專利名稱：半透射型液晶顯示裝置及具有該裝置的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠進(jìn)行利用外光反射的反射顯示和利用背光的透射顯示的雙重顯示的半透射型液晶顯示裝置及具有該裝置的電子設(shè)備的最佳結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在顯示裝置領(lǐng)域，廣泛采用能夠得到高顯示質(zhì)量的有源矩陣型的顯示裝置。在該顯示裝置中，在多個像素電極的各個上設(shè)置開關(guān)元件，通過每個像素電極的確實(shí)的開關(guān)，能夠容易得到大型化、高精細(xì)化等特性。
近年來，強(qiáng)烈要求降低電力消耗，尋求盡量擴(kuò)大像素區(qū)域、提高顯示明亮度。為此，在有源矩陣基板整面上形成厚膜的絕緣膜，在該絕緣膜上形成反射型的像素電極，此技術(shù)已開始實(shí)用化。如此，在絕緣膜上設(shè)置像素電極的結(jié)構(gòu)中，由于能夠采用在配置在絕緣膜下層的掃描線或信號線等和配置在上層的像素電極的之間不產(chǎn)生電短路的構(gòu)成，所以能夠以重疊覆蓋上述配線的方式，用寬大的面積形成像素電極。由此，包含薄膜晶體管(Thin Film Trangistor以下縮寫為TFT)等的開關(guān)元件或掃描線、信號線的形成區(qū)域，幾乎全部能夠作為用于顯示的像素區(qū)域，可以提高開口率，能夠得到明亮的顯示。
此外，在只采用反射型的像素電極的液晶顯示方式中，由于不能在暗處使用，所以在液晶顯示裝置中并設(shè)背光，也廣泛使用將反射型液晶顯示裝置部分形成可透射顯示的構(gòu)成的半透射型液晶顯示裝置。(參照專利文獻(xiàn)1、2)。
專利文獻(xiàn)1特開平11-101992號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-171794號公報(bào)圖17表示一例現(xiàn)有的此種半透射型液晶顯示裝置(參照專利文獻(xiàn)1)，在此例液晶顯示裝置中，在透明的基板100上的顯示區(qū)域上，多列整齊形成薄膜晶體管101，用透明的絕緣膜102覆蓋這些薄膜晶體管101，在該絕緣膜102上面的像素形成位置形成由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極103，在去除部分像素電極103的部分，以連接在像素電極103的方式，形成光反射性的金屬電極106，同時，在形成在絕緣膜102的接觸孔107的部分上延出形成前述的透明導(dǎo)電膜，形成在透明導(dǎo)電膜的像素電極103上連接薄膜晶體管101的源電極104的結(jié)構(gòu)。另外，在與上述基板100對置的一側(cè)，設(shè)置基板108，在上述基板100、108之間夾持液晶層109。此外，在圖17中，關(guān)于設(shè)在基板100的背面?zhèn)鹊谋彻?，省略說明。
圖17所示結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，以通過薄膜晶體管101有選擇地與光反射性像素電極106通電，能夠進(jìn)行液晶的取向控制，控制液晶的透射率，進(jìn)行反射顯示的方式構(gòu)成。此外，薄膜晶體管101也向該透明的像素電極103外加電壓，但該透明的像素電極103的形成區(qū)域，具有作為透射背光的光，進(jìn)行透射顯示的區(qū)域的作用。由此，實(shí)現(xiàn)半透射型的液晶顯示裝置，能夠進(jìn)行利用上述的光反射性像素電極106的反射顯示方式和采用透明的像素電極103及背光的透射顯示方式的雙重顯示方式。
圖18，表示另一現(xiàn)有例的用于半透射型液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)2)，在此例的像素結(jié)構(gòu)中，公開了一種如下結(jié)構(gòu)在透明的基板110上的顯示區(qū)域，多列形成薄膜晶體管111，用絕緣膜112覆蓋這些薄膜晶體管111，在絕緣膜112上面的像素形成位置，形成由鋁電極膜構(gòu)成的光反射性的像素電極113，在這些像素電極113的下側(cè)的絕緣膜112上形成凹部116，同時，在這些凹部116的底部，以從下側(cè)按順序放置的方式，形成延出形成柵絕緣膜118和漏電極119，將漏電極119的形成部分作為透射顯示區(qū)域。另外，關(guān)于在與上述基板110對置一側(cè)的基板和夾持在上述基板之間液晶，在圖18中，省略其說明。
對于圖18所示結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，以通過薄膜晶體管111與光反射性像素電極113通電，能夠進(jìn)行液晶的取向控制，控制液晶的透射率，進(jìn)行反射顯示的方式構(gòu)成。此外，薄膜晶體管111，除像素電極113外，也向該透明的源電極119外加電壓，但該透明的源電極119的形成區(qū)域用作使背光的光透射，進(jìn)行透射顯示的區(qū)域。由此，實(shí)現(xiàn)半透射型的液晶顯示裝置，能夠進(jìn)行利用上述的光反射性的像素電極113的反射顯示方式和采用背光及透明電極119的透射顯示方式的雙重顯示。
對于圖17所示的現(xiàn)有例的液晶顯示裝置，相對于存在透明電極100和對向基板108之間的液晶層109，能從光反射性的像素電極106和透明電極103外加電場，進(jìn)行液晶的取向控制，從而進(jìn)行顯示。
此外，在對液晶顯示裝置的入射光成為反射光到達(dá)觀察者的之前的過程中，與反射顯示方式中的光2次通過液晶層相比，由于在透射顯示方式中光只1次通過液晶層，所以，利用兩種顯示方式，在顯示中，出現(xiàn)附加多余的色調(diào)或顯示的色調(diào)不同等問題。對此，在圖17所示的結(jié)構(gòu)中，與透明的像素電極103相比，加厚形成光反射性的像素電極106的厚度，在反射顯示區(qū)域，減薄設(shè)定液晶層的厚度d1，在透射顯示區(qū)域加厚設(shè)定液晶層的厚度d2，以防止兩種顯示方式的光路差引起的顯示質(zhì)量的降低。
但是，在圖17所示的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在薄的透明電極103上全面形成厚的光反射性的像素電極形成層后，用光刻工序蝕刻圖形，需要在所需部分形成像素電極106，存在工序復(fù)雜問題。
此外，在透明電極103上，如果即使少量殘留像素電極106，由于也影響液晶的透射率，所以，需要完全去除一端形成在透明電極103上的厚的像素電極形成層，但在形成像素電極形成層后，在通過光刻工序蝕刻圖形時，有損傷成為襯底的透明電極103的危險。
