專利名稱：反射板,反射式液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在反射入射光的矩陣顯示裝置中使用的反射板，和制造該反射板的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種反射式液晶顯示裝置，其通過在像素電極表面反射入射光來完成顯示而不使用任何背景光，以及制造該液晶顯示裝置的方法。
在液晶顯示裝置中，通過反射來自外部的入射光而實現(xiàn)反射的顯示方式已以其低能量耗費而著稱，這是因為它不需要背景光作為光源以及其薄而輕的結(jié)構(gòu)。在反射式液晶顯示裝置中，為得到較明亮的顯示，需要準(zhǔn)備反射板，它具有最佳的反射特性來增加散射到觀察者的光強。為此，具有能夠?qū)崿F(xiàn)“紙樣白”的不平表面的反射板的成形被認(rèn)為是一項重要的技術(shù)。
未審查的日本專利JP-A5-323371(1993)揭示了一項技術(shù)，該技術(shù)使用一感光樹脂通過照射處理在反射板的表面形成不平整斑點。圖9A和9B為俯視圖，顯示出用于在反射板的表面形成不平點的現(xiàn)有技術(shù)中的一個掩模1b。圖9A為俯視圖，顯示出掩模1b的一個像素61。圖9B為一示意圖，顯示出掩模1b的單元圖案的排列關(guān)系。
掩模1b的像素61的形狀設(shè)計成諸如約兩百個圓形區(qū)域62隨機(jī)排列并形成不平整斑點以排除反射光的干涉。例如，像素61是一正方形，它有長為100μm至1000μm的邊63，并具有如符號64所標(biāo)明的一單元圖案。通過重復(fù)單元圖案64的鏡面反射，設(shè)計掩模1b以決定整個不平整斑點的排列。
通過掩模1b描述制造具有不平整斑點的反射板的方法。圖4為一透視圖，用來解釋在普通反射板制造方法中的曝光步驟。在一預(yù)定基片10上形成一感光樹脂膜17。將步進(jìn)裝置的球形曝光燈18設(shè)在基片10的感光樹脂膜17之上，通過掩模1將感光膜17曝光。一次曝光所照射的面積取決于曝光燈18的大小，目前最大的對角線長度不超過約12.7cm。在制造對角線長度大于或約等于12.7cm的反射板時通過移動掩模1或基片10的位置，將曝光步驟重復(fù)預(yù)定次數(shù)。例如，一次曝光在基片10上僅曝光了曝光面A。此后，通過移動掩模1或基片10，依次曝光不同曝光面B至H。例如，通過使用如傳統(tǒng)掩模1b所具有的圓形區(qū)域62作為光屏蔽部分，可將感光樹脂膜17的區(qū)域而不是圓形區(qū)域62曝光。
在曝過光的感光樹脂膜17由顯影劑顯影時，在對應(yīng)于圓形區(qū)域62的區(qū)域上形成圓柱。通過在120°至250°下的熱處理，這些圓柱變圓并凸出而具有圓形表面。在基片10的整個表面上形成由金屬薄膜制成的光反射膜覆蓋在凸起部分。通過凸起光反射膜形成具有略為圓錐形的不平整斑點的一連續(xù)曲面。這樣形成的具有不平整表面的反射板在朝著觀察者的方向上增強了光強，從而在這種反射式液晶顯示裝置中使用時，它可提供一明亮紙樣白的顯示。
如上所述，通現(xiàn)有技術(shù)中的掩模1b是過重復(fù)像素61的單元圖案的鏡面反射，像素61具有圓形區(qū)域62。通過掩模1b反射板形成凸起，以便為使用反射板的反射式液晶顯示裝置可提供一明亮紙樣白的顯示。但是，如果反射板的尺寸較大，曝光步驟需重復(fù)多次，因而使反射特性變低從而導(dǎo)致顯示裝置中的顯示品質(zhì)變差。在下面將詳細(xì)描述。


圖10為一示意圖，說明步進(jìn)裝置中曝光燈18的曝光強度分布。通過將在要曝光的區(qū)域23中的每個都具有相等曝光強度的點用曲線連接，將高曝光強度與低曝光強度的部分用等強線24表示，等強線24代表不平整的斑點的。曝光強度沿著箭頭25靠近曲域26時變高而沿著箭頭25靠近區(qū)域27時變低。在曝光強度中的這種差異導(dǎo)致了在曝光區(qū)23中的約3％的耗散，結(jié)果造成在曝光中的不均勻現(xiàn)象。
