專利名稱：液晶顯示裝置及液晶顯示裝置的制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置以及制造該液晶顯示裝置的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置已經(jīng)用作各種用途的顯示元件，這是因為液晶顯示裝置具 有厚度薄、重量輕和功耗低的優(yōu)點。近來，液晶顯示裝置的使用已經(jīng)廣泛地 延伸，從家庭使用的大的電視機到小的便攜終端，并且顯示元件要求日益嚴 格的特性。尤其是對于更寬視角有增長的需求。
因此，代替相關(guān)技術(shù)的TN模式，已經(jīng)提出了水平電場系統(tǒng)的IPS (面 內(nèi)切換，In-Plane Switching )模式(例如，見日本專利申請公開昭63-21卯7 號)和其中進行多疇取向(multi-domain alignment)的VA (垂直取向)模式 (MVA)(例如，見日本專利申請公開平10-186330號)等。
在這些模式中，例如，以MVA代表的VA模式是高生產(chǎn)率的模式，這 是因為液晶分子垂直于基板取向，并且因此易于獲得高CR且單元間隔控制 余量寬。公開了一種方法，其中提供一種電介質(zhì)結(jié)構(gòu)作為在像素部分中用于 分割(divide)取向的方法，或者在像素的透明電極(例如，ITO:銦錫氧化 物)部分中提供凹槽或者切口 ，由此采用產(chǎn)生的傾斜電場來控制液晶分子的 取向(例如,見日本專利申請公開2005-266778號)。
因此，如圖10A的平面布局示意圖和圖10B的主要部分截面圖所示， 凹槽制作在一個像素40內(nèi)的像素電極14和32中，由此像素40分成多個子 像素。用于取向控制的取向控制因子(control factor)(例如電介質(zhì)結(jié)構(gòu))34 等設置成這樣的方式，以位于在對向側(cè)上的像素電極(公共電極)32上的每 個分開的子像素50 (51、 52和53)的中心。因此用提供在像素電極32上的 取向控制因子34作為子像素50內(nèi)的中心可以對液晶分子放射狀地取向。因 為液晶分子22放射狀地取向，減少了從方位角的方向上觀察的亮度變化， 并且因此獲得寬視角性能。
然而，當一個像素分成多個子像素時，子像素需要彼此電連接。上述文
獻公開了在子像素的中心部分留下像素電極(公共電極)的方法。根據(jù)該方
法，盡管提供在子像素內(nèi)的對向電極(counter electrode )上的取向控制因子 控制取向的方向，但是電連接部分卻處于弱取向控制(weak alignment control)狀態(tài)。例如，當液晶面板受壓時，取向紊亂，如圖IIB的照片所示。 在連接部分的液晶分子的取向傾倒在不同于表面受壓之前的方向，并且因此 子像素的取向紊亂，導致取向缺陷。附帶地，圖IIA的照片展示了在液晶面 板沒有受壓的狀態(tài)下沒有產(chǎn)生取向紊亂。
就是說，如圖10A和10B所示，在相關(guān)技術(shù)中的像素需要具有用于子 像素之間電連接的像素電極(連接部分)。然而，由于缺少限定連接部分的 取向的因素，取向狀態(tài)變得不穩(wěn)定。當由表面受壓等而使取向被迫紊亂時， 取向不能從取向紊亂的狀態(tài)恢復。
圖12是取向紊亂實例的示意圖。因此，液晶分子22不能從取向紊亂狀 態(tài)恢復。因此觀察到表現(xiàn)出顯示異常的現(xiàn)象，其中在面板中留下痕跡。通過 增加子像素50之間的距離可以減輕該顯示異常的現(xiàn)象。然而，當子像素50 之間的距離增加時，產(chǎn)生透射率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在相關(guān)技術(shù)中，例如存在于面板中留下痕跡的顯示異常，這是因為當液 晶面板受壓造成取向紊亂時，液晶沒有從取向紊亂狀態(tài)恢復到正常狀態(tài)。
期望通過使得每個由一個像素分成的多個子像素成為一個電氣上獨立 的像素，來抑制由于表面受壓也就是液晶顯示裝置的顯示表面受壓造成的液 晶的取向紊亂。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供一種液晶顯示裝置，包括多個像素，每 個像素都具有反射部分和透射部分，每個像素包括多個由取向分割產(chǎn)生的子
像素，該液晶顯示裝置包括元件層，形成在基板上；絕緣膜，形成在基板 上以覆蓋元件層；像素電極，形成在絕緣膜上，以連接到元件層；間隔調(diào)整 層，形成在包括元件層和像素電極之間的連接區(qū)域的元件層上的絕緣膜上； 和電介質(zhì)，形成在用于子像素之間的電連接的連接部分上；其中反射部分由 具有元件層、覆蓋元件層的絕緣膜和形成在絕緣膜上的間隔調(diào)整層的區(qū)域形 成，透射部分由除了形成有間隔調(diào)整層的區(qū)域之外的具有形成在絕緣膜上的 像素電極的區(qū)域形成，并且電介質(zhì)形成在透射部分中的像素電極上。