另外，在圖18所示構(gòu)成的液晶顯示裝置中，要利用形成在絕緣膜112上的凹部116，即利用該凹部116的部分的深度，增加透射顯示方式的液晶層的厚度，使在反射顯示方式中光2次通過液晶時的液晶層的厚度和在透射顯示方式中光1次通過液晶時的液晶層的厚度均勻化。
可是，為對齊透射顯示方式和反射顯示方式液晶的厚度，由于必須以與液晶層(單元間隙)相同的程度、即相當(dāng)深地形成凹部116的深度，所以，如果沿該凹部116的內(nèi)面壁，如圖18所示，成膜薄的光反射性像素電極113，因成膜時的分步敷層的問題，存在像素電極層在凹部116的開口部邊緣斷線的危險性高的問題。
另外，如果要達(dá)到不使光反射性像素電極113斷線的程度的厚度，能夠避免斷線問題，那么就要用厚的像素電極113部分填埋凹部116的底部側(cè)，結(jié)果，必須形成更深的凹部，出現(xiàn)難于確保透射顯示方式所希望的液晶層的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述問題而提出的，目的是提供一種能夠提供在反射顯示方式和透射顯示方式中能夠使通過光的液晶的厚度一致的結(jié)構(gòu)，不會出現(xiàn)成膜時的分步敷層造成的斷線問題，不需要附加特別的工序的半透射型液晶顯示裝置及其制造方法。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種容易制造、成品率高，并能夠雙重實(shí)現(xiàn)色調(diào)優(yōu)良的反射顯示方式和透射顯示方式的半透射型液晶顯示裝置及其制造方法。
本發(fā)明，其特征在于在對向配置的基板間封入液晶，在上述一方的基板的液晶層側(cè)的面上形成共通電極，在上述另一方的基板的液晶層側(cè)形成多個開關(guān)元件，用絕緣膜覆蓋這些開關(guān)元件，在該絕緣膜上，形成多個與上述開關(guān)元件電連接的光反射性像素電極，另外，至少在上述像素電極的局部形成透孔，在該透孔的下面的上述絕緣膜上形成凹陷部，以直接位于上述基板上的方式，形成至少位于該凹陷部的底部側(cè)同時與上述開關(guān)元件電連接的透明電極，在上述凹陷部內(nèi)導(dǎo)入存在于上述基板間的液晶，上述凹陷部形成區(qū)的液晶厚度和上述像素電極形成區(qū)的液晶厚度設(shè)為不同的值。
由于利用光反射性的多個像素電極，可形成反射顯示方式，在該像素電極的部分上的形成透孔的區(qū)域，利用形成在其下面的基板上的透明電極，能夠形成透射顯示方式，通過在透孔下的絕緣膜上存在凹陷部，能夠增加透射顯示方式的液晶層的厚度，所以，能夠容易將反射顯示方式中光通過液晶層時所期望的液晶厚度和透射顯示方式中光通過液晶層時所期望的液晶厚度，調(diào)整到雙方顯示方式所期望的值。
此外，通過以位于凹陷部的底部側(cè)的基板上的方式，設(shè)置透明電極，能夠不受凹陷部形狀左右地形成透明電極，不存在透明電極斷線的危險。另外，如果在基板上直接形成透明電極，與在基板上成膜其他膜后，在這些膜上進(jìn)行形成時相比，能夠提高用光刻加工法蝕刻圖形時的自由度，易于制造。此外，也能夠減小對其他膜的干涉。
本發(fā)明，對于上述發(fā)明，其特征在于在上述絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面部分形成多個凹部，由各自球面的一部分構(gòu)成上述多個凹部的內(nèi)面，上述相鄰的多個凹部，以使各自內(nèi)面的一部分連接的方式密接配置，同時，在該凹部上疊層光反射性電極層，通過對上述電極層賦予凹凸形狀，將上述像素電極形成光擴(kuò)散反射性的像素電極。
只要是具有由各自球面的一部分構(gòu)成多個凹部的內(nèi)面、以使各自內(nèi)面的一部分連接的方式密接配置上述相鄰的多個凹部的結(jié)構(gòu)的光反射性電極，就能夠得到大范圍明亮的顯示方式。
本發(fā)明，對于上述發(fā)明所述，其特征在于在上述絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面部分，形成多個凹部，上述多個凹部的內(nèi)面分別形成由多個曲面的合成構(gòu)成的非對稱曲面形狀，以使各自內(nèi)面的一部分連接的方式，密接配置上述相鄰的多個凹部，同時，在該凹部上疊層光反射性電極層，通過對上述電極層賦予凹凸形狀，將上述像素電極形成光擴(kuò)散反射性的像素電極。
只要是具有多個凹部的內(nèi)面分別形成由多個曲面的合成構(gòu)成的非對稱曲面形狀、以使各自內(nèi)面的一部分連接的方式，密接配置上述相鄰的多個凹部的結(jié)構(gòu)的光反射性電極，就能夠得到大范圍明亮的顯示方式。特別是由于能夠在特定方向確保明亮的顯示狀態(tài)，所以能夠得到利用該明亮顯示方式的明亮的顯示狀態(tài)。
本發(fā)明，其特征在于從上述光擴(kuò)散反射性的像素電極得到的擴(kuò)散反射光的亮度分布，以正反射角度為中心，形成非對稱。此時，由于尤其能夠在特定方向確保明亮的顯示狀態(tài)，所以能夠得到利用該明亮顯示方式的明亮的顯示狀態(tài)。
本發(fā)明，其特征在于上述開關(guān)元件由具有源電極、漏電極及柵電極的薄膜晶體管構(gòu)成，在上述源電極上電連接上述像素電極和上述透明電極，通過上述薄膜晶體管，使上述像素電極和上述透明電極驅(qū)動自如，另外，上述源電極的一部分直接連接在上述透明電極的一部分上，同時，在被覆在該連接部分上的絕緣膜上，形成與該連接部分和上述像素電極連通的接觸孔，借助形成在該接觸孔的導(dǎo)通部，電連接上述像素電極和上述源電極。
通過在薄膜晶體管的源電極上連接上述像素電極和透明電極，根據(jù)薄膜晶體管的工作，能夠同時驅(qū)動像素電極和透明電極雙方，能夠控制液晶的取向狀態(tài)。
如果在基板上形成透明電極，能夠在無階梯差的基板上面成膜，在形成透明電極時，不會產(chǎn)生斷線的危險。此外，在制造薄膜晶體管時的成膜工序中，由于能夠并行制作透明電極，不需要另外附加其他工序，所以能夠在不使制造工序復(fù)雜的情況下，形成透明電極。
例如，在薄膜晶體管為逆交錯(stagger)型時，與在基板上制造柵電極的工序并行，在柵電極附近形成透明電極，通過用柵絕緣膜覆蓋上述電極，能夠容易在基板上的同一位置形成柵電極和透明電極。
本發(fā)明，對于上述發(fā)明，其特征在于上述源電極的一部分直接連接在上述透明電極的一部分上，同時，在被覆在該連接部分上的絕緣膜上，形成與該連接部分和上述像素電極連通的接觸孔，借助形成在該接觸孔的導(dǎo)通部，電連接上述像素電極和上述源電極。
通過以上結(jié)構(gòu)，對于具有設(shè)在絕緣膜下的薄膜晶體管和設(shè)在絕緣膜上的光擴(kuò)散反射性的像素電極的結(jié)構(gòu)，能夠采用設(shè)在凹部底部側(cè)的透明電極，利用薄膜晶體管能夠相同驅(qū)動絕緣膜上的像素電極和絕緣膜下側(cè)的透明電極。
