專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有濾色片的顯示裝置，特別是涉及在1個像素內(nèi)具有透射區(qū)域和反射區(qū)域的半透射半反射型(transflective type)的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，兼有反射和透射兩種顯示模式的所謂半透射半反射型液晶顯示裝置，大多用作便攜式電子設(shè)備的顯示部。
半透射半反射型的液晶顯示裝置，在1個像素內(nèi)具有透射區(qū)域和反射區(qū)域。在半透射半反射型的液晶顯示裝置中，光通過在像素內(nèi)設(shè)置的透射區(qū)域的透射型顯示模式和光在反射區(qū)域被反射的反射型顯示模式混合使用。
半透射半反射型液晶顯示裝置，在戶外等周圍明亮的環(huán)境中使用時，以透射模式加上反射模式的方式將外來光用于顯示。
反射型的液晶顯示裝置，存在著當(dāng)外來光昏暗時視覺辨認度極低的問題，另一方面，透射型的液晶顯示裝置，存在著外來光非常明亮?xí)r、例如晴天的戶外等環(huán)境中的視覺辨認度降低的問題。
半透射半反射型液晶顯示裝置是由例如USP6,654,076號等提出的，作為用于解決上述問題的裝置，兼有反射型和透射型兩種顯示模式。
在半透射半反射型液晶顯示裝置中廣泛采用有源矩陣方式，該有源矩陣方式使用薄膜晶體管(Thin Film Transistor以下稱為TFT)作為用于將視頻信號有選擇地提供給像素電極的開關(guān)元件。
有源矩陣方式的液晶顯示裝置，是通過將形成了TFT和像素電極的TFT基板與設(shè)置了用于進行彩色顯示的濾色片的濾色片基板相對地配置并在兩個基板之間封入液晶組成物而構(gòu)成的。在TFT基板上，多條視頻信號線和多條掃描線交叉設(shè)置，由這些視頻信號線和掃描線劃分出的多個區(qū)域配置成矩陣狀。而且，在各區(qū)域內(nèi)設(shè)置有TFT和像素電極，由此形成像素。
在液晶顯示裝置中，與像素電極相對地設(shè)置有對置電極，在像素電極和對置電極之間產(chǎn)生電場，由該電場改變液晶分子的取向方向，液晶層對光的特性隨之變化，利用該變化進行顯示。
一般來講，已知有將對置電極設(shè)置在濾色片基板上的縱向電場方式和將對置電極設(shè)置在TFT基板上的IPS(In-plane Switching)方式。
另外，為了進行彩色顯示，在濾色片基板上，與像素對應(yīng)地形成有使特定波長的光透過的濾色片，將3個像素作為彩色顯示的單位像素，各像素具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的各濾色片。

發(fā)明內(nèi)容
在半透射半反射型液晶顯示裝置中，在1個像素內(nèi)形成有透射區(qū)域和反射區(qū)域。因此，在半透射半反射型液晶顯示裝置中存在以下問題透射區(qū)域或反射區(qū)域的面積減小，當(dāng)來自任意一個區(qū)域的光減少時，光的利用效率(開口率)降低。
作為提高開口率的一種方法，可以考慮減小設(shè)置在相鄰的濾色片之間的遮光部(黑矩陣)的面積。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，具有配置成矩陣狀的像素和與像素對應(yīng)的濾色片，像素具有透射區(qū)域和反射區(qū)域，使相鄰的濾色片的端部相互重疊而形成遮光部，使遮光部和反射區(qū)域的外周相互重疊，并由相互重疊的濾色片和反射區(qū)域形成對透射區(qū)域具有黑矩陣功能的遮光膜。
在本申請發(fā)明的半透射半反射型液晶顯示裝置中，考慮了反射區(qū)域和濾色片的位置關(guān)系來提高開口率。
根據(jù)本發(fā)明，在具有反射區(qū)域和透射區(qū)域的液晶顯示裝置中，可以得到開口率高的像素。另外，根據(jù)本發(fā)明，在形狀為反射區(qū)域圍繞在透射區(qū)域的外周的顯示裝置中，可以將反射區(qū)域用作透射區(qū)域的遮光部。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略俯視圖。
圖6是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖10是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖11A～圖11C是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的剖視圖。
