KR20090055490A - 액정 장치와 액정 장치의 제조 방법 및 전자기기 - Google Patents

액정 장치와 액정 장치의 제조 방법 및 전자기기 Download PDF

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가츠미 스즈키
다모츠 고토
도시히로 오다케
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 위상차 막의 외주부에서의 광 누설이 저감된 우수한 화질의 반투과 반사형의 액정 장치, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 적용예의 액정 장치(100)는 한 쌍의 기판인 소자 기판(10) 및 대향 기판(20)과, 소자 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 끼워진 액정층(50)과, 1개의 서브 화소(SG) 내에 반사 표시 영역(R) 및 투과 표시 영역(T)을 갖는 복수의 화소와, 반사 표시 영역(R)에 설치된 위상차 막(26)을 구비하고, 대향 기판(20)의 액정층(50) 측에, 위상차 막(26)을 구획하는 차광성의 격벽부(61)를 설치했다.
소자 기판, 대향 기판, 액정층, 위상차 막, 격벽부

Description

액정 장치와 액정 장치의 제조 방법 및 전자기기{LIQUID CRYSTAL DEVICE, METHOD FOR PORDUCING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 반사 표시 영역과 투과 표시 영역을 갖는 액정 장치와 액정 장치의 제조 방법 및 전자기기에 관한 것이다.
액정 장치로서는, 복수의 주사선과 복수의 신호선이 교차하는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대해 액정층을 사이에 두고 대향하는 대향 기판을 구비하고, 주사선과 신호선이 교차하는 교차부에, 외광(外光)을 반사하는 수단과 위상차(位相差) 막을 갖는 반사부를 각각 갖는 적색, 청색, 녹색의 화소가 배치되고, 적색 화소의 위상차 막에서의 위상차 값을 rR, 녹색 화소의 위상차 막에서의 위상차 값을 rG, 청색 화소의 위상차 막에서의 위상차 값을 rB라고 한 경우에, rR>rG, rG>rB, rR>rB 중 적어도 하나가 성립하며, 120㎚<rR<180㎚, 또한 110㎚<rG<170㎚,또한, 80㎚<rB<140㎚인 액정 표시 장치가 알려져 있다(특허문헌 1).
상기 액정 표시 장치는 적색, 청색, 녹색의 화소의 광학 특성을 고려하여, 이들 화소의 위상차 값을 규정함으로써, 반사 표시 시의 콘트라스트비의 저하 방지와 착색의 저감을 도모한 것이다.
또한, 다른 액정 장치로서는, 액정층과, 상기 액정층을 사이에 끼우는 제 1 기판 및 제 2 기판으로 이루어지고, 1 화소 내에 반사 표시부와 투과 표시부를 갖고, 반사 표시부에서의 액정층의 리타데이션(retardation)이 1/4 파장이며, 위상차 판의 리타데이션이 1/2 파장인 다른 액정 표시 장치가 알려져 있다(특허문헌 2).
상기 다른 액정 표시 장치는 소위 반투과형 IPS 방식을 채용하고 있고, 상기 광학 설계로 함으로써, 투과형 IPS 방식과 동등한 넓은 시야각을 실현할 수 있게 하고 있다.
이들 액정 표시 장치에서는, 액정층에 면(面)하는 측에 위상차 막(위상차 판)이 형성되어 있다. 이러한 내장형의 위상차 막의 형성 방법으로서, 특허문헌 1에서는, 고분자 액정 폴리머와 감광성 수지의 혼합물을 기판 상에 도포하여 사진 식각법(食刻法)에 의해 패터닝하는 예를 들고 있다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2006-292847호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허2005-338256호 공보
그러나, 상기 위상차 막의 형성 방법에서는, 사진 식각법에 의해 패터닝하면, 위상차 막의 외주부(外周部)에서, 막 두께가 변화되는 경우가 있었다. 이에 따라, 막 두께 변화에 기인하는 위상차 값의 변화가 발생하여, 실제의 표시에서, 광 누설에 의한 콘트라스트의 저하를 초래할 우려가 있었다.
또한, 적색, 청색, 녹색의 화소에 대응하여 위상차 막을 패터닝할 필요가 있고, 제조 공정이 복잡해진다는 과제가 있었다.
더 나아가서는, 사진 식각법에 의해 패터닝할 경우, 위상차 막 형성 재료의 대부분이 쓸모없어지게 된다는 과제가 있었다.
본 발명은 상술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.
[적용예 1] 본 적용예의 액정 장치는, 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층과, 1개의 화소 영역 내에 반사 표시 영역 및 투과 표시 영역을 갖는 복수의 화소와, 상기 반사 표시 영역에 설치된 위상차 막을 구비하고, 상기 위상차 막은 상기 한 쌍의 기판 중 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에 설치되고, 상기 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에, 상기 위상차 막을 구획하는 차광성의 격벽부를 설치한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 차광성의 격벽부에 의해 위상차 막이 구획되어 있기 때문 에, 위상차 막의 외주부에서의 막 두께 변화를 억제하고, 당해 외주부의 위상차 값의 변화에 의한 광 누설을 저감할 수 있다. 또한, 당해 광 누설이 투과 표시 영역에 누설되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 반사 표시 모드 및 투과 표시 모드 모두에서 소정의 콘트라스트를 얻을 수 있고, 우수한 화질의 액정 장치를 제공할 수 있다.
[적용예 2] 상기 적용예의 액정 장치에 있어서, 복수 색의 필터 엘리먼트를 구비한 컬러 필터가 상기 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에 설치되고, 상기 격벽부는 상기 복수 색의 필터 엘리먼트를 각각 구획하는 동시에, 상기 위상차 막을 구획하고 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 격벽부는 필터 엘리먼트와 위상차 막을 동시에 구획하고 있다. 따라서, 컬러 표시가 가능한 우수한 화질의 액정 장치를 간소한 구성으로 제공할 수 있다.
[적용예 3] 상기 적용예의 액정 장치에 있어서, 상기 한쪽의 기판의 상기 반사 표시 영역에 설치된 상기 필터 엘리먼트는 상기 액정층을 향하여 상기 위상차 막 상에 적층되어 있는 것으로 할 수도 있다.
액정 장치에 있어서, 액정층에 면하여 설치되는 각종의 기능층은 액정층에 불순물을 확산시키지 않는 구성을 갖는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 반사 표시 영역에 설치된 필터 엘리먼트는 위상차 막을 보호할 수 있다. 따라서, 필터 엘리먼트를 보호층으로서 기능시킴으로써, 위상차 막으로부터의 불순물의 확산을 방지할 수 있다. 따라서, 위상차 막을 형성하는 재료의 선택의 자유도를 높일 수 있다.
[적용예 4] 상기 적용예의 액정 장치에 있어서, 상기 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에, 상기 위상차 막의 지상축(遲相軸)의 방향을 규정하는 배향막이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 배향막에 의해 위상차 막의 지상축의 방향이 규정되고, 지상이 적은 위상차 막으로 할 수 있다. 또한, 배향막에 의해 위상차 막의 지상축의 방향을 규정하기 때문에, 다양한 위상차 막 형성 재료를 선택할 수 있다. 예를 들어, 열경화 타입, 광경화 타입 등을 들 수 있다.
[적용예 5] 상기 적용예의 액정 장치에 있어서, 상기 복수의 화소의 상기 필터 엘리먼트 중 적어도 1색에 대응하여 설치된 상기 위상차 막은 다른 색의 상기 필터 엘리먼트에 대응하여 설치된 상기 위상차 막에 대하여 막 두께가 상이하게 되어 있다고 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 필터 엘리먼트의 흡수 파장에 따라, 최적인 위상차 막의 막 두께를 설정할 수 있어, 더 우수한 화질의 액정 장치를 제공할 수 있다.
[적용예 6] 상기 적용예의 액정 장치에 있어서, 상기 위상차 막과 상기 액정층 사이에, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께를 조정하는 액정층 두께 조정층이 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 설치되어 있다고 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 위상차 막 형성 재료에 의해 소정의 위상차 값이 얻어지는 막 두께가 상이하게 되어 있어도, 또는 위상차 막의 막 두께가 필터 엘리먼트의 색에 의해 상이하게 되어 있어도, 액정층 두께 조정층을 설치함으로써, 반사 표시 영역에서 소정의 액정층의 두께를 확보할 수 있다.
[적용예 7] 상기 적용예의 액정 장치에 있어서, 상기 액정층 두께 조정층은 상기 투과 표시 영역의 상기 액정층의 두께에 대하여, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께가 절반으로 되도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 투과 표시 영역에서의 투과광의 위상과, 반사 표시 영역에서 배(倍)의 광로를 갖는 반사광의 위상을 위상차 막으로 보상하여 동일하게 할 수 있다. 즉, 투과광에 대한 반사광의 위상의 어긋남을 해소하여 우수한 화질의 액정 장치를 제공할 수 있다.
