專利名稱：液晶裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示的液晶裝置的結(jié)構(gòu)及采用了這種液晶裝置的電子設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以往，反射型液晶裝置，由于耗電量小，被廣泛地應(yīng)用于攜帶式設(shè)備或裝置附屬的顯示部等，但因利用外來(lái)光使顯示為可視狀態(tài)，所以存在著在暗的地方不能看清顯示的問(wèn)題。因此，提出一種在亮的地方與通常的反射型液晶裝置一樣利用外來(lái)光而在暗的地方則借助于內(nèi)部光源使顯示為可視狀態(tài)的液晶裝置形式。如特開昭57-049271號(hào)公報(bào)、特開昭57-049271號(hào)公報(bào)、特開昭57-049271號(hào)公報(bào)等所述，這種液晶裝置采用在液晶板的觀察側(cè)和相反一側(cè)的外表面上依次配置偏振片、半透反射板、背照燈的結(jié)構(gòu)。在該液晶裝置中，當(dāng)周圍明亮?xí)r，使外來(lái)光射入并利用由半透反射板反射后的光進(jìn)行反射型顯示，而當(dāng)周圍變暗時(shí)，進(jìn)行將背照光點(diǎn)亮并借助于透過(guò)半透反射板的光使顯示為可視狀態(tài)的透射型顯示。
作為另一種液晶裝置，有在特開平8-292413號(hào)公報(bào)中公開的使反射型顯示的亮度得到提高的形式。這種液晶裝置，采用在液晶板的觀察側(cè)和相反一側(cè)的外表面上依次配置半透反射板、偏振片、背照燈的結(jié)構(gòu)。當(dāng)周圍明亮?xí)r，使外來(lái)光射入并利用由半透反射板反射后的光進(jìn)行反射型顯示，而當(dāng)周圍變暗時(shí)，進(jìn)行將背照光點(diǎn)亮并借助于透過(guò)半透反射板的光使顯示為可視狀態(tài)的透射型顯示。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，因液晶單元與半透反射板之間沒(méi)有偏振片，所以能夠獲得比前述液晶裝置明亮的反射型顯示。
發(fā)明的公開但是，在上述特開平8-292413號(hào)公報(bào)所公開的液晶裝置中，透明襯底介于液晶層和半透反射板之間，所以存在著發(fā)生重影或顯示模糊等這樣的問(wèn)題。
另外，隨著近年來(lái)攜帶式設(shè)備及0A設(shè)備的發(fā)展，要求液晶裝置彩色化，對(duì)于采用反射型液晶裝置的設(shè)備，在很多情況下也要求彩色化?？墒牵趯⑸鲜龉珗?bào)所公開的液晶裝置與濾色器組合的方法中，由于在液晶板的后面配置著半透反射板，所以使液晶板的厚的透明襯底介于液晶層或?yàn)V色器與半透反射板之間，因而存在著因視差而發(fā)生重影或顯示模糊等且不能形成足夠的彩色的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，在特開平9-258219號(hào)公報(bào)中提出一種將反射板配置成與液晶層接觸的反射型彩色液晶裝置。但是，在該液晶裝置中，當(dāng)周圍變暗時(shí)，不能看清顯示。
另一方面，在特開平7-318929號(hào)公報(bào)中提出一種在液晶單元的內(nèi)表面上設(shè)置了兼作半透反射膜使用的象素電極的半透反射型液晶裝置。但是，在該液晶裝置中，由于采用了散布著針孔缺陷、凹入缺陷等微細(xì)缺陷部或微細(xì)開口的金屬薄膜等半透反射膜，在缺陷部或開口部的周圍產(chǎn)生的傾斜電場(chǎng)的影響下將使液晶定向不良，因而存在著許多技術(shù)問(wèn)題，即，不能達(dá)到足夠的對(duì)比度或亮度、在反射型顯示和透射型顯示中都很難防止因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色、很難在防止象素電極間隙的白色脫漏或提高對(duì)比度的同時(shí)使反射型顯示時(shí)的亮度也得到提高等，因而存在著不能進(jìn)行高質(zhì)量的圖象顯示的問(wèn)題。另外，在其制造中還需要附加特殊的工序，因此，對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域中的減低制造成本這樣的一般要求也很難滿足。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而開發(fā)的，其課題是提供一種可以對(duì)反射型顯示和透射型顯示進(jìn)行切換并能顯示高質(zhì)量圖象而不會(huì)因視差造成重影或顯示模糊等的半透反射型液晶裝置及采用了該液晶裝置的電子設(shè)備。
本發(fā)明的上述課題，由第1液晶裝置完成，該第1液晶裝置備有一對(duì)透明的第1和第2襯底；夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層；在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的透明電極；在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的開有長(zhǎng)方形狹縫的反射電極；及配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置。
按照本發(fā)明的第1液晶裝置，在反射型顯示時(shí)，反射電極，將從第1襯底側(cè)入射的外來(lái)光反射到液晶層側(cè)。這時(shí)，因反射電極配置在第2襯底的液晶層側(cè)，所以在液晶層與反射電極之間幾乎沒(méi)有間隙，因此，不會(huì)發(fā)生因視差造成的重影或顯示模糊等。另一方面，在透射型顯示時(shí)，使由照明裝置射出的從第2襯底側(cè)入射的光源光通過(guò)狹縫透射到液晶層側(cè)。因此，在暗處可以用光源光進(jìn)行明亮的顯示。
特別是，由于在反射電極上開有長(zhǎng)方形的狹縫，所以，在以較大的距離相對(duì)配置的限定著狹縫短邊的反射電極的邊緣部(即，在狹縫的長(zhǎng)邊兩端彼此相對(duì)的反射電極的邊緣部)與透明電極之間的傾斜電場(chǎng)(以下，稱作狹縫短邊的傾斜電場(chǎng))施加在液晶層上。與此同時(shí)，在以較接近的距離相對(duì)配置的限定著狹縫長(zhǎng)邊的反射電極的邊緣部(即，在狹縫的短邊的兩端彼此相對(duì)的反射電極的邊緣部)與透明電極之間的傾斜電場(chǎng)(以下，稱作狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng))施加在液晶層上。并且，該狹縫短邊的傾斜電場(chǎng)與狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)，在襯底面內(nèi)分量的方向相互正交。因此，當(dāng)這兩種傾斜電場(chǎng)作用于狹縫附近的液晶分子時(shí)，液晶分子的運(yùn)動(dòng)方向，由這兩種傾斜電場(chǎng)在各位置上的強(qiáng)度規(guī)定。這里，假如狹縫是正方形，則這兩種傾斜電場(chǎng)平衡地存在，因此，在某些位置上兩者的強(qiáng)度關(guān)系有時(shí)會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，因而液晶分子的運(yùn)動(dòng)方向在各位置上不能保持一定，所導(dǎo)致的結(jié)果是，在較大的區(qū)域上發(fā)生液晶定向不良。即，在該區(qū)域內(nèi)將產(chǎn)生顯示缺陷。而且，這種定向不良，在這兩種傾斜電場(chǎng)以相同強(qiáng)度施加作用時(shí)最為顯著。相反，如果其中一個(gè)的強(qiáng)度大于另一個(gè)，則在兩者施加作用的區(qū)域內(nèi)的液晶分子的運(yùn)動(dòng)，因受該較強(qiáng)的傾斜電場(chǎng)支配而保持一定。然而，在本發(fā)明中，狹縫短邊的(其襯底面內(nèi)的分量與狹縫的縱向平行的)傾斜電場(chǎng)，隨著狹縫長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度而減弱。與此相反，狹縫長(zhǎng)邊的(其襯底面內(nèi)的分量與狹縫的縱向正交的)傾斜電場(chǎng)，隨著狹縫短邊的縮短而相對(duì)增強(qiáng)。所以，在本發(fā)明中，液晶分子的運(yùn)動(dòng)，受狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)支配。因此，可以減低該狹縫附近區(qū)域的液晶定向不良，因而能減少顯示缺陷。另外，由于利用狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)部分地進(jìn)行液晶驅(qū)動(dòng)，所以能夠降低液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓，因而還可以降低液晶裝置的耗電量。
特別是，當(dāng)即使不考慮狹縫短邊的傾斜電場(chǎng)而只對(duì)狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)采取與傾斜電場(chǎng)相應(yīng)的對(duì)策或有效的利用(例如，為在實(shí)用中減低因傾斜電場(chǎng)引起的液晶定向不良對(duì)顯示圖象的不利影響或以傾斜電場(chǎng)對(duì)液晶進(jìn)行良好的驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行的各種動(dòng)作參數(shù)的設(shè)定、構(gòu)成要素的規(guī)格設(shè)定、裝置設(shè)計(jì)等)時(shí)，也仍可以減低作為整體由傾斜電場(chǎng)引起的液晶定向不良，或可以有效地利用傾斜電場(chǎng)而進(jìn)行良好的液晶驅(qū)動(dòng)。假如狹縫為正方形，則為了對(duì)傾斜電場(chǎng)進(jìn)行處理，必需考慮兩種傾斜電場(chǎng)，因而使液晶裝置的設(shè)計(jì)、制造等變得非常困難，此外，對(duì)兩種傾斜電場(chǎng)都有效地利用，實(shí)際上幾乎是不可能的。
作為上述反射電極的材料，采用以Al(鋁)為主要成分的金屬，但如果是Cr(鉻)或Ag(銀)等能夠反射可見光區(qū)域的外來(lái)光的金屬，則對(duì)該材料沒(méi)有特別的限定。尤其是，由于反射電極既有反射外來(lái)光的功能又有對(duì)液晶施加電壓的功能，所以，與分別形成反射膜和象素電極的情況相比，在裝置結(jié)構(gòu)上、制造上、或設(shè)計(jì)上都是有利的，并能使成本降低。
另外，長(zhǎng)方形的狹縫，可以很容易地通過(guò)采用抗蝕劑的光刻/顯影工序/剝離工序制作。即，可以在形成反射電極的同時(shí)形成狹縫，所以無(wú)需增加制造工序數(shù)。狹縫的寬度，最好是在0.01μm以上、20μm以下。進(jìn)一步，更為理想的是在1μm以上、5μm以下。因此，由于觀察者很難辨識(shí)這樣的結(jié)構(gòu)，所以能夠在抑制因設(shè)置狹縫而造成的顯示質(zhì)量惡化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)反射型顯示和透射型顯示。此外，在形成狹縫時(shí)其相對(duì)于反射電極的面積比最好是在5％以上、30％以下。按照這種結(jié)構(gòu)，可以抑制反射型顯示時(shí)的亮度降低，同時(shí)，可以由通過(guò)反射電極的狹縫導(dǎo)入液晶層的光實(shí)現(xiàn)透射型顯示。
作為第1液晶裝置的驅(qū)動(dòng)方式，可以采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFT(Thin Film Diode薄膜二極管)有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFD(Thin FilmDiode薄膜二極管)有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、分段驅(qū)動(dòng)方式等眾所周知的各種驅(qū)動(dòng)方式。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的一種實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，以規(guī)定間隙按條形形成多個(gè)電極，上述狹縫，沿上述反射電極的縱向延伸。
按照這種形態(tài)，如果對(duì)狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)進(jìn)行處理，則同時(shí)也就可以對(duì)因反射電極的間隙的傾斜電場(chǎng)進(jìn)行處理，此外，在形成反射電極時(shí)可以很容易地形成狹縫，而且此時(shí)所需的光刻掩模設(shè)計(jì)也變得簡(jiǎn)單，所以在裝置結(jié)構(gòu)上、制造上、或設(shè)計(jì)上都是非常有利的。
在按條形形成該反射電極的形態(tài)中，上述透明電極，沿著與上述反射電極正交的方向以規(guī)定間隙按條形形成多個(gè)電極，上述狹縫，延伸到與上述透明電極的間隙相對(duì)的位置。
按照這種結(jié)構(gòu)，限定著以較大距離相對(duì)配置的狹縫短邊的反射電極的邊緣部，位于不形成透明電極的區(qū)域、即位于離開在透明電極與反射電極之間施加電壓的反射電極部分的位置，所以，可以極為顯著地減低由如上所述的短到適當(dāng)程度的狹縫短邊的傾斜電場(chǎng)的影響。
在按條形形成該反射電極的形態(tài)中，上述狹縫，延伸跨過(guò)多個(gè)象素。
按照這種結(jié)構(gòu)，限定著以較大距離相對(duì)配置的狹縫短邊的反射電極的邊緣部，在每個(gè)象素上都不存在，所以，可以極為顯著地減低在該反射電極的邊緣部與透明電極之間施加于液晶層的由如上所述的在本發(fā)明中短到適當(dāng)程度的狹縫短邊的傾斜電場(chǎng)的影響。
在這種情況下，進(jìn)一步，上述狹縫，可延伸到圖象顯示區(qū)域以外。
按照這種結(jié)構(gòu)，限定著以較大距離相對(duì)配置的狹縫短邊的反射電極的邊緣部，在圖象顯示區(qū)域內(nèi)不存在，所以，幾乎可以將由如上所述的短到適當(dāng)程度的狹縫短邊引起的傾斜電場(chǎng)的影響完全消除。
在按條形形成該反射電極的形態(tài)中，上述狹縫的寬度與上述反射電極的間隙可大體上相等。
按照這種結(jié)構(gòu)，如果對(duì)狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)謀求相應(yīng)的對(duì)策或有效的利用，則對(duì)反射電極的間隙引起的傾斜電場(chǎng)的相應(yīng)對(duì)策或有效利用基本相同，此外，在形成反射電極時(shí)可以很容易地形成狹縫，而且此時(shí)所需的光刻掩模設(shè)計(jì)也變得簡(jiǎn)單，所以在裝置結(jié)構(gòu)上、制造上、或設(shè)計(jì)上都是非常有利的。這里，所謂「大體上相等」的含義是，狹縫寬度與反射電極的間隙的相等程度，可以使對(duì)傾斜電場(chǎng)采取相同的對(duì)策時(shí)狹縫長(zhǎng)邊的傾斜電場(chǎng)的影響和反射電極的間隙引起的傾斜電場(chǎng)的影響在顯示上相等，或其相等的程度可以使兩者由線寬相等的光刻掩模形成。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一種實(shí)施形態(tài)中，上述狹縫的寬度，為4μm以下。
由本申請(qǐng)的發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和研究的結(jié)果表明，液晶的閾值電壓，隨狹縫的寬度而變化，更具體地說(shuō)，當(dāng)狹縫寬度大于4μm時(shí)，在反射型顯示方式與透射型顯示方式之間液晶閾值電壓有很大的區(qū)別，因此，當(dāng)進(jìn)行這兩種方式的顯示時(shí)很難或不可能設(shè)定可以得到良好對(duì)比度或濃淡度變化的驅(qū)動(dòng)電壓。其原因可考慮為當(dāng)狹縫寬度超過(guò)4μm時(shí)為驅(qū)動(dòng)與狹縫相對(duì)的液晶部分需要強(qiáng)的電場(chǎng)。但是，按照本實(shí)施形態(tài)，由于狹縫寬度在4μm以下，所以，在反射型顯示時(shí)和透射型顯示時(shí)可以將液晶閾值電壓設(shè)定為基本相等。例如，如果使狹縫寬度為2μm、并使反射電極的寬度為10μm，則當(dāng)進(jìn)行兩種方式的顯示時(shí)，能較為容易地設(shè)定可以得到足夠的對(duì)比度或濃淡度變化的驅(qū)動(dòng)電壓。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，當(dāng)位于上述透明電極和上述反射電極之間的大致中心位置的液晶分子的定向方向與上述狹縫的縱向所成的角度為ξ時(shí)，該角度的范圍為-60°≤ξ≤+60°。
