KR19990083350A - 반사형액정표시장치 - Google Patents

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시게노노부유끼
이시게오사무
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이데이 노부유끼
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Abstract

반사형 액정 표시 장치의 배향이 개선되어 시야각을 넓게 한다. 패널은 외광 입사측에 위치하는 투명 제1 기판, 선정된 간극을 사이에 두고 상기 제1 기판에 접합되어 반사측에 위치된 제2 기판, 상기 간극 내에 유지되는 트위스트 배향 네마틱 액정, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 형성되어 상기 네마틱 액정에 전압을 인가하기 위한 전극이 제공된다. 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안 상기 네마틱 액정은 트위스트 배향을 유지하고 1/4 파장판으로서 기능하여 편광판 및 상기 1/4 파장판과 협동적으로 상기 외광을 통과하게 하여 백색 표시를 행한다. 반면에, 네마틱 액정은 거의 수직 배향으로 변화되고 흑색을 표시하기 위해 외광을 통과하지 않도록 1/4 파장층으로서의 기능을 상실한다. 상기 제1 기판과 접촉하는 네마틱 액정 분자의 배향 방향(3U)은 상기 패널의 화면 상 방향에 대해 168.5±10°의 범위로 설정되고, 상기 제2 기판과 접촉하는 네마틱 액정 분자의 배향 방향(3L)은 51.5±10°의 범위로 설정된다.

Description

반사형 액정 표시 장치{REFLECTION TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 자연광과 같은 외광을 사용하여 표시하기 위한 반사 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 반사형 액정 표시 장치의 시야각(field angle)을 개선하기 위한 기술에 관한 것이다.
전기 광학 물질로서 액정을 사용하는 액정 표시 장치는 평판 패널형, 경량 및 박막 구성, 그리고 저 소비 전력을 특징으로 한다. 액정 표시 장치는 다양한 휴대용 표시 장치로서 사용하기 위해서 매우 활발히 개발되어 왔다. 액정은 방출되지 않고 외광의 패턴화된 투과와 차단의 혼합으로 이미지를 형성한다. 이와 같은 수동형 액정 표시 장치는 투과형 및 반사형으로 구분된다. 투과형 액정 표시 장치는 액정이 한쌍의 투명 기판들 간에 배치되어 보유된 패널 및 상기 패널의 배면에 배치된 후광(back light)을 포함하고, 이미지는 패널의 정면으로부터 보여진다. 후광은 투과형 액정 표시 장치에 필수적이고, 예를 들어, 냉음극관이 후광으로 사용된다. 후광은 전체 표시에 대부분의 공급 전력을 소비하고, 휴대용 장치의 표시용으로는 적합하지 않다. 반면에, 반사형 액정 표시는 패널의 배면 상에 반사판을 갖고, 자연광과 같은 외광이 입사하여 반사광의 화상이 정면에서 보여진다. 후광이 투과형과는 다르게 사용되기 때문에, 반사형 표시는 상대적으로 낮은 전력을 소비하고 휴대용 표시 장치에 적합하다.
