液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术：
近年来，液晶显示装置已经被迅速地应用于通信设备、甚至一般 的电子设备中。特别是对于便携式液晶显示装置，为了控制其耗电而 使用无需背光的反射型液晶显示装置。但是，由于反射型液晶显示装 置以来自外部的光作为光源，因此，在较暗的室内难以观看。因此， 近年来，正在研究开发一种兼具透过型和反射型的性质的半透过型的 液晶显示装置。
该半透过型的液晶显示装置在一个像素内具有透过部与反射部， 在暗的地方点亮背光并利用像素区域的透过部来显示图像，在亮的地 方则无需点亮背光而在反射部中利用外部光线显示图像。因此，可不 必经常点亮背光，具有控制耗电的优点。
此外，这些液晶显示装置，随着主体所处理的信息量的增加，要 求其显示更多的信息，市场上对高对比度及广视角化的要求变高。
因此，近年来，作为能够实现高对比度及广视角化的半透过型的 液晶显示装置的显示模式，利用垂直取向型液晶层的垂直取向模式受 到关注。垂直取向型液晶层一般采用垂直取向膜与介电各向异性为负 的液晶材料构成。
作为这种液晶显示装置，在专利文献1中公开有一种液晶显示装 置，其具备包括第一基板上的第一电极、第二基板上的第二电极和在 第一电极与第二电极之间设置的液晶层的多个像素，第一基板在多个 像素的间隙中具有遮光区域，在遮光区域的液晶层一侧具有规则排列 的壁构造体，第一电极在像素内的规定位置具有至少一个第一开口部， 第二电极在像素内的规定位置具有至少一个第二开口部，并且，液晶 层形成至少在施加规定电压时呈轴对称取向的至少一个液晶畴，至少 一个液晶畴的轴对称取向的中心轴形成在至少一个第一开口部和至少 一个第二开口部内的至少一个开口部内或者其附近。此外，还记载了 据此可提供一种充分稳定液晶的取向，抑制对比度或者有效开口率下 降的液晶显示装置。
此外，在专利文献2中公开有一种液晶显示装置，其包括形成有
第一电极的第一基板、形成有与第一电极相对的第二电极的第二基板、 和隔在第一电极与第二电极之间的垂直取向型的液晶层，由第一电极 和第二电极规定多个像素区域，多个像素电极区域中的至少一个像素 区域被在第一基板上规则配置的电介质构件分割成多个子像素区域， 当在第一电极与第二电极之间施加规定电压时，子像素区域中的液晶 层中的液晶分子在第一基板的表面以垂直轴为中心呈轴对称取向。此 外，还记载了据此可提供一种充分稳定液晶的取向，并且能够获得与 现有技术相比同等以上的显示品质的液晶显示装置。
专利文献1:日本专利特开2005-172944号公报 专利文献2:日本专利特开2005-257809号公报

发明内容
此处，图12和图13表示构成上述专利文献1或2中记载的现有 的垂直取向模式的半透过型的液晶显示装置的像素结构100。像素结构 100的光反射显示部分与光透过显示部分在该像素内分别独立形成。而 且，由于在每个区域设置有取向控制部件101进行取向控制，因此， 必须分割像素电极102并在每个区域配置。在此情况下，由于在各个 区域中形成用于取向控制的电场倾斜度，因此，必须在光反射显示部 分与光透过显示部分之间设置不存在像素电极的开口部。为此，必须 设置像素电极的狭窄部103。
但是，如果在光反射显示部分与光透过显示部分之间设置像素电 极102的狭窄部103，则狭窄部的区域的像素电极与其它区域相比变 细。因此，存在因制造工序或使用时的热膨胀、热收縮等发生断裂， 可能导致显示品质下降的问题。.
此外，如果通过在像素电极102上设置狭窄部103而形成的开口 部，即在狭窄部103的两侧形成的不存在像素电极102的区域出现，
则如图12所示，在显示区域内产生对显示不起作用的无效区域。因此，
还存在开口率减少的问题。
而且，如图13所示，开口部即不存在像素电极的区域中的基底布 线104的电位影响光反射显示部分和光透过显示部分的取向控制，也 会有可能发生显示异常的问题。
本发明鉴于上述各点而完成，其目的在于提供一种显示品质良好 并且可实现高开口率的液晶显示装置。
本发明所涉及的液晶显示装置，其具有以相互相对的方式设置的 第一基板和第二基板、和夹持在第一基板与该第二基板之间的液晶层， 液晶层采用具有负的介电各向异性的液晶材料形成，在无施加电压的 状态下，液晶材料的液晶分子在第一基板和第二基板上大体垂直取向， 液晶显示面板的显示区域由多个像素构成，该液晶显示装置的特征在 于，多个像素分别具有反射来自显示面侧的光进行显示的光反射显示 部分、和以围绕光反射显示部分的方式设置并透过来自背面侧的光进 行显示的光透过显示部分，在光反射显示部分设置有当向液晶层施加 电压时使液晶层的液晶分子轴对称取向的取向控制部件。
此处，图14和图15表示本发明所涉及的液晶显示装置的显示部 分的概略构造110。如果采用这种构造，由于液晶显示面板的多个像素 分别具有光反射显示部分和围绕它而设的光透过显示部分，因此，在 像素电极112上不存在用于设置开口部的狭窄部。因此，由于没有像 素电极112形成得较细的区域，所以不会发生在该部分所产生的断裂， 因此，能够避免显示品质下降。
此外，因不必在像素电极112上设置狭窄部而形成开口部，故不 会在显示区域内产生不对显示起作用的无效区域。因此，能够避免开 口率的减少。
再者，由于在显示区域内没有不存在像素电极112的无效区域， 因此，不会受到基底布线114的电位的影响，不会发生显示异常。
此外，本发明所涉及的液晶显示装置，光反射显示部分130也可 以形成在光透过显示部分的中央部。
如果采用这种构造，则由于光反射显示部分形成在光透过显示部 分的中央部，因此，如图15所示，当从取向控制部件以放射状使液晶
分子取向时能够使液晶分子在整个像素上均匀地取向。因此，显示品 质进一步提高。
