KR100977500B1 - 액정 표시 장치 및 배향 처리 방법 - Google Patents

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요시노리 기요타
시게오 가사하라
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Abstract

구동부(40)(소스 드라이버 또는 게이트 드라이버)에서는, 베이스 필름(41)에, 데이터 선 또는 주사선의 일부가 되는 전극(42)이 패턴 형성되며, 전극(42)을 끌어내는 드라이버 IC(44)가 설치되어 있다. 드라이버 IC(44) 근방 부분의 전극(42)은 절연막(45)으로 덮어져 있으나, 전극(42)의 일부는 절연막(45)으로 덮여있지 않으며, 이 절연막 결손 영역이, 구동부(40)의 출력전압과 다른 전압의 인가를 외부로부터 받는 외부 전압 공급 영역(46)으로서 기능한다. 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우에, 외부 전압 공급 영역(46)을 거쳐서, 구동부(40)의 전체 전극(42)을 단락시켜, 전압을 외부로부터 인가하여 배향 처리를 실시하며, 구동부(40)를 액정 패널에 실장시킨 채로 초기 상태의 배향으로 수복한다.

Description

액정 표시 장치 및 배향 처리 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ALIGNMENT PROCESS METHOD}
본 발명은, 액정 표시 장치 및 배향 처리 방법에 관한 것이며, 특히 외부로부터의 전압 인가를 받는 영역을 설치한 액정 표시 장치, 및 이 영역을 이용한 전압 인가에 의해 액정 재료의 배향 처리를 실시하는 배향 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 보급되고 있는 TN(Twisted Nematic) 액정은 인가 전압에 대한 응답 속도가 십 ~ 수십 ms이며, 계조수가 다른 중간조 표시 중에 응답 속도가 급격하게 늦어져 백 ms에 가까운 값으로 되는 경우도 있다. 따라서, TN 액정을 이용한 액정 표시 장치로 동화상 표시(60 화상/초)를 행하는 경우에는, 액정 분자가 완전히 동작하지 못해 화상이 흐려지기 때문에, TN 액정은 멀티미디어의 동화상 표시의 용도에는 부적합하다.
그래서, 자발 분극을 가지며, 인가 전압에 대한 응답 속도가 수십~수백 ㎲로 고속인 강유전성 액정 또는 반강유전성 액정을 이용한 액정 표시 장치가 실용화되어 있다. 고속 응답이 가능한 이와 같은 액정을 이용한 경우에는 TFT(Thin Film Transistor), MIM(Metal Insulator Metal) 등의 스위칭 소자에 의해 각 화소에 인가하는 전압을 제어해서, 액정 분자의 분극을 단시간에 완료시킴으로써, 우수한 동 화상 표시가 가능하게 된다. TFT, MIM 등의 스위칭 소자가 설치되어, 강유전성 액정 또는 반강유전성 액정이 봉입(封入)된 액티브 구동형의 액정 패널을 구동하는 액정 표시 장치가 제안되어 있다. (예를 들면, 일본 특허 제2681528호 공보 및 특허 제340311호 공보 참조)
이와 같은 액정 표시 장치에 있어서는, 스위칭 소자 및 화소 전극을 각 화소별로 형성한 유리 기판과, 평판형의 대향 전극을 형성한 유리 기판을 대향시켜서, 양기판 사이의 공극에 액정 재료를 봉입하고, 액정 재료에 배향 처리를 실시하여 액정 패널을 제작하며, 제작한 액정 패널에 열압착에 의해 구동부를 실장한다. 액정 패널에 구동부를 실장(實裝)하는 경우, 또는 액정 표시 모듈에 조립하는 경우 등에, 열압착시의 열이 액정 패널에 가해져, 유효 표시면 내에 압력이 가해지기 때문에, 액정 재료의 초기 상태의 배향이 흐트러져 버리는 경우가 있다.