액정 표시 장치에서, 액정은 복굴절(birefringent)이고, 다양한 동작 모드에 따라 적절히 제어할 수 있게 배향된다. 이러한 메커니즘으로 인해, 액정 표시 장치는 시각 의존성이고, 화면의 조망을 위한 관찰자의 시야각에 따라 콘트라스트가 변화한다는 단점이 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 관찰자의 시야각은 편각(자기 편각) ψ 및 경각(극각) θ로 표시된다. 도 5에서, 편각 ψ은 패널 액정의 배향 방향에 대해 반시계 방향으로의 편향각으로 표시된다. 경각 θ는 패널(0)의 법선에 대한 경사로 표시된다. 지금까지, 소위 트위스트 네마틱(TN) 모드 액정 패널은 반사형 액정 표시 장치가 사용되었다. 도 6은 반사형 TN 모드 액정 패널의 시각 특성을 나타낸다. 도 6은 원주 방향으로의 편각 ψ 및 반경 방향의 경각 θ를 갖는 그래프 상에서 콘트라스트가 서로 같은 지점들을 플롯팅(plotting)함으로써 형성된 등콘트라스트(iso-contrast) 곡선이다. 이 그래프에 도시된 바와 같이, 반사형 TN 모드 액정 표시는 현저하게 시각 의존성이고, 본 예에서, 표시는 관찰자가 화면을 바라보는 ψ=180도에서 콘트라스트가 최대가 되도록 설계된다. 반사형 TN 모드 액정 패널에서, 높은 콘트라스트 영역은 액정 분자의 평균 분자 장축 방향으로 전압을 인가함으로써 액정 분자의 상승 방향에서 나타나고, 낮은 콘트라스트 영역은 반대 방향에서 나타난다. 보통, 패널은 높은 콘트라스트 영역이 관찰자를 향하도록 설계된다. 이 디자인 방법은 반사판이 완전히 확산될 때만 효과적이다. 상세하게, 상술된 설계는 반사판이 상대적으로 확산되고 입사광이 관찰자에 의해 조망되는 다양한 방향으로부터 폭넓게 입사되는 경우에 효과적이다. 반면에, 반사판이 완전히 확산되지 않고 방향성이지 않는 경우에, 패널에 대해 관찰자 방향에 대칭적인 방향으로부터 들어온 입사광은 주로 상당한 이득이 반사 특성에 추가되기 때문에 관찰자에 의해 조망되고, 도 6에 도시된 설계는 효과적이지 않다. 상술한 바와 같이, 반사형 패널의 시야각을 설계하는 데 있어서, 액정 패널 그 자체의 광학 특성 이외에 반사판의 광학 특성에 대해 충분히 고려할 필요가 있다.
반사형 TN 모드 액정 표시의 표시 화면은 어둡고, 두 개의 편향판이 일체되기 때문에 사용이 편리하지 않다. 한 개의 편향판을 사용하는 TN-ECB 모드 표시는, 표시 콘트라스트의 관점에서 반사형 액정 표시 장치로서 유망하다. TN-ECB 모드는 기본적으로 액정의 지연(retardation)을 사용하는 시스템이지만, TN 모드의 원리는 패널 설계의 관점에서 설계를 이용한다. 반사형 TN-ECB 모드는 또한 시각 의존성이지만, 시야각 특성은 상술한 통상의 TN 모드와는 다르다. 어떤 경우에는, 반사형 TN-ECB 모드 패널에 일체된 반사판이 통상 TN 모드 패널에 일체된 반사판과 다르다. 지금까지, 어떤 연구 및 개발도 반사형 TN-ECB 모드 액정 표시 장치의 시야각을 최적화하도록 수행되지 않았고, 문제가 해결되지 않은 채 남아있다.
상술한 종래의 기술 문제를 해결하기 위해서, 다음의 측정이 사용된다. 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치는 패널, 편향판, 및 1/4 파장판이 기본 부품으로 제공된다. 패널은 외광 입사측에 위치하는 투명 제1 기판, 선정된 간극을 사이에 두고 상기 제1 기판에 접합되어 반사측에 위치된 제2 기판, 상기 간극 내에 유지되는 트위스트 배향 네마틱 액정, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 형성된 상기 네마틱 액정에 전압을 인가하기 위한 전극이 제공된다. 편광판 및 1/4분 파장판은 제1 기판 상에 제공된다. 어떤 전압도 인가되지 않는 한, 네마틱 액정은 트위스트 배향을 유지하고, 백색을 표시 하기 위해 외광이 편향판 및 1/4분 파장판과 협동적으로 통과하도록 1/4 파장층으로서 작용한다. 반면에, 전압이 인가되는 한, 네마틱 액정은 거의 수직 배향으로 변화되고 흑색을 표시하기 위해 외부광이 편향판 및 1/4분 파장판과 협동적으로 통과하지 않도록 1/4 파장층으로서의 기능을 상실한다. 반사형 액정 표시 장치는 제1 기판과 접촉하는 네마틱 액정의 배향 방향이 패널의 상 방향(화면 상의 수직 상부 방향)에 대해서 168.5±10°의 범위로 설정되고, 제2 기판과 접촉하는 네마틱 액정의 배향 방향이 패널의 상부 방향에 대해서 51.5±10°의 범위로 설정되는 특징이 있다.
