專利名稱：半透射型液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半透射型液晶顯示器，本發(fā)明特別是涉及在對比度良好的同時，避免串?dāng)_等現(xiàn)象損壞顯示質(zhì)量的半透射型液晶顯示器。
背景技術(shù)：
近年，不僅在信息通信設(shè)備，而且在普通的電氣設(shè)備中，液晶顯示器的使用迅速普及。由于液晶顯示器本身不發(fā)光，故多采用具有背照燈的透射型的液晶顯示器。但是，由于背照燈的耗電量大，所以特別是對于便攜型，為了減少耗電量，采用不必要求背照燈的反射型的液晶顯示器，可該反射型液晶顯示器，由于將外光用作光源，故在較暗的室內(nèi)等處，就會變得看不清。于是，直到最近，人們進行了同時具有透射型和反射型的性質(zhì)的半透射型的液晶顯示器的開發(fā)(參照專利文獻1、2)。
該半透射型液晶顯示器，在一個象素區(qū)域內(nèi)部具有透射部和反射部，該透射部具有象素電極，該反射部具有象素電極和反射電極這兩者，在較暗的地方，點亮背照燈，利用象素區(qū)域的透射部來顯示圖象，在較亮的地方，不用點亮背照燈，在反射部利用外光來顯示圖象，因此不必經(jīng)常點亮背照燈，所以具有可大幅度地減少耗電量的優(yōu)點。
下面通過圖3～圖4對該半透射型液晶顯示器的一個實例進行描述。另外，圖3為以透視方式表示過去的半透射型液晶顯示器的彩色濾光片襯底的1個象素的平面圖，圖4A為圖3中的IVA-IVA線的剖視圖，圖4B為沿圖3中的IVB-IVB線的剖視圖。
該半透射型液晶顯示器10A中，在透明的具有絕緣性的玻璃襯底11上，多根掃描線12和信號線13分別直接，或通過無機絕緣膜14，按照矩陣狀形成。在這里，由掃描線12和信號線13圍繞的區(qū)域相當(dāng)于1個象素，作為開關(guān)元件的TFT(Thim Film Transistor)(圖中未示出)針對每個象素而形成。
另外，按照覆蓋掃描線12、信號線13、無機絕緣膜14等的方式，在反射部15和透射部16處形成了疊置層間膜17，該層間膜17由有機絕緣膜形成，在反射部15的表面處形成細微的凹凸部，在透射部16處形成平坦的表面。另外，在圖3和圖4中，省略了反射部15的凹凸部。此外，層間膜17中，在與TFT的漏極相對應(yīng)的位置，設(shè)置接觸孔20，在相應(yīng)的象素中，在接觸孔20上和層間膜17的表面上，即在反射部15中，設(shè)置例如由鋁金屬形成的反射電極18，且在該反射電極18的表面和透射部16的層間膜17的表面，形成比如，由ITO(Indium Tin Oxide)形成的透明的象素電極19。
在該半透射型液晶顯示器10A中，掃描線12和信號線13的寬度按照在設(shè)計上完全相同的方式形成，透射部16中的信號線13的寬度L1和反射部15中的信號線的寬度L3相等。另外，在透射部16，象素電極19不與鄰接的象素的象素電極和反射電極接觸，并且與掃描線12和信號線13稍稍重合的方式形成，其中，象素電極19和信號線13為防止漏光按照重合寬度L2的方式形成。另外，在反射部15中，反射電極18和象素電極19不與鄰接的象素的反射電極和象素電極接觸，并且掃描線12和信號線13按照稍稍重合，以便防止上述漏光的方式形成，其中，象素電極19和信號線13之間的重合寬度L4實質(zhì)上與上述L2相等。
另外，在玻璃襯底11的下方，設(shè)置具有圖中未示出的公知的光源、導(dǎo)光板、擴散片等背照燈組件，還有，在象素電極19的表面，按照覆蓋全部象素的方式疊置取向膜(圖中未示出)，此外，設(shè)置對應(yīng)于相應(yīng)的象素而形成的R、G、B3色的彩色濾光片、對置電極等的顏色濾光片襯底(圖中未示出)與該玻璃襯底11相對，在兩襯底的周圍，設(shè)置密封件，由此將兩襯底貼合，在兩襯底之間，注入液晶，由此，形成半透射型液晶顯示器10A。
如上所述，在過去的半透射型液晶顯示器10A中，反射電極18和象素電極19按照與掃描線12和信號線13稍稍重合的方式形成，由此，防止該部分的濾光，謀求對比度的上升。
專利文獻1JP特開平11-101992號文獻(權(quán)利要求的范圍、段落0020～0043，