액정 재료로서 강유전성 액정 또는 반강유전성 액정을 사용한 경우에는, 초기 상태의 배향이 일단 흐트러져 버리면 원래의 배향 상태로는 되돌아 가지 않는다. 따라서, 초기 상태의 배향이 얻어질 수 있는 처리를 다시 행할 필요가 있다. 액정 패널 전역을 초기 상태의 배향으로 하기 위해서는, 전체 소스측 추출 전극을 공통으로, 또는 전체 게이트측 추출 전극을 공통으로 해서 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 그러나, 열압착 공정 이후의 액정 패널에 있어서는, 구동부가 이미 실장되어 있기 때문에, 그 배향 처리를 행하기가 어렵고, 행하기 위해서는, 구동부를 떼어내지 않으면 안 된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 초기 상태의 배향이 흐트러져버렸을 경우에, 구동부를 실장한 채로 배향 처리를 행할 수 있는 액정 표시 장치, 및 배향 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부와, 상기 액정 패널 및 상기 구동부를 접속하는 배선을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 배선에, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 이 액정 패널에 실장되며, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 액정 패널에, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 장방형을 이루는 상기 액정 패널의 한 변측에 상기 구동부가 실장되어 있으며, 상기 액정 패널의 상기 구동부가 실장되는 측에 상기 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 장방형을 이루는 상기 액정 패널의 한 변측에 상기 구동부가 실장되어 있으며, 상기 액정 패널의 상기 구동부가 실장되는 측과 반대측에 상기 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 상기 액정 재료가 자발 분극을 갖는 액정 재료인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 컬러 필터 방식으로 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치는, 필드 순차(Field Sequential) 방식으로 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 배향 처리 방법은, 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부와, 상기 액정 패널 및 상기 구동부를 접속하는 배선을 구비한 액정 표시 장치에 대해서, 상기 액정 패널로의 전압 인가에 의해서 상기 액정 재료의 배향 처리를 행하는 배향 처리 방법에 있어서, 상기 배선에 설치되어 있는, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압이 외부로부터 인가되는 영역에, 전압을 인가해서 배향 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 배향 처리 방법은, 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 이 액정 패널에 실장되며, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부를 구비한 액정 표시 장치에 대해서, 상기 액정 패널로의 전압 인가에 의해서 상기 액정 재료의 배향 처리를 행하는 배향 처리 방법에 있어서, 상기 액정 패널에 설치되어 있는 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역에, 전압을 인가하여 배향 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 액정 패널과 접속되는 구동부의 배선에, 외부로부터의 전압 인가를 받는 영역을 설치하고 있다. 따라서 구동부의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 액정 패널로 인가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 구동부가 액정 패널에 실장된 후에 액정 재료의 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우, 그 영역에 전압을 인가해서 배향 처리를 실시하면, 구동부를 떼어내지 않고, 간단히 배향 처리를 행할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 액정 패널의 구동부가 실장되는 측에, 외부로부터의 전압 인가를 받는 영역을 설치하고 있다. 따라서, 구동부의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 액정 패널로 인가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 구동부가 액정 패널에 실장된 후에 액정 재료의 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우, 그 영역에 전압을 인가해서 배향 처리를 실시하면, 구동부를 떼어내지 않고, 간단히 배향 처리를 행 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 액정 패널의 구동부가 실장되는 측과 반대측에, 외부로부터의 전압 인가를 받는 영역을 설치하고 있다. 따라서 구동부의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 액정 패널로 인가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 구동부가 액정 패널에 실장된 후에 액정 재료의 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우, 그 영역에 전압을 인가해서 배향 처리를 실시하면, 구동부를 떼어내지 않고, 간단히 배향 처리를 행할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 액정 재료로서 자발 분극을 갖는 재료를 사용한다. 자발 분극을 갖는 액정 재료를 이용함으로써, 고속 응답이 가능하게 되기 때문에, 높은 동화상 표시 특성을 실현할 수 있으며, 필드 순차 방식의 표시도 용이하게 실현할 수 있게 된다.
본 발명은, 백색 광원과 컬러 필터를 이용해서 컬러 표시를 행하는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치, 및 컬러 광원을 이용해서 고정밀도, 고색순도, 고속 응답성을 갖는 컬러 표시를 행할 수 있는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치의 어느 쪽에도 적용 가능하다.
본 발명에서는, 구동부의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 액정 패널로 인가할 수 있는 영역을 설치하도록 하였기 때문에, 예를 들면, 구동부의 실장시, 또는 모듈 조립시에, 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우에도, 이 영역에 전압을 인가해서 배향 처리를 실시함으로써, 구동부를 실장시킨 채로, 초기 상태의 배향으로의 수복(修復)을 간단히 행하는 것이 가능하다. 또한, 액정 패널 자신의 특성과, 구동부의 특성을 구별한 평가가 가능하며, 예를 들면 표시 불량이 발생한 경우에, 액정 패널측에 원인이 있는지, 구동부측에 원인이 있는 지를 판별하는 것이 가능하다.
도 1은 액정 패널의 모식적 단면도이다.
도 2는 액정 패널 및 백 라이트의 모식적 사시도이다.
도 3은 액정 패널의 모식적 평면도이다.