在本發(fā)明的第 一實施例中，電介質(zhì)形成在子像素之間的電連接部分上。 因此，當液晶面板受壓時，不易于發(fā)生液晶的取向紊亂。此外，通過形成電 介質(zhì)而不增加工藝數(shù)量，避免了由于電介質(zhì)的形成引起生產(chǎn)率的降低。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供一種制造液晶顯示裝置的方法，該液晶 顯示裝置包括多個像素，每個像素具有反射部分和透射部分，每個像素包括
多個由取向分割產(chǎn)生的子像素，該方法包括以下步驟在基板上形成元件層； 在基板上形成絕緣膜，使得絕緣膜覆蓋元件層；在絕緣膜上形成像素電極， 使得像素電極連接到元件層；以及在包括元件層和像素電極之間的連接區(qū)域 的元件層上的絕緣膜上形成間隔調(diào)整層；其中反射部分由具有元件層、絕緣 膜和間隔調(diào)整層的區(qū)域形成，透射部分由除了形成有間隔調(diào)整層的區(qū)域之外 的具有形成在絕緣膜上的像素電極的區(qū)域形成，并且電介質(zhì)形成在透射部分 中的像素電極和形成子像素之間電連接的連接部分上。
本發(fā)明的第二實施例具有在用于子像素之間的電連接的連接部分上形 成電介質(zhì)的步驟。因此，子像素可以形成為彼此電氣上獨立的狀態(tài)。因此， 可以穩(wěn)定液晶的取向。因此，即使當液晶面板受壓引起液晶取向紊亂，液晶 取向也會迅速恢復到原始狀態(tài)。因此，制造出這樣一種液晶顯示裝置，該液 晶顯示裝置消除了通過液晶顯示面板表面受壓留下痕跡的顯示缺陷。此外， 通過形成電介質(zhì)而不增加工藝數(shù)量，避免了由于電介質(zhì)的形成引起的生產(chǎn)率 的降低。
本發(fā)明的第一實施例消除了由液晶面板表面受壓？ 1起的顯示缺陷，并且 因此具有能夠改善顯示質(zhì)量的優(yōu)點。另外，在尺寸上可以最小化電介質(zhì)和用 于控制液晶取向的取向控制因子，該電介質(zhì)形成在用于子像素之間電連接的 連接部分上，該取向控制因子形成在每個子像素中，從而可以改善透射率。 此外，在相關(guān)技術(shù)中，需要減小基板間隔(所謂的單元間隔)來提高對表面 受壓的抵抗性。然而，因為改善了對表面受壓的抵抗性，所以可以增加基板 間隔。因此，可以改善透射特性。
本發(fā)明的第二實施例消除了液晶面板表面受壓S1起的顯示缺陷，并且因 此具有能夠制造可以改善顯示質(zhì)量的液晶顯示裝置的優(yōu)點。另外，在尺寸上 可以最小化電介質(zhì)和用于控制液晶的取向的取向控制因子，該電介質(zhì)形成在 用于子像素之間電連接的連接部分上，該取向控制因子形成在每個子像素 中，從而可以制造能改善透射率的液晶顯示裝置。此外，在相關(guān)技術(shù)中，需
要減小基板間隔(所謂的單元間隔)來提高對表面受壓的抵抗性。然而，因 為改善了對表面受壓的抵抗性，所以可以增大基板間隔。因此，可以制造具 有改善的透射特性的液晶顯示裝置。


圖1A和1B是展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例(第一實施例)的 圖，圖1A是該液晶顯示裝置一個像素的液晶單元的元件側(cè)基板的平面圖， 而圖1 B是沿著圖1A中A-A，線剖取的截面圖2是包括由像素分割產(chǎn)生的多個子像素的像素的平面布局示意圖； 圖3A和3B是表面受壓之前和之后液晶分子的取向狀態(tài)的平面布局示 意圖4A和4B是展示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例(第二實施例) 的圖，圖4A是液晶顯示裝置的液晶單元的對向基板側(cè)的平面圖，而圖4B 是沿著圖4A中B-B，線剖取的截面圖5是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例(第三實施例)的示意性構(gòu) 造截面圖6是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例(第四實施例)的示意性構(gòu) 造截面圖7是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例(第五實施例)的示意性構(gòu) 造截面圖8A至8G是根據(jù)本發(fā)明制造液晶顯示裝置的方法的實施例(第一實 施例)的制造工藝截面圖9A至9G是根據(jù)本發(fā)明制造液晶顯示裝置的方法的實施例(第二實 施例)的制造工藝截面圖IOA和10B是相關(guān)技術(shù)的液晶顯示裝置的平面布局示意圖和相關(guān)技 術(shù)中液晶顯示裝置的主要部分的截面圖IIA和11B是液晶顯示面板的表面受壓之前和之后的狀態(tài)的像素照 片；以及