圖12A～圖12C是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的剖視圖。
圖13是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖14是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖15是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖16是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖17是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖18是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖19是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖20是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖21是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖22是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖23是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖24是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖25是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖26是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖27是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖28是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖29是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖30是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖31是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖32A～圖32C是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖33是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖34是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖35是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的濾色片部的制造工序的俯視圖。
圖36是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的像素部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明液晶顯示裝置的像素的反射區(qū)域11和透射區(qū)域12的俯視圖。液晶顯示裝置按矩陣狀設(shè)置有多個像素。為易于理解，在圖1中示出了液晶顯示裝置的一部分像素。
在圖1中，將由在x方向延伸并在y方向并列設(shè)置的柵極信號線(也稱掃描線)21和在y方向延伸并在x方向并列設(shè)置的漏極信號線(也稱視頻信號線)22包圍的區(qū)域作為像素區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)具有反射區(qū)域11和透射區(qū)域12。
此外，在圖1中與柵極信號線21并列地形成有電容線25，反射區(qū)域11的端部，越過柵極信號線21，與電容線25重疊。而且，反射區(qū)域11的端部分別平行于柵極信號線21和漏極信號線22。
反射區(qū)域11形成圍繞透射區(qū)域12的形狀。反射區(qū)域11一般由不透光的鋁等金屬形成，因此反射區(qū)域11對透射區(qū)域12具有遮光膜的功能。