按照這種形態(tài)，由于位于透明電極和反射電極之間的大致中心位置的最易于運(yùn)動(dòng)的液晶分子的定向方向與狹縫的縱向與正交方向偏離30°以上，所以，當(dāng)在透明電極與反射電極之間施加電壓時(shí)，液晶分子的定向狀態(tài)正常變化，而幾乎不會(huì)隨之形成傾斜的區(qū)域。因此，可以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而能降低液晶裝置的耗電量。此外，還可以避免發(fā)生因液晶層的傾斜區(qū)域造成的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷。假如該角度ξ不在-60°≤ξ≤+60°的范圍內(nèi)，則液晶分子的定向方向與狹縫的縱向幾乎正交，所以將急劇地產(chǎn)生傾斜區(qū)域。因此，驅(qū)動(dòng)電壓也將上升。特別是，在-30°≤ξ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。傾斜區(qū)域，是與日本學(xué)術(shù)振興會(huì)第142委員會(huì)編「液晶器件手冊(cè)」(日刊工業(yè)新聞社)第254頁(yè)所述現(xiàn)象相同的現(xiàn)象，但本說(shuō)明書的傾斜區(qū)域是由電場(chǎng)的施加方向引起的現(xiàn)象，而不是因預(yù)傾斜角大小引起的。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，當(dāng)上述反射電極附近的液晶分子的定向方向與上述狹縫的縱向所成的角度為δ時(shí)，該角度的范圍為-30°≤δ≤+30°。
按照這種形態(tài)，附加了規(guī)定的預(yù)傾斜角的反射電極附近的液晶分子的定向方向與狹縫的縱向偏離正交而接近于平行，所以，襯底界面上的液晶分子幾乎不可能因傾斜電場(chǎng)的影響而發(fā)生反向傾斜。因此，可以避免發(fā)生由反向傾斜引起的傾斜區(qū)域造成的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷。由此，可以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而能降低液晶裝置的耗電量。假如該角度δ在-30°≤δ≤+30°以外的范圍上，則襯底界面上的液晶分子將在傾斜電場(chǎng)影響下發(fā)生顯著的反向傾斜，因而產(chǎn)生顯示缺陷。此外，驅(qū)動(dòng)電壓也將提高，從而使耗電量增加。特別是，在-10°≤δ≤+10°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，非驅(qū)動(dòng)時(shí)，為暗(黑)狀態(tài)。
按照這種形態(tài)，由于非驅(qū)動(dòng)時(shí)為暗狀態(tài)，所以，在透射型顯示時(shí)可以抑制從液晶未被驅(qū)動(dòng)的象素間或象點(diǎn)間的漏光，因而能獲得對(duì)比度高的透射型顯示。此外，在反射型顯示時(shí)，可以抑制來(lái)自象素間或象點(diǎn)間的顯示上不需要的反射光，所以能獲得對(duì)比度高的顯示。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面和上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面中的至少一個(gè)面上形成遮光層，使其至少部分地覆蓋上述反射電極的間隙。
按照這種形態(tài)，在透射型顯示時(shí)可以抑制從液晶未被驅(qū)動(dòng)的象素間或點(diǎn)間的漏光，因而能獲得對(duì)比度高的透射型顯示。此外，在反射型顯示時(shí)，可以抑制來(lái)自象素間或點(diǎn)間的顯示上不需要的反射光，所以能獲得對(duì)比度高的顯示。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，還備有配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片、及配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板。
按照這種形態(tài)，在反射型顯示時(shí)和透射型顯示時(shí)都能主要是由第1偏振片進(jìn)行良好的顯示控制，并可以主要由第1相位差板抑制因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，還備有配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片、及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
按照這種形態(tài)，在透射型顯示時(shí)可以主要由第2偏振片進(jìn)行良好的顯示控制，并可以主要由第2相位差板抑制因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
按照這種形態(tài)，可以形成層的厚度薄的半透反射型反射電極。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可以制作在該層厚的范圍內(nèi)透射率為1％以上、40％以下、反射率為50％以上、95％以下的半透反射型反射電極。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
按照這種形態(tài)，可以進(jìn)行借助于外來(lái)光的反射型彩色顯示及利用照明裝置的透射型彩色顯示。濾色器，最好對(duì)波長(zhǎng)范圍在380nm以上、780nm以下的所有的光具有25％以上的透射率。按照這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)明亮的反射型彩色顯示及透射型彩色顯示。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
按照這種形態(tài)，可以通過(guò)散射板使反射電極的鏡面感顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)散射板的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。散射板的位置只要是在第1襯底的與液晶層相反的一側(cè)，則設(shè)置在哪個(gè)位置都可以。如考慮到散射板的反向散射(當(dāng)外來(lái)光入射時(shí)，向入射光側(cè)的散射)的影響，則最好將其配置在偏振片與第1襯底之間。反向散射，是與液晶裝置的顯示無(wú)關(guān)的散射光，當(dāng)存在該反向散射時(shí)，將使反射型顯示的對(duì)比度降低。如果將其配置在偏振片與第1襯底之間，則反向散射光的光量可以由偏振片減小到大約一半。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，使上述反射電極凹凸不平。
按照這種形態(tài)，反射電極因凹凸不平而失去鏡面感，并顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)凹凸不平引起的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。該凹凸的形狀，可以用感光性的丙烯酸類樹脂等在反射電極的基底上形成，或通過(guò)用氫氟酸使基底的玻璃襯底本身變得粗糙而形成。另外，從防止液晶的定向不良考慮，最好在反射電極的凹凸表面上進(jìn)一步形成透明的平坦的膜從而使面向液晶層的表面(形成定向膜的表面)平坦化。
在本發(fā)明的第1液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
按照這種形態(tài)，即使不是用具有反射性且具有導(dǎo)電性的單一的膜構(gòu)成開有狹縫的反射電極，如果使反射層具有反射外來(lái)光的功能、且使透明電極層具有施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓的功能，則也可以得到該反射電極。
本發(fā)明的上述課題，也由備有上述的本發(fā)明第1液晶裝置的第1電子設(shè)備完成。
按照本發(fā)明的第1電子設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)采用了能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不會(huì)因視差造成重影或顯示模糊的半透反射型液晶裝置或半透反射型彩色液晶裝置的各種電子設(shè)備。這種電子設(shè)備，無(wú)論在亮的地方還是在暗的地方，都能實(shí)現(xiàn)不受周圍外來(lái)光影響的高畫質(zhì)顯示。
本發(fā)明的上述課題，也由第2液晶裝置完成，該液晶裝置備有一對(duì)透明的第1和第2襯底；夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層；在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的透明電極；在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的由半透反射層構(gòu)成的反射電極；配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置；配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片；配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板；配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片；及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
按照本發(fā)明的第2液晶裝置，在反射型顯示時(shí)，反射電極，將從第1襯底側(cè)入射的外來(lái)光反射到液晶層側(cè)。這時(shí)，因反射電極配置在第2襯底的液晶層側(cè)，所以在液晶層與反射電極之間幾乎沒(méi)有間隙，因此，不會(huì)發(fā)生因視差造成的重影或顯示模糊等。另一方面，在透射型顯示時(shí)，使由照明裝置射出并從第2襯底側(cè)入射的光源光通過(guò)由半透反射層構(gòu)成的反射電極透射到液晶層側(cè)。因此，在暗處可以用光源光進(jìn)行明亮的顯示。這種半透反射層，與上述的本發(fā)明第1液晶裝置一樣，可以由設(shè)有長(zhǎng)方形狹縫或正方形微細(xì)開口等并可以使光透過(guò)一部分區(qū)域的反射膜構(gòu)成，也可以由散布著針孔缺陷、凹入缺陷等微細(xì)缺陷部的金屬薄膜等半透反射膜構(gòu)成，并可以由在全部區(qū)域上呈現(xiàn)半透反射性的膜構(gòu)成?；蛘?，如后文所述，可以由按規(guī)定間隙形成多個(gè)的條形或島狀等的反射電極構(gòu)成。
特別是，在第2液晶裝置中備有第1偏振片及第1相位差板、第2偏振片及第2相位差板，所以，在反射型顯示和透射型顯示中都能由第1和第2偏振片進(jìn)行良好的顯示控制。并且，可以由第1相位差板減小因反射型顯示時(shí)的光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響，同時(shí)可以由第2相位差板減小因透射型顯示時(shí)的光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。此外，作為第2液晶裝置的驅(qū)動(dòng)方式，可以采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFT有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFD有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、分段驅(qū)動(dòng)方式等眾所周知的各種驅(qū)動(dòng)方式。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，非驅(qū)動(dòng)時(shí)，為暗(黑)狀態(tài)。
按照這種形態(tài)，由于非驅(qū)動(dòng)時(shí)為暗狀態(tài)，所以，在透射型顯示時(shí)可以抑制從液晶未被驅(qū)動(dòng)的象素間或象點(diǎn)間的漏光，因而能獲得對(duì)比度高的透射型顯示。此外，在反射型顯示時(shí)，可以抑制來(lái)自象素間或象點(diǎn)間的顯示上不需要的反射光，所以能獲得對(duì)比度高的顯示。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面和上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面中的至少一個(gè)面上形成遮光層，使其至少部分地覆蓋上述反射電極的間隙。
按照這種形態(tài)，在透射型顯示時(shí)可以抑制從液晶未被驅(qū)動(dòng)的象素間或象點(diǎn)間的漏光，因而能獲得對(duì)比度高的透射型顯示。此外，在反射型顯示時(shí)，可以抑制來(lái)自象素間或象點(diǎn)間的顯示上不需要的反射光，所以能獲得對(duì)比度高的顯示。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
按照這種形態(tài)，可以形成層厚很薄的半透反射型反射電極。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可以制作在該層厚的范圍內(nèi)透射率為1％以上、40％以下、反射率為50％以上、95％以下的半透反射型的反射電極。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
按照這種形態(tài)，可以進(jìn)行借助于外來(lái)光的反射型彩色顯示及利用照明裝置的透射型彩色顯示。濾色器，最好對(duì)波長(zhǎng)范圍在380nm以上、780nm以下的所有的光具有25％以上的透射率。按照這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)明亮的反射型顯示及透射型顯示。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
按照這種形態(tài)，可以通過(guò)散射板使反射電極的鏡面感顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)散射板的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。散射板的位置只要是在第1襯底的與液晶層相反的一側(cè)，則設(shè)置在哪個(gè)位置都可以。如考慮到散射板的反向散射(當(dāng)外來(lái)光入射時(shí)，向入射光側(cè)的散射)的影響，則最好將其配置在偏振片與第1襯底之間。反向散射，是與液晶裝置的顯示無(wú)關(guān)的散射光，當(dāng)存在該反向散射時(shí)，將使反射型顯示的對(duì)比度降低。如果將其配置在偏振片與第1襯底之間，則反向散射光的光量可以由偏振片減小到大約一半。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，使上述反射電極凹凸不平。
按照這種形態(tài)，反射電極因凹凸不平而失去鏡面感，并顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)凹凸不平引起的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。該凹凸的形狀，可以用感光性丙烯酸類樹脂等在反射電極的基底上形成，或通過(guò)用氫氟酸使基底的玻璃襯底本身變得粗糙而形成。另外，從防止液晶的定向不良考慮，最好在反射電極的凹凸表面上進(jìn)一步形成透明的平坦膜從而使面向液晶層的表面(形成定向膜的表面)平坦化。
在本發(fā)明的第2液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
按照這種形態(tài)，即使不是用具有反射性且具有導(dǎo)電性的單一的膜形成構(gòu)成反射電極的半透反射層，如果使反射層具有反射外來(lái)光的功能、且使透明電極層具有施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓的功能，則也可以得到構(gòu)成該反射電極的半透反射層。
本發(fā)明的上述課題，也由備有上述的本發(fā)明第2液晶裝置的第2電子設(shè)備完成。
按照本發(fā)明的第2電子設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)采用了能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不會(huì)因視差造成重影或顯示模糊的半透反射型液晶裝置或半透反射型彩色液晶裝置的各種電子設(shè)備。這種電子設(shè)備，無(wú)論在明亮的地方還是在暗的地方，都能實(shí)現(xiàn)不受周圍外來(lái)光影響的高畫質(zhì)顯示。