圖12是取向紊亂的實例的平面布局示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1A、 1B和圖2描述本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例(第一 實施例)。圖1 A和l B是展示作為顯示裝置的實例的半透射型液晶顯示裝 置的圖，圖1A是該液晶顯示裝置一個像素的液晶單元的元件側(cè)基板的平面 圖，而圖1 B是沿著圖1A中A-A，線剖取的截面圖。圖2是包括由像素分割 產(chǎn)生的多個子像素的像素的平面布局示意圖。
如圖1A和圖2所示，液晶顯示裝置1具有密封在彼此相對的基板10 和對向基板(未示出)之間的液晶層20，并且包括用于顯示圖像的多個像素 40,像素40具有反射部分5和透射部分6。每個《象素40包括由取向分割形 成的多個子像素，例如子像素50(51、 52和53)。子像素50之間的電連接 由形成在基板10上的像素電極14建立。凹槽61例如形成在子像素50之間 的像素電極14中。電介質(zhì)16形成在子像素50之間的像素電極14上(子像 素50之間的像素電極14在下文將稱為連接部分14C)。
像素電極形成在相對于基板IO形成有電介質(zhì)16的一側(cè)的基板(對向基 板)(未示出)上。取向控制因子34形成在像素電極(在液晶20側(cè)上的表 面)上，并位于每個子像素50的中心。該取向控制因子34例如由電介質(zhì)形 成。在圖2中，形成取向控制因子34的位置由投影示出。
下面將具體描述液晶顯示裝置1的構(gòu)造。如圖1B所示，元件層11形成 在基板10上的元件形成側(cè)上。覆蓋元件層11的絕緣膜12形成在基板10上。 與元件層11相通的接觸孔13形成在絕緣膜12中。經(jīng)由接觸孔13連接到元 件層11的像素電極14形成在絕緣膜12上。用于調(diào)整反射部分5中液晶20 的厚度的間隔調(diào)整層15形成在包括元件層11和像素電極14之間的連接區(qū) 域的元件層11上的絕緣膜12上，且該連接區(qū)域具有部分像素電極14夾置 在間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之間。該間隔調(diào)整層15由例如有機絕緣膜或 者無機絕緣膜形成。此外，電介質(zhì)16至少形成在用于子像素50之間的電連 接的連接部分14C上。
因此，反射部分5由具有元件層11、覆蓋元件層11的絕緣膜12和形成 在絕緣膜12上的間隔調(diào)整層15的區(qū)域形成，并有像素電極14的部分夾置 在間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之間。間隔調(diào)整層15的上表面形成為例如平 緩的凹凸形狀。因此，形成為平緩凹凸形狀的間隔調(diào)整層15的表面改善了 反射特性。附帶地，間隔調(diào)整層15和形成在間隔調(diào)整層15表面中的凹凸形 狀可以與相鄰像素連續(xù)地形成。此外，反射電極17形成在間隔調(diào)整層15上。 這樣形成的反射電極17增強了在間隔調(diào)整層15上的反射。另外，因為反射
電極17在間隔調(diào)整層15的邊緣部分連接到像素電極14,所以反射電極17 具有間隔調(diào)整層15上的像素電極的作用。透射部分6由除了反射部分5之 外的具有形成在基板10的絕緣膜12的區(qū)域形成。電介質(zhì)16形成在透射部 分6中的絕緣膜12上，并有像素電極14夾置在電介質(zhì)16和絕緣膜12之間。
因為液晶顯示裝置1至少在用于子像素50之間的電連接的連接部分 14C上具有電介質(zhì)16,所以子像素50可以制造為彼此電氣上獨立(electrically independent)的。因此，可以穩(wěn)定液晶20的:f又向，尤其可以穩(wěn)定在連^^部 分14C的液晶分子20的取向。
例如，如圖3A所示，在液晶顯示面板的表面受壓之前的狀態(tài)下的液晶 分子22用在中心的取向控制因子34放射狀地取向。如圖3B所示，在液晶 顯示面板的表面受壓后，液晶分子22立即恢復到原始取向狀態(tài)。因此，液 晶分子22用在中心的取向控制因子34放射狀地取向，并且不產(chǎn)生取向缺陷 等。因此，因為液晶分子22的取向沒有因表面受壓而紊亂，所以消除了液 晶面板的表面受壓留下痕跡的顯示缺陷，從而獲得了能夠改善顯示質(zhì)量的優(yōu) 點。于是，減少了從方位角的方向上看的亮度變化，從而獲得寬視角性能。
另外，因為穩(wěn)定了液晶分子22的取向，所以盡管相關(guān)技術(shù)中的像素結(jié) 構(gòu)對于取向的穩(wěn)定性需要其子像素50之間的像素電極14具有一定的長度， 并且i殳置在對向側(cè)(counter side)上的取向控制因子34具有一定的面積， 這些已經(jīng)是降低透射率的因素，但是如在本發(fā)明中，通過在連接部分14上 設置電介質(zhì)16,可以最小化像素電極14和取向控制因子34的尺寸。因此， 液晶顯示裝置1可以保證高透射率。另外，在相關(guān)技術(shù)中，需要減少基板間 隔(所謂的單元間隔)來提高對表面受壓的抵抗性。然而，因為改善了對表 面受壓的抵抗性，所以基板間隔可以增加。因此改善了透射特性。