圖11為一示意圖，說明在將曝光步驟在不同位置重復(fù)多次的情況下的光強分布。例如，以曝光面A，B，C和D的次序進(jìn)行曝光。僅對于曝光面A的曝光強度是逐漸改變的，而對于兩次或多次曝光的不同位置曝光面間的每個接縫處28的曝光強度則是突然改變的。觀察到的曝光強度的這種突然改變?yōu)槠毓獠痪鶆蛐浴?br> 圖12A和12B是透視圖，說明由曝光強度造成的凸起21之間在形狀上的差異。圖12A顯示曝光強度高的情況，而圖12B顯示曝光強度低的情況。在基片10的表面形成的每個圓柱20在較高曝光強度時較細(xì)。通過熱處理圓柱20，凸起21變圓并具有光滑表面。如果凸起21有一高度d，那么在高曝光強度時凸起21較陡，而在低曝光強度時凸起21較緩。因為曝光不均勻，凸起21有不同形狀。
圖13A和13B是說明由曝光強度導(dǎo)致的凸起21間的反射特性的差異的圖表。圖13A說明曝光強度高的情況，而圖13B說明曝光強度低的情況。橫軸表示方位角，縱軸表示反射強度。在高、低曝光強度的部分反射強度不同，這是由于凸起21的不同形狀所造成。尤其，反射強度在高曝光強度部分的寬視角范圍上變化很小而在低曝光強度部分的視角范圍上變化很大。
圖14A和14B是說明在不同位置中使用傳統(tǒng)掩模1b的情況下，反射板71的反射特性的變化的示意圖。圖14A是說明反射特性的圖案，圖14B說明曝光面A和B的反射特性。標(biāo)號65表示反射強度的變化最小的狀態(tài)，反射強度變化按標(biāo)號66，67和68的順序逐漸增大。曝光面A和B由多個像素61形成，這些像素具有由標(biāo)號65至68所表示的反射特性。虛線69是等值線，表示曝光燈18的曝光強度的分布。區(qū)域69a為一大量曝光區(qū)，并且曝光按照區(qū)域69b和69c的順序變小。例如，通過第一次曝光，將面A曝光。通過這次單次曝光，不平整斑點因曝光的不均勻性而連續(xù)、緩慢地變化，如虛線69所示。由于這種變化，反射特性也逐漸改變，以致觀察不到顯示不均，如可能在其它情況中引起的干涉色。
然而，例如在面A和B上將曝光步驟重復(fù)多次時，由于曝光強度的突然變化將導(dǎo)致在面A和B面的接縫70的不均勻性突然變化。因此，在接縫處70的反射特性的突然變化導(dǎo)致反射分布中的差異因亮度不均勻而觀察到。在這種顯示的情況下，可觀察到接縫處70為一直線以致顯示品質(zhì)降低。
圖15為一示意圖，說明在傳統(tǒng)反射板71中入射光的平行度很高的情況下的反射特性。通過對掩模1b的相同單元圖案的復(fù)制，反射板71的各個像素61具有在不平整斑點形狀72和反射特性等方面均相同的重復(fù)圖案。因此，對平行光而言，反射光的平行度也變高以致可觀察到由反射光形成的干涉色從而嚴(yán)重降低顯示質(zhì)量。
本發(fā)明的目的在于解決上述問題并提供一種具有極好反射特性的反射板，提供制造該反射板的方法，并且提供一種具有改善的顯示質(zhì)量的反射式液晶顯示裝置和制造該反射式液晶顯示裝置的方法。
本發(fā)明提供一種用于光反射式液晶顯示裝置的反射板，該裝置具有排列成矩陣形式的多個像素，反射板在其表面上包含對應(yīng)于各像素的不平整區(qū)域。
其中，用兩種或多種基本不平整斑點圖案形成不平整區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，反射板用于具有多個以矩陣形式排列的像素的光反射式液晶顯示裝置，在其對應(yīng)于各像素的表面部分表面不平整，從而根據(jù)入射光可增加向著觀察者的散射光的強度。由于不平整區(qū)域由兩種或多種基本不平整斑點圖案形成，而且，可避免反射特性的突然改變，因而無接縫形成。而且，在平行光的情況下，可使各像素的反射特性不同以防止反射光的干涉從而獲得良好的反射特性。這樣，在將反射板用于光反射式液晶顯示裝置時，可防止由干涉和接縫導(dǎo)致的顯示品質(zhì)的下降。
本發(fā)明的特點在于，兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少一種由多個包括旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)圖案的不平整斑點圖案組成，并且不平整區(qū)域由隨機(jī)地從兩種或多種基本圖案中選擇出的任何圖案形成。
根據(jù)本發(fā)明，反射板具有上述一種關(guān)系或多種關(guān)系，并且它的鄰接像素具有反射特性不同的不平整斑點圖案，以致不會發(fā)生顯示不均勻。而且，甚至在平行光的情況下，也不會導(dǎo)致周期性反射特性改變以成功防止反射光的干涉。