本發(fā)明的上述課題，也由第3液晶裝置完成，該液晶裝置備有一對(duì)透明的第1和第2襯底；夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層；在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上彼此相隔規(guī)定間隙形成的多個(gè)反射電極；在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上，在與上述反射電極相對(duì)的位置及與上述反射電極的間隙相對(duì)的位置上形成的透明電極；及配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置。
按照本發(fā)明的第3液晶裝置，在反射型顯示時(shí)，反射電極，將從第1襯底側(cè)入射的外來(lái)光反射到液晶層側(cè)。這時(shí)，因反射電極配置在第2襯底的液晶層側(cè)，所以在液晶層與反射電極之間幾乎沒(méi)有間隙，因此，不會(huì)發(fā)生因視差造成的重影或顯示模糊等。另一方面，在透射型顯示時(shí)，使由照明裝置射出并從第2襯底側(cè)入射的光源光通過(guò)反射電極的間隙透射到液晶層側(cè)。特別是，這里，可以利用在與反射電極的間隙相對(duì)的透明電極部分和反射電極之間產(chǎn)生的傾斜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶。因此，在暗處，通過(guò)用傾斜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)透過(guò)反射電極的間隙的光源光，可以進(jìn)行明亮的顯示。同時(shí)，可以防止與反射電極的間隙相對(duì)的液晶部分未被驅(qū)動(dòng)而造成的白色脫漏，并減低與反射電極的間隙有關(guān)的顯示缺陷。與上述不同，由于不需要用一般稱作黑底或黑屏蔽的遮光膜覆蓋反射電極的間隙，所以在裝置結(jié)構(gòu)上、制造上、或設(shè)計(jì)上都是有利的，作為第3液晶裝置的驅(qū)動(dòng)方式，可以采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFT有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFD有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、分段驅(qū)動(dòng)方式等眾所周知的各種驅(qū)動(dòng)方式。因此，反射電極，可根據(jù)采用的驅(qū)動(dòng)方式，按條形形成多個(gè)電極、或按矩形形成多個(gè)電極。
反射電極的間隙寬度，最好是在0.01μm以上、20μm以下。進(jìn)一步，更為理想的是在1μm以上、5μm以下。因此，由于觀察者很難辨識(shí)這樣的結(jié)構(gòu)，所以能夠抑制因設(shè)置間隙而造成的顯示質(zhì)量惡化，并可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)反射型顯示和透射型顯示。此外，在形成間隙時(shí)其相對(duì)于反射電極的面積比最好是在5％以上、30％以下。按照這種結(jié)構(gòu)，可以抑制反射型顯示時(shí)的亮度降低，同時(shí)，可以由從反射電極的間隙導(dǎo)入液晶層的光實(shí)現(xiàn)透射型顯示。特別是，即使在透射型顯示時(shí)由傾斜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶部分在整個(gè)液晶層中所占比例低，也能通過(guò)提高照明裝置的光源亮度而由該液晶部分進(jìn)行足夠明亮的高質(zhì)量顯示。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，為按長(zhǎng)條狀形成的多個(gè)電極，當(dāng)位于上述透明電極和上述反射電極之間的大致中心位置的液晶分子的定向方向與上述反射電極的縱向所成的角度為φ時(shí)，該角度的范圍為-60°≤φ≤+60°。
按照這種形態(tài)，反射電極，按條形、矩形等長(zhǎng)條狀形成，且位于透明電極和反射電極之間的大致中心位置的最易于運(yùn)動(dòng)的液晶分子的定向方向與反射電極的縱向與正交方向偏離30°以上，所以，當(dāng)在透明電極與反射電極之間施加電壓時(shí)，液晶分子的定向狀態(tài)正常變化，幾乎不會(huì)隨之形成傾斜區(qū)域。因此，可以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而能降低液晶裝置的耗電量。此外，還可以避免發(fā)生因液晶層的傾斜區(qū)域造成的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷。假如該角度φ不在-60°≤φ≤+60°的范圍內(nèi)，則液晶分子的定向方向與反射電極的縱向幾乎正交，所以將急劇地產(chǎn)生傾斜區(qū)域。因此，驅(qū)動(dòng)電壓也將上升。特別是，在-30°≤φ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，當(dāng)上述反射電極附近的液晶分子的定向方向與上述反射電極的縱向所成的角度為φ時(shí)，該角度的范圍為-30°≤φ≤+30°。
按照這種形態(tài)，附加了規(guī)定的預(yù)傾斜角的反射電極附近的液晶分子的定向方向與反射電極的縱向偏離正交而接近于平行，所以，襯底界面上的液晶分子幾乎不可能因傾斜電場(chǎng)的影響而發(fā)生反向傾斜。因此，可以避免發(fā)生由反向傾斜引起的傾斜區(qū)域造成的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷。由此，可以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而能降低液晶裝置的耗電量。假如該角度Ψ在-30°≤φ≤+30°以外的范圍上，則襯底界面上的液晶分子將在傾斜電場(chǎng)的影響下發(fā)生顯著的反向傾斜，因而產(chǎn)生顯示缺陷。此外，驅(qū)動(dòng)電壓也將提高，從而使耗電量增加。特別是，在-10°≤φ≤+10°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，還備有配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片、及配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板。
按照這種形態(tài)，在反射型顯示時(shí)和透射型顯示時(shí)都能主要是由第1偏振片進(jìn)行良好的顯示控制，并可以主要由第1相位差板抑制因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，還備有配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片、及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
按照這種形態(tài)，在透射型顯示時(shí)可以主要由第2偏振片進(jìn)行良好的顯示控制，并可以主要由第2相位差板抑制因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
按照這種形態(tài)，可以形成層厚很薄的半透反射型反射電極。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可以制作在該層厚的范圍內(nèi)透射率為1％以上、40％以下、反射率為50％以上、95％以下的半透反射型反射電極。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
按照這種形態(tài)，可以進(jìn)行借助于外來(lái)光的反射型彩色顯示及利用照明裝置的透射型彩色顯示。濾色器，最好對(duì)波長(zhǎng)范圍在380nm以上、780nm以下的所有的光具有25％以上的透射率。按照這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)明亮的反射型彩色顯示及透射型彩色顯示。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
按照這種形態(tài)，可以通過(guò)散射板使反射電極的鏡面感顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)散射板的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。散射板的位置只要是在第1襯底的與液晶層相反的一側(cè)，則設(shè)置在哪個(gè)位置都可以。如考慮到散射板的反向散射(當(dāng)外來(lái)光入射時(shí)，向入射光側(cè)的散射)的影響，則最好將其配置在偏振片與第1襯底之間。反向散射，是與液晶裝置的顯示無(wú)關(guān)的散射光，當(dāng)存在該反向散射時(shí)，將使反射型顯示的對(duì)比度降低。如果將其配置在偏振片與第1襯底之間，則反向散射光的光量可以由偏振片減小到大約一半。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，使上述反射電極凹凸不平。
按照這種形態(tài)，反射電極因凹凸不平而失去鏡面感，并顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)凹凸不平引起的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。該凹凸的形狀，可以用感光性丙烯酸類樹脂等在反射電極的基底上形成，或通過(guò)用氫氟酸使基底的玻璃襯底本身變得粗糙而形成。另外，從防止液晶的定向不良考慮，最好在反射電極的凹凸表面上進(jìn)一步形成透明的平坦膜從而使面向液晶層的表面(形成定向膜的表面)平坦化。
在本發(fā)明的第3液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
按照這種形態(tài)，即使不是用具有反射性且具有導(dǎo)電性的單一的膜構(gòu)成反射電極，如果使反射層具有反射外來(lái)光的功能、且使透明電極層具有施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓的功能，則也可以得到該反射電極。
本發(fā)明的上述課題，也由備有上述的本發(fā)明第3液晶裝置的第3電子設(shè)備完成。
按照本發(fā)明的第3電子設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)采用了能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不會(huì)因視差造成重影或顯示模糊的半透反射型液晶裝置或半透反射型彩色液晶裝置的各種電子設(shè)備。這種電子設(shè)備，無(wú)論在明亮的地方還是在暗的地方，都能實(shí)現(xiàn)不受周圍外來(lái)光影響的高畫質(zhì)顯示。
本發(fā)明的上述課題，也由第4液晶裝置完成，該液晶裝置備有(i)半透反射型液晶板，具有一對(duì)透明的第1和第2襯底、夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層、在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的透明電極、在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的由半透反射層構(gòu)成的反射電極、配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置；(ii)驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)上述透明電極及反射電極；該液晶板在非驅(qū)動(dòng)時(shí)為暗(黑)狀態(tài)。
按照本發(fā)明的第4液晶裝置，在反射型顯示時(shí)，反射電極，將從第1襯底側(cè)入射的外來(lái)光反射到液晶層側(cè)。這時(shí)，因反射電極配置在第2襯底的液晶層側(cè)，所以在液晶層與反射電極之間幾乎沒(méi)有間隙，因此，不會(huì)發(fā)生因視差造成的重影或顯示模糊等。另一方面，在透射型顯示時(shí)，使由照明裝置發(fā)出的從第2襯底側(cè)入射的光源光通過(guò)由半透反射層構(gòu)成的反射電極透射到液晶層側(cè)。因此，在暗處可以用光源光進(jìn)行明亮的顯示。這種半透反射層，與上述的本發(fā)明第1液晶裝置一樣，可以由設(shè)有長(zhǎng)方形狹縫或正方形微細(xì)開口等并可以使光透過(guò)一部分區(qū)域的反射膜構(gòu)成，也可以由散布著針孔缺陷、凹入缺陷等微細(xì)缺陷部的金屬薄膜等半透反射膜構(gòu)成，并可以由在全部區(qū)域上呈現(xiàn)半透反射性的膜構(gòu)成?；蛘?，像本發(fā)明的第3液晶裝置一樣，可以由按規(guī)定間隙形成多個(gè)的條形或島狀等的反射電極構(gòu)成。
特別是，在第4液晶裝置中，由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)透明電極和反射電極的液晶板，在非驅(qū)動(dòng)時(shí)為暗狀態(tài)。即以正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此，在透射型顯示時(shí)可以抑制從液晶未被驅(qū)動(dòng)的象素間或象點(diǎn)間的漏光，因而能獲得對(duì)比度高的透射型顯示。此外，在反射型顯示時(shí)，可以抑制來(lái)自象素間或象點(diǎn)間的顯示上不需要的反射光，所以能獲得對(duì)比度高的顯示。按照這種方式，由于不需要在與反射電極的間隙相對(duì)的位置上設(shè)置一般稱作黑底或黑屏蔽的遮光膜，所以，可以提高透射型顯示時(shí)及反射型顯示時(shí)的對(duì)比度。此外，還可以防止發(fā)生因設(shè)置遮光膜而使反射型顯示的亮度降低的情況。
作為第4液晶裝置的驅(qū)動(dòng)方式，可以采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFT有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、TFD有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式、分段驅(qū)動(dòng)方式等眾所周知的各種驅(qū)動(dòng)方式在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述液晶板，還備有配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片、及配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板。
按照這種形態(tài)，在反射型顯示時(shí)和透射型顯示時(shí)都能主要是由第1偏振片進(jìn)行良好的顯示控制，并可以主要由第1相位差板抑制因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。
在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述液晶板，還備有配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片、及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
按照這種形態(tài)，在透射型顯示時(shí)可以主要由第2偏振片進(jìn)行良好的顯示控制，并可以主要由第2相位差板抑制因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響。
在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
按照這種形態(tài)，可以形成層的厚度薄的半透反射型反射電極。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可以制作在該層厚的范圍內(nèi)透射率為1％以上、40％以下、反射率為50％以上、95％以下的半透反射型反射電極。
在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述液晶板，在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
按照這種形態(tài)，可以進(jìn)行借助于外來(lái)光的反射型彩色顯示及利用照明裝置的透射型彩色顯示。濾色器，最好對(duì)波長(zhǎng)范圍在380nm以上、780nm以下的所有的光具有25％以上的透射率。按照這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)明亮的反射型彩色顯示及透射型彩色顯示。