도 4는 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 외부 전압 공급 영역을 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 실시 형태에 있어서의 외부 전압 공급 영역을 나타내는 도면이다.
도 7은 제3 실시 형태에 있어서의 외부 전압 공급 영역을 나타내는 도면이다.
도 8은 액정 패널의 모식적 단면도이다.
도 9는 액정 패널의 모식적 평면도이다.
도 10은 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
<부호의 설명>
1　액정 패널
2　대향 전극
3　컬러 필터
4　유리 기판
5　화소 전극
6　유리 기판
9　액정 층
21　TFT
22　소스 드라이버
23　데이터 선
24　게이트 드라이버
25　주사선
26　백 라이트
29　트랜스퍼 전극
30　전압선
31　LCD 제어 회로
40　구동부
46, 51, 61　외부 전압 공급 영역
42,47　전극
본 발명을 그 실시 형태를 나타내는 도면을 참조해서 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시 형태)
도 1은 액정 패널의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 도1에 나타내는 것처럼, 액정 패널(1)은, 매트릭스형으로 배치된 ITO(Indium Tin Oxide)제의 광투과성이 우수한 화소 전극(5)(예를 들면, 0.08×0.24 ｍｍ2 , 화소 수 1024 H×3 RGB×768 V, 대각 12.1 인치) 및 화소 전극(5)의 각각에 접속된 TFT를 갖는 유리 기판(6)과, 대향 전극(2) 및 매트릭스형으로 배치된 컬러 필터(3)를 갖는 유리 기판(4)을 구비하고 있다.
화소 전극(5) 및 컬러 필터(3) 위에는 각각 배향막(7) 및 배향막(8)이 설치되며, 유리 기판(6) 및 유리 기판(4)은, 이들 배향막(7) 및 배향막(8)을 대향시키는 형태로 배치되어 있다. 배향막(7) 및 배향막(8) 사이에 면내(面內) 균일한 갭(gap)(예를 들면, 1.6 ㎛)을 유지하기 위한 스페이서(10)(형상은, 구형, 직방체, 원주상, 조개껍질 형상, 역조개껍질 형상 등)를 산포(散布)해서 형성한 공극 내에, 강유전성 액정을 충전해서 액정 층(9)이 형성되어 있다. 도 2에 나타내는 것처럼, 이 액정 패널(1)은 2장의 편광판(11) 및 편광판(12) 사이에 끼워지며, 또한 그 아래 쪽에, 백색 광원을 갖는 백 라이트(26)가 배치되어 있다.
도 3은 액정 패널(1)의 모식적 평면도, 도 4는 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 나타내는 것처럼, 화소 전극(5) 및 TFT(21)는, 유리 기판(6) 위에 매트릭스 배치(예를 들면, 1024 H×3 RGB×768 V)되어 있으며, 각 화소 전극(5)은 TFT(21)의 드레인 단자와 접속되어 있다. TFT(21)의 게이트 단자는 주사선(25)(Li:i=1,2,3,…,768)에 접속되며, TFT(21)의 소스 단자는 데이터 선(23)(Dj:j=1,2,3, …,3072)에 접속되어 있다. 주사선(25)은 액정 패널(1)을 구동하는 구동부로서의 게이트 드라이버(24)의 출력단에 순차 접속되며, 데이터 선(23)은 액정 패널(1)을 구동하는 구동부로서의 소스 드라이버(22)의 출력단에 순차 접속되어 있다.
TFT(21)는, 게이트 드라이버(24)로부터 라인 순차로 공급되는 주사 신호를 배선으로서의 주사선(25)에 입력함으로써 온/오프 제어되며, 온 기간에는 소스 드라이버(22)로부터 배선으로서의 각 데이터 선(23)에 입력되는 데이터 전압을 화소 전극(5)에 인가하며, 오프 기간에는 그때까지의 데이터 전압을 유지한다. 그리고 TFT(21)를 통해서 인가된 데이터 전압에 의해, 액정의 전기 광학 특성에 의해 결정되는 액정의 광투과율을 제어하여 화상을 표시한다.
또한, 유리 기판(6)의 코너부에는 전압선(30)의 한쪽 단에 접속되는 트랜스퍼 전극(29)이 설치되어 있다. 전압선(30)은 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)을 통해 연장되어 위치하며, 그 다른 쪽 단이 소스 드라이버(22) 외의 COM 단자 또는 게이트 드라이버(24) 외의 COM 단자에 접속되어 있다. 이 트랜스퍼 전극(29)은 대향 전극(2)에 설치된 트랜스퍼 전극과 도전성의 수지를 통해 접속되어 있으며, 외부의 COM 단자로부터 전압선(30)을 통해 대향 전극(2)용의 전압(Vcom)이 대향 전극(2)에 인가되도록 되어 있다.