再者，本发明所涉及的液晶显示装置，光反射显示部分的外形与 光透过显示部分的外形可以相似。
如果采用这种构造，则由于光反射显示部分的外形与光透过显示 部分的外形相似，因此，当从取向控制部件以放射状使液晶分子取向 时能够在整个像素上均匀地进行，显示品质得以提高。
此外，本发明所涉及的液晶显示装置，光反射显示部分和光透过 显示部分的外形也可均为正方形。
如果采用这种构造，则由于光反射显示部分和光透过显示部分的 外形均为正方形，因此，从光反射显示部分的中心至光透过显示部分 的端部，能够使液晶分子均匀地取向。因此，显示品质进一步提高。
再者，本发明所涉及的液晶显示装置，取向控制部件也可以形成 在光反射显示部分的中央部。
如果采用这种构造，则由于取向控制部件形成在光反射显示部分 的中央部，因此，能够以显示部分的中心部作为取向中心，在整体上 以放射状使液晶分子均匀地取向，显示品质得以提高。
此外，本发明所涉及的液晶显示装置，取向控制部件也可以是在 第一基板或第二基板上形成的凸部。
如果采用这种构造，通过通常的图形化处理等形成凸部即可，能 够使用现有的设备容易地形成取向控制部件。
再者，本发明所涉及的液晶显示装置，取向控制部件也可以是在 第一基板或第二基板上形成的切口部。
如果采用这种构造，通过通常的图形化处理等形成切口部即可， 能够使用现有的设备容易地形成取向控制部件。
此外，本发明所涉及的液晶显示装置，多个像素分别具有第一基 板的第一电极和第二基板的第二电极，切口部形成在第一电极或第二 电极上也可以。
如果采用这种构造，在像素电极的图形化处理时能够同时形成取 向控制部件。因此，制造成本和制造效率良好。
如上述说明，本发明能够提供一种显示品质良好且可实现高开口
率的液晶显示装置。


图1是本实施方式1所涉及的液晶显示装置10的一个像素结构的 剖面图。
图2是本实施方式1 8所涉及的液晶显示装置10 80的一个像 素结构的平面图。
图3是显示部分93为横向长方形状的液晶显示装置10 80的一 个像素结构的平面图。
图4是显示部分93为纵向长方形状的液晶显示装置10 80的一 个像素结构的平面图。
图5是本实施方式2所涉及的液晶显示装置20的一个像素结构的 剖面图。
图6是本实施方式3所涉及的液晶显示装置30的一个像素结构的 剖面图。
图7是本实施方式4所涉及的液晶显示装置40的一个像素结构的 剖面图。
图8是本实施方式5所涉及的液晶显示装置50的一个像素结构的 剖面图。
图9是本实施方式6所涉及的液晶显示装置60的一个像素结构的 剖面图。
图10是本实施方式7所涉及的液晶显示装置70的一个像素结构 的剖面图。
图11是本实施方式8所涉及的液晶显示装置80的一个像素结构 的剖面图。
图12是构成现有的垂直取向模式的半透过型的液晶显示装置的像 素结构100的概略图。
图13是表示基底布线104对构成现有的垂直取向模式的半透过型 的液晶显示装置的影响的概略图。
图14是本发明所涉及的液晶显示装置的显示部分的构造110的概 略图。
图15是表示基底布线114对本发明所涉及的液晶显示装置的影响 的概略图。
符号说明
10、20、 30、 40、 50、60、
11、41、 51、 61、 81TFT
12、22、 32、 42 CF基板13液晶层
14、24、 34、 44、 54、64、
15、96绝缘性基板
16反射膜
17透明绝缘层
18像素电极
56透明绝缘层
63、83、 120 凸部
25、35、 45、 55 切口部93显示部分
97CF层
98透明电介质层
99相对电极
130光反射显示部分
131光透过显示部分
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式1 8涉及的液晶显示装置进 行详细的说明。其中，本发明并非局限于以下的实施方式。此外，实 施方式1 8涉及的液晶显示装置均为能够进行透过模式显示与反射模 式显示的半透过型的液晶显示装置。而且，以下，将在像素内反射来 自显示面一侧的光进行显示的部分记载为光反射显示部分，将以围绕 光反射显示部分的方式设置并且透过来自背面一侧的光进行显示的部 分记载为光透过显示部分。 (实施方式1)
(液晶显示装置10的结构)
图1表示本发明的实施方式1所涉及的液晶显示装置10的一个像 素结构的剖面图，图2表示液晶显示装置10的一个像素结构的平面图。
液晶显示装置10由具有相对的薄膜晶体管基板(TFT基板11)和 滤色器基板(CF基板12)、和设置在其之间的液晶层13的液晶显示面 板14、以及未图示的背光等构成。
TFT基板11由绝缘性基板15、在绝缘性基板15的表面所形成的 电路元件、在绝缘性基板15上形成的反射膜16、以覆盖反射膜16的 方式形成的透明绝缘层17、在透明绝缘层17上设置的像素电极18和 在像素电极18上形成的未图示的垂直取向膜构成。
在TFT基板11上均形成有由未图示的栅极电极、源极电极和漏极 电极等构成的薄膜晶体管89。栅极电极与扫描布线90连接，漏极电极 与信号布线91连接，而源极布线与像素电极18连接。TFT基板11在 各个像素电极18内设置存储电容。存储电容由像素电极18和参照电 极布线92构成。
反射膜16在绝缘性基板15上形成平面视图为正方形的形状。由 反射膜16规定显示部分93内的光反射显示部分130。因此，在本实施 方式中，光反射显示部分130为正方形。反射膜16通过在形成为凹凸 形状的树脂层上蒸镀A1层等，其表面形成凹凸状。
反射膜16形成在像素电极18的中央部。
透明绝缘层17以覆盖反射膜16的方式形成，在表面使反射膜16 的凹凸形状变得平坦。