在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述液晶板，在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
按照這種形態(tài)，可以通過(guò)散射板使反射電極的鏡面感顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)散射板的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。散射板的位置只要是在第1襯底的與液晶層相反的一側(cè)，則設(shè)置在哪個(gè)位置都可以。如考慮到散射板的反向散射(當(dāng)外來(lái)光入射時(shí)，向入射光側(cè)的散射)的影響，則最好將其配置在偏振片與第1襯底之間。反向散射，是與液晶裝置的顯示無(wú)關(guān)的散射光，當(dāng)存在該反向散射時(shí)，將使反射型顯示的對(duì)比度降低。如果將其配置在偏振片與第1襯底之間，則反向散射光的光量可以由偏振片減小到大約一半。
在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，使上述反射電極凹凸不平。
按照這種形態(tài)，反射電極因凹凸不平而失去鏡面感，并顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)凹凸不平引起的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。該凹凸的形狀，可以用感光性的丙烯酸類樹脂等在反射電極的基底上形成，或通過(guò)用氫氟酸使基底的玻璃襯底本身變得粗糙而形成。另外，從防止液晶的定向不良考慮，最好在反射電極的凹凸表面上進(jìn)一步形成透明的平坦膜從而使面向液晶層的表面(形成定向膜的表面)平坦化。
在本發(fā)明的第4液晶裝置的另一實(shí)施形態(tài)中，上述反射電極，由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
按照這種形態(tài)，即使不是用具有反射性且具有導(dǎo)電性的單一的膜組成構(gòu)成反射電極的半透反射層，如果使反射層具有反射外來(lái)光的功能、且使透明電極層具有施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓的功能，則也可以得到該反射電極。
本發(fā)明的上述課題，也由備有上述的本發(fā)明第4液晶裝置的第4電子設(shè)備完成。
按照本發(fā)明的第4電子設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)采用了能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不會(huì)因視差造成重影或顯示模糊的半透反射型液晶裝置或半透反射型彩色液晶裝置的各種電子設(shè)備。這種電子設(shè)備，無(wú)論在明亮的地方還是在暗的地方，都能實(shí)現(xiàn)不受周圍外來(lái)光影響的高畫質(zhì)顯示。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1a是表示本發(fā)明的液晶裝置的第1和第2實(shí)施例的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。
圖1b是簡(jiǎn)略地表示第1和第2實(shí)施例的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2是表示第2實(shí)施例的偏振片、相位差板及液晶單元的研磨方向的關(guān)系的說(shuō)明圖及表示該時(shí)的液晶裝置的驅(qū)動(dòng)電壓-反射率R/透射率T特性的特性圖。
圖3是表示本發(fā)明的液晶裝置的第3實(shí)施例的第2透明襯底上的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略放大斷面圖。
圖4是表示本發(fā)明的液晶裝置的第4實(shí)施例的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。
圖5a是表示本發(fā)明的液晶裝置的第5實(shí)施例的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。
圖5b是表示本發(fā)明的液晶裝置的第5實(shí)施例的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略俯視圖。
圖6是表示本發(fā)明的液晶裝置的第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的一例的俯視圖。
圖7是表示第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的另一例的俯視圖。
圖8是表示第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的另一例的俯視圖。
圖9是表示第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的另一例的俯視圖。
圖10是表示第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的另一例的俯視圖。
圖11是表示第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的另一例的俯視圖。
圖12是表示第6實(shí)施例的開有狹縫的反射電極的另一例的俯視圖。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第7和第9實(shí)施例的襯底間中央部的液晶定向方向的概念圖。
圖14是表示本發(fā)明第8實(shí)施例的液晶裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。
圖15是表示第8實(shí)施例的反射電極的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖16是表示第8實(shí)施例的反射電極的另一具體結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖17是表示第8實(shí)施例的反射電極的另一具體結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖18是表示第8實(shí)施例的反射電極的變形例的俯視圖。
圖19是表示本發(fā)明第9實(shí)施例的當(dāng)角度φ改變時(shí)的反射型顯示中的對(duì)比度及透射型顯示中的對(duì)比度的圖表。
圖20是表示第9實(shí)施例的當(dāng)角度φ改變時(shí)的反射型顯示中的對(duì)比度及透射型顯示中的對(duì)比度的圖表。
圖21a是在本發(fā)明第10實(shí)施例中示意地將TFD驅(qū)動(dòng)元件與象素電極等一起表示的俯視圖。
圖21b是圖21a的B-B’斷面圖。
圖22是在第10實(shí)施例中將液晶元件與驅(qū)動(dòng)電路一起表示的等效電路圖。
圖23是示意地表示第10實(shí)施例的液晶元件的局部剖視斜視圖。
圖24是本發(fā)明第11實(shí)施例的構(gòu)成液晶裝置圖象顯示區(qū)域的按矩陣狀形成的多個(gè)象素中的各種元件、配線等的等效電路圖。
圖25是第11實(shí)施例的形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、象素電極等的透明襯底的多個(gè)鄰接象素群的俯視圖。
圖26是圖25的C-C’斷面圖。
圖27是表示第1～第5實(shí)施例中濾色器的每個(gè)著色層的光透射率的曲線圖。
圖28是本發(fā)明第12實(shí)施例的各種電子設(shè)備的簡(jiǎn)略斜視圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，根據(jù)附圖按每個(gè)實(shí)施例說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)。
(第1實(shí)施例)參照?qǐng)D1a和圖1b說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第1實(shí)施例。圖1a是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖，圖1b是圖1a所示第1實(shí)施例的簡(jiǎn)略俯視圖。在圖1b中，為易于看清電極配置，省略了圖1a中示出的濾色器及黑底層，此外，為說(shuō)明方便，也僅示出縱橫的3個(gè)條形的電極，但在實(shí)際的液晶裝置中設(shè)有數(shù)量非常多的條形電極。第1實(shí)施例，基本上涉及的是簡(jiǎn)單矩陣型液晶顯示裝置，但也可以按照同樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源矩陣型裝置或另外的分段型裝置、及其他液晶裝置。
如圖1a和圖1b所示，在第1實(shí)施例中，形成周框狀密封材料4將液晶層3密封在2個(gè)透明襯底1和2之間的液晶單元。液晶層3，由具有規(guī)定扭轉(zhuǎn)角的向列液晶構(gòu)成。在前透明襯底1的內(nèi)表面上形成濾色器5，在該濾色器5上，按規(guī)定圖案配置著R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三色的著色層。在濾色器5的表面上，覆蓋著透明的保護(hù)膜10，在保護(hù)膜10的表面上，由ITO(Indium Tin Oxide銦、錫氧化物)膜等形成多個(gè)條形的透明電極6。在透明電極6的表面上，形成定向膜9，并按規(guī)定方向進(jìn)行研磨處理。
另一方面，在后透明襯底2的內(nèi)表面上，以與上述透明電極6交差的形式配置著多個(gè)在上述濾色器5的每個(gè)著色層形成的條形反射電極7。在備有TFD元件或TFT元件的有源矩陣型裝置的情況下，各反射電極7，按矩形形狀形成，并通過(guò)有源元件與配線連接。該反射電極7，由Cr或Al等形成，其表面用作反射從透明襯底1一側(cè)入射的光的反射面。在反射電極7的表面上，形成與上述相同的定向膜19。在反射電極7上設(shè)有多個(gè)直徑2μm的開口部7b(參照?qǐng)D1b)，開口部7b的總面積，以相對(duì)于反射電極7的總面積的大約10％的比例設(shè)置。
偏振片11配置在前透明襯底1的外表面上，在偏振片11與透明電極1之間，配置著相位差板13。此外，在液晶單元的后面，在透明襯底2的背后配置相位差板14，在該相位差板14的背后，配置著偏振片12。并且，在偏振片12的后面，配置著背照燈15，該背照燈15具有發(fā)出白色光的熒光管15a及備有沿著該熒光管15a的入射端面的導(dǎo)光板15b。導(dǎo)光板15b，是在整個(gè)背面形成用于散射的粗糙面或形成了散射用印刷層的丙烯酸類樹脂等透明體，在結(jié)構(gòu)上，以其端面接受作為光源的熒光管15a的光，并從圖中的上表面射出基本均勻的光。作為其他的背照燈，可以采用LED(發(fā)光二極管)或EL(場(chǎng)致發(fā)光)等。
在第1實(shí)施例中，為防止在透射型顯示時(shí)從各反射電極7之間的區(qū)域7a漏光，以使平面大致對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置著在濾色器5的各著色層之間形成的作為遮光部的黑底層5a。黑底層5a，覆蓋Cr層或由感光性黑色樹脂形成。
以下，說(shuō)明按如上所述方式構(gòu)成的第1實(shí)施例的動(dòng)作。
首先，說(shuō)明反射型顯示。外來(lái)光，分別透過(guò)圖1中的偏振片11、相位差板13、濾色器5，在通過(guò)液晶層3后，由反射電極7反射，并再次從偏振片11射出。這時(shí)，根據(jù)對(duì)液晶層3的施加電壓，控制偏振片11的透過(guò)(亮狀態(tài))和吸收(暗狀態(tài))以及兩者中間的亮度。
其次，說(shuō)明透射型顯示。來(lái)自背照燈15的光，由偏振片12及相位差板14變成規(guī)定的偏振光，并由反射電極7的開口部7b導(dǎo)入液晶層3，在通過(guò)液晶層3后，分別透過(guò)濾色器5、相位差板13。這時(shí)，根據(jù)對(duì)液晶層3的施加電壓，控制偏振片11的透過(guò)(亮狀態(tài))和吸收(暗狀態(tài))以及兩者中間的亮度。
按照上述的本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不存在重影或顯示模糊的彩色液晶裝置。
特別是，在第1實(shí)施例中，備有作為第1偏振片一例的偏振片11和作為第1相位差板一例的相位差板13及作為第2偏振片一例的偏振片12和作為第2相位差板一例的相位差板14，所以，在反射型顯示和透射型顯示中都能利用偏振片11和偏振片12進(jìn)行良好的顯示控制。而且，可以由相位差板13減低反射型顯示時(shí)因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響(即，用相位差板13實(shí)現(xiàn)反射型顯示時(shí)的顯示最佳化)，同時(shí)由相位差板14減低透射型顯示時(shí)因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色等對(duì)色調(diào)的影響(即，在用相位差板13實(shí)現(xiàn)了反射型顯示時(shí)的顯示最佳化的條件下，進(jìn)一步，用相位差板14實(shí)現(xiàn)透射型顯示時(shí)的顯示最佳化)。在本實(shí)施例中，對(duì)相位差板13和14各采用了1個(gè)，但也可以根據(jù)液晶單元的著色補(bǔ)償或視角補(bǔ)償而在各個(gè)位置上配置多個(gè)相位差板。如果采用多個(gè)相位差板，則更容易進(jìn)行著色補(bǔ)償或視角補(bǔ)償?shù)淖罴鸦?br> 另外，在第1實(shí)施例中，設(shè)在反射電極7上的開口部7b，例如由有規(guī)則地配置在反射電極7的表面上的正方形微細(xì)開口或長(zhǎng)方形狹縫等構(gòu)成，或由散布在反射電極7上的針孔缺陷、凹入缺陷等微細(xì)的缺陷部構(gòu)成，在該部分，光可透過(guò)反射電極7。關(guān)于這種開口部7b的結(jié)構(gòu)，將在后面的第6實(shí)施例～第8實(shí)施例(參照?qǐng)D7～圖11)中詳細(xì)說(shuō)明，所以，這里將其詳細(xì)說(shuō)明省略。
另外，在第1實(shí)施例中，使光從背照燈15通過(guò)設(shè)在反射電極7上的開口部7b導(dǎo)入，從而進(jìn)行透射型顯示，但是，對(duì)于使光通過(guò)反射電極7的間隙7a導(dǎo)入而進(jìn)行透射型顯示的結(jié)構(gòu)(參照后文所述的第13實(shí)施例)，在反射型顯示和透射型顯示中也都能利用偏振片11和相位差板13及偏振片12和相位差板14進(jìn)行良好的顯示控制。同時(shí)，同樣可以取得減低因光的波長(zhǎng)分散而引起的著色的效果。
(第2實(shí)施例)參照?qǐng)D1a和圖1b說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第2實(shí)施例。即，第2實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，與第1實(shí)施例相同，第2實(shí)施例，是對(duì)第1實(shí)施例中的液晶、反射電極、定向膜及偏振片的材質(zhì)或特性進(jìn)行了具體限定的實(shí)施例。此外，第2實(shí)施例，基本上涉及的是簡(jiǎn)單矩陣型液晶顯示裝置，但也可以按照同樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源矩陣型裝置或另外的分段型裝置、及其他液晶裝置。
特別是，在圖1a和圖1b所示的第2實(shí)施例中，對(duì)在透明電極6的表面上形成的定向膜9，按規(guī)定方向進(jìn)行研磨處理，通過(guò)該研磨處理，使液晶層3的液晶分子在研磨方向具有大約85度的預(yù)傾斜角。在反射電極7的表面上，形成與上述相同的定向膜19，但對(duì)該定向膜19不進(jìn)行研磨處理。作為反射電極7，采用以25nm的厚度濺射了添加了1.0重量％的Nd的Al的金屬膜，該Al采用95重量％以上的材料，且將其膜厚設(shè)定在10nm以上、40nm以下。在上述第1實(shí)施例中，也可以使用這樣的反射電極7。特別是，作為相位差板13和14，分別采用1/4波阻片。
另外，特別是，在第2實(shí)施例中，如圖2(a)所示，將偏振片11和偏振片12的透射軸P1、P2設(shè)定為相同方向。將相位差板(即1/4波阻片)13和14的滯后軸C1和C2的方向，分別設(shè)定為相對(duì)于兩個(gè)偏振片11和12的透射軸P1和P2順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)θ＝45度后的方向。透明襯底1的內(nèi)表面上的定向膜9的研磨處理的方向R1，也按與相位差板(即1/4波阻片)13和14的滯后軸C1和C2的方向一致的方向進(jìn)行。該研磨方向R1，規(guī)定著液晶層3在施加電場(chǎng)時(shí)的傾斜方向。對(duì)液晶層3，采用了介質(zhì)各向異性為負(fù)的向列液晶。