액정 표시 장치는 이와 같은 구동부로서의 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(24) 외에도, 도 4에 나타내는 것처럼, LCD 제어 회로(31), LCD 전원 회로(33) 및 백 라이트 전원 회로(34) 등의 주변 회로를 구비하고 있다.
LCD 제어 회로(31)는, 입력되는 동기(同期) 신호(SYNC)로부터, 소스 드라이버(22)의 동작을 제어하기 위해 필요한 제어 신호(SD-CS)와, 게이트 드라이버(24)의 동작을 제어하기 위해 필요한 제어 신호(GD-CS)와, LCD 전원 회로(33)를 제어하기 위해 필요한 제어 신호(LP-CS)와, 백 라이트 전원 회로(34)를 제어하기 위해 필요한 제어 신호(BP-CS)를 생성하며, 생성한 각종의 제어 신호를, 소스 드라이버(22), 게이트 드라이버(24), LCD 전원 회로(33) 및 백 라이트 전원 회로(34)로 각각 출력한다.
또한 동시에, LCD 제어 회로(31)는, 입력되는 동기 신호(SYNC)에 동기하여, 입력되는 표시 데이터(DATA)를 획득하며, 액정 패널(1)에 표시해야 하는 화상 데이터(PD)를 소스 드라이버(22)에 출력한다. 또한, 입력되는 표시 데이터(DATA)는, PC의 CRT 출력 신호의 A/D 변환 후의 신호 DVI 리시버 IC에서 복원된 신호 또는 DVI 신호, LVDS 리시버 IC에서 복원된 신호 또는 LVDS 신호, 전용 PCI 카드로 작성된 신호, PDA 또는 휴대 전화 등에 탑재된 CPU 또는 LCD 컨트롤러 IC로부터 출력되는 LCD 신호, PDA 또는 PC 등의 장치 상의 비디오 RAM을 LCD 제어 회로(31)가 직접 제어해서 입수한 신호 등이다.
LCD 전원 회로(33)는 LCD 제어 회로(31)에 의해 생성된 제어 신호(LP-CS)에 동기해서, 소스 드라이버(22)용의 구동 전압, 게이트 드라이버(24)용의 구동 전압, 액정 패널(1)의 대향 전극(2)용의 전압(Vcom)을 생성해서, 각각을 출력한다. 백 라이트 전원 회로(34)는, LCD 제어 회로(31)에 의해 생성된 제어 신호(BP-CS)에 동기해서 백 라이트(26)를 점등하기 위한 전압을 생성하고, 백 라이트(26)의 온/오프 제어를 실시한다.
소스 드라이버(22)는, LCD 제어 회로(31)에 의해 생성된 제어 신호(SD-CS)에 동기해서, LCD 제어 회로(31)로부터 출력된 화상 데이터(PD)를 획득하며, 화상 데이터(PD)에 따른 전압을 데이터 선(23)에 인가한다. 게이트 드라이버(24)는, LCD 제어 회로(31)에 위해 생성된 제어 신호(GD-CS)에 동기해서, 주사선(25)을 라인 순차로 온/오프 제어 전압을 인가한다.
다음에, 본 발명의 특징 부분을 이루는 제1 실시 형태의 배향 처리에 대해서 설명한다. 도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 외부 전압 공급 영역을 나타내는 도면이다. 도 5의 (a)는 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 하면도, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 B-B선의 단면도이다. 또한, 도 5의 (b)에는 유리 기판(4) 및 유리 기판(6)도 도시하고 있다.
구동부(40)에는, 폴리이미드(polyimide)제의 베이스 필름(41)에, 데이터 선(23) 또는 주사선(25)의 일부가 되는 전극(42)과, 전압선(30)의 일부가 되는 전극(43)이, 길이 방향으로 연장하여 위치한 상태로 패턴 형성되어 있다. 베이스 필름(41)에는, 전극(42)에 접속된 드라이버 IC(44)가 설치되어 있다. 드라이버 IC(44) 근방 부분의 전극(42) 및 전극(43)의 표면은 절연막(45)으로 덮여 있으나, 전극(42)의 일부는 절연막(45)으로 덮여 있지 않은 절연막 결손 영역[도 5의 (a)의 점선으로 둘러싼 영역]으로 되어 있다. 이 절연막 결손 영역이, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 출력 전압과는 다른 전압의 인가를 외부로부터 받는 외부 전압 공급 영역(46)으로서 기능한다. 또한, 종래의 예에서는, 이 점선으로 둘러싼 영역도 절연막으로 덮여 있다.