像素电极18形成在透明绝缘层17的平坦的表面上。像素电极18 使用ITO (Indium Tin Oxide:氧化锡铟)等形成，构成透明电极。像 素电极18具有在规定位置形成的切口部95，各个像素被该切口部95 分割成图2所示的正方形像素图形。显示部分93被像素电极18所规 定。如果向液晶层13施加规定的电压，则受到在像素电极18的周围 和切口部95的附近产生的倾斜电场的取向限制，形成对各个多个像素 图形施以放射状倾斜取向的液晶畴。
CF基板12由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在 绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层
98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99、在 相对电极99上形成的凸部120 (取向控制部件)和在相对电极99和凸 部120上形成的未图示的垂直取向膜。
CF层97用由红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三原色组成的像 素图形构成。这些像素图形在其间设置有黑色矩阵121作为用于获得 对比度的边框。而且，像素图形由该黑色矩阵121所划分。黑色矩阵 121所划分的像素图形与TFT基板11上的正方形的像素电极18为相 同的形状且在其正上方形成。即，分别形成在平面看显示部分93时像 素图形与像素电极18看起来重叠成一个的位置。此外，作为构成像素 图形的颜色，除了RGB的组合之外，也可以采用青色、品红、黄色的 补充颜色，或者无色也可以。
透明电介质层98形成在CF基板12的光反射显示部分130上。透 明电介质层98与TFT基板11上的正方形的反射膜16为相同的形状且 在其正上方形成。即，形成在平视看光反射显示部分130时透明电介 质层98与反射膜16看起来重叠成一个的位置。透明电介质层98以规 定的厚度形成截头四角锥状。透明电介质层98的厚度b优选液晶层13 的厚度a的大致一半左右。在反射模式的显示中，用于显示的光通过 液晶层13两次，而在透过模式的显示中，用于显示的光仅通过液晶层 13 —次。因此，如果将光透过显示部分131的液晶层13的厚度a设定 为光反射显示部分130的液晶层13的厚度b的大概两倍，则两者的光 路长度变得相等，能够在两个显示模式下实现良好的显示。
相对电极99分别形成在CF层97上和透明电介质层98上。相对 电极99采用ITO等形成，构成透明电极。
凸部120形成在相对电极99上并且在透明电介质层98的中央部， 即光反射显示部分130的中央部。凸部120的构成材料并无特别的限 制，可以是树脂制的材料、陶瓷制或金属制的材料。此外，凸部120 形成朝着相对的TFT基板11延伸的截头圆锥状，在其头顶部与TFT 基板ll之间形成有间隙。凸部120的形状并没有限制，也可以形成圆 锥形、角锥形或者截头角锥形等。
液晶层13设置在TFT基板11和CF基板12之间。液晶层13包 含介电各向异性为负的向列液晶材料，根据需要还包括手性剂(chiml
material)。液晶层13在无施加电压的状态下，其液晶材料的液晶分子 在TFT基板11和CF基板12上大体垂直取向。 (液晶显示装置10的制造方法)
下面，对液晶显示装置10的制造方法进行说明。 (CF基板12的制造方法)
首先，准备绝缘性基板96。然后，采用溅射法在绝缘性基板96 上的作为遮光部分的区域形成宽5 50pm的黑色矩阵121。接着，在 绝缘性基板96上的作为显示部分93的区域，对分散有红色颜料的树 脂薄膜(干薄膜)在整个面上实施碾压、曝光、显像和烘烤(热处理)， 形成第一色层122 (红)。接着，与第一色层122重叠，对分散有绿色 颜料的树脂薄膜在整个面上实施碾压、曝光、显像和烘烤(热处理)， 形成第二色层122 (绿)。同样地，形成第三色层122 (蓝)。
色层122既可以形成条纹状排列，也可以形成三角形排列。此外， 色层122的形成方法，也可通过旋涂、狭缝涂布(Slit Coating)在整个 面上涂布分散有颜色的感光性树脂材料，来代替对干薄膜进行碾压。 此外，着色层122的各色形成顺序并无特别限定，也可以釆用其它的 顺序。
接着，在色层122上的作为光反射显示部分130的区域形成透明 电介质层98。
然后，在色层122、黑色矩阵121和透明电介质层98上蒸镀ITO， 形成相对电极99。
接着，以使其位于透明电介质层98的中央部的方式在相对电极99 上形成凸部120。凸部120采用光刻方法形成。
接着，在相对电极99上形成垂直取向膜。
通过以上工序，CF基板12的制作完成。 (TFT基板ll的制造工序)
接着，准备绝缘性基板15，通过溅射法形成由Ta或Al/Ti构成的 栅极电极，并进行图形化。然后，形成SiNx作为栅极绝缘膜，形成半 导体a-Si作为薄膜。接着，形成SiNx作为蚀刻保护膜，并进行图形形 成。再者，薄膜晶体管也可以是P-Si或者单结晶Si，晶体管结构也可 以是顶栅结构。接着，形成接触孔、漏极电极和源极电极。再通过同 一工序或者不同的工序，在基板端部设置驱动器，形成薄膜晶体管89。 在作为光反射显示部分130的区域形成反射膜16，并进行图形形成， 在其上层形成透明绝缘层17。接着，真空蒸镀ITO再进行图形形成， 形成具有规定切口部95的像素电极18。像素电极18形成在作为显示 部分93的区域。接着，通过光刻工序，在显示部分93外的规定位置 形成多个用于规定单元厚度的柱状间隔物(未图示)。其中，柱状间隔 物既可以形成在CF—侧，也可以形成在显示部93内的规定位置，此 外，也可采用散布球状间隔物的方式。 (液晶显示面板14的形成工序) 接着，使用分配器等在TFT基板11上滴下例如每滴2mg的液晶 材料。此时，液晶材料滴入在以框状地涂布在TFT基板11的遮光区域 外周围的密封剂的内侦lj。接着，在滴有液晶材料的TFT基板11上对准 位置粘贴CF基板12。该工序在真空中进行。然后，返回大气中时粘 贴在一起的TFT基板11和CF基板12之间的液晶材料由大气压扩散。 接着，沿着密封剂的涂布区域移动UV光源，同时在密封剂上照射UV 光，使密封剂固化。于是，扩散的液晶材料被封入两片基板之间，形 成液晶显示面板14，在其上设置未图示的背光单元等从而完成液晶显 示装置10。
