專利名稱:液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置,特別是涉及在中間隔著液晶相對(duì)配置的各基板中的一個(gè)基板上的液晶一側(cè)的面的像素區(qū)域具有像素電極和相對(duì)電極的液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
這種液晶顯示裝置,例如被稱為橫向電場(chǎng)方式等,與其它方式相比能獲得所謂的廣視角特性。
另一方面,液晶顯示裝置通常在其液晶顯示板的背面具有背光源等,但考慮降低功耗,能夠根據(jù)需要而使用例如太陽(yáng)光等外來(lái)光識(shí)別圖像的液晶顯示裝置也已為人們所知。
在像素區(qū)域的一部分形成了透射來(lái)自背光源等的光的所謂透射型區(qū)域,在其余的部分形成了反射太陽(yáng)光等光并使之返回前方一側(cè)的反射型區(qū)域,后者的情況下,通常具有反射板或帶有該功能的裝置。
具有這樣的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置,在下述文獻(xiàn)等中公開(kāi)了多種。但是,在專利文獻(xiàn)1中,反射型區(qū)域的電極間隔比透射型區(qū)域的電極間隔窄,這與本次的提案不同。
在專利文獻(xiàn)2中,像素內(nèi)具備的反射板由第2信號(hào)線電極11提供電位(參照專利文獻(xiàn)2的圖15至圖16),這與本申請(qǐng)的技術(shù)方案不同。
在專利文獻(xiàn)3中,向兼作電容的反射板提供了圖像信號(hào)的電位,但是,是以所謂的縱向電場(chǎng)方式為對(duì)象的液晶顯示裝置,所以與本申請(qǐng)的技術(shù)方案不同。
在專利文獻(xiàn)4中,一對(duì)電極都是由非透光性和透光性的導(dǎo)電層的層疊體構(gòu)成的,但是,是使該非透光性的導(dǎo)電層具有遮光的功能,而不是具有反射的功能,這與本申請(qǐng)的技術(shù)方案不同。
日本特開(kāi)2003-207795號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)2003-15155號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)2001-343670號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)平9-269508號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容在以往的液晶顯示裝置中,可以看到在從反射型區(qū)域得到的圖像和從透射型區(qū)域得到的圖像之間有亮度的差別,以至于需要考慮相應(yīng)的對(duì)策。
另外,當(dāng)以橫向電場(chǎng)方式的結(jié)構(gòu)為前提時(shí),存在這樣的問(wèn)題,即、要怎樣構(gòu)成像素區(qū)域內(nèi)的反射板。而且,也有寄生電容因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因而成為問(wèn)題的情況。
另外,液晶內(nèi)的光的光程在反射型區(qū)域約為透射型區(qū)域的2倍,由此而產(chǎn)生的光的相位的變化在透射型區(qū)域和反射型區(qū)域給像質(zhì)帶來(lái)差別,因此需要考慮相應(yīng)的對(duì)策。
本發(fā)明就是基于這樣的情況而做出的,其優(yōu)點(diǎn)在于,能夠提供一種液晶顯示裝置,它減少了從反射型區(qū)域得到的圖像和從透射型區(qū)域得到的圖像之間的亮度差別。
并且,本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于,能提供降低了寄生電容的液晶顯示裝置。
另外,本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)在于,能提供抑制了因液晶內(nèi)的光程差而產(chǎn)生的像質(zhì)差別的液晶顯示裝置。
以下,簡(jiǎn)單說(shuō)明本申請(qǐng)所公開(kāi)的發(fā)明中有代表性的發(fā)明的概要。
(1)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極至少具有1個(gè)線狀部分,上述第2電極至少具有1個(gè)線狀部分,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分在上述像素區(qū)域內(nèi)交替配置,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙,比上述透射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙大。
(2)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極至少具有1個(gè)線狀部分,上述第2電極至少具有1個(gè)線狀部分,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分在上述像素區(qū)域內(nèi)交替配置,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,當(dāng)設(shè)上述透射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dt、上述反射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dr時(shí),0.75dt≤dr≤1.1dt成立,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙,比上述透射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙大。
(3)在(1)或(2)中,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分中的至少一個(gè)線狀部分,其在上述反射型區(qū)域的線狀部分的寬度比在上述透射型區(qū)域的線狀部分的寬度小。
(4)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于
上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極具有多個(gè)線狀部分,上述第2電極具有面狀部分,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述第1電極的線狀部分中間隔著絕緣膜重疊配置在上述第2電極的面狀部分的上層,上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙,比上述透射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙大。
(5)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極具有多個(gè)線狀部分,上述第2電極具有面狀部分,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述第1電極的線狀部分中間隔著絕緣膜重疊配置在上述第2電極的面狀部分的上層,上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,當(dāng)設(shè)上述透射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dt、上述反射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dr時(shí),0.75dt≤dr≤1.1dt成立,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙,比上述透射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙大。
(6)在(4)或(5)中,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分的寬度比上述透射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分的寬度小。