[적용예 8] 본 적용예의 액정 장치의 제조 방법은, 1개의 화소 영역 내에 반사 표시 영역 및 투과 표시 영역을 갖는 복수의 화소를 구비한 액정 장치의 제조 방법으로서, 한 쌍의 기판 중 한쪽의 기판의 표면에, 복수의 상기 화소 영역을 구획하는 동시에, 상기 반사 표시 영역과 상기 투과 표시 영역을 구획하도록 차광성의 격벽부를 형성하는 격벽부 형성 공정과, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 위상차 막을 형성하는 위상차 막 형성 공정과, 상기 한 쌍의 기판을 액정층을 통하여 접합하는 조립 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의하면, 위상차 막 형성 공정에서는, 반사 표시 영역에서, 외주부가 격벽부에 의해 구획된 위상차 막을 형성할 수 있다. 따라서, 위상차 막의 외주부에서의 막 두께 변화를 억제하여, 당해 외주부의 위상차 값의 변화에 의한 광 누설을 저감할 수 있다. 또한, 당해 광 누설이 투과 표시 영역에 누설되는 것을 방 지할 수 있다. 즉, 반사 표시 모드 및 투과 표시 모드 모두에서 소정의 콘트라스트를 얻을 수 있고, 우수한 화질의 액정 장치를 제조할 수 있다.
[적용예 9] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 복수의 화소 영역에 복수 색의 필터 엘리먼트를 갖는 컬러 필터를 형성하는 컬러 필터 형성 공정을 더 구비하고, 상기 격벽부 형성 공정은 상기 필터 엘리먼트의 막 두께를 초과하는 높이로 상기 격벽부를 형성하고, 상기 위상차 막 형성 공정은 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역의 상기 필터 엘리먼트에 적층하도록 상기 위상차 막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의하면, 격벽부 형성 공정에서는, 필터 엘리먼트와 위상차 막을 동시에 구획하도록 격벽부가 형성된다. 따라서, 필터 엘리먼트 및 위상차 막에 대하여, 각각 격벽부를 형성하는 경우에 비하여, 제조 공정을 간략화할 수 있다.
[적용예 10] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 복수의 화소 영역에 복수 색의 필터 엘리먼트를 갖는 컬러 필터를 형성하는 컬러 필터 형성 공정을 더 구비하고, 상기 격벽부 형성 공정은 상기 위상차 막의 막 두께를 초과하는 높이로 상기 격벽부를 형성하고, 상기 컬러 필터 형성 공정은 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역의 상기 위상차 막에 적층하도록, 상기 필터 엘리먼트를 형성할 수도 있다.
이 방법에 의하면, 반사 표시 영역에서, 필터 엘리먼트는 위상차 막 상에 적층된다. 따라서, 필터 엘리먼트를 위상차 막의 보호층으로서 형성할 수 있다.
[적용예 11] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 컬러 필 터 형성 공정은 필터 엘리먼트 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 복수의 화소 영역에 도포하고, 도포된 상기 액상체를 고화함으로써, 상기 필터 엘리먼트를 형성하는 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 액적 토출법을 이용하여 필터 엘리먼트를 형성하기 때문에, 포토리소그래피법에 비하여, 마스크류를 불필요로 하는 동시에 필터 엘리먼트 형성 재료의 낭비를 줄여 효율적으로 필터 엘리먼트를 형성할 수 있다.
[적용예 12] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 위상차 막을 형성하기 전에 상기 위상차 막의 지상축의 방향을 규정하는 배향막을 형성하는 배향막 형성 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 배향막 형성 공정에서는, 위상차 막의 지상축의 방향을 규정하는 배향막이 형성되고, 지상의 교란이 적은 위상차 막으로 할 수 있다. 또한, 배향막에 의해 위상차 막의 지상축의 방향을 규정하기 때문에, 다양한 위상차 막 형성 재료를 선택할 수 있다.
[적용예 13] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 배향막 형성 공정은 광경화성의 배향막 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 도포하고, 도포된 상기 액상체를 건조시킨 후에 광을 조사함으로써 경화시켜, 상기 배향막을 형성하는 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 액적 토출법을 이용하여, 반사 표시 영역에만 선택적으로 배향막을 형성할 수 있다. 즉, 위상차 막의 지상축의 방향을 규정하는 배향막을 복수의 화소 영역에 걸쳐 형성하는 경우에 비하여, 배향막 형성 재료의 낭비를 줄일 수 있다.
[적용예 14] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 위상차 막 형성 공정은 위상차 막 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 도포하는 도포 공정과, 도포된 상기 액상체를 고화하여 상기 위상차 막을 형성하는 성막 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 액적 토출법을 이용하여, 반사 표시 영역에만 선택적으로 위상차 막을 형성할 수 있다. 즉, 위상차 막 형성 재료를 한 쌍의 기판 중 한쪽의 기판에 대하여 전체 면에 도포하여 패터닝하는 경우에 비하여, 제조 공정을 간략화하는 동시에 위상차 막 형성 재료의 낭비를 줄일 수 있다.
[적용예 15] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 도포 공정은 상기 반사 표시 영역에서의 적어도 1색의 표시색에 대응하여 도포하는 상기 액상체의 도포량을, 다른 표시색에 대응하는 상기 액상체의 도포량과 상이하게 할 수도 있다.
이 방법에 의하면, 적어도 1색의 표시색에 대응하여 형성된 위상차 막의 막 두께를, 다른 표시색에 대응하여 형성된 위상차 막의 막 두께에 대하여 상이하게 할 수 있다. 즉, 표시색의 파장에 따라, 최적인 위상차 막의 막 두께를 설정할 수 있어, 더 우수한 화질의 액정 장치를 제조할 수 있다.
[적용예 16] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역 내의 상기 위상차 막에 적층하도록 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께를 조정하기 위한 액정층 두께 조정층을 형성하는 액정층 두께 조정층 형성 공정을 더 구비할 수도 있다.
이 방법에 의하면, 액정층 두께 조정층 형성 공정을 마련함으로써, 위상차 막 형성 재료에 의해 소정의 위상차 값이 얻어지는 막 두께가 상이하게 되어 있어도, 또는 표시색에 의해 위상차 막의 막 두께가 상이하게 되어 있어도, 액정층 두께 조정층을 형성함으로써, 반사 표시 영역에서 소정의 액정층의 두께를 확보할 수 있다.
[적용예 17] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 액정층 두께 조정층 형성 공정은 상기 투과 표시 영역의 상기 액정층의 두께에 대하여, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께가 절반으로 되도록 상기 액정층 두께 조정층을 형성하는 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 투과 표시 영역에서의 투과광의 위상과, 반사 표시 영역에서 배의 광로를 갖는 반사광의 위상을 위상차 막으로 보상하여 동일하게 할 수 있다. 즉, 투과광에 대한 반사광의 위상의 어긋남을 해소하여 우수한 화질의 액정 장치를 제조할 수 있다.
[적용예 18] 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 액정층 두께 조정층 형성 공정은 액정층 두께 조정층 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 도포하고, 도포된 상기 액상체를 고화함으로써, 상기 액정층 두께 조정층을 형성하는 것이 바람직하 다.
이 방법에 의하면, 액적 토출법을 이용하여, 반사 표시 영역에만 선택적으로 액정층 두께 조정층을 형성할 수 있다. 즉, 액정층 두께 조정층 형성 재료를 한 쌍의 기판의 한쪽의 기판에 대하여 전체 면에 도포하여 패터닝하는 경우에 비하여, 제조 공정을 간략화하는 동시에 액정층 두께 조정층 형성 재료의 낭비를 줄일 수 있다.
[적용예 19] 본 적용예의 전자기기는, 상기 적용예의 액정 장치, 또는 상기 적용예의 액정 장치의 제조 방법을 이용하여 제조된 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 화질이 우수하고, 제조 공정이 간략화된 액정 장치를 구비하고 있기 때문에 경쟁력이 있는 전자기기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시 형태에 대해서 도면을 따라 설명한다.
(실시 형태 1)
<액정 장치>
우선, 본 실시 형태의 액정 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 액정 장치의 전기적인 구성을 나타내는 등가 회로도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 액정 장치(100)는 복수의 서브 화소(SG)를 갖고 있다. 각 서브 화소(SG)는 화소 전극(9)과, 공통 전극(19)과, 화소 전극(9)을 스위칭 제어하기 위한 TFT(Thin Film Transistor)(30)를 갖고 있다. 화 소 전극(9)과 공통 전극(19) 사이에는 액정층(50)이 삽입되어 있다. 공통 전극(19)은 주사선 구동 회로(90)로부터 연장되는 공통선(3b)과 전기적으로 접속되어 있고, 각 서브 화소(SG)에서 공통의 전위로 유지되도록 되어 있다.
데이터선 구동 회로(70)로부터 연장되는 데이터선(6a)이 TFT(30)의 소스와 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로(70)는 화상 신호(S1, S2, …, Sn)를, 데이터선(6a)을 통하여 각 서브 화소(SG)에 공급한다. 상기 화상 신호(S1∼Sn)는 이 차례로 선순차로 공급해도 관계없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a)끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 할 수도 있다.
또한, TFT(30)의 게이트에는, 주사선 구동 회로(90)로부터 연장되는 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있다. 주사선 구동 회로(90)로부터 소정의 타이밍에서 주사선(3a)에 펄스적으로 공급되는 주사 신호(G1, G2, …, Gm)가 이 차례로 선순차로 TFT(30)의 게이트에 인가되도록 되어 있다. 화소 전극(9)은 TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있다.
스위칭 소자인 TFT(30)가 주사 신호(G1, G2, …, Gm)의 입력에 의해 일정 기간만 온(on) 상태로 됨으로써, 데이터선(6a)으로부터 공급되는 화상 신호(S1, S2, …, Sn)가 소정의 타이밍에서 화소 전극(9)에 기입되도록 되어 있다. 화소 전극(9)을 통하여 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호(S1, S2, …, Sn)는 화소 전극(9)과 액정을 통하여 대향하는 공통 전극(19) 사이에서 일정 기간 유지된다.