本發(fā)明，對于上述發(fā)明，其特征在于在液晶層的折射率設(shè)為Δn、液晶層的厚度設(shè)為d時，上述像素電極形成區(qū)域的Δn·d的值設(shè)定為200～260nm，上述凹陷部形成區(qū)域的液晶層的Δn·d的值設(shè)定為400～460nm。
Δn·d(延遲)的值，在反射顯示方式中，優(yōu)選200～260nm的范圍，在透射顯示方式中，優(yōu)選400～460nm的范圍。如果是上述范圍，在反射顯示方式中，白色的透射率優(yōu)良，同時，即使是透射顯示也能達(dá)到所期望的顯示狀態(tài)。
本發(fā)明，對于上述發(fā)明，其特征在于在上述透明電極上，作為被覆層，殘留部分上述絕緣層。
當(dāng)在絕緣膜上形成凹陷部時，能夠到達(dá)透明電極地形成凹陷部，也能夠不到達(dá)透明電極地形成凹陷部。通過不到達(dá)透明電極地形成凹陷部，可在透明電極上殘留由絕緣膜形成的被覆層。只要該被覆層是薄的層，對液晶的驅(qū)動無不良影響。例如，作為被覆層，也可以殘存100nm以下厚度程度的部分絕緣膜。通過以被覆層殘留部分絕緣膜，通過用光刻工序蝕刻絕緣膜，形成凹陷部時，不會有誤傷作為其襯底存在的透明電極的危險。
本發(fā)明的電子設(shè)備，其特征在于在顯示部具有以上任意一項(xiàng)發(fā)明所述的半透射型液晶顯示裝置。
只要是具有以上說明的半透射型液晶顯示的電子設(shè)備，能夠兼?zhèn)渫干滹@示方式的優(yōu)良顯示和反射顯示方式的優(yōu)良顯示的雙重顯示，在利用外光的反射顯示方式時和點(diǎn)亮背光的透射顯示方式的雙重顯示中，都能夠得到優(yōu)良的顯示狀態(tài)。


圖1是用于本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶面板的第1實(shí)施方式的主要部位的剖視圖。
圖2是具有液晶面板和背光的本發(fā)明的液晶顯示裝置的第1實(shí)施方式的剖面概略圖。
圖3是表示一例該液晶面板的薄膜晶體管部分和透明電極的配置構(gòu)成的俯視概略圖。
圖4是表示該液晶面板的像素電極部分的俯視概略圖。
圖5是表示形成在該液晶面板的像素電極部分上的凹部的形狀的斜視圖。
圖6是表示形成在該液晶面板的像素電極部分上的凹部的剖面形狀的說明圖。
圖7是表示一例圖5和圖6所示的光擴(kuò)散性像素電極的反射特性的圖。
圖8是表示一例該液晶面板具有的濾光片的說明圖。
圖9是形成在該液晶面板的像素電極部分的凹部的第2形狀例的斜視圖。
圖10是表示圖9所示的凹部的剖面形狀的說明圖。
圖11是形成在該液晶面板的像素電極部分上的凹部的第3形狀例的斜視圖。
圖12是表示圖11所示的凹部的Y方向的剖面形狀的說明圖。
圖13是表示圖11所示的凹部的X方向的剖面形狀的說明圖。
圖14是表示一例圖11～圖13所示的凹部的光反射性像素電極的反射特性的圖。
圖15是表示一例具有本發(fā)明的液晶顯示裝置的便攜電話設(shè)備的斜視圖。
圖16是表示另一例具有本發(fā)明的液晶顯示裝置的便攜信息終端設(shè)備的斜視圖。
圖17是表示現(xiàn)有的半透射型液晶顯示裝置的第1例的主要部位剖視圖。
圖18是表示現(xiàn)有的半透射型液晶顯示裝置的第2例的主要部位剖視圖。
符號說明A…液晶顯示裝置，1…液晶面板，2、3…基板、4…背光、5…液晶層，6…基板主體，7…掃描線，8…信號線，10…薄膜晶體管，13…柵電極，15…柵絕緣膜，16…半導(dǎo)體層，17…源電極，18…漏電極，19…透明電極，20…絕緣膜，20a…被覆層，21…接觸孔，22…凹陷部，22b…底部，23…透孔，25…導(dǎo)通部，27…凹部，29…取向膜，41…對向基板，42…濾光片，43…共通電極，44…取向膜，45…密封材(封裝劑)，53…光源，52…導(dǎo)光板。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的一實(shí)施方式的半透射型液晶顯示裝置。另外，在以下所有的圖面中，為易于理解圖面，適當(dāng)不同表示各構(gòu)成要素的膜厚度或尺寸的比率等。
圖1～圖8表示本發(fā)明的半透射型液晶顯示裝置的第1實(shí)施方式，該第1實(shí)施方式的半透射型液晶顯示裝置A，如圖2所示，構(gòu)成作為主體的液晶面板1和配設(shè)在該液晶面板1的背面?zhèn)鹊谋彻?。
液晶面板1，如圖2所示，具有形成有開關(guān)元件側(cè)的有源矩陣基板2、與其對向設(shè)置的對向基板3、作為保持在基板2和3之間的光調(diào)制層的液晶層5。
有源矩陣基板2，如圖1、圖3或圖4所示，在由玻璃或塑料等構(gòu)成的透明的基板主體6上，分別在行方向(圖3、圖4的x方向)和列方向(圖3、圖4的y方向)上，電絕緣地形成多個掃描線7和信號線8，在各掃描線7和信號線8的交叉部的附近，形成TFT(開關(guān)元件)10。
在上述基板主體6上，形成像素電極11的區(qū)域、形成TFT10的區(qū)域、形成掃描線7和信號線8的區(qū)域，可分別稱為像素區(qū)域、元件區(qū)域、配線區(qū)域。
本實(shí)施方式的TFT10具有逆交錯型的結(jié)構(gòu)，從成為主體的基板主體6的最下層部，依次形成柵電極13、柵絕緣膜15、半導(dǎo)體層16、源電極17及漏電極18，在半導(dǎo)體層16上，在源電極17和漏電極18的之間形成蝕刻限位層9。
即，延出掃描線7的一部分形成柵電極13，以俯視跨越柵電極13的方式，在覆蓋柵電極13的柵絕緣膜15上形成島(island)狀的半導(dǎo)體層16，在該半導(dǎo)體層16的兩端側(cè)的一方，經(jīng)由半導(dǎo)體層16形成源電極17，在另一方，經(jīng)由半導(dǎo)體層16形成漏電極18。
此外，在圍住掃描線7和信號線8的矩形狀的各區(qū)域的中央部側(cè)，以直接位于基板主體6上的方式，形成由ITO等透明電極材料構(gòu)成的透明電極19。因此，這些透明電極19形成在與上述的柵電極13同一面位置上。這些透明電極19，直接連接在以搭在其一端11a的形式連接的上述的源電極17的一端的連接部17a上，同時形成俯視長方形狀。該透明電極19，如圖3所示，比圍住掃描線7和信號線8的矩形狀的區(qū)域的縱寬短一些，以上述的矩形狀的區(qū)域的橫寬的大致幾分之一左右的尺寸形成。
