專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電光裝置用基板，特別是涉及半透射反射型液晶顯示器用的濾色基板、多個取向分割型垂直模式液晶顯示器用的濾色基板及其制造方法。此外，本發(fā)明涉及使用上述濾色基板構(gòu)成的電光裝置和具備該電光裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，在便攜電話機(jī)、便攜型個人計(jì)算機(jī)等的電子設(shè)備上安裝了液晶顯示裝置，特別是廣泛地使用了在透射顯示模式和反射顯示模式這兩者下能顯示圖像的半透射反射型液晶顯示裝置。
上述半透射反射型液晶顯示裝置的主要的結(jié)構(gòu)是這樣的利用形成了第1透明電極的第1基板和在與第1基板相對的一側(cè)形成了第2透明電極的第2基板夾持TN(扭曲向列)模式的液晶層。在第1基板上并在第1透明電極與第2透明電極相對的像素區(qū)域內(nèi)形成構(gòu)成反射顯示區(qū)域的光反射膜，與在上述光反射膜上設(shè)置的開口相當(dāng)?shù)膮^(qū)域成為透射顯示區(qū)域。在第1基板和第2基板的各自的外側(cè)配置了偏振片及相位差片等。此外，在形成了光反射膜的第1基板一側(cè)，在偏振片的更外側(cè)配置了透射顯示用的背照光源單元。
在上述半透射反射型液晶顯示裝置中，從背照光源單元射出的光中入射到透射顯示區(qū)域上的光從第1基板一側(cè)入射到液晶層上，在用液晶層進(jìn)行了光調(diào)制后，從第2基板一側(cè)作為透射顯示光射出以顯示圖像(透射顯示模式)。
此外，從第2基板一側(cè)入射的外部光中入射到反射顯示區(qū)域上的光通過液晶層到達(dá)光反射膜，被光反射膜反射后再次通過液晶層從第2基板一側(cè)作為反射顯示光射出以顯示圖像(反射顯示模式)。
在此，由于在第1基板上在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域上分別形成了反射顯示用濾色層和透射顯示用濾色層，故在透射顯示模式和反射顯示模式的任一模式下都可進(jìn)行彩色顯示。
如上所述，在利用液晶層進(jìn)行光調(diào)制的情況下，由于偏振狀態(tài)的變化基于折射率差Δn與液晶的層厚d的積(光程差Δn·d)的函數(shù)，如果使該值成為適當(dāng)?shù)闹担瑒t可進(jìn)行辨認(rèn)性良好的顯示。但是，在半透射反射型液晶顯示裝置中，透射顯示光只是一次通過液晶層而射出，而反射顯示光通過液晶層二次。因此，難以在透射顯示光和反射顯示光中同時謀求光程差的最佳化。即，如果在反射顯示模式中以提高液晶顯示裝置的辨認(rèn)性的方式設(shè)定液晶的層厚d，則要犧牲透射顯示模式中的顯示。相反，如果在透射顯示模式中以提高液晶顯示裝置的辨認(rèn)性的方式設(shè)定液晶的層厚d，則要犧牲反射顯示模式中的顯示。
鑒于上述問題，已公開了使反射顯示區(qū)域中的液晶的層厚比透射顯示區(qū)域中的液晶的層厚小的結(jié)構(gòu)的半透射反射型液晶顯示裝置。將這樣的液晶顯示裝置稱為多間隙類型的液晶顯示裝置。
更具體地說，為了調(diào)整液晶的層厚d，通過在反射顯示區(qū)域的反射顯示用濾色層上形成覆蓋層可實(shí)現(xiàn)多間隙類型的半透射反射型液晶顯示裝置。此時，在透射顯示用濾色層上不形成覆蓋層?？傊?，在透射顯示區(qū)域中，與反射顯示區(qū)域相比，由于液晶的層厚d增加了未配置覆蓋層的部分，故可對透射顯示光和反射顯示光這兩者使光程差實(shí)現(xiàn)最佳化，在透射顯示模式和反射顯示模式這兩者中都可實(shí)現(xiàn)辨認(rèn)性良好的圖像顯示。
在上述多間隙類型的半透射反射型液晶顯示裝置中，通過在基板上形成覆蓋膜，實(shí)現(xiàn)了反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域中的液晶的層厚d的最佳化。
但是，如上所述，在多間隙類型的半透射反射型液晶顯示裝置中，由于透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域中的液晶的層厚d的調(diào)節(jié)的緣故，在像素電極(透明電極)的下層部分上形成了覆蓋膜。即，由于在反射顯示區(qū)域中在反射顯示用濾色層上形成了覆蓋層，故在上述覆蓋層上形成像素電極(透明電極)。而且，由于在透射顯示區(qū)域上未形成覆蓋層，故不經(jīng)覆蓋層形成透射顯示用濾色層上的像素電極(透明電極)。此外，即使在透射顯示區(qū)域上形成了覆蓋膜的情況下，如果與反射顯示區(qū)域的膜厚比較，則也形成相當(dāng)薄的膜厚的覆蓋膜。而且，由于覆蓋層的厚度的變化的緣故，在顯示區(qū)域的覆蓋膜中就形成了錐形。
一般的說，關(guān)于多間隙類型的半透射反射型液晶顯示裝置中的覆蓋膜的錐形，為了謀求對比度的提高，要求來自處于反射顯示區(qū)域上的覆蓋膜的表面的傾斜度大的錐形。這是因?yàn)椋挥诟采w膜的錐形部分、即斜面表面上的液晶的層厚d對液晶顯示裝置的對比度有很大的影響。
如上所述，通過研究光程差的最佳值來進(jìn)行多間隙類型的半透射反射型液晶顯示裝置的光學(xué)設(shè)計(jì)。即，由于液晶的層厚d對光程差的值有很大的關(guān)系，故在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域中求出各自的最佳值來進(jìn)行面板設(shè)計(jì)。必須實(shí)施覆蓋膜的圖形化，以便將覆蓋膜的錐形作成傾斜度大的錐形，盡可能減少與液晶的層厚d有關(guān)的最佳值的偏離。
但是，在液晶顯示裝置中，一般來說大多在覆蓋膜的上部配置了透明電極。上述透明電極在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域這兩者的上部形成，與鄰接的其它的點(diǎn)(dot)區(qū)域連續(xù)地形成。即，上述透明電極成為驅(qū)動液晶分子用的電極布線。
在此，如果覆蓋膜的錐形的傾斜度大，并利用濺射等對透明電極進(jìn)行成膜，則由于錐形表面的傾斜較厲害，故透明電極難以成膜，存在透明電極在上述傾斜度大的錐形部分上發(fā)生斷線的可能性。這一點(diǎn)特別是在顯示區(qū)域外形成的覆蓋膜的錐形部的電極布線迂回部分上成為問題。在液晶顯示裝置用基板上，為了導(dǎo)電性地連接與顯示像素部分對應(yīng)的上述透明電極與驅(qū)動IC等，在基板的外周部分上形成電極布線的迂回部分，但如果在該部分中發(fā)生斷線不良，則在整個1行部分的掃描線中不傳遞信號，成為顯示不良。
因而，在半透射反射型液晶顯示裝置中，如果上述覆蓋膜以對比度和圖形化性的提高為目的，則最好至少具有包含傾斜度大的錐形和與其相比傾斜度小的錐形的2種以上的錐形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上的問題而進(jìn)行的，其目的在于提供在同一層內(nèi)設(shè)置了具有多個角度的錐形、可謀求對比度等的顯示品質(zhì)的提高和圖形化性的改善的濾色基板及其制造方法以及使用了上述濾色基板的電光裝置和電子設(shè)備。
在本發(fā)明的1個觀點(diǎn)中，在具備一對基板、在上述一對基板間經(jīng)密封材料夾持的電光物質(zhì)以及在上述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置的樹脂層的電光裝置中，上述樹脂層的錐形具有多個不同的角度。上述樹脂層例如可定為在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置中使用的基板上的單元間隙(基板間間隙)調(diào)整用覆蓋膜。此外，也可定為使多個取向分割型垂直取向模式液晶顯示裝置的液晶分子取向的取向控制凸起。因上述覆蓋膜具有多個不同的角度，可謀求電極布線斷裂的減少及對比度的提高。此外，因上述取向控制凸起具有多個不同的角度，可提高液晶顯示裝置的色特性。
按照上述電光裝置，上述樹脂層最好是透明樹脂層。上述樹脂層例如可使用丙烯酸類的透明樹脂材料。