바람직하게, 정규 반사 방향에 대해서 한정된 각 범위내에서 외광을 확산적으로 반사하는 광 반사층은 제2 기판 상에 형성된다. 보다 바람직하게, 편광판의 투과축은 패널의 상부 방향에 대해서 125±10°의 범위로 설정된다.
본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치에 있어서, 네마틱 액정은 어떤 전압도 인가되지 않는 한 1/4 파장으로서 작용하기 위해 트위스트 배향되어 있고, 반면에, 네마틱 액정은 전압이 인가될 때 1/4 파장층의 기능을 상실하도록 수직 배향으로 변환된다. 바꾸어 말하면, 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치는 TN-ECB 모드를 채용한다. 반사형 액정 표시 장치는, 어떤 전압도 인가되지 않는 동안에는, 백색을 표시하기 위해서 편향판 및 1/4분 파장판과 협동하여 외부광이 통과되게 하고, 전압이 인가되는 동안에는, 흑색을 표시 하기 위해 외광을 차단한다. 바꾸어 말하면, 이 장치는 정규 백색 모드를 채용한다. 이와 같은 구조에서, 네마틱 액정의 배향 처리 방향을 입사 제1 기판측 상에서 대략 168.5° 그리고 스크린의 상부 방향에 대해서 반대측 상에서 대략 51.5°로 설정함으로써, 화면의 수평 방향에서 광 시야각을 갖는 이상적인 정규 백색 모드 TN-ECB 반사형 액정 표시 장치가 실현된다.
도 1은 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 개념적 구조 및 동작을 설명한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 개략 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 시야각 특성을 설명한 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 일 예를 나타내기 위한 부분 단면도.
도 5는 반사형 액정 표시 장치의 시야각을 설명하기 위한 개략도.
도 6은 종래의 반사형 액정 표시 장치의 시야각 특성을 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
0 : 패널
1 : 제1 기판
2 : 제2 기판
3 : 네마틱 액정층
5, 6 : 배향막
10 : 확산 반사층
70 : 편광판
80 : 1/4 파장판
본 발명의 실시예들은 도면을 참조하여 이하 상세히 설명될 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 구조를 나타내는 개략도이다. 이 도면에서, (OFF)는 전압이 인가되지 않은 형태를 나타내고, (ON)은 전압이 인가된 형태를 나타낸다. (OFF)에서 도시된 바와 같이, 반사형 액정 표시 장치는 광학적 이방성을 갖는 스트래치된 중합막으로 구성된 편향판(70), 1/4 파장판(80), 네마틱 액정층(3), 및 예를 들어, 은으로 구성된 확산 반사층(10)을 관찰자측으로부터 순서대로 구비하는 적층 구조를 갖는다. 편광판(70)의 투과축은 70P로 표시된다. 네마틱 액정층(3)은, 도시되지 않지만, 입사측 상에 배치된 제1 기판 및 반대측 상에 배치된 제2 기판 사이에서 지지된다. 제1 기판측의 액정 분자(4)의 배향 방향(3U)은 패널 화면의 상 방향에 대해서 168.5±10°의 범위에서 설정된다. 제2 기판측의 액정 분자(4)의 배향 방향(3L)은 스크린의 상 방향에 대해서 51.5±10°의 범위로 설정된다.
입사광(201)은 편광판(70)을 통과하여 선형 편광(202)으로 변환된다. 편광 방향은 투과축(70P)에 평행하고, 이하 평행 선형 편광이라 부른다. 평행 선형 편광(202)은 1/4 파장판을 통과하여 원형 편광(203)으로 변환된다. 원형 편광(203)은 1/4 파장판으로 작용하는 네마틱 액정층(3)을 통과하고, 선형 편광으로 변환된다. 선형 편광의 편광 방향은 90도로 회전되고 평행 선형 편광(202)의 편광 방향에 대해 직각이 된다. 회전된 편광은 이하 평행 선형 편광으로 불린다. 직각 선형 편광(203)은 확산 반사층(10)에 의해 반사된 후 1/4 파장판으로서 작용하는 네마틱 액정(3)을 다시 통과하여, 이로써 원형 편광(204)으로 변환된다. 원형 편광(204)은 1/4 파장판(80)을 통과하고 직교 평행 선형 편광(205)으로 다시 변환된다. 평행 선형 편광(205)은 편광판(70)을 통과하고, 관찰자에 의해 보여지고 백색 표시로 인식되는 출사광(out-coming light ; 206)이 된다.
