半透射反射式液晶装置及利用该装置的电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种即使液晶分子在透射显示区和反射显示区边界处的区域没有校准也能显示高质量图象的多间隙型液晶装置并提供一种利用该液晶装置的电子设备。液晶装置１包括一个在其表面有第一透明电极１１的第一透明基板１０，具有第二透明电极２１的第二透明基板２０和一个液晶层５０。像素区域３有一个限定透射显示区３２和反射显示区３１的光反射层４。在光反射层４上形成一个具有限定透射显示区３２的开口的厚度调节层６。厚度调节层６在反射显示区３和透射显示区之间的边界处形成斜坡６０。斜坡的上边缘６５与光反射层４的边缘４５对齐。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半透射反射式液晶装置，尤其涉及多间隙型液晶装置，其中每个像素区中透射显示区和反射显示区之间液晶层的厚度变为一个适当的值。
技术介绍
在各种类型的液晶装置中，能够以透射模式和反射模式两种模式进行显示的液晶装置被称作半透射反射式液晶装置，并且被用在所有的场景中。如图24的(A)、(B)和(C)所示，半透射反射式液晶装置有一个具有第一透明电极11的第一透明基板10，一个具有与第一透明电极11相对的第二透明电极21的第二透明基板20，和一个夹持在第一基板10和第二基板20之间的TN(扭曲向列相)液晶层5。第一基板10有一个光反射层4，该反射层在像素区区3中第一透明电极11与第二透明电极21的相对处限定一个反射显示区31。光反射层4的开口40限定一个透射显示区32。第一基板10和第二基板20的外表面分别具有偏振片41和42，并且背光装置7与偏振片41相对。在具有此种结构的液晶装置1中，从背光装置7发出并进入透射显示区32的光穿过第一基板10进入液晶层5。光在液晶层5中受到调制并从第二基板20出射，从而充当透射显示光以显示图像(透射模式)，如箭头L1所示。在另一方面，穿过第二基板20进入反射显示区31的光通过液晶层5到达反射层4。光在反射层4反射并通过液晶层5从第二基板20出射，从而充当反射显示光以显示图像(反射模式)，如箭头L2所示。在第一基板10中，反射显示区31和透射显示区32分别配置有一个反射显示彩色滤光片81和一个透射显示彩色滤光片82，使得可以显示彩色图像。在这种光调制中，如果液晶的扭转角设置得较小，则偏置方向的变化表达成折射率之差Δn与液晶层5的厚度d之积(延迟Δnd)的函数。因此，通过适当设置该值，可以提高图像的可视性。但是，在半透射反射式液晶装置1中，透射显示光只穿过液晶层5一次，反射显示光穿过液晶层5两次。因此，很难优化透射显示光和反射显示光的延迟Δnd。具体地说，当液晶层5的厚度设置得可以提高反射模式的可视性时，透射模式的图像减弱。相反，当液晶层5的厚度d设置得可以提高透射模式的可视性时，反射模式中的图像减弱。日本待定专利申请JP11-242226公开了这样一种结构，反射显示区31中液晶层5的厚度d设置得小于透射显示区32中液晶层5的厚度d。该结构被称作多间隙型，通过例如在第一透明电极11之下和光反射层4之上设置一个厚度调节层6而实现，其中厚度调节层6中有一个形成在与透射显示区32对应的区域中的开口61，如图24的(A)、(B)和(C)所示。具体地说，因为透射显示区32中液晶层5的厚度d比反射显示区31中液晶层的厚度大一个厚度调节层6的厚度，所以可以优化透射显示光和反射显示光二者的延迟Δnd。为了调节液晶层5的厚度d，形成的厚度调节层6的厚度必须较大。这种厚度层由光敏树脂等形成。当由光敏树脂制成厚度调节层6时，采用光刻法。但是，厚度调节层6在反射显示区31和透射显示区32之间的边界处不可避免地有一个向上散开的坡度60，这是因为低曝光精确度和光刻期间由显影导致的边蚀刻。结果，液晶层5的厚度在反射显示区31和透射显示区32之间边界处连续变化，并且延迟Δnd也连续变化。另外，通过形成在第一基板10和第二基板20最内表面上的校准层12和22确定包含在液晶层5中的液晶分子的初始取向。但是，因为校准层12的校准强度作用在斜坡60的倾斜方向，所以液晶分子的取向在此区域中是无序的，如图25所示，因而出现旋错。例如，如果设计已知的液晶装置1用到常白模式中，则在施加电场的同时整个图像将黑色显示。但是，光从对应于斜坡60的区域泄漏，因而出现显示故障，如对比度下降。图26(A)表示计算黑色显示整个图像时从反射显示区31到透射显示区32的每个摩擦方向的反射光强度分布的模拟结果。