CN101384951B - 半透型液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

半透型液晶显示装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101384951B
CN101384951B CN2007800056842A CN200780005684A CN101384951B CN 101384951 B CN101384951 B CN 101384951B CN 2007800056842 A CN2007800056842 A CN 2007800056842A CN 200780005684 A CN200780005684 A CN 200780005684A CN 101384951 B CN101384951 B CN 101384951B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
transparency electrode
liquid crystal
pixel
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800056842A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101384951A (zh
Inventor
藤冈和巧
齐藤全亮
田中俊行
富永真克
藤田哲生
末广祐治
中原圣
吉川和广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN101384951A publication Critical patent/CN101384951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101384951B publication Critical patent/CN101384951B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G02F1/133555—Transflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133371—Cells with varying thickness of the liquid crystal layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133397—Constructional arrangements; Manufacturing methods for suppressing after-image or image-sticking
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/13606—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit having means for reducing parasitic capacitance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种包括有源矩阵基板(20a)的半透型液晶显示装置(50a)。有源矩阵基板(20a)包括：多条源极线(2)、经由TFT(5)与各条源极线(2)相连接的第一透明电极(2c)、设在第一透明电极(2c)上具有开口部(12a)的层间绝缘膜(12)、在层间绝缘膜(12)上经由开口部(12a)与第一透明电极(2c)相连接的反射电极(6a)以及与反射电极(6a)和第一透明电极(2c)重叠、与反射电极(6a)和第一透明电极(2c)相连接的第二透明电极(7a)。在各个像素中，反射电极(6a)第二透明电极(7a)的外端部E相一致。

Description

半透型液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半透型压液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
在半透型液晶显示装置中，是图像的最小单位且排列成矩阵状的各个像素包括：让来自背光源的光透过而进行透过模式的显示的透过区和对外界光进行反射而进行反射模式的显示的反射区。因此，半透型液晶显示装置，能够不受周围的亮度的影响，维持足够高的对照比，而得到很高的视觉上的识别性。