전압이 (ON)에 도시된 바와 같이 인가될 때, 예를 들어 네마틱 액정으로 구성된 액정 분자(4)의 배향은 트위스트 배향에서 거의 수직 배향으로 변환되고, 1/4 파장판의 기능을 잃는다. 외광(201)은 편향판(70)을 통과함으로써 평행 선형 편광으로 변환된다. 평행 선형 편광(22)은 1/4 파장판(80)을 통과하고 원형 편광(203)으로 변환된다. 원형 편광(203)은 네마틱 액정층(3)을 그대로 통과한 후, 확산 반사층(10)에 의해 반사되어, 원형 편광(204a)으로서 1/4 파장판(80)이 된다. 1/4 파장판(80)은 원형 편광(204a)을 직교 선형 편광(205a)으로 변환한다. 직교 선형 편광(205a)은 편광판(70)을 통과할 수 없어 흑색 표시가 조망된다.
도 2는 도 1에 도시된 반사형 액정 표시 장치의 개략적 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 반사형 액정 표시 장치의 구성인 액정 패널(0)이 화상이 표시되는 화면을 규정한다. 도 2에서, 화면의 상하 및 좌우 방향은 화면을 보는 관찰자를 기준으로 규정된다. 상기 기술된 바와 같이, 입사측에의 제1 기판에 접하여 배치된 네마틱 액정의 배향 방향(3U)은 패널(0)의 상방향에 대해 약 168.5°의 범위 내에 설정된다. 반사측에의 제2 기판에 접하여 배치된 네마틱 액정의 배향 방향(3L)은 패널(0)의 상방향에 대해 약 51.5°의 범위 내에 설정된다. 편광판의 투과축(70P)은 패널의 상방향에 대해 125±10°의 범위 내에 설정된다. 도면에 도시되지 않았지만, 1/4 파장판은 약 270 nm의 두께를 가지고 편광판의 투과축(70P)에 대해 약 72.5°의 방향으로 드로잉축(drawing axis)을 갖는 적층 위상차막과 약 140 nm의 두께를 가지고 편광판의 투과축(70P)에 대해 약 10°의 방향으로 드로잉축(drawing axis)을 갖는 위상차막을 구비하는 광대역형(wide band type)이다. 추가적으로, 액정 패널(0)의 파라미터에 대해, 액정의 트위스트각은 약 63°이고 지연(retardation)은 200 내지 250 nm이다.
도 3은 도 2에 도시된 반사형 액정 표시 장치의 시야각 특성을 도시하는 그래프이고 도 6에 도시된 그래프와 유사한 등-콘트라스트(iso-contrast) 곡선이다. 패널의 화면 상의 우방향은 편각 ψ=0로 할당되고 편각 ψ는 반시계 방향으로 원주 방향을 따라 증가한다. 상세하게는, 화면의 상방향은 ψ=90°에 대응하고, 화면의 좌방향은 ψ=180°에 대응하며, 화면의 하방향은 ψ=270°에 대응한다. 경각 θ는 10°내지 60°까지 반경 방향으로 10°씩 증가한다. 최외측 C5는 6 곡선중의 5 콘트라스트의 등-콘트라스트를 표현하고 최내측 C30은 30 콘트라스트의 등-콘트라스트를 표현한다. 그래프로부터 자명한 바와 같이, 시야각은 ψ=0°및 ψ=180°(화면의 좌우 방향)에서 가장 넓고, 텔레비젼과 같은 적용에서 이상적인 표시가 얻어진다. 더욱이, 시야각은 ψ=90°및 ψ=270°(화면의 상하 방향)에서 비교적 넓다. 반면에, 시야각은 ψ=45°,135°, 225°및 315°의 방향에서 좁다. 우 및 좌 방향 간의 대칭적인 시야각 특성을 얻기 위해, 액정 패널에 일체화된 완전 산란광 반사층이 사용되는 것이 아니라, 어느 정도 방향성을 갖는 광 반사층이 사용된다. 상세하게, 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치에서, 정규 반사 방향에 대해 한정된 각 범위(예를 들어, ± 40°)내에 확산하여 외광을 반사하는 광 반사층은 제2 기판측 상에 형성된다. 상기 기술된 바와 같이 광 반사층을 사용함으로써, 선정된 각으로부터 조망된 반사광의 입사각이 소정 각도의 범위로 제한되기 대문에, 도 3에 도시된 바와 같이 시각 특성의 대칭성이 얻어진다. 반면에, 완전 확산 반사판은 도 6에 도시된 바와 같이 비대칭 시각 특성이 얻어진다.