圖1、圖2)專利文獻2JP特開平2005-106997號文獻(權(quán)利要求的范圍、段落0049～0059，圖2～圖4)發(fā)明的公開方案發(fā)明要解決的課題但是，如果在掃描線和信號線上，形成象素電極，則在掃描線12和信號線13與形成于反射電極18上的象素電極19之間，如圖4A和圖4B所示，具有一定的靜電電容Csd。如果該靜電電容Csd在規(guī)定值以上，則在液晶顯示器的驅(qū)動時，顯示畫面中，產(chǎn)生閃爍和串?dāng)_。另外，閃爍和串?dāng)_的相應(yīng)產(chǎn)生的機理不同。即，由于象素電極相對對置電極，以交流方式驅(qū)動，故對于外加于象素電極上的電壓相對對置電極電壓，按照規(guī)定周期(比如，60Hz)，極性交替地切換，但是，閃爍是在象素電極電壓變化時產(chǎn)生，在靠近掃描線的驅(qū)動端子一側(cè)不產(chǎn)生，而在遠離驅(qū)動端子的一側(cè)產(chǎn)生。
相對該情況，特別是在白色顯示的背景畫面，進行黑色顯示時，串?dāng)_產(chǎn)生于該黑色顯示的周邊。人們認為，該串?dāng)_發(fā)生的機理是下述原因造成的。即，圖5表示在如圖3～圖4所示的半透射型液晶顯示器10A中，產(chǎn)生串?dāng)_的畫面。在如圖5所示的白背景中顯示黑色的畫面時，如果白背景區(qū)域內(nèi)由點X表示，黑色畫面的上下，即，信號線側(cè)的區(qū)域內(nèi)由點Y表示，則各點X、Y的電壓波形如圖6所示。
如圖6所示，如果對TFT的柵極，外加信號，則驅(qū)動TFT，開始在象素電極中寫入。另外，此時的象素電極的電位通過輔助電極電容，保持在規(guī)定期間(參照圖6A)。另外，在該寫入期間寫入象素電極的白色顯示用的電位對應(yīng)于對置電極電位Vcom的振幅，在保持期間中波動(參照圖6B)。在該狀態(tài)，如果觀察外加于點X、Y的信號線和象素電極上電壓波形，則在點X部分的信號線上，到下次的寫入期間一直外加白色顯示的電壓，該點X部分的象素電極的電位按照相同振幅波動變化，直至下次的寫入期間(參照圖6C、圖6D)。
另一方面，如果對點Y部分的信號線，在中途外加黑色顯示用的電壓，則點Y部分的象素電極的電位的振幅，在對信號線外加黑色顯示用電壓的期間會產(chǎn)生變化(參照圖6E)。其結(jié)果是，液晶的電壓的實效值在點X與Y不同，產(chǎn)生差分，，V，該差分表現(xiàn)為亮度差，是產(chǎn)生串?dāng)_的原因(參照圖6F)。
按照圖7所示的液晶顯示器的1個象素的等效電路，構(gòu)成串?dāng)_的原因的差分，，V可通過下述的公式(1)表示。
，，V＝Csd×Vcom÷(Clc+Cst+Csd)…………(1)其中Cst表示輔助電極電容Csd表示源極漏極之間的電容Clc表示液晶電容于是，根據(jù)該公式(1)而知道，如果源極漏極之間的電容Csd變小，則差分，，V變小。
如此，如果減小源極漏極之間的電容Csd，即，如果減小信號線和象素電極之間的重合，則，，V變小，可減小串?dāng)_。
但是，由于漏光主要是象素電極的端部的液晶的取向的混亂造成的，故如果為了減少串?dāng)_，減小信號線和象素電極之間的重合，則會產(chǎn)生特別是在透射部，漏光增加，對比度降低的問題。
本發(fā)明是為了解決這樣的已有技術(shù)的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種半透射型液晶顯示器，其對比度良好，并且避免串?dāng)_等損害顯示質(zhì)量的現(xiàn)象。
本發(fā)明的上述目的可通過下述的方案而實現(xiàn)。即，本發(fā)明的一種形式的半透射型液晶顯示器包括第1襯底，在該第1襯底中，在通過呈矩陣狀設(shè)置的信號線和掃描線劃分的相應(yīng)的位置，形成反射部和透射部；形成顏色濾光片和共用電極的第2襯底；在上述兩襯底之間設(shè)置有液晶層，其特征在于設(shè)置于上述反射部和透射部上的象素電極，與上述掃描線和信號線之間夾設(shè)層間膜，且從平面看是以重合的方式形成的；上述透射部中的信號線的寬度大于上述反射部中所對應(yīng)的信號線的寬度；上述透射部中的象素電極和信號線的重合寬度大于上述反射部中的象素電極和信號線的重合寬度。
