专利名称：有源矩阵基板和使用该有源矩阵基板的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有源矩阵基板和使用该有源矩阵基板的液晶显示装置。
背景技术：
近年来，利用周围环境光的反射型的显示装置由于不需要背光源而具有低消耗电力、薄型、轻量等特征，特别是作为便携式电话、电子书等的显示装置而备受瞩目。在反射型显示装置中尤其是反射型液晶显示装置被广泛利用。反射型液晶显示装置包括通过使用偏光板和对通过光的偏光状态进行控制的液晶层而实现良好的黑显示的方式；不利用偏光板而使用对通过光的散射状态进行控制的液晶层实现良好的白显示的方式。在不利用偏光板的方式中，已知有利用液晶分子的对流引起的散射的动态散射模式(Dynamic Scattering Mode (DSM))方式、通过在高分子膜中使液晶滴分散的构造而实现散射状态的聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal(PDLC))方式、通过在液晶层中形成高分子网络的构造而实现散射状态的聚合物网络液晶(Polymer Network Liquid Crystal (PNLC))方式。不利用偏光板的方式的一般的反射型液晶显示装置10如图6所示，为由具有TFT 元件4、反射电极7的有源矩阵基板1与具有透明电极8的前面侧玻璃基板2夹持液晶层3 的构造。由于在不对液晶层3施加电压的状态下液晶层3为散射状态，所以从外部入射的光向前方散射后，由反射电极7反射而成为白显示。在施加电压的情况下液晶层3为透明状态且成为镜面状，所以从外部入射的光不由液晶层3散射而反射后向外部射出。即在散射状态进行白显示、在镜面状态进行黑显示，所以在黑显示的面积较多的情况下成为在映入有外部的景色或观察者的状态下显示文字等。专利文献1中公开了一种充分防止这种映入并且具有对显示面实施过不退色发白的防眩处理的表面的光学膜的技术。另外，在专利文献2中也公开了具有与专利文献1所公开的光学膜相同种类的防眩性能的防眩膜等。现有技术文献专利文献专利文献1 日本国公开专利公报“特开2002-365410号”专利文献2 日本国公开专利公报“特开2009-122371号”
发明内容
然而，若使用专利文献1公开的光学膜，由于导致部件、工序的增加而使成本的上升，这是不可避免的。本发明的目的在于，提供一种不追加新的部件、工序，不导致成本的上升，能够防止映入而使显示品质提高的有源矩阵基板和使用该有源矩阵基板的液晶显示装置。本发明的有源矩阵基板包括绝缘性基板；具有由该绝缘性基板上的多个有源元件构成的存储器的像素；在该绝缘性基板和该多个有源元件上形成的层间绝缘膜；和该层间绝缘膜上的反射电极，其中，该反射电极的表面凹凸产生的高低差在IOOnm至500nm的范围内。通过采取本结构，能够适度地控制反射电极对外部光的散射。另外本发明的有源矩阵基板包括绝缘性基板；具有由该绝缘性基板上的多个有源元件构成的存储器的像素；在该绝缘性基板和该多个有源元件上形成的层间绝缘膜；和该层间绝缘膜上的反 射电极，其中，在相对于该有源矩阵基板的法线从-30度的方向入射光线，对反射光的强度进行测定时，作为从法线以θ度的方向测定的反射光的强度的Ι( θ 度)满足0.02 < 1(35 度)/1(30 度)< 0. 1。进一步优选本发明的有源矩阵基板满足1(40度)/I (30度)<0.02。通过采取本结构，能够适度地控制反射电极对外部光的散射。本发明的有源矩阵基板包括绝缘性基板；具有由该绝缘性基板上的多个有源元件构成的存储器的像素；在该绝缘性基板和该多个有源元件上形成的层间绝缘膜；和该层间绝缘膜上的反射电极，该有源矩阵基板中，该反射电极的表面凹凸产生的高低差处于 IOOnm至500nm的范围内。另外，在相对于该有源矩阵基板的法线从-30度的方向使光线入射，对反射光的强度进行测定时，作为从法线以θ度的方向测定的反射光的强度的Ι( θ度)满足0. 02 < 1(35度)/1(30度)< 0. 1。因此，能够适度地控制反射电极对外部光的散射。另外本发明的反射型液晶显示装置使用本发明的有源矩阵基板。因此，能够使映入适度地模糊，能够提高显示品质。
图1是实施方式1涉及的反射型液晶显示装置的概略截面图。图2是本发明的实施例涉及的有源矩阵基板的平面图。图3是本发明的实施例涉及的有源矩阵基板的平面图。图4是测定散射特性的装置的概略图。图5是表示测定散射特性的结果的图表。图6是现有的反射型液晶显示装置的概略截面图。
