의존하지만, 소비도전성 부분군이 치수가 큰 제1의 비도전성 부분, 제2의 비도전성 부분, 제3의 비도전성 부분 또는 제4의 비도전성 부분의 적어도 하나로 바꾸어, 당해 비도전성 부분의 2개의 긴쪽의 변을 통하여 서로 대향하는 2개의 화소 또는 소화소마다 그 사이의 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재한다.

이 때문에, 대향전극의 전압저하는 그만큼 적게 된다.

제2군의 발명의 제12의 태양의 액정소자는 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 위 색채표시를 위해 소위 델타 방식으로 배열된 태양으로 되도록 배치된 액정소자에 있어서, 하단변에서 상측으로 계산하여 오른쪽 방향으로 일렬로 나란한 i번짹의 화소열을 q(i)로 하고, 기수번째의 화소열 q(2m+1)(여기서, m은 정수)의 적, 녹, 청색용의 어느 하나의 화소와, 우수번째의 화소열 q(2m+2)의 적,녹, 청색용의 어느 하나의 화소로 이루어지는 그리고 볼록자형 또는 역 볼록자형으로 서로 인접한 적, 녹, 청색용 각 1개 합계 3개의 화소로 이루어지는 화소군을 색채표시용 화소군으로 하고, 또한 q(2m+1)와 q(2m+2) 상에 존재하게 되는 좌단에서 j번째의 색채표시용 화소군을 Gq(j)로 정의한 경우에, q(2m+1)상의 2화소와 q(2m+2) 상의 1화소이루어지는 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+1) 상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+2) 상의 1화소 위, 상기 q(2m+1)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 제1단 T형 비도전성 부분과, q(2m+1)상의 1화소와 q(2m+2) 상의 2화소로 이루어지는 역볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+2)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+1)상의 1화소상,상기 q(2m+2)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 상기 제1단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 옆에 존재하게 되는 하향의 제1단 역 T형 비도전성 부분과, q(2m+3)상의 2화소와 q(2m+4) 상의 1화소로 이루어지는 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+3) 상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+4)상의 1화소 위, 상기 q(2m+3)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 그리고 상기 제1단 T형 비도전성 부분과 1화소 좌측에 엇갈린 위치에 존재하는 제2단 T형 비도전성 부분과, q(2m+3)상의 1화소와 q(2m+4)상의 2화소로 이루어지는 역 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+4)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+3)상의 1화소상, 상기 q(2m+4)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는,그리고 비도전성 부분으로서는 상기 제2단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 옆에 존재하게 되는 하향의 제2단 역 T형 비도전성 부분과, q(2m+5)상의 2화소와 q(2m+6)상의 1화소로 이루어지는 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+5)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+6)상의 1화소 위, 상기 q(2m+5)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 그리고 상기 제2단 T형 비도전성 부분과 1화소 좌측에 엇갈린 위치에 존재하는 제3단 T향 비도전성 부분과, q(2m+5) 상의 1화소와 q(2m+6) 상의 2화소로 이루어지는 역 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+6)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+5)상의 1화소 위, 상기 q(2m+6)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 상기 제3단 T형 비도전성 부분의 좌,우의 옆에 존재하게 되는 하향의 제3단 역 T형 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 화소전극과 대향전극이 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상 색채표시를 위한 소위 델타 방식으로 배열된 태양으로 되는 액정표시장치인 액정소자에 있어서, 하단변에서 상측으로 계산하여 오른쪽 방향으로 일렬로 나란한 i번째의 화소열을 q(i)로 하고, 기수번째의 화소열 q(2m+1)(여기서, m은 정수)의 적, 녹, 청색용의 어느 하나의 화소와 우수번째의 화소열 q(2m+2)의 적, 녹, 청색용의 어느 하나의 화소로 이루어지는 그리고 서로 인접한 적, 녹, 청색용 각 1개 합계 3개의 화소로 이루어지는 색채표시용 화소군으로 하고, 또한 q(2m+1)와 q(2m+2)상에 존재하게 되는 좌단에서 j번째의 색채표시용 화소군을 Gq(j)로 정의한 경우에 이하의 작용이 이루어진다.

q(2m+1)상의 2화소와 q(2m+2)상의 1화소로 이루어지는 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+1)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+2)상의 1화소 상, 상기 q(2m+1)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향부분 또는 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 제1단 T형 비도전성 부분이 좌우(횡)방향 3화소 간격으로 배열된다.

q(2m+1) 상의 1화소와 상기 q(2m+2)상의 2화소로 이루어지는 역 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+2)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+1)상의 1화소상, q(2m+2)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향부분 또는 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 제1단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 옆에 존재하게 되는 하향의 제1단 역 T형 비도전성 부분이, 동일하게 좌우방향으로 3화소 간격으로 배열된다.

q(2m+3)상의 2화소와 q(2m+4)상의 1화소로 이루어지는 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+3)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+4) 상의 1화소상, 상기 q(2m+3)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향부분 또는 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 그리고 제1단 T형 비도전성 부분과 1화소 좌측으로 엇갈린 위치에 존재하는 제2단 T형 비도전성 부분이 좌우방향으로 3화소 간격으로 배열된다.

q(2m+3)상의 1화소와 q(2m+4)상의 2화소로 이루어지는 역 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+4)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및q(2m+3)상의 1화소상, 상기 q(2m+4)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향부분 또는 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 제2단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 옆에 존재하게 되는 하향의 제2단 역 T형 비도전성 부분이 좌, 우방향 3화소 간격으로 배열된다.

q(2m+5)상의 2화소와 q(2m+6)상의 1화소로 이루어지는 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+5)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+6)상의 1화소상, 상기 q(2m+5)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향부분 또는 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 그리고 제2단 T형 비도전성 부분과 1화소 좌측으로 엇갈린 위치에 존재하는 제3단 T형 비도전성 부분이 좌우 방향 3화소 간격으로 배열된다.

q(2m+5)상의 1화소와 q(2m+6)상의 2화소로 이루어지는 역 볼록자형의 색채표시용 화소군의 q(2m+6)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+5)상의 1화소 상, 상기 q(2m+6)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향부분 또는 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 제3단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 옆에 존재하게 되는 하향의 제3단 역 T형 비도전성 부분이 좌우방향 3화소 간격으로 배열된다.

제2군의 발명의 제13의 태양의 액정소자는, 상기 제12의 태양의 액정소자로서, 상기 제1단, 제2단 및 제3단의 T형 비도전성 부분과 역 T형 비도전성 부분의 적어도 하나로 바꾸어, 당해 비도전성 부분의 동일 화소열의 서로 인접하는 화소 사이에 존재하는 종선부(縱線部)를 형성하는 종방향의 소비도전성 부분과, 상기 서로 인접하는 화소와 동일 색채표시용 화소군의 이들 양 화소에 대향하는 화소 사이에 존재하는 횡선부를 형성하는 횡방향의 소비도전성 부분과, 상기 종방향의 소비도전성 부분과 상기 횡방향의 소비도전성 부분을 구분하는 비도전성 부분의 접단(接斷)부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해, 이하의 작용이 이루어진다.

제1단, 제2단 및 제3단의 T형 비도전성 부분과 역 T형 비도전성 부분의 적어도 하나로 바꾸어, 전압저하를 적극 방지하기 위해 당해 비도전성 부분의 동일 화소열의 서로 인접하는 화소 사이에 존재하는 종선부를 형성하는 종방향의 소비도전성 부분과, 서로 인접하는 화소사이와 동일 화소군의 이들 양 화소에 대향하는 화소사이에 존재하는 횡선부를 형성하는 횡방향의 소비도전성 부분과, 종방향의 소비도전성 부분과 횡방향의 소비도전성 부분을 구분하는 비도전성 부분의 접단부를 가지고 있다.

본 제2군의 발명의 제14의 태양의 액정소자는 상기 제12의 태양 또는 제13의 태양의 액정소자로서, 상기 제1단, 제2단 및 제3단의 T형 비도전성 부분과 역 T형 비도전성 부분 또는 적어도 이들의 일부로 바꾼 상기 종방향의 소비도전성 부분과 횡방향의 소비도전성 부분은, 화소가 배열된 표시면에 직교하는 Z방향에서 보아, 적어도 2㎛폭의 공통부분을 가지는 2㎛랩 비도전성 부분인 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 의해 이하의 작용이 이루어진다.

제1단, 제2단 및 제3단의 T형 비도전성 부분과 역 T형 비도전성 부분 또는적어도 이들의 일부로 바꾼 상기 종방향의 소비도전성 부분과 횡방향의 소비도전성 부분은 2㎛랩 비도전성 부분이며, 이 때문에 화소가 배열된 표시면에 직교하는 Z방향에서 보아, 적어도 2㎛폭의 공통부분을 가진다. 이것에 의해, 상기 제9의 태양의 액정소자와 동일한 작용, 효과가 얻어진다.

이상 설명해 온 바와 같이, 제2군의 발명에 의하면, 비도전성 부분이 본래의 표시부에 없으므로 디스클리네이션라인이나 화면의 껄끄러움이 없고, 또한 시야각특성이 양호하며 동시에 효율도 뛰어난 액정표시장치를 제공할 수 있다고 하는 효과가 발휘된다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

[제1군의 발명]

제1군의 발명은, 액정소자 및 그 제조방법 빛 구동방법에 관한 것이다.

제1군의 발명의 액정소자는 전압을 인가함으로써, 단계적으로 또는 순조롭게 2방향이상으로 방향이 변화하는 액정분자를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

제1군의 발명의 보다 구체적인 액정소자는, 2방향 이상으로 단계적으로 또는 순조롭게 방향이 변하는 액정분자를 포함한 액정을 2매의 기판 사이에 끼운 것이다. 기판에는 각 기판에 형성된 전극 사이에 전압이 인가됨으로써, 액정분자가 다른 2방향으로 움직이도록 하기 위한 배향정보가 주어지며 그 배향정보의 구체적인 태양에 대하여, 하기의 제1 내지 제5의 액정소자로 나누어 설명한다. 또한, 기판에는 단순 매트릭스용 스트라이프전극, ITO와 같은 투명전극, 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 등의 반사율이 높은 물질로 형성된 반사전극이 설치되어, 이 2매의 기판의 외측면은 편광판이 접합되어 있다. 편광판은 요오드계나 염료계의 수지를 이용한 필름, 결정면을 이용한 그란톰슨 프리즘 등의 광을 편광시킬 수 있는 판모양의 것이다.