圖2是說明像素的結(jié)構(gòu)的俯視圖，為進行說明，用虛線示出了圖1的反射區(qū)域11。
在柵極信號線21和漏極信號線22的交叉部附近形成了薄膜晶體管(TFT)30。TFT30處于由通過柵極信號線21提供的柵極信號導(dǎo)通的狀態(tài)。視頻信號通過漏極信號線22提供給TFT30。視頻信號經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的TFT30寫入形成透射區(qū)域12的透明電極和形成反射區(qū)域11的反射電極。
圖3是圖2的A-A線的剖視圖。液晶板1的TFT基板2和濾色片基板3相對地配置。在TFT基板2和濾色片基板3之間，保持有液晶組成物4。此外，在TFT基板2和濾色片基板3的周邊部，設(shè)置有密封材料(未圖示)。TFT基板2、濾色片基板3和密封材料，形成具有狹窄間隙的容器。液晶組成物4被密封在TFT基板2和濾色片基板3之間。
TFT基板2，由玻璃、樹脂、半導(dǎo)體等構(gòu)成，在TFT基板2上象上述那樣形成了柵極信號線21。柵極信號線21，由以鉻(Cr)或鋯(Zirconium)為主體的層和以鋁(Al)為主體的層的多層膜形成。柵極信號線21，其側(cè)面是傾斜的，其線寬從其表面向TFT基板2側(cè)的底面變寬。柵極信號線21的一部分形成柵極電極31。形成柵極絕緣膜36，使得覆蓋柵極電極31。在柵極絕緣膜36之上形成由非晶硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層34。在半導(dǎo)體層34的上部添加雜質(zhì)而形成n+層35。n+層35形成為能與半導(dǎo)體層34進行良好的電連接。在半導(dǎo)體n+層35之上，彼此分離開地形成有漏極電極32和源極電極33。此外，漏極和源極的叫法隨電位的改變而改變，但在本說明書中將與漏極信號線22連接的一方稱為漏極。
漏極信號線22、漏極電極32、源極電極33，是由以鎢(W)為主體的2層夾著以鋁為主體的層的多層膜形成的。源極電極33與透射區(qū)域12和反射區(qū)域11電連接。另外，覆蓋TFT30地形成有無機絕緣膜43和有機絕緣膜44。源極電極33通過在無機絕緣膜43和有機絕緣膜44上形成的通孔46與反射區(qū)域11和透射區(qū)域12連接。此外，無機絕緣膜43可以用氮化硅或氧化硅形成，有機絕緣膜44可以用有機樹脂膜形成。有機絕緣膜44的表面可以形成得比較平坦，但也可以進行加工，使得形成凹凸。
反射區(qū)域11由反射電極構(gòu)成，在光射出側(cè)具有鋁等光反射率高的金屬等的導(dǎo)電膜。當(dāng)用多層膜構(gòu)成反射電極時，在以鎢或鉻為主體的層的表面形成以鋁為主體的層。另外，透射區(qū)域12由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成。以下，有時對反射電極附加標記11并對透明電極附加標記12進行說明。
此外，透明導(dǎo)電膜由ITO(Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium TinZinc Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)、SnO(氧化錫)、In2O3(氧化銦)等透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成。
此外，對上述的以鉻為主體的層，可以采用鉻單體或鉻和鉬(Mo)等的合金。以鋯為主體的層，既可以采用鋯單體，也可以采用鋯和鉬等的合金。以鎢為主體層，既可以采用鎢單體，也可以采用鎢和鉬等的合金。以鋁為主體層，既可以采用鋁單體，也可以采用鋁和釹(Neodymium)等的合金。
在圖3中，在有機絕緣膜44的上面通過光刻等形成有凹凸。因此，在有機絕緣膜44之上形成的反射電極11也具有凹凸。由于反射電極11具有凹凸，因此增加了反射光散射的比例。
將透明電極12之上的有機絕緣膜44、無機絕緣膜43除去，形成開口。反射電極11形成為圍繞在該開口的外周，開口的在透明電極12一側(cè)的側(cè)面是傾斜的。在該傾斜面上形成有反射電極11，并在透明電極12的外周附近與透明電極12電連接。
在電容線25上連接有保持電容部13。另外，隔著無機絕緣膜43相對地設(shè)置有保持電容部13和形成保持電容的保持電容電極26。保持電容電極26和反射電極11，通過在有機絕緣膜44上所設(shè)置的通孔47連接。