도 2는 화소의 구조를 나타내는 개략 평면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 액정 장치(100)는 R(적색), G(녹색), B(청색), 3색의 컬러 필터(22R, 22G, 22B)에 대응하는 3개의 서브 화소(SG)에 의해 구성된 복수의 화소를 갖고 있다. 각 서브 화소(SG)에는, 대략 사다리 형상으로 형성된 복수의 슬릿(간극(間隙))(29)을 갖는 직사각형의 화소 전극(9)이 설치되어 있다. 화소 전극(9)의 외주를 둘러싸도록 하여, 주사선(3a)과 공통선(3b)과 복수의 데이터선(6a)이 배치되어 있다.
주사선(3a)과 데이터선(6a)의 교차부 근방에 TFT(30)가 형성되어 있고, TFT(30)는 데이터선(6a) 및 화소 전극(9)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 평면으로부터 본 경우에 화소 전극(9)과 거의 겹치는 위치에 직사각 형상의 공통 전극(19)이 형성되어 있다.
화소 전극(9)은 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 도전막이다. 1개의 서브 화소(SG)의 화소 전극(9)에 17개의 슬릿(29)이 형성되어 있다. 각 슬릿(29)은 주사선(3a) 및 데이터선(6a)의 쌍방과 교차하는 방향(도면 중 경사 방향)으로 연장되고, Y축 방향에서 등간격으로 배열되도록 형성되어 있다. 각 슬릿(29)은 거의 동일한 폭으로 형성되고, 서로 평행하다. 이에 따라, 화소 전극(9)은 복수개(도시에서는 16개)의 띠 형상 전극부(9c)를 갖게 된다. 슬릿(29)이 일정한 폭을 갖고 등간격으로 배열되어 있기 때문에, 띠 형상 전극부(9c)도 일정한 폭을 갖고 등간격으로 배열되어 있다. 본 실시 형태에서는, 슬릿(29)의 폭과 띠 형상 전극부(9c)의 폭은 모두 4㎛이다.
공통 전극(19)은 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 평면으로부터 본 경우 대략 직사각 형상의 투명 공통 전극(19t)과, 알루미늄이나 은 등의 광 반사성을 갖는 금속 재료로 이루어지는 평면으로부터 본 경우 대략 직사각 형상의 반사 공통 전극(19r)으로 이루어진다. 투명 공통 전극(19t)과 반사 공통 전극(19r)은 서로의 단부(端部)에서 전기적으로 접속되어 있다.
반사 공통 전극(19r)은 주사선(3a)과 평행하게 연장되는 공통선(3b)과 일체로 형성되어 있다. 따라서, 투명 공통 전극(19t)과 반사 공통 전극(19r)으로 이루어지는 공통 전극(19)은 공통선(3b)과 전기적으로 접속되어 있다.
반사 공통 전극(19r)의 형성 영역이 당해 서브 화소(SG)의 반사 표시 영역(R)을 구성하고 있고, 투명 공통 전극(19t)의 형성 영역이 투과 표시 영역(T)을 구성하고 있다. 즉, 액정 장치(100)는 반사 공통 전극(19r)이 반사층으로서 기능하고, 각 서브 화소(SG) 내에 반사 표시 영역(R)과 투과 표시 영역(T)을 구비하고 있다.
또한, 공통선(3b)과 반사 공통 전극(19r)을 각각의 도전막을 이용하여 형성하고, 이들을 전기적으로 접속할 수도 있다. 그 방법으로서는, 반사 공통 전극(19r)과 공통선(3b)을 층간절연막을 통하여 상이한 배선층에 형성하고, 층간절연막에 개구한 콘택트 홀을 통하여 양자(兩者)를 접속하는 방법을 들 수 있다. 또한, 투명 공통 전극(19t)이 반사 공통 전극(19r)을 덮어 형성되어 있을 수도 있다.
TFT(30)는 주사선(3a) 상에 부분적으로 형성된 섬 형상의 어모퍼스(amorphous) 실리콘막으로 이루어지는 반도체층(35)과, 데이터선(6a)을 분기(分岐)하여 반도체층(35) 위로 연장된 소스 전극(31)과, 반도체층(35) 위로부터 화소 전극(9)의 형성 영역으로 연장되는 직사각 형상의 드레인 전극(32)을 구비하고 있다.
주사선(3a)은 반도체층(35)과 대향하는 위치에서 TFT(30)의 게이트 전극으로서 기능한다. 드레인 전극(32)과 화소 전극(9)은 양자가 평면적으로 겹치는 위치에 형성된 화소 콘택트 홀(47)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도시한 서브 화소(SG)에서, 평면으로부터 본 경우에 화소 전극(9)과 공통 전극(19)이 겹치는 영역이 당해 서브 화소(SG)의 용량으로서 기능하기 때문에, 화상 신호를 유지하기 위해 별도 유지 용량을 서브 화소(SG)의 형성 영역 내에 설치할 필요가 없어, 높은 개구율을 얻을 수 있다.
도 3을 참조하여, 액정 장치(100)의 구조를 더 상세하게 설명한다. 도 3은 액정 장치의 구조를 나타내는 개략 단면도이다. 상세하게는, 도 3의 (a)는 도 2의 A-A'선에서 자른 단면도, 도 3의 (b)는 도 2의 B-B'선에서 자른 단면도이다.
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액정 장치(100)는 한 쌍의 기판인 대향 기판(20)과, 화소 전극(9) 및 공통 전극(19)을 갖는 소자 기판(10)에 의해, 액정층(50)을 사이에 끼우고 있다. 대향 기판(20)은 컬러 필터(22)와, 컬러 필터(22)(필터 엘리먼트(22G))를 서브 화소(SG)마다(색마다) 구획하는 격벽부(61)를 구비하고 있다. 컬러 필터(22) 상(액정층(50) 측)에는, 반사 표시 영역(R)에 대응하여 위상차 막(26)(26G)과 액정층 두께 조정층으로서의 셀 두께 조정층(27)(27G)이 선택적으로 형성되어 있다. 격벽부(61)는 이들 위상차 막(26), 셀 두께 조정층(27)도 구획하도록 설치되어 있다. 따라서, 투과 표시 영역(T)의 셀 두께(액정층(50)의 두께)(d)에 대하여 반사 표시 영역(R)의 셀 두께가 얇게 되어 있고, 본 실시 형태에서는, 약 d/2, 즉, 절반으로 되어 있다.
이와 같이 반사 표시를 행하는 액정 장치(100)에서는, 광학 설계 상, 반사 흑색 표시를 행할 때에 반사 공통 전극(19r)에 도달하는 외광이 모든 가시 파장 영역에서 대략 원(圓) 편광일 필요가 있다. 반사 공통 전극(19r)에 도달한 외광이 타원 편광이면 흑색 표시에 착색이 생기고, 고(高)콘트라스트인 반사 표시를 얻는 것이 곤란해지기 때문이다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 선택적으로 위상차 막(26)과 셀 두께 조정층(27)을 형성하고, 반사 표시 영역(R)에서의 셀 두께가 투과 표시 영역(T)에 비하여 얇아지도록 구성하고 있다. 이에 따라, 상측 편광판(24)과 위상차 막(26)과 반사 표시 영역(R) 내의 액정층(50)에서 광대역(廣帶域) 원 편광을 형성하도록 하여 반사 공통 전극(19r)에 도달하는 외광을 모든 가시 파장 영역에서 원 편광에 근접시키고 있다.
투명한 글래스 등으로 이루어지는 소자 기판(10) 상에는, 주사선(3a), 공통 전극(19) 및 공통선(3b)이 형성되어 있다. 이들 주사선(3a), 공통 전극(19) 및 공통선(3b)을 덮어, 실리콘 산화물막 등으로 이루어지는 절연 박막(11)이 형성되어 있다. 절연 박막(11) 상에는, TFT(30)를 구성하는 섬 형상의 반도체층(35)과, 반도체층(35)과 일부가 겹치도록 소스 전극(31)(데이터선(6a))과, 드레인 전극(32)이 형성되어 있다. 이들 반도체층(35), 소스 전극(31) 및 드레인 전극(32)을 덮어, 실리콘 산화물막이나 수지막으로 이루어지는 층간절연막(12)이 형성되어 있다. 층간절연막(12) 상에는, 화소 전극(9)이 형성되고, 층간절연막(12)을 관통하여 드레인 전극(32)에 도달하는 화소 콘택트 홀(47)을 통하여, 화소 전극(9)과 드레인 전 극(32)이 전기적으로 접속되어 있다. 공통 전극(19)에서의 투명 공통 전극(19t)과 반사 공통 전극(19r)의 경계는 투과 표시 영역(T)과 반사 표시 영역(R)을 구획하는 격벽부(61)의 정확히 바로 아래에 위치하고 있다.
화소 전극(9)을 덮어, 폴리이미드 등으로 이루어지는 배향막(18)이 형성되어 있다. 배향막(18)은 러빙 처리 등의 배향 처리가 실시되어 액정을 소정 방향으로 배향시키도록 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 배향막(18)에 의한 배향 규제 방향은 주사선(3a)의 연장 방향과 평행하고, 화소 전극(9)의 슬릿(29)의 연장 방향이 교차하는 방향이다.