(제1의 액정소자)

우선, 제1의 액정소자에 대하여 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 제1의 액정소자의 개념을 모식적으로 그린 사시도이다.

이 제1의 액정소자는 평행하게 배치된 위의 기판(101)과 아래의 기판(102)과의 사이에 유전율 이방성 △ε이 음인 액정을 끼운 것이다. 액정에는 다수의 층의 액정분자(103)(다만, 도 2는 아래의 기판(102)에 접하고 있는 1층만 도시)가 포함되어 있다. 위의 기판(101)의 외측에는 투과축(106)이 횡방향의 편광판(104)이 배치되고, 아래의 기판(102)의 외측에는 투과축(107)이 종방향의 편광판(105)이 배치되어 있다.

그리고, 액정분자(103)의 방향을 다른 2방향으로 변화시키기 위한 하나의 배향정보가 2매의 기판(101, 102) 중, 적어도 한쪽 또는 양쪽의 기판(101, 102)의 표면에 주어지고 있다. 하나의 배향정보는 한쪽의 기판(101, 102)에만 주어지기 보다도, 양쪽의 기판(101, 102)에 주어지는 쪽이 배향안정성이 증가하므로 바람직하다. 양쪽의 기판(101, 102)의 표면에 배향정보가 주어지는 경우는, 2매의 기판(101, 102)끼리에서 배향정보의 방향을 각각 평행하게 함으로써, 효율이 좋고 높은 콘트라스트의 액정소자가 얻어진다.

예컨대, 양쪽의 기판(101, 102)에 주어지는 배향정보는 요철로 할 수 있다. 요철에 따라 배향정보가 주어진 2매의 기판(101, 102)사이에 끼워지는 액정의 유전율 이방성 △ε이 음인 경우는 액정분자(103)가 하이브리드배향하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 어느 한쪽의 기판(101, 102)에 접하고 있는 액정분자(103)가 그 기판(101, 102)의 표면에 대하여 80°∼ 90°의 각도를 가지고 있어, 다른 쪽의 기판(102, 101)의 표면에 접하고 있는 액정분자가 수평배향하도록 한다. 또는 양쪽의 기판(101, 102)의 표면에 접하고 있는 액정분자(103)가 기판(101, 102)의 표면에 대하여 80°∼ 90°의 각도를 가지고 있는 수직배향(VA)으로 함으로써, 광의 이용효율을 보다 한층 높일 수 있다.

또한 매우 높은 콘트라스트를 얻기 위해, 통상, 초기상태(도 2(a))에서 러빙에 의해 액정분자(103)를 투과축(106)의 방향으로 약간 경사지게 함으로써, 액정분자(103)를 경사지게 하는 방향과 편광판(104)의 투과축(106)의 방향이 평행하게 되도록 한다. 종래법인 VA액정모드에서는 이 액정분자(103)가 경사진 방향에 대하여 45°로 편광판의 투과축을 배치하기 때문에, 흑표시시에서도 약간의 광누설이 있고, 콘트라스트의 저하를 초래하고 있었다. 그러나 본 발명의 액정소자는 이 액정분자(103)를 경사지게 하는 방향과 편광판(104)의 투과축(106)의 방향이 서로 평행이기 때문에, 액정분자(103)에 의해 광이 변조되는 일은 전혀 없으며, 위의 편광판(104)과 아래의 편광판(105)에서만 발생하는 광차단(흑표시)과 동등한 광차단이 얻어지며, 매우 높은 콘트라스트가 얻어진다.

다음으로, 배향정보를 주어진 기판(101, 102) 사이에 끼운 액정의 유전율 이방성 △ε이 음인 경우의 액정분자(103)의 동작에 대하여 설명한다. 전극(도 2에서 미도시)사이에 전압이 인가되기 전의 액정분자(103)는 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 상하의 기판(101, 102)에 대하여 거의 수직으로 배열하고 있다. 도 2(a)의 상태에 있어서는 편광판(104, 105)의 투과축(106, 107)이 직교하고, 액정분자(103)가 상하의 기판(101, 102)에 대하여 거의 수직으로 배향한 자세로 배열되어 있기 때문에, 위 또는 아래의 기판(101, 102)의 상방 또는 하방향에서 입사한 광은 편광판(104, 105)사이를 전혀 투과하지 않는다.

전압이 인가되면, 액정분자(103)는 상측의 편광판(104)과 평행하게 되도록 기울여 넘어뜨리고, 도 2(b)와 같이 기판(101, 102)에 대하여 평행하게 배향한 자세로 된다(제1 단계). 그러나, 도 2(b)의 상태로 된 때도, 액정분자(103)가 위의 편광판(104)의 투과축(106)과 평행하게 경사져 있기 때문에, 결국 입사한 광은 편광판(104, 105) 사이를 전혀 투과하지 않는다.

그리고, 전압이 더욱 인가되면, 액정분자(103)는 최초로 움직인 방향과는 다른 방향, 즉 기판(101, 102)과 평행한 면에서 움직이고, 도 2(c)와 같이 위의 편광판(104)의 투과축(106)과 아래의 편광판(105)의 투과축(107)의 양쪽에 대하여 거의 45°로 배향한다(제2의 단계). 이 도 2(c)의 상태가 된 때, 적당한 액정층 두께 로 설정하여 줌으로써, 입사한 광은 투과하게 된다.

액정분자(103)가 이와 같이 기판(101, 102)사이에서 다른 2방향으로 움직임으로써, 액정소자의 특성이 향상한다. 즉, 본 발명의 액정소자는 액정분자(103)가기판(101, 102)면내에서 다른 2방향으로 움직임으로써 입사한 광의 투과와 차단을 제어할 수 있고, IPS모드와 같이 면내에서 스위칭하기 때문에 광시야각 특성이 얻어진다.

또한, 액정분자(103)가 움직이는 방향은, 2방향만이 아니라 2방향 이상이라면 좋다. 또한 액정분자(103)는 제1의 단계에서 제2의 단계로 단계적으로 움직이지 않고, 제1의 단계의 방향에서 제2의 단계의 방향으로 순조롭게 움직여도 좋고, 게다가 원호형상으로 움직여도 좋다. 다만 단계적으로 움직이는 쪽이 특성이 뛰어난 액정소자를 얻을 수 있다.

(제2의 액정소자)

다음으로, 제2의 액정소자에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 제2의 액정소자의 개념을 모식적으로 그린 사시도이다.

이 제2의 액정소자는 위의 기판(201)과 아래의 기판(202)과의 사이에 유전율 이방성△ ε이 양인 액정을 끼운 것이다. 액정에는 다수의 층의 액정분자(203)(다만, 도 3은 아래의 기판(202)에 접하고 있는 1층만 도시)가 포함되어 있고, 이 액정분자(203)는 전압이 인가되고 있지 않을 때는 기판(201, 202)에 대하여 평행하게 배향하고 있다.

위의 기판(201)의 외측에는 투과축(206)이 횡방향의 편광판(204)이 배치되고, 아래의 기판(202)의 외측에는 투과축(207)이 종방향의 편광판(205)이 배치되어 있다. 그리고, 액정분자(203)가 다른 2방향 이상으로 움직일 수 있도록 하기 위한 배향정보가 2매의 기판(201, 202)중, 적어도 한쪽 또는 양쪽의 기판(201, 202)의표면에 주어진다. 2매의 기판(201, 202)의 각각으로 배향정보가 주어지는 경우는, 2매의 기판(201, 202) 끼리에서 배향방향을 각각 평행하게 함으로써, 고효율이며 높은 콘트라스트의 액정소자가 얻어진다. 이 배향정보는 제1의 액정소자와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

다만, 액정의 유전율 이방성 △ε이 양인 제2의 액정소자는 제1의 액정소자와 다르고, 어느 한쪽만의 기판(201 또는 202)의 표면에 접하고 있는 액정분자(203)가 기판(201, 202)의 표면에 대하여 0°∼ 10°의 각도를 가지고 있어, 다른 쪽의 기판(202 또는 201)의 표면에 접하고 있는 액정분자(203)가 80°∼ 90°의 수직배향하여 있는 것, 결국 하이브리드배향하고 있는 것이 바람직하고, 게다가 양쪽의 기판(201, 202)의 표면에 접하고 있는 액정분자(203)가 기판(201, 202)의 표면에 대하여 0°∼ 10°의 각도를 가지고 있는 수평배향하고 있는 것이 보다 효율적이며 뛰어난 것으로 된다.

다음으로, 배향정보가 주어진 기판(201, 202)의 사이에 끼워진 액정의 유전율 이방성 △ε가 양인 경우의 액정분자(203)의 동작에 대하여 설명한다. 전극(도 3에서 미도시됨) 사이에 전압이 인가되기 전의 액정분자(203)는 도 3(a)에 나타내는 바와 같이 상하의 기판(201, 202)에 대하여 거의 평행하며, 동시에 투과축(206, 207)에 대하여 45°로 경사져 배향하고 있다. 이 상태에서는 상하의 편광판(204, 205)의 투과축(206, 207)이 직교하고, 액정분자(203)가 투과축(206)에 대하여 45°로 경사져 있기 때문에, 액정층 두께를 적당하게 설정하여 주면, 상방향 또는 하 방향에서 입사한 광은 편광판(204, 205) 사이를 완전하게 통과한다.

그후, 전압이 인가되면, 액정분자(203)는 도 3(b)와 같이 투과축(206, 207)에 대하여 45°각도를 유지한 상태로 상승한다(제1의 단계). 이 상태에서 액정분자(203)는 기판(201, 202)에 대하여 경사져 있기 때문에 입사한 광은 편광판(204, 205) 사이를 조금 통과한다.