有源矩阵驱动方式的液晶显示装置包括：多个像素电极排列成矩阵状的有源矩阵基板、与该有源矩阵基板相向而设且具有公用电极的对向基板、以及设在这两个基板之间的液晶层。在上述那样的半透型液晶显示装置中，各个像素电极包括构成透过区的透明电极和构成反射区的反射电极。这里，反射电极大多由铝膜等具有高反射率的金属导电膜形成，同时，透明电极大多由ITO(Indium TinOxide)膜、IZO(Indium Zinc Oxide)等透明导电膜形成。
上述金属导电膜和透明导电膜所用的各种电极材料都具有固有的功函数(work function)，所以在半透型液晶显示装置中，在反射电极和透明电极之间功函数不同。若如此，则因为在反射电极和透明电极处，表面电位不同，所以有可能出现闪烁，显示品位也就有可能显著地下降。
出现该闪烁的原因如下所述。
为了防止图像留下残影，需要正、负交替地切换施加给液晶层的电压的极性来对液晶显示装置进行交流驱动。具体而言，在每个一定周期内向像素电极写入使像素电极的极性正、负相反的电荷，来正、负交替地切换施加给液晶层的电压的极性。此时，给对向基板的公用电极设定了最佳对向电位，使施加在液晶层上的正、负电压实效上达到相等。
但是，在半透型液晶显示装置中，因为反射电极和反射电极的表面电位由于上述功函数之差而不同，所以最佳对向电位仅仅施加了反射电极和透明电极中之一。此时，因为在未被设定最佳对向电位的电极区域一侧的液晶层上施加了直流电压，所以施加在液晶层上的电压正、负不对称，而产生了亮度周期地变化的闪烁。
因此，在半透型液晶显示装置中，是通过使反射区和透过区的电极材料的功函数一致，来抑制闪烁的出现的，这一做法已广为人知。
例如，在专利文献1中披露了下述液晶显示装置，在该液晶显示装置中，在反射区和透过区设置上透明电极，经由该透明电极将电压施加到液晶层上。
图39是对应于专利文献1的图6中所公开的半透型液晶显示装置的半透型液晶显示装置150a的示意剖视图。
如图39所示，半透型液晶显示装置150a包括：有源矩阵基板120a、对向基板130a以及液晶层125。该有源矩阵基板120a具有由反射电极106a和透明电极107a构成的像素电极；该对向基板130a与该有源矩阵基板120a相向而设且具有公用电极122。该液晶层125设在该两基板120a和130a之间。
在半透型液晶显示装置150a中，因为用以对反射区R和透过区T的光路差进行补偿的层间绝缘膜112设在反射电极106a的下层，所以透明电极107a隔着层间绝缘膜112的阶梯部分形成在反射区R和透过区T。因此，当透明电极107a较薄的时候，在阶梯部分导通就有可能不良；而当透明电极107a较厚的时候，反射区R的反射率就有可能下降。
在专利文献2的图3中公开了图40所示那样的半透型液晶显示转置150b。
在半透型液晶显示装置150b中，在基板110a上设置有由ITO膜构成的第一透明电极102，在该第一透明电极102的上层的层间绝缘膜112上依序层叠有由铝膜等构成的反射电极106a、由IZO膜构成的第二透明电极107b。而且，由反射电极106a和第二透明电极107叠层而成的区域成为反射区R，第一透明电极102中的从反射电极106a露出的区域成为透过区T。
因为ITO膜和IZO膜各自的功函数分别是4.9eV和4.8eV，所以反射区R和透过区T的电极材料的功函数基本上一致了，尽管如此，用肉眼还是能够识别出微小的闪烁，因此有改善的余地。另外，从将反射电极106b覆盖起来的第二透明电极107b对可见光的透明性、导电性、该第二透明电极107b和下层的铝层之间的蚀刻性、电腐蚀性来考虑，用IZO膜作该第二透明电极107b是最合适的。所以从制造工序的效率优先的角度来看，则是不在透过区T形成第二透明电极107b。《专利文献1》日本公开专利公报特开2003-255378号公报《专利文献2》日本公开专利公报特开2004-191958号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在构成液晶显示装置的有源矩阵基板上，用以将显示信号供给各个像素的多条源极线在各个像素之间相互平行而设。因为每条源极线与沿着该源极线相邻的各个像素电极之间相互重叠，所以在各个源电极和像素电极之间便存在寄生电容Csd。
这里，在半透型液晶显示装置中，因为像素电极的周边大都分别由利用光刻技术，图案形成的反射电极和透明电极的叠层膜构成，所以由于制造工艺的偏差等，像素电极与源极线相重叠的宽度，亦即，反射电极与源极线相重叠的幅度、透明电极与源极线相重叠的幅度也就有可能而出现偏差。这样的话，在各个像素或者由多个像素构成的每一组像素中寄生电容Csd的大小就不一致，而可能导致在显示画面内亮度的不一致、不均匀(non-uniform luminance)，结果是，显示品位有可能下降。