在上述電光裝置的一個形態(tài)中，可在顯示區(qū)域和上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上形成上述樹脂層，在上述顯示區(qū)域和上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上形成上述錐形，在上述顯示區(qū)域上形成的錐形的傾斜度比在上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上形成的錐形的傾斜度大。
在上述電光裝置的另一個形態(tài)中，可為上述顯示區(qū)域具有透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域，在上述透射顯示區(qū)域和上述反射顯示區(qū)域的邊界部分上形成在上述顯示區(qū)域上形成的錐形。
此外，可在形成電極布線的區(qū)域上形成在上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上的錐形。由此，可防止上述電極布線的臺階斷裂。
在上述電光裝置的另一個形態(tài)中，較為理想的是，上述顯示區(qū)域的錐形具有底邊與高度的比至少為4∶1至2∶1間的第1角度，上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域的錐形具有底邊與高度的比至少為8∶1至4∶1間的第2角度。上述樹脂層例如可成為上述覆蓋膜。而且，上述第1角度可成為傾斜度大的錐形的角度，上述第2角度可成為傾斜度小的錐形的角度。通過例如在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的顯示區(qū)域內(nèi)設(shè)置上述傾斜度大的錐形，可謀求光程差的最佳化，因此，可與對比度的提高相聯(lián)系。此外，通過例如在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的電極布線迂回布線區(qū)域內(nèi)設(shè)置上述傾斜度小的錐形，可防止電極布線斷裂。
在上述電光裝置的另一個形態(tài)中，可在顯示區(qū)域上形成紅濾色層、綠濾色層、藍(lán)濾色層，在上述各自的濾色層上具備用上述樹脂層構(gòu)成的取向控制凸起。由此，對于濾色層的每種顏色可使上述取向控制凸起的錐形最佳化?？傊?，對于濾色層的每種顏色可使液晶分子的初始傾斜角最佳化。因而，本發(fā)明可改善只通過濾色層的調(diào)整不能改善的液晶顯示裝置的色特性。
而且，處于上述紅濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度最好比處于其它的濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度大。再者，處于上述綠濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度最好比處于藍(lán)濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度大。
此外，較為理想的是，在上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上形成具有錐形并形成電極布線的基底層，上述基底層的錐形至少比上述紅濾色層上的樹脂層的錐形小。
在本發(fā)明的另一觀點(diǎn)中，在具備基板和在上述基板上設(shè)置的樹脂層的電光裝置用基板中，較為理想的是，上述樹脂層的錐形具有多個不同的角度。
在上述電光裝置的一個形態(tài)中，上述電光裝置用基板可具有控制上述電光物質(zhì)的取向的取向控制凸起。而且，電光裝置例如可定為多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示裝置。
在本發(fā)明的另一觀點(diǎn)中，在電子設(shè)備中可具備上述電光裝置。
在本發(fā)明的另一觀點(diǎn)中，在電光裝置用基板的制造方法中，最好具有在基板上形成樹脂層使得該樹脂層的錐形具有多個不同的角度的樹脂層形成工序。利用上述樹脂層形成工序，可實(shí)施例如在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的基板上設(shè)置的覆蓋膜的形成或多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示裝置的取向控制凸起的形成。
按照上述電光裝置用基板的制造方法，在上述樹脂層形成工序中最好使用具有全透射區(qū)域、多個中間透射區(qū)域和遮光區(qū)域的光刻掩模。由于通過使用上述光刻掩模，利用一次曝光處理可對電光裝置用基板照射各種曝光量，故可高效地實(shí)施在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的基板上設(shè)置的覆蓋膜的形成或多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示裝置的取向控制凸起的形成。
在上述電光裝置用基板的制造方法的一個形態(tài)中，較為理想的是，在上述樹脂層形成工序中使用具有全透射區(qū)域和遮光區(qū)域的光刻掩模，對上述樹脂層進(jìn)行多次曝光以實(shí)施圖形化。即，通過使用上述光刻掩模，利用各曝光時的鄰近間隙和曝光量的最佳條件以上述多次曝光，可形成在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的基板上設(shè)置的覆蓋膜或多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示裝置的取向控制凸起。此外，由于通過利用同一光刻掩模再研究鄰近間隙和曝光量的條件也可變更各錐形，故可與低成本化相聯(lián)系。
在上述電光裝置用基板的制造方法的另一個形態(tài)中，較為理想的是，在上述樹脂層形成工序中使用衍射曝光用的光刻掩模，對上述樹脂層進(jìn)行衍射曝光以實(shí)施圖形化。由于通過使用上述光刻掩模，利用一次曝光處理可對電光裝置用基板照射各種曝光量，故可高效地實(shí)施在多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的基板上設(shè)置的覆蓋膜的形成或多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示裝置的取向控制凸起的形成。


圖1示出與本發(fā)明有關(guān)的液晶顯示面板的剖面圖。
圖2示出本發(fā)明的濾色基板的平面圖。
圖3(a)示出本發(fā)明的濾色基板的放大圖，圖3(b)示出本發(fā)明的濾色基板的立體圖，圖3(c)示出本發(fā)明的濾色基板的剖面圖。
圖4(a)示出與本發(fā)明有關(guān)的光刻掩模例。圖4(b)示出與本發(fā)明有關(guān)的光刻掩模例。
圖5是示出本發(fā)明的濾色基板的制造工序的圖。
圖6是示出本發(fā)明的濾色基板的制造工序的圖。
圖7示出與本發(fā)明有關(guān)的液晶顯示面板的剖面圖。
圖8示出本發(fā)明的濾色基板的平面圖。
圖9(a)示出本發(fā)明的濾色基板的放大圖，圖9(b)示出本發(fā)明的濾色基板的剖面圖，圖9(c)示出本發(fā)明的濾色基板的立體圖。
圖10(a)示出與本發(fā)明有關(guān)的光刻掩模例。圖10(b)示出與本發(fā)明有關(guān)的光刻掩模例。圖10(c)示出與本發(fā)明有關(guān)的光刻掩模例。
圖11是示出本發(fā)明的濾色基板的制造工序的圖。
圖12是示出本發(fā)明的濾色基板的制造工序的圖。
圖13是示出應(yīng)用了本發(fā)明的液晶顯示面板的制造工序的圖。