具体实施例方式以下使用附图对本发明的有源矩阵基板1和反射型液晶显示装置10的各实施方式进行详细的说明。图1是表示使用本发明的有源矩阵基板1的反射型液晶显示装置10的截面图。反射型液晶显示装置10在有源矩阵基板1与前面侧玻璃基板2之间夹持有液晶层3。在有源矩阵基板1上形成有TFT元件4、配线5，以覆盖TFT元件4、配线5的方式形成有层间绝缘膜6，在各像素形成有反射电极7。反射电极7通过形成于层间绝缘膜6的通孔与TFT元件4的漏极电极连接。TFT元件4能够由公知的方法形成，例如能够由非晶硅或多晶硅形成。源极电极、 漏极电极、配线5也能够使用公知的材料形成，例如能够使用钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)等材料。层间绝缘膜6优选使用具有感光性的有机树脂材料，能够使用丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、酚醛(novolac)类树脂等。反射电极7能够使用反射率高的银、铝。在此，为了产生由反射电极7引起的散射，在反射电极7上需要有凹凸。在本发明中，基于TFT元件4和配线5产生的凹凸不由层间绝缘膜6完全地平坦化而是保留凹凸，从而在反射电极7上设置凹凸。由此能够不追加部件、工序而形成反射电极7的凹凸，所以能够防止成本的上升。另外根据后述的映入的评价，为了适当地获得基于反射电极7的散射， 优选反射电极7的凹凸产生的高低差为IOOnm至500nm的范围。另外若增大层间绝缘膜6 的膜厚，则TFT元件和配线的凹凸变得缓和变得小，若使层间绝缘膜6的膜厚变薄则凹凸变大。通常，由于形成有TFT元件、配线的基板最大具 有1. 5 μ m程度的高低差，所以层间绝缘膜的厚度需要1. 5 μ m以上的厚度。从而优选层间绝缘膜6的膜厚为1. 5 μ m以上3. 5 μ m 以下，更优选为2. 5 μ m以上3. 5 μ m以下。另外由于利用TFT元件4和配线5的凹凸形成反射电极7的凹凸，若占像素面积的TFT元件4、配线5的面积较小，则由于外部光被散射的部分较小而不能够得到充分的散射。从而，需要使TFT元件4、配线5所占面积的比例为像素面积的1/3以上。另外若在不足1/3的情况下，能够通过对没有形成TFT元件4、配线5的部分的层间绝缘膜6局部地进行图案化而在层间绝缘膜6上形成凹凸，使散射面积增加。通过使这样制作的有源矩阵基板1与在整个面上形成有透明电极8的前面侧玻璃基板2以电极相互相对的方式相对，并在中间夹持液晶层3而完成反射型液晶显示装置10。 作为透明电极8，能够使用铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(IZO)等公知的透明电极材料。另外作为液晶层3使用的液晶材料，能够使用DIC公司制造的PNM-170 (商品名)。接着对这样制作而成的反射型液晶显示装置10的工作原理进行说明。在没有在反射电极7与透明电极8之间施加电压的状态下，液晶层3为散射状态，所以从外部入射的光向前方散射后，由反射电极7反射而成为白显示。在施加有电压的情况下则由于液晶层 3成为透明状态，所以从外部入射的光由反射电极7反射后向外部射出。此时，通过在反射电极7的表面形成的凹凸，反射光略微散射，映入的外部的景色或观察者的像变得模糊。从而容易读取所显示的文字等，实现显示品质的提高。实施例1图2表示本发明的实施例1涉及的有源矩阵基板的平面图。由在纵方向和横方向上平行地形成的VLA(与OV的电位的外部端子电连接的线(line))ll包围的部分构成1 个子像素。各子像素中由12个TFT元件4，形成2个静态RAM。在本实施例中在子像素的大致整个面上形成有TFT元件4、配线。Vddl3和Vssl4是用于供给静态RAM用的电源的配线。GL15、GLB16是接地电位的配线。SL17是用于供给图像信号的配线，对应于SL17的信号，反射电极与VLAll或者VLB(与5V的电位的外部端子电连接的线(line)) 12连接。在与VLAll连接的情况下，反射电极的电位成为0V，在与VLB12连接的情况下成为5V。而且各配线、TFT元件4的电极根据需要通过连接用通孔20连接。