유리 기판(6) 위쪽에 위치하는 부분의 전극(42) 및 전극(43)은 절연막(45)으로 덮여 있지 않으며, 이들 전극(42) 및 전극(43)과 유리 기판(6) 위의 전극(47)이 열압착됨으로써, 데이터 선(23) 또는 주사선(25), 및 전압선(30)이 구성되어 액정 패널(1)에 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]가 실장되어 있다. 또한, 구동부(40)의 유리 기판(6) 위의 단부에는, 예를 들면 실리콘 고무로 이루어진 방습재(48)가 도포되어 있다. 이와 같은 방습재를 드라이버 IC(44)에 도 포해도 좋다.
이와 같은 구성에 있어서, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 실장시 등에 강유전성 액정의 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우에, 이하와 같은 배향 처리에 의해, 구동부(40)를 실장시킨 채로 초기 상태의 배향으로 수복한다.
소스 드라이버(22)의 전체 데이터 선(23)[전체 전극(42)]을 단락(短絡)시키고, 게이트 드라이버(24)의 전체 주사선(25)[전체 전극(42)]을 단락시켜서 외부 전압 공급 영역(46)을 거쳐, 또한 COM 단자로부터 전압선(30)[전극(43)]을 거쳐, 초기 상태의 배향이 얻어지는 전압을 외부로부터 각각 인가한다. 예를 들면, 전체 소스측을 0 V(GND)와 접속하며, 전체 게이트측을 0 V(GND)와 접속하여, 대향 전극(2)용의 전압(Vcom)을 인가한다. 이 전압(Vcom)은, 봉입한 강유전성 액정, 형성한 배향막(7, 8) 등의 액정 패널(1)의 구성 부재의 특성에 의해서 변화하며, 전압 인가의 환경(온도 등)에 의해서도 변화한다.
이상과 같은 배향 처리에 의해서, 소스 드라이버(22)측의 전체 전극(42)을 단락시킴으로써 전체 데이터 선(23)의 전위가 동일 전위로 되며, 또한, 게이트 드라이버(24)측의 전체 전극(42)을 단락시킴으로써 전체 주사선(25)의 전위가 동일 전위로 되기 때문에, 각 화소 전극(5)에 인가되는 전압에 불규칙적 분포가 없어져, 양호한 초기 상태의 배향을 용이하게 얻는 것이 가능하다.
또한, 위에서 기술한 것처럼 배향 처리가 종료한 후는, 외부 전압 공급 영역(46)으로서 기능한 절연막 결손 영역에, 절연막을 형성 또는 방습재를 도포해 두 는 것이 전극(42)의 단락 또는 산화의 관점에서 바람직하다.
또한, 외부 전압 공급 영역(46)(절연막 결손 영역)을 제거 가능한 절연 밀봉재(seal)로 덮어 배향 처리를 행하는 경우에는, 이 절연 밀봉재를 벗겨내고 전압을 인가하며, 배향 처리를 행하지 않는 경우에는 이 절연 밀봉재를 씌워두도록 해도 된다.
(제2 실시 형태)
제2 실시 형태에 있어서의 액정 패널(1), 백 라이트(26), 및 이들의 주변 회로의 구성은 제1 실시 형태와 같은 형태이므로 이들의 설명은 생략한다.
제2 실시 형태의 배향 처리에 대해서 설명한다. 도 6은 제2 실시 형태에 있어서의 외부 전압 공급 영역을 나타내는 도면이며, 도 6에 있어서 도 1~도 5와 동일 부분에는 동일 번호를 붙이고 있다.
구동부(40)로서의 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)의 드라이버 IC(44)와 유리 기판(6)에 설치한 TFT를 연결하는 데이터 선(23) 또는 주사선(25)의 일부를 이루는, 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)가 실장되는 측의 모든 전극(47)을 한데 모은 영역(도6의 점선으로 둘러싼 영역)이, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 출력 전압과는 다른 전압의 인가를 외부로부터 받는 외부 전압 공급 영역(51)으로서 기능한다.
이와 같은 구성에 있어서, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 실장시 등에 강유전성 액정의 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우에, 아래와 같은 배향 처리에 의해, 구동부(40)를 실장시킨 채로 초기 상태의 배향으로 수복한다.