上述基板主體6，除玻璃外，由合成樹脂等絕緣性透明基板構(gòu)成。柵電極13由導(dǎo)電性的金屬材料構(gòu)成，如圖3所示，與行方向配設(shè)的掃描線7形成一體。上述柵絕緣膜15，由氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNy)等硅系的絕緣膜構(gòu)成，以覆蓋掃描線7及柵電極13的方式，且以不覆蓋上述透明電極19的方式，形成在基板上。另外，此時，形成柵絕緣膜15的位置，由于需要至少設(shè)為除透明電極19和源電極17的接觸部分之外的位置，所以在本實(shí)施方式中，不在透明電極19上形成柵絕緣膜15，但在透明電極19，也可以以只去除與源電極17的接觸部分的方式，在透明電極19上形成柵絕緣膜15。
上述半導(dǎo)體層16，由非晶硅(a-Si)等構(gòu)成，經(jīng)由柵絕緣膜15，作為通道區(qū)域，構(gòu)成與柵電極13對置的區(qū)域。源電極17和漏電極18，由導(dǎo)電材料構(gòu)成，在半導(dǎo)體層16上，夾著通道區(qū)域地對置形成。此外，漏電極18分別從列方向配置的信號線8延出形成。
此外，為在半導(dǎo)體層16和源電極17及漏電極18的之間得到良好的歐姆接觸，在半導(dǎo)體層16和各電極17、18的之間，設(shè)置高濃度摻雜磷(P)等V族元素的半導(dǎo)體層(歐姆接觸層)14。
此外，在基板主體6上疊層由有機(jī)材料構(gòu)成的絕緣膜20，在該絕緣膜20上形成由Al或Ag等高反射率金屬材料構(gòu)成的像素電極(光擴(kuò)散反射性的像素電極)11。
上述像素電極11，以形成比上述的掃描線7和信號線8所圍成的矩形狀的區(qū)域小一些的俯視矩形狀的方式形成在絕緣膜20上，如圖4所示，以在俯視時，在上下左右排列的像素電極11相互之間不發(fā)生短路的形式，相隔規(guī)定的間隔地配置成矩陣狀。即，這些像素電極11，以其端邊沿著位于其下面的掃描線7和信號線8的方式進(jìn)行配置，以將區(qū)分掃描線7和信號線8的區(qū)域的大致整個區(qū)域作為像素區(qū)域的方式形成。另外，該像素電極相當(dāng)于液晶面板1的顯示區(qū)域。
上述絕緣膜20為由丙烯酸樹脂、聚酰亞胺系樹脂、苯并環(huán)丁烯聚合物(BCB)等構(gòu)成的有機(jī)絕緣膜，能夠強(qiáng)化TFT10的保護(hù)功能。該絕緣膜20比較厚地疊層在基板主體6上，能夠確保像素電極11與TFT10及各種配線的絕緣，能夠防止在與像素電極11之間產(chǎn)生大的寄生容量，同時，利用厚膜的絕緣膜20，能夠使由TFT10或各種配線形成的基板主體6上的階梯差結(jié)構(gòu)平坦化。
下面，在上述絕緣膜20，以達(dá)到上述各源電極17的一端17a的方式，形成接觸孔21，同時，以位于上述各透明電極19上的方式形成凹陷部22，在相當(dāng)于該凹陷部22的位置的部分的像素電極11上，形成與凹陷部22的開口部22a符合的平面形狀的透孔23。這些凹陷部22，以在其深度方向大部分去除絕緣膜20，在其底部22b側(cè)，作為被覆層20a只殘留一部分形成，同時，凹陷部22的平面形狀，與上述的透明電極19的平面形狀對應(yīng)地形成比透明電極19短一些的長方形狀。上述被覆層20a的目的在于，使透明電極19和液晶過度分離而不妨礙液晶的驅(qū)動本體，在利用光刻工序蝕刻去除絕緣膜20時，由于需要以能夠蝕刻到蝕刻液達(dá)不達(dá)到像素電極的程度的方式設(shè)定薄的絕緣膜20，所以例如設(shè)定厚度100nm左右。
此外，由于上述的像素電極11中的1個大致與1個像素區(qū)域?qū)?yīng)，透孔23的面積與透射顯示時的光通過區(qū)域?qū)?yīng)，所以，在上述的像素電極11的面積中，透孔23所占的面積比例設(shè)在20％～50％的范圍，優(yōu)選設(shè)在例如40％。另外，在本實(shí)施方式中，在像素電極11上只形成1個透孔23，但也可以在像素電極11上形成多個透孔。此時，多個透孔合計(jì)的總面積設(shè)定在像素電極11的面積的20％～50％的范圍內(nèi)。當(dāng)然，此時，能夠配合多個透孔的形成位置，分別在各透孔的下面設(shè)置凹陷部。
在上述接觸孔21，形成由導(dǎo)電材料構(gòu)成的導(dǎo)電部25，借助導(dǎo)電部25，上述的像素電極11與配置在絕緣膜10的下層側(cè)的源電極17電連接。所以，源電極17與像素電極11和透明電極19雙方電連接。
可是，在上述絕緣膜20的表面的、與像素電極對應(yīng)的位置，設(shè)置多個通過將復(fù)制模壓合在絕緣膜20的表面等形成的凹部26。形成在該絕緣膜20的表面上的多個凹部26，如圖5所示，賦予像素電極11規(guī)定的表面凹部形狀，通過形成在像素電極11上的多個凹部27，部分散亂入射到液晶面板的光，以更寬的觀察范圍，賦予能夠得到更亮的顯示的擴(kuò)散反射功能。此外，各凹部27，以左右相鄰的凹部相互連接其開口部側(cè)的內(nèi)面的一部分的連接方式，密接配置。(參照圖5)這些凹部27的內(nèi)面，在本實(shí)施方式中，形成球面狀，在像素電極11，以規(guī)定的角度(例如30°)入射的光的擴(kuò)散反射光的亮度分布，以其正反射角度為中心，能夠在大范圍內(nèi)大致對稱。具體是，凹部27的內(nèi)面的傾斜角θg，例如設(shè)定在-18°～+18°的范圍內(nèi)。此外，無規(guī)則地配置鄰接的凹部27的間距，如此能夠防止發(fā)生由凹部27的排列產(chǎn)生的干涉條紋。
此外，從制造的容易性考慮，凹部27的直徑設(shè)定在5μm～100μm。另外，凹部27的深度形成在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)。這是因?yàn)?，如果凹?7的深度不足0.1μm，不能充分得到反射光的擴(kuò)散效果，另外，如果凹部27的深度大于3μm，為滿足上述內(nèi)面的傾斜角的條件，必須加大凹部27的間距，結(jié)果有發(fā)生干涉條紋的危險。
另外，在圖4所示的像素電極11的平面形狀中，為簡化圖面，省略了像素電極11上的凹部27，但由于像素電極11在通常的液晶面板中，尺寸長100μm～200μm左右、寬30μm～90μm左右，所以，在圖4中的1個像素上，用虛線表示一例相對于上述凹部27的像素電極11的相對尺寸。
此處，所謂的“凹部27的深度”，指的是從未形成凹部27的部分的像素電極11的表面，到凹部27的底部的距離，所謂的“相鄰的凹部27的間距”，指的是俯視時，具有圓形形狀的凹部27的中心間距離。此外，所謂的“凹部27的內(nèi)面的傾斜角”，如圖6所示，指的是當(dāng)在凹部27的內(nèi)面的任意的地方，取0.5μm寬的微小范圍時，該微小范圍內(nèi)的斜面的相對水平面(基板主體6的表面)的角度θg。該角度θg的正負(fù)，相對于在未形成凹部27的部分的像素電極11的表面直立的法線，例如，圖6中的右側(cè)的斜面定義為正，左側(cè)的斜面定義為負(fù)。