소자 기판(10)과 마찬가지로, 투명한 글래스 등으로 이루어지는 대향 기판(20) 상에는, 액정층(50) 측을 향하여 컬러 필터(22)(필터 엘리먼트(22G))와, 배향막(23)과, 위상차 막(26)(26G)과, 셀 두께 조정층(27)(27G)과, 이들 각 구성요소를 구획하는 격벽부(61)와, 배향막(28)이 형성되어 있다. 또한, 대향 기판(20)의 표면(액정층(50) 측에 대하여 반대 측의 표면)에는, 상측 편광판(24)이 부착되어 있다. 상측 편광판(24) 및 소자 기판(10) 측 하측 편광판(14)의 광학적인 배치는 크로스 니콜(crossed Nicol)로 되어 있다.
격벽부(61)는 블랙 매트릭스(BM)라고 하는 것이다. 그 형성 방법은 예를 들어, 대향 기판(20)의 표면에 차광성 재료로서 흑색 안료 등을 포함하는 수지 재료를, 오프셋 등의 인쇄법으로 패터닝하는 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 수지 재료로서 감광성을 갖는 것을 선택하면, 전체 면에 도포된 상기 수지 재료를 포토리소그래피법으로 패터닝하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에서는, 격벽부(61)를 컬 러 필터(22)(필터 엘리먼트(22G))와, 배향막(23)과, 위상차 막(26)(26G)과, 셀 두께 조정층(27)(27G)을 구획하도록, 그 높이를 조정한다. 따라서, 두꺼운 막으로 되도록, 복수회에 걸쳐 적층함으로써 형성할 수도 있다. 또한, 투과 표시 영역(T)과 반사 표시 영역(R)을 구획하는 격벽부(61)의 Y축 방향에서의 길이(환언하면, 폭)는 당해 격벽부(61)의 바로 아래에 투명 공통 전극(19t)과 반사 공통 전극(19r)의 경계가 위치하도록, 소자 기판(10)과 대향 기판(20)의 조립 시의 Y축 방향의 위치 정밀도를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.
컬러 필터(22)는 각 색의 필터 엘리먼트 형성 재료(착색 재료)를 포함하는 수지 재료를, 상기 격벽부(61)의 개구부를 메우도록 형성한다. 형성 방법으로서는, 상기 수지 재료를 포함하는 액상체를 액적 토출법(잉크젯법)을 이용하여 도포하고, 도포된 액상체를 건조시켜 컬러 필터(22)를 형성하는 방법을 들 수 있다. 이러한 액적 토출법을 이용하면, 포토리소그래피법을 이용하여 형성하는 경우에 비하여, 격벽부(61)에 의해 구획된 서브 화소 영역에 필요량의 상기 액상체를 낭비 없이 도포하는 것이 가능하다. 또한, 포토마스크를 필요로 하지 않아, 노광·현상 등의 제조 공정을 생략할 수도 있다.
위상차 막(26)은 반사 표시 영역(R)에 대응하여 컬러 필터(22) 상에 선택적으로 형성되어 있다. 위상차 막(26)은 위상차 막(26)을 투과하는 광에 대하여 거의 1/2파장(λ/2)의 위상차(리타데이션)를 부여하는 것이고, 한 쌍의 기판에 의해 액정층(50)을 사이에 끼운 셀의 내면 측에 설치된 소위 내장 위상차 막이다.
이러한 위상차 막(26)은 위상차 막 형성 재료로서의 중합성 액정 화합물을 포함하는 액상체(유기 용액)를 액적 토출법(잉크젯법)을 이용하여, 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 형성된 배향막(23) 상에 도포하고, 소정 방향으로 배향시킨 상태에서 고화하는 방법에 의해 형성한다. 상세하게는, 후술하는 액정 장치의 제조 방법에 의해 설명한다.
또한, 중합성 액정 화합물의 배향 방향(위상차 막(26)의 지상축의 방향)을 규제하는 배향막(23)은 액정층(50)에 면하는 배향막(18, 28)과 동일한 막 재료를 사용할 수 있다. 그 경우에는, 배향막(23)의 표면을 러빙하여, 배향 방향(지상축의 방향)을 정한다. 또한, 배향막(23)에 한하지 않고, 컬러 필터(22)의 표면에, 실리콘 산화물 등을 경사 증착하는 방법이나, 감광성 배향막 재료를 도포하여, 편광 자외선을 조사함으로써, 광 배향시키는 방법 등이 있다. 본 실시 형태에서는, 격벽부(61)에 의해 구획된 영역에 배향막(23)을 선택적으로 형성하는 것이 바람직하기 때문에, 위상차 막(26)의 형성 방법과 마찬가지로, 감광성 배향막 재료를 포함하는 액상체를 액적 토출법을 이용하여 도포하는 방법을 채용했다.
위상차 막(26)을 투과하는 광에 대하여 부여하는 위상차의 값(이후, 위상차 값이라고 함)은 그 구성 재료인 중합성 액정 화합물의 종류나, 위상차 막(26)의 층 두께에 의해 조정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 위상차 막(26)의 목표 위상차 값은 투과 표시 영역(T)에서의 액정층(50)의 위상차 값(λ/2)과 동등하게 되어 있다. 또한, 파장(λ)은 550㎚를 기준으로 하고 있고, 액정층(50)의 위상차 값은 액정 분자의 복(複)굴절율(Δn)에 셀 두께(d)를 곱함으로써 구해진다. 따라서, 반사 표시 영역(R)의 액정층(50)의 위상차 값은 λ/4가 된다.
도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 위상차 막(26) 및 셀 두께 조정층(27)은 3색(R, G, B)의 컬러 필터(22)에 대응하는 각 서브 화소(SG)의 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 설치되어 있다.
컬러 필터(22)에서의 각 색의 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)의 막 두께는 거의 동일하지만, 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)마다 형성된 위상차 막(26)의 막 두께는 이 경우, 색마다 상이하다. 구체적으로는, 위상차 막(26R)>위상차 막(26G)>위상차 막(26B)의 차례로 되어 있다. 이것은 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)마다의 흡수 파장을 고려하여, 최적인 위상차 값이 부여되도록, 위상차 막(22)의 막 두께를 색마다 상이하게 했다. 이에 따라, 컬러 표시에서의 색 순도(純度)를 개선할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이 반사 표시 영역(R)에서의 셀 두께를 d/2로 하기 때문에, 셀 두께 조정층(27)의 층 두께를 색마다 상이하게 할 필요가 있다. 구체적으로는, 셀 두께 조정층(27)의 층 두께는 셀 두께 조정층(27B)>셀 두께 조정층(27G)>셀 두께 조정층(27R)의 차례로 되어 있다. 이러한 위상차 막(26), 셀 두께 조정층(27)의 두께의 조정은 적어도 1색(표시색)의 필터 엘리먼트에 대하여 행하면, 상당한 효과를 나타낸다.
셀 두께 조정층(27)은 광 투과성 또한 등방성을 갖는 수지 재료가 바람직하다. 위상차 막(26)을 덮는 보호층으로서 물리적인 강도를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 아크릴계의 수지 재료가 적절하게 사용된다. 본 실시 형태에서는, 격벽부(61)에 의해 구획된 영역에 셀 두께 조정층(27)을 선택적으로 형성하기 때문 에, 역시 액적 토출법을 채용하는 것이 바람직하다. 그 경우에는, 셀 두께 조정층 형성 재료로서의 상기 수지 재료를 포함하는 액상체를 사용한다.
다음으로, 상기 액정 장치(100)에 대해서, 광학 설계의 조건을 정리하여 설명한다. 도 4는 액정 장치의 광학 설계 조건의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 액정 장치(100)의 광학 설계 조건은 상측 편광판(24)의 편광축과 하측 편광판(14)의 편광축이 직교하고 있다. 반사 표시 영역(R)에 설치된 위상차 막(26)의 지상축은 상측 편광판(24)의 편광축에 대하여 22.5°의 각도로 교차하고 있다. 지상축은 화소 전극(9)에 설치된 슬릿(29)(도 2 참조)에 대하여 45°의 각도로 교차하도록 설정되어 있다. 액정층(50)에서의 액정 분자의 지상축의 배향 방향은 화소 전극(9)과 공통 전극(19) 사이에 소정의 구동 전압이 인가되지 않은 오프(off) 상태에서는, 하측 편광판(14)의 편광축에 대하여 평행한 상태로 되어 있다. 화소 전극(9)과 공통 전극(19) 사이에 소정의 구동 전압이 인가된 온(on) 상태에서는, 상측 편광판(24)의 편광축에 대하여 45°의 각도로 교차하게 된다. 이에 따라, 오프 상태에서는, 하측 편광판(14)을 투과하여 편광된 투과광(직선 편광)은 액정층(50)에서 λ/2의 위상이 부여되고, 투과광의 진동 방향이 상측 편광판(24)의 편광축과 직교하는 방향으로 변환되기(흡수 축과 평행으로 됨) 때문에 차광된다. 한편, 반사 표시 영역(R)에서 상측 편광판(24)을 투과하여 편광한 입사광(직선 편광)은 위상차 막(26)과 액정층(50)에 의해 각각 λ/2와 λ/4의 위상이 부여되고, 가시 파장의 거의 전체 영역에서 대략 원 편광으로 되어 반사 공통 전극(19r)에 입사한다. 반사 공통 전극(19r)에서 반사한 반사광은 다시 상측 편광 판(24)에 입사할 때에 상측 편광판(24)의 편광축에 대하여 수직인 편광으로 변환되기 때문에, 광이 투과하지 않는다. 따라서, 소위 흑색 표시 상태(노멀리 블랙)로 된다. 온 상태에서는, 액정 분자의 지상축의 배향 방향이 상측 편광판(24) 및 하측 편광판(14) 각각에 대하여 45°로 되기 때문에, 컬러 필터(22)를 투과한 투과광 및 반사광의 진동 방향은 상측 편광판(24)의 편광축과 평행으로 되어 상측 편광판(24)을 투과한다. 따라서, 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)의 색에 대응한 컬러 표시 상태로 된다.