圖2(b)示出按如上所述方式構(gòu)成的第2實(shí)施例中的反射型顯示時(shí)的反射率R的驅(qū)動(dòng)電壓特性、及透射型顯示時(shí)的透射率T的驅(qū)動(dòng)電壓特性。在這種情況下，不施加電壓時(shí)的顯示，為暗(黑)狀態(tài)。即，按照正常黑色模式驅(qū)動(dòng)該液晶裝置。如按這種方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，則可以抑制液晶未被驅(qū)動(dòng)時(shí)從反射電極7的間隙7a的漏光或不需要的反射光，所以，就沒(méi)有形成黑底層5a的必要了。
以下，說(shuō)明按如上方式構(gòu)成的第2實(shí)施例的動(dòng)作。
首先，說(shuō)明反射型顯示。外來(lái)光，分別透過(guò)圖1中的偏振片11、相位差板13、濾色器5，在通過(guò)液晶層3后，由反射電極7反射，并再次從偏振片11射出。這時(shí)，根據(jù)對(duì)液晶層3的施加電壓，控制偏振片11的透過(guò)(亮狀態(tài))和吸收(暗狀態(tài))以及兩者中間的亮度。
其次，說(shuō)明透射型顯示。來(lái)自背照燈15的光，由偏振片12及相位差板14變成規(guī)定的偏振光(圓偏振光、橢圓偏振光或直線偏振光)，并由反射電極7的開口部7b導(dǎo)入液晶層3，在通過(guò)液晶層3后，分別透過(guò)濾色器5、相位差板13。這時(shí)，根據(jù)對(duì)液晶層3的施加電壓，控制偏振片11的透過(guò)(亮狀態(tài))和吸收(暗狀態(tài))及其中間的亮度。
按照如上所述的本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不存在重影或顯示模糊的彩色液晶裝置。
(第3實(shí)施例)參照?qǐng)D3說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第3實(shí)施例。圖3是表示第3實(shí)施例中在第2透明襯底2的內(nèi)表面上形成的結(jié)構(gòu)的放大斷面圖。
如圖3所示，第3實(shí)施例，與第1實(shí)施例比較，備有反射電極17，代替了反射電極7，其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同。此外，第3實(shí)施例，基本上涉及的是簡(jiǎn)單矩陣型液晶顯示裝置，但也可以按照同樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源矩陣型裝置或另外的分段型裝置、及其他液晶裝置。
即，在第3實(shí)施例中，反射電極17，例如，具有高低差約為0，8μm的凹凸。由凹凸不平而使反射電極17失去鏡面感，并可以顯現(xiàn)為散射面(白色面)。此外，通過(guò)由凹凸不平引起的散射，可以進(jìn)行寬視角顯示。
以下，說(shuō)明反射電極17的制造方法。
反射電極17，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等在圖1所示的透明襯底2的內(nèi)表面上涂布感光性抗蝕劑，并通過(guò)具有微細(xì)開口部的掩模以經(jīng)過(guò)調(diào)整的光量進(jìn)行曝光。然后，根據(jù)需要進(jìn)行感光性抗蝕劑的燒成并進(jìn)行顯影。通過(guò)顯影有選擇地將與掩模的開口部對(duì)應(yīng)的部分除去后，形成具有如圖所示的波狀斷面形狀的支承層16。這里，通過(guò)上述光刻工序僅將與掩模的開口部對(duì)應(yīng)的部分除去、或僅保留與掩模的開口部對(duì)應(yīng)的部分，然后，通過(guò)蝕刻或加熱對(duì)凹凸形狀進(jìn)行精細(xì)加工，即可形成如圖所示的支承層16的波狀斷面形狀，此外，也可以在已形成的上述支承層的表面上進(jìn)一步層疊另外的層，以便更加光滑地形成表面。
接著，通過(guò)蒸鍍、濺射等在支承層16的表面上覆蓋薄膜狀的金屬，從而形成具有反射面的反射電極17。作為金屬，可采用Al、CrAg、Au等。反射電極17，形成和呈現(xiàn)隨著支承層16的表面波狀凹凸起伏的形狀，整個(gè)表面變得粗糙化。然后，根據(jù)需要覆蓋由透明樹脂構(gòu)成的平坦膜18，再在其上層疊定向膜19。
由于備有如上所述的反射電極17，在進(jìn)行反射型顯示時(shí)，可以防止外來(lái)光通過(guò)直接反射映入，所以能夠提高可視性而不減低顯示的亮度。
在這種情況下，也可以在形成與反射電極17形狀相同的反射層后，再形成透明電極。如果按這種方式由反射層和透明電極的層疊體構(gòu)成反射電極并使反射層具有反射外來(lái)光的功能、且使透明電極具有施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓的功能，則可以得到構(gòu)成具有凹凸表面的反射電極的半透反射層。
(第4實(shí)施例)參照?qǐng)D4說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第4實(shí)施例。圖4是表示本發(fā)明第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。對(duì)圖4中與圖1a所示第1實(shí)施例相同的構(gòu)成要素標(biāo)以相同的參照符號(hào)，其說(shuō)明省略。
如圖4所示，在第4實(shí)施例中，除與第1實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)外，還在相位差板13與透明襯底1之間配置了一個(gè)透射型光漫射板21。作為光漫射板21，可采用將折射率不同的透明粒子分散到丙烯酸類樹脂等透明襯底中的內(nèi)部漫射型式、或使透明襯底的表面粗糙化(形成粗糙面)的表面漫射型式。其他結(jié)構(gòu)，與第1實(shí)施例相同。
利用光漫射板21，在進(jìn)行反射型顯示時(shí)，也可以防止外來(lái)光通過(guò)反射電極7的直接反射映入，因而能提高可視性。光漫射板21，只要配置在反射層的前面，則其使用并不限定于圖4所示的配置，也可以在反射電極或反射層的表面上以光漫射層的形式形成。
(第5實(shí)施例)參照?qǐng)D5a和圖5b說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第5實(shí)施例。圖5a是表示本發(fā)明第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。圖5b是圖5a所示第5實(shí)施例的簡(jiǎn)略俯視圖。在圖5b中，為易于看清電極配置，省略了圖5a中示出的濾色器及黑底層，此外，為說(shuō)明方便，也僅示出縱橫的3個(gè)條形的電極，但在實(shí)際的液晶裝置中設(shè)有數(shù)量非常多的條形電極。對(duì)圖5a和圖5b中與圖1a和圖1b所示第1實(shí)施例相同的構(gòu)成要素標(biāo)以相同的參照符號(hào)，其說(shuō)明省略。此外，第5實(shí)施例，基本上涉及的是簡(jiǎn)單矩陣型液晶顯示裝置，但也可以按照同樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源矩陣型裝置或另外的分段型裝置、及其他液晶裝置。
如圖5a和圖5b所示，在第5實(shí)施例中，與第1實(shí)施例比較，其不同之處在于，代替反射電極7，設(shè)置了形成多個(gè)微細(xì)的細(xì)孔17’a的反射電極17’，其他結(jié)構(gòu)相同。在進(jìn)行透射型顯示時(shí)，借助微細(xì)的細(xì)孔17’a使來(lái)自背照燈15的光透過(guò)反射電極17’，從而使液晶顯示為可視狀態(tài)。細(xì)孔17’a可以用如下方法形成，即，在通過(guò)蒸鍍或?yàn)R射等形成反射電極17’后，用光刻法形成備有開口部的抗蝕層，然后，通過(guò)蝕刻等形成。
在第5實(shí)施例中，在進(jìn)行透射型顯示時(shí)，可以利用細(xì)孔17’a提高顯示的亮度，同時(shí)，與第3實(shí)施例一樣，在進(jìn)行反射型顯示時(shí)可以防止外來(lái)光的映入。
(第6實(shí)施例)參照?qǐng)D6～圖12說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第6實(shí)施例。第6實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，與第1實(shí)施例相同，第6實(shí)施例，是對(duì)第1實(shí)施例中的反射電極7結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體限定的實(shí)施例。圖6～圖12是分別表示開有各種狹縫的反射電極的俯視圖。此外，第6實(shí)施例，基本上涉及的是簡(jiǎn)單矩陣型液晶顯示裝置，但也可以按照同樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源矩陣型裝置或另外的分段型裝置、及其他液晶裝置。
特別是，在圖6所示的第6實(shí)施例中，在透明襯底1(參照?qǐng)D1)的內(nèi)表面上，按長(zhǎng)條形形成多個(gè)作為透明電極6一例的用作掃描線的透明電極801。在透明襯底2(參照?qǐng)D1)的內(nèi)表面上，形成作為反射電極7一例的用作數(shù)據(jù)線的反射電極802。在反射電極(數(shù)據(jù)線)802上，設(shè)置著作為開口部7b一例的狹縫803。由分配用于R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的各反射電極802與1個(gè)透明電極801重合的區(qū)域構(gòu)成1個(gè)象點(diǎn)，并由鄰接的RGB的3個(gè)象點(diǎn)構(gòu)成1個(gè)大致成正方形的象素。對(duì)各反射電極802，在每個(gè)象點(diǎn)上開有4個(gè)狹縫803。
特別是，在第6實(shí)施例中，由于在反射電極802上開有長(zhǎng)方形的狹縫803，所以，狹縫803的短邊803a的(其襯底內(nèi)的分量與狹縫803的縱向平行的)傾斜電場(chǎng)，隨著狹縫803的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度而減弱。即，狹縫附近的液晶分子的運(yùn)動(dòng)受狹縫803的長(zhǎng)邊803b的(其襯底內(nèi)的分量與狹縫803的縱向正交的)傾斜電場(chǎng)支配。因此，可以減低因狹縫803的短邊803a的傾斜電場(chǎng)與狹縫803的長(zhǎng)邊803b的傾斜電場(chǎng)不一致引起的液晶定向不良，因而可以減低作為整體由狹縫803的長(zhǎng)邊803b的傾斜電場(chǎng)引起的液晶定向不良，此外，還可以進(jìn)一步將狹縫803的長(zhǎng)邊803b的傾斜電場(chǎng)有效地用于液晶的驅(qū)動(dòng)。
其結(jié)果是，按照第6實(shí)施例，可以減少顯示缺陷，同時(shí)可以降低液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓，因而還可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，如果僅對(duì)狹縫803的長(zhǎng)邊803b的傾斜電場(chǎng)采取相應(yīng)的對(duì)策而無(wú)需考慮狹縫803的短邊803a的傾斜電場(chǎng)，則可以使作為整體由傾斜電場(chǎng)引起的液晶定向不良進(jìn)一步減低，或如果能有效地利用狹縫803的長(zhǎng)邊803b的傾斜電場(chǎng)，則作為整體可以實(shí)現(xiàn)對(duì)由狹縫803引起的傾斜電場(chǎng)的有效利用。
這種長(zhǎng)方形的狹縫803，可以很容易地通過(guò)采用抗蝕劑的光刻/顯影工序/剝離工序制作。即，在形成反射電極802時(shí)可以同時(shí)形成狹縫803。狹縫803的寬度，最好是在0.01μm以上、20μm以下。更為理想的是在4μm以下。因此，由于觀察者很難辨識(shí)這樣的結(jié)構(gòu)，所以能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)反射型顯示和透射型顯示而不會(huì)因設(shè)置狹縫803而造成顯示質(zhì)量的惡化。此外，在形成狹縫803時(shí)其相對(duì)于反射電極802的面積比最好是在5％以上、30％以下。按照這種結(jié)構(gòu)，可以抑制反射型顯示時(shí)的亮度降低，同時(shí)，可以由通過(guò)反射電極802的狹縫803導(dǎo)入液晶層的光實(shí)現(xiàn)透射型顯示。
特別是，在第6實(shí)施例中，反射電極802，以規(guī)定間隙按條形形成多個(gè)電極，狹縫803，沿反射電極802的縱向(即圖6中的縱向)延伸。因此，如果對(duì)由狹縫803引起的傾斜電場(chǎng)進(jìn)行處理，則同時(shí)也就可以對(duì)由反射電極802的間隙802b引起的傾斜電場(chǎng)進(jìn)行處理。此外，在形成反射電極802時(shí)可以很容易地形成狹縫803，同時(shí)此時(shí)所需的光刻掩模的設(shè)計(jì)也隨之變得簡(jiǎn)單了。更具體地說(shuō)，無(wú)需專門設(shè)定形成狹縫803的工序，只要使形成反射電極802的掩模還包括狹縫803的圖案即可。
另外，在第6實(shí)施例中，狹縫803，延伸到與透明電極801的間隙801b相對(duì)的位置。因此，以較大的距離相對(duì)配置的限定著狹縫803的短邊803a的反射電極802的邊緣部，位于透明電極801的間隙801b、即位于在透明電極801與反射電極802之間施加電壓的區(qū)域之外的位置，所以，可以極為顯著地減低由引起液晶定向不良的狹縫803的短邊803a的傾斜電場(chǎng)所造成的影響。
從以上的觀點(diǎn)考慮，作為第6實(shí)施例的變形例，如圖7所示，狹縫803，可以延伸跨過(guò)多個(gè)象素，進(jìn)一步，也可以延伸到圖象顯示區(qū)域之外。按照這種結(jié)構(gòu)，以較大距離相對(duì)配置的限定著狹縫803的短邊803a(在圖7中未示出)的反射電極802的邊緣部，在每個(gè)象素上或圖象顯示區(qū)域內(nèi)都不存在，因而可以極為顯著地減低由引起液晶定向不良的狹縫803的短邊803a的傾斜電場(chǎng)所造成的影響。
另外，作為第6實(shí)施例中的長(zhǎng)方形狹縫803的變形例，例如，可以考慮如圖8所示的每個(gè)象點(diǎn)上的2個(gè)狹縫803、如圖9所示的縱向與反射電極702成直角(即，與透明電極701平行)的每個(gè)象點(diǎn)上的2個(gè)狹縫703、如圖10所示的縱向與反射電極902成傾斜狀態(tài)(即，與透明電極901成傾斜狀態(tài))的每個(gè)象點(diǎn)上的1個(gè)狹縫903、如圖11所示的由縱向與反射電極1002平行和正交(即，與透明電極1001平行和正交)的聯(lián)接多個(gè)長(zhǎng)方形狹縫而成的狹縫1003等。
另外，在第6實(shí)施例中，如圖12所示，在結(jié)構(gòu)上也可以使在反射電極1201上形成的狹縫1202的寬度與反射電極1201的間隙(象點(diǎn)間的區(qū)域)1203大體上相等。即，當(dāng)設(shè)間隙1203的寬度為L(zhǎng)1、狹縫1202的寬度為L(zhǎng)2時(shí)，如近似地使L1＝L2，則光刻掩模的設(shè)計(jì)不需要高的精度，因而可以使其設(shè)計(jì)變得更加容易。此外，幾乎不存在因設(shè)置狹縫1202而造成的成本提高。
另外，在第6實(shí)施例中，與第2～第4實(shí)施例一樣，也可以按正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、或設(shè)置散射板、或使反射電極凹凸不平。而當(dāng)以正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以不設(shè)黑底層5a。
(第7實(shí)施例)參照?qǐng)D13及圖6～圖10說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第7實(shí)施例。
在第7實(shí)施例中，在與第6實(shí)施例同樣的液晶裝置中注重于夾持在2個(gè)透明襯底之間的液晶層的中央部液晶分子的定向方向。
首先，圖13是用于說(shuō)明襯底間中央部的液晶分子的定向方向的簡(jiǎn)略縱斷面圖。在2個(gè)襯底501、502之間使液晶503為規(guī)定的扭轉(zhuǎn)定向狀態(tài)。這時(shí)，將大致上位于襯底間中央部的液晶分子504的分子長(zhǎng)軸方向定義為定向方向505。