另外，最好，上述層間膜成一體地設(shè)置于反射部、透射部、信號線和掃描線上。
此外，最好，上述透射部中的象素電極與信號線的重合寬度比上述反射部中的象素電極和信號線的重合寬度，大1.0μm以上。
還有，最好，上述透射部中的象素電極和信號線的重合寬度按照在1.2μm以上的方式選擇。
再有，最好，上述反射部的反射電極也與上述掃描線和信號線之間夾設(shè)層間膜，且從平面看是以重合的方式形成的。
發(fā)明的效果本發(fā)明通過具有上述的方案，實現(xiàn)下述的效果。即，按照本發(fā)明的一種形式，由于透射部中的象素電極與信號線的重合寬度大于反射部中所對應(yīng)的信號線的重合寬度，故透射部中的象素電極和信號線之間的靜電電容大于反射部的象素電極和信號線之間的靜電電容，但是，由于象素電極和信號線的重合部分的漏光變少，故對比度良好。此外，按照權(quán)利要求1所述的發(fā)明，由于為了增加上述對比度而產(chǎn)生的象素電極和信號線之間的靜電電容的增加量也僅僅在象素電極的周圍的一部分產(chǎn)生，故獲得幾乎不導(dǎo)致串?dāng)_的增加，并且可謀求對比度的增加，保持顯示質(zhì)量的半透射型液晶顯示器。
另外，如果層間膜成一體地設(shè)置于反射部、透射部、信號線和掃描線上，由于實質(zhì)上在液晶顯示器的整個象素顯示區(qū)域，設(shè)置層間膜，故可至少使透射部中的象素電極處于平坦?fàn)顟B(tài)，透射部中的液晶分子的取向的混亂變少，漏光變小，對比度提高。
此外，如果透射部中的象素電極和信號線的重合寬度比反射部中所對應(yīng)的象素電極和信號線的重合寬度，大1.0μm以上，由于可有效地減少該部分的漏光，故獲得更加顯著地實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的發(fā)明的效果的半透射型液晶顯示器。
還有，如果選擇上述透射部中的象素電極和信號線的重合寬度在1.2μm以上，則獲得即使在具有掩模的位置對準(zhǔn)誤差等制造上的誤差的情況下，仍可實現(xiàn)上述效果的半透射型液晶顯示器。
再有，如果上述反射部的反射電極也與上述掃描線和信號線之間夾設(shè)層間膜，且從平面看是以重合的方式形成，由于可通過反射電極，減少反射部的漏光，故對比度提高。
附圖的簡要說明圖1為以透視方式表示實施例的半透射型液晶顯示器的彩色濾光片襯底的1個象素的平面圖；
圖2A為沿圖1中的IIA-IIA線的剖視圖，圖2B為沿圖1中的IIB-IIB線的剖視圖，圖2C為沿圖1中的IIC-IIC的剖視圖；圖3為以透視方式表示過去的半透射型液晶顯示器的彩色濾光片襯底的1個象素的平面圖；圖4A為圖3中的IVA-IVA線的剖視圖，圖4B為沿圖3中的IVB-IVB的剖視圖；圖5為表示產(chǎn)生串?dāng)_的畫面的圖；圖6為表示產(chǎn)生串?dāng)_時的液晶顯示器的各點的電壓波形的圖；圖7為液晶顯示器的1個象素的等效電路。
標(biāo)號的說明標(biāo)號10、10A表示液晶顯示器；標(biāo)號11表示玻璃襯底；標(biāo)號12表示掃描線；標(biāo)號13表示信號線；標(biāo)號14表示無線絕緣膜；標(biāo)號15表示反射部；標(biāo)號16表示透射部；標(biāo)號17表示層間膜；標(biāo)號18表示反射電極；標(biāo)號19表示象素電極；標(biāo)號20表示接觸孔；標(biāo)號21表示輔助電容線；標(biāo)號22表示半導(dǎo)體層；標(biāo)號23表示保護絕緣膜。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選形式下面參照圖1和圖2，對本發(fā)明的實施例進行描述，下面給出的實施例表示用于具體實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的半透射型液晶顯示板的實施例，但是，本發(fā)明并不限于此處記載的形式。另外，圖1為以透視方式表示實施例的半透射型液晶顯示器的彩色濾光片襯底的1個象素的平面圖，圖2A為沿圖1中的IIA-IIA線的剖視圖，圖2B為沿圖1中的IIB-IIB線的剖視圖，圖2C為沿圖1中的IIC-IIC的剖視圖，與圖3～圖4所示的已有實例的半透射型液晶顯示器10A相同的組成部分采用同一標(biāo)號進行描述。