圖14示出利用應(yīng)用了本發(fā)明的液晶顯示面板的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖15示出具備應(yīng)用了本發(fā)明的液晶顯示面板的電子設(shè)備的例子。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的適宜實(shí)施例。再有，下述的實(shí)施例示出本發(fā)明的一種形態(tài)，并不限定本發(fā)明，而是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可任意地變更。本發(fā)明的一個特征在于在形成液晶顯示裝置中使用的基板上形成的覆蓋膜等的層時，不使其形狀的端部的錐形為單一的，而是形成為具有不同的錐形角度。
〔半色調(diào)掩模〕首先，說明在1個覆蓋膜等的膜內(nèi)形成不同的錐形時使用的半色調(diào)掩模。
半色調(diào)掩模利用了移相方式。以下說明移相方式。
在光通過物質(zhì)時，其傳播速度變慢，相應(yīng)地，其相位也變化了。因此，如果在掩模上設(shè)置透明的薄膜，則可局部地改變相位。
將上述透明膜在變換相位的意義上稱為移相器。在該方法中，在被形成了應(yīng)復(fù)制的圖形的掩模上設(shè)置了使光的相位變化的部分(移相器)，利用通過移相器而改變了相位的光與不通過移相器而不改變相位的光的干涉，被稱為移相方式。
如上所述，半色調(diào)掩模利用了上述移相方式。
半色調(diào)掩模利用與遮光部相當(dāng)?shù)奈阵w，可使一部分的光通過。該一部分通過了的光與按原樣通過的光相比，其相位反轉(zhuǎn)了。因此，引起因相位反轉(zhuǎn)導(dǎo)致的光強(qiáng)度的下降，與以往相比，可實(shí)施不同的光刻工序。例如，說明使用負(fù)型抗蝕劑實(shí)施曝光的情況。在半色調(diào)掩模中，以1個掩?？尚纬烧丈涫构庵驴刮g劑完全硬化的曝光量的區(qū)域(全透射區(qū)域)、照射使光致抗蝕劑成為不充分的硬化狀態(tài)的曝光量的區(qū)域(中間透射區(qū)域)和不使光致抗蝕劑硬化的遮光區(qū)域。而且，在實(shí)施了曝光后通過進(jìn)行顯影處理，上述半色調(diào)掩?？蓪⒐庵驴刮g劑形成為具有所希望的傾斜的結(jié)構(gòu)。即，在全透射區(qū)域中，光致抗蝕劑的厚度較厚，在中間透射區(qū)域中，根據(jù)曝光量而變薄，在遮光區(qū)域中，光致抗蝕劑全部被剝離，制作了所希望的結(jié)構(gòu)。
上述半色調(diào)掩模是利用一次的曝光處理可在基板上照射各種曝光量的掩模。即，在本發(fā)明中，通過使用上述半色調(diào)掩模，可在構(gòu)成液晶顯示裝置的基板上的同一層內(nèi)制作多個不同的角度。
例如，上述半色調(diào)掩模在采用了多間隙結(jié)構(gòu)的半透射反射型液晶顯示面板中，可良好地形成濾色層上的覆蓋膜。詳細(xì)地說，由于有源區(qū)(顯示像素區(qū)域)中的覆蓋膜的錐形具有傾斜度大的錐形，故可提高液晶顯示裝置的對比度。此外，由于處于顯示區(qū)域的周邊區(qū)域中的電極布線迂回部分中的覆蓋膜的錐形的傾斜度小，故可良好地制作在其上方層疊的電極布線等。因而，本發(fā)明可制作顯示品位高的半透射反射型液晶顯示面板。再有，在第1實(shí)施例中詳細(xì)地說明這一點(diǎn)。
此外，上述半色調(diào)掩模在多個取向分割型垂直取向模式液晶顯示面板中可調(diào)節(jié)在紅、綠、藍(lán)的濾色層上設(shè)置的取向控制凸起的錐形。在垂直取向模式中，通過調(diào)節(jié)上述取向控制凸起的錐形，可使液晶分子的初始傾斜角最佳化。
即，由于通過調(diào)節(jié)液晶分子的初始傾斜角(預(yù)傾斜角)，可變更電壓-透射率曲線的陡峭性，故可在濾色層中改善不充分的色特性。詳細(xì)地說，由于液晶所具有的波長依存性的緣故，光學(xué)特性隨通過液晶層的光的波長而不同。即，對于濾色層的每種顏色來說，其電壓-透射率曲線不同。通過液晶分子的初始傾斜角的最佳化，可調(diào)節(jié)該電壓-透射率曲線的偏移，可改善液晶顯示裝置的色再現(xiàn)性。再有，在第2實(shí)施例中詳細(xì)地說明這一點(diǎn)。
〔第1實(shí)施例〕本實(shí)施例涉及多間隙方式的半透射反射型液晶顯示面板上設(shè)置的濾色基板。上述濾色基板采取下述的結(jié)構(gòu)在玻璃或塑料等的基板上配置濾色層，在上述濾色層的上方配置作為保護(hù)膜的覆蓋膜，在上述覆蓋膜的上方再配置透明電極。上述覆蓋膜的錐形的特征在于具有多個不同的角度，上述角度是傾斜度大的錐形和傾斜度小的錐形。
〔液晶顯示面板例1〕使用圖1、圖2和圖3說明具有本實(shí)施例的濾色基板的液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)。圖1示出在1點(diǎn)內(nèi)的透射顯示區(qū)域與反射顯示區(qū)域之間將液晶的層厚變換為適當(dāng)?shù)闹档亩嚅g隙方式的半透射反射型液晶顯示面板的剖面圖。圖2示出濾色基板的平面圖。圖3(a)示出濾色基板的一部分的放大圖，圖3(b)示出濾色基板的一部分的立體圖，圖3(c)示出濾色基板的一部分的放大剖面圖。
液晶顯示面板100A的結(jié)構(gòu)是這樣的經(jīng)密封材料3貼合由玻璃或塑料基板等構(gòu)成的基板1a與基板1b，在內(nèi)部封入了液晶4。此外，在基板1a的外表面上按順序配置相位差片6a和偏振片5a，在基板1b的外表面上按順序配置相位差片6b和偏振片5b。此外，在偏振片5b的下方配置了在進(jìn)行透射型顯示時發(fā)出照明光用的背照光源(未圖示)。
在基板1b上配置與本發(fā)明有關(guān)的濾色基板100a。在上述濾色基板100a中，在基板1b上部分地形成鋁或鋁合金或銀合金等的光反射膜8。被形成光反射膜8的區(qū)域是在反射型顯示中被利用的區(qū)域(以下稱為反射顯示區(qū)域)。在利用該區(qū)域并利用外部光進(jìn)行反射型顯示的情況下，外部光被光反射膜8反射，被觀察者辨認(rèn)。
在上述光反射膜8中以規(guī)定的間隔形成了開口。即，在開口的部分上未形成光反射膜8，該開口的區(qū)域成為透射顯示區(qū)域。而且，形成了光反射膜8的區(qū)域、即開口以外的區(qū)域成為反射顯示區(qū)域。
在反射顯示區(qū)域中，在光反射膜8上形成了反射顯示用濾色層。另一方面，在透射顯示區(qū)域中，在未設(shè)置光反射膜8的區(qū)域上、在圖1中在基板1b上形成透射顯示用濾色層。在圖1中，使用相同的材料，以不同的膜厚進(jìn)行濾色層的色度和透射率的調(diào)節(jié)，形成了反射顯示用濾色層和透射顯示用濾色層。即，通過在光反射膜8的開口區(qū)域內(nèi)也形成濾色層材料，使透射顯示用濾色層的厚度比反射顯示用濾色層的厚度厚。也可個別地形成反射顯示用濾色層和透射顯示用濾色層，個別地調(diào)節(jié)反射顯示時和透射顯示時的顯示色。
而且，在圖1中示出了在反射顯示用濾色層上形成覆蓋膜10、在透射顯示用濾色層上未形成覆蓋膜10的例子。由此，構(gòu)成可調(diào)整液晶的層厚、在透射顯示模式和反射顯示模式這兩種模式下可進(jìn)行辨認(rèn)性良好的圖像顯示的多間隙結(jié)構(gòu)。再有，如果使反射顯示用濾色層上的覆蓋膜10的膜厚與透射顯示用濾色層的覆蓋膜的膜厚差為最佳化，則也可作成在透射顯示用濾色層上形成了覆蓋膜的多間隙結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的濾色基板100a上設(shè)置的上述覆蓋膜10的錐形具有多個不同的角度，上述角度具有傾斜度大的錐形和傾斜度小的錐形。具有上述傾斜度小的錐形的區(qū)域是處于圖3(c)中示出的顯示區(qū)域的周邊區(qū)域的電極布線迂回部分、即區(qū)域X，上述傾斜度小的錐形的底邊與高度的比最好是8∶1至4∶1。例如，傾斜度小的錐形的角度α可定為約14°。此外，具有上述傾斜度大的錐形的區(qū)域是像素內(nèi)的反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域的邊界部分、即區(qū)域Y，上述傾斜度大的錐形的底邊與高度的比最好是4∶1至2∶1。例如，上述傾斜度大的錐形的角度β可定為約26°。在此，所謂電極布線迂回部分，指的是連接到在顯示區(qū)域中形成的電極上的布線和連接構(gòu)成驅(qū)動電路的IC或連接端子等用的布線的形成區(qū)域。