그리고, 더욱 전압이 인가되면, 액정분자(203)는 도 3(c)에 나타내는 바와 같이 최초로 액정분자(203)가 움직인 방향과는 다른 투과축(206)으로 평행하게, 투과축(207)에 수직이 되는 방향으로 움직인다(제2 단계). 이 액정분자(203)는 편광판(204)의 투과축(206)에 평행하게 된 상태에서 입사한 광은 완전하게 차단된다.

액정분자(203)가 이와 같은 다른 2방향으로 움직임으로써, 액정소자의 특성이 향상하게 된다. 또 제2의 액정소자는 종래의 TN모드와 다르고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이 광을 차단하는 상태(흑표시)에서 모든 액정분자(203)의 편광판(205)으로의 정사영이 투과축(206)으로 평행하게 투과축(207)으로 수직으로 되어 있기 때문에, 완전한 광차단을 달성할 수 있고, 높은 콘트라스트가 얻어진다.

또한, 제2의 액정소자에서의 액정분자(203)의 움직임이 변화하는 방향은 2방향 만이 아니라 2방향이상이라면 좋다. 또한 단계적으로 액정분자가 움직이는 방향이 변화할 뿐만 아니라 제1의 단계에서 제2의 단계로 순조롭게 변화해도 좋으며, 또한 원호형상으로 움직여도 좋다.

(제3의 액정소자)

다음으로, 제3의 액정소자에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다. 이 제3의 액정소자는 기판(403, 406)의 요철(401, 404)과 러빙의 방향(407, 408)의 2종류의배향정보가 주어진 것을 특징으로 하고 있다. 러빙처리는 기판(403, 406)의 대향면에 도포된 수직배향성의 배향막(미도시) 상에 레이온이나 코튼 등을 사용하여 행한다. 아래의 기판(403)에 행하는 러빙의 방향(407)과 위의 기판(406)에 행하는 러빙의 방향(408)은 역방향으로서 2매의 기판(403, 406)을 배치하고, 통상의 방법으로 빈 셀을 조립한다.

기판(403, 406)의 외측에는 투과축(412, 413)이 직교하도록, 편광판(410, 411)을 배치한다. 아래의 기판(403)에 처리된 러빙의 방향(407)과 아래의 편광판(410)의 투과축(412)과는 동일한 방향으로 된다. 그리고, 기판(403, 406)사이에 유전율 이방성 △ ε이 음인 액정을 봉입하면, 제3의 액정소자가 조립된다. 액정에는 다수의 층의 액정분자(409)(다만, 도 4는 아래의 기판(403)에 접하고 있는 1층만 도시)가 포함되어 있다.

전극(402, 405) 사이에 전압이 인가되어 있지 않은 때의 액정분자(409)는 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 액정분자(409)의 장축의 끝이 기판(403, 406)의 표면과 접하고 있고, 액정분자(409)는 러빙의 방향(407, 408)이라고 하는 배향정보를 받아 들여, 그 러빙의 방향(407, 408)으로 약간 경사져 있다. 이 때, 위 또는 아래에서 입사한 광은 액정분자(409)가 편광판(410, 411)의 투과축(412, 413)의 방향으로 경사져 있기 때문에, 완전하게 차단된다.

다음으로, 전극(402, 405) 사이에 전압이 인가되면, 도 4(b)와 같이 액정분자(409)는 더욱 러빙의 방향(407, 408)으로 경사진다(제1의 단계). 이 때도 입사한 광은 차단된다.

게다가, 전극(402, 405)사이에 전압이 인가되면, 액정분자(409)는 기판(403, 406)의 요철(401, 404)이라고 하는 배향정보를 받아들여, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이 기판(403, 406)의 표면의 요철(401, 404)의 방향으로 방향을 변화시키고, 액정분자(409)의 장축의 측면이 기판(403, 406)의 표면과 접하게 된다(제2의 단계). 이 때, 액정분자(409)는 편광판(410, 411)의 투과축(412, 413)의 방향과 45°의 각도를 이루도록 배열되어 있기 때문에, 입사한 광은 액정분자(409)에 의한 변조를 받아 투과한다.

이와 같이, 제3의 액정소자는 2종류의 배향정보에 따라 2단계로 액정분자(409)의 방향을 변화시키기 때문에, 콘트라스트가 매우 높고, 또 기판(403, 406) 사이의 액정분자(409)의 이동으로 광의 투과·차단을 행하기 때문에, 시야각 특성이 대폭적으로 개선된다.

이 예에서는 액정분자(409)가 상하 방향으로 경사지는 제1의 단계와 면내에서 방향을 변화시키는 제2의 단계가 단계적으로 행해지고 있지만, 액정분자(409)는 상하방향으로 경사지면서, 면내에서도 각도가 변화한다고 하는 것과 같은 제1의 단계와 제2의 단계가 구별없이 방향을 변화시켜도 좋다. 또한, 이예에서는 양쪽의 기판(403, 406)의 표면 모두 수직배향의 배향막을 도포하여 액정분자를 수직배향시켰지만, 한쪽의 기판(403, 406)에 수평배향용의 배향막을 도포한 하이브리드타입으로서 구동해도 좋다.

액정소자의 구동방법으로서는 전압이 액정분자(409)의 문턱치전압보다도 높은 적당한 전압 이하로 구동하도록 한다. 즉, 액정분자(409)가 편광판(410, 411)의투과축(412, 413)의 방향으로 기울기 시작하는 문턱치 전압부분이 아니며, 또한 그 문턱치 전압을 초과하여 액정분자가 면내에서 각도를 변화시키기 시작하는 전압 이상의 전압에 의해 광의 스위칭을 행하는 것이 가장 바람직하다. 왜냐하면 액정의 응답속도는 전압이 높을수록 빠르므로, 고전압영역에서만 스위칭을 행하는 쪽이 고속으로 응답하는 영역을 이용할 수 있기 때문이다.

(제4의 액정소자)

다음으로, 제4의 액정소자에 대하여 도 5를 참조하면서 설명한다. 제4의 액정소자는 유전율 이방성 △ ε이 양인 액정을 이용한 것을 특징으로 하고 있고, 그외는 제3의 액정소자와 거의 동일하다. 즉, 이 제4의 액정소자도 배향정보는 아래와 위의 기판(503, 506)의 요철(501, 504)과 러빙의 방향(507, 508)의 2종류에 의해 주어진다. 요철(501, 504)은 상기와 동일한 방법으로 형성된다. 요철(501)과 전극(502)을 형성한 아래의 기판(503)과, 요철(504)을 전극(505)을 형성한 위의 기판(506)의 대향면에는 모두 수평배향성의 배향막(TN용 배향막)이 도포되고, 러빙처리된다. 아래의 기판(503)의 러빙의 방향(507)과 위의 기판(506)의 러빙의 방향(508)은 평행이며 역방향으로 되어 있다.

그리고, 2매의 기판(503, 506)을 평행하게 배향시키고, 통상의 방법으로 빈 셀을 조립하여, 유전율 이방성 △ε이 양인 액정을 2매의 기판(503, 506)사이에 봉입하고, 투과축(512, 513)이 직교하도록 편광판(510, 511)을 기판(503, 506)의 외측으로 배치하면, 제4의 액정소자가 완성한다. 이 제4의 액정소자는 기판(503, 506)에 형성된 요철(501, 504)과 러빙의 방향(507, 508)의 2종류의 배향정보를 가지고 있다. 또한, 액정에는 다수의 층의 액정분자(509)(다만, 도 5는 아래의 기판(503)에 접하고 있는 1층만 도시)가 포함되어 있다.

전극(502, 505) 사이에 전압이 인가되어 있지 않은 때는, 액정분자(509)의 장축은 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 기판(503, 506)의 표면과 접하고 있으며, 액정분자(509)는 매우 강한 배향규제력을 갖는 수평배향성의 배향막의 러빙의 방향에 지배되며, 러빙의 방향(507, 508)에 거의 평행(0°∼ 10°)하게 배향하고, 편광판(510, 511)의 투과축 방향(512, 513)에 대하여 45°로 경사지고 있다. 따라서, 이 때 위 또는 아래에서 조사된 광은 완전하게 투과된다.

전극(502, 505) 사이에 전압이 인가되면, 액정분자(509)는 러빙의 방향(507, 508)으로 경사진 상태로, 도 5(b)와 같이 상승하여 간다(제1의 단계). 즉, 기판(503, 506)의 표면과, 액정분자(509)의 장축이 이루는 각도가 증가한다. 이 각도의 증가에 따라 광은 점점 차단되어 간다.

또한 전극(502, 505)사이에 전압이 인가되면, 액정분자(509)와 러빙의 방향(507, 508)과의 상호작용이 작게 되고, 액정분자(509)는 기판(503, 506)의 요철(501, 504)에서 배향정보를 받아 들여, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이 기판(503, 506)의 표면의 요철(501, 504)의 방향으로 방향을 변화시킨다(제2의 단계). 이 때, 액정분자(509)의 편광판(510)으로의 정사영은 편광판(510)의 투과축 방향(512)과 수직이며, 게다가 편광판(511)의 투과축 방향(513)과 평행한 관계에 있기 때문에, 입사시킨 광은 액정분자(509)에 의한 변조를 완전히 받지 않고서 완전차광으로 된다.

이와 같이 2단계로 액정분자(509)의 방향을 변화시키고, 광을 차단하는 상태에서는 액정분자(509)를 거의 모든 편광판(510, 511)의 투과축 방향(512, 513)으로 배열시키기 때문에 매우 높은 콘트라스트가 얻어진다.

이 예에서는 액정분자(509)가 상하 방향으로 경사지는 제1의 단계와 면내에서 방향을 변화시키는 제2단계가 단계적으로 행해지지만, 액정분자(509)가 상하방향으로 경사지면서, 면내에서도 각도를 변화시킨다고 하는 것과 같은 제1의 단계와 제2의 단계가 구별없이 발생해도 좋다. 또한, 이 예에서는 양쪽의 기판(503, 506)의 표면 모두 수평배향의 배향막을 도포하여 액정분자(509)를 수평배향시켰지만, 한쪽의 기판(503 또는 506)으로 수직배향용의 배향막을 도포하여 하이브리드타입으로서 구동해도 좋다.