如图26(A)所示，光在反射显示区31和透射显示区32之间的边界处泄漏。此连续可变的光泄漏由不适当的延迟Δnd导致，并且由液晶的校准失败导致光泄漏的锐峰。图26(B)表示计算黑色显示整个图像时从反射显示区31到透射显示区32的每个摩擦方向的透射光强度分布的模拟结果。如图26(B)所示，光在反射显示区31和透射显示区32之间的边界处泄漏。此连续可变的光泄漏也由不适当的延迟Δnd导致，并且由液晶的校准失败导致光泄漏的锐峰。透射光的泄漏程度显著地低于反射光的泄漏程度。因此，本专利技术的目的在于提供一种多间隙型液晶装置和一种利用该液晶装置的电子设备，其中在一个像素区区中液晶层的厚度从透射显示区到反射显示区变到适当的值。在液晶装置的结构中，即使延迟不适当或者液晶分子的取向没有校准，也可以显示高质量的图像。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的半透射反射式液晶装置，具有在表面上形成有第一透明电极的第一基板；在与上述第一透明电极对向的侧面上形成有第二透明电极的第二基板；和保持在上述第一基板和上述第二基板之间的液晶层，上述第一基板在从下层向上层的方向上依次具备在上述第一透明电极与上述第二透明电极相对的像素区中构成反射显示区、以该像素区中上述反射显示区以外的区域为透射显示区的光反射层；用于将反射显示区中的液晶层的厚度设置得小于透射显示区中液晶层的厚度的厚度调节层；和上述第一透明电极。在上述反射显示区和上述透射显示区之间的边界区域，上述光反射层的边缘存在于与形成在上述厚度调节层端部的斜坡基本上平面地重叠的区域内。根据本专利技术，因为形成在厚度调节层端部的光反射层和斜坡在反射显示区和透射显示区之间边界处彼此重叠的区域不透射光，所以在透射模式中可以减少透过斜坡并从其发出的光量。因此，即使延迟Δnd根据反射显示区和透射显示区之间边界处厚度调节层厚度的连续变化而连续地变化，并且即使液晶分子的取向没有校准，也可以减少透射模式中透过这些区域并从中出射的光量。另外，因为形成在厚度调节层端部的光反射层和斜坡在反射显示区和透射显示区之间边界处不重叠的区域不反射光，所以在反射模式中可以减少经斜坡透射并发出的光量。因此，即使延迟Δnd根据反射显示区和透射显示区之间边界处厚度调节层厚度的连续变化而连续地变化，并且即使液晶分子的取向没有校准，也可以减少反射模式中从此区域中透射并发出的光量。因此，可以提高透射模式和反射模式中图像的对比度和质量。另外，因为与反射显示区和透射显示区之间的整个边界被遮蔽膜覆盖时相比，显示光量不减少，所以可以显示亮的图像。特别是，光反射层的边缘基本上与形成在反射显示区和透射显示区之间边界处的厚度调节层端部的斜坡上边缘对齐。在此结构中，光反射区不形成在与反射显示区和透射显示区之间边界处的厚度调节层端部形成的斜坡重叠的区域中。结果，反射光不进入反射显示区和透射显示区之间的边界(厚度调节层形成端部斜坡的区域)。因此，即使延迟Δnd根据反射显示区和透射显示区之间边界处厚度调节层厚度的连续变化而连续地变化，并且即使液晶分子的取向没有校准，光也不会从反射模式的此区域中泄漏。因此，可以显示高对比度的高质量图像。另外，因为与反射显示区和透射显示区之间的整个边界被遮蔽膜覆盖时相比，显示光量不减少，所以可以显示明亮的图像。另外，在反射显示区和透射显示区之间的边界处，光反射层的边缘基本与形成在厚度调节层端部的斜坡下边缘对齐。在此结构中，光反射层与形成在反射显示区和透射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半透射反射式液晶装置，该装置具有：在表面上形成有第一透明电极的第一基板；在与上述第一透明电极对向的侧面上形成有第二透明电极的第二基板；和保持在上述第一基板和上述第二基板之间的液晶层，上述第一基板在从下层向上层的方向上依次具备：在上述第一透明电极与上述第二透明电极相对的像素区中构成反射显示区、以该像素区中上述反射显示区以外的区域为透射显示区的光反射层；用于将反射显示区中的液晶层的厚度设置得小于透射显示区中液晶层的厚度的厚度调节层；和上述第一透明电极， 其特征在于，在上述反射显示区和上述透射显示区之间的边界区域，上述光反射层的边缘存在于与形成在上述厚度调节层端部的斜坡基本上平面地重叠的区域内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小澤欣也，浦野信孝，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]