在本發(fā)明的濾色基板100a中，在顯示區(qū)域的周邊區(qū)域的電極布線迂回部分、即區(qū)域X中，最好作成傾斜度小的錐形。例如，可將傾斜度小的錐形的角度α可定為約14°。通過將電極布線迂回部分(區(qū)域X)作成傾斜度小的錐形，可不發(fā)生電極布線等的布線斷裂，可良好地實(shí)施透明電極2b的圖形化化。此外，在作為顯示區(qū)域的有源區(qū)內(nèi)的區(qū)域Y中，最好作成傾斜度大的錐形。例如，可將傾斜度大的錐形的角度β定為約26°。在本發(fā)明中通過將有源區(qū)內(nèi)作成傾斜度大的錐形，可提高液晶顯示面板100A的對比度。
再有，通過用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡觀察，可測定上述覆蓋膜10的錐形的角度。此外，作為上述以外的測定方法，也可用臺階差計(jì)或AFM來測定。
再者，在反射顯示區(qū)域中，在覆蓋膜10上形成ITO(銦錫氧化物)等的透明電極2b。此外，在透射顯示區(qū)域中，在透射顯示用濾色層上形成透明電極2b。在基板1b上以多個并列的條狀形成了上述透明電極2b。此外，上述透明電極2b在與基板1a上設(shè)置的透明電極2a正交的方向上延伸，透明電極2a與透明電極2b的交叉區(qū)域內(nèi)包含的液晶顯示面板100A的構(gòu)成部分構(gòu)成1點(diǎn)。而且，在與1點(diǎn)對應(yīng)的1色的濾色層中，利用紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c這3色構(gòu)成1個像素。再有，本發(fā)明的濾色層7的排列不限定于圖2中示出的條狀結(jié)構(gòu)，也可應(yīng)用于三角形排列或?qū)桥帕械雀鞣N排列。
這樣，本發(fā)明的多間隙用濾色基板100a可提供使對比度提高的、布線斷裂不良少的、高圖像質(zhì)量、高品位的半透射反射型液晶顯示裝置。
(掩模例1)圖4示出在本實(shí)施例中在覆蓋膜的形成中使用的掩模例。圖4(a)示出漸變縫隙光刻掩模，圖4(b)示出兩面光刻掩模。
圖4(a)示出了漸變縫隙光刻掩模200。所謂漸變縫隙光刻掩模，是調(diào)節(jié)了縫隙寬度和縫隙間的間隙間距的光刻掩模。此外，也可使用采用了與上述漸變縫隙光刻掩模200相同的光學(xué)濃度設(shè)計(jì)的半色調(diào)掩模。
在第1實(shí)施例的半透射反射型液晶顯示面板中，采用了在1點(diǎn)內(nèi)的透射顯示區(qū)域與反射顯示區(qū)域之間將液晶的層厚變換為適當(dāng)?shù)闹档亩嚅g隙方式。因此，在濾色基板100a中的透射顯示區(qū)域中未設(shè)置覆蓋膜10，在反射顯示區(qū)域中配置了覆蓋膜10。上述覆蓋膜10的膜厚最好為約2μm。此外，1點(diǎn)內(nèi)的覆蓋膜10的邊緣部的錐形最好是具有大的傾斜度的錐形。
覆蓋膜10的有源區(qū)中的反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域的邊界部分(區(qū)域Y)中的液晶的層厚與具有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)值的透射顯示區(qū)域或反射顯示區(qū)域的液晶的層厚不同。即，由于上述覆蓋膜10的透射顯示區(qū)域與反射顯示區(qū)域的邊界部分(區(qū)域Y)的光程差不同，故如果上述區(qū)域Y的范圍大，則成為液晶顯示面板的對比度下降的原因。因而，為了使上述區(qū)域Y的范圍為最小限度，覆蓋膜10的有源區(qū)的邊緣部最好成為傾斜度大的錐形。例如可將上述傾斜度大的錐形的角度β定為約26°。
此外，在電極布線迂回部分(區(qū)域X)中，為了改善在覆蓋膜10的上方設(shè)置的透明電極2b的圖形化性，覆蓋膜10的邊緣部最好是傾斜度小的錐形。上述傾斜度小的錐形的角度α例如可定為約14°。通過作成傾斜度小的錐形，可減少透明電極的布線斷裂，可良好地實(shí)施透明電極的圖形化性。
根據(jù)上述的內(nèi)容，如果例如使用負(fù)型抗蝕劑來實(shí)施曝光，則圖4(a)中示出的漸變縫隙光刻掩模200可采用在反射顯示區(qū)域中設(shè)置全透射區(qū)域、在透射顯示區(qū)域中設(shè)置遮光區(qū)域、進(jìn)而在電極布線迂回部分中設(shè)置了中間透射區(qū)域的掩模設(shè)計(jì)?？傊?，在電極布線迂回部分(區(qū)域X)中實(shí)施漸變縫隙光刻掩模200的中間透射區(qū)域的曝光。在中間透射區(qū)域中成為不照射覆蓋膜10充分地硬化用的曝光量的條件。即，利用顯影處理剝離中間透射區(qū)域的未硬化的樹脂材料和遮光區(qū)域的樹脂材料。因而，可制作平緩的錐形、即傾斜度小的錐形。此外，反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域之間(區(qū)域Y)實(shí)施漸變縫隙光刻掩模200的全透射區(qū)域和遮光區(qū)域的曝光。在全透射區(qū)域中，由于照射了覆蓋膜10充分地硬化用的曝光量，故利用顯影處理只剝離遮光區(qū)域的樹脂材料。因而，可制作陡峭的錐形、即傾斜度大的錐形。
圖4(b)是利用了衍射光的兩面光刻掩模300。通過上述兩面光刻掩模300利用光的衍射，可實(shí)施與以往不同的光刻工序。例如，說明使用負(fù)型抗蝕劑實(shí)施曝光的情況。對于兩面光刻掩模300來說，在基板的兩面上形成圖形，例如在光刻掩模的上表面、即光照射側(cè)形成了光衍射用的圖形。如上所述，在采用了多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置中，有源區(qū)內(nèi)的反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域的覆蓋膜10的邊緣部(區(qū)域Y)最好是傾斜度大的錐形。此外，電極布線迂回部分的覆蓋膜10的邊緣部(區(qū)域X)最好是傾斜度小的錐形。因而，兩面光刻掩模300可采用在反射顯示區(qū)域中設(shè)置全透射區(qū)域、在透射顯示區(qū)域中設(shè)置遮光區(qū)域、進(jìn)而在電極布線迂回部分中設(shè)置了中間透射區(qū)域(利用光的衍射的兩面圖形區(qū)域)的掩模設(shè)計(jì)。在中間透射區(qū)域中成為不照射覆蓋膜10充分地硬化用的曝光量的條件。即，利用顯影處理剝離中間透射區(qū)域的未硬化的樹脂材料和遮光區(qū)域的樹脂材料。因而，可制作平緩的錐形、即傾斜度小的錐形。此外，反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域之間(區(qū)域Y)實(shí)施兩面光刻掩模300的全透射區(qū)域和遮光區(qū)域的曝光。在全透射區(qū)域中，由于照射了覆蓋膜10充分地硬化用的曝光量，故利用顯影處理只剝離遮光區(qū)域的樹脂材料。因而，可制作陡峭的錐形、即傾斜度大的錐形。
如上所述，通過象漸變縫隙光刻掩模200和兩面光刻掩模300那樣使用具有全透射區(qū)域、中間透射區(qū)域、遮光區(qū)域的光刻掩模，可高效地制作本發(fā)明的濾色基板100a。
(多間隙用濾色基板的制造工序)圖5和圖6示出本發(fā)明的多間隙用濾色層的制造工序的例子。
首先，在圖5的工序P01中，形成光反射膜8。關(guān)于光反射膜的材料，例如利用濺射法等例如以約0.2μm的均勻的厚度對Al(鋁)膜進(jìn)行成膜。然后，根據(jù)需要進(jìn)行光刻法和刻蝕處理，制作所希望的光反射膜8。