이상과 같이 액정의 유전율 이방성 △ε이 음, 양 어느쪽에 있어서도 액정소자로서 매우 높은 특성을 나타낸다.

(제5의 액정소자)

다음으로, 제5의 액정소자에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은 제5의 액정소자를 상방에서 본 평면 단면도이며, 기판(701), 요철(702), 유전율 이방성 △ε이 음인 액정에 포함되어 있는 액정분자(703), 러빙의 방향(704), 제1의 편광판의 투과축(705), 제2의 편광판의 투과축(706)만 그리고 있으며, 횡방향의 지그재그의 선은 요철(702)의 능선을 나타내고 있다. 도시되어 있지 않은 편광판은 기판(701)을 끼우도록 상하로 2매 배치되어 있다. 제5의 액정소자는 「／」방향과 「＼」방향과의 90°의 2방향으로 연속하는 지그재그 모양과 같은 미소영역(707)에의해 요철(702)을 설치하고 이 각 방향으로 액정분자(703)가 방향을 변화되도록 한 것을 특징으로 한다.

기판(701)의 표면에는 수직배향용의 배향막이 도포되어 있다. 이 배향막에 의해 전압무인가의 상태에서는 액정분자(703)는 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 기판 표면(지면)에 대하여 거의 수직으로 배향하고 있다. 이 상태에서는 액정분자(703)는 러빙방향으로 약간, 경사져 있고, 입사한 광은 전혀 투과하지 않는다.

다음으로 전압이 인가되면, 액정분자(703)는 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 러빙의 방향(704)으로 경사진다. 게다가 전압이 인가되면, 액정분자(703)는 도 6(c)에 나타내는 바와 같이 기판(701)의 요철(702)을 따라서 미소 영역(707)내에 재배열된다. 이 때 기판(701)의 요철(702)은 지그재그모양과 같이 90°의 2방향으로 향하고 있는 미소영역(707)에 의해 형성되어 있기 때문에, 액정분자(703)는 미소영역(707)마다 90°로 다른 방향을 향한다. 이와 같이 액정분자(703)가 배열하는 것에 의해, 입사한 광이 투과하고, 게다가 시야각이 넓어지며, 대칭성도 증가한다.

(요철의 형성방법 등)

여기서, 배향정보인 요철의 형성방법에 대하여 설명한다. 요철은 우선 2매의 기판의 전극 상에 감광성 수지를 0.1 ㎛ ∼ 5 ㎛도포하고, 0.1 ㎛ ∼ 5㎛ 피치의 스트라이프패턴의 포토마스크를 이용하여, 띠형상의 차광영역을 패터닝한 것으로 한다. 이 차광영역과 노광영역의 비는 반드시 1:1이 아니어도 좋다. 또 요철은 띠형상으로 완전하게 패턴이 빠지지 않아도, 예컨대 포지레지스트라면 노광부분의 레지스트가 남아도 좋다.

이 요철을 패터닝하는 다른 방법으로서, 감광성 수지를 이용하여 레이저의 2광속 간섭을 이용해도, 또 레이저빔이나 레이저애브레이션을 이용해도 좋다. 게다가, 감광성 수지를 이용하지 않고, 다른 재료의 무기물, 유기물, 또는 전극 그 자체를 막형성하고, 연신, 긁힘, 문지름 등의 물리적 접촉을 가하여 한방향으로 요철을 형성해도 좋다. 또한 인쇄의 요역에서, 다른 기판이나 로울러에 요철 물질을 형성해 두고 그것을 전사할 수 있다. 전사의 방법으로서는 롤코터와 같은 것으로 회전시켜 전사하는 방법, 판화와 같이 평판을 이용하여 맞붙혀 전사해도 좋다. 또한 기판 전면을 한번에 전사할 필요는 없으며, 인판과 같이 작은 영역으로 나누어 여러번 전사하여 전면에 요철을 만들어도 좋다.

여기서, 도 7에 나타내는 바와 같은 파판 형상의 요철(306)의 배향정보에 대하여 설명한다. 요철(306)이 기판 본체 상(305)에 형성된 평탄한 전극(301)의 표면 상에 형성된 레지스트 등의 절연층(302)만이면, 액정분자를 구동하기 위한 인가전압은 전극(301)사이에 액정분자만이 아니라, 레지스트라고 하는 절연층(302)이 개재함으로써 높게 하지 않으면 안된다. 그래서, 요철(306)은 기판 본체(305) 상의 전극(301)상에 파판형상의 절연측(302)을 형성하고, 그 절연측(302)상에 얇은 도전층(303)을 피복하고, 그리고 전극(301)과 도전층(303)을 도전성의 도통부(304)에 의해 접속한다. 요철 형상의 절연층(302)의 표면에 도전층(303)이 설치됨으로써, 절연층(302)에 의해 인화현상이나, 인가전압의 고전압화를 피할 수 있다. 또한, 전극(301)과 도전층(303)의 재료는 동일한 것 또는 다른 것으로 할 수 있다.

다음으로, 도 8을 참조하면서 기판의 요철(601)에 대하여 설명한다. 기판의 요철(601)은 도 8(a)에 나타내는 바와 같은 띠형상일 필요는 없고, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 홈 또는 돌조가 있는 특정한 한방향으로 길게 늘여, 도중에서 분단되어 있어도 좋다. 게다가, 홈 또는 돌조는 폭이나 간격 등이 동일하지 않아도 상관없다. 다만, 요철(601)의 피치는 5㎛이하이며, 높이의 피치에 대한 비율은 0.01 ∼ 10이라면, 액정분자가 배향하기 쉽게 된다.

이 2방향 이상의 배향정보로서는 예시한 기판의 요철이나 러빙의 방향뿐만 아니라, 광배향 즉 편광 또는 무편광의 자외선 조사, 또 자외선의 경사 조사라도 좋다. 자외선으로서는 직선편광된 것과, 되어 있지 않은 것 어느 쪽이라도 좋지만, 직선편광된 것의 쪽이 보다 바람직하며, 기판에 대하여 각도를 붙여 조사하는 것도 가능하다. 또한 조사하기 전의 기판표면에 자외선에 의해 반응하는 화학결합 등이 존재하면, 자외선 조사에 의한 결합, 분해 등이 발생하기 때문에 배향정보로서 주기 쉽다. 폴리이미드나 실록산계의 배향막은 시판되고 있기 때문에 가장 이용하기 쉽다.

또한 전극 표면에 전극이 없는 부분을 존재시키고, 액정층 내에서 경사전계를 발생시키는 방법, 2매의 기판의 각각의 전극 이외에 제3의 전극을 형성시켜 경사전계를 발생시키는 방법을 이용하여 액정분자를 2단계로 응답시켜도 좋다.

또한 2방향이상의 배향정보는 각각 동일한 것, 예컨대 러빙의 방향과 러빙의 방향이라도 좋지만, 다른 것 끼리 예컨대 기판의 요철과 자외선 조사의 쪽이 배향규제력의 차가 형성하기 쉽기 때문에, 액정분자는 제1의 배향방향에서 제2의 배향방향으로의 이동이 일어나기 쉽고, 뛰어난 액정소자를 얻을 수 있다.

또한, 배향정보중 하나, 특히 광을 투과하는 상태의 액정의 배향상태를 결정하는 배향정보가 2방향 또는 4방향으로 면내에서 분할되어 있으면, 또한 시야각이 향상하고, 보다 뛰어난 액정소자가 얻어진다.

상기한 제1 내지 제5의 액정소자의 구동소자로서는 TFT(Thin film Transistor)나 MIM(Metal-Insulator-Metal)을 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명의 제1 내지 제5의 액정소자는 반사타입이라도 투과타입이라도 좋고, 또 편광판을 이용한 직시모니터나 텔레비젼뿐만 아니라 편광빔스플리터 등의 광학소자를 이용하여 프로젝터 등의 표시소자로서도 사용할 수 있다. 게다가, 본 발명의 액정소자는 광의 투과와 차단, 반사와 차단을 이용한 광스위칭소자로서 사용하는 것도 가능하다.

(제조방법 등)

여기서, 본 발명의 액정소자의 구체적인 제조방법에 대하여 도 9를 참조하면서 설명한다. 액정소자를 제조하는 것은, 우선 도 9에 나타내는 바와 같이 광학연마한 유리기판(801)(12mm x 17mm x 1.1mm)의 표면에 인듐·틴·옥사이드(이하 ITO라고 한다)를 스퍼터법에 의해 1000Å두께의 투명 도전막(802)을 성막한다. 그후, 포지형의 레지스트를 1㎛ 도포하고, 포토리소그라피에 의해 피치가 1㎛의 띠 형상의 레지트스패턴으로 파판 형상의 요철(803)을 형성한다. 그리고 150℃에서 30분의 열처리를 행하여 경화시킨 후, 수직배향막을 200Å으로 도포하여, 200℃로 경화시킨 후, 요철(803)에 대하여 45°의 방향으로 코튼포(布)를 이용하여 러빙한다.

다른쪽의 유리기판(804)도 마찬가지로, 투명도전막(805)을 성막하고, 요철(806)을 러빙한다. 이 2매의 유리기판(801, 804)은 도 9(b)에 나타내는 바와 같이 요철(803, 806)의 피치의 방향이 평행하며, 또 러빙의 방향이 반대가 되도록 간격을 두고 대향시키고, 3㎛의 비드(807)를 함유한 실(seal) 수지(808)로 접합시키고, 빈 셀을 조립한다. 액정의 유전율 이방성 △ε이 -4.1이며, 복굴절율이 0.12인 액정(809)을 빈 셀내에 진공주입하면, 액정소자가 완성한다.