마지막으로, 도 4는 본 발명에 따른 반사형 액정 표시 장치의 실시예를 예시하기 위한 개략적 부분 단면도이다. 반사형 액정 표시 장치는 TN-ECB(트위스트 네마틱-전기적으로 제어된 복굴절 : Twist Nematic - Electrically Controlled Birefringence) 모드 액정 패널(0)을 사용한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 반사형 액정 표시 장치에는 패널(0)의 전면 상에 편광판(70) 및 1/4 파장판(80)이 제공된다. 패널(0)은 외광이 입사되는 입사측에 배치된 투명 유리판을 구비하는 제1 기판(1)과 선정된 간극을 사이에 두고 반사측에 배치되고, 두 기판이 서로 접합되는 제2 기판(2)을 갖는다. 네마틱 액정층(3)은 두 기판(1 및2) 사이의 간극에서 지지된다. 액정 분자(4)는 상하 배향막(5 및 6)에 의해 트위스트-배향된다. 상기 기술된 바와 같이, 제1 기판(1)측에 인접하는 네마틱 액정 분자(4)의 배향 방향은 패널(0)의 상방향에 대해 168.5±10°의 범위 내로 설정되고, 제2 기판(2)측에 인접하는 네마틱 액정 분자(4)의 배향 방향은 패널(0)의 상방향에 대해 51.5±10°의 범위 내로 설정된다. 예를 들어, ITO로 구성되는 전극은 각 기판(1 및 2)의 내측 표면 상에 형성되고, 전압이 각 화소에 대해 개별적으로 네마틱 액정층(3)에 인가된다. 본 실시예의 액정 표시는 소위 활성 매트릭스형이고, 대향 전극(7)이 제1 기판(1)측 상에 형성되는 반면, 화소 전극(13)은 제2 기판(2)측 상에 형성된다. 화소 전극은 박막 트랜지스터(50)를 구비하는 스위칭 소자에 의해 구동된다. 대향 전극(7) 및 화소 전극(13)은 서로 마주보고, 화소는 두 전극 사이에 규정된다. 확산 반사층((10)은 반대측 상에 위치된 제2 기판(2)의 내측 표면 상에 형성된다. 확산 반사층(10)은 예를 들어 포토레지스트로 구성된 레진막(11) 및 예를 들어 적층 은으로 구성된 금속막(13)을 구비한다. 금속막(13)은 본 실시예에서 화소 전극으로서 또한 작용한다. 상기 기술된 구조를 갖는 반사형 액정 표시 장치는 통상 백색 모드 TN-ECB형이다. 상세하게는, 네마틱 액정층(3)은 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안 트위스트 배향 상태로 되고, 1/4 파장판으로 기능하며, 편광판(70) 및 1/4 파장판(80)과 협동하여 외광을 통과시켜 백색을 표시하게 한다. 전압이 인가될 때, 네마틱 액정층(3)은 수직 배향으로 변환하고 1/4 파장판의 기능을 상실하며, 편광판(70) 및 1/4 파장판(80)과 협동하여 외광을 통과시켜 흑색을 표시하게 한다.