(7)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有被施加圖像信號(hào)的像素電極、和相對(duì)電極,該相對(duì)電極被施加與至少1個(gè)相鄰的像素區(qū)域公用的信號(hào),該信號(hào)是相對(duì)于上述圖像信號(hào)成為基準(zhǔn)的信號(hào),上述液晶由在上述像素電極和上述相對(duì)電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述像素區(qū)域的至少一部分具有反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示的反射板,上述反射板的至少一部分中間隔著絕緣膜與上述像素電極和上述相對(duì)電極重疊,并且上述反射板在每個(gè)像素區(qū)域獨(dú)立形成,被施加與對(duì)上述像素電極施加的信號(hào)相同的信號(hào)。
(8)在(7)中,上述第1基板具有被施加掃描信號(hào)的柵極信號(hào)線,被施加圖像信號(hào)的漏極信號(hào)線,連接在上述柵極信號(hào)線上、由上述掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管,以及經(jīng)由上述薄膜晶體管被施加上述圖像信號(hào)的源極電極,上述反射板通過(guò)延伸上述源極電極而形成。
(9)在(8)中,在上述源極電極的下層,具有在中間隔著第2絕緣膜重疊的位置形成的電容信號(hào)線。
(10)在(7)至(9)中的任意一項(xiàng)中,上述像素區(qū)域的至少一部分具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行透射型顯示的透射型區(qū)域。
(11)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有被施加圖像信號(hào)的像素電極、和相對(duì)電極,該相對(duì)電極被施加與至少1個(gè)相鄰的像素區(qū)域公用的信號(hào),該信號(hào)是相對(duì)于上述圖像信號(hào)成為基準(zhǔn)的信號(hào),上述像素區(qū)域的至少一部分具有反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示的反射板,
上述像素電極和上述反射板形成在上述相對(duì)電極的下層,并且至少一部分中間隔著絕緣膜與上述相對(duì)電極重疊,上述反射板在每個(gè)像素區(qū)域獨(dú)立形成,被施加與對(duì)上述像素電極施加的信號(hào)相同的信號(hào),上述液晶由在兼作上述反射板的上述像素電極和上述相對(duì)電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。
(12)在(11)中,上述第1基板具有被施加掃描信號(hào)的柵極信號(hào)線,被施加圖像信號(hào)的漏極信號(hào)線,連接在上述柵極信號(hào)線上、由上述掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管,以及通過(guò)上述薄膜晶體管被施加上述圖像信號(hào)的源極電極,上述反射板通過(guò)延伸上述源極電極而形成。
(13)在(12)中,在上述源極電極的下層,具有在中間隔著第2絕緣膜重疊的位置形成的電容信號(hào)線。
(14)在(11)至(13)中的任意一項(xiàng)中,上述像素區(qū)域的至少一部分具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行透射型顯示的透射型區(qū)域。
(15)在(14)中,上述像素電極具有在上述透射型區(qū)域形成的透光性導(dǎo)電層。
(16)一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述第1電極和上述第2電極中的至少一個(gè)電極,在俯視觀察時(shí),由反射性的導(dǎo)電層、和至少在上述反射性的導(dǎo)電層周邊形成的透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成,上述反射性的導(dǎo)電層反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示。
(17)在(16)中,上述第1電極和上述第2電極,在俯視觀察時(shí),都由反射性的導(dǎo)電層、和至少在上述反射性的導(dǎo)電層周邊形成的透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成。
(18)在(16)或(17)中,上述透光性的導(dǎo)電層覆蓋上述反射性的導(dǎo)電層地形成。
(19)在(16)至(18)中,上述第1電極在上述像素區(qū)域內(nèi)至少具有1個(gè)線狀部分,上述第2電極在上述像素區(qū)域內(nèi)至少具有1個(gè)線狀部分,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分在上述像素區(qū)域內(nèi)交替配置,上述第1電極和上述第2電極中至少一個(gè)電極的線狀部分,在俯視觀察時(shí),由反射性的導(dǎo)電層、和至少在上述反射性的導(dǎo)電層周邊形成的透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成。
另外,本發(fā)明并不限于以上的結(jié)構(gòu),在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可作各種變更。
圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
圖2是圖1的A-A’線的剖視圖。
圖3是圖1的B-B’線的剖視圖,是表示了本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素電極和相對(duì)電極的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素包括透射型區(qū)域和反射型區(qū)域的說(shuō)明圖。
圖5是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的等效電路圖。
圖6是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖7是圖6的A-A’線的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的等效電路圖。
圖9是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖10是圖9的A-A’線的剖視圖。
圖11是表示圖10的結(jié)構(gòu)的變形例的其它實(shí)施例的剖視圖。
圖12是表示說(shuō)明圖9所示的結(jié)構(gòu)的效果用的比較例的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖13是表示在圖12所示的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的寄生電容的等效電路圖。
圖14是表示在圖12所示的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的寄生電容的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖16是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視17A是表示一對(duì)電極的間隙相同時(shí)的反射型區(qū)域和透射型區(qū)域的B-V特性的曲線圖,圖17B是表示間隙不同時(shí)的反射型區(qū)域和透射型區(qū)域的B-V特性的曲線圖。
圖18是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖19是圖18的B-B’線的剖視圖。
圖20是圖18的A-A’線的剖視圖。
圖21是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖22是圖21的B-B’線的剖視圖。
圖23是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖24是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。
圖25是圖24的B-B’線的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下,參照
本發(fā)明的液晶顯示裝置的實(shí)施例。
圖5是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)像素的等效電路的一個(gè)實(shí)施例的圖。在相當(dāng)于由矩形構(gòu)成的該像素區(qū)域的上邊的部分設(shè)置有公共信號(hào)線CTL,在相當(dāng)于下邊的部分布置有柵極信號(hào)線(掃描信號(hào)線)GL,在相當(dāng)于左邊的部分布置有漏極信號(hào)線(圖像信號(hào)線)DL。