此外，保持電容部13，與電容線25一樣，可以與柵極信號線21在同一工序以相同的材料形成。而且，保持電容電極26可以與漏極信號線22在同一工序以相同的材料形成。保持電容電極26，除了連接反射電極11以外，即使還與透明電極12連接，也能滿足作為保持電容的電極的功能。
在濾色片基板3上與各像素對應(yīng)地形成有濾色片150。在相鄰的2個濾色片150的邊界上濾色片150相互重疊，形成遮光部162。關(guān)于遮光部162，將在后面詳細說明。
覆蓋濾色片150地形成有覆蓋膜158。在覆蓋膜158的靠液晶組成物4的一側(cè)，形成有對置電極15。此外，在IPS的情況下，對置電極形成在TFT基板側(cè)。而且，在其靠液晶組成物4的一側(cè)形成了取向膜18。
圖4表示圖2中的B-B線的剖視圖。透明電極12設(shè)置在2條漏極信號線22之間，并且覆蓋漏極信號線22地形成有有機絕緣膜44。在有機絕緣膜44之上形成有反射電極11。反射電極11還形成在設(shè)置于有機絕緣膜44的側(cè)面的傾斜上，并延伸到透明電極12上。反射電極11和透明電極12在有機絕緣膜44的側(cè)面附近電連接。
此外，邊界線169是用于進行說明的假想線，從反射電極11的端部11A起向上下延伸。在邊界線169的延長線上存在遮光部162(相鄰濾色片重疊的部分)，反射電極11的端部11A與遮光部162相互重疊。另外，邊界線169還與漏極信號線22相交，反射電極11的端部11A與漏極信號線22相互重疊。
這樣，由于反射電極11的端部11A與遮光部162相互重疊，因此可以防止反射電極11周邊的漏光。而且，由于將反射電極11設(shè)置成圍繞透明電極12，因此可以反射電極11和遮光部162對透明電極12起到與黑矩陣相同的遮光膜的作用。
在作為反射膜的表面使用了以鋁為主體的導(dǎo)電膜，但在與透明導(dǎo)電膜電連接的面上，為了減小接觸部的電阻，使用了鉻和鉬的合金或鎢和鉬的合金等。
如圖4所示，雖然反射電極11形成在漏極信號線22之上的狹窄區(qū)域，但其圍繞設(shè)置于像素的中央部的透明電極12地形成，因而能起到遮光膜的作用。
另外，為了進行電連接還使用了夾著透明電極12設(shè)置在其兩側(cè)的通孔46和47。由于將反射電極11形成為圍繞透明電極12并用電阻值低的反射電極11從透明電極12的周圍供給視頻信號，因此可以使透明電極12在短時間內(nèi)變?yōu)榫鶆虻碾娢?，從而可以提高顯示質(zhì)量。
在圖4中，在反射電極11和透明電極12之上還形成有第2透明電極19。通過與由金屬形成的反射電極11重疊地形成透明導(dǎo)電膜，使得透明電極12和反射電極11的電阻從外表上看是同樣的，因此可以使顯示質(zhì)量穩(wěn)定。此外，在這種情況下，優(yōu)先考慮高的光反射率，因此在鋁或以鋁為主體的合金之上直接形成透明導(dǎo)電膜。
圖5是說明反射電極11和構(gòu)成像素的各部分的位置關(guān)系的俯視圖。用實線表示反射電極11的端部，用虛線表示其它部分。如圖5所示，反射電極11覆蓋除了透明電極12的開口部以外的像素的大部分。
當(dāng)用不透明的金屬膜等形成柵極信號線21和漏極信號線22時，來自TFT基板背面的光，從設(shè)置在透明電極12之上的反射電極11的開口部透過。由反射電極11、柵極信號線21(或電容信號線25)和漏極信號線22可以起到遮光膜的作用。
圖6是表示由反射電極11覆蓋了像素的狀態(tài)的俯視圖，為了方便說明，右上方的像素是將反射電極11去掉后示出的。
反射電極11覆蓋除了開口部以外的像素的大部分。但是，反射電極11與柵極信號線21或漏極信號線22相互重疊的部分很窄，因而反射電極11與像素的位置對準裕度很小。因此，可以通過在濾色片基板3上設(shè)置遮光膜(黑矩陣)152來防止漏光等。但是，由于用遮光膜覆蓋了反射電極11的一部分，因此開口率(光的利用效率)減小。
圖7表示將像素區(qū)域的遮光膜除去后的濾色片基板3的俯視圖。在圖7中，在濾色片基板側(cè)的與像素相對的區(qū)域未設(shè)置遮光膜。因此，在圖7中，與設(shè)置黑矩陣等的情況相比，開口率大?？墒?，由于像素周圍需要遮光，因此在濾色片基板3的周圍由鉻等金屬或黑色的樹脂等形成遮光膜151。而且，圖7的濾色片，被稱作縱條紋(stripe)，沿縱向排列同色的濾色片。
此外，在以下的說明中，為易于看圖，將像素區(qū)域表示為在橫向排列4個濾色片(像素)、在縱向排列3個濾色片。實際的濾色片，根據(jù)顯示規(guī)格，在濾色片基板上以矩陣狀形成多個。