而且，本發(fā)明提供了一種反射式液晶顯示裝置，包括液晶層設(shè)在其間的一對絕緣基片；和在絕緣基片的一個液晶層側(cè)面以矩陣陣列形式設(shè)置的多個光反射像素電極，這樣來自另一光透射隔離基片側(cè)面的光線在像素電極上被反射并發(fā)射出去，其中像素電極具有不平整表面，并且對各個像素使用其中兩種或多種基本不平整斑點圖案。
根據(jù)本發(fā)明，在反射式液晶顯示裝置中，有多個光反射像素電極排列成矩陣形式，并且各像素電極具有不平整表面以便顯示裝置可增加向著觀察者散射的光強，因此根據(jù)入射光提供明亮的紙樣白的顯示。為每個像素提供兩種或多種基本不平整斑點圖案，從而可避免光反射的任何突然變化，并且無接縫形成。另外，即使在平行光的情況下，各像素具有不同的反射性，從而可阻止干涉色，結(jié)果是顯示品質(zhì)獲得提高。
本發(fā)明特征在于兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一是由多個包括旋轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)圖案的不平整斑點圖案組成，并且通過隨機(jī)地從兩種或多種基本圖案中選出任何圖案形成各像素電極。
根據(jù)本發(fā)明，像素電極具有上述一種關(guān)系或多種關(guān)系，并且它們的鄰接像素電極具有不同反射性的不平整斑點圖案，從而沒有不均勻顯示發(fā)生。而且，即使在平行光的情況下，也不會導(dǎo)致周期性反射特性的變化以成功防止反射光的干涉。
最好，在一個絕緣基片的液晶層側(cè)面上形成多個布線，它們相互絕緣并以直角相交；開關(guān)器件分別排列在由布線相交形成的方形像素區(qū)中，且由布線相連，而且具有一不平整表面的絕緣層覆蓋在至少一部分布線與開關(guān)器件上；像素電極形成在絕緣層上并且通過形成于絕緣層上的通孔各自與開關(guān)器件相連；面對另一絕緣基片的液晶層側(cè)面上的像素電極形成光透射運算電極。在反射式液晶顯示裝置中，形成具有不平整表面的絕緣層覆蓋住至少一部分布線和開關(guān)器件，并且在絕緣層上的每個像素區(qū)中形成像素電極，而使像素電極具有不平整表面。對于入射光來說，通過這些像素電極可增加向觀察者散射的光強而超過入射光。像素電極通過通孔與開關(guān)器件相連以使反射式液晶顯示裝置可提供明亮的紙樣白的顯示。
此外，本發(fā)明提供一種制造反射板的制造方法，該反射板用于具有多個以矩陣形式排列的像素的光反射式顯示裝置。反射板的制造方法包括下列步驟在預(yù)定基片上形成一感光樹脂膜，然后通過具有預(yù)定圖案區(qū)域的掩模使感光樹脂膜曝光，其中對于每個像素，掩模包括兩種或多種基本不平整斑點圖案，并且反射板的制造方法還包括這個步驟在通過移動掩?；蚧貜?fù)曝光感光樹脂膜預(yù)定次數(shù)后，使感光樹脂膜顯影。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用具有兩種或多種基本不平整斑點圖案的掩模多次重復(fù)曝光步驟可制造無縫反射板。
本發(fā)明的特點還在于，兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一由多個不平整斑點圖案組成，不平整斑點圖案包括一種基本不平整斑點圖案的旋轉(zhuǎn)圖案和一種基本不平整斑點圖案的反轉(zhuǎn)圖案，并且通過從兩種或多種基本圖案中隨機(jī)選出的任何圖案形成不平整區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，掩模對于至少一種基本不平整斑點圖案包括多個不平整區(qū)域，從而可簡化其設(shè)計。任何兩個圖案均具有上述一種關(guān)系或多種關(guān)系，因此容易可靠地形成多個具有不同反射特性的不平整斑點圖案，而提供一種具有良好反射特性的反射板。
而且，本發(fā)明提供一種制造反射式液晶顯示裝置的方法，該裝置包括液晶層設(shè)置其間的一對絕緣基片，并且在絕緣基片的一個液晶層側(cè)將多個光反射像素電極排列在一個矩陣陣列中以便在像素電極上反射來自另一光透射絕緣基片側(cè)的光線并發(fā)射出去，該方法包括下述步驟