소스 드라이버(22)의 전체 데이터 선(23)[전체 전극(47)]을 단락시킴과 함께 게이트 드라이버(24)의 전체 주사선(25)[전체 전극(47)]을 단락시켜서 외부 전압 공급 영역(51)을 거쳐, 또한 COM 단자로부터 전압선(30)을 거쳐, 초기 상태의 배향이 얻어지는 전압을 외부로부터 각각 인가한다. 예를 들면, 전체 소스측을 0 V(GND)와 접속하며, 전체 게이트측을 0 V(GND)와 접속하여, 대향 전극(2)용의 전압(Vcom)을 인가한다. 이 전압(Vcom)은 봉입한 강유전성 액정, 형성한 배향막(7, 8) 등의 액정 패널(1)의 구성 부재의 특성에 의해 변화하며, 전압 인가의 환경(온도 등)에 의해서도 변화한다.
이상과 같은 배향 처리에 의해, 소스 드라이버(22)측의 전체 전극(47)을 단락시킴으로써 전체 데이터 선(23)의 전위가 동일 전위로 되며, 또한 게이트 드라이버(24)측의 전체 전극(47)을 단락시킴으로써 전체 주사선(25)의 전위가 동일 전위로 되기 때문에, 각 화소 전극(5)에 인가되는 전압에 불규칙적 분포가 없어져, 양호한 초기 상태의 배향을 용이하게 얻는 것이 가능하다.
(제3 실시 형태)
제3 실시 형태에 있어서의 액정 패널(1), 백 라이트(26), 및 이들의 주변 회로의 구성은 제1 실시 형태와 같은 형태이므로, 이들의 설명은 생략한다.
제3 실시 형태의 배향 처리에 대해서 설명한다. 도 7은 제3 실시 형태에 있어서의 외부 전압 공급 영역을 나타내는 도면이며, 도 7에 있어서 도 1~도 5와 동일 부분에는 동일 번호를 붙이고 있다.
구동부(40)로서의 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)의 드라이버 IC(44)와 유리 기판(6)에 설치한 TFT를 연결하는 데이터 선(23) 또는 주사선(25)의 일부를 이루는, 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)가 실장되는 측과 반대측의 모든 전극(47)을 한데 모은 영역(도7의 점선으로 둘러싼 영역)이, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 출력 전압과 다른 전압의 인가를 외부로부터 받는 외부 전압 공급 영역(61)으로서 기능한다.
이와 같은 구성에 있어서, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]의 실장시 등에 강유전성 액정의 초기 상태의 배향이 흐트러진 경우에, 아래와 같은 배향 처리에 의해, 구동부(40)를 실장시킨 채로 초기 상태의 배향으로 수복한다.
소스 드라이버(22)의 전체 데이터 선(23)[전체 전극(47)]을 단락시킴과 함께, 게이트 드라이버(24)의 전체 주사선(25)[전체 전극(47)]을 단락시켜서, 외부 전압 공급 영역(61)을 거쳐, 또한 COM 단자로부터 전압선(30)을 거쳐, 초기 상태의 배향이 얻어지는 전압을 외부로부터 각각 인가한다. 예를 들면, 전체 소스측을 0 V(GND)와 접속하며, 전체 게이트 측을 0 V(GND)와 접속하고, 대향 전극(2)용의 전압(Vcom)을 인가한다. 이 전압(Vcom)은 봉입한 강유전성 액정, 형성한 배향막(7, 8) 등의 액정 패널(1)의 구성 부재의 특성에 의해 변화하며, 전압 인가의 환경(온도 등)에 의해서도 변화한다.
이상과 같은 배향 처리에 의해, 소스 드라이버(22)측의 전체 전극(47)을 단락시킴으로써 전체 데이터 선(23)의 전위가 동일 전위로 되며, 또한 게이트 드라이 버(24)측의 전체 전극(47)을 단락시킴으로써 전체 주사선(25)의 전위가 동일 전위로 되기 때문에, 각 화소 전극(5)에 인가되는 전압에 불규칙적 분포가 없어져, 양호한 초기 상태의 배향을 용이하게 얻는 것이 가능하다.
(제4 실시 형태)
도 8은 액정 패널(1)의 구성을 나타내는 모식적 단면도, 도9는 액정 패널(1)의 모식적 평면도, 도 10은 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8~도 10에 있어서, 도 1~도 4와 동일 또는 같은 형태의 부분에는 동일 번호를 붙이고 있다. 제4 실시 형태는, RGB의 각 색을 발광하는 백 라이트(26)를 구비하여 컬러 필터를 사용하지 않고 필드 순차 방식으로 컬러 표시를 행하는 액정 표시 장치이다.