다음, 도 4를 참조하여 각 부품이 상세하게 도시되어 있다. 상기 기술된 바와 같이, 편광판(70)은 패널(0)의 제1 기판(1)의 표면 상에 제공된다. 1/4 파장판(80)은 편광판(70)과 제1 기판(1) 간에 개재되어 있다. 1/4 파장판(80)은 광 대역형이고, 예를 들어 서로 겹쳐진 두개의 뻗은 중합막을 구비하고, 통상광과 이상광 사이의 1/4 파장 위상차를 제공한다. 1/4 파장판을 통과하는 광은 다시 선형 편광이 된다. 이 경우에, 편광 방향은 원형 편광 방향으로부터 90°회전한다. 상기 기술된 바와 같이, 편광 방향은 조합된 1/4 파장판 및 편광판을 사용함으로써 회전될 수 있으며, 이러한 기능은 표시에 이용된다. 이러한 시야점으로부터, 안정한 편광 방향 구조를 갖는 확산 반사층(10)이 본 발명에 이용된다.
양 유전 이방성을 갖는 수평 배향 네마틱 액정 분자(4)로 구성된 네마틱 액정층(3)이 패널(0)에 기본적으로 사용된다. 적당하게 설정된 두께를 갖는 네마틱 액정층(3)은 1/4 파장판으로서 기능한다. 본 실시예에서, 네마틱 액정층(3)의 굴절율 이방성 Δn은 약 0.7이고, 네마틱 액정층(3)의 두께 d는 3 ㎛이다. 따라서, 네마틱 액정층(3)의 지연 Δn*d는 0.2 내지 0.25 ㎛이다. 도면에 도시된 바와 같이, 트위스트 배향 네마틱 액정층(3)의 실제 지연값은 약 0.15 ㎛(150 nm)이다. 이러한 값은 외광의 중심 파장(약 600 nm)의 대략 1/4에 대응하고, 네마틱 액정층(3)은 1/4 파장판으로서 광학적으로 기능할 수 있다. 상부 및 하부 배향막(5) 간에 지지된 네마틱 액정층(3)은 소정의 트위스트 배향이 된다. 액정 분자(4)는 제1 기판(1)측 상의 배향막(5)의 러빙(rubbing) 방향을 따라 배열되고, 액정 분자(4)는 제2 기판(2)측 상의 배향막(6)의 러빙 방향을 따라 배향된다. 상부 및 하부 배향막(5 및 6) 간의 60°내지 70°의 배향 방향의 편차는 결국 소정의 트위스트 배향을 초래한다.
예를 들어, 확산된 안료를 함유하는 포토레지스트로 구성된 칼라 필터(9)는 투명 제1 기판(1)측 상에 형성된다. 반면에, 확산 반사층(10)은 반대측 상에 위치된 제2 기판(2)측 상에 형성된다. 요철 표면(convex/concave surface)을 갖는 확산 반사층(10)은 광 확산적이다. 따라서, 확산 반사층(10)은 표시 배경으로서 바람직한 백색 종이의 모습이며, 입사광이 넓은 각 범위에서 확산적으로 반사되기 때문에 넓은 시각 범위에 걸쳐 표시의 용이한 뷰잉 및 증가된 명도의 광 시야각을 제공한다. 도면에 도시된 바와 같이, 확산 반사층(10)은 요철 표면을 갖는 레진막(11) 및 레진막(11)의 표면 상에 형성된 금속막(13)을 구비한다. 상기 기술된 바와 같이, 금속막(13)은 화소 전극으로서 또한 역할한다. 확산 반사층(10)은 예를 들어 간극을 남기도록 격리되어 패턴된 포토레지스트로 구성된 사각주(square-pole) 형태 또는 실린더 형태의 레진막(11)이 롤링 기복(rolling relief)이 있는 요철 표면으로부터 리플로우되는 방법으로 형성된다. 사각주 형태 또는 실린더 형태의 레진막(11)의 리플로우후 남는 공간은 롤링 기복을 갖는 요철 표면을 얻기 위해 또 다른 레진(12)으로 채워진다. 요철은 10 내지 20°의 경각을 갖는다. 이러한 구조는 완전 확산 대신에 규정 반사 방향에 대해 한정된 각 범위 내에 확산적으로 외광을 반사하는 광 반사층을 제공한다.