另外，通過在液晶顯示裝置1中形成電介質(zhì)16而不增加工藝數(shù)量，避 免了由于電介質(zhì)16的形成引起的生產(chǎn)率下降。
接下來，將參照附圖4A和4B描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施 例(第二實施例)。圖4A和4B是展示作為液晶顯示裝置實例的半透射型液 晶顯示裝置的圖，圖4A是該液晶顯示裝置的液晶單元的對向基板側(cè)的平面 圖，而圖4B是沿著圖4A中的B-B，線剖^取的截面圖。
如圖4A和4B所示，液晶顯示裝置2具有密封在彼此相對的基板10和
30之間的液晶層20,并且包括用于顯示圖像的多個像素40,該像素40具有 反射部分5和透射部分6。每個像素40包括由取向分割形成的多個子像素， 例如子像素50 (51、 52和53)。子像素50之間的電連接由形成在基板10 上的像素電極14建立。凹槽61例如形成在子像素50之間的像素電極14中。 另外，由電介質(zhì)制造的間隔調(diào)整層15形成在子像素50之間的像素電極14 上(在下文，子像素50之間的像素電極14將稱為連接部分14C)。
濾色器層31、平坦化膜32和像素電極33形成在相對于基板10的基板 (對向基板)30上。取向控制因子34形成在像素電極33 (在液晶20側(cè)上 的表面)上，位于每個子像素50的中心。該取向控制因子34由例如電介質(zhì) 形成。
下面將具體描述一種構(gòu)造。元件層11形成在基板10的元件形成側(cè)上。 覆蓋元件層11的絕緣膜12形成基板10上。與元件層11相通的接觸孔13 形成在絕緣膜12中。經(jīng)由接觸孔13連接到元件層11的像素電極14形成在 絕緣膜12上。用于調(diào)整反射部分5中液晶20的厚度的間隔調(diào)整層15形成 在包括元件層11和像素電極14之間的連接區(qū)域的元件層11上的絕緣膜12 上，該連接區(qū)域具有部分像素電極14夾置在間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之 間。該間隔調(diào)整層15由例如有機絕緣膜或者無機絕緣膜的電介質(zhì)形成。
因此，反射部分5由具有元件層11、覆蓋元件層11的絕緣膜12和形成 在絕緣膜12上的間隔調(diào)整層15的區(qū)域形成，并有部分像素電極14夾置在 間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之間。間隔調(diào)整層15的上表面形成為例如平緩 凹凸的形狀。這樣形成為平緩凹凸形狀的間隔調(diào)整層15的表面改善了反射 特性。附帶地，間隔調(diào)整層15和在間隔調(diào)整層15的表面中形成的凹凸形狀 可以與相鄰像素連續(xù)形成。
此外，與接觸孔13相通的接觸孔18形成在間隔調(diào)整層15中。通過在 反射部分5中這樣形成接觸孔18，即使當像素電極14沒有凹槽時，弱取向 的子像素50之間的連接由接觸部分產(chǎn)生，并且因此防止由于液晶面板表面 受壓引起的取向紊亂。經(jīng)由接觸孔18連接到像素電極14的反射電極17形 成在間隔調(diào)整層15上。這樣形成的反射電極17增強了間隔調(diào)整層15上的 反射。另外，因為反射電極17經(jīng)由接觸孔18連接到像素電極14,所以反射 電極17具有間隔調(diào)整層15上的像素電極的作用。透射部分6由除了反射部 分5之外的具有形成在基板IO上的絕緣膜12的區(qū)域形成。
在液晶顯示裝置2中，通過在將像素40分割成三個部分所獲得的子像
素50(51、 52和53)中的中心子像素52中形成反射部分5，即使當像素電 極14和33沒有凹槽時，也能進行像素分割，并且能夠抑制由于突起 (projection )虧1起的透射^j"比率(transmission contrast ratio )的下F爭，且因 為突起部分可以用作反射器，所以能夠改善反射特性。另外，因為沒有電連 接到透射部分和反射部分的連接部分作為子像素50之間的像素邊界，所以 不發(fā)生由于表面受壓引起的取向紊亂。因此，可以穩(wěn)定液晶20的取向，尤 其是子像素50之間的液晶分子20的取向。
接下來，將參照圖5的示意性構(gòu)造截面圖描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝 置的實施例(第三實施例)。圖5是展示作為液晶顯示裝置實例的半透射型 液晶顯示裝置的圖。
如圖5所示，液晶顯示裝置3具有密封在彼此相對的基板10和30之間 的液晶層20，并且包括多個用于顯示圖像的像素40,像素40具有反射部分 5和透射部分6。每個像素40包括由取向分割形成的多個子像素。
濾色器層31形成在相對于基板10的基板(對向基板)30上。像素電極 33形成在濾色器層31的上表面上，平坦化膜32夾置在濾色器層31和像素 電才及33之間。