在形成TFT元件以后，以膜厚2. 5 μ m的厚度形成丙烯酸类层间绝缘膜，以IOOnm 的膜厚形成Al作为反射电极。进而为了作成反射型液晶显示装置而在Al电极上涂布平行取向膜，在该状态下进行有源矩阵基板的反射特性的测定。反射特性的测定通过如图4所示的装置进行。从相对于有源矩阵基板1的法线方向-30度的方向利用光源32照射平行光30，使受光器33的位置在包括正反射的0度至50 度之间变化，测定基 于反射光31的受光器33的输出。此时，受光透镜使用2. 5度的开口角的受光透镜，测定点径为2πιπιΦ。在前面侧玻璃基板上形成ITO电极作为透明电极，进而形成平行取向膜。将有源矩阵基板与前面侧玻璃基板以平行取向膜相对的方式贴合，将液晶材料(DIC公司制作 ΡΝΜ-170(商品名))真空注入而作成反射型液晶显示装置。此时，利用间隔物进行调节以使液晶层的厚度成为3μπι。另外也可以通过滴下注入将液晶注入。其后，利用fusion公司D 电灯泡(bulb)的紫外线曝光器以50mW/cm2的强度照射2分钟中心波长365nm的紫外线， 从而完成反射型液晶显示装置。紫外线照射为了用于PNLC的高分子网络形成和密封树脂的固化而进行。使这样制作而成的反射型液晶显示装置显示文字，通过目视确认显示和映入的程度。另外利用美能达(Minolta)公司制造的CM2002 (商品名))的SCE模式进行了除去液晶层为透过状态的正反射光以外的积分球反射率的测定。实施例2图3表示实施例2涉及的有源矩阵基板的平面图。与实施例1不同的部分如下 在本实施例中在子像素的大约1/3的范围形成有TFT元件、配线，其他部分的Al电极表面平坦。有源矩阵基板和反射型液晶显示装置的制作、评价均与实施例1同样地进行。实施例3在实施例3中除了使层间绝缘膜的膜厚为3. 5μπι以外，均与实施例2同样地制作，进行测定。(比较例1)在比较例1中除了使层间绝缘膜的膜厚为4. 5μπι以外，均与实施例2同样地制作，进行测定。(参照例1)作为参照例1，使用对在液晶电视机中使用的实施过防眩处理的光学膜(日东电工公司制造AG750(商品名)))以200nm的厚度蒸镀有Al的样品，进行反射特性的测定。(评价结果)将实施例1至3和比较例1的反射型液晶显示装置的评价结果示于表1。[表 1]
权利要求
1.一种有源矩阵基板，其特征在于，包括 绝缘性基板；具有由该绝缘性基板上的多个有源元件构成的存储器的像素； 在该绝缘性基板和该多个有源元件上形成的层间绝缘膜；和该层间绝缘膜上的反射电极，其中，该反射电极的表面凹凸产生的高低差在IOOnm至500nm的范围内。
2.一种有源矩阵基板，其特征在于，包括 绝缘性基板；具有由该绝缘性基板上的多个有源元件构成的存储器的像素； 在该绝缘性基板和该多个有源元件上形成的层间绝缘膜；和该层间绝缘膜上的反射电极，其中，在相对于该有源矩阵基板的法线从-30度的方向入射光线，对反射光的强度进行测定时，作为从法线以θ度的方向测定的反射光的强度的Ι( θ度)满足 0. 02 < I (35 度)/I (30 度)<0.1。
3.根据权利要求2所述的有源矩阵基板，其特征在于，还满足 I (40 度)/I (30 度)< 0. 02ο
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于 形成有所述有源元件和配线的区域占像素面积的1/3以上的面积。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于 没有形成所述有源元件和配线的部分的层间绝缘膜被图案化。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于 层间绝缘膜的膜厚为1. 5 μ m以上3. 5 μ m以下。
7.一种反射型液晶显示元件，其特征在于在权利要求1至6中任一项所述的有源矩阵基板与形成有透明电极的基板之间夹持有液晶层。
8.根据权利要求7所述的反射型液晶显示元件，其特征在于所述液晶层为能够利用电信号对入射光采取散射状态和非散射状态的液晶。
9.根据权利要求8所述的反射型液晶显示元件，其特征在于能够利用所述电信号对入射光采取散射状态和非散射状态的液晶，是在高分子膜中分散有液晶滴的构造或者在液晶层中形成有高分子网络的构造的液晶。
10.根据权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于主要通过由所述有源元件和配线产生的凹凸形成所述反射电极的表面凹凸。
全文摘要
一种有源矩阵基板包括绝缘性基板；具有由该绝缘性基板上的多个有源元件构成的存储器的像素；在该绝缘性基板和该多个有源元件上形成的层间绝缘膜；和该层间绝缘膜上的反射电极，该有源矩阵基板的特征在于在相对于该有源矩阵基板的法线从-30度的方向使光线入射，对反射光的强度进行测定时，作为从法线以θ度的方向测定的反射光的强度的I(θ度)满足0.02＜I(35度)/I(30度)＜0.1。
文档编号G02F1/1335GK102317846SQ20108000775
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月15日 优先权日2009年5月18日
发明者浅冈康, 箕浦洁 申请人:夏普株式会社