이 유리기판(801, 804)의 상하에 편광판을 배치하고, 액정소자의 콘트라스트를 측정한 바, 3000:1의 콘트라스트가 얻어지며, 또 시야각 특성을 측정한 바, 상하, 좌우 160°이상이며 콘트라스트 10:1이 얻어졌다.

(변형예)

게다가, 시야각에 관하여 본 발명의 액정소자는 매우 뛰어나지만, 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판(406)과 편광판(411)과의 사이에 위상차판(414)을 개재시키고, 또는 도 11에 나타내는 바와 같이, 편광판(411)의 외측에 산란판(415)를 배치하는 등에 의해, 액정소자의 특성은 더욱 향상한다. 또한, 위상차판(414)은 다른 쪽의 기판(403)과의 사이에 개재시키고, 그리고 각각 2매 이상 개재시킬 수도 있다. 또한 본 발명의 액정소자는 산란판(415)도 2매 이상 배치하고, 위상차판(414)과 산란판(415)을 조합시킬 수도 있다. 또한, 이 위상차판(414)와 산란판(415)은 액정분자(409)의 유전율 이방성 △ε이 음인 액정을 기판(403, 406)의 사이에 끼우고, 2종류의 배향정보가 주어진 액정소자에 대하여 도시하였지만, 다른 액정소자에 대해서도 마찬가지로 구비할 수 있다.

게다가, 본 발명의 액정소자를 반사형의 액정프로젝터로 사용할 때는 표시측의 기판에 대치하는 편광빔스플리터를 구비할 수 있다. 편광빔 스플리터는 S파와 P파의 혼합자연광을 S파와 P파로 나누는 광학소자이다. 램프에서 조사된 자연광은 편광빔스플리터에 의해 S파만이 본 발명의 액정소자에 조사되고, 그 S파는 표시측의 기판을 투과하고, 다른쪽의 기판의 반사측에서 반사하며, 그리고 표시측의 기판을 통과하여 편광빔스플리터를 통과한다. 본 발명은 이와 같은 편광빔스플리터만, 또는 편광빔스플리터와 편광판을 구비할 수 있다.

[제2군의 발명]

다음으로, 제2군의 발명의 액정소자에 대하여 설명한다. 제2군의 발명의 액정소자는 대향전극에 궁리를 짜내는 것에 의해, 화소표시부에 디스클리네이션이 발생하지 않도록 하고 면내의 휘도얼룩이 발생하지 않고, 게다가 상하좌우의 시야각특성을 개선한 것이다. 제2군의 발명의 액정소자는 예컨대 호메오트로픽(homeotropic)형의 액정에 의해 구성되고, 미세하게 분할된 다수의 화소전극과, 상기 화소전극에 의해 전계가 가해지는 액정을 가지고, 인접하는 적어도 1조의 화소사이의 액정의 전계방향이 전극면에 대하여 경사지고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 그와 같이 전계방향을 경사지게 하기 때문에, 제2군의 발명의 액정소자는 인접하고 있는 적어도 1조의 화소전극 사이에 대향하고 있는 대향전극의 일부에 비도전성 부분이 설치되어 있다. 이 비도전성 부분의 태양에 대하여 이하의 제1 내지 제6의 액정소자로 나누어 설명한다. 또한, 이 제1 내지 제6의 액정소자의 번호와 발명의 상세한 설명의 제2군의 발명의 제1 내지 제14의 태양의 액정소자의번호와는 대응하고 있지 않다.

(제1의 액정소자)

제1의 액정소자는 도 12에 나타내는 바와 같이, 화소전극(1)을 가지는 TFT기판(2)과 대향전극(3)이 있는 유리기판(4)이 평행하게 대향하고 있다. 그리고, TFT기판(2)과 유리기판(4)은 소정의 극간을 설치하여 접합시키고, 이 극간 내에 유전율 이방성 △ε이 음인 액정을 주입하여 밀봉하고 있다. TFT기판(2)은 그 액정측 표면에 수직배향성의 배향막을 스핀코트 또는 인쇄에 의해 도포하고, 또한 적당한 온도로 열처리를 하고 있다. 유리기판(4)도 마찬가지로 수직배향성의 배향막을 스핀코트 또는 인쇄하여 적당한 온도로 열처리하고 있다. 유리기판(4)에 형성되는 대향전극(3)으로서는 광의 투과성이 높을 뿐만 아니라 제조등이 쉬운, 일반적인 ITO가 사용된다.

유리기판(4)의 대향전극(3)에는 직사각형의 비도전성 부분(5)이 설치되어 있다. 비도전성 부분(5)은 도 13에 나타내는 바와 같이, 4개의 화소전극(1)마다 반드시 인접하고 있는 화소전극(1)과 화소전극(1)과의 사이에 배치되는 공통의 가늘고 긴 개구로 한다. 그리고, 도 14에도 나타내는 바와 같이 유리기판(4)에 직교하는 방향, 즉 사용자가 표시면을 보는(Z)방향(도 14에서 상측)에서 본 경우에 각 화소전극(1)(의 투영면)의 하나의 단연(1a)은 비도전성 부분(5)(의 투영면)에 반드시 대향하지만(겹친다), 그 화소전극(1)의 다른 단연(1b)은 비도전성 부분(5)에 대향하지 않도록 하고 있다. 또한, 도 13의 굵은 선으로 나타내는 바와 같이 종회 4개씩, 즉 16개의 화소전극(1)을 최소단위(6)로 하고, 이 최소단위(6)에 4개의 비도전성 부분(5)이 설치되어 있다.

인접하는 4개의 비도전성 부분(5)은 도 13에 나타내는 바와 같이, 모두 「｜-」자형으로 종방향과 횡방향에 직각으로 배열되고, 하나의 최소단위(6)로 4개씩 반복된 패턴의 배열로 되어 있다. 만약, 비도전성 부분(5)이 「---…」자형으로 장축을 연속하여 직선모양으로 배치하면, 비도전성 부분(5)의 단부끼리가 지나치게 접근하게 되어 좁은 부분이 발생하고, 그 결과 저항의 증가를 일으킨다. 그래서, 비도전성 부분(5)을 「｜-」자형으로 종방향과 횡방향에 직각으로 배열함으로써, 저항이 증가하지 않도록 하고 있다.

여기서, 도 13에 그린 화소 p에 도 15에 나타내는 바와 같은 좌표를 붙여 설명한다. 도 13에 나타내는 가장 왼쪽 아래의 화소 p를 단점(0, 0)으로 하고, 그 단점의 우측(X방향)의 좌표를 (1, 0) …(7, 0), 단점의 상측(Y측)의 좌표를 (0, 1) …(0. 7)로 한다. 예컨대, 도 13에 나타낸 최소단위(6)는 화소(1, 0) …(3, 0) …(3, 3) …(0, 3)으로 둘러싸인 4 x 4화소의 영역으로 된다.

그리고, 도 13에 나타내는 바와 같은 제1의 비도전성 부분(5a)은 화소(0, 0)와 화소(1, 0)와의 사이 및 화소(0, 1)와 화소(1, 1)와의 사이에 존재하고 있다. 제2의 비도전성 부분(5b)은 화소(0, 2)와 화소(0, 3)와의 사이, 및 화소(1, 2)와 화소(1, 3)와의 사이에 존재하고 있다. 제3의 비도전성 부분(5c)은 화소(2, 0)와 화소(2, 1)와의 사이 및 화소(3, 0)와 화소(3, 1)와의 사이에 존재하고 있다. 제4의 비도전성 부분(5d)은 화소(2, 2)와 화소(3, 2)와의 사이 및 화소(2, 3)와 화소(3, 3)와의 사이에 존재하고 있다.

다른 최소단위(6), 예컨대 화소(4, 0) …(7, 0) …(7, 3) …(4, 3)으로 둘러싸인 영역에서도 4개의 비도전성 부분(5)이 이것과 동일하게 존재한다. 또한, 단점(0, 0)은 임의로 설정한 기준점으로서의 좌표이며, 화소는 마이너스 X방향의 좌표에도 마이너스 Y방향에도 존재한다.

이와 같이 비도전성 부분(5)을 배열하는 것에 의해, 도 14에 나타내는 바와 같이 비도전성 부분(5)과 대향하고 있는 화소전극(1)의 단연(1a)의 부분에서 전계(11)가 발생하고, 그 전계(11)에 대하여 당해부의 액정분자(71)가 그 장축을 전계방향에 직교하려면 기울기 때문에, 이 부분의 액정분자(71)는 반드시 한방향으로 배향하게 된다.

즉, 각각의 화소 p는 화소전극(1)의 단연(1a)의 부분에 있어서, 액정분자(71)가 그 화소 (p)의 대향전극(3)의 비도전성 부분(5)을 향하여 쓰러지거나 또는 경사지게 되는 부분을 가진다.

그리고, Z방향에서 본 경우에 각 화소전극(1) 내에서 액정분자(71)는 도 13의 화살표(8)로 나타내는 방향으로 쓰러진다.

본 도면에서 명백한 바와 같이, 각 화소내의 액정분자(71, 71)는 (흑백표시의 경우 특히 그렇지만) 2화소(p, p)를 단위로 하여 동일 방향으로 평행하게 나란히 배향하고, 4 x 4화소구조에서는 X, Y방향, 그리고 표시시의 상하 좌우(평면도에서는 동서남북)의 4방향으로 액정분자(71, 71)가 동일 방향으로 나란한 화소(p, p)(예컨대 (0, 0)(0, 1))의 조가 2개씩 존재한다. 따라서 상하, 좌우의 4방향에 대하여 시야각 특성이 향상하게 된다.

또한, 화소(p)의 표시면내에서 액정분자(71)가 쓰러지는 방향이 다르면, 그 경계부분에서 디스클리네이션라인이 발생하지만, 본 발명에서는 실제로는 그 경계부분은 모두 화소 사이의 블랙매트릭스부분이며, 본래 흑표시의 영역이다. 이 때문에 투과성 등의 효율의 저하는 일절 생기지 않는다.