在與該像素的上下左右相鄰的其它像素中也一樣,其中,在左右相鄰的其它像素中,公共信號(hào)線CTL和柵極信號(hào)線GL是公共的,在上下相鄰的其它像素中,漏極信號(hào)線DL是公共的。
另外,柵極信號(hào)線GL連接在2個(gè)開(kāi)關(guān)元件TFT1、TFT2的各柵極電極上,各開(kāi)關(guān)元件TFT1、TFT2由從柵極信號(hào)線GL提供的掃描信號(hào)導(dǎo)通。
來(lái)自漏極信號(hào)線DL的圖像信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)通了的各開(kāi)關(guān)元件TFT1、TFT2,即從一個(gè)開(kāi)關(guān)元件TFT1到另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件TFT2,提供給像素電極PX。
像素電極PX在像素區(qū)域內(nèi),由在漏極信號(hào)線DL的布線方向延伸、在柵極信號(hào)線GL的布線方向并列設(shè)置的多個(gè)(圖中是2個(gè))電極群構(gòu)成。
另外,在該像素電極PX之間有用來(lái)產(chǎn)生電場(chǎng)的相對(duì)電極CT,該相對(duì)電極CT也是由在漏極信號(hào)線DL的布線方向延伸、在柵極信號(hào)線GL的布線方向并列設(shè)置的多個(gè)(圖5中是3個(gè))電極群構(gòu)成,上述相對(duì)電極CT的各電極與上述像素電極PX的各電極交替配置。
該相對(duì)電極CT的各電極的一端連接在上述公共信號(hào)線CTL上,通過(guò)該公共信號(hào)線CTL被施加相對(duì)于上述圖像信號(hào)成為基準(zhǔn)的信號(hào)。
另外,在上述等效電路圖中使用了2個(gè)開(kāi)關(guān)元件,但并不限于此,不言而喻,例如1個(gè)也可以。
圖1是表示將圖5所示的等效電路具體化了的像素區(qū)域的結(jié)構(gòu)的俯視圖,與該等效電路在幾何學(xué)上大致相同。圖2示出了圖1的A-A’線的剖視圖。另外,上述開(kāi)關(guān)元件TFT1、TFT2形成為所謂的薄膜晶體管TFT1、TFT2。
在圖1中,在未圖示的基板的主表面上,首先形成作為薄膜晶體管TFT1、TFT2的半導(dǎo)體層的多晶硅層PS。如上所述,開(kāi)關(guān)元件由2個(gè)構(gòu)成,因此該多晶硅層PS在柵極信號(hào)線GL的形成區(qū)域彎折一次地形成,由此形成2個(gè)與該柵極信號(hào)線GL交叉的部分。另外,也可以在未圖示的基板和多晶硅層PS之間形成未圖示的基底層。另外,本實(shí)施例用半導(dǎo)體層使用了多晶硅的例子進(jìn)行了說(shuō)明,但也可以使用非晶硅。并且,也可以使用硅以外的半導(dǎo)體。
在上述基板上覆蓋該多晶硅層PS地形成有絕緣膜GI(參照?qǐng)D2)。該絕緣膜GI在薄膜晶體管TFT1、TFT2的形成區(qū)域還起到柵極絕緣膜的作用。
在絕緣膜GI的上面形成有柵極信號(hào)線GL,并且覆蓋該柵極信號(hào)線GL地形成有第1層間絕緣膜INS1(參照?qǐng)D2)。作為上述柵極信號(hào)線GL的材料,可使用例如MoW。
在該第1層間絕緣膜INS1的上面形成有漏極信號(hào)線DL和薄膜晶體管TFT2的第1源極電極ST1(與后述的像素電極PX連接的電極)。
漏極信號(hào)線DL和第1源極電極ST1,構(gòu)成為依次層疊了例如MoW、Al、MoW的3層構(gòu)造的導(dǎo)電膜。如后述所明確的那樣,這是因?yàn)闉榱诉M(jìn)行與多晶硅層PS或像素電極PX的連接,第1源極電極ST1至少在其連接面上需要MoW等緩沖層。因此,作為該緩沖層,除了MoW之外也能夠選擇例如Ag等。另外,在被用于第1源極電極ST1的金屬和與之連接的其它導(dǎo)電膜選擇了能實(shí)現(xiàn)良好的連接的材料的情況下,也可以省略緩沖層。
漏極信號(hào)線DL通過(guò)形成于第1層間絕緣膜INS1和絕緣膜GI上的接觸孔CH1,與一個(gè)薄膜晶體管TFT1的漏極區(qū)域連接。
第1源極電極ST1通過(guò)形成于第1層間絕緣膜INS1和絕緣膜GI上的連接孔CH2,與另一薄膜晶體管TFT2的源極區(qū)域連接。
在第1層間絕緣膜INS1上面,覆蓋漏極信號(hào)線DL和第1源極電極ST1地形成有第2層間絕緣膜INS2(參照?qǐng)D2),另外,在第2層間絕緣膜INS2的上面形成有保護(hù)膜PAS(參照?qǐng)D2)。該保護(hù)膜PAS由通過(guò)例如涂敷所形成的有機(jī)材料層構(gòu)成。這是為了使表面平坦化。
在該保護(hù)膜PAS的一部分形成有也貫通該保護(hù)膜PAS的下層的第2層間絕緣膜INS2的接觸孔CH3。該接觸孔CH3形成得使上述第1源極電極ST1的一部分露出來(lái),通過(guò)該接觸孔CH3,實(shí)現(xiàn)了后述的像素電極PX和該第1源極電極ST1的連接。
在保護(hù)膜PAS的上面,形成有像素電極PX、相對(duì)電極CT以及與該相對(duì)電極CT連接的公共信號(hào)線CTL。
另外,這些像素電極PX、相對(duì)電極CT以及與該相對(duì)電極CT連接的公共信號(hào)線CTL如后面所詳述的那樣,是由依次層疊了例如Al、MoW、Ag等這樣的反射性的導(dǎo)電膜和ITO(Indium Tin Oxide)這樣的透光性的導(dǎo)電膜的雙層構(gòu)造形成的。
像素電極PX至少具有1個(gè)線狀部分,在圖1中,像素電極PX的2個(gè)線狀部分,其在薄膜晶體管TFT1、TFT2一側(cè)的一端相互連接,其連接部位配置成覆蓋上述接觸孔CH3,由此,實(shí)現(xiàn)了該像素電極PX和該第1源極電極ST1的連接。
相對(duì)電極CT至少具有1個(gè)線狀部分,在圖1中,相對(duì)電極CT的3個(gè)線狀部分由公共信號(hào)線CTL相互連接。另外,該3個(gè)線狀部分中兩側(cè)的2個(gè)與相鄰的像素公用,也作為相鄰的像素區(qū)域的相對(duì)電極CT起作用。相對(duì)電極CT的線狀部分的各電極中靠近漏極信號(hào)線DL的電極,充分覆蓋該漏極信號(hào)線。即、使該電極的中心線和漏極信號(hào)線DL的中心線大致一致地進(jìn)行配置,并且,該電極的寬度形成得比漏極信號(hào)線DL的寬度大。由此,使由來(lái)自漏極信號(hào)線DL的信號(hào)產(chǎn)生的電力線在該電極側(cè)終止,避免在像素電極PX側(cè)終止,從而防止了圖像噪聲的產(chǎn)生。
像素電極PX的線狀部分和相對(duì)電極CT的線狀部分在像素區(qū)域內(nèi)交替配置。
另外,像素電極PX的線狀部分和相對(duì)電極CT的線狀部分不必必須是直線。在本說(shuō)明書(shū)中,該線狀部分不限于直線,也包括曲線或中途彎曲的形狀。
在一對(duì)基板的與液晶直接接觸的面上形成有取向膜,但省略了圖示。并且,在液晶顯示板的背面一側(cè)(與觀察者相反的一側(cè))配置有背光源,但省略了圖示。
圖3是表示圖1的B-B’線的相對(duì)電極CT和像素電極PX的剖面的圖。
如上所述,相對(duì)電極CT和像素電極PX分別是由依次層疊了反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的雙層構(gòu)造形成的。
這里,在相對(duì)電極CT中,將由反射性的導(dǎo)電層形成的電極稱為相對(duì)電極CT1,將由透光性的導(dǎo)電層形成的電極稱為相對(duì)電極CT2,在像素電極PX中,將由反射性的導(dǎo)電層形成的電極稱為像素電極PX1,將由透光性的導(dǎo)電層形成的電極稱為像素電極PX2。
作為透光性的導(dǎo)電層的材料,除上述的ITO之外,也可以選擇ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、SnO2(氧化錫)、In2O3(氧化銦)等。
作為反射性的導(dǎo)電層的材料,能夠使用Al、MoW、Ag等。反射率優(yōu)選50%或50%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為反射率是70%或70%以上。例如Al的情況下反射率在95%左右,所以作為反射性的導(dǎo)電層是合適的。
另外,在用Al的情況下,與透光性的導(dǎo)電層的電連接并不好,所以優(yōu)選至少在1個(gè)部位經(jīng)由未圖示的緩沖層與透光性的導(dǎo)電層連接。在MoW、Ag等的情況下與透光性的導(dǎo)電層的電連接良好,所以也可以省略緩沖層。
在圖3中,例如像素電極PX1,其各邊的側(cè)壁面呈逐漸擴(kuò)展的楔形,像素電極PX2形成為覆蓋該像素電極PX1。