在絕緣基片上形成感光樹脂膜以便至少覆蓋住形成于一個絕緣基片上的開關(guān)器件的一部分；然后通過具有預(yù)定圖案區(qū)域的掩模曝光該感光樹脂膜，其中，掩模包括各個像素的兩種或多種基本不平整斑點圖案，該方法還包括下述步驟在通過移動掩?；蚧貜?fù)曝光感光樹脂膜預(yù)定次數(shù)后，使感光樹脂膜顯影。
根據(jù)本發(fā)明，可通過使用具有兩種或多種基本不平整斑點圖案的掩模重復(fù)曝光步驟制造反射式液晶顯示裝置，不產(chǎn)生接縫并在顯示品質(zhì)上有所提高。
而且，本發(fā)明的特征在于兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一由多個包括其旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)圖案的不平整斑點圖案組成，并通過從兩種或多種基本圖案中隨機(jī)選出的任何圖案形成不平整區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明，掩模對于至少一個基本不平整斑點圖案包括多個不平整區(qū)，從而可簡化其設(shè)計。任何兩個圖案均具有上述一種關(guān)系或多種關(guān)系以致容易而可靠地形成多個具有不同反射特性的不平整斑點圖案，因而提供具有良好反射特性的反射板。
從下面參照附圖的具體描述中，將更清楚本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、特征及優(yōu)點圖1為一俯視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用于制造反射板和反射式液晶顯示裝置的掩模1a；圖2為示出掩模1a的不平整斑點圖案的關(guān)系的示意圖；圖3A至3E為剖視圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例制造反射板13的方法步驟；圖4為用于說明傳統(tǒng)反射板制造方法中的曝光步驟的示意圖；圖5A和5B為說明在用掩模1a將曝光步驟在不同位置重復(fù)多次時反射板13的反射特性的變化的示意圖；圖6為示意圖，說明在入射光的高平行度情況下反射板13的反射特性；圖7為剖視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的反射式液晶顯示裝置35；圖8為俯視圖，顯示出形成基片39a的基板39和構(gòu)成反射式液晶顯示裝置35的液晶面板11和12；圖9A和9B為俯視圖，顯示出用于在反射板的表面上形成不平整斑點的現(xiàn)有技術(shù)的掩模1b的形狀；圖10為說明通過步進(jìn)裝置的曝光燈18得到的曝光強度的示意圖；圖11為說明在不同位置多次重復(fù)曝光步驟時的光強分布的示意圖；圖12A和12B為透視圖，說明由于曝光強度造成的凸起21間形狀的差異；圖13A和13B為說明由于曝光強度造成的在凸起21間的反射特性差異的示意圖；圖14A和14B為說明在使用現(xiàn)有技術(shù)的掩模1b在不同位置多次重復(fù)曝光步驟時反射板71反射特性的變化的示意圖；圖15為說明在入射光的平行度很高時現(xiàn)有技術(shù)的反射板71反射特性的示意圖。
現(xiàn)在參考附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1為一俯視圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于制造反射板的掩模1a和反射式液晶顯示裝置，圖2為顯示出掩模1a的不平整斑點圖案的關(guān)系的示意圖。反射板用于具有多個以矩陣形式排列的像素的顯示裝置中。另一方面，反射式液晶顯示裝置具有多個以矩陣形式排列的像素。掩模1a具有各像素2的兩種或多種基本不平整斑點圖案。例如，像素2a至2c具有不同的基本不平整斑點圖案3，4和5。
如各個不平整斑點圖案3至5所具有的圓形區(qū)域6，通過與形成于反射板和構(gòu)成顯示裝置的基片上的圓柱形凸起相對應(yīng)的遮光部分舉例說明。剩下的區(qū)域為光透射區(qū)。例如圓形區(qū)域6的尺寸和排列是用CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)設(shè)計的，以使基片上的各像素2的凸起可隨機(jī)排列。例如，設(shè)計圓形區(qū)域6使它們具有至少2μm的間隙，以防止相鄰?fù)蛊鹪谛纬蓵r相連，以致在一個像素2上形成的凸起的底部的總面積占像素2總面積的約80％。這里，通過三個基本不平整斑點圖案3至5舉例說明本實施例，但基本不平整斑點圖案的數(shù)量如果多于一個的話可以是任何數(shù)量。然而，對于制造而言三至五個基本不平整斑點圖案最好。