또, 비도전성 부분(5)의 배열은 서로 인접하는 비도전성 부분(5)이 「｜-」자 형으로 직교하도록 배열하고 있기 때문에, 서로 인접하는 비도전성 부분(5, 5)사이의 최단거리를 가장 넓게 취할 수 있고, 휘도가 좋은 ITO의 패터닝 기술을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, ITO의 면내의 저항의 증가를 일으키지 않고, 저항의 증가에 의한 면내의 휘도얼룩이 발생하지 않는다.

(실험결과)

화소수가 640 x 480이며 화소피치가 26㎛, 화소주변과 비도전성 부분 사이에 생기는 겹치는 부분의 폭(갭)이 2㎛이고, 화소전극(1)의 부분에 Al을 증착한 반사형의 TFT기판(2)을 이용하고, 52 x 10㎛의 비도전성 부분(5)을 도 13에 나타내는 배열같이 설치한 ITO의 대향전극(3)을 유리기판(4)에 형성하였다. 이 TFT기판(2)과 유리기판(4)과의 사이의 셀갭(전극간격)은 2.0㎛로 하여 액정소자를 제작하였다. 액정은, 유전율 이방성 △ε이 음이며, 복굴절율이 0.08인 것을 이용하며, 그리고 프로젝터용의 반사광학세트에 의해 반사형 프로젝터로서 평가시험을 행한 바, 효율 80%, 콘트라스트(ON과 OFF에서의 투과율의 비) 1500:1이 얻어졌다.

또한, 화소전극부분을 현미경으로 관찰한 바, 표시화소부에는 디스클리네이션라인은 확인할 수 없었다.

(제2 및 제3의 액정소자)

다음으로, 제2 및 제3의 액정표시장치인 액정소자에 대하여 도 16 및 도 17을 참조하면서 설명한다. 제2, 제3의 액정소자는 제1의 액정소자의 화소단위(6)의 형상과 비도전성 부분(5)의 배열을 다르게 한 것이다.

제1의 액정소자는 4 x 4의 화소(p)의 최소단위가 정사각형인 것에 대하여, 제2, 제3의 액정소자는 대각선의 위치에 있는 한쌍의 화소(p, p)를 Y 방향측의 + -(상하)어느 하나로 1화소만큼 엇갈린 형상으로 하고 있다. 따라서, 4 x 4 화소의 최소단위(61, 62)는 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이 정사각형이 아니며, 조금(1화소만큼) 엇갈린 형상(61, 62)으로 되어 있다. (따라서, 표시면의 상하, 좌우단의 화소열 등은 반드시 규칙적이지 않다.) 또한, 제1의 액정소자의 비도전성 부분(5)은 X방향, Y방향의 어디에서 보아도 「｜-」자 형으로 서로 번갈아 직각으로 배열되어 있는 것에 대하여, 제2, 제3의 액정소자의 비도전성 부분(5)은 「￣ㅣ」자형,「＿￣」자형과 같이 배열되는 부분이 있다.

제2의 액정소자의 화소의 최소단위(6)의 형상과 비도전성 부분(5)의 위치에 대하여 구체적으로 도 15에 나타낸 좌표로 설명한다. 도 16에 나타내는 제2의 액정소자의 최소단위(61)는 화소(0, 0) …(3, 0) …(3, 4) …(0, 4)로 둘러싸인 영역에서 화소(2, 0)(3, 0)와 화소(0, 4)(1, 4)를 제외한 영역으로 된다. 이 최소단위(61)에서의 제1의 비도전성 부분(5a)은 화소(0, 0)와 화소(1, 0)와의 사이 및 화소(0, 1)와 화소(1, 1)와의 사이에 존재하고 있다. 제2의 비도전성 부분(5b)은 화소(0, 2)와 (0, 3)와의 사이 및 화소(1, 2)와 화소(1, 3)와의 사이에 존재하고 있다. 제3의 비도전성 부분(5c)는 화소(2, 3)와 화소(2, 4)와의 사이 및 화소(3, 3)와 화소(3, 4)와의 사이에 존재하고 있다. 제4의 비도전성 부분(5d)은 화소(2, 1)와 화소(3, 1)와의 사이 및 화소(2, 2)와 화소(3, 2)와의 사이에 존재하고 있다.

또한, 도 17에 나타내는 제3의 액정소자의 최소단위(62)는 도 17의 왼쪽에서 3번째이며 아래에서 4번째의 화소를 단점(0, 0)으로 하면, 화소(0, -1) …(3, -1) …(3, 3) …(0, 3)로 둘러싸인 영역에서 화소(0, -1)(1, -1)와 화소(2, 3)(3, 3)을 제외한 영역으로 된다. 이 액정소자의 비도전성 부분(5)의 좌표는 다음과 같이 된다 제1의 비도전성 부분(5a)은 화소(0, 0)와 화소(1, 0)와의 사이 및 화소(0, 1)와 화소(1, 1)와의 사이에 존재하고 있다. 제2의 비도전성 부분(5b)은 화소(0, 2)와 화소(0, 3)와의 사이 및 화소(1, 2)와 화소(1, 3)와의 사이에 존재하고 있다. 제3의 비도전성 부분(5c)은 화소(2, 1)와 화소(2, 2)와의 사이 및 화소(3, 1)와 화소(3, 2)와의 사이에 존재하고 있다. 제4의 비도전성 부분(5d)는 화소(2, -1)와 화소(3, -1)와의 사이 및 화소(2, 0)와 화소(3, 0)와의 사이에 존재하고 있다.

이와 같이 배열로한 제2, 제3의 액정소자도 앞의 제1의 액정소자와 동일한 효과가 얻어졌다.

(제4의 액정소자)

다음으로 제4의 액정소자에 대하여 도 18을 참조하면서 설명한다. 제4의 액정소자는 도 18(a)에 나타내는 바와 같이 하나의 화소전극(1)은 색채표시를 위해 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색용의 직사각형의 작은 화소전극(1r, 1g, 1b)의 각 1개씩 합계 3개로 구성한 것이다.

또한, 하나의 비도전성 부분(5)은 4개의 화소전극(1, 1, 1, 1)마다 인접하고 있는 화소전극(1r, 1r;1g, 1g;1b, 1b)의 6쌍의 화소전극(1r, 1g, 1b)의 사이에 설치한다. 따라서, 최소단위(6)는 3 x 4 x 4, 합계 48개의 소화소가 1조로 되어 구성된다.

비도전성 부분(5)은 도 18(b)에 나타내는 바와 같이, 화소전극(1r, 1g, 1b)의 직사각형의 단변방향이 서로 향하여 만나는 부분마다 구분하여 형성된 것(52)이나, 도 18(c)에 나타내는 바와 같이, 화소전극(1r, 1g, 1b)의 단변부분마다 형성된 것(53)으로 해도 좋다. 이것에 의해 표시면이나 화소의 치수등에도 의하지만, 대향전극(3)의 비도전성 부분(5)을 적게 하여 그만큼 전압저항을 억제할 수 있다.

또한, 장래의 기술의 발달을 기초로, 일반용으로서 저렴한 것이 15∼9㎛ x 5∼3㎛ 정도의 작은 소화소 사이에 응용된다면 이 효과는 크게 될 것이다.

(제5의 액정소자)

다음으로, 제5의 액정소자에 대하여 도 19를 참조하면서 설명한다. 제5의 액정소자는 화소전극(1)이 앞의 제1 ∼ 제4의 실시의 형태와 같이 정사각형이 아니며, 도 19(a)에 나타내는 바와 같이 장변과 단변의 비가 3대 2인 직사각형으로 한 것을 특징으로 하는 것이다. 다만, 액정소자의 종횡의 치수와 화소의 배열의 비에도 대응하여 변경할 수 있다.

이 경우, 도 19(b)에 나타내는 바와 같이 비도전성 부분(5)과 화소전극(1)과의 장변방향으로 겹치는 부분(도면 중, 그물모양부분)(54)은 예컨대 2㎛로 하고,도 19(c)에 나타내는 바와 같이, 비도전성 부분(5)과 화소전극(1)과의 단변방향으로 겹치는 부분(도면 중, 그물모양부분)(55)은 예컨대 3㎛로 하고 있다.

단변방향에 겹치는 부분(55)이 장변방향에 겹치는 부분(54)보다도 길게 됨으로써, 화소 상 겹치는 부분에서 떨어진 부분(q)에 존재하는 액정분자에도 비도전성 부분(5)의 영향이 미치도록 할 수 있다.

(제6의 액정소자)

다음으로, 제6의 액정소자에 대하여 도 20을 참조하면서 설명한다. 제6의 액정소자는 도 20(a)의 좌측에 나타내는 바와 같이, 색채표시를 위해 적, 녹, 청용의 각 화소전극(1r, 1g, 1b)이 소위 델타로 배열된 것이다.

이 경우는, T자형의 비도전성 부분(56) 및 역 T자형의 비도전성 부분(57)을 적절하게 배치함으로써, 합계 36 화소에서 각색의 배향성은 소거된다. 예컨대, 위에서 제1단째와 제2단째의 적(赤)용 화소전극(1r)과 청용 화소전극(1b)과의 사이에 비도전성 부분(56, 57)을 설치함으로써, 적용 화소전극(1r) 내에서의 액정분자(71)의 쓰러지는 방향은 왼쪽 방향으로 되고, 청용 화소전극(1b)내에서 액정분자(71)가 스러지는 방향은 오른쪽 방향으로 되고, 녹용 화소전극(1g)내에서 액정분자는 어떤 방향으로도 쓰러지지 않는다. 액정분자의 쓰러지는 방향을 다른 단도 포함하여 도 20(a)의 우측에도 나타낸다.

T형의 비도전성 부분(56)은 20(b)에 나타내는 바와 같이 일체적으로 형성하는 외에, 도 20(c)에 나타내는 바와 같이 비도전성 부분(56)을 상하(종)방향부분(58)과 수평(횡)방향부분(59)로 분할하여 접단부(56a)를 형성하고, 배선이나 대향전극(3)형성의 경우나 전압저하 방지 등을 할 수도 있다.