接著，在圖8～圖10中示出同色的濾色片沿斜向排列的斜著配置的濾色片。如圖8所示，首先，沿斜向形成第1色(R)的濾色片。形成濾色片的工序，包括在由玻璃或樹脂形成的基板上涂敷含有各色的顏料或染料的樹脂的工序、用光刻法將著了色的樹脂形成所要圖案的工序。在形成3色的濾色片的情況下，按每種顏色依次形成。
在圖8中，使濾色片形成圖案，使得與相鄰的濾色片產(chǎn)生相互重疊的部分。因此，各濾色片與位于斜向的濾色片在圖8中用161示出的部分，形成相連接的形狀。因此，產(chǎn)生在斜向相連接的角部161處濾色片的圖案變窄的問題。關(guān)于角部161處的問題，將在后面詳細說明。
接著，如圖9所示，形成第2色(G)的濾色片。第2色的濾色片，形成為與第1色的濾色片重疊。在圖9中用162示出的部分，兩種顏色的濾色片相互重疊。對于圖9中用(R)示出的紅色濾色片，紅色以外的波長的光的透射率低，對于用(G)示出的綠色的濾色片，綠色以外的波長的光的透射率低。對于濾色片(R)和濾色片(G)重疊的部分162處，可見光波長區(qū)域的光透射率降低，因而具有遮光膜的功能。
當(dāng)使像素的縱向長度L約為150μm、橫向?qū)挾萕約為50μm時，重疊后的部分162的寬度為6～8μm。
接著，如圖10所示，涂敷含有第3色的顏料或染料的樹脂，然后形成圖案并形成濾色片。當(dāng)形成第3色的濾色片，使得與其它色的濾色片相互重疊時，在與鄰接的各濾色片之間形成遮光部162。而且，遮光部162形成為圍繞在各濾色片的周圍。
圖11A～圖11C是表示形成各濾色片的工序的剖視圖。在圖11A中，在濾色片基板3上涂敷含有第1色的顏料等的樹脂153，在其上形成光掩模并進行曝光。在本實施例中，對負型光致抗蝕劑使用含有顏料的樹脂153進行說明，因此如圖11B所示，曝光后的部分不顯影而留下來。此外，當(dāng)然也可以使用正型光致抗蝕劑。
然后，如圖11C所示，在樹脂153之上涂敷含有第2色的顏料等的樹脂154，然后，同樣地進行曝光、顯影，如圖12A所示，形成第2色的濾色片。第2色的濾色片，在其端部與第1色的濾色片重疊，在重疊的部分，在可見光的波長區(qū)域光透射率降低。
接著，如圖12B所示，在作為第1色濾色片的樹脂153和作為第2色濾色片的樹脂154之上，涂敷含有第3色的顏料等的樹脂155，然后，同樣地進行曝光、顯影，如圖12C所示，形成第3色的濾色片。第3色的濾色片，在其兩端與其它濾色片重疊，在重疊的部分光透射率低。因此，如圖10所示，在各濾色片的周圍形成了光透射率降低了的部分，起到黑矩陣的作用。
圖13表示具有與相鄰的濾色片相互重疊的遮光部162的濾色片與具有反射區(qū)域和透射區(qū)域的TFT基板重疊后的狀態(tài)。圖13是將圖10所示的濾色片基板與圖1所示的TFT基板重疊后的圖。
俯視觀察時，在2個相鄰的反射區(qū)域11之間，形成有濾色片相互重疊的遮光部162，相互重疊的遮光部162將反射區(qū)域11的端部遮住。因此，可以由遮光部162防止從反射區(qū)域11之間漏光。而且，相互重疊的遮光部162和反射區(qū)域11，對透射區(qū)域12具有遮光膜的功能。
此外，透射區(qū)域12和反射區(qū)域11被濾色片相互重疊的遮光部162遮擋的部分都很小，因此可以保證高的開口率。另外，為提高透射區(qū)域12的開口率，可以考慮加大透射區(qū)域12的面積，但如果為此而減小了反射區(qū)域11的面積，則將使反射區(qū)域11的開口率減小。因此，在將反射區(qū)域11用作透射區(qū)域12的遮光部的同時，將其加大到與相鄰像素的邊界附近，通過形成濾色片相互重疊的遮光部162，可防止從反射區(qū)域11之間漏光。
接下來，在圖14中示出由于圖8所示的角部161的圖案狹小而使圖案在角部161不連接的情況。例如，當(dāng)含有顏料的樹脂153為負型時，在光未充分地照射角部161時，在角部161，樹脂的固化不充分。因此，如圖14所示，固化不充分的樹脂被除去后，角部161將形成圓角。在角部161，在其頂點形成對角的2個邊的間隔變窄，易受反射光的干涉等的影響，這也被認為是照射光量不足的原因。
圖15示出因角部161形成圓角而在角部161附近產(chǎn)生間隙的狀態(tài)。角部的間隙166本來是形成用于遮光的濾色片相互重疊的遮光部162的部分。在相鄰的2個反射區(qū)域11之間也有間隙166，間隙166和反射區(qū)域11的邊界重疊，因此當(dāng)進行黑顯示時，可以觀察到從反射區(qū)域11的間隙漏過的光，成為對比度降低的主要原因。