液晶显示面板14也可不按本实施方式形成，可以在液晶显示面板 14的侧面设置液晶注入口，向其中注入液晶材料，然后，用紫外线固 化树脂等密封液晶注入口。 (实施方式2)
(液晶显示装置20的结构)
图5表示本实施方式2所涉及的液晶显示装置20的一个像素结构 的剖面图。此外，对于与上述实施方式中所示的部件相同的部分标注 相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置20由具有相对的TFT基板11和CF基板22、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板24和未图示的背光等构成。
CF基板22由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在 绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层 98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99和在
相对电极99上形成的未图示的垂直取向膜。
相对电极99分别形成在CF层97上和透明电介质层98上。相对 电极99在透明电介质层98上的中央部形成有圆形的切口部25 (取向 控制部件)。切口部25既可以形成圆形，也可以形成椭圆形或多边形。 (液晶显示装置20的制造方法) 下面，对液晶显示装置20的制造方法进行说明。 (CF基板22的制造方法) 首先，与实施方式l同样，在绝缘性基板96上形成色层122、黑 色矩阵121和透明电介质层98。接着，在透明电介质层98上蒸镀I丁0， 形成相对电极99。
接着，以使圆形的切口部25位于透明电介质层98的中央部的方 式对相对电极99进行图形化，并在相对电极99上形成垂直取向膜。 通过以上工序，制成CF基板22。 (TFT基板11的制造工序) 接着，与实施方式l同样，形成TFT基板ll。
(液晶显示面板24的形成工序) 下面，与实施方式1同样，在两片基板之间密封液晶材料而形成 液晶显示面板24，在其上设置未图示的背光单元等从而完成液晶显示 装置20。
(实施方式3)
(液晶显示装置30的结构)
图6表示本实施方式3所涉及的液晶显示装置30。此外，对于与 上述实施方式中所示的部件相同的部分标注相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置30由具有相对的TFT基板11和CF基板32、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板34和未图示的背光等构成。
CF基板32由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在 绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层 98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99和在 相对电极99上形成的未图示的垂直取向膜。
相对电极99分别形成在CF层97上和透明电介质层98上，并在 其上形成有垂直取向膜。 在CF基板32的垂直取向膜、相对电极99和其正下方的透明电介 质层98上，沿着其厚度方向形成有切口部35 (取向控制部件)。切口 部35形成在透明电介质层98内具有顶点，在垂直取向膜的表面具有 底边的圆锥形。切口部35以位于透明电介质层98上的中央部的方式 形成。切口部35既可以不形成圆锥形，也可以形成截头圆锥形、角锥 形或者截头角锥形等。
(液晶显示装置30的制造方法) 下面，对液晶显示装置30的制造方法进行说明。 (CF基板32的制造方法) 首先，与实施方式l同样，在绝缘性基板96上形成色层122、黑 色矩阵121和透明电介质层98。接着，在透明电介质层98上蒸镀ITO， 形成相对电极99，再在相对电极99上形成垂直取向膜。接着，以圆锥 形的切口部35位于透明电介质层98的中央部的方式对垂直取向膜、 相对电极99和透明电介质层98进行图形化。 根据以上工序，CF基板32的制作完成。 (TFT基板11的制造工序) 接着，与实施方式l同样，形成TFT基板ll。 (液晶显示面板34的形成工序) 下面，与实施方式1同样，在两片基板之间密封液晶材料而形成 液晶显示面板34，在其上设置未图示的背光单元等从而完成液晶显示 装置30。
(实施方式4)
(液晶显示装置40的结构)
图7表示本实施方式4所涉及的液晶显示装置40。此外，对于与 上述实施方式中所示的部件相同的部分标注相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置40由具有相对的TFT基板41和CF基板42、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板44和未图示的背光等构成。
TFT基板41由绝缘性基板15、在绝缘性基板15的表面所形成的 电路元件、在绝缘性基板15上形成的反射膜16、以覆盖反射膜16的 方式形成的透明绝缘膜17、在透明绝缘膜17上设置的像素电极18和 在像素电极18上形成的未图示的垂直取向膜构成。