此外，在如上所述構(gòu)成的基板主體6上，以覆蓋像素電極11、絕緣層20、凹陷部22和凹部27的方式，形成由實(shí)施摩擦等規(guī)定的取向處理的由聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜29。
另外，作為濾色陣列基板構(gòu)成對向基板3，在由玻璃或塑料等構(gòu)成的透光性的基板主體41的液晶層5側(cè)的一面，形成如圖1所示的濾色層42。
這些構(gòu)成的濾色層42，如圖8所示，分別周期排列透過紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的波長的光的濾光片42R、42G、42B的構(gòu)成，各濾光片42R、42G、42B設(shè)置在與各像素電極11對置的位置。
此外，在上述濾色層42，在不形成濾光片42R、42G、42B的區(qū)域，以呈格子狀形成黑矩陣等遮光層42S、42T。
然后，在上述濾色層42的液晶層側(cè)，形成ITO等透明的對向電極(共通電極)43和取向膜44。
然后，按上述構(gòu)成的基板2、3，由墊片(未圖示)，以相隔一定間隔的狀態(tài)保持，同時，如圖2所示，在基板周邊部通過呈矩形框狀涂布的熱硬化性密封材45接合形成一體化。然后，向由基板2、3及密封材45密封的空間內(nèi)封入液晶，形成作為光調(diào)制層的液晶層5，構(gòu)成液晶面板1。另外，在圖2中，為簡化圖面，省略敘述基板2的液晶側(cè)的各種的層和配線，以及基板3的液晶側(cè)的各種層，只示出取向膜29、44的位置關(guān)系。
另外，在基板主體41的外面?zhèn)?，根?jù)需要，設(shè)置偏光板H1、相位差板H2、H3。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，在液晶層5的折射率設(shè)為Δn、液晶層5的厚度設(shè)為d時，優(yōu)選上述像素電極11的形成區(qū)域的Δn·d(延遲)的值設(shè)定為200～260nm，上述凹陷部22形成區(qū)域的液晶層的Δn·d(延遲)的值設(shè)定為400～460nm。
關(guān)于如此范圍的延遲，例如，如果將像素電極11的形成區(qū)域(反射顯示區(qū)域)的液晶層的厚度(單元間隙)設(shè)定為3.5μm，將形成在薄膜晶體管上的有機(jī)絕緣膜的厚度設(shè)定為3.0μm，則全部去除透明電極上的有機(jī)絕緣膜，形成深3.0μm的凹陷部，在將凹陷部形成區(qū)域(透射顯示區(qū)域)的液晶層的厚度設(shè)定為6.5μm時，通過采用Δn為0.07的液晶，能夠?qū)崿F(xiàn)上述范圍的延遲。
在此種是結(jié)構(gòu)時，反射顯示區(qū)域的Δn·d為245nm，透射顯示區(qū)域的Δn·d為455nm，在雙方的顯示狀態(tài)下，能夠優(yōu)良顯示。
本實(shí)施方式的背光4，如圖2所示，設(shè)在液晶面板1背面?zhèn)龋笾掠赏该鲗?dǎo)光板52、光源53、擴(kuò)散性反射體55及保持部件58構(gòu)成。在背光10，光源53配設(shè)在向?qū)Ч獍?2導(dǎo)入光的端面52a側(cè)，擴(kuò)散性反射體55，借助空氣層56，設(shè)在與導(dǎo)光板52的射出面(上面，一方的面)52b側(cè)相對一側(cè)的面(下面，另一方的面)上。
上述導(dǎo)光板52，配置在液晶面板1的背面?zhèn)龋瑢σ壕姘?側(cè)照射從光源53射出的光，由平板狀的透明丙烯酸樹脂等構(gòu)成。如圖2所示，從光源53射出的光，借助端面52a，導(dǎo)入到導(dǎo)光板52的內(nèi)部，從導(dǎo)光板52的上面(液晶面板1側(cè)的面)的射出面52b向液晶面板1側(cè)射出。
此外，通過在導(dǎo)光板52的與射出面52b相對的一側(cè)的面52c上形成階梯部，并隨著離開光源53，逐漸減薄厚度，即遠(yuǎn)離光源53的厚度比接近光源53的一側(cè)薄。
上述光源53，由長的冷陰極管53a及設(shè)置在該冷陰極管53a周圍的反射板53b構(gòu)成。上述擴(kuò)散性反射體55，適用與例如在上述的液晶面板1中采用的絕緣層20、形成在其上面的多個凹部27和像素電極11同等的擴(kuò)散反射結(jié)構(gòu)。
即，在基板59上形成有機(jī)膜60，在該有機(jī)膜60的表面上形成多個微小的凹部，在其上面形成具有光反射性的Al或Ag等金屬制的反射膜61，在該金屬膜61的表面上形成多個微小的凹部61d，與先前基于圖5說明的結(jié)構(gòu)一樣，能夠在圖7中用虛線所示的大角度范圍內(nèi)，發(fā)揮明亮的擴(kuò)散反射性能。
只要是如此構(gòu)成的背光4，由于能夠利用導(dǎo)光板52向液晶面板1側(cè)導(dǎo)入來自光源53的光，而從背面?zhèn)日彰饕壕姘?，同時，利用光前進(jìn)方向，再次用反射膜61高效率反射從導(dǎo)光板52的背面?zhèn)嚷┏龅墓?，向?qū)Ч獍?2側(cè)反射，并能夠借助導(dǎo)光板52，向液晶面板1側(cè)反射，所以，能夠得到更亮的背光4。
具有按以上說明構(gòu)成的背光4的液晶面板1，當(dāng)在明亮的戶外或在實(shí)施照明的明亮的室內(nèi)使用時，作為反射顯示方式的液晶面板，可在不點(diǎn)亮背光4的狀態(tài)下使用。此時，入射到液晶面板1的外光通過基板3側(cè)的各層，通過液晶層5，由光擴(kuò)散反射性的多個像素電極1反射，再次通過液晶層5，通過基板3側(cè)的各層，到達(dá)觀察者的眼前。另外，在此期間，能夠從薄膜晶體管10，對各像素區(qū)域的像素電極11通電，進(jìn)行像素電極11上的液晶分子的取向控制，能夠控制各像素區(qū)域的顯示狀態(tài)，進(jìn)行顯示。
此外，在暗處時，如以透射顯示狀態(tài)使用，點(diǎn)亮背光4的光源53，從射出面52b，向液晶面板1側(cè)射出從光源53導(dǎo)入導(dǎo)光板52的內(nèi)部的光。此時，從背光4射出到液晶面板1側(cè)的光，借助與基板2側(cè)的凹陷部22的位置對應(yīng)設(shè)置的像素電極11的透孔11a透過，通過液晶層5，通過基板3側(cè)的各層，到達(dá)觀察者。由此，能夠得到透射顯示狀態(tài)。