在第7實(shí)施例中，如上述圖6所示，當(dāng)在反射電極(數(shù)據(jù)線)802與透明電極(掃描線)801之間產(chǎn)生電位差時(shí)，長(zhǎng)方形狹縫803上的液晶發(fā)生傾斜電場(chǎng)，并由該傾斜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)狹縫803上的液晶，從而可以進(jìn)行透射型顯示。這里，如圖6中所示，將反射電極802的狹縫803的縱向(圖6中的y方向)與上述襯底間中央部的液晶分子的定向方向804所成的角度定義為ξ。在-90°≤ξ≤-60°和60°≤ξ≤90°的范圍上，將發(fā)生由反向傾斜區(qū)域引起的顯示缺陷(旋轉(zhuǎn)位移)，因而不能進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。其原因是，由于襯底間中央部的液晶分子的定向方向與反射電極的縱向接近于正交狀態(tài)，所以出現(xiàn)了傾斜區(qū)域。因在上述范圍內(nèi)發(fā)生顯示缺陷，所以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓升高。在-60°≤ξ≤+60°的范圍內(nèi)，可以避免由反向傾斜區(qū)域引起的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷，因而可以進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。此外，由于很少發(fā)生顯示缺陷，所以能夠使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，在-30°≤ξ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
另外，在圖7和圖8中作為第6實(shí)施例的變形例示出的長(zhǎng)方形狹縫803的情況下，也與圖6的情況一樣，其縱向與反射電極802平行，同樣，在-60°≤ξ≤+60°的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。特別是，在-30°≤ξ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
另外，在圖9和圖10中作為第6實(shí)施例的變形例分別示出的長(zhǎng)方形狹縫703及903的情況下，在將反射電極702的狹縫703的縱向(圖中的X方向)與上述襯底間中央部的液晶分子的定向方向704所成的角度定義為ξ、并將反射電極902的狹縫903的縱向904與上述襯底間中央部的液晶分子的定向方向905所成的角度定義為ξ時(shí)，角度ξ在-60°以上、+60°以下，也是理想的范圍，特別是，在-30°≤ξ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
以上在第7實(shí)施例中說(shuō)明的本發(fā)明的效果，在規(guī)定圖13的襯底502附近的液晶分子定向方向506的情況下，可以使其效果更為可靠。具體地說(shuō)，在將圖6中的下側(cè)襯底附近的液晶分子定向方向805與狹縫703的縱向(圖中的Y方向)所成的角度定義為δ時(shí)，-30°≤δ≤+30°是所希望的范圍。其原因是，在-30°≤δ≤+30°以外的范圍內(nèi)，襯底界面上的液晶分子將因傾斜電場(chǎng)的影響而發(fā)生反向傾斜，從而造成顯示缺陷。通過(guò)將角度δ限定在-30°以上、+30°以下，能夠降低液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓，因而可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，在-10°≤δ≤+10°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
同樣，在圖7～圖10所示的變形例中，在將下側(cè)襯底附近的液晶分子定向方向與狹縫的縱向所成的角度定義為δ時(shí)，通過(guò)將角度δ限定在-30°以上、+30°以下，也能降低液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓，因而可以降低液晶裝置的耗電量。在這種情況下，特別是，在-10°≤δ≤+10°的范圍內(nèi)，也可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
另外，在第6實(shí)施例中，與第2～第4實(shí)施例一樣，也可以按正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、或設(shè)置散射板、或使反射電極凹凸不平。而當(dāng)以正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以不設(shè)黑底層5a。
(第8實(shí)施例)參照?qǐng)D14～圖18說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第8實(shí)施例。圖14是表示本發(fā)明第8實(shí)施例的液晶裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略縱斷面圖。圖14中，對(duì)與圖1a所示第1實(shí)施例相同的構(gòu)成要素標(biāo)以相同的參照符號(hào)，其說(shuō)明省略。此外，圖15～圖17，是表示反射電極的具體結(jié)構(gòu)例的俯視圖，圖18是表示反射電極的變形例的俯視圖。
如圖14所示，在第8實(shí)施例中，與第1實(shí)施例相比，反射電極107，在結(jié)構(gòu)尺寸上比透明電極6小一圈兒。此外，在備有TFD元件或TFT元件的有源矩陣型裝置的情況下，各反射電極114，按矩形形狀形成，并通過(guò)有源元件與配線連接。其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同。
即，在第8實(shí)施例中，以比透明襯底1的內(nèi)表面的透明電極6小的面積在透明襯底2的內(nèi)表面上形成反射電極107，以便在結(jié)構(gòu)上能夠利用在兩個(gè)電極間產(chǎn)生的傾斜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)與不形成反射電極107的(因此能使來(lái)自背照燈15的光透過(guò)的)間隙部分107b相對(duì)的液晶層3的部分。
以下，說(shuō)明按如上所述方式構(gòu)成的第8實(shí)施例的動(dòng)作。
首先，說(shuō)明反射型顯示。外來(lái)光，分別透過(guò)圖14中的偏振片11、相位差板13、濾色器5，在通過(guò)液晶層3后，由反射電極107反射，并再次從偏振片11射出。這時(shí)，根據(jù)對(duì)液晶層3的施加電壓，控制偏振片11的透過(guò)(亮狀態(tài))和吸收(暗狀態(tài))以及兩者中間的亮度。
其次，說(shuō)明透射型顯示。來(lái)自背照燈15的光，由偏振片12及相位差板14變成規(guī)定的偏振光，并從不形成反射電極107的間隙部分107b導(dǎo)入液晶層3，在通過(guò)液晶層3后，分別透過(guò)濾色器5、相位差板13。這時(shí)，導(dǎo)入液晶層3的光，以大小不同的反射電極107與透明電極6形成的傾斜電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶層3，其結(jié)果是，根據(jù)對(duì)液晶層3的施加電壓，控制偏振片11的透過(guò)(亮狀態(tài))和吸收(暗狀態(tài))及兩者中間的亮度。
按照上述的本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不存在重影或顯示模糊的彩色液晶裝置。
在第8實(shí)施例中，將產(chǎn)生上述傾斜電場(chǎng)的透明電極6及反射電極107的具體結(jié)構(gòu)例示于圖15～圖17。
首先，圖15示出將本發(fā)明應(yīng)用于TFD有源矩陣液晶裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)例。在下側(cè)襯底的內(nèi)表面上形成掃描線202，進(jìn)一步，按照各個(gè)象點(diǎn)形成TFD元件203及反射電極204。在上側(cè)襯底的內(nèi)表面上形成作為數(shù)據(jù)線的透明電極201。特別是，在各象素上的面積比反射電極204大，并且在不形成反射電極204的相對(duì)區(qū)域也形成透明電極201。因此，當(dāng)施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，由反射電極204與透明電極201的電位差在不形成反射電極204的間隙部分205(反射電極204的邊緣部分)產(chǎn)生傾斜電場(chǎng)。利用該傾斜電場(chǎng)可以驅(qū)動(dòng)反射電極204附近的液晶并進(jìn)行透射型顯示。
圖16示出將本發(fā)明應(yīng)用于簡(jiǎn)單(無(wú)源)矩陣液晶裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)例。在下側(cè)襯底的內(nèi)表面上形成作為數(shù)據(jù)線的反射電極302。在上側(cè)襯底的內(nèi)表面上按長(zhǎng)條形形成多個(gè)作為掃描線的透明電極301。當(dāng)在反射電極302與透明電極301之間產(chǎn)生電位差時(shí)，在反射電極302的間隙即在上側(cè)襯底上形成了透明電極(掃描線)301的間隙部分303上發(fā)生傾斜電場(chǎng)，利用該傾斜電場(chǎng)可以驅(qū)動(dòng)與間隙部分303相對(duì)的液晶并進(jìn)行透射型顯示。
圖17示出將本發(fā)明應(yīng)用于TFT有源矩陣液晶裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)例。在下側(cè)襯底的內(nèi)表面上形成選通線403及信號(hào)線402，進(jìn)一步，按照各個(gè)象點(diǎn)形成TFT元件404及反射電極405。在上述襯底內(nèi)表面上形成作為公用電極(對(duì)置電極)的透明電極401，在各象點(diǎn)上的面積比反射電極405大，并且在不形成反射電極405的相對(duì)區(qū)域也形成透明電極401。因此，由反射電極405與透明電極401的電位差在不形成反射電極405的間隙部分406(反射電極405的邊緣部分)產(chǎn)生傾斜電場(chǎng)。利用該傾斜電場(chǎng)可以驅(qū)動(dòng)反射電極405附近的液晶并進(jìn)行透射型顯示。
另外，作為第8實(shí)施例的變形例，如圖18所示，可以在反射電極602上設(shè)置開口部603，并在與開口部603相對(duì)的區(qū)域也形成透明電極601。按照這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)在反射電極602與透明電極601之間產(chǎn)生電位差時(shí)，也發(fā)生傾斜電場(chǎng)，利用該傾斜電場(chǎng)可以驅(qū)動(dòng)開口部603的液晶并進(jìn)行透射型顯示。
另外，在第8實(shí)施例中，與第2～第4實(shí)施例一樣，也可以按正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、或設(shè)置散射板、或使反射電極凹凸不平。而當(dāng)以正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以不設(shè)黑底層5a。
(第9實(shí)施例)參照?qǐng)D13～圖17說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第9實(shí)施例。
在第9實(shí)施例中，在與圖13所示的第8實(shí)施例同樣的液晶裝置中注重于夾持在2個(gè)透明襯底之間的液晶層的中央部液晶分子的定向方向。
在第9實(shí)施例中，首先，當(dāng)采用圖15的電極配置時(shí)，如圖15中所示，將反射電極204的縱向(圖15中的Y方向)與上述襯底間中央部的液晶分子的定向方向206所成的角度定義為φ。在-90°≤φ≤-60°和60°≤φ≤90°的范圍上，將發(fā)生由反向傾斜區(qū)域引起的顯示缺陷(旋轉(zhuǎn)位移)，因而不能進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。其原因是，由于襯底間中央部的液晶分子的定向方向與反射電極的縱向接近于正交狀態(tài)，所以出現(xiàn)了傾斜區(qū)域。因在該范圍內(nèi)發(fā)生顯示缺陷，所以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓升高。
這里，在圖19的表中，給出當(dāng)將如上所述定義的φ改變時(shí)的反射型顯示中的對(duì)比度(即，白顯示時(shí)的反射率與黑顯示時(shí)的反射率的比值)及透射型顯示中的對(duì)比度(即，白顯示時(shí)的透射率與黑顯示時(shí)的透射率的比值)。在這種情況下，液晶模式為左旋255度。從圖19的表可以看出，為了使反射型顯示時(shí)的高質(zhì)量圖象顯示所需的對(duì)比度達(dá)到10以上、同時(shí)使透射型顯示時(shí)的高質(zhì)量圖象顯示所需的對(duì)比度達(dá)到5以上，必須滿足-60°≤φ≤+60°的條件。即，在-60°≤φ≤+60°的范圍內(nèi)，可以避免由反向傾斜區(qū)域引起的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷，因而可以進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。此外，由于很少發(fā)生顯示缺陷，所以能夠使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，在-30°≤φ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果，并以極高的對(duì)比度進(jìn)行高質(zhì)量的圖象顯示。
另外，當(dāng)采用圖16的電極配置時(shí)，如圖16中所示，將反射電極302的縱向(圖16中的Y方向)與上述襯底間中央部的液晶分子的定向方向304所成的角度定義為φ。在-90°≤φ≤-60°和60°≤φ≤90°的范圍上，將發(fā)生由反向傾斜區(qū)域引起的顯示缺陷(旋轉(zhuǎn)位移)，因而不能進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。其原因是，由于襯底間中央部的液晶分子的定向方向與反射電極的縱向接近于正交狀態(tài)，所以出現(xiàn)了傾斜區(qū)域。因在該范圍內(nèi)發(fā)生顯示缺陷，所以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓升高。在-60°≤φ≤+60°的范圍內(nèi)，可以避免由反向傾斜區(qū)域引起的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷，因而可以進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。此外，由于很少發(fā)生顯示缺陷，所以能夠使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，在-30°≤φ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
進(jìn)一步，當(dāng)采用圖17的電極配置時(shí)，如圖17中所示，將反射電極405的縱向(圖17中的Y方向)與上述襯底間中央部的液晶分子的定向方向407所成的角度定義為φ。在-90°≤φ≤-60°和60°≤φ≤90°的范圍上，將發(fā)生由反向傾斜區(qū)域引起的顯示缺陷(旋轉(zhuǎn)位移)，因而不能進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。其原因是，由于襯底間中央部的液晶分子的定向方向與反射電極的縱向接近于正交狀態(tài)，所以出現(xiàn)了傾斜區(qū)域。因在該范圍內(nèi)發(fā)生顯示缺陷，所以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓升高。在-60°≤φ≤+60°的范圍內(nèi)，可以避免由反向傾斜區(qū)域引起的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷，因而可以進(jìn)行明亮的高畫質(zhì)透射型顯示。此外，由于很少發(fā)生顯示缺陷，所以能夠使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，在-30°≤φ≤+30°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