像素电极18形成在透明绝缘层17的平坦的表面。像素电极18具 有在规定位置形成的切口部95，各个像素被该切口部95分割成图2 所示的正方形像素图形。由像素电极18规定显示部分93。如果向液晶 层13施加规定的电压，则受到在像素电极18的周围和切口部95的附 近产生的倾斜电场的取向限制，形成对各个多个像素图形施以放射状 倾斜取向的液晶畴。像素电极18在像素中央部，即显示部分93的中 央部形成有圆形的切口部45 (取向控制部件)。切口部45既可以不形 成圆形，也可以形成椭圆形或多边形。
CF基板42由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在 绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层 98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99和在 相对电极99上形成的未图示的垂直取向膜。 (液晶显示装置40的制造方法)
下面，对液晶显示装置40的制造方法进行说明。 (CF基板42的制造方法)
首先，与实施方式l同样，准备绝缘性基板96，分别在绝缘性基 板96上的作为遮光部分的区域形成黑色矩阵121，在绝缘性基板96 上的作为显示部分93的区域形成色层122。接着，在色层122上的作 为光反射显示部分130的区域形成透明电介质层98。然后，在色层122、 黑色矩阵121和透明电介质层98上蒸镀ITO，形成相对电极99,然后 在相对电极99上形成垂直取向膜。通过以上工序，CF基板42的制作 完成。
(TFT基板41的制造工序) 接着，准备绝缘性基板15，与实施方式1同样设置电路元件。再 在作为光反射显示部分130的区域形成反射膜16，并进行图形形成， 在其上层形成层间绝缘膜。接着，真空蒸镀ITO再进行图形形成，形 成具有规定切口部45的像素电极18。像素电极18形成在作为显示部 分93的区域。
此处，切口部45用于分别同时形成为以规定显示部分93的方式 划分成各个像素单位而设以及作为取向控制部件设置在显示部分93的 中央部。
接着，通过光刻工序在显示部分93外的规定位置形成多个用于规 定单元厚度的柱状间隔物。
(液晶显示面板44的形成工序) 下面，与实施方式1同样，在两片基板之间密封液晶材料而形成 液晶显示面板44，在其上设置未图示的背光单元等从而完成液晶显示 装置40。
(实施方式5)
(液晶显示装置50的结构)
图8表示本实施方式5所涉及的液晶显示装置50。此外，对于与
上述实施方式中所示的部件相同的部分标注相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置50由具有相对的TFT基板51和CF基板42、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板54和未图示的背光等构成。
TFT基板51由绝缘性基板15、在绝缘性基板15的表面所形成的 电路元件、在绝缘性基板15上形成的透明绝缘层56和遮光层57、在 透明绝缘层56上设置的像素电极18、在像素电极18上形成的反射膜 16、透明绝缘层17和未图示的垂直取向膜构成。
透明绝缘层56形成在形成有电路元件的绝缘性基板15上。透明 绝缘层56的显示部分93的中央部形成欠缺的圆形，在此处形成有遮 光层57。因此，遮光层57也形成圆形。
遮光层57位于在后述的TFT基板51表面所形成的切口部55 (取 向控制部件)的正下方，其作用在于限制从反射层的切口部55漏光， 因此，形成与反射层的切口部55相同或者其以上的大小。
像素电极18形成在透明绝缘层56上。像素电极18具有在规定位 置形成的切口部95，各个像素被该切口部95分割成图2所示的正方形 像素图形。由像素电极18规定显示部分93。如果向液晶层13施加规 定的电压，则受到在像素电极18的周围和切口部95的附近产生的倾 斜电场的取向限制，形成对各个多个像素图形施以放射状倾斜取向的 液晶畴。
反射膜16在像素电极18上在其中央部形成平面视图呈正方形的 形状。由反射膜16规定显示部分93内的光反射显示部分130。因此， 在本实施方式中，光反射显示部分130为正方形。通过在形成有凹凸
形状的树脂层上蒸镀A1层等，反射膜16的表面形成凹凸状。
透明绝缘层17以覆盖反射膜16的方式形成，并且使反射膜16的 凹凸形状在表面上平坦化。
在TFT基板51的透明绝缘层56和反射膜16上，沿着它们的厚度 方向形成有切口部55。切口部55形成在反射膜16内具有顶点，在透 明绝缘层56的表面具有底边的圆锥形。切口部55位于反射膜16上， 并且形成在其中央部。切口部55既可以不形成圆锥形，也可以形成截 头圆锥形、角锥形或者截头角锥形等。
CF基板42由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在 绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层 98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99和在 相对电极99上形成的未图示的垂直取向膜。 (液晶显示装置50的制造方法)
下面，对液晶显示装置50的制造方法进行说明。 (CF基板42的制造方法)
首先，与实施方式4同样，制作CF基板42。 (TF丁基板51的制造工序)
接着，准备绝缘性基板15，与实施方式1同样设置电路元件，在 该绝缘性基板15上形成透明绝缘层56后，通过图形化形成切口部55， 并在形成的切口部55上设置遮光层57。