為了便于描述掩模1a的不平整斑點圖案，不平整斑點圖案3至5分別由標(biāo)號7至9標(biāo)出。掩模1a包括兩種或多種基本不平整斑點圖案3至5。而且，兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少一個由包括其旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)圖案的多個不平整斑點圖案組成，并且，通過隨機(jī)地從兩種或多種基本圖案中選出的任何圖案形成不平整區(qū)。
例如，像素2d的不平整斑點圖案是由像素2a的不平整斑點圖案7反轉(zhuǎn)并平行移出的；像素2e的不平整斑點圖案是由像素2b的不平整斑點圖案8旋轉(zhuǎn)并平行移出的；像素2f的不平整斑點圖案是由像素2c的不平整斑點圖案9反轉(zhuǎn)并平行移出的；像素2g的不平整斑點圖案是由像素2a的不平整斑點圖案7平行移出的。
這樣，通過由CAD隨機(jī)排列兩種或多種基本不平整斑點圖案3至5并通過將不平整斑點圖案3至5平行移動，旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，對所有的像素2安排凸起的排列以形成掩模1a。通過隨機(jī)地多次使用兩種或多種基本不平整斑點圖案3至5，可容易地形成多個反射特性不同的不平整斑點圖案以簡化掩模1a的設(shè)計。本實施例是在三種基本不平整斑點圖案均為多個的情況下進(jìn)行描述的。但是，如果對于至少一種基本不平整斑點圖案形成兩個或更多個不平整區(qū)并且不平整區(qū)都有上述關(guān)系，那么可采用任何不平整斑點圖案。
圖3A至3E為剖視圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例制造反射板13的方法步驟。反射板13包括基片10，凸起21和光反射膜22。例如，基片10寬為320mm，長為400mm，并且它由一厚度為1.1mm的玻璃基片，如已知的Commg Company名為“7059”的商品所制成?；?0用感光樹脂膜17由諸如已知的Tokyo Ohka Company的商品名為“OFPR-800”的保護(hù)材料，旋轉(zhuǎn)噴涂于其一個表面上。旋轉(zhuǎn)噴涂最好在轉(zhuǎn)速為500至3000rpm情況下進(jìn)行，并且感光樹脂膜最好以1000rpm旋轉(zhuǎn)噴涂30秒，以具有諸如1.2μm的厚度。隨后，在100℃進(jìn)行熱處理30秒。因此，感光樹脂膜17于基片10上形成，這如圖3A所示。
下面將描述曝光步驟。參見圖4，其為一透視圖，用于解釋在傳統(tǒng)的反射板制造方法中的曝光步驟，基片10在其一表面上設(shè)置有用于并列兩個例如對角線長為21.4cm的8.4型的反射板的排列區(qū)11a和12a。由于受到一次曝光照射的區(qū)域受到限制，所以如果基片10的曝光量大于一次照射的區(qū)域，將各排列區(qū)11a和12a分別四等分為曝光面A至D和曝光面E至H，將它們順序曝光。
例如，將作為掩模1的掩模1a設(shè)成面對曝光面A，位于其上形成有感光樹脂膜17的基片10的上方。在對著基片10的掩模1a的反面，設(shè)有步進(jìn)裝置的圓形曝光燈18。曝光燈18用光線19通過掩模1a照射并曝光感光樹脂膜17。在面A曝光后，通過移動掩模1a或基片10以相繼的順序分別曝光曝光面B至D和E至H。掩模1a僅以諸如平行或反轉(zhuǎn)方式移動。
圖3B為放大剖視圖，顯示具有圖4中感光樹脂膜17的基片10和掩模1。掩模1a上的圓形區(qū)域6是光遮蔽部分以使感光樹脂膜17暴露在光19下，光19來自曝光燈18并透射過圓形區(qū)域6以外的其它區(qū)域。當(dāng)用已知的TokyoOhka Company產(chǎn)品名為NMD-3的2.38％的溶劑作為顯影劑進(jìn)行顯影時，在基片10的表面形成微型柱20，如圖3C所示。微型圓柱20的圓形對應(yīng)于掩模1a的圓形區(qū)6成形。