在第9實(shí)施例中說(shuō)明的本發(fā)明的效果，在規(guī)定圖13的襯底502附近的液晶分子定向方向506的情況下，可以使其效果更為可靠。具體地說(shuō)，在將圖15中的下側(cè)襯底(TFD襯底)附近的液晶分子定向方向207與反射電極204的縱向所成的角度定義為φ時(shí)，-30°≤φ≤+30°是所希望的范圍。其原因是，在-30°≤φ≤+30°以外的范圍上，襯底界面上的液晶分子將因傾斜電場(chǎng)的影響而發(fā)生反向傾斜，從而造成顯示缺陷。
這里，在圖20的表中，給出當(dāng)按如上所述定義的φ改變時(shí)的反射型顯示中的對(duì)比度(即，白顯示時(shí)的反射率與黑顯示時(shí)的反射率的比值)及透射型顯示中的對(duì)比度(即，白顯示時(shí)的透射率與黑顯示時(shí)的透射率的比值)。在這種情況下，液晶模式為左旋70度。從圖20的表可以看出，為了使反射型顯示時(shí)的高質(zhì)量圖象顯示所需的對(duì)比度達(dá)到10以上、同時(shí)使透射型顯示時(shí)的高質(zhì)量圖象顯示所需的對(duì)比度達(dá)到5以上，必須滿足-30°≤φ≤+30°的條件。即，在-30°≤φ≤+30°的范圍內(nèi)，襯底界面上的液晶分子幾乎不可能因傾斜電場(chǎng)的影響而發(fā)生反向傾斜，因而幾乎不發(fā)生顯示缺陷。同樣，當(dāng)圖16和圖17中的下側(cè)襯底附近的液晶分子定向方向305及408與反射電極302及405的縱向所成的角度φ分別在-30°以上、+30°以下時(shí)，可以避免由反向傾斜區(qū)域引起的旋轉(zhuǎn)位移等顯示缺陷。因此，可以使液晶驅(qū)動(dòng)時(shí)的閾值電壓降低，因而可以降低液晶裝置的耗電量。特別是，在-10°≤φ≤+10°的范圍內(nèi)，可以最大限度發(fā)揮上述的效果。
另外，在第9實(shí)施例中，與第2～第4實(shí)施例一樣，也可以按正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、或設(shè)置散射板、或使反射電極凹凸不平。而當(dāng)以正常黑色模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以不設(shè)黑底層5a。
(第10實(shí)施例)參照?qǐng)D21a～圖23說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第10實(shí)施例。第10實(shí)施例，是適當(dāng)?shù)貞?yīng)用本發(fā)明的TFD有源矩陣液晶裝置的實(shí)施例。
首先，參照?qǐng)D21a和圖21b說(shuō)明作為在本實(shí)施例中使用的2端子型非線性元件一例的TFD驅(qū)動(dòng)元件附近的結(jié)構(gòu)。這里，圖21a是示意地將TFD驅(qū)動(dòng)元件與象素電極等一起表示的俯視圖。圖21b是圖21a的B-B’斷面圖。在圖21b中，為了使各層或各構(gòu)件的大小達(dá)到可以看清楚的程度，對(duì)各層或各個(gè)構(gòu)件采用了不同的縮小比例尺。
在圖21a和圖21b中，TFD驅(qū)動(dòng)元件40，以在透明襯底2上形成的絕緣膜41為基底而在其上形成，從絕緣膜41側(cè)起按順序由第1金屬膜42、絕緣層44及第2金屬膜46構(gòu)成，并具有TFD(薄膜二極管)結(jié)構(gòu)或MIN結(jié)構(gòu)(金屬-絕緣體-金屬結(jié)構(gòu))。并且，TFD驅(qū)動(dòng)元件40的第1金屬膜42，與在透明襯底2上形成的掃描線61連接，第2金屬膜46，與作為反射電極的另一例的由導(dǎo)電性反射膜構(gòu)成的象素電極62連接。此外，在透明襯底2上也可以代替掃描線而形成數(shù)據(jù)線(如后文所述)，并與象素電極62連接，掃描線61則可以設(shè)置在對(duì)置襯底一側(cè)。
透明襯底2，例如由玻璃、塑料等具有絕緣性和透明性的襯底構(gòu)成。作為基底的絕緣膜41，例如由氧化鉭構(gòu)成。但是，形成絕緣膜41的主要目的在于，通在淀積第2金屬膜46等后進(jìn)行的熱處理，防止第1金屬膜42從基底剝離及防止雜質(zhì)從基底擴(kuò)散到第1金屬膜42內(nèi)。因此，當(dāng)用例如石英襯底等具有優(yōu)良耐熱性和純度的襯底構(gòu)成透明襯底2從而不會(huì)發(fā)生上述剝離或雜質(zhì)擴(kuò)散的問(wèn)題時(shí)，可以將絕緣膜41省去。第1金屬膜42，由導(dǎo)電性金屬薄膜構(gòu)成，例如由鉭單體或鉭合金構(gòu)成。絕緣膜44，例如由通過(guò)使第1金屬膜42的表面在化成液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化而形成的氧化膜構(gòu)成。第2金屬膜46，由導(dǎo)電性金屬薄膜構(gòu)成，例如由鉻單體或鉻合金構(gòu)成。
特別是，在本實(shí)施例中，象素電極62，在結(jié)構(gòu)上，設(shè)有如以上各實(shí)施例所述的長(zhǎng)方形或正方形的狹縫、微細(xì)的開口等使光透過(guò)的區(qū)域，或在各象素上以比對(duì)置襯底上的透明電極小的面積形成，以使光可以從其間隙透過(guò)。
另外，在象素電極62、TFD驅(qū)動(dòng)元件40、掃描線61等的面向液晶的一側(cè)(圖中上側(cè)表面)，設(shè)有透明絕緣膜29，在其上設(shè)置著例如由聚酰亞胺薄膜等有機(jī)薄膜構(gòu)成的進(jìn)行過(guò)研磨處理等規(guī)定的定向處理的定向膜19。
以上，說(shuō)明了作為2端子型非線性元件的TFD驅(qū)動(dòng)元件的幾個(gè)例子，但在本實(shí)施例的反射型液晶裝置中也可以應(yīng)用ZnO(氧化鋅)變阻器、MSI(金屬半導(dǎo)體)驅(qū)動(dòng)元件、RD(環(huán)形二極管)等具有雙向二極管特性的2端子型非線性元件。
以下，參照?qǐng)D22和圖23說(shuō)明在結(jié)構(gòu)上備有按如上方式構(gòu)成的TFD驅(qū)動(dòng)元件的第10實(shí)施例即TFD有源驅(qū)動(dòng)方式的半透反射型液晶裝置的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。這里，圖22是將液晶元件與驅(qū)動(dòng)電路一起顯示的等效電路圖，圖23是示意地表示液晶元件的局部剖視斜視圖。
在圖22中，在TFD有源驅(qū)動(dòng)方式的半透反射型液晶裝置內(nèi)，配置在透明襯底2上的多條掃描線61，與構(gòu)成掃描線驅(qū)動(dòng)電路一例的Y驅(qū)動(dòng)電路100連接，配置在其對(duì)置襯底上的多條數(shù)據(jù)線60，與構(gòu)成數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路一例的X驅(qū)動(dòng)電路110連接。此外，Y驅(qū)動(dòng)電路100及X驅(qū)動(dòng)電路110，可以在透明襯底2或其對(duì)置襯底上形成，在這種情況下，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)裝式半透反射型液晶裝置。或者，Y驅(qū)動(dòng)電路100及X驅(qū)動(dòng)電路110，也可以由與半透反射型液晶裝置分開設(shè)置的外部IC構(gòu)成，并經(jīng)規(guī)定的配線與掃描線61及數(shù)據(jù)線60連接，在這種情況下，構(gòu)成不含驅(qū)動(dòng)電路的半透反射型液晶裝置。
在矩陣狀的各象素區(qū)域內(nèi)，掃描線60，與TFD驅(qū)動(dòng)元件40的一個(gè)端子連接(參照?qǐng)D21a和圖21b)，數(shù)據(jù)線60，通過(guò)液晶層3及象素電極62與TFD驅(qū)動(dòng)元件40的另一個(gè)端子連接。因此，當(dāng)對(duì)與各象素區(qū)域?qū)?yīng)的掃描線61供給掃描信號(hào)并對(duì)數(shù)據(jù)線60供給數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，該象素區(qū)域內(nèi)的TFD驅(qū)動(dòng)元件40變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)該TFD驅(qū)動(dòng)元件40對(duì)位于象素電極62與數(shù)據(jù)線60之間的液晶層3施加驅(qū)動(dòng)電壓。于是，在亮處通過(guò)由象素電極62反射外來(lái)光而進(jìn)行反射型顯示，在暗處通過(guò)使來(lái)自背照燈的光源光透過(guò)象素電極62的狹縫等進(jìn)行透射型顯示。
在圖23中，半透反射型液晶裝置，備有透明襯底2及與其相對(duì)配置的透明襯底(對(duì)置襯底)1。透明襯底1，例如由玻璃襯底構(gòu)成。在透明襯底2上，按矩陣狀設(shè)置著象素電極62，各象素電極62，與掃描線61連接。在透明襯底1上，設(shè)置著沿與掃描線61交叉方向延伸的按長(zhǎng)方形配置的作為透明電極的多條數(shù)據(jù)線60。數(shù)據(jù)線60，例如由ITO(銦、錫氧化物)膜等透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。在數(shù)據(jù)線60的下側(cè)，設(shè)置著例如由聚酰亞胺薄膜等有機(jī)薄膜構(gòu)成的進(jìn)行過(guò)研磨處理等規(guī)定的定向處理的定向膜9。另外，在透明襯底1上，根據(jù)其用途，還設(shè)有按長(zhǎng)條形、馬賽克形、三角形等配置的由有色材料膜構(gòu)成的圖中未示出的濾色器。
如上所述，按照第10實(shí)施例的TFD有源驅(qū)動(dòng)方式的半透反射型液晶裝置，可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不存在重影或顯示模糊的彩色液晶裝置。特別是，可以在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)裝置一例的X和Y驅(qū)動(dòng)電路110和100的電壓控制下以正常黑色模式驅(qū)動(dòng)半透反射型液晶裝置。
(第11實(shí)施例)
參照?qǐng)D24～圖26說(shuō)明本發(fā)明的液晶裝置的第11實(shí)施例。第11實(shí)施例，是適當(dāng)?shù)貞?yīng)用本發(fā)明的TFT有源矩陣液晶裝置的實(shí)施例。圖24是構(gòu)成液晶裝置圖象顯示區(qū)域的按矩陣狀形成的多個(gè)象素中的各種元件、配線等的等效電路圖，圖25是形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、象素電極等的透明襯底的多個(gè)鄰接象素群的俯視圖，圖26是圖25的C-C’斷面圖。在圖26中，為了使各層或各構(gòu)件的大小達(dá)到可以看清楚的程度，對(duì)各層或各個(gè)構(gòu)件采用了不同的縮小比例尺。
在圖24中，在第11實(shí)施例的TFT有源驅(qū)動(dòng)方式的半透反射型液晶裝置內(nèi)，按矩陣狀形成多個(gè)用于控制按矩陣狀配置的作為反射電極另一例的象素電極62的TFT130，并將供給圖象信號(hào)的數(shù)據(jù)線135與TFT130的源極電氣連接。寫入數(shù)據(jù)線135的圖象信號(hào)S1、S2、...、Sn，可以按該順序依次供給各數(shù)據(jù)線135，也可以按每個(gè)組對(duì)相鄰的多條數(shù)據(jù)線135一并供給。此外，將掃描線131與TFT130的柵極電連接，并按規(guī)定的時(shí)序?qū)呙栊盘?hào)G1、G2、...、Gm按該順序以脈沖方式依次供給各掃描線131。象素電極62，與TFT130的漏極電氣連接，通過(guò)使作為開關(guān)元件的TFT130按一定的周期切斷該開關(guān)而按規(guī)定的時(shí)序?qū)懭霃臄?shù)據(jù)線60供給的圖象信號(hào)S1、S2、...、Sn。通過(guò)象素電極62寫入液晶的規(guī)定電平的圖象信號(hào)S1、S2、...、Sn，按一定的周期保持在象素電極62與在對(duì)置襯底(如后文所述)上形成的對(duì)置電極(如后文所述)之間。這里，為防止所保持的圖象信號(hào)漏泄，附加與在象素電極62和對(duì)置電極之間形成的液晶電容并聯(lián)的存儲(chǔ)電容170。
在圖25中，在作為TFT陣列襯底的透明襯底2上，按矩陣狀設(shè)置由反射膜構(gòu)成的象素電極62(其輪廓62a在圖中用虛線示出)，沿著象素電極62的縱橫邊界，分別設(shè)置著數(shù)據(jù)線135、掃描線131及電容線132。數(shù)據(jù)線135，通過(guò)接觸孔85與由多晶硅膜等構(gòu)成的半導(dǎo)體層81a中的源區(qū)電氣連接。象素電極62通過(guò)接觸孔88與半導(dǎo)體層81a中的漏區(qū)電氣連接。電容線132，隔著絕緣膜與從半導(dǎo)體層1a中的漏區(qū)延伸設(shè)置的第1存儲(chǔ)電容電極相對(duì)地配置，并構(gòu)成存儲(chǔ)電容170。此外，將掃描線131配置成使其與半導(dǎo)體層81a中的以圖中的右上方的剖面線區(qū)域表示的溝道區(qū)81a’相對(duì)，掃描線131起著柵電極的作用。按上述方式，即可在掃描線131與數(shù)據(jù)線135的交叉部位上分別設(shè)置將掃描線131作為柵電極而與溝道區(qū)81a’相對(duì)配置的TFT130。
如圖26所示，液晶裝置，備有透明襯底2及與其相對(duì)配置的透明襯底(對(duì)置襯底)1。該透明襯底1和2，分別由例如石英、玻璃、塑料等具有絕緣性和透明性的襯底等構(gòu)成。
特別是，在本實(shí)施例中，象素電極62，在結(jié)構(gòu)上，設(shè)有如以上各實(shí)施例所述的長(zhǎng)方形或正方形的狹縫、微細(xì)的開口等使光透過(guò)的區(qū)域，或在各象素上以比對(duì)置襯底上的透明電極小的面積形成以使光可以從其間隙透過(guò)。
另外，在象素電極62、TFD130等的面向液晶的一側(cè)(圖中上側(cè)表面)，設(shè)有透明絕緣膜29，在其上設(shè)置著例如由聚酰亞胺薄膜等有機(jī)薄膜構(gòu)成的進(jìn)行過(guò)研磨處理等規(guī)定的定向處理的定向膜19。
另一方面，在透明襯底1上，在其大致整個(gè)表面上，設(shè)置著作為透明電極的另一例的對(duì)置電極121，并且，在各象素的非開口區(qū)域上，設(shè)有稱作黑屏蔽或黑底的第2遮光膜122。在對(duì)置電極121的下側(cè)，設(shè)置著例如由聚酰亞胺薄膜等有機(jī)薄膜構(gòu)成的進(jìn)行過(guò)研磨處理等規(guī)定的定向處理的定向膜9。另外，在透明襯底1上，根據(jù)其用途，還設(shè)有按長(zhǎng)條形、馬賽克形、三角形等配置的由有色材料膜構(gòu)成的圖中未示出的濾色器。
在透明襯底2上，在與各象素電極62鄰接的位置，設(shè)有對(duì)各象素電極62進(jìn)行切換控制的象素切換用TFT130。
在按如上方式構(gòu)成的將象素電極62與對(duì)置電極121配置成彼此相對(duì)的一對(duì)透明襯底1和2之間，與第1實(shí)施例的情況一樣，將液晶密封在由密封材料圍繞的空間內(nèi)，形成液晶層3。
另外，在多個(gè)象素切換用TFT130的下面，設(shè)置第1層間絕緣膜112。第1層間絕緣膜112由于形成在透明襯底2的整個(gè)表面上，所以起著用作象素開關(guān)的基底膜的功能。第1層間絕緣膜112，例如，由NSG(非摻雜硅酸鹽玻璃)、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BSG(硼硅酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)等高絕緣性玻璃、或氧化硅膜、氮化硅膜等構(gòu)成。
在圖26中，象素切換用TFT130，在結(jié)構(gòu)上包含通過(guò)接觸孔85與數(shù)據(jù)線135連接的源區(qū)、隔著柵絕緣膜與掃描線131相對(duì)配置的溝道區(qū)81a’及通過(guò)接觸孔88與象素電極62連接的漏區(qū)。數(shù)據(jù)線131，由Al等低電阻金屬膜或金屬硅化物等的合金膜等具有遮光性和導(dǎo)電性的薄膜構(gòu)成。此外，在其上還形成開有接觸孔85和88的第2層間絕緣膜114，進(jìn)一步，在其上形成開有接觸孔88的第3層間絕緣膜117。該第2和第3層間絕緣膜114和117，與第1層間絕緣膜112一樣，也可以由NSG、PSG、BSG、BPSG等高絕緣性玻璃、或氧化硅膜、氮化硅膜等構(gòu)成。
象素切換用TFT130，也可以是具有LDD結(jié)構(gòu)、偏置結(jié)構(gòu)、自調(diào)整結(jié)構(gòu)等任意結(jié)構(gòu)的TFT。此外，除單柵結(jié)構(gòu)外，也可以由雙柵或三柵以上構(gòu)成TFT130。
