透反式液晶显示设备制造技术

提供了一种采用面内切换模式（面内切换系统）的透反式液晶显示设备，表现出宽视角的反射性能。提供了一种透反式液晶显示设备，包括：反射区和透射区；在反射区中设置的凹凸反射板；在凹凸反射板上层压的平坦化膜；以及在平坦化膜上布置的公共电极和像素电极，其中，凹凸反射板包括漫反射功能，能够对光进行漫反射，使以３０°的入射角入射的光向０－１０°的出射角的方向出射；以及将平坦化膜的表面设定为大致平坦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透反式液晶显示设备，更具体地，涉及一种其中每一个像素均包 括光反射型反射区和光透射型透射区的透反式液晶显示设备。
技术介绍
图10示出了日本未审专利公开2003-344837 (专利文献1)中描述的传统情况。图 10所示的液晶显示设备100由下侧基板11、相对侧基板12和置于两者之间所保持的液晶 层13组成。另外，组成所述液晶显示设备100的每一个像素均包括光反射型反射区和光透 射型透射区。图10示出了在专利文献1中公开的单个像素的示意性剖面图。在图10中，相对侧基板12由在透明绝缘基板22b上作为光屏蔽膜而形成的黑矩 阵层17、部分地与黑矩阵层17交迭的着色层18、以及在黑矩阵层17和着色层18上形成的 透明外涂层19组成。另外，为了防止液晶层13受到由于接触等而产生的、来自液晶显示面 板表面的起电的电学影响，将透明导电层15形成于透明绝缘基板22b的背面上。着色层18 由包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的颜料或色素的树脂膜形成。另外，下侧基板11包括透明绝缘基板22a上的第一金属层，在第一金属层中形成 用于驱动的扫描线(未示出)和薄膜晶体管的栅电极(未示出)；在其上形成的第一间层 绝缘膜23 ；在第一间层绝缘膜23上形成的第二金属层，在第二金属层上形成有数据线24、 薄膜晶体管的源电极和漏电极(未示出)；在其上形成的第二间层绝缘膜25 ；以及在其上 用透明电极形成的公共电极26和像素电极27。下侧基板11和相对侧基板12在其各自的相对侧面上分别包括对齐膜20a和对齐 膜20b。从像素电极27和公共电极26的延伸方向向倾斜约10°到30°的指定方向上在其 上施加摩擦处理，使得液晶层13均勻地对齐。其后，将两个基板层压为彼此面对。该角度 称为液晶分子的初始对齐方向。将隔板(未示出)设置在下侧基板11和相对侧基板12之间，用于保持液晶层13 的厚度。另外，在液晶层13的外围中形成密封(未示出)，用于使液晶分子不泄漏到外部。除了通过其提供数据信号的数据线24、通过其提供基准电势的公共电极配线(未 示出)和公共电极26、以及与待显示的像素相对应的像素电极27之外，下侧基板1还包括 通过其提供扫描信号的扫描线(未示出)和设置在透明绝缘基板22a上的上述驱动薄膜晶 体管(TFT)(未示出)。驱动薄膜晶体管包括栅电极、漏电极和源电极，并且通过与在扫描线和数据线24 之间的交叉点附近的每一个像素相对应来进行设置。栅电极与扫描线电连接，漏电极与数 据线24电连接，以及源电极与像素电极27电连接。公共电极26和像素电极27均为梳状形状，并且每一个电极的齿状物均与数据线24平行地延伸。另外，公共电极26的齿状物和像素电极27的齿状物彼此交替地排列。将面内转换系统(in-plane switching system)用于液晶显示设备100的上述透 射区T和反射区H。关于液晶显示设备100，在写入了数据信号(由通过扫描线提供的扫描 信号选择、并且通过数据线24提供数据信号)的像素中，在公共电极26和像素电极27之 间的上述透明绝缘基板22a、22b中产生平行电场。液晶分子的对齐方向在与透明绝缘基板 22a、22b平行的平面内根据所产生的电场进行旋转，以便执行指定的显示。由上述公共电极26和像素电极27围绕的垂直长区被称作列(未示出)。在上述 液晶显示设备100中，公共电极26和像素电极27两者均由透明材料钢锡氧化物(ITO)形 成。另外，在透射区T和反射区H中，将公共电极26形成在与扫描线和数据线24相比 更接近于液晶层的层上，并且将其形成为具有比扫描线和数据线24更宽的宽度，以便完全 地覆盖扫描线和数据线24。此外，如图10所示，在反射区H中，将反射板9形成于与扫描线和数据线24相比 更接近于液晶层的层上，并且对其进行设置以完全地覆盖扫描线和数据线24。