接下來將具體描述一種構(gòu)造。元件層11形成在基板10的元件形成側(cè)上。 覆蓋元件層11的絕緣膜12形成在基板10上。與元件層11相通的接觸孔13 形成在絕緣膜12中。經(jīng)由接觸孔13連接到元件層11的像素電極14形成在 絕緣膜12上。用于調(diào)整反射部分5中液晶20的厚度的間隔調(diào)整層15形成 在包括元件層11和像素電極14之間的連接區(qū)域的元件層11上的絕緣膜12 上，該連接區(qū)域具有部分像素電極14夾置在間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之 間。該間隔調(diào)整層15由例如有機絕緣膜或者無機絕緣膜的電介質(zhì)形成。
因此，反射部分5由具有元件層11、覆蓋元件層11的絕緣膜12和形成 在絕緣膜12上的間隔調(diào)整層15的區(qū)域形成，并且部分像素電極14夾置在 間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之間。間隔調(diào)整層15的上表面形成為例如平緩 的凹凸形狀。這樣形成為平緩凹凸形狀的間隔調(diào)整層15的表面改善了反射 特性。附帶地，間隔調(diào)整層15和在間隔調(diào)整層15的表面中形成的凹凸形狀 可以與相鄰像素連續(xù)形成。
此外，與接觸孔13相通的接觸孔18形成在間隔調(diào)整層15中。通過在
反射部分5中這樣形成接觸孔18,即使當像素電極14沒有凹槽時，弱取向 的子像素50之間的連接由接觸部分產(chǎn)生，并且因此防止了液晶面板表面受 壓所引起的取向紊亂。經(jīng)由接觸孔18連接到像素電極14的反射電極17形 成間隔調(diào)整層15上。這樣形成的反射電極17增強間隔調(diào)整層15上的反射。 另外，因為反射電極17經(jīng)由接觸孔18連接到像素電極14,所以反射電極 17具有間隔調(diào)整層15上的像素電極的作用。透射部分6由除了反射部分5 之外的具有形成在基板10上的絕緣膜12的區(qū)域形成。
液晶顯示裝置3提供類似于上述液晶顯示裝置1的作用和效果。另外， 因為沒有電連接到透射部分和反射部分的連接部分作為子像素之間的像素 邊界，所以不發(fā)生由于表面受壓引起的取向紊亂。因此，可以穩(wěn)定液晶層20 的取向，尤其是子像素之間的液晶分子的取向。
接下來，將參照圖6的示意性構(gòu)造截面圖描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝 置的實施例(第四實施例)。圖6展示了作為顯示裝置實例的半透射型液晶 顯示裝置。
如圖6所示，液晶顯示裝置4具有密封在彼此相對的基板10和30之間 的液晶層20,并且包括用于顯示圖像的多個像素40，像素40具有反射部分 5和透射部分6。每個像素40包括由取向分割形成的多個子像素。電介質(zhì)16 形成在透射部分6中的子像素之間，絕緣膜12和像素電極14形成在基板10 上，以夾置在電介質(zhì)16和基板IO之間。
濾色器層31形成在相對于基板10的基板(對向基板)30上。像素電極 33形成在濾色器層31的上表面上，平坦化膜32夾置在濾色器層31和像素 電極33之間。
接下來將具體描述一種構(gòu)造。元件層11形成基板10的元件形成側(cè)上。 覆蓋元件層11的絕緣膜12形成在基板10上。與元件層11相通的接觸孔13 形成在絕緣膜12中。經(jīng)由接觸孔13連接到元件層11的像素電極14形成在 絕緣膜12上。用于調(diào)整反射部分5中液晶20的厚度的間隔調(diào)整層15形成 在包括元件層11和像素電極14之間的連接區(qū)域的元件層11上的絕緣膜12 上，該連接區(qū)域具有部分像素電極14夾置在間隔調(diào)整層15和絕緣膜12之 間。該間隔調(diào)整層15是一種多層的構(gòu)造，例如兩層等，并且由多層的電介 質(zhì)構(gòu)造形成，該電介質(zhì)例如為有機絕緣膜或者無機絕緣膜。這樣由多層形成 的間隔調(diào)整層15改善了反射特性。
因此，反射部分5由具有元件層11、覆蓋元件層11的絕緣膜12和形成 絕緣膜12上的間隔調(diào)整層15的區(qū)域形成，部分像素電極14夾置在間隔調(diào) 整層15和絕緣膜12之間。間隔調(diào)整層15的上表面形成為例如平緩的凹凸 形狀。這樣形成為平緩的凹凸形狀的間隔調(diào)整層15的表面改善了反射特性。 附帶地，間隔調(diào)整層15和在間隔調(diào)整層15的表面中形成的凹凸形狀可以與 相鄰像素連續(xù)地形成。
此外，與接觸孔13相通的接觸孔18形成在間隔調(diào)整層15中。通過在 反射部分5中這樣形成接觸孔18，即使當像素電極14沒有凹槽時，弱取向 的子像素50之間的連接由接觸部分產(chǎn)生，并且因此防止由于液晶面板表面 受壓引起的取向紊亂。經(jīng)由接觸孔18連接到像素電極14的反射電極17形 成在間隔調(diào)整層15上。這樣形成的反射電極17增強了間隔調(diào)整層15上的 反射。另外，因為反射電極17經(jīng)由接觸孔18連接到像素電極14,所以反射 電極17具有間隔調(diào)整層15上的像素電極的功能。