圖16示出由遮光膜151覆蓋角部161的間隙的結(jié)構(gòu)。雖然遮光膜151是為了對濾色片的周圍進行遮光而設(shè)置的，但是，將該遮光膜151設(shè)置成覆蓋角部161的間隙，可防止從間隙漏光。但是，在圖16中，不是像以往的黑矩陣那樣在縱橫方向設(shè)置遮光膜，而只是在橫向形成。
圖17示出將相互重疊的遮光部162加寬后的狀態(tài)。在圖17中，使縱向的遮光部162(濾色片縱向的重疊)的寬度比橫向的遮光部162(濾色片橫向的重疊)寬，從而在角部161處不產(chǎn)生間隙。但是，在圖17中間隙雖然被掩蓋，但對反射區(qū)域11來說，由遮光部162遮擋的面積增加，因而開口率降低了。
圖18是變更了濾色片的排列方式而不改變相互重疊的部分的寬度的圖。第1段的濾色片153(1)和第2段的濾色片153(2)錯開半個像素的量(以下稱為三角形配置)，角部161不相對。例如，第2段的濾色片153(2)的角部161，位于第1段的濾色片153(1)的中心線附近。由于角部161不相對，因此間隙的尺寸減小。此外，在三角形配置中，在1個像素的周圍形成6個角部161。
圖19示出用于進行三角形配置的像素的結(jié)構(gòu)。當(dāng)濾色片為三角形配置時，像素也必須同樣地進行三角形配置。在這種情況下，如圖19所示，漏極信號線22曲折延伸，柵極電極的位置等也隨之變更。因此，為了對濾色片進行三角形配置，必須重新對像素結(jié)構(gòu)進行設(shè)計并重新制作高價的布線用掩模等。
圖20是表示進行了三角形配置時的反射區(qū)域11的位置的俯視圖。在三角形配置中，由于是像素錯開半個像素的結(jié)構(gòu)，因此將產(chǎn)生在端部剩下半個像素的行。為此，設(shè)置了虛擬像素167。虛擬像素167由形成反射區(qū)域11的反射膜(遮光膜)形成。而且，虛擬像素167上未設(shè)置透射區(qū)域12。在能觀察到虛擬像素167的情況下施加進行常黑顯示的電壓。
圖21表示將三角形配置的濾色片基板與TFT基板重疊后的俯視圖。反射電極11的端部，被濾色片的相互重疊的遮光部162遮蓋，反射電極11和濾色片相互重疊的遮光部162具有遮光膜的功能。而且，在圖21中，角部161的間隙減小，因而防止漏光的效果增加。但是，在三角形配置中，如上所述，在像素的周圍形成6個角部161，因而在該6個角部161處很容易產(chǎn)生間隙166。
圖22示出進行三角形配置并在縱向加大了相鄰濾色片相互重疊的遮光部162的寬度的狀態(tài)。角部161的間隙雖然被掩蓋，但反射區(qū)域11的面積減小了，因而開口率減低了。
圖23示出與三角形配置對應(yīng)地使濾色片的形狀為六邊形的狀態(tài)。在圖23中，對于在像素周圍形成的6個間隙，由于六邊形的6個角為突出的形狀，因此可以構(gòu)成由六邊形的角將三角形配置的6個間隙掩蓋起來的形狀。
而且，當(dāng)使濾色片的形狀為正六邊形時，可以將角部161的角度度增大到大約120度(鈍角)。因此，與角度約為90度的四邊形(長方形、正方形)相比，曝光時的干涉等的影響降低，角部成圓角的程度也降低了。
接著，在圖24中示出將像素為三角形配置的TFT基板和使濾色片的形狀為六邊形的濾色片基板重疊后的俯視圖。在圖24中，反射區(qū)域11也與濾色片相一致，形成為六邊形。如圖24所示，在像素的周圍形成的6個間隙，由濾色片相互重疊的遮光部162掩蓋，反射區(qū)域11的面積也未減少。而且，濾色片相互重疊的遮光部162，與反射電極11的端部相互重疊，從而具有遮光膜的功能。
此外，標記164是在濾色片上形成的反射開口部，通過將反射區(qū)域11上的濾色片的一部分除去，可以增加反射光的光量。在圖24中，為了充分確保反射區(qū)域11的面積，可以設(shè)置反射開口部164。
但是，在圖24中，在濾色片下形成相鄰的反射區(qū)域11的可能性很大。例如，在紅色的濾色片153(1)和與右側(cè)斜下方的藍色的濾色片155(2)對應(yīng)的反射區(qū)域11(B2)的一部分重疊的情況下，將產(chǎn)生在紅色中混雜了少量的藍色的混色問題。因此，必需提高重疊的位置精度。特別是濾色片的形成角部的位置，重疊的面積小，容易發(fā)生混色。
圖25表示在形成設(shè)置在濾色片的周邊的遮光膜151的同時在三角形配置的濾色片的形成角部的位置設(shè)置島狀的遮光膜168的狀態(tài)。島狀的遮光膜168，形成在圖25中用虛線示出的濾色片150的6個角部。而且，在圖25中，島狀的遮光膜為三角形，并且是頂點交替地朝上朝下的形狀。