通过按照这种方式形成公共电极26和反射板9，可以隔断来自数据线24和扫描线 的泄漏电场。因此，可以扩展由像素电极27和公共电极26之间产生的电场控制的有效显 示区。因此，可以改善宽高比。此外，如可以从图10中看出的，将第二间层绝缘膜25设置在透射区T中的公共电 极26和数据线24之间。通过将第二间层绝缘膜25的膜厚(d)相对于介电常数(ε )的比率d/ ε设定得 足够大，可以减少数据线24和公共电极26之间的寄生电容。另外，如可以从图10中清楚 地看出的，在反射区H中，将第二间层绝缘膜25、第二绝缘膜Sb、反射板9、以及第三绝缘膜 8c设置在公共电极和数据线24之间。这在数据线24和公共电极26之间提供了适当距离， 从而减少了寄生电容。在这种传统情况下，在透射区T中将公共电极26和像素电极27两者均形成于第 二间层绝缘膜25上，并且在反射区H中将公共电极26和像素电极27形成于第三绝缘膜8c 上。因此，可以通过相同的步骤和相同的材料形成公共电极26和像素电极27，提高了制造效率。另外，在形成间层绝缘膜25之后，将第二绝缘膜8b形成于反射区H中。第二绝缘 膜8b通常具有由凹凸膜(uneven film)和平坦化层(flattening layer)组成的双层结构。 然而，第二绝缘膜8b也可以通过使用半色调掩模(halftone mask)用单层结构来形成。此外，将由铝构成的反射板9形成于其表面是凹凸的第二绝缘膜8b上。反射板9 用于散射地反射入射光。将第三绝缘膜8c形成在反射板9上，并且使其表面变平坦。另外， 将如透射区T的情况那样由铟锡氧化物(ITO)构成的公共电极26和像素电极27形成于第 三绝缘膜8c上，并且将对齐膜20a形成于其上以组成下侧基板11。在如图10所示的上述传统情况下，在反射区H中将薄平坦化膜设置在凹凸反射板 9上，并且将交叉指型电极设置在其上。同时，透射区T具有以下结构将与反射交叉指型 电极相同的层的交叉指型电极直接形成于第二间层膜上(无需提供凹凸层和平坦化层)。在透射部分和反射部分之间设置的高度差(反射部分-透射部分差)为“凹凸层+反射部分金属+平坦化层”差，以通过所述差提供反射部分(And(R))和透射部分 (And(T))之间的指定延迟(两种本征偏振光之间的相位差)。液晶的折射率各向异性(Δη)为约Δη = 0. 1。因此，假设And(T)-And(R)= (λ /2) - ( λ /4) = 137nm,有必要设置约1. 3微米的反射部分-透射部分差。在这种情况下， 需要反射部分金属(铝)的膜厚为约0. 1-0. 3微米，使得“凹凸层+平坦化层”的厚度变为 约1.0微米。另外，在上述传统情况下，在与相对于液晶的入射光的角度和出射光的角度有关 的反射模式中不存在限制设定。在这里将研究在上述传统情况中的反射模式时，相对于液晶的入射光的角度和发 射光的角度。在上述传统情况下，将面内转换系统用于驱动液晶。在这种驱动方法中，有必要设 定液晶的预倾斜角尽可能地接近5°或更小(优选地为0° )。这是由于以下原因即，如果液晶的预倾斜角太大，因为液晶保持预倾斜，以按照 倾斜的方式在基板表面上对齐，所以不可能执行理想的面内转换驱动，并且产生对齐干扰。 因此，使对比度和视角劣化，从而使显示质量下降。现在，将进一步地分析与上述凹凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透反式液晶显示设备，包括：反射区和透射区；在所述反射区中设置并与公共电极电连接的凹凸反射板；在所述凹凸反射板上层压的平坦化膜；以及在所述平坦化膜上布置的像素电极，其中，所述凹凸反射板包括漫反射功能，能够对光进行漫反射，使以３０°的入射角入射的光向０－１０°的出射角的方向出射，以及将所述反射区的液晶层的Δｎｄ设定为约λ／４，并且将所述透射区的液晶层的Δｎｄ设定为约λ／２；以及从所述反射区到所述透射区连续均匀地形成所述平坦化膜，其中将所述凹凸反射板的平均倾斜角设定为３－１２°，并且将所述平坦化膜表面的平均倾斜角设定为不超过２．５°范围的值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森健一，坂本道昭，井上大辅，中谦一郎，永井博，
申请(专利权)人：NEC液晶技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]