在以上述的反射顯示狀態(tài)使用時，入射到液晶面板1后反射的外光2次通過液晶層5。此時，由于形成像素電極11的區(qū)域的Δn·d(延遲)的值設(shè)定在200～250nm的范圍，所以，作為反射顯示狀態(tài)，是優(yōu)選范圍，特別是在顯示白色時透射率優(yōu)良。因此，容易得到白色的美觀的顯示狀態(tài)。此外，在以上述的透射顯示狀態(tài)使用時，從背光4入射到液晶面板1后到達(dá)觀察者的光只1次通過液晶層5。此時，由于在絕緣膜20形成凹陷部22的區(qū)域的Δn·d(延遲)的值設(shè)定在400～450nm的范圍，所以，也能夠使透射顯示狀態(tài)優(yōu)良顯示。此外，由于使用上述結(jié)構(gòu)的背光4，所以能夠形成更明亮的透射顯示方式。
因此，如果采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，其特征在于，不會根據(jù)顯示方式形成顏色或配色不同的顯示狀態(tài)，能夠用透射顯示和反射顯示兩種方式得到優(yōu)良的顯示狀態(tài)。
此外，在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，由于直接在基板主體6上形成透明電極19，所以，在成膜薄膜晶體管10的工序中，在通過成膜工序和光刻工序在基板主體6上形成柵電極13時，通過前后進(jìn)行ITO的成膜工序和光刻工序，能夠形成透明電極19。
在形成透明電極19時，由于柵電極13的形成位置和透明電極19的形成位置不同，特別是由于在基板主體6上無階梯差，所以，通過在平面上形成透明電極19，能夠在形成透明電極時不產(chǎn)生斷線，容易形成透明電極。此外，由于不一定在基板主體6上堆積多個其它膜后，形成透明電極19，所以也容易進(jìn)行光刻工序。
圖7所示的虛線，表示按如上構(gòu)成的像素電極11的反射特性，表示相對于基板表面S，以30°入射角照射外光，以相對于基板表面S的正反射的方向即30°的位置為中心，相對于基板表面S的法線方向，從0°的位置(垂線位置)到60°的位置，擺動視角時的受光角θ與明亮度(反射率)的關(guān)系。在本實(shí)施方式的像素電極11中，反射光，以正反射方向即反射角度30°的位置為中心，大致固定在±10°的范圍內(nèi)，并能夠在此范圍內(nèi)得到均勻、明亮的顯示。
圖7所示的單點(diǎn)劃線表示，在具有擴(kuò)散反射型的像素電極的反射型的液晶面板中，基于專利3019058號等公開的噴砂法，具有粗加工表面制造的像素電極的液晶面板的反射率(現(xiàn)有品)。另外，由于該現(xiàn)有品的特性是反射型液晶面板的特性，所以，不能與半透明型的本實(shí)施方式同排地進(jìn)行比較，但一并表記反射特性的峰值形狀進(jìn)行觀察比較。
一般，具有用此種噴砂法粗加工的反射像素電極的反射型的液晶顯示裝置的反射特性，具有圖7所示的左右對稱形狀的強(qiáng)峰值，形成尖頂?shù)母咚狗植夹?，不同于按本?shí)施方式得到的反射特性。在如此的高斯型的分布中，雖然能夠以非常窄的角度得到極明亮的顯示，但如果即使很小地錯開角度，也形成很暗的顯示。
因此，這樣的高斯分布型的反射特性，對于觀察者與液晶面板的視角在使用中微妙變化的便攜信息設(shè)備或要求廣視角的筆記本電腦等中，多不能滿足。
因此，從該比較發(fā)現(xiàn)本實(shí)施方式的反射特性的優(yōu)勢性。另外，由于現(xiàn)有品為反射型液晶面板的特性，所以反射率的峰值當(dāng)然高于半透射型的液晶面板，如果將現(xiàn)有品的反射型液晶面板設(shè)定為半透射型，由于在部分反射膜上形成透孔，所以多少降低反射率的峰值，當(dāng)然反射率的傾向也相同。
下面，參照圖9～圖10和圖7，說明在本發(fā)明的液晶顯示裝置所用的光反射性的像素電極上形成的凹部形狀的第2例。圖9是表示形成該例中的像素電極上的1個凹部的斜視圖，圖10是該凹部的y方向剖視圖，圖7的實(shí)線表示其反射特性。
本變形例的凹部70，是部分變化上述第1實(shí)施方式的液晶面板1中的像素電極11的凹部27的內(nèi)面的球面形狀的凹部，以規(guī)定角度(例如，30°)入射到像素電極11光的擴(kuò)散反射光的亮度分布，以其正反射角度為中心，形成非對稱的構(gòu)成。
具體是，本凹部70由曲率小的第1曲面和曲率大的第2曲面構(gòu)成，第1曲面和第2曲面，分別具有由在圖10所示的Y方向剖面上，從凹部70的一方的周邊部S1到最深點(diǎn)D的第1曲線A1，和與第1曲線A1平穩(wěn)連接，從凹部70的最深點(diǎn)D到另一方的周邊部S2的第2曲線B1所示的形狀。
該最深點(diǎn)D位于從凹部70的中心O偏離y方向側(cè)的位置，相對于基板6的水平面的第1曲線A1的傾斜角及第2曲線B1的傾斜角的絕對值的平均值，分別按1°～89°、0.5°～88°的各范圍，不規(guī)則地波動設(shè)定，第1曲線A1的傾斜角的平均值大于第2曲線B1的傾斜角的平均值。此外，表示最大傾斜角的第1曲線A1的周邊部S1上的傾斜角δa，在凹部70中，大概在4°～35°的范圍內(nèi)不規(guī)則地波動。由此，在0.25μm～3μm的范圍內(nèi)，不規(guī)則地波動構(gòu)成各凹部70的深度d。
圖7所示的實(shí)線，表示按如上構(gòu)成的光擴(kuò)散反射性的像素電極的反射特性，表示相對于基板表面S，從上述y方向側(cè)以30°入射角照射外光，以相對于基板表面S的正反射的方向即30°的位置為中心，相對于基板表面S的法線方向，從0°的位置(垂線位置)到60°的位置，擺動視角時的受光角θ與明亮度(反射率)的關(guān)系。另外，在圖7中，為了比較，用虛線一并表記具有上述第1實(shí)施方式所用的球面狀的凹部27的像素電極11中的受光角和反射率關(guān)系。
如圖7對比所示，在本變形例的像素電極中，從y方向側(cè)以30°的角度，入射到液晶面板的光的反射光，在比正反射方向即反射角度30°小的角度(20°附近)，亮度大于上述第1實(shí)施方式的亮度，相反，在比正反射方向即反射角度30°大的角度(40°附近)，亮度比上述第1實(shí)施方式的亮度小一些。即，由于凹部70的最深點(diǎn)D從凹部70的中心O向y方向側(cè)偏離，所以，第2曲面反射的光的比例大于第1曲面反射的光，y方向側(cè)的反射顯示更明亮。另外，關(guān)于其以外的構(gòu)成，由于與上述實(shí)施方式相同，省略其說明。
因此，在本變形例中，除也能夠得到與上述實(shí)施方式相同的效果外，由于與最深點(diǎn)D非對稱地構(gòu)成像素電極的凹部的第1曲面和第2曲面，使反射光具有指向性，所以，能夠進(jìn)一步提高特定觀察方向的顯示的明亮度，能夠有效利用反射光。
下面，參照圖11～圖14，說明在本發(fā)明的液晶顯示裝置所用的光反射性的像素電極上形成的凹部形狀的第3例。
圖11是表示形成本變形例中的像素電極上的1個凹部的斜視圖，圖12、圖13分別表示本凹部的y軸方向剖視圖、x軸方向剖視圖，圖14表示其反射特性。
本變形例，是變化液晶面板1中的像素電極11的凹部的內(nèi)面形狀，與上述第2例同樣，能夠使反射光具有指向性。