如此形成的微型柱20在120℃至250℃的溫度下進(jìn)行熱處理。例如，在180℃的溫度下進(jìn)行熱處理30分鐘，微型柱20變圓，如圖3D所示，形成具有光滑表面的凸起21。在基片10的整個表面，如圖3E所示，形成由金屬薄膜制成的光反射膜22以覆蓋凸起21。例如，通過真空淀積鋁形成光反射膜22并使其具有0.01至1.0μm的厚度。光反射膜22可由具有高反射率并容易形成薄膜的金屬，如鎳，鉻或銀，形成。
通過已描述的步驟可制造反射板1.3。反射板13的光反射膜22形成為輕微不平整的圓錐形狀，該形狀因凸起21形成連續(xù)曲面形成。通過光反射膜22，反射板13能夠增加從入射光向著觀察者散射的光強。而且，通過掩模1a的使用，對應(yīng)于相鄰像素2的反射板13的不平整區(qū)域為不同的不平整斑點圖案，從而可使各像素2的反射特性不同以提供良好的反射特性。
圖5A和5B為示意圖，說明在用掩模1a將曝光步驟在不同位置重復(fù)多次時反射板13的反射特性的變化。圖5A示出反射特性的圖案，而圖5B示出曝光面A和曝光面B的反射特性的變化。標(biāo)號29表示反射強度變化最小的狀態(tài)，按照標(biāo)號30，31和32的順序反射強度的變化逐漸增大。
反射板13的曝光面A和B由多個具有反射特性的像素2組成，如標(biāo)號29至32所示。虛線33為等值線，表示由曝光燈18造成的曝光強度分布。區(qū)域33a為曝光強度高的部分，以33b和33c的順序遞增的區(qū)域這種曝光強度變低。甚至在曝光不均的情況下，如虛線33所示，將鄰接像素2安排成具有不同的不平整斑點形狀，以致如標(biāo)號29至32所示，反射特性的差別是不連續(xù)的。這樣，反射特性不與曝光不均勻相對應(yīng)，以致在面A和面B間的接縫處28無突然變化。因此，當(dāng)將反射板13置于顯示裝置中時，在現(xiàn)有技術(shù)中可能顯示出現(xiàn)在接縫處28上的線，在這里卻不明顯從而提高顯示品質(zhì)。
圖6為示意圖，說明在入射光的高平行度情況下反射板13的反射特性。因為反射板13設(shè)置成相鄰像素2的不平整斑點的形狀不同，故造成反射特性的差異。因此，甚至在入射光如陽光那樣平行度很高的情況下，光34也沒有造成反射特性的周期性變化。因為根據(jù)反射特性，光34在不同方向上反射，所以即使在將反射板13用于顯示裝置的情況下也觀察不到干涉色從而提高了顯示品質(zhì)。
在本實施例中，已描述了用于反射板13的感光樹脂膜17的材料，如以正型舉證說明的。但是，不管材料為負(fù)型還是正型，如果能至少在光刻步驟使用時形成圖案，則任何材料都適用。例如Tokyo Ohka Company的產(chǎn)品OMR-83，OMR-850，NNR-20，OFPR-2，OFPR-830或OFPR5000，Shipley Company的產(chǎn)品TF-20，1300-27或1400-27，TorayCompany的產(chǎn)品“photonees”，Sekisui Fine Chemical Company的產(chǎn)品RW101，或Nippon Kayaku Company的產(chǎn)品R101或R633。而且，制造的掩模1a的圖案形狀的光透射部分的形成取決于感光樹脂膜17屬于正型或負(fù)型。
而且，基片10和液晶面板排列區(qū)11a和12a的尺寸不受本實施例的這些例子的限制，但對于例如提供具有12.7cm對角線長度的5型的液晶面板或在基片10上僅形成一塊液晶面板是足夠的。類似的改動也可獲得相似的效果。
圖7為剖視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的反射式液晶顯示裝置35，而圖8為俯視圖，顯示出形成基片39a的基片39和構(gòu)成反射式液晶顯示裝置35的兩個液晶面板11和12。結(jié)合具有不平整表面的反射板13已描述了第一個實施例，而第二個實施例將描述包括具有不平整表面的反射像素電極48的賓-主型反射式液晶顯示裝置35。