透射部分6由除了反射部分5之外的具有形成在基板IO上的絕緣膜12、 像素電極14和電介質(zhì)16等的區(qū)域形成。
液晶顯示裝置4提供類似于上述液晶顯示裝置1的作用和效果。另外， 因為沒有電連接到透射部分和反射部分的連接部分作為子像素之間的邊界， 所以不發(fā)生由于表面受壓引起的取向紊亂。因此，可以穩(wěn)定液晶層20的取 向，尤其是子像素之間的液晶分子的取向。此外，由例如兩層等的多層構(gòu)造 形成的間隔調(diào)整層15可以改善反射特性。此時，該多層的任一材料可以用 作透射部分6中像素電極上設置的電介質(zhì)16。
接下來，將參照圖7的示意性構(gòu)造截面圖描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝 置的實施例(第五實施例)。圖7展示了作為顯示裝置實例的半透射型液晶 顯示裝置。
如圖7所示，在參照圖6描述的液晶顯示裝置4中，通過形成電介質(zhì)16 作為決定單元間隔的間隔物，獲得液晶顯示裝置5A。這樣形成電介質(zhì)16, 以連接到元件側(cè)上的像素電極14和與基板10的元件側(cè)相對的基板30側(cè)上 的像素電極33。當然，電介質(zhì)16經(jīng)由覆蓋形成在基板上的元件層的絕緣層 (平坦化膜)12上的像素電極14形成在連接部分14C上，連接部分14C由 子像素之間的像素電極14構(gòu)成。
當電介質(zhì)16調(diào)整高度并且用作在第五實施例中形成單元間隔的間隔物
時，消除了在濾色器側(cè)上制造光間隔物(photospacer)的需求，從而減少了 工藝數(shù)量。另外，因為形成在子像素之間的連接部分14C上的電介質(zhì)16也 用作保持基板之間的間隔的間隔物，所以間隔物可以以固定的間隔設置，從 而基板間隔可以以高精度保持恒定。此外，液晶顯示裝置5A提供類似于上 述液晶顯示裝置1的作用和效果。另外，因為沒有電連接到透射部分和反射 部分的連接部分作為子像素之間的像素邊界，所以不發(fā)生由于表面受壓引起 的取向紊亂。因此可以穩(wěn)定液晶層20的取向，尤其是子像素之間的液晶分 子的取向。
在前述的每個實施例中描述的液晶顯示裝置都至少在用于子像素50之 間的電連接的連接部分14上具有電介質(zhì)16。因此能夠使得子像素50彼此電 氣上獨立，并且因此穩(wěn)定了液晶(液晶分子)22的取向。因此，即使由于液 晶面板受壓引起液晶取向暫時紊亂時，液晶取向立即恢復到原始狀態(tài)，從而 消除了由于液晶面板表面受壓留下痕跡的顯示缺陷。
接下來，將參照圖8A至8G的制造工藝截面圖描述根據(jù)本發(fā)明制造液 晶顯示裝置方法的實施例(第一實施例)。圖8A至8G展示了作為顯示裝置 實例的半透射型液晶顯示裝置。
如圖8A所示，由TFT等形成的開關(guān)元件以及輔助電容線、柵極線和信 號線等的元件層11形成在基板(第一基板)IO上。
接下來，如圖8B所示，由平坦化膜制成的絕緣膜12形成在基板10上， 以平坦化伴隨元件層11和信號線(未示出)的凹凸。
接下來，如圖8C所示，與元件層11相通的接觸孔13形成在絕緣膜12 中。透明抗蝕劑可以用于絕緣膜12。作為這種抗蝕劑'，例如有由JSR公司 制造的PC315G。作為選擇，可以采用丙烯酸有機膜(acrylic organic film)、 脂環(huán)族烯烴樹脂(alicyclic olefin resin )和旋涂玻璃(SOG )等。上述的涂覆 方法包括旋涂法和狹縫涂覆法等。
接下來，如圖8D所示，經(jīng)由接觸孔13連接到元件層11的像素電極14 形成為絕緣膜12上的透射部分6的電極。該像素電極14例如由比如銦錫氧 化物(ITO)的透明電極形成。
接下來，如圖8E所示，用于形成間隔調(diào)整層的電介質(zhì)膜71形成在反射 部分5中的元件層11上的絕緣膜12 (包括像素電極14)上。電介質(zhì)膜71 可以通過例如涂覆法形成。
接下來，如圖8F所示，間隔調(diào)整層15由電介質(zhì)膜71形成，并且電介 質(zhì)16由電介質(zhì)71形成在子像素電極50之間的連接部分14C上。此時，因 為電介質(zhì)16的高度影響光學特性，所以調(diào)整電介質(zhì)16的高度。在形成間隔 調(diào)整層15時，在間隔調(diào)整層15的上表面中形成凹凸，并且此后進行烘烤， 由此凹凸具有倒圓的形狀。在首先形成連接到元件層11的像素電極14后通 過這樣形成間隔調(diào)整層15,避免在間隔調(diào)整層15中形成與元件層11相通的 接觸孔，從而獲得優(yōu)秀的反射特性。
接下來，如圖8G所示，在間隔調(diào)整層15的邊緣部分連接到像素電極 14的反射電極17形成在間隔調(diào)整層15上。反射電極17例如由具有高反射 率的金屬材料形成。例如，反射電極17由比如銀(Ag)和鋁(Al)等金屬 材料形成。通過將間隔調(diào)整層15的上表面形成為倒圓的凹凸形狀，并且在 間隔調(diào)整層15的表面上形成反射電極17,因此可以改善反射部分5的反射 特性。