即、沿像素電極PX1的延伸方向的中心軸與像素電極PX2的中心軸大致一致,像素電極PX2的寬度形成得比像素電極PX1的寬度大。換言之,像素電極PX2是這樣的結(jié)構(gòu)從像素電極PX1的周?chē)?周邊)向外側(cè)伸出地延伸。
這樣的結(jié)構(gòu)在相對(duì)電極CT的情況下也是相同的,相對(duì)電極CT1,其各邊的側(cè)壁面呈逐漸擴(kuò)展的楔形,相對(duì)電極CT2形成為覆蓋該相對(duì)電極CT1。
即、沿相對(duì)電極CT1的延伸方向的中心軸與相對(duì)電極CT2的中心軸大致一致,相對(duì)電極CT2的寬度形成得比相對(duì)電極CT1的寬度大。換言之,相對(duì)電極CT2是這樣的結(jié)構(gòu)從相對(duì)電極CT1的周?chē)?周邊)向外側(cè)伸出地延伸。
在包括了由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的像素電極PX和相對(duì)電極CT的像素區(qū)域,該像素區(qū)域形成所謂的反射型區(qū)域RT和透射型區(qū)域TT。反射型區(qū)域RT是形成了相對(duì)電極CT1和像素電極PX1的區(qū)域。透射型區(qū)域TT是其余的區(qū)域,包括形成了相對(duì)電極CT2和像素電極PX2的部分。
在俯視觀察像素區(qū)域時(shí),在形成了像素電極PX和相對(duì)電極CT的層面上,形成了反射性的導(dǎo)電層的區(qū)域作為反射型區(qū)域起作用,除了該區(qū)域之外的區(qū)域,即形成了透光性的導(dǎo)電層的區(qū)域和沒(méi)有形成該透光性的導(dǎo)電層的區(qū)域作為透射型區(qū)域TT起作用。
下面,說(shuō)明本實(shí)施例的效果。
圖4示出了在相對(duì)電極CT和像素電極PX之間產(chǎn)生電場(chǎng)(或電力線),該電場(chǎng)使液晶LC發(fā)生扭曲的狀態(tài)下,在該液晶LC內(nèi)通過(guò)的透射光路TLP和反射光路RLP。
透射光路TLP用在相對(duì)電極CT1和像素電極PX1之間透射的路徑表示,反射光路RLP用照射在相對(duì)電極CT1或像素電極PX1上的光被相對(duì)電極CT1或像素電極PX1反射的路徑表示。
這種情況下,反射光通過(guò)液晶的光程由于要往返,所以約為透射光的光程的2倍。如果在由電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶時(shí),在透射型區(qū)域TT和反射型區(qū)域RT,液晶的扭曲程度相同,那么在通過(guò)液晶時(shí)帶給光的影響(相移等)在反射型區(qū)域RT約為在透射型區(qū)域TT的2倍,所以會(huì)產(chǎn)生在透射型區(qū)域TT和反射型區(qū)域RT之間亮度不同的問(wèn)題。
但是,通過(guò)采用上述的結(jié)構(gòu),有能夠抑制這樣的問(wèn)題的效果。
即、如從圖4所示的電力線的分布所明確的那樣,在相對(duì)電極CT和像素電極PX的正上方的中心附近(相對(duì)電極CT1和像素電極PX1的正上方)的部位,與基板大致平行的成分的電場(chǎng)少,液晶的扭曲被抑制成約為其周?chē)徑囊壕У呐で囊话胱笥摇?br>
因此,在液晶中光程長(zhǎng)的反射光,即使與其光程相應(yīng)地發(fā)生了相移,作為結(jié)果,其相移的程度也和在光程短的透射光的光的相移大致相等。
由此,能夠減少在由透射光和反射光形成的各圖象的顯示中亮度不同的問(wèn)題。
另外,并不是僅由反射性的導(dǎo)電層構(gòu)成相對(duì)電極CT和像素電極PX,而是采用依次層疊反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的雙層構(gòu)造,并且使透光性的導(dǎo)電層伸出到反射性的導(dǎo)電層的外側(cè),由此將有以下的效果。
即、如果是僅由反射性的導(dǎo)電層(僅有相對(duì)電極CT1、像素電極PX1)構(gòu)成相對(duì)電極CT和像素電極PX,那么各電極的形成區(qū)域全部構(gòu)成反射區(qū)域,該電極和與之相鄰的其它電極之間的距離變大。這種情況下,各電極間的電場(chǎng)減弱,在透射型區(qū)域TT的顯示變差。
作為這種問(wèn)題的對(duì)策,也可考慮減小相對(duì)電極CT1和像素電極PX1之間的間隔,但是這樣做的情況下,必須增加像素區(qū)域的電極的數(shù)量,透射區(qū)域TT所占的面積變小。
與此相對(duì),采用依次層疊了反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的雙層構(gòu)造,并且使透光性的導(dǎo)電層伸出到反射性的導(dǎo)電層的外側(cè),由此,能使各電極(這種情況下,是相對(duì)電極CT2、像素電極PX2)的間隙的距離為適當(dāng)?shù)闹?,維持透射型區(qū)域TT的電場(chǎng)強(qiáng)度,并且還能充分確保透射型區(qū)域TT所占的面積。另外,液晶LC的分子在相對(duì)電極CT和像素電極PX的周邊部分(相對(duì)電極CT2、像素電極PX2伸出的部分),其扭曲的程度比中心部分(相對(duì)電極CT1、像素電極PX1的正上方)大,所以在反射型的顯示中使用時(shí),會(huì)產(chǎn)生該部分的光的相移過(guò)大的問(wèn)題。但是,因?yàn)樵谠摬糠帜艿玫侥撤N程度的大的液晶扭曲,所以可得到能在透射型的顯示中使用的程度的光的相移。因此,通過(guò)將該部分作為透射區(qū)域TT使用,既能夠降低上述問(wèn)題的影響,又能夠進(jìn)一步提高透射型區(qū)域TT的亮度。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,可在整體上取得反射率、透射率的平衡,并且能進(jìn)行明亮的顯示。
另外,在本實(shí)施例中,是用透光性的導(dǎo)電層(CT2、PX2)充分覆蓋了由金屬層形成的反射性的導(dǎo)電層(CT1、PX1)的結(jié)構(gòu),由此有這樣的效果,即、能夠避免反射性的導(dǎo)電層與液晶直接接觸或間隔了未圖示的取向膜與其接觸。如果反射性的導(dǎo)電層與液晶接觸,那么從該導(dǎo)電層溶出的物質(zhì)會(huì)改變液晶的電阻率,帶給像質(zhì)不好的影響。
因此,在像素電極PX和相對(duì)電極CT的上層形成例如絕緣膜等,設(shè)置阻止溶出物質(zhì)向液晶侵入的阻擋層等的情況下,也可以不必是用透光性的導(dǎo)電層(CT2、PX2)充分地覆蓋反射性的導(dǎo)電層(CT1、PX1)的結(jié)構(gòu),這是不言而喻的。也可以使反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層中間隔著絕緣膜重疊起來(lái)。
另外,在本實(shí)施例中,反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的依次層疊體也適用于公共信號(hào)線CTL。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō),透光性的導(dǎo)電層的電阻大,所以采用這樣的結(jié)構(gòu),即、通過(guò)將透光性的導(dǎo)電層和低阻的反射性導(dǎo)電層連接起來(lái),降低電阻。
另外,在圖1中,像素電極PX和相對(duì)電極CT雙方都是反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的依次層疊體,但是也可以適用于僅像素電極PX和相對(duì)電極CT中的任意一個(gè)是上述層疊體。
圖6是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的其它實(shí)施例的俯視圖,是與圖1對(duì)應(yīng)的圖,其等效電路與圖5相同。另外,圖7表示圖6的A-A’線的剖視圖。
與圖1的情況相比不同的結(jié)構(gòu)在于首先,作為在相對(duì)電極CT和像素電極PX上的上述第一層金屬層(CT1、PX1),形成為依次層疊了例如MoW(圖6中用符號(hào)PX11表示)、Al(圖6中用符號(hào)PX12表示)的雙層構(gòu)造。
這是因?yàn)锳l的反射率高(約95%),將形成了Al的區(qū)域作為反射型區(qū)域RT是很合適的。
由此,例如像素電極PX包括最上層的像素電極PX2,形成為三層構(gòu)造,是從其最下層開(kāi)始依次層疊了由MoW、Al、ITO構(gòu)成的導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)。
薄膜晶體管TFT的第1源極電極ST1形成為依次層疊了MoW(圖6中用符號(hào)ST11表示)、Al(圖6中用符號(hào)ST12表示)的雙層構(gòu)造。