도 8에 나타내듯이, 액정 패널(1)은 매트릭스형으로 배치된 화소 전극(5)(예를 들면, 0.24×0.24 mm2 , 화소 수 1024 H×768 V, 대각 12.1 인치)를 갖는 유리 기판(6)과, 대향 전극(2)을 갖는 유리 기판(4)을 구비하고 있다. 화소 전극(5) 및 대향 전극(2) 위에는 각각 배향막(7) 및 배향막(8)이 설치되며, 유리 기판(6) 및 유리 기판(4)은 이들 배향막(7) 및 배향막(8)을 대향시키는 형태로 배치되어 있다. 배향막(7) 및 배향막(8) 사이에 면내 균일한 갭(예를 들면, 1.6 ㎛)을 유지하기 위한 스페이서(10)를 산포해서 형성한 공극 내에, 강유전성 액정을 충전하여 액정 층(9)이 형성되어 있다. 이 액정 패널(1)은 제1 실시 형태와 같은 형태로, 2장의 편광판(11) 및 편광판(12) 사이에 끼워지며(도 2 참조), 또한 그 아래 쪽에, RGB 광원을 갖는 백 라이트(26)가 배치되어 있다.
도 9에 나타내는 것처럼, 화소 전극(5) 및 TFT(21)는, 유리 기판(6) 위에 매트릭스 배치(예를 들면, 1024 H×768 V)되어 있으며, 각 화소 전극(5)은 TFT(21)의 드레인 단자와 접속되어 있다. TFT(21)의 게이트 단자는 게이트 드라이버(24)의 출력단에 순차 접속된 주사선(25)(Li:i=1,2,3,…,768)에 접속되며, TFT(21)의 소스 단자는 소스 드라이버(22)의 출력단에 순차 접속된 데이터 선(23)(DJ:j=1,2,3,…,1024)에 접속되어 있다. 소스 드라이버(22), 게이트 드라이버(24) 및 TFT(21)를 이용한 액정의 광투과율 제어에 의한 화상 표시의 동작은 제1 실시 형태와 동일하다.
액정 표시 장치는, 이와 같은 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(24) 외에도, 도 10에 나타내는 것처럼, LCD 제어 회로(31), 프레임 메모리(32), LCD 전원 회로(33), 및 백 라이트 전원 회로(34) 등의 주변 회로를 구비하고 있다.
LCD 제어 회로(31)는 입력되는 동기 신호(SYNC)로부터, 프레임 메모리(32)에 있어서의 화상 데이터의 입력／출력 타이밍을 제어하기 위해 필요한 제어 신호(RAM-CS)를 생성하며, 생성한 제어 신호(RAM-CS)를 프레임 메모리(32)로 출력한다. 프레임 메모리(32)는 LCD 제어 회로(31)에서 생성된 제어 신호(RAM-CS)에 동기해서, LCD 제어 회로(31)에서 획득된 표시 데이터(DATA)를 축적하거나, 축적한 표시 데이터(DATA)를 LCD 제어 회로(31)로 출력하거나 한다. 또한, 프레임 메모리(32)는 LCD 제어 회로(31) 내의 IC에 내장하도록 해도 된다.
LCD 제어 회로(31)는, 입력되는 동기 신호(SYNC)에 동기해서, 입력되는 표시 데이터(DATA)를 획득하며, 획득한 표시 데이터(DATA)를 프레임 메모리(32)에 축적하고, 축적되어 있는 표시 데이터(DATA)를 프레임 메모리(32)로부터 판독하여, 액정 패널(1)에 표시해야 하는 화상 데이터(PD)를 소스 드라이버(22)에 출력한다. 이 이후의 동작은 제1 실시 형태와 같은 형태이다.
이와 같은 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에 있어서도, 제1~제3 실시 형태에서 기술한 것처럼 외부 전압 공급 영역을 형성하도록 하여, 그 외부 전압 공급 영역을 거쳐서 배향 처리용의 전압을 인가함으로써, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]를 액정 패널(1)에 실장한 상태에서, 초기 상태의 배향으로 용이하게 수복하는 것이 가능하다.
위에서 기술한 실시 형태에서는, 배향 처리를 실시할 경우에 외부 전압 공급 영역을 이용하는 경우에 대해서 설명하였으나, 구동부(40)[소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)]로부터의 출력 전압과 다른 전압을 외부로부터 인가할 수 있는 이 외부 전압 공급 영역은 배향 처리 이외의 용도에도 이용할 수 있다. 구동부(40)를 거치지 않는 외부 전압의 인가가 가능하게 되기 위해, 액정 패널(1) 자신의 특성과 구동부(40)의 특성을 구별해서 평가하는 것이 가능하며, 예를 들면, 표시 불량이 발생한 경우에, 액정 패널(1)측에 원인이 있는지, 구동부(40)측에 원인이 있는지를 판별하는 것이 가능하다.