在隨后的工藝中，形成取向膜，采用具有間隔物形成在其上的濾色器或 者密封材料將基板層疊，間隔物夾置在基板之間，并且在基板之間填充液晶， 由此完成液晶單元。延遲膜(retardation film)和偏振器層疊到液晶單元，由 此制造了根據(jù)本實施例的半透射型液晶顯示裝置。
接下來，將參照圖9A至9G的制造工藝截面圖描述根據(jù)本發(fā)明制造液 晶顯示裝置方法的實施例(第二實施例)。圖9A至9G展示了作為顯示裝置 實例的半透射型液晶顯示裝置。
如圖9A所示，由TFT等形成的開關(guān)元件以及輔助電容線、^H及線和信 號線等的元件層11形成在基板(第一基板)10上。
接下來，如圖9B所示，由平坦化膜制成的絕緣膜12形成在基板10上， 以平坦化伴隨元件層11和信號線(未示出)的凹凸。
接下來，如圖9C所示，與元件層11相通的接觸孔13形成在絕緣膜12 中。此時，在透射部分6中的絕緣膜12和反射部分5中的絕緣膜12之間提 供水平差異。具體地，蝕刻透射部分6中的絕緣膜12,由此形成為變得低于 反射部分5中的絕緣膜12。透明抗蝕劑可以用于絕緣膜12。作為這種抗蝕 劑，例如有由JSR公司制造的PC315G。作為選4奪，可以采用丙烯酸有機膜、 脂環(huán)族烯烴樹脂和SOG等。上述的涂覆方法包括旋涂法和狹縫涂覆法等。
接下來，如圖9D所示，經(jīng)由接觸孔13連接到元件層11的像素電極14
形成為絕緣膜12上的透射部分6的電極。該像素電極14由例如銦錫氧化物 (ITO)的透明電極形成。
接下來，如圖9E所示，用于形成間隔調(diào)整層的電介質(zhì)膜71形成在反射 部分5中的元件層11上的絕》彖膜12上。電介質(zhì)膜71可以通過例如涂覆法 形成。
接下來，如圖9F所示，間隔調(diào)整層15由電介質(zhì)膜71形成，并且電介 質(zhì)16由電介質(zhì)71形成在子像素電極50之間的連接部分14C上。此時，因 為電介質(zhì)16的高度影響光學特性，所以調(diào)整電介質(zhì)16的高度。在形成間隔 調(diào)整層15時，在間隔調(diào)整層15的上表面中形成凹凸，并且此后進行烘烤， 由此凹凸具有倒圓的形狀。在首先形成連接到元件層11的像素電極14后， 通過這樣形成間隔調(diào)整層15,避免在間隔調(diào)整層15中形成與元件層11相通 的接觸孔，從而獲得優(yōu)秀的反射特性。
接下來，如圖9G所示，在間隔調(diào)整層15的邊緣部分連接到像素電極 14的反射電極17形成在間隔調(diào)整層15上。反射電極17例如由具有高反射 率的金屬材料形成。例如，反射電極17由比如銀(Ag)和鋁(Al)等金屬 材料形成。通過將間隔調(diào)整層15的上表面形成為倒圓的凹凸形狀，并且在 間隔調(diào)整層15的表面上形成反射電極17，可以改善反射部分5的反射特性。
在隨后的工藝中，形成取向膜，采用具有間隔物形成其上的濾色器或者 密封材料將基板層疊，間隔物夾置在基板之間，并且在基板之間填充液晶， 由此完成液晶單元。延遲膜和偏振器層疊到液晶單元，由此制造了根據(jù)本實 施例的半透射型液晶顯示裝置。
采用根據(jù)前述第二實施例的制造方法，可以減小為制造間隔調(diào)整層15 形成的電介質(zhì)膜71的膜厚，從而改善了工藝效率。另外，可以控制用于取 向控制的電介質(zhì)16的高度，從而可以優(yōu)化光學特性。
因為消除了液晶面板表面受壓引起的顯示缺陷，所以根據(jù)上述每個實施 例的制造方法都具有能夠制造可以改善顯示質(zhì)量的液晶顯示裝置的優(yōu)點。另 外，在尺寸上可以最小化電介質(zhì)16和用于控制液晶的取向的取向控制因子， 該電介質(zhì)16形成在用于子象素之間的電連接的連接部分14C上，該取向控 制因子形成在每個子像素中，從而可以制造能夠改善透射率的液晶顯示裝 置。此外，在相關(guān)技術(shù)中，需要減小基板間隔(所謂的單元間隔)來增強對 表面受壓的抵抗力。然而，因為改善了對表面受壓的抵抗力，所以可以增加
基板間隔。因此，可以制造具有改善的透射特性的液晶顯示裝置。
此外，通過同時形成間隔調(diào)整層15和由垂直取向像素分割產(chǎn)生的電連
接部分14C上的電介質(zhì)16,可以制造能夠阻止由于液晶表面受壓引起的取 向紊亂的液晶顯示裝置，并且不需要增加工藝數(shù)量。另外，在半透射型液晶 顯示裝置中，穩(wěn)定了反射部分5和透射部分6之間的取向，并且獲得阻止取 向紊亂的面板。此外，通過設置在反射部分5中的由電介質(zhì)形成的間隔調(diào)整 層15進行像素結(jié)構(gòu)分割，能夠提供高開口率(aperture ratio )和穩(wěn)定取向的 像素。
本領域的技術(shù)人員應當理解的是，各種修改、組合、子組合和替換可以 根據(jù)設計和其它因素而進行，只要它們在權(quán)利要求或者其等同特征的范圍 內(nèi)。