這種情況下,在接觸孔CH3處,第1源極電極ST1和像素電極PX的連接,因?yàn)槭堑?源極電極ST1的Al和像素電極PX的MoW相接觸,所以其電連接良好。
但是,在像素電極PX中,其最上層的ITO和其最下層的Al的電連接不太好,所以在上述接觸孔CH3的附近,在該Al上形成有接觸孔4,實(shí)現(xiàn)了ITO和最下層的MoW的電連接。這是因?yàn)镮TO和MoW能實(shí)現(xiàn)良好的電連接。
另外,本實(shí)施例所列舉的材料只是一個(gè)例子,可適當(dāng)?shù)馗淖?。例如,Al可置換成其它材料,只要是反射性的導(dǎo)電層就可以,ITO可置換成其它材料,只要是透光性的導(dǎo)電層就可以,MoW可置換成其它材料,只要起到2個(gè)導(dǎo)電層的電連接時(shí)的緩沖層的作用就可以。
另外,上述實(shí)施例,在作為像素電極PX和相對(duì)電極CT起作用的部分,包括了由反射性的導(dǎo)電層構(gòu)成的像素電極PX1和相對(duì)電極CT1。換而言之,是這樣構(gòu)成的,即、在實(shí)質(zhì)的像素區(qū)域(例如,黑矩陣的開(kāi)口區(qū)域)內(nèi)大致均勻地設(shè)置透射型區(qū)域和反射型區(qū)域。
但是,不言而喻,在要確保透射型區(qū)域的面積與反射型區(qū)域相比足夠大的情況下,也可以假設(shè)對(duì)像素區(qū)域進(jìn)行分割,成為一邊具有反射型區(qū)域RT和透射型區(qū)域TT兩個(gè)區(qū)域,另一邊不設(shè)置反射型區(qū)域RT,而僅形成透射型區(qū)域TT。
圖15是這樣構(gòu)成的像素區(qū)域的俯視圖,是與圖1對(duì)應(yīng)的圖。
由圖15可以明確,通過(guò)像素區(qū)域的大致中央,以平行于柵極信號(hào)線GL的假想線段為界,在薄膜晶體管TFT一側(cè)的區(qū)域的像素電極PX和相對(duì)電極CT僅包括由透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成的像素電極PX2和相對(duì)電極CT2,而不形成由反射性的導(dǎo)電層構(gòu)成的像素電極PX1和相對(duì)電極CT1。
因此,只有在相對(duì)于上述假想線段與薄膜晶體管TFT相反一側(cè)的區(qū)域的像素電極PX和相對(duì)電極CT(以及公共信號(hào)線CTL)是由反射性的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的依次層疊體構(gòu)成的。
但是,不言而喻,這樣的結(jié)構(gòu)只是一個(gè)例子,表現(xiàn)的是自由地設(shè)定透射型區(qū)域TT和反射型區(qū)域RT的面積比例,透射型區(qū)域TT和反射型區(qū)域RT的劃分方式可以是任意的。
圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的等效電路圖,是與圖5對(duì)應(yīng)的圖。
與圖5的情況相比,不同的結(jié)構(gòu)在于具有電容信號(hào)線CDL,該電容信號(hào)線CDL在與像素電極PX、或具有與像素電極PX相同的電位的電極(第1源極電極ST1等)之間形成有電容元件Cst。用于長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)向像素電極PX所提供的圖像信號(hào)。另外,電容信號(hào)線CDL也公共地形成在左右相鄰的像素上。電容信號(hào)線CDL被施加預(yù)定的電位(例如與相對(duì)電極CT相同的電位)。
圖9是將圖8所示的等效電路應(yīng)用于像素結(jié)構(gòu)時(shí)的俯視圖。另外,圖10表示圖9的A-A’線的剖視圖。另外,以與此前說(shuō)明過(guò)的實(shí)施例的不同點(diǎn)為中心來(lái)說(shuō)明,與此前說(shuō)明過(guò)的實(shí)施例相同的部分,省略其說(shuō)明。
在絕緣膜GI的上面形成有柵極信號(hào)線GL和電容信號(hào)線CDL。柵極信號(hào)線GL和電容信號(hào)線CDL在同一工序中形成,作為其材料選擇了例如MoW。
并且,覆蓋柵極信號(hào)線GL和電容信號(hào)線CDL地形成有第1層間絕緣膜INS1(參照?qǐng)D10)。
在該第1層間絕緣膜INS1的上面形成有漏極信號(hào)線DL和薄膜晶體管TFT2的第1源極電極ST1。
漏極信號(hào)線DL和第1源極電極ST1,構(gòu)成為依次層疊了例如MoW、Al、MoW的3層構(gòu)造的導(dǎo)電膜。其中,MoW是作為緩沖層形成的,所以也可使用其它材料。并且,如果不是必需的,則可以省略。
這里,該第1源極電極ST1是兼作像素的反射型區(qū)域的反射板的結(jié)構(gòu)。即、以通過(guò)該像素區(qū)域的大致中央、與柵極信號(hào)線GL大致平行的假想線段為界,形成在形成有薄膜晶體管TFT一側(cè)的區(qū)域的大致整個(gè)區(qū)域,在其形成部位構(gòu)成上述反射板。另外,該反射板的大小、形狀、位置等并不限于所圖示的情況,可根據(jù)反射型區(qū)域和透射型區(qū)域的比例任意變更。
另外,在兼作該反射板的第1源極電極ST1的下層,中間隔著第1層間絕緣膜INS1形成有上述電容信號(hào)線CDL,在這些重疊部,構(gòu)成將該第1層間絕緣膜INS1作為電介質(zhì)膜的電容Cst。
另外,如圖10所示,可以將多晶硅層PS擴(kuò)展到與電容信號(hào)線CDL重疊的位置,形成將絕緣膜GI作為電介質(zhì)層的第2電容。
在保護(hù)膜PAS的上面,形成有像素電極PX、相對(duì)電極CT以及與該相對(duì)電極CT連接的公共信號(hào)線CTL。
另外,這些像素電極PX、相對(duì)電極CT以及與該相對(duì)電極CT連接的公共信號(hào)線CTL是由ITO(Indium Tin Oxide)這樣的透光性的導(dǎo)電膜(在本實(shí)施例中僅有1層)形成的。
這樣,像素區(qū)域的至少一部分形成有反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示的反射板。并且,該反射板至少一部分中間隔著絕緣膜(例如保護(hù)膜PAS等)與像素電極PX和相對(duì)電極CT重疊。
在接觸孔CH3部分,中間隔著由例如MoW等構(gòu)成的緩沖層BL,從而在像素電極PX和第1源極電極ST1的連接方面實(shí)現(xiàn)了可靠的電連接。
另外,在本實(shí)施例中,也可以省略緩沖層BL,或省略起緩沖層作用的第1源極電極ST1的最上層的MoW。另外,當(dāng)考慮使第1源極電極ST1作為反射板起作用時(shí),優(yōu)選的是去掉第1源極電極的最上層的MoW,使Al露出,這樣,反射率將變高。
圖11是表示上述結(jié)構(gòu)的一部分結(jié)構(gòu)的變形例的其它實(shí)施例的剖視圖,是與圖10對(duì)應(yīng)的圖。
與圖10不同的結(jié)構(gòu)在于兼作反射板的第1源極電極ST1由MoW(圖11中用符號(hào)ST11表示)、Al(圖11中用符號(hào)ST12表示)的依次層疊體構(gòu)成,在其表面的接觸孔CH3的形成區(qū)域和其附近有選擇地形成了作為緩沖層BL的MoW。由此,因?yàn)锳l是露出來(lái)的,所以作為反射板的反射率變高。
并且,在該接觸孔CH3處,要與該第1源極電極ST1連接的像素電極PX是由1層的ITO構(gòu)成的。
接下來(lái),與圖12至圖14的比較例對(duì)比地說(shuō)明圖9至圖11所說(shuō)明的實(shí)施例的效果。
在圖9至圖11所說(shuō)明的實(shí)施例中,通過(guò)使薄膜晶體管TFT的第1源極電極ST1延伸,形成較大的面積,兼作反射型區(qū)域的反射板。該反射板在每個(gè)像素區(qū)域獨(dú)立形成。而且,因?yàn)橐彩窃礃O電極,所以被施加與像素電極PX相同的圖像信號(hào)。通過(guò)這樣做,能夠?qū)崿F(xiàn)降低了與漏極信號(hào)線DL或柵極信號(hào)線GL之間的寄生電容的反射板。
例如,作為反射板的變化,考慮將用圖12至圖14說(shuō)明的使公共信號(hào)線CTL’兼作反射板的結(jié)構(gòu)作為比較例。另外,該公共信號(hào)線CTL’和公共信號(hào)線CTL是彼此獨(dú)立的,由反射率高的金屬層等形成。
圖12是表示出了具有這樣兼作反射板的公共信號(hào)線CTL’的像素的結(jié)構(gòu)的俯視圖。該公共信號(hào)線CTL’例如形成在第2層間絕緣膜INS2和保護(hù)膜PAS之間,占據(jù)反射型區(qū)域,所以其線寬形成得比較寬。