圖26表示三角形的島狀遮光膜168與相互重疊的濾色片的位置關(guān)系。島狀遮光膜168的三角形的頂點之一，在縱向與濾色片重疊的方向一致，并且是其頂點隨著三角形配置交替地朝上朝下的形狀。
接著，在圖27中示出六邊形的島狀遮光膜168。通過使島狀遮光膜168為六邊形，可以應(yīng)對上述因曝光量少而使角部形成圓角的問題。當(dāng)利用光刻法用樹脂等形成島狀遮光膜168時，通過使其為六邊形，可以盡可能地加大角部的角度，因而是有效的。此外，六邊形的島狀遮光膜168的位置，隨著三角形配置的角部的位置交替地上下配置。
圖28～圖30用俯視圖表示使用六邊形的島狀遮光膜168的使濾色片相互重疊而形成遮光膜的工序。在圖28～圖30中，說明使濾色片為如下形狀的情況四邊形的4個角形成圓角而成八邊形或近似八邊形的橢圓形。
圖28示出在六邊形的島狀遮光膜168上形成了第1色的濾色片153的狀態(tài)。第1色的濾色片153的一部分與六邊形的島狀遮光膜168重疊。濾色片153的4個角部形成圓角而成近似八邊形的形狀。在該形成圓角的角部分別形成六邊形的島狀遮光膜168(2)。
另外，沒設(shè)置在濾色片153的角部的島狀遮光膜168(1)，相對于設(shè)置在角部的島狀遮光膜168(2)錯開配置，使得接近上下相鄰的濾色片。
此外，對于與三角形配置對應(yīng)的濾色片，采用在第1色的濾色片153的周圍形成其它顏色的濾色片的配置，使得不同顏色的濾色片之間相互重疊。即，在離開在圖28的中央形成的第1色的濾色片153(3)的周圍設(shè)置濾色片153(1)。
接著，在圖29中形成第2色的濾色片154。在第1色的濾色片153與第2色的濾色片154之間，形成濾色片相互重疊的部分162，由于兩種顏色的濾色片相互重疊，因此在可見光的波長區(qū)域光透射率降低。
此外，雖然在虛擬像素167之上不需要濾色片，但是，為了形成相互重疊的部分162，在虛擬像素167之上也設(shè)置了第2色的濾色片154。
然后，在圖30中形成第3色的濾色片155。第3色的濾色片155，在其與第1色的濾色片153和第2色的濾色片154之間，形成有濾色片相互重疊的部分162。由于在第3色的濾色片155與其它顏色的濾色片之間兩種顏色的濾色片也相互重疊，因此在可見光的波長區(qū)域光透射率降低。
另外，在各濾色片的角部設(shè)置有六邊形的島狀遮光膜168，從而掩蓋了間隙。如圖30的中央示出的紅色的濾色片153(3)所示，周圍6個濾色片為綠色的濾色片154或藍色的濾色片155，因此，可以在濾色片153(3)的周圍形成相互重疊的部分162。
此外，在圖28～圖30中，示出了在形成島狀遮光膜168后形成各濾色片的工序，但也可以在形成各濾色片后設(shè)置島狀遮光膜168。
接著，在圖31中示出將TFT基板與設(shè)置了六邊形的島狀遮光膜168的濾色片基板重疊后的狀態(tài)。反射區(qū)域11被相互重疊的部分162遮住。在濾色片之下未配置不合適的像素的反射區(qū)域11。在圖31所示的液晶顯示裝置中，防止混色的效果提高，相互重疊的部分162、反射區(qū)域11、島狀遮光膜168，具有遮光膜的功能。而且，也抑制了反射區(qū)域11的面積的減少，因而開口率的降低也在沒有問題的范圍內(nèi)。
接著，在圖32A～圖32C中用剖視圖示出形成濾色片后再形成島狀遮光膜168的工序。在島狀遮光膜168與基板3的粘結(jié)力弱而易于剝離等情況下，將島狀遮光膜168設(shè)置在濾色片之上可增強濾色片與島狀遮光膜168的粘結(jié)強度，因此在防止島狀遮光膜168的剝離等發(fā)面是有效的。
當(dāng)在形成各濾色片之后設(shè)置島狀遮光膜168時，如圖32A所示，首先，在基板3之上形成濾色片，使得產(chǎn)生間隙。在圖32A中示出在濾色片153和154之間形成間隙166的狀態(tài)。在基板3上同樣地還形成有濾色片155，并在各濾色片的周圍形成有間隙166。
圖32B是圖30的C-C線的剖視圖，示出在濾色片153和154之間的間隙166上形成島狀遮光膜168的狀態(tài)。圖32C是圖30的D-D線的剖視圖，示出在濾色片153和155相互重疊的部分與濾色片154和155相互重疊的部分之間產(chǎn)生的間隙166上形成島狀遮光膜168的狀態(tài)。
接著，在圖33中示出將六邊形的島狀遮光膜168應(yīng)用于六邊形的濾色片后的俯視圖。濾色片相互重疊的部分162和六邊形的島狀遮光膜168掩蓋了間隙，但有時在若干濾色片之下仍可以觀察到不同像素的反射區(qū)域11。