최종적으로, 화소 전극을 구동시키기 위한 박막 트랜지스터(50)는 제2 기판(2)의 표면 상에 집적 방식으로 형성된다. 각 박막 트랜지스터(50)는 하부 게이트 구조를 갖는데, 이는 하부로부터 순차적으로 예를 들어 Mo로 구성된 게이트 전극(51), 예를 들어 SiOx및 SiNx으로 구성된 두개의 게이트 절연막(52 및 53), 다결정 실리콘으로 구성된 반도체 박막(54)을 구비한다. 박막 트랜지스터는 두개의 게이트 전극을 갖는 2중 게이트 구조를 갖는다. 채널 영역은 각 게이트 전극(51) 바로 위에 위치된 반도체 박막(54)의 영역 상에 제공된다. 각 채널 영역은 스톱퍼(55)에 의해 보호된다. 이러한 구조를 갖는 박막 트랜지스터(50) 및 보조 용량(60)은 예를 들어 SiO2로 구성된 층간 절연막(59)으로 덮여있다. 박막 트랜지스터의 소오스 영역 및 드레인 영역에 연통하는 콘택 홀이 층간 절연막(59) 상에 형성된다. 예를 들어, Al으로 구성된 배선(57)이 층간 절연막(59) 상에 형성되는데, 이는 콘택 홀을 통해 박막 트랜지스터(5)의 소오스 영역 및 드레인 영역에 접속된다. 배선(57)은 또 다른 층간 절연막(58)으로 덮여 있다. 층간 절연막(58) 상에, 상기 언급된 화소 전극이 패터닝에 의해 형성된다. 화소 전극은 배선(57)을 개재하여 박막 트랜지스터의 드레인 영역에 전기적으로 접속된다.
본 발명에 따르면, 네마틱 액정의 배향 처리 방향을 화면의 상 방향에 대해 입사측 기판에 약 168.5°와 반대측 기판에 약 51.5°로 설정함으로써, 수평 광 시야각을 갖는 이상적 TN-ECB형 통상 화이트 모드 반사형 액정 표시 장치가 실현될 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 반사형 액정 표시 장치에 있어서,
    외광 입사측에 위치하는 투명 제1 기판, 선정된 간극을 사이에 두고 상기 제1 기판에 접합되어 반사측에 위치된 제2 기판, 상기 간극 내에 유지되는 트위스트 배향 네마틱 액정, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 상에 형성되어 상기 네마틱 액정에 전압을 인가하기 위한 전극을 갖는 패널;
    상기 제1 기판측 상에 제공되는 편광판; 및
    상기 제1 기판측 상에 제공되는 1/4 파장판
    을 구비하되,
    어떠한 전압도 인가되지 않는 동안 상기 네마틱 액정은 트위스트 배향을 유지하고 상기 1/4 파장판으로서 기능하여 상기 편광판 및 상기 1/4 파장판과 협동적으로 상기 외광을 통과시켜 백색 표시를 행하고, 전압이 인가되는 동안 상기 네마틱 액정은 수직 배향으로 변환되고 상기 1/4 파장판의 기능을 상실하여 상기 편광판 및 상기 1/4 파장판과 협동적으로 상기 외광을 차단하여 흑색 표시를 행하며, 상기 제1 기판과 콘택하는 상기 네마틱 액정의 배향 방향은 상기 패널의 상 방향(upward direction)에 대해 168.5±10°의 범위로 설정되며, 상기 제2 기판과 콘택하는 상기 네마틱 액정의 배향 방향은 상기 패널의 상 방향에 대해 51.5±10°의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외광을 정규 반사 방향에 대해 한정된 각 범위에서 확산적으로 반사하는 광 반사층을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편광판의 투과축 방향은 상기 패널의 상 방향에 대해 125±10°의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
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