而且,公共信號(hào)線CTL’需要與相鄰的像素公共地形成,所以需要與漏極信號(hào)線DL或柵極信號(hào)線GL交叉地進(jìn)行布線(在圖12中與漏極信號(hào)線DL交叉)。
因此,在圖12的情況下,會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題在公共信號(hào)線CTL’和漏極信號(hào)線DL之間產(chǎn)生的寄生電容Ca大得不能忽視。這種問(wèn)題在使之與柵極信號(hào)線GL交叉配置時(shí)也是相同的。
圖13表示圖12所示的像素結(jié)構(gòu)的等效電路中的寄生電容Ca,圖14表示圖12的B-B’線的剖視圖中的漏極信號(hào)線DL和公共信號(hào)線CTL’之間產(chǎn)生的寄生電容Ca。
在兼作反射板的公共信號(hào)線CTL’上施加有預(yù)定的電位(例如與相對(duì)電極CT相同的電位),但當(dāng)為了向其它像素寫(xiě)入圖像信號(hào),漏極信號(hào)線DL的電位變化時(shí),由于寄生電容Ca的影響,公共信號(hào)線CTL’的電位也發(fā)生變化,隨之,會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題在反射型區(qū)域的顯示也發(fā)生變化。
與此相對(duì),在本發(fā)明中,因?yàn)榉瓷浒宀慌c漏極信號(hào)線DL或柵極信號(hào)線GL交叉,所以有能夠減少寄生電容的效果。
另外,本發(fā)明能夠與電容信號(hào)線CDL組合使用。這種情況下,能夠?qū)⒌?源極電極ST1構(gòu)成為電容Cst的一個(gè)電極。但是,與該電容信號(hào)線CDL的組合是附加事項(xiàng),所以是否組合是任意的。
另外,該電容信號(hào)線CDL也可應(yīng)用于實(shí)施例1至實(shí)施例3、以及實(shí)施例5以后的發(fā)明。參考圖9等,能夠容易地將實(shí)施例1等進(jìn)行變形并應(yīng)用,所以省略圖示和詳細(xì)說(shuō)明。
圖16是本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖,是與圖9對(duì)應(yīng)的圖。另外,以與此前所說(shuō)明的實(shí)施例的不同點(diǎn)為中心來(lái)說(shuō)明,省略與此前所說(shuō)明的實(shí)施例相同的部分。
與圖9相比,不同的結(jié)構(gòu)在于首先,在反射型區(qū)域的像素電極PX和相對(duì)電極CT的寬度比在透射型區(qū)域的像素電極PX和相對(duì)電極CT形成得小。
由此,在反射型區(qū)域的像素電極PX和相對(duì)電極CT的間隙寬度比在透射型區(qū)域的間隙寬度形成得大。
更具體地說(shuō),在俯視觀察時(shí),在反射型區(qū)域的相對(duì)電極CT的線狀部分和像素電極PX的線狀部分之間的間隙,比在透射型區(qū)域的相對(duì)電極CT的線狀部分和像素電極PX的線狀部分之間的間隙大。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的,在俯視觀察時(shí),相對(duì)電極CT的線狀部分和像素電極PX的線狀部分中的至少一個(gè)(圖16的情況是兩者),反射型區(qū)域的線狀部分的寬度形成得比透射型區(qū)域的線狀部分的寬度小。
另外,在圖16中,表示出了無(wú)電容信號(hào)線CDL的結(jié)構(gòu),但也可以設(shè)置電容信號(hào)線CDL。
在圖16所示的結(jié)構(gòu)中,使相對(duì)電極CT和像素電極PX的寬度在透射型和反射型的各區(qū)域相等,由此使相對(duì)電極CT和像素電極PX的間隔距離在透射型和反射型各區(qū)域相等,圖17A表示出了在上述情況下,在透射型區(qū)域TT和反射型區(qū)域RT的、表示相對(duì)電極和像素電極之間的電位差(V)和與之對(duì)應(yīng)的像素的亮度(B)的特性。
如由該圖17A所明確的那樣,透射型的B-V特性和反射型的B-V特性有很大不同,透射型的情況下,呈亮度隨電位差的上升而提高的特性,而反射型的情況下,呈小電位差時(shí)亮度提高,此后電位差上升時(shí)亮度下降的特性。
與之相對(duì),圖17B表示如圖16所示那樣,使反射型區(qū)域的相對(duì)電極CT和像素電極PX的間隔距離比透射型的構(gòu)成得大時(shí)的特性。在圖17B中,反射型的B-V特性(RT)存在電位差大幅度上升時(shí)亮度下降的范圍,這與圖17A的情況是相同的,而在此之前與透射型的B-V特性(TT)呈大致相等的趨勢(shì)。因此,可知能在比較大的電位差變化的范圍內(nèi)使二者的B-V特性大致相等,從而改善特性。
這樣,通過(guò)在反射型區(qū)域擴(kuò)大電極間隙,與透射型區(qū)域相比,減弱電場(chǎng),將反射型區(qū)域的B-V特性向V方向延長(zhǎng),由此能夠?qū)崿F(xiàn)使二者的B-V特性大致一致。
因此,通過(guò)如圖16所示那樣構(gòu)成,有這樣的效果,即、在反射型或透射型的任意模式中,都能減少其像質(zhì)的差別。
另外,這樣的改善效果,在透射型區(qū)域的液晶的層厚和反射型區(qū)域的液晶的層厚越接近越好。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)設(shè)在透射型區(qū)域的液晶的層厚為dt、反射型區(qū)域的液晶的層厚為dr時(shí),優(yōu)選0.75dt≤dr≤1.1dt。進(jìn)一步優(yōu)選為0.9dt≤dr≤1.1dt。但是,并不是嚴(yán)格地要求在該范圍內(nèi),不妨礙應(yīng)用于這以外的范圍。
另外,該數(shù)值范圍是對(duì)涉及本實(shí)施例所說(shuō)明的在反射型區(qū)域的電極間隙的發(fā)明來(lái)說(shuō)明的,所以對(duì)其它的發(fā)明不限定為該數(shù)值范圍。
另外,在透射型區(qū)域的液晶的層厚dt和在反射型區(qū)域的液晶的層厚dr的上述關(guān)系表示在使反射型區(qū)域的相對(duì)電極CT和像素電極PX的間隔距離比透射型區(qū)域的構(gòu)成得大時(shí),例如,在形成于中間隔著液晶設(shè)置的各基板的液晶一側(cè)的面上的層構(gòu)造中,沒(méi)必要將相對(duì)于基板的高度設(shè)置得在透射型區(qū)域和反射型區(qū)域有大的差值。
以往,進(jìn)行過(guò)這樣的嘗試?yán)蒙鲜鰧訕?gòu)造的臺(tái)階來(lái)減少光在透射型區(qū)域和反射型區(qū)域的光程差,而在本實(shí)施例中,有如下效果,即、通過(guò)減小該臺(tái)階能夠使與液晶接觸的面大致平坦化。這樣做有如下效果,例如在取向膜的形成中能可靠性良好地進(jìn)行其摩擦處理。
因此,透射型區(qū)域的液晶的層厚dt和反射型區(qū)域的液晶的層厚dr的關(guān)系,可以理解為在使反射型區(qū)域的相對(duì)電極CT和像素電極PX的間隔距離比透射型區(qū)域的相對(duì)電極CT和像素電極PX的間隔距離構(gòu)成得大時(shí)能得到的效果,不必必須將此理解為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征。
圖18是表示如上述那樣使得像素電極PX或相對(duì)電極CT的寬度在透射型區(qū)域和反射型區(qū)域不同時(shí)的像素結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。另外,圖19表示圖18的B-B’線的剖視圖,圖20表示A-A’線的剖視圖。另外,以與此前所說(shuō)明的實(shí)施例的不同點(diǎn)為中心來(lái)說(shuō)明,省略與此前所說(shuō)明的實(shí)施例相同的部分。
在第1層間絕緣膜INS1的上面形成有漏極信號(hào)線DL和薄膜晶體管TFT2的第1源極電極ST1。
漏極信號(hào)線DL和第1源極電極ST1,構(gòu)成為依次層疊了例如MoW、Al、MoW的3層構(gòu)造的導(dǎo)電膜。這是因?yàn)闉榱酥\求第1源極電極ST1與多晶硅層PS或像素電極PX的連接,至少在其連接面上需要MoW等緩沖層的緣故。因此,作為該緩沖層,除MoW之外,也可以選擇例如Ag等。
這里,該第1源極電極ST1是兼作像素的反射型區(qū)域的反射板的結(jié)構(gòu)。
另外,至少在像素的透射型區(qū)域形成有由例如ITO構(gòu)成的像素電極PX,該像素電極PX連接在上述第1源極電極ST1上。因此,也可以在第1源極電極ST1的上面的整個(gè)區(qū)域或一部分區(qū)域重疊形成上述像素電極PX,并將該像素電極PX延伸至該透射型區(qū)域。
在本實(shí)施例中,相對(duì)于第1源極電極ST1,將上述像素電極PX設(shè)置在上層,但并不限于此,設(shè)置在下層也能得到同樣的效果。