如上所述，按照第11實(shí)施例的TFT有源驅(qū)動(dòng)方式的半透反射型液晶裝置，通過(guò)在象素電極62與對(duì)置電極121之間對(duì)各象素電極62的液晶部分依次施加電場(chǎng)，可以控制各液晶部分的定向狀態(tài)，從而在亮處通過(guò)由象素電極62反射外來(lái)光而進(jìn)行反射型顯示，在暗處通過(guò)使來(lái)自背照燈的光源光透過(guò)象素電極62的狹縫等進(jìn)行透射型顯示。其結(jié)果是，可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示和透射型顯示進(jìn)行切換顯示而不存在重影或顯示模糊的彩色液晶裝置。特別是，由于通過(guò)TFT130向各象素電極62進(jìn)行供電，所以，能夠減低象素電極62間的串?dāng)_，因而可以進(jìn)行高質(zhì)量的圖象顯示。
另外，在透明襯底1上也可以不設(shè)對(duì)置電極，而由透明襯底2上的象素電極62間的與襯底平行的橫向電場(chǎng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
這里，參照?qǐng)D27說(shuō)明在如上所述的第1～第11實(shí)施例中采用的濾色器5的著色層。圖27是表示濾色器5的各著色層的透射率的特性圖。在各實(shí)施例中，當(dāng)進(jìn)行反射型顯示時(shí)，入射光從濾色器5的任何一個(gè)著色層透過(guò)一次之后，通過(guò)液晶層3并由反射電極7、17或17’反射，并再次透過(guò)著色層后射出。因此，與通常的透射型的液晶裝置不同，通過(guò)濾色器兩次，所以，如使用通常的濾色器，則將使顯示變暗、對(duì)比度降低。因此，如圖27所示，在各實(shí)施例中，使濾色器5的R、G、B各著色層的顏色變淺，以使其可視區(qū)域的最低透射率61為25～50％。使著色層的顏色變淺，可以通過(guò)使著色層的膜厚變薄、或使著色層內(nèi)混合的顏料或染料的濃度降低進(jìn)行。按照這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)行反射型顯示時(shí)可以不降低顯示的亮度。
當(dāng)進(jìn)行透射型顯示時(shí)，由于只透過(guò)濾色器5一次，所以該濾色器5的顏色變淺將導(dǎo)致顯示的顏色變淺，但在各實(shí)施例中，在多數(shù)情況下反射電極要遮擋很多來(lái)自背照燈的光，所以，濾色器5的顏色變淺，在確保顯示的亮度上倒不如說(shuō)是有利的。
(第12實(shí)施例)參照?qǐng)D28說(shuō)明本發(fā)明的第12實(shí)施例。第12實(shí)施例，是備有如上所述的第1～第11實(shí)施例中的任何一個(gè)的電子設(shè)備的實(shí)施例。即，第12實(shí)施例，涉及將上述第1～第11實(shí)施例中示出的液晶裝置作為在各種環(huán)境下要求低耗電量的攜帶式設(shè)備的顯示部適當(dāng)使用的各種電子設(shè)備。在圖28中示出3個(gè)本發(fā)明的電子設(shè)備的例。
圖28(a)示出攜帶式電話，顯示部72設(shè)在本體71的正面上方部。攜帶式電話，可以在無(wú)論室內(nèi)室外的所有環(huán)境中使用。特別是，經(jīng)常在汽車內(nèi)使用，但在夜間車內(nèi)非常暗。因此，在攜帶式電話上使用的顯示裝置，最好是以耗電量低的反射型顯示為主、而在必要時(shí)可以利用輔助光進(jìn)行透射型顯示的半透反射型液晶裝置。如果將上述第1～第11實(shí)施例所述的液晶裝置用作攜帶式電話的顯示部72，則可以得到無(wú)論是反射型顯示還是透射型顯示都比以往明亮、且對(duì)比度高的電話機(jī)。
圖28(b)示出手表，顯示部74設(shè)在本體的中央73。手表用途中的重要的一點(diǎn)在于，要有高級(jí)感。如將上述第1～第11實(shí)施例所述的液晶用作手表的顯示部，則不僅亮度和對(duì)比度高，而且，由于其特性很少隨光的波長(zhǎng)變化，所引起的著色也很少。因此，與以往的手表相比，可以得到非常有高級(jí)感的彩色顯示。
圖28(c)示出攜帶式信息設(shè)備，顯示部76設(shè)在本體75的上側(cè)，輸入部77設(shè)在下側(cè)。此外，在顯示部76的前面還大多設(shè)有觸摸鍵。由于通常的觸摸鍵具有較強(qiáng)的表面反射，所以使顯示很難看清。因此，以往即便是攜帶式也大多采用透射型液晶裝置作為顯示部?？墒?，透射型液晶裝置，由于始終要使用背照燈，因而耗電量很大，電池壽命很短。在這種情況下，如果也將上述第1～第11實(shí)施例所述的液晶裝置用作攜帶式信息設(shè)備的顯示部76，則可以得到無(wú)論是反射型、半透反射型、或透射型都能進(jìn)行明亮鮮艷的顯示的攜帶式信息設(shè)備。
本發(fā)明的液晶裝置，不限于上述各實(shí)施例，在不違反權(quán)利要求范圍及從整個(gè)說(shuō)明書讀到的發(fā)明要點(diǎn)或思想的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?，即使是進(jìn)行了這種變更的液晶裝置，也仍包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性本發(fā)明的液晶裝置，可以用作在亮處或暗處都能進(jìn)行明亮的高質(zhì)量圖象顯示的各種顯示用裝置，并可以作為構(gòu)成各種電子設(shè)備的顯示部的液晶裝置使用。此外，本發(fā)明的電子設(shè)備，可以用作采用上述液晶裝置構(gòu)成的液晶電視機(jī)、取景器型或監(jiān)視器直觀型磁帶錄像機(jī)、汽車導(dǎo)航裝置、電子筆記本、臺(tái)式電子計(jì)算機(jī)、字處理器、工作站、攜帶式電話、電視電話、POS終端、觸摸式面板等使用。
權(quán)利要求
1.一種液晶裝置，其特征在于，備有一對(duì)透明的第1和第2襯底；夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層；在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的透明電極；在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的開有長(zhǎng)方形狹縫的反射電極；及配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，為以規(guī)定間隙按條形形成的多個(gè)電極，上述狹縫，在上述反射電極的縱向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶裝置，其特征在于上述透明電極，為沿著與上述反射電極交叉的方向以規(guī)定間隙按條形形成的多個(gè)電極，上述狹縫，延伸到與上述透明電極的間隙相對(duì)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶裝置，其特征在于上述狹縫，延伸跨過(guò)多個(gè)象素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶裝置，其特征在于上述狹縫，延伸到圖象顯示區(qū)域以外。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶裝置，其特征在于上述狹縫的寬度與上述反射電極的間隙大體上相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于上述狹縫的寬度，為4μm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于當(dāng)上述透明電極和上述反射電極之間的大致中心位置的液晶分子的定向方向與上述狹縫的縱向所成的角度為ξ時(shí)，該角度的范圍為-60°≤ξ≤+60°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于當(dāng)上述反射電極近旁的液晶分子的定向方向與上述狹縫的縱向所成的角度為δ時(shí)，該角度的范圍為-30°≤δ≤+30°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于非驅(qū)動(dòng)時(shí)，為暗(黑)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面和上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面中的至少一個(gè)面上形成遮光層，使其至少部分地覆蓋上述反射電極的間隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于還備有配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片、及配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于還備有配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片、及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，凹凸不平。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
19.一種電子設(shè)備，其特征在于備有權(quán)利要求1所述的液晶裝置。
20.一種液晶裝置，其特征在于，備有一對(duì)透明的第1和第2襯底；夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層；在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的透明電極；在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的由半透反射層構(gòu)成的反射電極；配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置；配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片；配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板；配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片；及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于非驅(qū)動(dòng)時(shí)，為暗(黑)狀態(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面和上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面中的至少一個(gè)面上形成遮光層，使其至少部分地覆蓋上述反射電極的間隙。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極凹凸不平。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
28.一種電子設(shè)備，其特征在于備有權(quán)利要求20所述的液晶裝置。
29.一種液晶裝置，其特征在于，備有一對(duì)透明的第1和第2襯底；夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層；在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上彼此相隔規(guī)定間隙形成的多個(gè)反射電極；在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上，在與上述反射電極相對(duì)的位置及與上述反射電極的間隙相對(duì)的位置形成的透明電極；及配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，為按長(zhǎng)條狀形成的多個(gè)電極，當(dāng)位于上述透明電極和上述反射電極之間的大致中心位置的液晶分子的定向方向與上述反射電極的縱向所成的角度為φ時(shí)，該角度的范圍為-60°≤φ≤+60°。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于當(dāng)上述反射電極近旁的液晶分子的定向方向與上述反射電極的縱向所成的角度為φ時(shí)，該角度的范圍為-30°≤φ≤+30°。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于還備有配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片、及配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于還備有配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片、及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
36.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
37.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極凹凸不平。
38.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
39.一種電子設(shè)備，其特征在于備有權(quán)利要求29所述的液晶裝置。
40.一種液晶裝置，其特征在于，備有半透反射型液晶板，具有一對(duì)透明的第1和第2襯底、夾持在該第1和第2襯底之間的液晶層、在上述第1襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的透明電極、在上述第2襯底的上述液晶層一側(cè)的面上形成的由半透反射層構(gòu)成的反射電極、配置在上述第2襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的照明裝置；及驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)上述透明電極及反射電極；該液晶板在非驅(qū)動(dòng)時(shí)為暗(黑)狀態(tài)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述液晶板，還備有配置在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)的第1偏振片、及配置在上述第1襯底與上述第1偏振片之間的至少一個(gè)第1相位差板。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述液晶板，還備有配置在上述第2襯底與上述照明裝置之間的第2偏振片、及配置在上述第2襯底與上述第2偏振片之間的至少一個(gè)第2相位差板。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極，含有95重量％以上的Al，且層厚為10nm以上、40nm以下。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述液晶板，在上述反射電極與上述第1襯底之間，還備有濾色器。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述液晶板，在上述第1襯底的與上述液晶層相反一側(cè)，還備有散射板。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極凹凸不平。
47.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶裝置，其特征在于上述反射電極由反射層和透明電極層的層疊體構(gòu)成。
48.一種電子設(shè)備，其特征在于備有權(quán)利要求40所述的液晶裝置。
全文摘要
在暗的環(huán)境下,當(dāng)點(diǎn)亮背照燈15時(shí),從導(dǎo)光板15b的表面射出的白色光,通過(guò)偏振片12、相位差板14,向液晶單元的內(nèi)部入射,通過(guò)反射電極7的開口部后,被導(dǎo)入液晶層3內(nèi)。導(dǎo)入液晶層3的光,通過(guò)濾色器5后被導(dǎo)出到液晶單元以外,并依次通過(guò)相位差板13、偏振片11后向外部射出。在亮的環(huán)境下,從偏振片13入射的光,在通過(guò)液晶層3后,由反射電極7反射,并再次通過(guò)偏振片11后向外部射出。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK1262746SQ99800451
公開日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月4日
發(fā)明者前田強(qiáng), 岡本英司, 關(guān)琢巳, 奧村治 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社