接著，在圖34中示出將三角形的島狀遮光膜168應(yīng)用于六邊形的濾色片的俯視圖。濾色片相互重疊的部分162和三角形的島狀遮光膜168可以掩蓋間隙，在濾色片之下觀察到不同像素的反射區(qū)域11的情況減少，因而防止混色的效果提高。
接著，在圖35和圖36中示出斜向配置時使用的八邊形的島狀遮光膜168。圖35是與遮光膜151同樣地形成了八邊形的島狀遮光膜168的俯視圖，示出了八邊形的島狀遮光膜168的位置。圖36是表示將TFT基板與濾色片基板重疊后的狀態(tài)的俯視圖，在濾色片之下觀察到不同像素的反射區(qū)域11的情況減少，因而防止混色的效果提高。而且，也抑制了反射區(qū)域11的面積的減少，因而開口率的降低也在沒有問題的范圍內(nèi)。
綜上所述，根據(jù)本申請發(fā)明，在具有反射區(qū)域11和透射區(qū)域12的液晶顯示裝置中，可以得到開口率高的像素。另外，根據(jù)本發(fā)明，在形狀為由反射區(qū)域圍繞在透射區(qū)域的外周的顯示裝置中，可以將反射區(qū)域用作透射區(qū)域的遮光部。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括配置成矩陣狀的像素，該像素包括反射區(qū)域；與上述像素相對配置的濾色片；以及相鄰的濾色片相互重疊的遮光部；其中，上述遮光部與上述反射區(qū)域的端部相互重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述濾色片為含有顏料或染料的樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述反射區(qū)域為金屬膜。
4.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括配置成矩陣狀的像素，該像素具有透明電極和金屬電極；電連接在上述透明電極和金屬電極上的開關(guān)元件；提供控制上述開關(guān)元件的控制信號的掃描信號線；經(jīng)由開關(guān)元件將視頻信號提供給上述透明電極和金屬電極的視頻信號線；以及與像素電極相對配置的著色樹脂；其中，上述金屬電極形成在上述透明電極的周圍，相鄰的著色樹脂的端部形成相互重疊的遮光部，上述遮光部與上述金屬電極的外周相互重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述著色樹脂含有顏料或染料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述金屬電極的表面形成了透明導(dǎo)電膜。
7.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括三角形配置的像素；設(shè)置在上述像素內(nèi)的反射電極和透明電極；電連接在上述反射電極和透明電極上的開關(guān)元件；提供控制上述開關(guān)元件的控制信號的掃描信號線；經(jīng)由上述開關(guān)元件將視頻信號提供給上述反射電極和透明電極的視頻信號線；以及與上述像素對應(yīng)配置的濾色片，該濾色片具有六邊形的著色樹脂；其中，上述反射電極圍繞在上述透明電極的外周，相鄰的著色樹脂的端部形成相互重疊的遮光部，上述遮光部與上述反射電極的外周相互重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述著色樹脂含有顏料或染料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述反射電極的表面形成了透明導(dǎo)電膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，具有反射區(qū)域和透射區(qū)域，可以得到開口率高的像素。在該液晶顯示裝置中，對具有透射區(qū)域和反射區(qū)域的像素，形成使相鄰的2個濾色片的端部重疊的遮光部，由使濾色片相互重疊而形成的遮光部和反射區(qū)域形成對透射區(qū)域具有黑矩陣功能的遮光膜。在具有透射區(qū)域和反射區(qū)域的半透射半反射型液晶顯示裝置中，通過考慮反射區(qū)域與濾色片的位置關(guān)系可以提高開口率。
文檔編號G09G3/36GK1831608SQ20061005850
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者石原勝義, 山田廣宣 申請人:株式會社日立顯示器