제6의 액정소자에 있어서도 이론상은 단부에 다소의 광이 빗나감이 생기는 것은 당연하지만, 실제로 어느 것도 문제가 없으며 매우 뛰어난 색채표시로 되었다.

(제7의 액정소자)

다음으로, 제7의 액정소자에 대하여 도 21을 참조하면서 설명한다. 제7의 액정소자는 도 21에 나타내는 바와 같이, 색채표시를 위해 3원색(적, 녹, 청 또는 시안, 마젠터, 옐로우)용의 10㎛색 정도의 작은 각 화소전극(1)이 소위 모자이크로 배열된 것이다.

이 경우, 흑백의 경우와 다르고 종으로 8화소, 횡으로 12화소인 합계 96화소로 일조로 되는 것이며, 종횡의 비가 2대3과 거의 부라운관이나 종횡의 화소수의 (비의) 규격에 가깝고, 이 때문에 조의 배열에 무리가 생기지 않는다. 또한, 화소의 형상을 정사각형에서 다소 직사각형 기미로 한 조정도 가능하다. 더 나아가서는 (개개의 화소가 작은 경우 특히 그러할 것이지만)양호한 컬러표시로 되었다.

비도전성 부분(5)은 도 13과 마찬가지로, 「｜-」자형으로 설치한다. 각 화소전극(1) 내의 액정분자(71)는 도 13의 화살표(8)와 마찬가지로, 비도전성 부분(5)을 향하여 쓰러진다. 각 적, 녹, 청 마다 액정분자가 쓰러지는 방향은 도 21의 아래에 나타내는 바와 같이, 모두 동일한 8개씩으로 된다.

또한, 각 색의 화소의 배열은 도면과 같이 오른쪽 상방향이 아니라, 왼쪽 상방향으로 되어 있어도 좋은 것은 물론이다. 게다가 도 22에 나타내는 바와 같이 액정소자는 적층형이며, 적, 녹, 청의 화소전극(1r, 1g, 1b) 또는 시안, 마젠터, 옐로우의 화소전극을 쌓아 겹친 구조로 해도 좋다.

이상, 본 발명의 몇개의 실시의 형태에 기초하여 설명하여 왔지만, 본 발명은 어느 것도 이들에 한정되지 않는 것은 물론이다. 즉, 예컨대 이하와 같이 하여도 좋다.

1)액정소자는 투과형, 반사형의 어느쪽이라도 좋고, 또 용도로서는 모니터 등의 직시 타입, 프로젝션 타입 어느 것이라도 좋다.

2)화소전극으로서는 ITO(인듐, 틴, 옥사이드)등의 투명전극, Al, Ag, 유전체 미러 등의 반사전극 어느쪽이라도 좋다.

3) 비도전성 부분(5)의 크기에 대해서는 단변측은 경사전계의 각도가 크게 되어 배향성이 향상하기 때문에 2㎛이상으로 하는 것이 바람직하지만, 다른 것과 겸합하여 그 이하로 하고 있다.

4) 직사각형의 비도전성 부분(5)은 그 형성방법은 불문이며, 개구하고 있지 않은 가운데 실제의 것도 구성할 수도 있다.

본원 발명의 제1군의 발명에 의하면, 전압인가에 의해 액정분자를 2방향이상으로 단계적으로 응답시킴으로써, 높은 콘트라스트, 광시야각, 고속응답을 가지는 액정소자를 제공할 수 있고, 종래의 TN, VA, IPA 모드의 모든 문제를 해결할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

본원 발명의 제2군의 발명에 의하면, 비도전성 부분이 본래의 표시부에 없으므로 디스클리네이션라인이나 화면의 껄끄러움이 없고, 또한 시야각특성이 양호하며 동시에 효율도 뛰어난 액정표시장치를 제공할 수 있다고 하는 효과가 발휘된다.

Claims (64)

1. 삭제
2. 유전율 이방성이 음(負)인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 이 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

   상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 러빙의 방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

   전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자의 장축의 끝이 상기 2매의 기판의 표면과 접해 있고,

   제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향을 따라 배향하며,

   상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자.
3. 유전율 이방성이 양(正)인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

   상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 러빙의 방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

   전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향에 평행하게 배향하고,

   제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향에 경사진 상태로 일어서며,

   상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자.
4. 삭제
5. 제 2 항에 있어서,

   전압이 인가되지 않는 때에는, 액정분자가 상기 2매의 기판 중 어느 한쪽의 기판의 표면에 대하여 80°∼90°의 각도로 접하고 있는 액정소자.
6. 제 2 항에 있어서,

   전압이 인가되지 않는 때에는, 액정분자가 상기 2매의 기판의 양쪽 기판의 표면에 대하여 80°∼90°의 각도를 가지고 있는 액정소자.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 3 항에 있어서,

   전압이 인가되지 않는 때에는, 액정분자가 상기 2매의 기판 중 어느 한쪽의 기판의 표면에 대하여 0°∼10°의 각도를 가지고 있는 액정소자.
10. 제 3 항에 있어서,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 액정분자가 상기 2매의 기판의 양쪽의 기판의 표면에 대하여 0°∼10°의 각도를 가지고 있는 액정소자.
11. 삭제
12. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

    상기 액정은 자발분극이 발생하고 있는 액정소자.
13. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

    2방향 이상의 다른 배향정보는 다른 방법에 의해 형성된 것인 액정소자.
14. 삭제
15. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

    상기 요철은 일방향으로 길이, 폭 및 피치가 임의로 나란한 것인 액정소자.
16. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

    상기 요철은 균일한 피치로 나란한 스트라이프 형태로 형성된 것인 액정소자.
17. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

    상기 요철은 피치가 2㎛이하인 액정소자.
18. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

    상기 요철은 높이의 피치에 대한 비가 0.01∼10인 액정소자.
19. 삭제
20. 유전율 이방성이 음인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 자외선의 조사에 의해 부여된 배향방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자의 장축의 끝이 상기 2매의 기판의 표면과 접해 있고,

    제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 자외선의 조사에 의해 부여된 배향방향을 따라 배향하며,

    상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자.
21. 유전율 이방성이 양인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 자외선의 조사에 의해 부여된 배향방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자는 상기 자외선의 조사에 의해 부여된 배향방향에 평행하게 배향하고,

    제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 자외선의 조사에 의해 부여된 배향방향에 경사진 상태로 일어서며,

    상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자.
22. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    구동소자로서 박막 트랜지스터(TFT(Thin Film Transistor))를 사용한 액정소자.
23. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    구동소자로서 MIM(Metal-Insulator-Metal)을 사용한 액정소자.
24. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    전극으로서 단순 매트릭스용 스트라이프 전극을 사용한 액정소자.
25. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    전극으로서 투명전극을 사용한 것을 특징으로 하는 액정소자.
26. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    전극으로서 반사전극을 사용한 것을 특징으로 하는 액정소자.
27. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    상기 요철은 기판 본체상에 형성된 평탄한 전극과, 상기 전극상에 적층된 요철 형상의 절연층과, 상기 절연층상에 적층된 얇은 도전층과, 상기 전극과 도전층을 접속하는 도전성의 도통부(導通部)에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
28. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    액정분자가 향하는 방향으로 미소영역을 설치한 액정소자.
29. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    상기 미소영역은 2종 이상의 다른 방향을 향하고 있는 액정소자.
30. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    상기 미소영역이 향하고 있는 방향이 서로 직교하고 있는 액정소자.
31. 유전율 이방성이 음인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 러빙의 방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자의 장축의 끝이 상기 2매의 기판의 표면과 접해 있고,

    제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향을 따라 배향하며,

    상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자의 제조방법으로서,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에 요철을 형성하는 제1 공정과,

    상기 요철이 형성된 기판의 표면에 러빙을 행하는 제2 공정을 포함하는 액정소자의 제조방법.
32. 유전율 이방성이 양인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 러빙의 방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향에 평행하게 배향하고,

    제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향에 경사진 상태로 일어서며,

    상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자의 제조방법으로서,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에 요철을 형성하는 제1 공정과,

    상기 요철이 형성된 기판의 표면에 러빙을 행하는 제2 공정을 포함하는 액정소자의 제조방법.
33. 삭제
34. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서,

    상기 요철을 감광성 수지에 의해 패터닝하는 액정소자의 제조방법.
35. 제 34 항에 있어서,

    포토마스크를 사용하여 패터닝하는 액정소자의 제조방법.
36. 제 34 항에 있어서,

    레이저의 2광속 간섭을 사용하여 패터닝하는 액정소자의 제조방법.
37. 제 34 항에 있어서,

    전자빔을 사용하여 패터닝하는 액정소자의 제조방법.
38. 제 34 항에 있어서,

    레이저 애브레이션(ablation)에 의해 패터닝하는 액정소자의 제조방법.
39. 제 34 항에 있어서,

    상기 감광성 수지가 도전성의 성질을 가지고 있는 액정소자의 제조방법.
40. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서,

    무기물 또는 유기물에 의해 기판상에 막을 형성하고, 그 막을 연신(延伸), 긁힘, 문지름 등의 물리적 접촉을 가함으로써, 일방향으로 요철을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정소자의 제조방법.
41. 제 40 항에 있어서,

    상기 무기물 또는 유기물에 의해 형성되는 막은 도전성의 성질을 가지고 있는 액정소자의 제조방법.
42. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서,

    상기 요철은 별도의 기판에 미리 형성된 패턴을 기판 표면에 요철 물질을 전사하는 것에 의해 형성하는 액정소자의 제조방법.
43. 유전율 이방성이 음인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 러빙의 방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자의 장축의 끝이 상기 2매의 기판의 표면과 접해 있고,

    제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향을 따라 배향하며,

    상기 제1 전압보다 높은 전압의 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자의 제조방법으로서,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에 요철을 형성하는 제1 공정과,

    상기 요철이 형성된 기판의 표면에 자외선을 조사하여 배향방향을 부여하는 제2 공정을 포함하는 액정소자의 제조방법.
44. 유전율 이방성이 양인 액정분자를 포함하고 있는 액정과, 그 액정을 사이에 끼운 2매의 기판을 가지고,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에는, 요철과 러빙의 방향의 2종류의 배향정보가 부여되어 있으며,