其次，在工序P02中，形成濾色層7。以覆蓋基板1b的整個面的方式涂敷彩色抗蝕劑(紅)。利用由顏料進(jìn)行了著色的丙烯酸類或環(huán)氧類等的樹脂材料，例如以約2μm的厚度形成該彩色抗蝕劑(紅)。再有，在此，利用由伴隨曝光的光反應(yīng)而硬化的負(fù)型的彩色抗蝕劑(紅)在所希望的位置上形成紅濾色層7a。以覆蓋基板1b的整個面的方式涂敷彩色抗蝕劑(綠)。該彩色抗蝕劑(綠)是負(fù)型的抗蝕劑，例如以約2μm的厚度來形成。而且，利用負(fù)型的彩色抗蝕劑(綠)在所希望的位置上形成綠濾色層7b。再者，涂敷彩色抗蝕劑(藍(lán))。該彩色抗蝕劑(藍(lán))是負(fù)型的抗蝕劑，例如以約2μm的厚度來形成。而且，利用負(fù)型的彩色抗蝕劑(藍(lán))在所希望的位置上形成藍(lán)濾色層7c。
其結(jié)果，如圖1、圖2或圖3中所示，以具有條狀排列的方式分別形成了紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c。
其次，在工序P03中，涂敷覆蓋膜10。以覆蓋配置了濾色層7的基板1b的整個面的方式涂敷覆蓋膜10。利用丙烯酸類等的透明樹脂材料，例如以約2μm的厚度涂敷該覆蓋膜10。
其次，在工序P04中，對覆蓋膜10進(jìn)行圖形化。例如，使用漸變縫隙光刻掩模200進(jìn)行曝光。此時，使反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域上的覆蓋膜10的膜厚不同，使液晶顯示面板100A的液晶的層厚d最佳化。
再者，通過使用上述漸變縫隙光刻掩模200，像素內(nèi)的反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域之間的覆蓋膜10的邊緣部(區(qū)域Y)最好具有傾斜度大的錐形。上述傾斜度大的錐形的底邊與高度的比最好是4∶1至2∶1。上述傾斜度大的錐形的角度β可定為約26°。通過作成傾斜度大的錐形，可使反射顯示區(qū)域與透射顯示區(qū)域的邊界部分的光程差的偏移為最小限度，可提高半透射反射型液晶顯示裝置100A的對比度。
此外，通過使用上述漸變縫隙光刻掩模200，可將處于顯示區(qū)域的周邊區(qū)域的電極布線迂回部分上的覆蓋膜10的邊緣部(區(qū)域X)作成傾斜度小的錐形。上述傾斜度小的錐形的底邊與高度的比最好是8∶1至4∶1。例如，傾斜度小的錐形的角度α可定為約14°。通過作成上述傾斜度小的錐形，在覆蓋膜10的上方設(shè)置的透明電極2b的圖形化性變得良好。因此，可減少液晶顯示面板100A的透明電極的斷裂(線缺陷不良)，可提供良好的畫面顯示。
然后，在工序P05中，形成透明電極2b。然后，形成圖1中示出的采用了多間隙方式的濾色基板100a。
因而，與本發(fā)明有關(guān)的濾色基板100a上的覆蓋膜10最好在有源區(qū)內(nèi)的邊緣部(區(qū)域Y)中具有傾斜度大的錐形，在電極布線迂回部分的邊緣部(區(qū)域X)中具有傾斜度小的錐形。由于具有上述傾斜度大的錐形和上述傾斜度小的錐形的濾色基板100a的緣故，本發(fā)明可提供高對比度且線缺陷不良少的、采用了多間隙方式的半透射反射型液晶顯示面板。
〔第2實(shí)施例〕本實(shí)施例涉及具有在液晶顯示裝置用基板上形成的特定的層具有不同的錐形這樣的特征并具有取向控制凸起的濾色基板。取向控制凸起具有多個斜面，被配置在濾色層上。而且，位于紅濾色層、綠濾色層和藍(lán)濾色層的各點(diǎn)上的取向控制凸起的特征在于是具有不同的錐形角的三角形(或橢圓形)。在各濾色層上的凸起的形狀中，紅濾色層上的凸起具有傾斜度最大的錐形，其次，綠濾色層上的凸起的錐形具有稍小的角度，而且，藍(lán)濾色層上的凸起的錐形具有最小的角度。
〔垂直取向模式〕在多個取向分割型垂直取向模式液晶顯示裝置(MVA-LCD)中，在電壓未施加時全部的液晶分子在取向膜上垂直地立起的狀態(tài)下進(jìn)行了排列，通過在電壓施加時液晶分子倒下，來進(jìn)行顯示控制。再者，將液晶分子倒下方向設(shè)計(jì)成在1點(diǎn)內(nèi)在每個鄰接的區(qū)域中不同，采用了液晶的取向在1點(diǎn)內(nèi)被分割為多個取向的結(jié)構(gòu)。上述分割方式是通過在構(gòu)成液晶面板的基板上設(shè)置控制液晶分子的取向的凸起(取向控制凸起)來控制液晶分子的取向而不實(shí)施研磨處理的技術(shù)。即，利用上述取向控制凸起，在1點(diǎn)內(nèi)將液晶分子的取向方向分割為多個方向，將其分割面積設(shè)計(jì)成各自相等。在濾色層一側(cè)和陣列一側(cè)這兩側(cè)設(shè)置了上述取向控制凸起，在進(jìn)行了單元化時，形成為交替地排列。此外，也可在某一方的基板上形成取向控制凸起。
如上所述，MVA-LCD是通過使用垂直取向模式和取向分割型方式來實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的寬視野角化的技術(shù)。
在本發(fā)明中，由于可在同一層內(nèi)制作多個不同的錐形角度，故可在紅濾色層、綠濾色層、藍(lán)濾色層的每個濾色層中將上述取向控制凸起的形狀制作為最佳的形狀。通過對于各種顏色分別調(diào)節(jié)取向控制凸起的錐形形狀，可實(shí)現(xiàn)液晶分子的初始傾斜角的最佳化。即，通過調(diào)節(jié)液晶分子的初始傾斜角，可變更電壓-透射率曲線的陡峭性，故可在濾色層中改善不充分的色特性。
例如，通過減小藍(lán)濾色層的凸起的錐形，減小了位于其上方的液晶分子的初始傾斜角。而且，通過稍微增加綠濾色層的凸起的錐形，可稍微增加位于其上方的液晶分子的初始傾斜角。而且，通過進(jìn)一步增加紅濾色層的凸起的錐形，可進(jìn)一步增加位于其上方的液晶分子的初始傾斜角。這樣，通過使各濾色層上的初始傾斜角最佳化，可調(diào)節(jié)在同一單元間隙時發(fā)生的電壓-透射率曲線的偏移，可改善液晶顯示裝置的色再現(xiàn)性。因而，最好以下述方式使凸起形狀最佳化，即，按藍(lán)濾色層、綠濾色層、紅濾色層的順序增大上述液晶分子的傾斜角。
即，本發(fā)明通過使液晶分子的初始傾斜角最佳化，可改善液晶顯示面板的色感。因而，本發(fā)明可提供高圖像質(zhì)量的多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示面板。
〔液晶顯示面板例2〕使用圖7、圖8和圖9說明具有本實(shí)施例的濾色基板的液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)。圖7示出多個取向分散型垂直取向模式液晶顯示面板的剖面圖。圖8示出濾色基板的平面圖，在圖9(a)中示出濾色基板的一部分的放大圖，在圖9(b)中示出濾色基板的一部分的剖面圖，圖9(c)示出濾色基板的一部分的立體圖。再有，本發(fā)明的濾色層的排列不限定于圖8中示出的條狀結(jié)構(gòu)，也可應(yīng)用于三角形排列或?qū)桥帕械雀鞣N排列。
圖7中示出的液晶顯示面板100B示出了反射型液晶顯示面板。示出了液晶顯示面板100B例如具有形成了透明電極2a的基板1a和在基板1a的相對一側(cè)具有取向控制凸起11并具有配置了濾色層7的基板1b的情況。詳細(xì)地說，在基板1b上設(shè)置了光反射膜8，在上述光反射膜8上配置了覆蓋膜9。而且，在上述覆蓋膜9上設(shè)置了紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c這3色的濾色層7。
在上述濾色層7上對于各色具有帶有多個斜面的凸起(取向控制凸起)11以用作垂直取向控制。對于本發(fā)明來說，位于紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c的各點(diǎn)上的取向控制凸起11可具有不同的錐形。作為合適的錐形角的值，例如，對于紅濾色層來說約為25～35°，對于綠濾色層來說約為15～25°，對于藍(lán)濾色層來說約為9～19°。