反射式液晶顯示裝置35包括一基片部件36，另一基片部件37和液晶層38。用于基片39a的屬于基片部件36的基片39的寬度14為300mm和長度15為400mm，以便其可并排排列兩個具有214mm對角顯示長度的8.4型液晶面板，并且其一個液晶面板對應(yīng)于反射式液晶顯示裝置35。因為作為單次曝光可照射到的基片39的面積具有12.7cm或更短的對角線長度，所以將對應(yīng)于基片39上的液晶面板的區(qū)域11和12分別四等分形成曝光面A至D和E至H，并且順序曝光這些曝光面A至D和E至H。
在基片部件36中，將多個相互絕緣并以直角相交的布線排列在由絕緣玻璃，如已知的Coming Company的商品名為7059且厚度為1.1mm的材料制成的基片39a上。分別形成薄膜晶體管器件(如將被稱為“TFT器件”)作為開關(guān)器件連接到在由布線相交形成的方形像素區(qū)中的布線。TFT器件40包括一門極41，一門極絕緣膜42，一半導(dǎo)體層43，一源極44，一個漏極45和一個連接件46。
絕緣層47具有用掩模1a經(jīng)曝光形成的不平整表面，它與在第一個實施例中形成于基片39a上的表面相似，以便覆蓋布線與TFT器件40的至少一部分。在絕緣層47上，具有不平整表面的反射式像素電極48以矩陣形式排列。反射像素電極48經(jīng)由形成于絕緣層47中的各通孔49與連接部件46相連并且經(jīng)由連接部件46與漏極45相連。用由聚酰亞胺，如Nissan KayakuCompany制造的SE-150，制成的取向膜材料將絕緣層47旋轉(zhuǎn)噴涂于反射像素電極48上。
在另一基片部件37中，彩色濾光器52形成于光透射絕緣基片51上。彩色濾光器52包括紅色濾光器52a，綠色濾光器52b和藍(lán)色濾光器52c，每像素都設(shè)有這些濾光器。在彩色濾光器52上形成一個平膜53，其上形成有面對反射像素電極48的光透射運算電極54。仍采用旋轉(zhuǎn)噴涂方法將取向膜材料用于涂敷平膜和運算電極。
在用取向膜材料旋轉(zhuǎn)噴涂后，將基片39a和51在180℃溫度下燒結(jié)和摩擦，并設(shè)置成使液晶分子的扭轉(zhuǎn)角在基片部件36和37間為240度?；?9a和51彼此相對，以致各反射像素電極48與各濾光器52a至52c相互面對，并包括一4.5μm的隔層通過粘合劑互相連接在一起。作為液晶層38的液晶材料，使用了賓-主型液晶，通過與Merck Company制造的ZLI4792的向列相液晶，兩色黑顏料和1.3％Merck Company制造的S-811的手性試劑混合制備該賓-主型液晶。通過使用手性試劑，晶格厚do與固有間距po的比率do/po為0.9。
因為用掩模1a使反射像素電極48的表面具有不平整斑點形狀，所以各反射像素電極48的反射特性的差異是不連續(xù)的，即使在不同位置多次重復(fù)曝光步驟時也是如此。如同第一個實施例，在各曝光面A至D和E至H的接縫處不產(chǎn)生反射特性的突然變化。因此，接縫處的線不明顯而導(dǎo)致極好的反射特性，提高了顯示品質(zhì)。
另外，甚至在平行光的情況下，通過掩模1a各鄰接反射像素電極48設(shè)置成具有不同的不平整斑點。因此，反射特性無周期性變化發(fā)生，由于不同的反射特性使光線向各個方向反射，以致觀察不到干涉色而提高了顯示品質(zhì)。
這里，基片39和39a可為不透明基片，如能呈現(xiàn)相似效果的硅基片。在使用這種不透明基片時，電路可容易地在基片39和39a上集成。另外，形成于絕緣層47上的反射像素電極48可以形成于TFT器件或布線上。在該修改中，可提高數(shù)值孔徑實現(xiàn)明亮顯示。
此外，反射式液晶顯示裝置不限于賓主型。顯示裝置還可以為采用開關(guān)器件而非TFT器件的有源矩陣型或沒有開關(guān)器件的簡單矩陣型。
本發(fā)明可在其它具體形式中實施而不背離其精神和本質(zhì)特性。本實例僅是說明性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所述權(quán)利要求書說明而非前面的描述說明，因而包含了不脫離權(quán)利要求書的含義和等效范圍內(nèi)的各種變形。
權(quán)利要求
1.一種反射板，用于具有多個以矩陣形式排列的像素的光反射式顯示裝置，反射板包括在其一個表面上具有對應(yīng)于各像素的不平整區(qū)域，其中，用兩種或多種基本不平整斑點圖案形成所述不平整區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1的反射板，其中，兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一由多個包括其旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)圖案的不平整斑點圖案組成，并且通過隨機(jī)地從兩種或多種基本圖案中選出的任何圖案形成所述不平整區(qū)域。