이상, 본 실시 형태의 액정 장치(100)는, 서브 화소(SG)마다 투과 표시 영역(T)과 반사 표시 영역(R)을 갖고, 반사 표시 영역(R)에 대응하여 셀 내에 위상차 막(26)을 갖는 소위 FFS(Fringe Field Switching) 방식이라고 하는 것이다. 광학 설계가 최적화되고, 위상차 막(26)이 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 형성되어 있다. 따라서, 위상차 막(26)의 외주부에서의 위상차 값의 변화가 억제되어, 표시에 영향을 주기 어렵다. 따라서, 흑색 표시 시에서의 위상차 막(26)의 외주부의 광 누설에 의한 콘트라스트 저하가 적은 투과 표시 및 반사 표시를 실현하고 있다.
<액정 장치의 제조 방법>
다음으로, 본 실시 형태의 액정 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 5는 액정 장치의 제조 방법을 나타내는 플로차트, 도 6의 (a)∼(e) 및 도 7의 (f)∼(j)는 액정 장치의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 액정 장치(100)의 제조 방법은, 격벽부(61)를 형성하는 격벽부 형성 공정(스텝 S1)과, 격벽부(61)에 의해 구획된 영역에 컬러 필터(22)를 형성하는 컬러 필터 형성 공정(스텝 S2)을 구비하고 있다. 제 1 배향막으로서의 배향막(23)을 형성하는 제 1 배향막 형성 공정(스텝 S3)과, 위상차 막 형성 재료를 포함하는 액상체를 도포하는 도포 공정과, 도포된 액상체를 건조시켜 위상차 막을 형성하는 위상차 막 형성 공정(스텝 S4)을 구비하고 있다. 또한, 형성된 위상차 막(26) 상에 셀 두께 조정층(27)을 형성하는 셀 두께 조정층 형성 공정(스텝 S5)과, 제 2 배향막으로서의 배향막(28)을 형성하는 제 2 배향막 형성 공정(스텝 S6)과, 소자 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 액정을 충전하여 조립하는 액정 충전 조립 공정(스텝 S7)을 구비하고 있다.
도 5의 스텝 S1은 격벽부 형성 공정이다. 스텝 S1에서는, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 복수의 개구부(61a)를 갖는 격벽부(61)를 형성한다. 구체적으로는, 대향 기판(20)의 표면에, 차광성을 갖는 격벽부 형성 재료를 오프셋 등의 인쇄법을 이용하여 도포, 패터닝하는 방법, 감광성을 갖는 격벽부 형성 재료를 소정의 막 두께로 도포하여, 노광·현상함으로써 격벽부(61)를 패터닝하는 방법을 들 수 있다. 격벽부(61)는 상술의 서브 화소(SG)를 구획하여 개구하는 동시에, 반사 표시 영역(R)과 투과 표시 영역(T)을 구획하도록 형성한다(도 3 참조). 격벽부(61)의 막 두께 즉 높이(h)는 이후에 형성되는 컬러 필터(22)의 각 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B), 배향막(23), 위상차 막(26), 셀 두께 조정층(27)을 구획할 수 있는 높이로 되도록 조정한다. 그리고, 스텝 S2로 진행된다.
도 5의 스텝 S2는 컬러 필터 형성 공정이다. 스텝 S2에서는, 우선, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 필터 엘리먼트 형성 재료를 포함하는 3색의 액상체(4R, 4G, 4B)를 각각 원하는 개구부(61a)(환언하면 서브 화소 영역)에 도포한다. 본 실시 형태에서는, 3색의 액상체(4R, 4G, 4B)를 각각 상이한 토출 헤드(1R, 1G, 1B)에 충전하고, 각 토출 헤드(1R, 1G, 1B)와 대향 기판(20)을 상대적으로 주사함으로써, 각 토출 헤드(1R, 1G, 1B)에 설치된 복수의 노즐(2)로부터 액적으로 토출한다. 3색의 액상체(4R, 4G, 4B)를 거의 동시에 토출할 수도 있고, 개별적으로 토출할 수도 있다. 토출 헤드(1R, 1G, 1B)로서 예를 들어, 잉크젯 헤드를 사용하면, 필요량의 액상체(4R, 4G, 4B)를 각각 정밀하며, 낭비없이 원하는 개구부(61a)에 도포할 수 있다.
또한, 액상체(4R, 4G, 4B)를 도포하기 전에, 격벽부(61)가 형성된 대향 기판(20)의 도포면을 친액 처리하고, 격벽부(61)를 발액 처리하는 것이 바람직하다. 친액 처리의 방법으로서는, 산소 가스를 처리 가스로 하는 플라스마 처리를 들 수 있다. 또한, 발액 처리의 방법으로서는, CF4를 처리 가스로 하는 플라스마 처리를 들 수 있다. 이러한 표면 처리를 실시함으로써, 불균일 없이 액상체(4R, 4G, 4B)를 개구부(61a) 내에 도포할 수 있다.
다음으로, 도포된 액상체(4R, 4G, 4B)를 건조시키고, 용매 성분을 제거함으로써, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이 적색(R)에 대응한 필터 엘리먼트(22R), 녹색(G)에 대응한 필터 엘리먼트(22G), 청색(B)에 대응한 필터 엘리먼트(22B)를 각각 소정의 막 두께(약 1.5∼2㎛)로 형성할 수 있다. 그리고, 스텝 S3으로 진행된다.
도 5의 스텝 S3은 제 1 배향막 형성 공정이다. 스텝 S3에서는, 도 6의 (d)에 나타낸 바와 같이, 우선, 감광성 배향막 형성 재료를 포함하는 액상체(5)를 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)의 필터 엘리먼트 상에 도포한다. 컬러 필터 형성 공정과 마찬가지로, 상기 액상체(5)를 토출 헤드(1)에 충전하고, 토출 헤드(1)와 대향 기판(20)을 상대적으로 주사함으로써, 토출 헤드(1)에 설치된 복수의 노즐(2)로부터 액적으로 토출한다. 도시하지 않았지만, 격벽부(61)는 반사 표시 영역(R)과 투과 표시 영역(T)을 구획하고 있지만, 투과 표시 영역(T)에는, 액상체(5)를 토출할 필요는 없다.
다음으로, 도 6의 (e)에 나타낸 바와 같이, 도포된 액상체(5)를 건조시키고, 편광 자외선(화살표에 의해 도시)을 조사함으로써, 광 배향시키면서 경화시킨다. 이에 따라, 배향막(23)을 반사 표시 영역(R)에 형성한다. 또한, 감광성 배향막 재료로서는, 예를 들어 폴리이미드계의 감광성 수지 재료를 들 수 있다. 그리고, 스텝 S4로 진행된다.
도 5의 스텝 S4는 위상차 막 형성 공정이다. 스텝 S4에서는, 우선, 도 7의 (f)에 나타낸 바와 같이, 위상차 막 형성 재료를 포함하는 액상체(6)를 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 도포한다(도포 공정). 이 경우에도 액적 토출법(잉크젯법)을 이용하고, 상기 액상체(6)를 토출 헤드(1)에 충전하여, 토출 헤드(1)와 대향 기판(20)을 상대적으로 주사함으로써, 토출 헤드(1)에 설치된 복수의 노즐(2)로부터 액적으로 토출한다. 또한, 배향막(23)의 표면이 액상체(6)에 대하여 발액성을 나타내는 것을 생각할 수 있기 때문에, 상술한 바와 같은 친액 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
상기 도포 공정에서는, 각 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)에 대응하여 액상체(6)의 도포량을, 각각 상이하게 하고 있다. 액적 토출법을 이용하면, 원하는 영역에 원하는 양의 액상체(6)를 액적으로 토출할 수 있다.
다음으로, 도 7의 (g)에 나타낸 바와 같이, 도포된 액상체(6)를 건조시키고, 고화함으로써, 막 두께가 상이한 각 위상차 막(26R, 26G, 26B)을 형성한다(성막 공정). 이 경우, 막 두께(도포량)는 위상차 막(26G)의 위상차 값을 기준으로 하여 설정되어 있다. 위상차 막(26G)의 막 두께는 약 1.5∼2㎛이고, 위상차 값은 약 265∼275㎚이다. 위상차 막(26R)의 막 두께는 이것보다 두껍게, 위상차 막(26B)의 막 두께는 이것보다 얇게 설정되어 있다. 또한, 이들 막 두께의 설정은 위상차 막 형성 재료의 선택에 의해 좌우된다.
위상차 막 형성 재료로서 중합성 액정 화합물을 사용하는 경우의 예로서는, BASF사 제(製)의 Paliocolor LC242 등을 들 수 있다. LC242는 광중합 타입의 재료이다. 이하, 액상체(6)의 조성에 대해서 상기 LC242를 사용한 실시예를 설명한다.
(실시예)
위상차 막 형성 재료; LC242, 농도 30wt%.
광중합 개시제; 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-원, 구체적으로는, 시바·스페셜티·케미컬(Ciba Specialty Chemicals Ltd.)사 제의 이르가큐어907(Irgacure 907), LC242에 대한 첨가량은 3wt%.