如果通過了紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c這3色的各著色光通過液晶層，由于液晶的波長依存性的影響的緣故，存在色感調(diào)節(jié)是困難的問題。但是，按照本發(fā)明，通過謀求上述取向控制凸起11的形狀的最佳化，來謀求液晶分子的初始傾斜角的最佳化，可提供色感良好的液晶顯示裝置。詳細(xì)地說，在上述取向控制凸起10中，較為理想的是，紅濾色層7a上的取向控制凸起11a具有傾斜度最大的錐形，其次，綠濾色層7b上的取向控制凸起11b的錐形稍小，然后，藍(lán)濾色層7c上的取向控制凸起11c的錐形具有最小的角度。即，紅濾色層7a上的液晶分子的初始傾斜角最大，綠濾色層7b上的液晶分子的初始傾斜角稍小，而且，藍(lán)濾色層7c上的液晶分子的初始傾斜角為最小的角度。利用液晶分子的初始傾斜角的最佳化，改善了因液晶所具有的波長依存性而發(fā)生的透射率(或反射率)隨光波長而偏移的現(xiàn)象?？傊蒙鲜龅某跏純A斜角的最佳化來校正對于每種濾色層的顏色而不同的透射率(反射率)-電壓曲線的偏移量，調(diào)整了色平衡，液晶顯示裝置的白色平衡變得良好。
因而，通過謀求各濾色層的取向控制凸起11的錐形的最佳化，可改善液晶顯示面板的色感。以下，關(guān)于其細(xì)節(jié)來說明原因。
在液晶中具有波長分散性，液晶的復(fù)折射Δn隨光的波長而不同。因而，以光程差(Δn·d)為x軸、透射率(或反射率)為y軸的情況的曲線隨入射光的波長的變化而稍微偏移。即，分別通過了紅濾色層7a、綠濾色層7b和藍(lán)濾色層7c的透射光(反射光)因液晶的復(fù)折射Δn的緣故，在各波長(各著色光)中稍微偏移。但是，對于該現(xiàn)象來說，總之通過分別調(diào)節(jié)各濾色層7上的液晶的層厚d，可改善通過了各濾色層7的透射光(反射光)的各波長(各著色光)中透射率(反射率)的偏移。此外，即使使用調(diào)節(jié)各濾色層7上的液晶分子的初始傾斜角的方法，也可改善上述偏移。即，在多個取向分散型垂直取向模式的情況下，通過調(diào)節(jié)在各濾色層7上形成的取向控制凸起11的形狀、即錐形，可使在其上方存在的液晶分子的初始傾斜角最佳化。
在現(xiàn)有的光刻技術(shù)中，同一層內(nèi)的圖形邊緣部分的角度大體相同。因此，在取向控制凸起的錐形的圖形化實(shí)施時，使用一次曝光處理難以謀求各自的錐形的最佳化。
但是，本發(fā)明在同一層中可具有多個不同的角度，即，可調(diào)節(jié)各濾色層7上的取向控制凸起11的錐形。這樣，謀求取向控制凸起11的錐形的最佳化就與謀求液晶分子的初始傾斜角的最佳化相聯(lián)系，可改善液晶顯示面板的光學(xué)特性。
在此，例如說明在常黑(在沒有電壓施加時呈黑顯示的液晶顯示裝置)模式中紅色光、綠色光、藍(lán)色光的光程差與透射率的關(guān)系。紅色光、綠色光、藍(lán)色光的透射率的極小值在Δn·d＝0.5附近大體顯示出零的值，但隨紅色光、綠色光、藍(lán)色光而偏移。因而，如果選擇液晶的層厚d使得綠色光的透射率為極小值，則紅色光和藍(lán)色光發(fā)生了漏泄，例如黑顯示作為整體，呈帶有紫色的色感。因此，最好這樣來調(diào)節(jié)液晶的層厚d，使得各色的透射率為極小值。此外，即使使用調(diào)節(jié)液晶分子的初始傾斜角的方法作為其它的方法，也能進(jìn)行改善。即，調(diào)節(jié)取向控制凸起11的錐形，使之按藍(lán)濾色層7c、綠濾色層7b、紅濾色層7a的順序增大液晶分子的初始傾斜角，可制作色感良好的液晶顯示裝置100B。
再有，通過用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡觀察，可測定上述取向控制凸起11的錐形的角度。此外，作為上述以外的測定方法，也可用臺階差計(jì)或AFM來測定。
再者，在上述取向控制凸起11的上方配置了透明電極2b。
而且，在液晶顯示裝置100B中，經(jīng)密封材料3貼合了上述基板1a與被配置了本發(fā)明的取向控制凸起11的基板1b，在液晶顯示裝置100B的內(nèi)部封入了液晶4。此外，在基板1a的外表面上按順序配置了相位差片6a和偏振片5a。
再有，與本發(fā)明有關(guān)的液晶顯示裝置100B中，可在基板1a上設(shè)置了例如TFD(薄膜二極管)元件或TFT(薄膜晶體管)元件等的開關(guān)元件，此外，也可應(yīng)用于在形成了上述開關(guān)元件的基板一側(cè)設(shè)置了光反射膜8的結(jié)構(gòu)。
如上所述，利用設(shè)置了具有多個不同的角度的取向控制凸起11的濾色基板構(gòu)成了液晶顯示裝置100B。而且，本發(fā)明可根據(jù)濾色層的各色來調(diào)節(jié)上述取向控制凸起11的形狀，可改善因液晶的波長依存性的影響導(dǎo)致的白色平衡的偏移。
(掩模例2)圖10示出與本發(fā)明有關(guān)的掩模例。圖10(a)示出半色調(diào)掩模，圖10(b)示出漸變縫隙光刻掩模，圖10(c)示出利用光衍射、在中間透射區(qū)域中附加了細(xì)孔的光刻掩模(以下記為細(xì)孔光刻掩模)。
圖10(a)示出了半色調(diào)掩模400。如上所述，半色調(diào)掩?？删哂腥干鋮^(qū)域、中間透射區(qū)域和遮光區(qū)域。因此，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)半色調(diào)掩模400的光學(xué)濃度，對于同一樹脂層內(nèi)的錐形角可具有多個不同的角度。
第2實(shí)施例的液晶顯示面板100B是多個取向分割型垂直取向模式液晶顯示裝置，通過在1點(diǎn)內(nèi)設(shè)置垂直取向控制凸起11，可實(shí)施液晶分子的取向控制而不使用研磨處理。
如上所述，可根據(jù)濾色層7的各色來調(diào)節(jié)本發(fā)明的垂直取向控制凸起11的錐形。通過調(diào)節(jié)上述垂直取向控制凸起11的錐形，可謀求液晶分子的初始傾斜角的最佳化。而且，可使液晶顯示面板的白色平衡變得良好。
詳細(xì)地說，如圖9(b)中所示，較為理想的是，紅濾色層7a上的取向控制凸起11a具有傾斜度最大的錐形，綠濾色層7b上的取向控制凸起11b的錐形稍小，然后，藍(lán)濾色層7c上的取向控制凸起11c的錐形具有最小的角度。換言之，增大取向控制凸起11a的錐形，使得紅濾色層7a上的液晶分子的初始傾斜角為最大。其次，稍微減小取向控制凸起11b的錐形，使得綠濾色層7b上的液晶分子的初始傾斜角稍小。然后，使取向控制凸起11c的錐形為最小，以使藍(lán)濾色層7c上的液晶分子的初始傾斜角為最小，這是較為理想的。再有，也可如第1實(shí)施例那樣設(shè)置形成顯示區(qū)域的周邊區(qū)域的電極布線迂回部分的、具有錐形的基底層。此時，希望基底層的錐形的傾斜度至少比紅的濾色層上的樹脂層的錐形小，且比紅、綠、藍(lán)的各濾色層上的樹脂層的錐形小。
以下根據(jù)上述的內(nèi)容說明半色調(diào)掩模400的光學(xué)濃度設(shè)計(jì)。但是，作為取向控制凸起11的樹脂材料，使用負(fù)型抗蝕劑進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也可使用正型抗蝕劑來制作。
在圖10(a)中示出的400R的區(qū)域中，可制作紅濾色層7a上的取向控制凸起11a，在400G的區(qū)域中，可制作綠濾色層7b上的取向控制凸起11b，400B的區(qū)域中，可制作藍(lán)濾色層7c上的取向控制凸起11c。由于上述取向控制凸起11的剖面是具有三角形(或橢圓形)的凸起的緣故，在取向控制凸起的頂點(diǎn)部中使用了全透射區(qū)域或比較高的透射率區(qū)域，在傾斜部中使用了中間透射區(qū)域，在平面區(qū)域中使用了遮光區(qū)域。
如上所述，對于取向控制凸起11來說，紅濾色層7a上的取向控制凸起11a具有傾斜度最大的錐形，綠濾色層7b上的取向控制凸起11b的錐形稍小，然后，藍(lán)濾色層7c上的取向控制凸起11c的錐形具有最小的角度。因此，將400R區(qū)域整體的透射率設(shè)計(jì)成最高。400G區(qū)域整體的透射率稍低，然后，400B區(qū)域整體的透射率最低。即，由于按400R、400G、400B的順序減小曝光量，故如果實(shí)施顯影處理，則形成與各曝光量對應(yīng)的膜厚，可得到所希望的錐形角?？傊?00R的區(qū)域中形成的取向控制凸起11a可具有傾斜度最大的錐形，上述傾斜度具有最大的角度，在400B的區(qū)域中形成的取向控制凸起11c可具有角度最小的錐形。