在該半透射型液晶顯示器10中，在透明的具有絕緣性的玻璃襯底11上，由鋁、鉬等的金屬形成的多根掃描線12按照等間距平行地設(shè)置，此外，在鄰接的掃描線12之間的大致中間處，與掃描線12同時地平行形成輔助電容線21。另外，TFT的柵極G從掃描線12延伸。
另外，在玻璃襯底11上，按照覆蓋掃描線12、輔助電容線21、柵極G的方式，疊置由氮化硅、氧化硅等形成的柵極絕緣膜14，在該柵極G上，通過柵極絕緣膜14，形成由非晶質(zhì)硅、多晶硅等形成的半導(dǎo)體層22，此外，在柵極絕緣膜14上，按照與掃描線12相垂直的方式形成由鋁、鉬等金屬形成的多根信號線13，TFT的源極S從信號線13延伸，該源極S與半導(dǎo)體層22接觸。另外，在柵極絕緣膜14上設(shè)置漏極D，該漏極D的材料與信號線13和源極S相同，并且與信號線13和源極S同時形成，該漏極D還與半導(dǎo)體層22接觸。
此外，由掃描線12和信號線13圍繞的區(qū)域相當(dāng)于1個象素。另外，通過柵極G、柵極絕緣膜14、半導(dǎo)體層22、源極S、漏極D，構(gòu)成作為開關(guān)元件的TFT，在相應(yīng)的電極上形成上述TFT。此時，通過漏極D和輔助電容線21，形成各象素的輔助電容。
按照覆蓋信號線13、TFT、柵極絕緣膜14的方式，疊置由例如無機絕緣材料形成的保護絕緣膜23，在該保護絕緣膜23上，疊置層間膜17，該層間膜17由有機絕緣膜形成，其中，在反射部15的表面上形成細微的凹凸部，透射部16的表面是平坦的。另外，在圖1和圖2中，反射部15中的層間膜17的凹凸部省略。另外，在保護絕緣膜23和層間膜17上，在與TFT的漏極D相對應(yīng)的位置，形成接觸孔20。
還有，在相應(yīng)的象素中，在接觸孔20上和層間膜17的表面的一部分上，即在反射部15上，設(shè)置由例如，鋁金屬形成的反射電極18，并且在該反射電極18的表面和透射部16的層間膜17的表面，形成比如，由ITO形成的象素電極19。
在本實施例的半透射型液晶顯示器10中，透射部16中的信號線13的寬度L1大于反射部15的信號線的寬度L3，處于L1＞L3的關(guān)系。另外，在透射部16，象素電極19按照不與鄰接的象素的象素電極和反射電極接觸，并且從平面看，與掃描線12和信號線13，在其中夾設(shè)層間膜且稍稍重合的方式設(shè)置，另外，同樣在反射部15，反射電極18和象素電極19按照不與鄰接的象素的反射電極和象素電極接觸，并且從平面看，與掃描線12和信號線13，在其中夾設(shè)層間膜17，且稍稍重合的方式設(shè)置。其中，透射部16中的象素電極19和信號線13的重合的部分的寬度L2大于反射部15中的象素電極19和信號線13之間的重合寬度L4，處于L2＞L4的關(guān)系。
如此，透射部16中的信號線13和象素電極19的重合寬度L2大于反射部15中的信號線13和象素電極19的重合寬度14的原因如下。即，信號線13和象素電極19的邊界部附近的漏光主要是基于象素電極19的端部的液晶分子的取向性的混亂而產(chǎn)生的漏光。即，在象素電極19的端部Z(參照圖2B)附近，產(chǎn)生基于具有在象素電極之間，電壓未控制的區(qū)域的液晶分子的取向的混亂，但是，如果對象素電極19，外加黑色顯示的電壓，則因液晶分子的取向的混亂，通常不會通過液晶顯示器10的來自背照燈的光被泄漏掉。在反射部15，反射電極18與信號線13中間夾設(shè)層間膜17并稍稍重合，由于該反射電極18由鋁等金屬形成，故完全具有擋光性，這樣，基于反射部15的象素電極19的端部附近的液晶分子的取向性的混亂的漏光較少。
于是，在本實施例的液晶顯示器10中，透射部16中的信號線13和象素電極19的重合寬度L2大于反射部15中的信號線13和象素電極19的重合寬度L4，處于L2＞L4的關(guān)系。此時，為了能夠明確地確認擋光性的效果，L2和L4的差必須在1μm以上。
在本實施例中，從考慮掩模的位置對準(zhǔn)誤差等制造上的誤差的方面來看，由于L2和L4的差在1μm以上，由此，可確保在反射部15，L4的值的最低限為0.2μm，即，可確保透射部16中的信號線13和象素電極19的重合寬度L2在1.2μm以上，為此，L1～L4的設(shè)計上的具體尺寸采用L1＝10μm，L2＝3μm，L3＝8μm，L4＝2μm。