용매; PGMEA; 2-아세톡시-1-메톡시프로판, 농도 70wt%.
용질로서의 LC242는 용매인 PGMEA에 대하여, 실온에서는, 용해하기 어렵다. 그래서, 약 70℃로 가온(加溫)한 용매에 용질을 첨가하여 교반하고, 그 용해성을 평가했다. 도 8은 액상체에서의 용질의 용해성을 평가한 결과를 나타내는 표이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 용질 농도가 30∼50wt%에서는, 70℃로 용해시킨 후에, 실온에서 100H(시간) 방치해도 용질이 석출되지 않는다. 용질 농도가 60∼70wt%에서는, 70℃로 일단 용해해도, 실온에서 24H 방치하면 석출된다. 용질 농도가 80wt%에서는, 마찬가지로 실온 방치 8H에서 석출이 일어난다. 용질 농도가 90wt%에서는, 70℃로 가온된 용매에도 용해되지 않는다. 따라서, 액상체(6)로서의 안정성을 고려하면, 용질 농도는 50wt% 이하가 바람직하다. 액적 토출법을 이용하여 토출하기 위해서는, 점도가 3m㎩, s 이상 20m㎩, s 이하로 조정되어 있는 것이 바람직하기 때문에, 본 실시예에서는, 용질 농도를 30wt%로 했다. 이 때의 점도는 약 10m㎩, s이다.
이러한 액상체(6)를 사용하고, 한 방울당 토출량을 약 10ng으로 하여 토출했다. 그리고, 액상체(6)가 도포된 대향 기판(20)을 가열하여, 액상체(6)를 건조시켰다. 건조 방법으로서는, 가열한 핫플레이트 상에 대향 기판(20)을 방치하는 방법이나, 건조로를 사용하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 70℃로 가열한 핫플레이트 상에 방치한 경우에는 수십초로 건조시킬 수 있다.
건조하여 얻어진 박막(薄膜)에, 주된 파장이 365㎚인 자외선을 400mJ/㎠의 조건에서 조사함으로써, 광중합이 일어나 위상차 막(26)을 성막할 수 있었다. 또 한, 자외선 조사를 행하는 때는 질소(N2) 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 대기중의 산소(O2)의 영향에 의해 광중합이 저해되는 것을 저감할 수 있다.
도 9는 액상체의 도포량과 막 두께의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예의 액상체(6)의 도포량을 1.0∼6.0μg/㎟의 범위에서 도포하면, 위상차 막(26)의 막 두께를 1.5∼4.5㎛의 범위에서 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다.
이러한 액상체(6)를 사용하면, 도포량을 컬러 필터의 색마다 조정함으로써, 도 7의 (g)에 나타낸 바와 같은 막 두께가 상이한 각 위상차 막(26R, 26G, 26B)을 형성할 수 있다. 위상차 값은 위상차 막 형성 재료의 복굴절율(Δn)과 막 두께(t)를 곱함으로써 부여된다. 예를 들어, 위상차 값을 λ/2라고 할 경우, 위상차 막 형성 재료의 복굴절율(Δn)이 0.14이면, 위상차 막(26R)의 막 두께를 2.32㎛로 함으로써, 적색(R)의 파장 650㎚의 절반 정도의 값인 위상차 값 325㎚를 얻을 수 있다. 동일하게 하여, 위상차 막(26G)의 막 두께를 1.96㎛라고 하면, 녹색(G)의 파장 550㎚의 절반의 값인 위상차 값 275㎚를 얻을 수 있다. 위상차 막(26B)의 막 두께를 1.61㎛라고 하면, 청색(B)의 파장 450㎚의 절반의 값인 위상차 값 225㎚를 얻을 수 있다.
광중합 개시제는 이것에 한정되지 않는다. 자외선의 파장에 의해, 광중합 개시제의 자외선 흡수 특성이 상이하기 때문에, 자외선 조사 장치의 파장 특성을 고려하여 광중합 개시제를 선택하는 동시에, 위상차 막 형성 재료에 대한 첨가량을 조정하는 것이 바람직하다. 당연히, 위상차 막 형성 재료의 화학적인 구조를 고려하여 광중합 개시제를 선택해야 한다.
위상차 막 형성 재료는 상기 광중합 타입의 중합성 액정 화합물에 한정되지 않는다. 예를 들어, 열중합 타입을 채용할 수도 있다. 열중합 타입의 경우, 소위 포토리소그래피법에 의해 위상차 막(26)을 형성하는 경우에 비하여, 착색하기 쉬운 감광기(感光基)를 갖는 감광성 재료를 사용하지 않아도 되기 때문에, 성막 후에 더 투명한 위상차 막(26)을 형성하는 것이 가능하다. 한편, 열중합시키기 때문에, 가열에 의해 막 두께에 편차가 생기는 것을 고려하여, 가열 조건을 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 스텝 S5로 진행된다.
도 5의 스텝 S5는 셀 두께 조정층 형성 공정이다. 스텝 S5에서는, 우선, 도 7의 (h)에 나타낸 바와 같이, 셀 두께 조정층 형성 재료를 포함하는 액상체(7)를 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 도포한다. 이 경우에도 액적 토출법(잉크젯법)을 이용하고, 상기 액상체(7)를 토출 헤드(1)에 충전하여, 토출 헤드(1)와 대향 기판(20)을 상대적으로 주사함으로써, 토출 헤드(1)에 설치된 복수의 노즐(2)로부터 액적으로 토출한다.
셀 두께 조정층 형성 재료로서는, 상술한 바와 같이, 광경화형의 아크릴계 수지 재료를 사용한다. 액상체(7)의 도포량은 각 개구부(61a)에서 성막 후에 표면이 평탄해지도록, 각 위상차 막(26R, 26G, 26B)마다 상이하게 한다.
다음으로, 도 7의 (i)에 나타낸 바와 같이, 자외선을 조사하여 경화시키고, 셀 두께 조정층(27R, 27G, 27B)을 각각 형성한다. 또한, 셀 두께 조정층(27)의 두께는 셀 조립 후의 반사 표시 영역(R)에서의 셀 두께가 투과 표시 영역(T)의 셀 두께(d)의 절반으로 되도록 설정한다. 그리고, 스텝 S6으로 진행된다.
도 5의 스텝 S6은 제 2 배향막 형성 공정이다. 스텝 S6에서는, 도 7의 (j)에 나타낸 바와 같이, 격벽부(61)와 셀 두께 조정층(27R, 27G, 27B)을 덮도록 제 2 배향막으로서의 배향막(28)을 형성한다. 배향막(28)의 형성 방법으로서는, 배향막 재료로서의 폴리이미드나 폴리아믹산을 포함하는 유기 용액을 도포하여, 용매 성분을 제거하는 건조·소성을 행함으로써 성막화한다. 도포 방법으로서는, 스핀 코팅, 슬릿 코팅 등의 방법이나, 오프셋 등의 인쇄법, 액적 토출법을 들 수 있다. 성막화한 배향막(28)은 그 표면을 일정한 방향으로 러빙 처리한다. 그리고, 스텝 S7로 진행된다.
도 5의 스텝 S7은 액정 충전 조립 공정이다. 스텝 S7에서는, 도 3의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 화소 구성요소(화소 전극(9), 공통 전극(19) 등)가 형성된 소자 기판(10)과, 대향 기판(20)을 소정의 위치에서 대향시키고, 밀봉재를 통하여 접합한다. 소자 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 액정을 충전하여, 액정층(50)이라고 한다. 액정을 충전하는 방법으로서는, 한 쌍의 기판의 한쪽에 인쇄법이나 토출법에 의해 프레임 형상으로 밀봉재를 형성한다. 밀봉재 내측의 액적 수용부로서의 영역에 액정을 진공 중에서 필요량 적하(滴下)한 후에, 다른 쪽 기판과 접합하는 방법을 들 수 있다. 밀봉재로서는, 예를 들어, 열경화형의 에폭시계 접착제가 적절하게 사용된다. 또한, 액정층(50)의 두께는 셀 조립 후의 반사 표시 영역(R)에서의 액정층(50)의 두께가 투과 표시 영역(T)의 액정층(50)의 두께(d)의 절반으로 되도록 설정된다.
이와 같이 하여 형성된 셀의 표리면에 상측 편광판(24)과 하측 편광판(14)을 부착함으로써 액정 장치(100)가 완성된다. 또한, 액정 장치(100)는 이것을 구동하는 구동 회로와 접속되고, 이것을 조명하기 위한 조명 장치를 소자 기판(10)의 배면 측에 구비하여 사용할 수 있다. 조명 장치는 광원으로서의 LED나 냉음극관, 광원으로부터의 광을 액정 장치(100)로 유도하는 도광판(導光板) 등을 구비한다.
상기 액정 장치(100)의 제조 방법에 의하면, 컬러 필터 형성 공정(스텝 S2), 제 1 배향막 형성 공정(스텝 S3), 위상차 막 형성 공정(스텝 S4), 셀 두께 조정층 형성 공정(스텝 S5)이 적어도 액적 토출법을 이용하여 제조되어 있다. 따라서, 이들 공정에서 포토리소그래피법을 이용하는 경우에 비하여, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 각 액상체(4, 5, 6, 7)를 각각 낭비없이 사용하여, 원하는 박막을 형성할 수 있다. 더 나아가서는, 위상차 막(26)이 차광성을 갖는 격벽부(61)에 의해 구획되어 있기 때문에, 위상차 막(26)의 외주부에서의 위상차 값의 변화가 억제되고, 광 누설이 생기기 어려우며, 당해 광 누설이 투과 표시 영역(T)으로 누설되는 것을 방지하고 있다. 따라서, 우수한 화질의 액정 장치(100)를 제조할 수 있다.