또한, 위에서 기술한 실시 형태에서는 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)에 각 1개의 드라이버 IC(44)를 설치한 경우에 대해서 설명하였으나, 복수의 드라이버 IC를 설치하여, 각 드라이버 IC로부터 끌어내어지는 전극을 한데 모아 서 외부 전압 공급 영역을 형성하도록 해도 된다.
또한, 대향 전극(2)으로의 전압 인가용의 전압선(30)은 소스 드라이버(22) 또는 게이트 드라이버(24)를 통하지 않고, 별도로 설치하도록 해도 된다.
또한, 위에서 기술한 예에서는, 액정 재료로서, 강유전성 액정을 이용하는 경우에 대해서 설명하였으나, 자발 분극을 갖는 반강유전성 액정을 이용하는 경우에도 본 발명이 적용 가능한 것은 물론이다.
이상 기술한 것과 같은 본 발명의 액정 표시 장치는, 데스크탑형의 액정 디스플레이, 노트북 PC에 탑재하는 액정 디스플레이, PDA 또는 휴대 전화에 탑재된 액정 디스플레이, 게임기에 탑재된 액정 디스플레이, 가정용 또는 휴대형 텔레비젼용의 액정 디스플레이뿐만 아니라, 뷰 파인더, 혹은 모니터를 직시하는 비디오 카메라 또는 디지털 카메라, 카 네비게이션 장치, POS 단말 등의 표시 장치로의 적용이 가능하다.
[산업상이용가능성]
대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부와, 상기 액정 패널 및 상기 구동부를 접속하는 배선을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서, 초기 상태의 배향이 흐트러져 버렸을 경우에, 구동부를 실장한 채로 배향 처리를 행할 수 있는 액정 표시 장치, 및 배향 처리 방법을 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과,
    복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부와,
    상기 액정 패널 및 상기 구동부를 접속하는 배선
    을 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 배선에, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과,
    이 액정 패널에 실장되며, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부
    를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 액정 패널에, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    장방형을 이루는 상기 액정 패널의 한 변측에 상기 구동부가 실장되어 있으며, 상기 액정 패널의 상기 구동부가 실장되는 측에 상기 영역을 설치하고 있는 것 을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    장방형을 이루는 상기 액정 패널의 한 변측에 상기 구동부가 실장되어 있으며, 상기 액정 패널의 상기 구동부가 실장되는 측과 반대측에 상기 영역을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정 재료는 자발 분극을 갖는 액정 재료인 것을 특징으로 액정 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    컬러 필터 방식으로 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    필드 순차(Field Sequential) 방식으로 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 복수의 화소 각각 에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부와, 상기 액정 패널 및 상기 구동부를 접속하는 배선을 구비한 액정 표시 장치에 대해서, 상기 액정 패널로의 전압 인가에 의해서 상기 액정 재료의 배향 처리를 행하는 배향 처리 방법에 있어서,
    상기 배선에 설치되어 있는, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압이 외부로부터 인가되는 영역에, 전압을 인가해서 배향 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 배향 처리 방법.
  9. 대향하는 기판 사이에 액정 재료를 봉입한 액정 패널과, 이 액정 패널에 실장되며, 복수의 화소 각각에 대응해서 상기 액정 재료에 대한 전압 인가를 제어하도록 상기 액정 패널을 구동하는 구동부를 구비한 액정 표시 장치에 대해서, 상기 액정 패널로의 전압 인가에 의해서 상기 액정 재료의 배향 처리를 행하는 배향 처리 방법에 있어서,
    상기 액정 패널에 설치되어 있는, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역에, 전압을 인가하여 배향 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 배향 처리 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 배선에 설치된, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역은, 전극의 일부가 절연막으로 덮여 있지 않은 절연막 결손 영역인 것인, 액정 표시 장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 액정 패널에 설치된, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역은, 전극의 일부가 절연막으로 덮여 있지 않은 절연막 결손 영역인 것인, 액정 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 배선에 설치된, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역은, 전극의 일부가 절연막으로 덮여 있지 않은 절연막 결손 영역인 것인, 배향 처리 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 액정 패널에 설치된, 상기 구동부로부터의 출력 전압 이외의 전압을 외부로부터 인가하기 위한 영역은, 전극의 일부가 절연막으로 덮여 있지 않은 절연막 결손 영역인 것인, 배향 처리 방법.
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