另外，在玻璃襯底11的下方，設(shè)置具有圖中未示出的公知的光源、導(dǎo)光板、擴散片等的背照燈組件，此外，在象素電極19的表面，按照覆蓋全部的象素的方式疊置取向膜(圖中未示出)，還有，設(shè)置與對應(yīng)于相應(yīng)的象素而形成的R、G、B3色的彩色濾光片、對向電極等的彩色濾光片襯底(圖中未示出)與上述玻璃襯底11相對，在兩襯底的周圍，設(shè)置密封件，由此，將兩襯底貼合，在兩襯底之間注入液晶，由此，可獲得半透射型液晶顯示器10。
如此，在實施例的半透射型液晶顯示器10中，透射部16中的信號線13的寬度L1大于反射部15的信號線的寬度L3，處于L1＞L3的關(guān)系，另外，透射部16中的象素電極19和信號線13的重合部分的寬度L2大于反射部15中的象素電極19和信號線13之間的重合寬度L4，由此，充分地防止透射部16中的信號線13和象素電極19的邊界部的漏光，以求對比度的上升，在可通過反射電極18，實現(xiàn)充分地防止漏光的反射部15中，由于通過使象素電極19和信號線13之間的重合寬度L4小于透射部16中的象素電極19和信號線13的重合部分的寬度L2，可減小在信號線13和象素電極19之間產(chǎn)生的靜電容量Csd，抑制串?dāng)_，故獲得對比度良好的，并且避免串?dāng)_等影響顯示質(zhì)量的半透射型液晶顯示器10。
權(quán)利要求
1.一種半透射型液晶顯示器，該半透射型液晶顯示器包括第1襯底，在該第1襯底中，在通過呈矩陣狀設(shè)置的信號線和掃描線劃分的相應(yīng)的位置，形成反射部和透射部；形成顏色濾光片和共用電極的第2襯底；設(shè)置于上述兩襯底之間的液晶層，其特征在于設(shè)置于上述反射部和透射部上的象素電極，與上述掃描線和信號線中間夾設(shè)層間膜，并從平面看以重合的方式形成；上述透射部中的信號線的寬度大于上述反射部中所對應(yīng)的信號線的寬度；上述透射部中的象素電極和信號線的重合寬度大于上述反射部中的象素電極和信號線的重合寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示器，其特征在于上述層間膜成一體地設(shè)置于反射部、透射部、信號線和掃描線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示器，其特征在于上述透射部中的象素電極與信號線的重合寬度比上述反射部中的象素電極和信號線的重合寬度，大1.0μm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示器，其特征在于上述透射部中的象素電極和信號線的重合寬度選擇在1.2μm以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任何一項所述的半透射型液晶顯示器，其特征在于上述反射部的反射電極也按照與上述掃描線和信號線，中間夾設(shè)上述層間膜，從平面看重合的方式來形成。
全文摘要
一種半透射型液晶顯示器，該半透射型液晶顯示器包括第1襯底，在該第1襯底中，在通過呈矩陣狀設(shè)置的信號線和掃描線劃分的相應(yīng)的位置，形成反射部和透射部；形成顏色濾光片和共用電極的第2襯底；設(shè)置于上述兩襯底之間的液晶層，設(shè)置于上述反射部和透射部上的象素電極按照從平面看，通過絕緣膜而與上述掃描線和信號線重合的方式形成，上述透射部中所對應(yīng)的信號線的寬度大于上述反射部中所對應(yīng)的上述信號線的寬度，上述透射部中所對應(yīng)的象素電極和信號線的重合寬度大于上述反射部中所對應(yīng)的象素電極和信號線的重合寬度。由此，可提供在對比度良好的同時，避免串?dāng)_等影響顯示質(zhì)量的現(xiàn)象的半透射型液晶顯示器。
文檔編號G02F1/13GK1885102SQ20061008663
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者田中慎一郎, 吉田公二 申請人:三洋愛普生映像元器件有限公司