(실시 형태 2)
다음으로, 다른 액정 장치에 대해서, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 실시 형태 2의 액정 장치를 나타내는 개략 단면도이다. 또한, 실시 형태 2의 액정 장치는 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)와 동일한 등가 회로의 구성과, 소자 기판(10)의 구성을 갖는 것으로, 대향 기판(20)의 구성이 상이한 것이다. 따라서, 상기 실시 형태 1과 동일한 구성의 부분은 동일한 부호를 사용하여 나타내고 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 액정 장치(200)는 대향 기판(20)의 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에서, 액정층(50)을 향하여 배향막(23), 위상차 막(26)(26G), 컬러 필터(22)(필터 엘리먼트(22G))의 차례로 적층된 구성을 갖는다. 즉, 반사 표시 영역(R)의 위상차 막(26)(26G)에 필터 엘리먼트(22G)가 적층되어 있다.
위상차 막(26)을 형성하는 재료의 선택에 따라서는, 형성된 위상차 막(26)의 물리적인 특성, 예를 들어 표면 경도(硬度)가 낮아지는 것을 생각할 수 있다. 그 경우에는, 액정 분자를 배향시키기 위한 러빙 등의 배향 처리에 견딜 수 없고, 위상차 막(26)이 깎이게 되는 등의 결함이 생긴다. 또한, 위상차 막(26) 중에 이온 성분 등의 불순물이 포함될 경우, 배향막(28)으로 덮어도 시간 경과와 함께 불순물이 액정층(50)에 확산되어, 광학 특성이 변화될 우려가 있다. 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)에서는, 위상차 막(26)을 덮도록 셀 두께 조정층(27)을 설치했다. 셀 두께 조정층(27)은 상기와 같은 결함을 방지하는 보호층으로서의 기능을 갖고 있다.
액정 장치(200)에서는, 위상차 막(26) 상에 필터 엘리먼트(22G)를 설치함으로써, 상기 보호층으로서의 기능을 필터 엘리먼트(22G)에 부여한 것이다. 따라서, 액정 장치(100)에 비하여 더 간략화된 구조로 되어 있다.
이러한 액정 장치(200)의 제조 방법은, 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)의 제조 방법에서, 스텝 S1∼스텝 S4의 차례를 변경하고, 스텝 S5의 셀 두께 조정층 형성 공정을 제외하면 된다. 즉, 대향 기판(20)에서 격벽부(61)를 형성한 후에, 반사 표시 영역(R)에 배향막(23)을 형성한다. 이어서, 반사 표시 영역(R)에 위상차 막(26)을 형성한 후에, 컬러 필터(22)를 형성하면 된다. 이들 각 공정은 모두 액적 토출법(잉크젯법)을 이용하고 있기 때문에, 반사 표시 영역(R)에 선택적으로 배향막(23), 위상차 막(26), 컬러 필터(22)를 형성할 수 있다. 위상차 막 형성 공정에서는, 셀 두께 조정층(27)이 불필요해지도록 재료 선택과 막 두께 조정을 행한다.
이러한 액정 장치(200)의 제조 방법에 의하면, 제조 공정을 생략하여 더 효율적으로 반투과 반사형의 액정 장치(200)를 제조할 수 있다.
(실시 형태 3)
다음으로, 액정 장치를 구비한 전자기기에 대해서 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 전자기기로서의 휴대형 전화기를 나타내는 개략 사시도이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 전자기기로서의 휴대형 전화기(300)는 조작용의 입력부와 표시부(301)를 구비한 본체를 갖는다. 표시부(301)에는, 상기 액정 장치(100) 또는 상기 액정 장치(200)와 이것을 조명하는 조명 장치가 형성되어 있다. 따라서, 조명 장치로부터의 투과광을 이용한 투과 표시와, 외광 등의 입사광을 이용한 반사 표시에 의해, 표시된 정보를 확인하는 것이 가능하다. 즉, 옥외(屋外) 등 충분히 밝은 환경 하에서는, 조명 장치를 구동하지 않 고, 반사 표시 모드에 의해 정보를 확인할 수 있다. 즉, 전력 절약화를 실현하고, 긴 전지수명을 갖는 휴대형 전화기(300)를 실현하고 있다.
휴대형 전화기(300)는 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100) 또는 상기 실시 형태 2의 액정 장치(200), 또는 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)의 제조 방법을 이용하여 제조된 액정 장치(100), 또는 실시 형태 2의 액정 장치(200)의 제조 방법을 이용하여 제조된 액정 장치(200)를 탑재하고 있다. 따라서, 우수한 화질의 표시 품질을 갖고, 코스트 퍼포먼스(cost performance)가 우수한 휴대형 전화기(300)를 제공할 수 있다.
상기 실시 형태 이외에도 다양한 변형예를 생각할 수 있다. 이하, 변형예를 들어 설명한다.
(변형예 1) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)에서, 격벽부(61)의 배치는 이에 한정되지 않는다. 도 12의 (a) 및 (b)는 격벽부의 배치를 나타내는 개략 평면도이다. 상기 실시 형태 1에서는, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 격벽부(61)를 격자 형상으로 설치하고, 각 서브 화소(SG)(실질적으로는, 각 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B))를 구획하는 동시에, Y축 방향(동일한 색의 필터 엘리먼트가 스트라이프 형상으로 배열하는 방향)에서 반사 표시 영역(R)과 투과 표시 영역(T)을 구획했다. 이에 대하여, 상기 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, Y축 방향에 직교하는 X축 방향에서, 반사 표시 영역(R)과 투과 표시 영역(T)을 구획하도록 구성할 수도 있다. 이와 같이, 반사 표시 영역(R)과 투과 표시 영역(T)을 격벽부(61)에 의해 어떻게 구획할지는 서브 화소(SG)의 형상이나 시각 특성 등을 고려하여 더 효 과적인 반사 표시 영역(R) 및 투과 표시 영역(T)의 배치를 결정하면 된다. 이 외에도, 서브 화소(SG) 내에서, 섬 형상으로 반사 표시 영역(R)을 고립시켜 설치하는 것도 가능하다.
(변형예 2) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)에서, 격벽부(61), 위상차 막(26), 셀 두께 조정층(27)의 배치는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3의 (a) 및 (b)에서, 대향 기판(20) 측에 컬러 필터(22)를 설치하고, 소자 기판(10) 측에, 격벽부(61), 위상차 막(26), 셀 두께 조정층(27)을 배치할 수도 있다. 이러한 구성으로 해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 대향 기판(20) 측의 구성이 간소해지기 때문에, 컬러 필터(22)를 구비한 원재료 기판으로서, 외부 메이커로부터 조달이 가능해진다. 더 나아가서는, 셀 두께 조정층(27)은 필수가 아니고, 투과 표시 영역(T)의 셀 두께(d)에 대하여, 반사 표시 영역(R)의 셀 두께가 d/2가 되도록, λ/2의 위상차 값을 부여하는 위상차 막(26)의 막 두께를 조정하면 된다.
(변형예 3) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)에서, 반사 표시 영역(R)을 실현하는 서브 화소(SG)의 구성은 광 반사성을 갖는 반사 공통 전극(19r)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 투명 공통 전극(19t)을 평면으로부터 본 경우에 화소 전극(9)과 같은 크기로 형성하고, 투명 공통 전극(19t)의 하층에 광 반사성을 갖는 반사층을 형성할 수도 있다. 반사층의 형성 방법은 예를 들어, 복수의 요철을 갖는 수지층 상에 Al, Ag 등의 금속 박막을 성막하는 방법을 들 수 있다. 이러한 반사층은 반사 표시 영역(R)에 대응하여 형성한다. 이것에 의하면, 반사층에서 반사한 광의 지향성을 저감하여 더 밝은 반사 표시를 실현할 수 있다.
(변형예 4) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)에서, 3색의 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)의 배치는 스트라이프 방식에 한정되지 않는다. 예를 들어, 모자이크 방식의 배치, 델타 방식의 배치에서도, 상기 실시 형태 1의 위상차 막(26)의 구성을 적용할 수 있다. 또한, 컬러 필터(22)는 3색에 한정되지 않고, R, G, B이외의 색을 더한 다색 구성으로 할 수도 있다. 또한, 컬러 필터(22)를 설치하지 않고, 소위 흑백 표시만의 반투과 반사형의 액정 패널에서도 적용할 수 있다.
(변형예 5) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100) 및 상기 실시 형태 2의 액정 장치(200)는 FFS 방식의 반투과 반사형에 한정되지 않는다. 예를 들어, IPS방식, VA(Vertical Alig㎚ent) 방식의 반투과 반사형의 액정 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 스위칭 소자는 TFT(30)에 한하지 않고, TFD(Thin Film Diode) 소자일 수도 있다. 더 나아가서는, 스위칭 소자를 구비한 액티브 방식에 한정되지 않고, 단순 매트릭스 방식의 액정 장치에도 적용할 수 있다.
(변형예 6) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)의 제조 방법에서, 컬러 필터(22)의 형성 방법은 액적 토출법을 사용하는 것에 한정되지 않는다. 포토리소그래피법에 의해 컬러 필터(22)를 형성한 후에, 격벽부(61)를 컬러 필터(22) 상에 형성할 수도 있다.