圖10(b)示出了漸變縫隙光刻掩模500。該漸變縫隙光刻掩模500可具有與上述半色調(diào)掩模400相同的光學(xué)濃度設(shè)計(jì)圖形。因而，在400R的區(qū)域中形成的取向控制凸起11a可具有傾斜度最大的錐形，上述傾斜度具有最大的角度，在400B的區(qū)域中形成的取向控制凸起11c可具有角度最小的錐形。
圖10(c)示出了利用衍射光的細(xì)孔光刻掩模600?？蓪?shí)施與以往不同的光刻工序。例如，說明使用負(fù)型抗蝕劑實(shí)施曝光的情況。在細(xì)孔光刻掩模600中，在中間透射區(qū)域中形成了細(xì)孔。在具有上述細(xì)孔(圓形開口)的光刻掩模600中，在圓形開口部中引起光的衍射，產(chǎn)生了光的衰減。即，即使在上述細(xì)孔光刻掩模600中，也與上述半色調(diào)掩模同樣，可具有中間透射區(qū)域、此外可具有全透射區(qū)域和遮光區(qū)域。例如，在同一樹脂層的邊緣部分上設(shè)置上述圓形開口圖形，可制作中間透射區(qū)域?？傊?，細(xì)孔光刻掩模600可具有與半色調(diào)掩模400和漸變縫隙光刻掩模500相同的光學(xué)濃度設(shè)計(jì)圖形。因而，在400R的區(qū)域中形成的取向控制凸起11a可具有傾斜度最大的錐形，上述傾斜度具有最大的角度，在400B的區(qū)域中形成的取向控制凸起11c可具有角度最小的錐形。
本發(fā)明使用上述半色調(diào)掩模400、漸變縫隙光刻掩模500或細(xì)孔光刻掩模600，對于各濾色層的各種顏色，可使上述取向控制凸起11的邊緣部中的錐形最佳化。
例如，各濾色層7上的取向控制凸起11的形狀可具有三角形(或橢圓形)。而且，關(guān)于上述取向控制凸起11的形狀，較為理想的是，紅濾色層7a上的取向控制凸起具有傾斜度最大的錐形，綠濾色層7b上的取向控制凸起的錐形稍小，然后，藍(lán)濾色層7c上的取向控制凸起的錐形具有最小的角度，可制作所希望的錐形的角度。
(垂直取向控制用濾色基板的制作工序)圖11和圖12示出本發(fā)明的垂直取向控制用濾色基板的制作工序的例子。
首先，在圖11的工序T01中，形成光反射膜8。關(guān)于光反射膜的材料，例如利用濺射法等例如以約0.2μm的均勻的厚度對Al(鋁)膜進(jìn)行成膜。然后，根據(jù)需要進(jìn)行光刻法和刻蝕處理，形成所希望的圖形。
其次，在工序T02中，形成絕緣膜9?？衫脼R射法等對SiO2等的無機(jī)膜進(jìn)行成膜以形成該絕緣膜9。此外，也可用旋轉(zhuǎn)法等涂敷有機(jī)樹脂材料。
其次，在工序T03中，形成濾色層。以覆蓋基板1b的整個面的方式涂敷彩色抗蝕劑(紅)。利用由顏料進(jìn)行了著色的丙烯酸類或環(huán)氧類等的樹脂材料，例如以約2μm的厚度形成該彩色抗蝕劑(紅)。再有，在此，利用由伴隨曝光的光反應(yīng)而硬化的負(fù)型的彩色抗蝕劑(紅)在所希望的位置上形成紅濾色層7a。以覆蓋基板1b的整個面的方式涂敷彩色抗蝕劑(綠)。該彩色抗蝕劑(綠)是負(fù)型的抗蝕劑，例如以約2μm的厚度來形成。而且，利用負(fù)型的彩色抗蝕劑(綠)在所希望的位置上形成綠濾色層7b。再者，涂敷彩色抗蝕劑(藍(lán))。該彩色抗蝕劑(藍(lán))是負(fù)型的抗蝕劑，例如以約2μm的厚度來形成。而且，利用負(fù)型的彩色抗蝕劑(藍(lán))在所希望的位置上形成藍(lán)濾色層7c。
其結(jié)果，如圖8和圖9中所示，以具有條狀排列的方式分別形成了紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c。
其次，在工序T04中，涂敷取向控制凸起材料，使其覆蓋配置了濾色層7的基板1b的整個面。該取向控制凸起材料最好使用丙烯酸等的透明樹脂材料。
其次，在工序T05中，對取向控制凸起11進(jìn)行圖形化。使用上述半色調(diào)掩模400進(jìn)行曝光。通過使用上述半色調(diào)掩模400，使濾色層7上的取向控制凸起11的錐形成為所希望的角度，可謀求最佳化。即，分別調(diào)節(jié)在紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c上設(shè)置的取向控制凸起11的錐形的角度，可謀求液晶分子的初始傾斜角的最佳化。即，在本發(fā)明中通過謀求液晶分子的初始傾斜角的最佳化，可改善因液晶所具有的波長依存性的影響發(fā)生的白色平衡的偏移以改善液晶顯示裝置的色感。
然后，在工序T06中，通過形成透明電極(ITO)2b，形成在圖7中示出的多個取向分割型垂直取向模式中可采用的濾色基板100b。
因而，本發(fā)明的取向控制用濾色基板100b不僅提供寬視野角化液晶顯示裝置，而且可提供色感良好的、高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置。
此外，在濾色層7或取向控制凸起11與透明電極2b之間可設(shè)置保護(hù)膜。但是，上述保護(hù)膜最好是不損害取向控制凸起層的形狀的薄膜。
〔其它的實(shí)施例〕上述取向控制凸起11的形狀不限定于此。即，液晶分子的取向狀態(tài)可以是除此以外的狀態(tài)，希望根據(jù)所希望的取向狀態(tài)來選定取向控制凸起11的形狀。
〔液晶顯示面板的制造方法〕參照圖13說明制造圖1中示出的液晶顯示面板100A的方法。圖13是示出液晶顯示面板100A的制造工序的流程圖。此外，液晶顯示面板100B除了可省略研磨工序外，可與圖13中示出的流程圖同樣地制造。
首先，利用上述的方法，制造在同一層內(nèi)設(shè)置了具有多個不同的錐形的覆蓋膜10的多間隙用濾色基板100a(工序S1)。再者，利用濺射法在紅濾色層7a、綠濾色層7b、藍(lán)濾色層7c、覆蓋膜10上對透明電極2b進(jìn)行成膜，利用光刻方式實(shí)施圖形化，形成透明電極2b(工序S2)。
上述覆蓋膜10的錐形具有多個不同的角度，該角度具有傾斜度大的錐形的角度和傾斜度小的錐形的角度。上述傾斜度大的錐形是有源區(qū)內(nèi)的透射顯示區(qū)域與反射顯示區(qū)域的邊界部(區(qū)域Y)。通過使用上述傾斜度大的錐形，可提高采用了多間隙方式的半透射反射型液晶顯示裝置的對比度。此外，上述傾斜度小的錐形是電極布線迂回部分(區(qū)域X)。通過使用上述傾斜度小的錐形，難以發(fā)生在覆蓋膜10上設(shè)置的透明電極2b的布線斷裂，可提供高品位的液晶顯示裝置。
其后，在透明電極2b上形成由未圖示的聚酰亞胺樹脂等構(gòu)成的取向膜(工序S3)。
另一方面，制作對置基板1a(工序S4)，用同樣的方法形成透明電極2a(工序S5)，進(jìn)而在透明電極上形成未圖示的取向膜(工序S6)。
然后，經(jīng)密封材料3貼合上述的基板1a與基板1b，構(gòu)成面板結(jié)構(gòu)(工序S7)。以下述方式貼合基板1a與基板1b，使之利用在基板間分散地配置的未圖示的襯墊等成為大體規(guī)定的基板間隔。
其后，從密封材料3的未圖示的開口部注入液晶4，利用紫外線硬化性樹脂等的密封材料堵住密封材料的開口部(工序S8)。在以這種方式完成了主要的面板結(jié)構(gòu)后，根據(jù)需要利用粘貼等的方法在面板結(jié)構(gòu)的外表面上安裝相位差片或偏振片等(工序S9)，完成采用了圖1中示出的多間隙方式的半透射反射型液晶顯示面板100A。
〔電子設(shè)備〕其次，說明將使用了本發(fā)明的濾色基板的液晶顯示面板100A、100B用作電子設(shè)備的顯示裝置的情況的實(shí)施例。
圖14是示出本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的概略結(jié)圖形化。在此示出的電子設(shè)備具有上述的液晶顯示面板100A、100B和控制該面板的控制裝置110。在此，將液晶顯示面板100A、100B從概念上分成面板結(jié)構(gòu)體101和用半導(dǎo)體IC等構(gòu)成的驅(qū)動電路102來描述。此外，控制裝置110具有顯示信息輸出源111；顯示信息處理電路112；電源電路113；以及時序發(fā)生器114。