本發(fā)明專利申請包含與2006年12月20日提交日本專利局的日本專利 申請JP2006-342139相關(guān)的主題，將其全文引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示裝置，包括多個像素，每個所述像素都具有反射部分和透射部分，每個所述像素都包括由取向分割所產(chǎn)生的多個子像素，所述液晶顯示裝置包括元件層，形成在基板上；絕緣膜，形成在所述基板上，以覆蓋所述元件層；像素電極，形成在所述絕緣膜上，以連接到所述元件層；間隔調(diào)整層，形成在包括所述元件層和所述像素電極之間的連接區(qū)域的所述元件層上的所述絕緣膜上；和電介質(zhì)，形成在用于所述子像素之間的電連接的連接部分上；其中所述反射部分由具有所述元件層、覆蓋所述元件層的所述絕緣膜和形成在所述絕緣膜上的所述間隔調(diào)整層的區(qū)域形成，所述透射部分由除了形成有所述間隔調(diào)整層的區(qū)域之外的具有形成在所述絕緣膜上的所述像素電極的區(qū)域形成，以及所述電介質(zhì)形成在所述透射部分中的所述像素電極上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述間隔調(diào)整層的表面 形成為凹凸的形狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述間隔調(diào)整層形成在 像素之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中反射電極形成在所述間 隔調(diào)整層上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中所述反射電極在所述間 隔調(diào)整層的邊緣部分連接到與所述元件層相連接的所述像素電極。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述反射部分形成在一個所述子像素的整個區(qū)域中，并且所述透射 部分采用所述子像素形成，所述間隔調(diào)整層由電介質(zhì)形成，以及所述間隔調(diào)整層形成在與所述反射部分相同的所述子像素的整個區(qū)域中。
7、 一種制造液晶顯示裝置的方法，所述液晶顯示裝置包括多個像素，每個所述像素都具有反射部分和透射部分，每個所述像素包括由取向分割所產(chǎn)生的多個子像素，所述方法包括如下步驟 在基板上形成元件層；在所述基板上形成絕緣膜，從而所述絕緣膜覆蓋所述元件層； 在所述絕緣膜上形成像素電極，從而所述像素電極連接到所述元件層；以及在包括所述元件層和所述像素電極之間的連接區(qū)域的所述元件層上的 所述絕緣膜上形成間隔調(diào)整層；其中所述反射部分由具有所述元件層、所述絕緣膜和所述間隔調(diào)整層的 區(qū)域形成，所述透射部分由除了形成有所述間隔調(diào)整層的區(qū)域之外的具有形成在 所述絕緣膜上的所述像素電極的區(qū)域形成，以及電介質(zhì)形成在所述透射部分中的所述像素電極上并且在用于所述子像 素之間的電連接的連接部分上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造液晶顯示裝置的方法， 其中所述絕緣膜形成來使得，在所述反射部分中從所述基板的表面到所述絕緣膜的表面的高度大于在所述透射部分中從所述基板的表面到所述絕 緣膜的表面的高度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造液晶顯示裝置的方法，其中通過在所述 子像素之間形成電介質(zhì)進行像素分割。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造液晶顯示裝置的方法，還包括步驟 在所述間隔調(diào)整層的表面中形成凹凸。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造液晶顯示裝置的方法，還包括步驟 在所述間隔調(diào)整層上形成連接到所述像素電極的反射電極。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造液晶顯示裝置的方法，其中所述間隔調(diào) 整層和所述電介質(zhì)由相同的層形成。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種液晶顯示裝置及該液晶顯示裝置的制備方法。該液晶顯示裝置包括多個像素，每個像素都具有反射部分和透射部分，每個像素都包括由取向分割所產(chǎn)生的多個子像素，該液晶顯示裝置包括元件層，形成在基板上；絕緣膜，形成在基板上，以覆蓋元件層；像素電極，形成在絕緣膜上，以連接到元件層；間隔調(diào)整層，形成在包括在元件層和像素電極之間的連接區(qū)域的元件層上的絕緣膜上；和電介質(zhì)，形成在用于子像素之間的電連接的連接部分上。
文檔編號G02F1/139GK101206366SQ20071030018
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者小糸健夫, 西川寬 申請人:索尼株式會社