(변형예7) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)의 제조 방법에서, 위상차 막(26)의 지상축의 방향을 규정하는 배향막(23)의 형성 방법은 액적 토출법을 이용하여 액상체(5)를 개구부(61a)에 도포하고, 편광 자외선을 조사하여 광 배향시키는 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배향막 형성 재료를 포함하는 액상체(5)를 스핀 코팅이나 롤 코팅에 의해 도포하여, 패터닝하는 방법이나, 오프셋 등의 인쇄법을 사용하여 패터닝하는 방법도 채용할 수 있다.
(변형예 8) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)의 제조 방법에서, 셀 두께 조정층 형성 공정(스텝 S5)은 필수는 아니다. 예를 들어, 셀 두께 조정이 불필요해지도록 위상차 막 형성 재료를 선택하여 위상차 막(26)의 막 두께를 조정할 수도 있다.
(변형예 9) 상기 실시 형태 1의 액정 장치(100)의 제조 방법에서, 위상차 막(26) 및 셀 두께 조정층(27)을 표시색마다 막 두께를 상이하게 하는 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 위상차 막(26) 및 셀 두께 조정층(27)의 막 두께가 표시색에 상관없이 동일해도 된다. 이것에 의하면, 제조 공정에서의 막 두께의 조정 과정을 제외하여, 더 간소화할 수 있다.
(변형예 10) 상기 실시 형태 2의 액정 장치(200)의 제조 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 우선 대향 기판(20) 상에 배향막(23)을 형성하고, 러빙 처리함으로써 지상축의 방향을 규제한다. 그 후, 오프셋이나 전사 등의 인쇄법을 이용하여 격벽부(61)를 형성한다. 이어서, 격벽부(61)에 의해 구획된 반사 표시 영역(R)에 위상차 막(26)을 형성한다. 또한, 격벽부(61)에 의해 구획된 서브 화소 영역에 컬러 필터(22)의 각 필터 엘리먼트(22R, 22G, 22B)를 형성하도록 할 수도 있다. 이것에 의하면, 위상차 막(26)의 지상축의 방향을 규제하는 방법으로서, 러빙 처리를 사용할 수 있으며, 격벽부(61)에 방해받지 않고, 지상축의 방향을 안정화시킬 수 있다.
(변형예 11) 상기 실시 형태 3에서, 액정 장치(100) 또는 액정 장치(200)를 구비한 전자기기는 휴대형 전화기(300)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 노트북 컴퓨터, 전자수첩, 영상 정보를 표시하는 뷰어나 DVD 플레이어, 휴대형 정보 단말 등의 전자기기에 탑재하면 된다.
도 1은 실시 형태 1의 액정 장치의 전기적인 구성을 나타내는 등가 회로도.
도 2는 화소의 구조를 나타내는 개략 평면도.
도 3의 (a)는 도 2의 A-A'선에서 자른 액정 장치의 구조를 나타내는 단면도, 도 3의 (b)는 도 2의 B-B'선에서 자른 액정 장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 액정 장치의 광학 설계 조건의 일례를 나타내는 개략도.
도 5는 액정 장치의 제조 방법을 나타내는 플로차트.
도 6의 (a)∼(e)는 액정 장치의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도.
도 7의 (f)∼(j)는 액정 장치의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도.
도 8은 액상체에서의 용질의 용해성을 평가한 결과를 나타내는 표.
도 9는 액상체의 도포량과 막 두께의 관계를 나타내는 그래프.
도 10은 실시 형태 2의 액정 장치의 구조를 나타내는 개략 단면도.
도 11은 전자기기로서의 휴대형 전화기를 나타내는 개략 사시도.
도 12의 (a) 및 (b)는 격벽부의 배치를 나타내는 개략 평면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
4R, 4G, 4B: 필터 엘리먼트 형성 재료를 포함하는 액상체
5: 배향막 재료를 포함하는 액상체
6: 위상차 막 형성 재료를 포함하는 액상체
7: 셀 두께 조정층 형성 재료를 포함하는 액상체
10: 한 쌍의 기판 중 한쪽으로서의 소자 기판
20: 한 쌍의 기판 중 한쪽으로서의 대향 기판
22: 컬러 필터 22R, 22G, 22B: 필터 엘리먼트
23: 배향막 26, 26R, 26G, 26B: 위상차 막
27, 27R, 27G, 27B: 셀 두께 조정층 50: 액정층
61: 격벽부
61a: 격벽부에 의해 구획된 영역으로서의 개구부
100: 액정 장치 200: 액정 장치
300: 전자기기로서의 휴대형 전화기 R: 반사 표시 영역
SG: 서브 화소 T: 투과 표시 영역

Claims (19)

  1. 한 쌍의 기판과,
    상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층과,
    1개의 화소 영역 내에 반사 표시 영역 및 투과 표시 영역을 갖는 복수의 화소와,
    상기 반사 표시 영역에 설치된 위상차 막을 구비하고,
    상기 위상차 막은 상기 한 쌍의 기판 중 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에 설치되고,
    상기 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에, 상기 위상차 막을 구획하는 차광성의 격벽부를 설치한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수 색의 필터 엘리먼트를 구비한 컬러 필터가 상기 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에 설치되고,
    상기 격벽부는 상기 복수 색의 필터 엘리먼트를 각각 구획하는 동시에, 상기 위상차 막을 구획하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 한쪽의 기판의 상기 반사 표시 영역에 설치된 상기 필터 엘리먼트는 상 기 액정층을 향하여 상기 위상차 막 상에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 한쪽의 기판의 상기 액정층 측에, 상기 위상차 막의 지상축(遲相軸)의 방향을 규정하는 배향막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소의 상기 필터 엘리먼트 중 적어도 1색에 대응하여 설치된 상기 위상차 막은 다른 색의 상기 필터 엘리먼트에 대응하여 설치된 상기 위상차 막에 대하여 막 두께가 상이하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상차 막과 상기 액정층 사이에, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께를 조정하는 액정층 두께 조정층이 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정층 두께 조정층은 상기 투과 표시 영역의 상기 액정층의 두께에 대하여, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께가 절반으로 되도록 설치되어 있 는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  8. 1개의 화소 영역 내에 반사 표시 영역 및 투과 표시 영역을 갖는 복수의 화소를 구비한 액정 장치의 제조 방법으로서,
    한 쌍의 기판 중 한쪽의 기판의 표면에, 복수의 상기 화소 영역을 각각 구획하는 동시에, 상기 반사 표시 영역과 상기 투과 표시 영역을 구획하도록 차광성의 격벽부를 형성하는 격벽부 형성 공정과,
    상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 위상차 막을 형성하는 위상차 막 형성 공정과,
    상기 한 쌍의 기판을 액정층을 통하여 접합하는 조립 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 격벽부에 의해 구획된 상기 복수의 화소 영역에 복수 색의 필터 엘리먼트를 갖는 컬러 필터를 형성하는 컬러 필터 형성 공정을 더 구비하고,
    상기 격벽부 형성 공정은 상기 필터 엘리먼트의 막 두께를 초과하는 높이로 상기 격벽부를 형성하고,
    상기 위상차 막 형성 공정은 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역의 상기 필터 엘리먼트에 적층하도록 상기 위상차 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 격벽부에 의해 구획된 상기 복수의 화소 영역에 복수 색의 필터 엘리먼트를 갖는 컬러 필터를 형성하는 컬러 필터 형성 공정을 더 구비하고,
    상기 격벽부 형성 공정은 상기 위상차 막의 막 두께를 초과하는 높이로 상기 격벽부를 형성하고,
    상기 컬러 필터 형성 공정은 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역의 상기 위상차 막에 적층하도록, 상기 필터 엘리먼트를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 형성 공정은 필터 엘리먼트 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 복수의 화소 영역에 도포하고, 도포된 상기 액상체를 고화함으로써, 상기 필터 엘리먼트를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상차 막을 형성하기 전에 상기 위상차 막의 지상축의 방향을 규정하는 배향막을 형성하는 배향막 형성 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배향막 형성 공정은 광경화성의 배향막 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 도포하고, 도포된 상기 액상체를 건조시킨 후에 광을 조사함으로써 경화시켜, 상기 배향막을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상차 막 형성 공정은 위상차 막 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 도포하는 도포 공정과, 도포된 상기 액상체를 고화하여 상기 위상차 막을 형성하는 성막 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 도포 공정은 상기 반사 표시 영역에서의 적어도 1색의 표시색에 대응하여 도포하는 상기 액상체의 도포량을, 다른 표시색에 대응하는 상기 액상체의 도포량과 상이하게 하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께를 조정하기 위한 액정층 두께 조정층을 형성하는 액정층 두께 조정층 형성 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 액정층 두께 조정층 형성 공정은 상기 투과 표시 영역의 상기 액정층의 두께에 대하여, 상기 반사 표시 영역의 상기 액정층의 두께가 절반으로 되도록 상기 액정층 두께 조정층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 액정층 두께 조정층 형성 공정은 액정층 두께 조정층 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로 하여, 상기 격벽부에 의해 구획된 상기 반사 표시 영역에 도포하고, 도포된 상기 액상체를 고화함으로써, 상기 액정층 두께 조정층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  19. 제 1 항에 기재된 액정 장치, 또는 제 8 항에 기재된 액정 장치의 제조 방법을 이용하여 제조된 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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