下面，真空蒸镀ITO再次进行图形形成，形成具有规定的切口部 95的像素电极18。像素电极18形成于作为显示部分93的区域。
接着，在像素电极18上的作为光反射显示部分130的区域形成反 射膜16，再形成透明绝缘层17然后使其表面平坦化，在其上形成垂直 取向膜。
接着，以圆锥形的切口部55位于反射部分的中央部的方式对垂直 取向膜、透明绝缘层17和反射膜16进行图形化。
接着，通过光刻工序，在显示部分93外的规定位置形成多个用于 规定单元厚度的柱状间隔物。
(液晶显示面板54的形成工序)
下面，与实施方式1同样，在两片基板之间密封液晶材料而形成
液晶显示面板54，在其上设置未图示的背光单元等从而完成液晶显示 装置50。
(实施方式6)
(液晶显示装置60的结构)
图9表示本实施方式6所涉及的液晶显示装置60。此外，对于与 上述实施方式中所示的部件相同的部分标注相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置60由具有相对的TFT基板61和CF基板42、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板64和未图示的背光等构成。
TFT基板61由绝缘性基板15、在绝缘性基板15的表面所形成的 电路元件、在绝缘性基板15上形成的透明绝缘层56、在透明绝缘层 56上设置的像素电极18、在像素电极18上形成的反射膜16、透明绝 缘层17和未图示的垂直取向膜构成。
像素电极18形成在透明绝缘层56上。像素电极18具有在规定位 置形成的切口部95，各个像素被该切口部95分割成图2所示的正方形 像素图形。由像素电极18规定显示部分93。如果向液晶层13施加规 定的电压，则受到在像素电极18的周围和切口部95的附近产生的倾 斜电场的取向限制，形成对各个多个像素图形施以放射状倾斜取向的 液晶畴。
反射膜16在像素电极18上在其中央部形成平面视图呈正方形的 形状。由反射膜16规定显示部分93内的光反射显示部分130。因此， 在本实施方式中，光反射显示部分130为正方形。通过在形成有凹凸 形状的树脂层上蒸镀A1层等，反射膜16的表面形成凹凸状。
透明绝缘层17以覆盖反射膜16的方式形成，并且使反射膜16的 凹凸形状在表面上平坦化。
凸部63 (取向控制部件)在透明绝缘层17上并且在反射膜16的 中央部，即光反射显示部分130的中央部形成。凸部63的构成材料并 无特别的限制，也可以是树脂制材料、陶瓷制或金属制材料。此外， 凸部63形成朝着相对的CF基板42延伸的截头圆锥状，在其头顶部与 CF基板42之间形成有间隙。凸部63的形状并没有限制，也可以形成 圆锥形、角锥形或者截头角锥形等。
CF基板42由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在
绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层 98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99、在 相对电极99上形成的未图示的垂直取向膜。 (液晶显示装置60的制造方法)
下面，对液晶显示装置60的制造方法进行说明。 (CF基板42的制造方法)
首先，与实施方式4同样，制作CF基板42。 (TFT基板61的制造工序)
接着，准备绝缘性基板15，与实施方式1同样设置电路元件，在 该绝缘性基板15上形成透明绝缘层56。
接着，真空蒸镀ITO再进行图形形成，形成具有规定切口部95的 像素电极18。像素电极18形成于作为显示部分93的区域。
接着，在像素电极18上的作为光反射显示部分130的区域形成反 射膜16，并形成透明绝缘层17然后使表面平坦化，在其上形成垂直取 向膜。
接着，以位于光反射部显示部分94的中央部的方式在垂直取向膜 上形成凸部63。凸部63采用光刻法形成。
接着，通过光刻工序，在显示部分93外的规定位置形成多个用于 规定单元厚度的柱状间隔物。
(液晶显示面板64的形成工序) 下面，与实施方式1同样，在两片基板之间密封液晶材料而形成 液晶显示面板64，在其上设置未图示的背光单元等从而完成液晶显示 装置60。
(实施方式7)
(液晶显示装置70的结构)
图10表示本实施方式7所涉及的液晶显示装置70。此外，对于与 上述实施方式中所示的部件相同的部分标注相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置70由具有相对的TFT基板11和CF基板42、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板74和未图示的背光等构成。
TFT基板11由绝缘性基板15、在绝缘性基板15的表面所形成的 电路元件、在绝缘性基板15上形成的反射膜16、以覆盖反射膜16的
方式形成的透明绝缘层17、在透明绝缘层17上设置的像素电极18和 在像素电极18上形成的未图示的垂直取向膜构成。
CF基板42由以下部分构成用玻璃等形成的绝缘性基板96、在 绝缘性基板96上形成的CF层97、在CF层97上形成的透明电介质层 98、分别在CF层97上和透明电介质层98上形成的相对电极99和在 相对电极99上形成的未图示的垂直取向膜。
透明电介质层98形成侧面形成为圆锥状的截头圆锥形状。透明电 介质层98形成在光反射显示部分130的中央部，该透明电介质层98 构成取向控制部件。
(液晶显示装置70的制造方法)