另外,也可以中間隔著絕緣膜重疊像素電極PX和第1源極電極ST1。這種情況下,通過(guò)在絕緣膜上形成接觸孔等,能夠?qū)⑾袼仉姌OPX和第1源極電極ST1電連接起來(lái)。
在第1層間絕緣膜INS1的上面,覆蓋漏極信號(hào)線DL、第1源極電極ST1、像素電極PX地形成有第2層間絕緣膜INS2(參照?qǐng)D19、圖20),并且在該第2層間絕緣膜INS2的上面形成有保護(hù)膜PAS(參照?qǐng)D19、圖20)。該保護(hù)膜PAS由例如通過(guò)涂敷而形成的有機(jī)材料層構(gòu)成。
在保護(hù)膜PAS的上面,形成有相對(duì)電極CT和與該相對(duì)電極CT連接的公共信號(hào)線CTL。
另外,相對(duì)電極CT和與該相對(duì)電極CT連接的公共信號(hào)線CTL是由ITO(Indium Tin Oxide)這樣的透光性的導(dǎo)電膜(在本實(shí)施例中僅有1層)形成的。
如上所述,相對(duì)電極CT例如由沿漏極信號(hào)線DL的方向延伸的多個(gè)電極構(gòu)成,其中位于反射型區(qū)域的電極和位于透射型區(qū)域的電極相比,電極寬度小。
本實(shí)施例也是橫向電場(chǎng)方式的一種,在像素電極PX和相對(duì)電極CT之間產(chǎn)生電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶。
在本實(shí)施例中,是一個(gè)電極有線狀部分,另一個(gè)電極有面狀部分,兩者的至少一部分中間隔著絕緣膜重疊的結(jié)構(gòu)。
圖21是表示改變了圖18的結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。與圖18的情況相比不同的結(jié)構(gòu)在于相對(duì)電極CT。圖22是圖21的B-B’線的剖視圖。
圖18所示的相對(duì)電極CT形成以公共信號(hào)線CTL為基部的梳齒狀的圖案,而在本實(shí)施例中,該梳齒的前端部也形成公共連接的圖案。換而言之,相對(duì)電極CT的一部分為開(kāi)口成狹縫狀的圖案。另外,象本實(shí)施例這樣,由2個(gè)狹縫所夾的部分也可認(rèn)為是線狀部分的一種。
因此,接觸孔CH2的部分也被導(dǎo)電層覆蓋著,該導(dǎo)電層由與相對(duì)電極CT相同的材料構(gòu)成。但是,并不是必須覆蓋接觸孔CH2。
另外,實(shí)施例6、7是實(shí)施例4的變形例。這是因?yàn)榈?源極電極ST1兼作反射板。另外,在實(shí)施例6、7中,像素電極PX和反射板形成在相對(duì)電極的下層,并且至少一部分中間隔著絕緣膜(保護(hù)膜PAS等)與相對(duì)電極CT重疊。反射板因?yàn)橐彩窃礃O電極,所以在每個(gè)像素區(qū)域獨(dú)立形成,被施加與施加在像素電極PX上的信號(hào)相同的信號(hào)。因此,反射板兼有像素電極PX的作用。并且,液晶由在兼作反射板的像素電極PX和相對(duì)電極CT之間產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
圖23是表示在上述圖12所示的結(jié)構(gòu)中、應(yīng)用了本發(fā)明時(shí)的其它因?yàn)橛煞瓷湫缘膶?dǎo)電層形成的公共信號(hào)線CTL’作為反射板起作用,所以在像素區(qū)域中設(shè)置該公共信號(hào)線CTL’的部位構(gòu)成為反射型區(qū)域。
并且,使在該反射型區(qū)域內(nèi)配置的各像素電極PX和相對(duì)電極CT的寬度構(gòu)成得比配置在該透射型區(qū)域內(nèi)的各像素電極PX和相對(duì)電極CT的寬度窄。
圖24是表示改變了圖18的結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例的俯視圖。與圖18的情況相比,不同的結(jié)構(gòu)在于顛倒了相對(duì)電極CT和像素電極PX的結(jié)構(gòu)。圖25是圖24的B-B’線的剖視圖。
在本實(shí)施例中,是這樣的結(jié)構(gòu),即、相對(duì)電極CT是具有面狀部分的電極,像素電極PX是具有線狀部分的電極,兩者中間隔著絕緣膜INS,并至少一部分重疊。
本實(shí)施例也是橫向電場(chǎng)方式的一種,通過(guò)在像素電極PX和相對(duì)電極CT之間產(chǎn)生電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶。
像素區(qū)域的一部分形成有反射板MET,反射板MET連接在相對(duì)電極CT上。
在本實(shí)施例中,反射型區(qū)域的像素電極PX之間的間隙比透射型區(qū)域的像素電極PX之間的間隙大。并且,反射型區(qū)域的像素電極PX的寬度比透射型區(qū)域的像素電極PX的寬度小。
另外,在該圖24中,省略了如下部分的圖示,包括由柵極信號(hào)線GL驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管TFT1、TFT2;通過(guò)這些薄膜晶體管TFT1、TFT2向上述像素電極PX提供來(lái)自漏極信號(hào)線DL的圖像信號(hào)用的第1源極電極ST1;以及連接該第1源極電極ST1和像素電極PX所需的接觸孔CH2(或接觸孔CH3)等。但是,不言而喻,這些部分是如上述各實(shí)施例所示那樣設(shè)置的或進(jìn)行適當(dāng)變更而設(shè)置的。這是因?yàn)樵谙袼貎?nèi)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征在于圖24所示的結(jié)構(gòu)部分,通過(guò)以該部分為中心來(lái)說(shuō)明,能夠易于把握像素整體的結(jié)構(gòu)。
可由實(shí)施例1所說(shuō)明的反射型的導(dǎo)電層和透光性的導(dǎo)電層的依次層疊體構(gòu)成圖18、圖21的相對(duì)電極CT、或圖24的像素電極PX。另外,如果僅著眼于實(shí)施例1的效果,那么是否采用實(shí)施例5所說(shuō)明的電極間隙的發(fā)明是任意的。
上述各實(shí)施例可分別單獨(dú)、或組合使用。這是因?yàn)槟軌騿为?dú)或相乘地實(shí)現(xiàn)各實(shí)施例中的效果的緣故。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極至少具有1個(gè)線狀部分,上述第2電極至少具有1個(gè)線狀部分,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分在上述像素區(qū)域內(nèi)交替配置,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙,比上述透射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙大。
2.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極至少具有1個(gè)線狀部分,上述第2電極至少具有1個(gè)線狀部分,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分在上述像素區(qū)域內(nèi)交替配置,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,當(dāng)設(shè)上述透射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dt、上述反射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dr時(shí),0.75dt≤dr≤1.1dt成立,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙,比上述透射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分與上述第2電極的線狀部分之間的間隙大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置,其特征在于在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分中的至少一個(gè)線狀部分,其在上述反射型區(qū)域的線狀部分的寬度比在上述透射型區(qū)域的線狀部分的寬度小。