顯示信息輸出源111包含ROM(只讀存儲器)；RAM(隨機(jī)存取存儲器)等的存儲器；由磁記錄盤或光記錄盤等構(gòu)成的存儲單元；以及對數(shù)字圖像信號進(jìn)行調(diào)諧并輸出的調(diào)諧電路等，它根據(jù)由時序發(fā)生器114生成的各種時鐘信號，以預(yù)定格式的圖像信號等的形態(tài)將顯示信息供給顯示信息處理電路112。
顯示信息處理電路112具備串一并變換電路；放大、倒相電路；偏轉(zhuǎn)電路；灰度系數(shù)(γ)校正電路；以及箝位電路等眾所周知的各種處理電路，它執(zhí)行所輸入的顯示信息的處理，將該圖像信號與時鐘信號CLK一起供給驅(qū)動電路102。驅(qū)動電路102包含掃描線驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路和檢查電路。此外，電源電路113分別將預(yù)定的電壓供給各構(gòu)成要素。
其次，參照圖15說明可應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示面板的電子設(shè)備的具體例。
首先，說明將本發(fā)明的液晶顯示面板應(yīng)用于可移動型的個人計(jì)算機(jī)(所謂的筆記本型個人計(jì)算機(jī))的顯示部的例子。圖15(a)是示出該個人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。如該圖中所示，個人計(jì)算機(jī)710具備備有鍵盤711的本體部712；以及應(yīng)用了本發(fā)明的液晶顯示面板的顯示部713。
接著，說明將本發(fā)明的液晶顯示面板應(yīng)用于便攜電話機(jī)的顯示部的例子。圖15(b)是示出該便攜電話機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
如該圖中所示，便攜電話機(jī)720除了具備多個操作按鈕721外，還具備受話口722和送話口723，同時具備應(yīng)用了本發(fā)明的液晶顯示面板的顯示部724。
再有，作為可應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示面板的電子設(shè)備，除了圖15(a)中示出的個人計(jì)算機(jī)及圖15(b)中示出的便攜電話機(jī)外，還可舉出液晶電視、尋像器型或監(jiān)視器直接觀察型的磁帶攝像機(jī)、車輛導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子筆記本、計(jì)算器、文字處理器、工作站、可視電話、POS終端、數(shù)碼相機(jī)等。
〔變形例1〕此外，本發(fā)明的電光裝置不僅可應(yīng)用于無源型的液晶顯示面板，而且可同樣地應(yīng)用于有源矩陣型的液晶顯示面板(例如，具備TFT(薄膜晶體管)或TFD(薄膜二極管)作為開關(guān)元件的液晶顯示面板)。此外，不僅可將本發(fā)明應(yīng)用于液晶顯示面板，也可將本發(fā)明同樣地應(yīng)用于電致發(fā)光裝置、有機(jī)電致發(fā)光裝置、等離子顯示裝置、電泳顯示裝置、場發(fā)射顯示器、表面電導(dǎo)電子發(fā)射顯示器等的電場發(fā)射顯示裝置等各種電光裝置。
〔變形例2〕對于本發(fā)明來說，除了使用上述的光刻掩模的方法外，作為其它的方法，可使用由通常的遮光區(qū)域和全透射區(qū)域構(gòu)成的光刻掩模來謀求鄰近間隙和曝光量的條件的最佳化，通過實(shí)施多次曝光來制造。此外，由于通過用同一掩模變更鄰近間隙和曝光量的條件也可進(jìn)一步變更在同一層中的錐形的角度，故也與低成本相聯(lián)系。
如上所述，本發(fā)明的電光裝置可提高辨認(rèn)性。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其具備一對基板；在上述一對基板間經(jīng)密封材料夾持的液晶；以及在上述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置的樹脂層，其特征在于，上述樹脂層的錐形具有多個不同的角度，在包括多個像素區(qū)域的顯示區(qū)域形成有紅色濾色層、綠色濾色層、藍(lán)色濾色層，在上述各濾色層上具備用上述樹脂層構(gòu)成的取向控制凸起，處于上述紅色濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度比處于其它的濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度大。
2.如權(quán)利要求1中所述的液晶顯示裝置，其特征在于處于上述綠色濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度比處于藍(lán)色濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度大。
3.如權(quán)利要求1中所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)域上形成有形成電極布線的帶有錐形的基底層，上述基底層的錐形的傾斜度至少比上述紅色濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度小。
4.一種液晶顯示裝置，其具備一對基板；在上述一對基板上設(shè)置的電極；在上述一對基板間夾持的液晶；包括上述電極的像素區(qū)域以及包括多個上述像素區(qū)域的顯示區(qū)域，其特征在于，在每個上述像素區(qū)域形成有紅色濾色層、綠色濾色層、藍(lán)色濾色層，在每個上述濾色層各具備一個取向控制凸起，上述取向控制凸起各自所具有的錐形的傾斜度相互不同。
5.一種電子設(shè)備，其特征在于具備權(quán)利要求1-4的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置。
6.一種液晶顯示裝置的制造方法，其中該液晶顯示裝置具備一對基板；在上述一對基板間夾持的液晶；以及在上述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置的樹脂層，該制造方法的特征在于以多個不同角度形成上述樹脂層的錐形，包括在包括多個像素區(qū)域的顯示區(qū)域形成紅色濾色層、綠色濾色層、藍(lán)色濾色層的工序，和在上述各濾色層上形成取向控制凸起的工序，處于上述紅色濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度形成得比處于其它的濾色層上的樹脂層的錐形的傾斜度大。
7.一種液晶顯示裝置的制造方法，其中該液晶顯示裝置具備一對基板；在上述一對基板上設(shè)置的電極；在上述一對基板間夾持的液晶；包括上述電極的像素區(qū)域以及包括多個上述像素區(qū)域的顯示區(qū)域，該制造方法的特征在于，包括在每個上述像素區(qū)域形成紅色濾色層、綠色濾色層、藍(lán)色濾色層的工序，和在每個上述濾色層各形成一個取向控制凸起的工序，在形成上述取向控制凸起的工序中，上述取向控制凸起各自所具有的錐形的傾斜度形成為相互不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電光裝置，該電光裝置具備一對基板；在上述一對基板間經(jīng)密封材料被夾持的電光物質(zhì)；以及在上述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置的樹脂層，上述樹脂層的錐形具有多個不同的角度。
文檔編號G02F1/1335GK101034222SQ20071008619
公開日2007年9月12日 申請日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者和智禮子 申請人:精工愛普生株式會社