具體是，本凹部80，與上述第2例相同，由曲率小的第1曲面和曲率大的第2曲面構(gòu)成，第1曲面和第2曲面，分別具有由在圖12所示的Y方向剖面上，從凹部80的一方的周邊部S1到最深點(diǎn)D的第1曲線A’，和與第1曲線A’平滑接續(xù)并從凹部80的最深點(diǎn)D到另一方的周邊部S2的第2曲線B’所示的形狀。
該最深點(diǎn)D處于從凹部80的中心O偏離y方向側(cè)的位置，相對于基板表面的第1曲線A’的傾斜角及第2曲線B’的傾斜角的絕對值的平均值，分別按2°～90°、1°～89°的各范圍，呈不規(guī)則波動設(shè)定，第1曲線A’的傾斜角的平均值大于第2曲線B’的傾斜角的平均值。此外，表示最大傾斜角的第1曲線A’的周邊部S1上的傾斜角δa，在各凹部中，大概在4°～35°的范圍內(nèi)，不規(guī)則地波動。由此，形成各凹部的深度d在0.25μm～3μm的范圍內(nèi)呈不規(guī)則波動的構(gòu)成。
另外，第1曲面和第2曲面，均在圖13所示的X剖面上相對于中心O，大致形成左右對稱的形狀。該Y剖面的形狀，在最深點(diǎn)D的周邊，形成曲率大(即，接近直線的平穩(wěn))的曲線E，相對于該基板表面S的傾斜角的絕對值大致在10°以下。此外，深型的曲線F、G的相對于基板表面S的傾斜角的絕對值，例如在2°～9°的范圍內(nèi)不規(guī)則地波動構(gòu)成。此外，最深點(diǎn)D的深度d在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)不規(guī)則地波動構(gòu)成。
圖14表示具有按如上構(gòu)成的凹部80的像素電極的反射特性，表示相對于基板表面S，從上述y方向側(cè)，以30°入射角照射外光，并以相對于基板表面S的正反射的方向即30°的位置為中心，相對于基板表面S的法線方向，從0°的位置(垂線位置)到60°的位置，擺動視角時的受光角θ與明亮度(反射率)的關(guān)系。另外，在圖14中，為了比較，用虛線一并表記具有上述第1實(shí)施方式所用的球面狀的凹部27的像素電極11中的受光角和反射率關(guān)系。
在本變形例的像素電極中，從y方向側(cè)以30°的角度入射到液晶面板的光的反射光，在比正反射方向即反射角度30°附近小的角度(20°附近)，亮度大于上述第1實(shí)施方式的亮度。也就是說，由于凹部80的最深點(diǎn)D從凹部80的中心O向y方向側(cè)偏離，所以，第2曲面B’反射的光的比例大于第1曲面A’反射的光，與y方向相對側(cè)的反射顯示更亮。另外，由于凹部80的最深點(diǎn)D附近形成平穩(wěn)的曲面，所以也能夠提高正反射方向的反射率。此外，關(guān)于除此以外的構(gòu)成，與上述實(shí)施方式相同，省略其說明。
因此，在本變形例中，除也能夠得到與上述實(shí)施方式相同的效果外，能夠提高特定觀察方向的顯示的明亮度，能夠有效利用反射光。
圖15表示一例具有本發(fā)明的液晶顯示裝置的便攜電話設(shè)備(電子設(shè)備)，該例的便攜電話設(shè)備K，以從形成在扁平型的殼體90的上部正面?zhèn)戎醒氲拇安?1，露出液晶顯示裝置A的液晶面板1的顯示面的方式，設(shè)置液晶面板1。在殼體90的下部表面?zhèn)龋嗔行纬刹僮靼存I92。
此構(gòu)成的便攜電話設(shè)備，在明亮的室內(nèi)或戶外，能夠以反射顯示方式使用，在暗的室內(nèi)或夜間，點(diǎn)亮背光，能夠以透射顯示方式使用。此外，由于具有上述實(shí)施方式的液晶顯示裝置A，所以，采用反射顯示狀態(tài)和透射顯示狀態(tài)，配色或色調(diào)不會不同，無論用哪種顯示狀態(tài)，都能夠得到高質(zhì)量顯示的液晶顯示。
圖16是表示另一例具有本發(fā)明的液晶顯示裝置的便攜信息終端設(shè)備(電子設(shè)備)，關(guān)于該例便攜信息終端設(shè)備J，扁平型的殼體95、96折疊自如地結(jié)合，以從形成在一方的殼體95上的窗部97，露出液晶顯示裝置A的液晶面板1的顯示面的方式，設(shè)置液晶面板1。在另外的殼體96設(shè)置鍵盤開關(guān)98，如此構(gòu)成便攜信息終端設(shè)備J。
此構(gòu)成的便攜信息終端設(shè)備J，在明亮的室內(nèi)或戶外，能夠以反射顯示方式使用，在暗的室內(nèi)或夜間，點(diǎn)亮背光，能夠以透射顯示方式使用。此外，由于具有上述實(shí)施方式的液晶顯示裝置A，所以，采用反射顯示狀態(tài)和透射顯示狀態(tài)，配色或色調(diào)不會不同，無論用哪種顯示狀態(tài)，都能夠得到高質(zhì)量顯示的液晶顯示。
此外，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可實(shí)施多種變形。
例如，上述的TFT10不限定于逆交錯型，也可以是正交錯型。此外，開關(guān)元件不限定于TFT，也可以是在金屬層之間夾著絕緣層的MIM(MetalInsulator Metal)結(jié)構(gòu)的薄膜二極管。在是該MIM結(jié)構(gòu)時，由于在對向基板側(cè)多個形成長方形狀的共通電極，所以設(shè)置多個共通電極。
此外，形成濾色層42的基板，不限定于對向基板3一側(cè)，也可以設(shè)置在基板2一側(cè)。隨之，遮光層42S可以形成在基板2和對向基板3的任何一方。當(dāng)然，也可以在各自的基板上設(shè)置濾光片42R、42G、42B和遮光層42S。
此外，在上述實(shí)施方式中，將遮光層42S形成條帶狀，但也可以以圍住濾光片42R、42G、42B的周圍的方式形成格子狀。另外，形成在像素電極11上的透孔23的形狀，不限定于長方形狀，也可以是圓形狀或橢圓狀或者其他形狀，其尺寸或個數(shù)也不特別限定。
(發(fā)明的效果)如以上詳述，如果采用本發(fā)明，由于利用光反射性的像素電極，可形成反射顯示方式，在該像素電極的部分上形成透孔的區(qū)域，可形成透射顯示方式，通過在透孔下的絕緣膜上存在凹陷部，能夠增加透射顯示方式的液晶層的厚度，所以，能夠容易將反射顯示方式中光通過液晶層時所期望的液晶厚度和透射顯示方式中光通過液晶層時所期望的液晶厚度，調(diào)整到雙方顯示方式所期望的值。即，只通過調(diào)整絕緣膜的厚度和凹部的深部，無論在反射顯示方式，還是在透射顯示方式，都能夠確保所期望的液晶層的厚度，所以能夠提高顯示質(zhì)量。
此外，通過以位于凹陷部的底部側(cè)的方式設(shè)置透明電極，能夠不受凹陷部形狀左右地形成透明電極，也不存在起因于成膜時的分步敷設(shè)的透明電極的斷線問題。