液晶显示装置70在按照与实施方式4同样的方法制作的CF基板 42、和按照与实施方式1同样的方法制作的TFT基板11之间设置液晶 材料并进行密封而形成液晶显示面板74，在其上设置未图示的背光单 元等而完成。
(实施方式8)
(液晶显示装置80的结构)
图11表示本实施方式8所涉及的液晶显示装置80。此外，对于与 上述实施方式中所示的部件相同的部分标注相同符号，并省略其说明。
液晶显示装置80由具有相对的TFT基板81和CF基板22、设在 其之间的液晶层13的液晶显示面板84和未图示的背光等构成。
TFT基板81由绝缘性基板15、在绝缘性基板15的表面所形成的 电路元件、在绝缘性基板15上形成的反射膜16、以覆盖反射膜16的 方式形成的透明绝缘层17、在透明绝缘层17上设置的像素电极18和 在像素电极18上形成的未图示的垂直取向膜和凸部83构成。
凸部83形成在像素电极18上的中央部，即光反射显示部分130 的中央部。凸部83的构成材料并无特别的限制，也可以是树脂制材料、 陶瓷制或金属制材料。此外，凸部83形成朝着相对的CF基板22延伸 的截头圆锥状，在其头顶部与CF基板22之间形成有间隙。该凸部83 在平面视图中形成在与CF基板22上形成的切口部25重叠的位置。凸 部83的形状并没有限制，也可以形成圆锥形、角锥形或者截头角锥形 等。
液晶显示装置80的切口部25与凸部83位于取向的中心，并且利 用两者的取向控制部件进行取向控制。
再者，如液晶显示装置80那样在TFT基板与CF基板两个基板上 分别形成取向控制部件，也不限于如上所述，在TFT基板上具有凸部 并且在CF基板的相对电极上具有切口部。即，也可以是在TFT基板 的像素电极上具有切口部，并且在CF基板上具有凸部。 (液晶显示装置80的制造方法)
下面，对液晶显示装置80的制造方法进行说明。 (CF基板22的制造方法)
按照与实施方式2同样的方法制作CF基板22。 (TFT基板81的制造工序)
接着，与实施方式1同样，在设置有电路元件的绝缘性基板15上 的作为光反射显示部分130的区域形成反射膜16，并进行图形形成， 在其上层形成透明绝缘层17。接着，真空蒸镀ITO再进行图形形成， 形成具有规定切口部95的像素电极18。像素电极18形成于作为显示 部分93的区域。接着，通过图形化在显示部分93的中央部形成凸部 83。接着，通过光刻工序，在显示部分93外的规定位置形成多个用于 规定单元厚度的柱状间隔物。
(液晶显示面板84的形成工序)
接着，与实施方式1同样，在两片基板之间设置液晶材料并进行 密封而形成液晶显示面板84，在其上设置未图示的背光单元等从而完 成液晶显示装置80。
上述液晶显示装置10 80均在被像素电极18规定的正方形的显 示部分93的中央部设置有被反射膜16规定的正方形的光反射显示部 分130。因此，如图2所示，光透过显示部分131位于围绕光反射显示 部分130的位置。
此外，对于液晶显示装置10 80，在各个像素中进行取向控制的 凸部120、 63、 83和切口部25、 35、 45、 55形成在光反射显示部分130 的中央部。因此，在将中央部的光反射显示部分130和围绕它的光透 过显示部分131组合的一个像素中，当以凸部120、 63、 83、切口部 25、 35、 45、 55作为像素内的中心施加电压时，能够使液晶层13的液晶分子轴对称取向。因此，能够实现显示装置的高对比度和广视角化。
再者，光透过显示部分131和光反射显示部分130的形状既可以 不是分别为正方形，也可以是如图3或图4所示的长方形。但是，在 此情况下，优选分别为相似关系的形状。
此外，光反射显示部分130可以不形成在光透过显示部分131的 中央部，而且凸部120、 63、 83和切口部25、 35、 45、 55也可以不形 成在光反射显示部分130的中央部。
再者，CF基板12、 22、 32、 42的绝缘性基板96和TFT基板11、 41、 51、 61、 81的绝缘性基板15，各自的厚度并没有特别限定，其中， TFT基板ll、 41、 51、 61、 81可以形成得更薄，也可以形成相同的厚 度。
(作用效果) 下面，对作用效果进行说明。
本实施方式所涉及的液晶显示装置10 80，具有以相互相对的方 式设置的TFT基板ll、 41、 51、 61、 81和CF基板12、 22、 32、 42、 和夹在其之间的液晶层13，液晶层13采用具有负的介电各向异性的液 晶材料形成，在无施加电压的状态下，液晶材料的液晶分子在TFT基 板ll、 41、 51、 61、 81和CF基板12、 22、 32、 42上大体垂直取向， 液晶显示面板14 84的显示区域由多个像素构成，上述液晶显示装置 的特征在于，多个像素分别具有反射来自显示面侧的光进行显示的光 反射显示部分130、和以围绕光反射显示部分130的方式设置，透过来 自背面侧的光进行显示的光透过显示部分131，在光反射显示部分130 上设置有当向液晶层13施加电压时使液晶层13的液晶分子轴对称取 向的取向控制部件(凸部120、 63、 83或者/和切口部25、 35、 45、 55)。
如果采用这种构造，由于液晶显示面板14 84的多个像素分别具 有光反射显示部分130和围绕它而设的光透过显示部分131，因此，在 像素电极18上不存在用于设置开口部的狭窄部。因此，由于没有像素 电极18形成得较细的区域，则不会发生在该部分所产生的断裂，能够 避免显示品质下降。
此外，因不必在像素电极18上设置狭窄部而形成开口部，故不会 在显示区域内产生不对显示起作用的无效区域。因此，能够避免开口
率的减少。
而且，由于在显示区域内没有不存在像素电极18的无效区域，因
此，不会受到基底布线的电位的影响，不会发生显示异常。
此外，本实施方式所涉及的液晶显示装置10 80，光反射显示部 分130也可以形成在光透过显示部分131的中央部。