4.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極具有多個(gè)線狀部分,上述第2電極具有面狀部分,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述第1電極的線狀部分中間隔著絕緣膜重疊配置在上述第2電極的面狀部分的上層,上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙,比上述透射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙大。
5.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述第1電極具有多個(gè)線狀部分,上述第2電極具有面狀部分,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述第1電極的線狀部分中間隔著絕緣膜重疊配置在上述第2電極的面狀部分的上層,上述像素區(qū)域具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的透射型區(qū)域和反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行顯示的反射型區(qū)域,當(dāng)設(shè)上述透射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dt、上述反射型區(qū)域的上述液晶的層厚為dr時(shí),0.75dt≤dr≤1.1dt成立,在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙,比上述透射型區(qū)域的相鄰的上述第1電極的線狀部分的間隙大。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置,其特征在于在俯視觀察時(shí),上述反射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分的寬度比上述透射型區(qū)域的上述第1電極的線狀部分的寬度小。
7.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有被施加圖像信號(hào)的像素電極、和相對(duì)電極,該相對(duì)電極被施加與至少1個(gè)相鄰的像素區(qū)域公用的信號(hào),該信號(hào)是相對(duì)于上述圖像信號(hào)成為基準(zhǔn)的信號(hào),上述液晶由在上述像素電極和上述相對(duì)電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述像素區(qū)域的至少一部分具有反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示的反射板,上述反射板的至少一部分中間隔著絕緣膜與上述像素電極和上述相對(duì)電極重疊,并且上述反射板在每個(gè)像素區(qū)域上獨(dú)立形成,被施加與對(duì)上述像素電極施加的信號(hào)相同的信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1基板具有被施加掃描信號(hào)的柵極信號(hào)線,被施加圖像信號(hào)的漏極信號(hào)線,連接在上述柵極信號(hào)線上、由上述掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管,以及經(jīng)由上述薄膜晶體管被施加上述圖像信號(hào)的源極電極,上述反射板通過(guò)延伸上述源極電極而形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述源極電極的下層,具有在中間隔著第2絕緣膜重疊的位置形成的電容信號(hào)線。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述像素區(qū)域的至少一部分具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行透射型顯示的透射型區(qū)域。
11.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有被施加圖像信號(hào)的像素電極、和相對(duì)電極,該相對(duì)電極被施加與至少1個(gè)相鄰的像素區(qū)域公用的信號(hào),該信號(hào)是相對(duì)于上述圖像信號(hào)成為基準(zhǔn)的信號(hào),上述像素區(qū)域的至少一部分具有反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示的反射板,上述像素電極和上述反射板形成在上述相對(duì)電極的下層,并且至少一部分中間隔著絕緣膜與上述相對(duì)電極重疊,上述反射板在每個(gè)像素區(qū)域獨(dú)立形成,被施加與對(duì)上述像素電極施加的信號(hào)相同的信號(hào),上述液晶由在兼作上述反射板的上述像素電極和上述相對(duì)電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1基板具有被施加掃描信號(hào)的柵極信號(hào)線,被施加圖像信號(hào)的漏極信號(hào)線,連接在上述柵極信號(hào)線上、由上述掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管,以及通過(guò)上述薄膜晶體管被施加上述圖像信號(hào)的源極電極,上述反射板通過(guò)延伸上述源極電極而形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述源極電極的下層,具有在中間隔著第2絕緣膜重疊的位置形成的電容信號(hào)線。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述像素區(qū)域的至少一部分具有透射來(lái)自背面一側(cè)的光進(jìn)行透射型顯示的透射型區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述像素電極具有在上述透射型區(qū)域形成的透光性導(dǎo)電層。
16.一種液晶顯示裝置,具有第1基板、第2基板、以及夾在上述第1基板和上述第2基板之間的液晶,其特征在于上述第1基板在像素區(qū)域內(nèi)具有第1電極和第2電極,上述液晶由在上述第1電極和上述第2電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng),上述第1電極和上述第2電極中的至少一個(gè)電極,在俯視觀察時(shí),由反射性的導(dǎo)電層、和至少在上述反射性的導(dǎo)電層周邊形成的透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成,上述反射性的導(dǎo)電層反射來(lái)自前面一側(cè)的光進(jìn)行反射型顯示。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1電極和上述第2電極,在俯視觀察時(shí),都由反射性的導(dǎo)電層、和至少在上述反射性的導(dǎo)電層周邊形成的透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述透光性的導(dǎo)電層覆蓋上述反射性的導(dǎo)電層地形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1電極在上述像素區(qū)域內(nèi)至少具有1個(gè)線狀部分,上述第2電極在上述像素區(qū)域內(nèi)至少具有1個(gè)線狀部分,在俯視觀察時(shí),上述第1電極的線狀部分和上述第2電極的線狀部分在上述像素區(qū)域內(nèi)交替配置,上述第1電極和上述第2電極中至少一個(gè)電極的線狀部分,在俯視觀察時(shí),由反射性的導(dǎo)電層、和至少在上述反射性的導(dǎo)電層周邊形成的透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示裝置,減少了從反射型區(qū)域得到的圖像和從透射型區(qū)域得到的圖像之間的亮度差別。中間隔著液晶相對(duì)配置的各基板中的一個(gè)基板的液晶一側(cè)的面的像素區(qū)域具有像素電極和相對(duì)電極,并且該像素區(qū)域具有透射型區(qū)域和反射型區(qū)域,在反射型區(qū)域的像素電極和相對(duì)電極的間隙比在透射型區(qū)域的像素電極和相對(duì)電極的間隙設(shè)定得大。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1766702SQ20051011702
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川篤, 宮澤敏夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立顯示器