另外，如果在基板上形成透明電極，能夠不干涉其他膜地平面狀成膜透明電極，在成膜透明電極時不會有產(chǎn)生斷線的危險。此外，在制造薄膜晶體管時的成膜工序中，能夠并行制作透明電極，除制造薄膜晶體管的工序外，由于不需要另外用其他工序形成透明電極，所以還能夠簡化制造工序。
如果按本發(fā)明將像素電極作為光擴(kuò)散性的反射電極，在反射顯示時，不會形成只有在特定的狹窄的方向非常明亮，而在偏離該方向一點(diǎn)的區(qū)域就暗的顯示方式，而能夠形成能夠以更寬的范圍確保明亮顯示狀態(tài)的反射顯示方式。
在本發(fā)明中，只要是具有由各個球面的一部分構(gòu)成多個凹部的內(nèi)面、相鄰的多個凹部以使各自內(nèi)面的一部分連接的方式密接配置的結(jié)構(gòu)的光反射性像素電極，就能夠得到大范圍明亮的顯示方式。
此外，只要是具有多個凹部的內(nèi)面分別形成由多個球面的合成構(gòu)成的非對稱曲面形狀、上述相鄰的多個凹部以使各自內(nèi)面的一部分連接的方式密接配置的結(jié)構(gòu)的光反射性的像素電極，就能夠得到大范圍明亮的顯示方式。特別是由于能夠在特定方向確保明亮的顯示狀態(tài)，所以能夠得到利用該明亮顯示方式的明亮的顯示狀態(tài)。
在本發(fā)明中，Δn·d(延遲)的值，在反射顯示方式中，設(shè)為200～260nm的范圍，在透射顯示方式中，設(shè)為400～460nm的范圍。如果是上述范圍，在反射顯示方式中，能夠得到白色的透射率優(yōu)良的顯示方式，同時，即使在透射顯示狀態(tài)，也能得到高品位的顯示狀態(tài)。
只要是具有本發(fā)明的半透射型液晶顯示裝置的電子設(shè)備，能夠兼?zhèn)湓谕干滹@示狀態(tài)下優(yōu)良顯示和在反射顯示狀態(tài)下優(yōu)良顯示的雙重顯示，在利用外光的反射顯示方式時和點(diǎn)亮背光的透射顯示方式的兩種顯示方式中，都能夠得到優(yōu)良的顯示。
權(quán)利要求
1.一種半透射型液晶顯示裝置，其特征在于在對向配置的基板間封入液晶，在上述一方的基板的液晶層一側(cè)的面上形成共通電極，在上述另一方的基板的液晶層一側(cè)形成多個開關(guān)元件，由絕緣膜覆蓋這些開關(guān)元件，并在該絕緣膜上形成多個與上述開關(guān)元件電連接的光反射性的像素電極，另外，至少在上述像素電極的局部形成透孔，并在位于該透孔的下方的上述絕緣膜上形成凹陷部，以直接位于上述基板上的方式形成透明電極，且該透明電極至少位于該凹陷部的底部側(cè)并且與上述開關(guān)元件電連接，在上述凹陷部內(nèi)導(dǎo)入存在于上述基板間的液晶，并將上述凹陷部形成區(qū)域的液晶厚度和上述像素電極形成區(qū)域的液晶厚度設(shè)為不同的值。
2.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示裝置，其特征在于在上述絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面部分上形成多個凹部，上述多個凹部的內(nèi)面分別由球面的一部分構(gòu)成，上述相鄰的多個凹部以使各自內(nèi)面的一部分連續(xù)的方式密接配置，并且，通過在該凹部上疊層光反射性的電極層并在上述電極層上賦予凹凸形狀，而將上述像素電極形成光擴(kuò)散反射性的像素電極。
3.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示裝置，其特征在于在上述絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面部分上形成多個凹部，上述多個凹部的內(nèi)面分別形成由多個曲面合成構(gòu)成的非對稱曲面形狀，上述相鄰的多個凹部以使各自內(nèi)面的一部分連續(xù)的方式密接配置，并且，通過在該凹部上疊層光反射性的電極層并在上述電極層上賦予凹凸形狀，而將上述像素電極形成光擴(kuò)散反射性的像素電極。
4.如權(quán)利要求3所述的半透射型液晶顯示裝置，其特征在于將從上述光擴(kuò)散反射性的像素電極得到的擴(kuò)散反射光的亮度分布以正反射角度為中心形成非對稱。
5.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示裝置，其特征在于上述開關(guān)元件由具有源電極、漏電極及柵電極的薄膜晶體管構(gòu)成，在上述源電極上電連接上述像素電極和上述透明電極，通過上述薄膜晶體管，使上述像素電極和上述透明電極驅(qū)動自如，另外，上述源電極的一部分直接連接在上述透明電極的一部分上，并且，在被覆形成在該連接部分上的絕緣膜上，形成與該連接部分和上述像素電極連通的接觸孔，借助形成在該接觸孔中的導(dǎo)通部，電連接上述像素電極和上述源電極。
6.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶層的折射率設(shè)為Δn、其厚度設(shè)為d時，上述像素電極形成區(qū)域的Δn·d的值為200～260nm，上述凹陷部形成區(qū)域的液晶層的Δn·d的值設(shè)定為400～460nm。
7.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示裝置，其特征在于在上述透明電極上，作為被覆層殘留部分上述絕緣層。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于在顯示部具有如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示裝置。
全文摘要
一種半透射型液晶顯示裝置及具有該裝置的電子設(shè)備，該半透射型液晶顯示裝置，在基板(2)的液晶層側(cè)形成多個開關(guān)元件(10)，用絕緣膜(20)覆蓋這些開關(guān)元件，在絕緣膜上形成多個與開關(guān)元件電連接的光反射性像素電極(11)，另外，至少在像素電極的局部形成透孔(23)，在該透孔的下面的絕緣膜上形成凹陷部(22)，在凹陷部的底部側(cè)，形成與開關(guān)元件電連接的透明電極(19)，在凹陷部內(nèi)導(dǎo)入存在于基板間的液晶，凹陷部形成區(qū)域的液晶厚度和像素電極形成區(qū)域的液晶厚度設(shè)為不同的值。這種半透射型的液晶顯示裝置，在反射顯示方式和透射顯示方式中，透射光的液晶的厚度能夠一致，在雙方的顯示方式中，顯示質(zhì)量高。
文檔編號G02F1/1368GK1540413SQ20041003485
公開日2004年10月27日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者鹿野滿, 大泉滿夫, 夫 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社