如果采用这种构造，则由于光反射显示部分130形成在光透过显 示部分131的中央部，因此，当从取向控制部件以放射状使液晶分子 取向时，能够使液晶分子在整个像素上均匀地取向。因此，显示品质 进一步提高。
再者，本实施方式所涉及的液晶显示装置10 80，光反射显示部 分130的外形与光透过显示部分131的外形可以相似。
如果采用这种构造，则由于光反射显示部分130的外形与光透过 显示部分131的外形相似，因此，当从取向控制部件(凸部120、 63、 83或者/和切口部25、 35、 45、 55)以放射状使液晶分子取向时，能够 在整个像素上均匀地进行，显示品质得以提高。
此外，本实施方式所涉及的液晶显示装置10 80，光反射显示部 分130和光透过显示部分131的外形也可均为正方形。
如果采用这种构造，则由于光反射显示部分130和光透过显示部 分131的外形均为正方形，因此，从光反射显示部分130的中心至光 透过显示部分131的端部，能够使液晶分子均匀地取向。因此，显示 品质进一步提高。
再者，本实施方式所涉及的液晶显示装置10 80，取向控制部件 (凸部120、 63、 83或者/和切口部25、 35、 45、 55)也可以形成在光 反射显示部分130的中央部。
如果采用这种构造，则由于取向控制部件(凸部120、 63、 83或 者/和切口部25、 35、 45、 55)形成在光反射显示部分130的中央部， 因此，能够以显示部分93的中心部作为取向中心，在整体上以放射状 使液晶分子均匀地取向，显示品质得以提高。
此外，本实施方式所涉及的液晶显示装置10、 60、 80，取向控制 部件也可以是在TFT基板或者CF基板上形成的凸部120、 63、 83。
如果采用这种构造，通过通常的图形化处理等形成凸部120、 63、83即可，能够使用现有的设备容易地形成取向控制部件。
再者，本实施方式所涉及的液晶显示装置20、 30、 40、 50、 80， 取向控制部件也可以是在TFT基板或者CF基板上形成的切口部25、 35、 45、 55。
如果采用这种构造，通过通常的图形化处理等形成切口部25、 35、 45、 55即可，能够使用现有的设备容易地形成取向控制部件。
此外，本实施方式所涉及的液晶显示装置20、 40、 80，多个像素 分别具有TFT基板的像素电极18和CF基板的相对电极99，切口部 25、 45形成在像素电极18或者相对电极99上也可以。
如果采用这种构造，则在像素电极18的图形化处理时，能够同时 形成取向控制部件(切口部25、 45)。因此，制造成本降低和制造效率 良好。
工业实用性
如上述说明，本发明对液晶显示装置有用。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其具有以相互相对的方式设置的第一基板和第二基板、和夹持在该第一基板与该第二基板之间的液晶层，所述液晶层采用具有负的介电各向异性的液晶材料形成，在无施加电压的状态下，该液晶材料的液晶分子在所述第一基板和第二基板上大体垂直取向，液晶显示面板的显示区域由多个像素构成，所述液晶显示装置的特征在于，所述多个像素分别具有反射来自显示面侧的光进行显示的光反射显示部分、和以围绕该光反射显示部分的方式设置并透过来自背面侧的光进行显示的光透过显示部分，在所述光反射显示部分设置有当向所述液晶层施加电压时使该液晶层的液晶分子轴对称取向的取向控制部件。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示装置，其特征在于 所述光反射显示部分形成在所述光透过显示部分的中央部。
3. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于 所述光反射显示部分的外形与所述光透过显示部分的外形相似。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于 所述光反射显示部分和所述光透过显示部分的外形均为正方形。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向控制部件形成在所述光反射显示部分的中央部。
6. 根据权利要求l所述的液晶显示装置，其特征在于 所述取向控制部件是在所述第一基板或所述第二基板上形成的凸部。
7. 根据权利要求l所述的液晶显示装置，其特征在于 所述取向控制部件是在所述第一基板或所述第二基板上形成的切 口部。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于 所述多个像素分别具有所述第一基板的第一电极和所述第二基板 的第二电极，所述切口部形成在所述第一 电极或所述第二电极上。
全文摘要
本发明涉及液晶显示装置。液晶显示装置(10)具有TFT基板(11)和CF基板(12)、和夹持在其之间的液晶层(13)，液晶层(13)采用具有负的介电各向异性的液晶材料形成，在无施加电压的状态下，液晶材料的液晶分子在TFT基板(11)和CF基板(12)上大体垂直取向，液晶显示面板(14)的显示区域由多个像素构成，所述液晶显示装置的特征在于，多个像素分别具有光反射显示部分(130)和光透过显示部分(131)，在光反射显示部分(130)上设置有当向液晶层(13)施加电压时使液晶分子轴对称取向的取向控制部件(120)。
文档编号G02F1/1335GK101351742SQ200680049839
公开日2009年1月21日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年12月28日
发明者伊奈惠一, 吉田圭介 申请人:夏普株式会社