3.一種反射式液晶顯示裝置，包括液晶層設(shè)在其間的一對絕緣基片；和在所述絕緣基片的一個液晶層側(cè)以矩陣形式排列的多個光反射像素電極，其反射來自像素電極上另一光透射絕緣基片的光線，并發(fā)射出去，其中，所述像素電極具有不平整表面，并且對于各個像素使用所述兩種或多種基本不平整斑點圖案。
4.如權(quán)利要求3所述的反射式液晶顯示裝置，其中，所述兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一是由多個包括其旋轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)圖案的不平整斑點圖案組成，并且通過隨機(jī)地從所述兩種或多種基本圖案中選出的圖案形成所述各像素電極。
5.一種制造反射板的制造方法，該反射板用于具有多個以矩陣形式排列的像素的光反射式顯示裝置，該方法包括的步驟包括在預(yù)定基片上形成感光樹脂膜，然后通過具有預(yù)定圖案區(qū)域的掩模曝光所述感光性樹脂膜，其中，對于各像素，掩模包括所述兩種或多種基本不平整斑點圖案，所述方法還包括在通過移動所述掩?；蛩龌貜?fù)曝光所述感光樹脂膜預(yù)定次數(shù)后，使所述感光樹脂膜顯影的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的制造反射板的制造方法，其中，所述兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一由多個不平整斑點圖案組成，所述不平整斑點圖案包括所述一種基本不平整斑點圖案的旋轉(zhuǎn)圖案和反轉(zhuǎn)圖案，并且通過隨機(jī)地從所述兩種或多種基本圖案中選出的任何圖案形成所述不平整區(qū)域。
7.一種制造反射式液晶顯示裝置的制造方法，所述裝置包括中間設(shè)置有液晶層的一對絕緣基片，和在一個所述絕緣基片的液晶層側(cè)以矩陣形式排列的多個光反射像素電極反射來自像素電極上另一光透射絕緣基片的光線以，并發(fā)射出去，所述方法包括步驟在所述一絕緣基片上形成感光樹脂膜以覆蓋形成于所述絕緣基片上的開關(guān)器件的至少一部分；然后通過具有預(yù)定圖案區(qū)域的掩膜曝光所述感光樹脂膜，其中對于各個像素，所述掩模包括兩種或多種基本不平整斑點圖案，所述方法還包括下述步驟在通過移動所述掩?；蛩龌貜?fù)曝光所述感光樹脂膜預(yù)定次數(shù)后，使所述感光樹脂膜顯影。
8.如權(quán)利要求7所述的制造反射式液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述兩種或多種基本不平整斑點圖案的至少其中之一由多個包括其旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)圖案的不平整斑點圖案組成，并通過從所述兩種或多種基本圖案中隨機(jī)選出的任何圖案形成所述不平整區(qū)域。
全文摘要
一種反射式液晶顯示裝置。對于各像素,掩模有多種基本不平整斑點圖案,并對于至少一種基本不平整斑點圖案形成兩種或多種不平整區(qū)域。兩個或更多個不平整區(qū)域的任意兩個在不平整斑點圖案的平行、旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)關(guān)系中至少為平行移出的關(guān)系,且不平整區(qū)域為不規(guī)則布置。通過用掩模對感光樹脂膜曝光,制造都具有凸起的反射板和反射式液晶顯示裝置。因無接縫出現(xiàn),故可阻止干涉色而提高反射特性和顯示特性。
文檔編號G02F1/1368GK1188248SQ9712607
公開日1998年7月22日 申請日期1997年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月23日
發(fā)明者津田和彥, 伴真理子, 木村直史, 三ッ井精一 申請人:夏普公司