    전압이 인가되지 않는 때에는, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향에 평행하게 배향하고,

    제1 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 러빙의 방향에 경사진 상태로 일어서며,

    상기 제1 전압보다 높은 제2 전압을 인가하는 것에 의해, 상기 액정분자는 상기 요철의 방향으로 방향을 바꾸는 액정소자의 제조방법으로서,

    상기 2매의 기판 중 적어도 한쪽의 기판의 표면에 요철을 형성하는 제1 공정과,

    상기 요철이 형성된 기판의 표면에 자외선을 조사하여 배향방향을 부여하는 제2 공정을 포함하는 액정소자의 제조방법.
45. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    적어도 1매의 편광판을 구비한 액정소자.
46. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    적어도 1개의 편광빔 스플리터를 구비한 액정소자.
47. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    위상차판을 구비한 액정소자.
48. 제 45 항에 있어서,

    산란판을 구비한 액정소자.
49. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

    광 스위칭소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정소자.
50. 삭제
51. 삭제
52. 삭제
53. 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y방향으로 격자 형태로 배열된 태양이 되도록 배치된 액정소자에 있어서,

    단점(端点) 또는 기준점부터 계산하여 X방향으로 i번째, Y방향으로 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에,

    X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고, Y방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 장방향의 제2의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+2, 4n+1) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n+1) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고, Y 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+2, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+3) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고, X 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+3)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
54. 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y방향으로 격자형태로 배열된 태양이 되도록 배치된 액정소자에 있어서,

    단점(端点) 또는 기준점부터 계산하여 X방향으로 i번째, Y방향으로 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에,

    X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길며, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고, Y방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 장방향의 제2의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+2, 4n+4) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+4) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고, Y 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+3)와 화소 p(4m+3, 4n+4)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+1) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고, X 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n+2)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
55. 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면 상의 서로 직교하는 X, Y방향으로 격자형태로 배열된 태양이 되도록 배치된 액정소자에 있어서,

    단점(端点) 또는 기준점부터 계산하여 X방향으로 i번째, Y방향으로 j번째의 화소를 p(i, j)로 정의한 경우에,

    X방향, Y방향에 직교하는 Z방향에서 보아, 화소 p(4m, 4n)(여기서, m, n은 정수)와 화소 p(4m+1, 4n) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길며, X방향의 폭이 화소 p(4m, 4n+1)와 화소 p(4m+1, 4n+1)의 거리보다도 긴 직사각형의 제1의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m, 4n+2)와 화소 p(4m, 4n+3) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X방향으로 길고, Y방향의 폭이 화소 p(4m+1, 4n+2)와 화소 p(4m+1, 4n+3)의 거리보다도 긴 장방향의 제2의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n+1)와 화소 p(4m+2, 4n+2) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+3, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+2) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 X 방향으로 길고 Y 방향의 폭이 화소 p(4m+3, 4n+1)와 화소 p(4m+3, 4n+2)의 거리보다도 긴 직사각형의 제3의 비도전성 부분과,

    마찬가지로, 화소 p(4m+2, 4n-1)와 화소 p(4m+3, 4n-1) 사이의 적어도 일부분 및 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n) 사이의 적어도 일부분의 각각의 대향전극 부분에 공통으로 존재하고, 그 형상이 Y 방향으로 길고, X 방향의 폭이 화소 p(4m+2, 4n)와 화소 p(4m+3, 4n)의 거리보다도 긴 직사각형의 제4의 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
56. 제 53 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 사각형의 미세한 화소는,

    평면형상이 직사각형이고,

    Z방향에서 본 경우에, 상기 대향전극 부분에 존재하는 직사각형의 제1의 비도전성 부분, 동일 제2의 비도전성 부분, 동일 제3의 비도전성 부분 및 동일 제4의 비도전성 부분이 상기 직사각형의 화소전극과 겹치는 부분은 장변방향의 폭이 단변방향의 폭보다 좁게되어 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
57. 제 53 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 사각형의 미세한 화소전극은,

    평면형상이 정사각형의 정사각형 화소전극인 것을 특징으로 하는 액정소자.
58. 제 53 항에 있어서,

    상기 사각형의 미세한 화소전극은,

    3원색용의 화소가 소위 모자이크형태로 배열된 색채표시용 화소전극인 것을 특징으로 하는 액정소자.
59. 제 56 항에 있어서,

    상기 사각형의 미세한 화소전극은,

    상기 직사각형의 제1 비도전성 부분, 동일 제2의 비도전성 부분, 동일 제3의 비도전성 부분 또는 동일 제4의 비도전성 부분의 장변방향에 직각으로 나란한 3원색용의 사각형의 3개의 소(小)화소전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자.
60. 제 53 항에 있어서,

    상기 직사각형의 비도전성 부분은,

    그 단변의 폭이 장변을 통해 상대하는 2개의 화소간 거리보다 4㎛ 이상 긴 2㎛랩 비도전성 부분인 것을 특징으로 하는 액정소자.
61. 제 53 항에 있어서,

    상기 제1의 비도전성 부분, 상기 제2의 비도전성 부분, 상기 제3의 비도전성 부분 또는 상기 제4의 비도전성 부분의 적어도 하나로 교체하여,

    해당 비도전성 부분의 2개의 장변을 통해 서로 대향하는 2개의 화소전극 또는 소화소전극마다 그 사이의 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 소(小)비도전성 부분군을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
62. 사각형이며 동시에 미세한 화소전극이 표시면상의 색채표시를 위해 소위 델타방식으로 배열된 태양이 되도록 배치된 액정소자에 있어서,

    하단변부터 상방으로 계산하여, 우측방향으로 일렬로 나란한 i번째의 화소열을 q(i)로 하고, 기수번째의 화소열 q(2m+1)(여기에, m은 정수)의 적, 녹, 청색용의 어느 하나의 화소와, 우수번째의 화소열 q(2m+2)의 적, 녹, 청색용중 어느 하나의 화소로 이루어지며, 그리고 볼록(凸)형 또는 역 볼록(凸)형으로 서로 인접한 적, 녹, 청색용 각 1개 합계 3개의 화소로 이루어지는 화소군을 색채표시용 화소군으로 하고, 또한, q(2m+1)와 q(2m+2)상에 존재하는 것으로 되는 좌단부터 j번째의 색채표시용 화소군을 Gq(j)로 정의한 경우에,

    q(2m+1)상의 2화소와 q(2m+2)상의 1화소로 이루어지는 볼록(凸)형의 색채표시용 화소군의 q(2m+1)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+2)상의 1화소상, 상기 q(2m+1)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 제1단 T형 비도전성 부분과,

    q(2m+1)상의 1화소와 q(2m+2)상의 2화소로 이루어지는 역 볼록(凸)형의 색채표시용 화소군의 q(2m+2)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+1)상의 1화소상, 상기 q(2m+2)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 상기 제1단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 이웃에 존재하는 것으로 되는 하향의 제1단 역 T형 비도전성 부분과,

    q(2m+3)상의 2화소와 q(2m+4)상의 1화소로 이루어지는 볼록형의 색채표시용 화소군의 q(2m+3)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+4)상의 1화소상, 상기 q(2m+3)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 그리고 상기 제1단 T형 비도전성 부분과 1화소 좌측에 어긋난 위치에 존재하는 제2단 T형 비도전성 부분과,

    q(2m+3)상의 1화소와 q(2m+4)상의 2화소로 이루어지는 역볼록(凸)형의 색채표시용 화소군의 q(2m+4)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+3)상의 1화소상, 상기 q(2m+4)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 상기 제2단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 이웃에 존재하는 것으로 되는 하향의 제2단 역 T형 비도전성 부분과,

    q(2m+5)상의 2화소와 q(2m+6)상의 1화소로 이루어지는 볼록(凸)형의 색채표시용 화소군의 q(2m+5)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+6)상의 1화소상, 상기 q(2m+5)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는 상향의 그리고 상기 제2단 T형 비도전성 부분과 1화소 좌측에 어긋난 위치에 존재하는 제3단 T형 비도전성 부분과,

    q(2m+5)상의 1화소와 q(2m+6)상의 2화소로 이루어지는 역볼록(凸)형의 색채표시용 화소군의 q(2m+6)상의 서로 인접하는 2화소의 사이의 적어도 일부분 및 q(2m+5)상의 1화소상, 상기 q(2m+6)상의 2화소에 면한 적어도 일부분의 대향전극 부분에 공통으로 존재하는, 그리고 비도전성 부분으로서는 상기 제3단 T형 비도전성 부분의 좌, 우의 이웃에 존재하는 것으로 되는 하향의 제3단 역 T형 비도전성 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
63. 제 62 항에 있어서,

    상기 제1단, 제2단 및 제3단의 T형 비도전성 부분과 역 T형 비도전성 부분의 적어도 하나로 교체하여,

    해당 비도전성 부분의 동일 화소열의 서로 인접하는 화소 사이에 존재하는 종선부(縱線部)를 형성하는 종방향의 소비도전성 부분과,

    상기 서로 인접하는 화소와 동일 색채표시용 화소군의 이들의 양화소에 대향하는 화소사이에 존재하는 횡선부(橫線部)를 형성하는 횡방향의 소(小)비도전성 부분과,

    상기 종방향의 소(小)비도전성 부분과 상기 횡방향의 소(小)비도전성 부분을 구분하는 비도전성 부분의 접단부(接斷部)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
64. 제 62 항 또는 제 63 항에 있어서,

    상기 제1단, 제2단 및 제3단의 T형 비도전성 부분과 역 T형 비도전성 부분 또는 적어도 이들의 일부로 교체한 상기 종방향의 소(小)비도전성 부분과 횡방향의 소(小)비도전성 부분은,

    화소가 배열된 표시면에 직교하는 Z방향에서 보아, 적어도 2㎛ 폭의 공통부분을 가지는 2㎛랩 비도전성 부분인 것을 특징으로 하는 액정소자.