本发明正是为解决上述技术问题而研究开发出来的。其目的在于：提供一种维持反射电极和透明电极间的正常导通和较高的反射率而抑制了闪烁的产生，还抑制了源极线与反射电极、透明电极间的寄生电容出现偏差的半透型液晶显示装置。
用以解决技术问题的技术方案
为达成上述目的，在本发明中，有源矩阵基板具有：第一透明电极、反射电极以及第二透明电极，该第一透明电极设在各个像素中，经由开关元件与各条源极线相连接，该反射电极设在该绝缘层上且各个像素中，经由绝缘层的开口部与第一透明电极相连接，该第二透明电极设在各个像素中，与反射电极和第一透明电极重叠。反射电极和第二透明电极的外端部相一致。
具体而言，本发明所涉及的半透型液晶显示装置，包括：相互相向而设的有源矩阵基板与对向基板、以及设在所述有源矩阵基板和对向基板之间的液晶层，多个分别具有进行反射模式的显示的反射区和进行透过模式的显示的透过区的像素布置成矩阵状。所述有源矩阵基板包括：多条源极线、第一透明电极、绝缘层、反射电极以及第二透明电极，所述多条源极线，在所述各个像素之间相互平行地延伸，所述第一透明电极，按所述各个像素设置，经由开关元件与所述各条源极线相连接，所述绝缘层，设在该第一透明电极上，按所述各个像素设置有开口部，所述反射电极，设在该绝缘层上且按所述各个像素设置，经由所述开口部与所述第一透明电极相连接，所述第二透明电极，按所述各个像素设置，与所述反射电极、所述第一透明电极的从该反射电极露出的区域重叠，与所述反射电极和第一透明电极相连接。形成有所述反射电极的区域构成所述反射区，所述第一透明电极的从所述反射电极露出的区域构成所述透过区。在所述各个像素中，所述反射电极和所述第二透明电极的各外端部相一致。
根据所述结构，因为反射电极经由绝缘层的开口部与第一透明电极相连接，第二透明电极与反射电极和第一透明电极中的从反射电极露出的区域重叠，与反射电极和第一透明电极相连接，所以反射电极和第二透明电极分别连接在第一透明电极上。因此，即使第二透明电极变薄，反射电极和第一透明电极之间的正常导通也得到了维持，于是能够将第二透明电极形成得薄一些，在反射区中能够维持高的反射率。而且，在反射区和透过区中，因为第二透明电极设在液晶层一侧，所以反射区和透过区中的液晶层侧的各种电极材料的功函数一致，而抑制了闪烁的发生。
在各个像素中，因为在绝缘层的上层反射电极和第二透明电极的外端部一致，所以设在各个像素之间的各条源极线与反射电极、第二透明电极的外端部经由绝缘层重叠的宽度的偏差得到了抑制，从而源极线与反射电极、第二透明电极间的寄生电容的偏差也得到了抑制。
因此，提供的是这样的一种半透型液晶显示装置，维持了反射电极和透明电极间的正常导通和较高的反射率，而抑制了闪烁的产生，还抑制了源极线与反射电极、透明电极间的寄生电容出现偏差。
所述第一透明电极可以由氧化铟和氧化锡的化合物形成；所述第二透明电极可以由氧化铟和氧化锌的化合物形成。
根据所述结构，虽然第一透明电极的功函数成为4.9eV，第二透明电极的功函数成为4.8eV，但因为第二透明电极设在反射区和透过区双方中，所以反射区和透过区中的液晶层侧的各种电极材料的功函数一致，而抑制了闪烁的发生。
所述第二透明电极的厚度可以是50埃-300埃。
根据上述结构，在第二透明电极的膜厚未满50埃的情况下，与第一透明电极和反射电极重叠的第二透明电极变薄，第一透明电极和反射电极之间也就难以正常地导通；在第二透明电极的膜厚超过300埃的情况下，反射电极上的第二透明电极变厚，反射率下降。因此，在第二透明电极的厚度是50埃-300埃的情况下，反射电极与透明电极之间的正常导通、高反射率得到了维持，从而抑制了闪烁的发生。
可以如此，当不施加电压时，所述液晶层成为垂直取向状态。
一般情况下，与TN(Twisted Nematic)方式的半透型液晶显示装置相比，当电压未施加在液晶层上时，液晶分子实质上垂直于基板面取向而成为垂直取向状态的垂直取向方式的半透型液晶显示装置，在容易用肉眼观察到的施加电压(V)和透过率(T)的V-T曲线的低透过率的区域，曲线很陡峭，所以亮度的变化相对于施加电压的偏差很大。根据所述结构，因为源极线与反射电极、透明电极间的寄生电容的偏差得到了抑制，所以在垂直取向方式的半透型液晶显示装置中，由于寄生电容的偏差而引起的施加电压的偏差变小，从而有效地抑制了显示质量的下降。
可以构成所述绝缘层，使所述反射区的液晶层的厚度成为所述透过区的液晶层的厚度的1/2。
根据所述结构，反射区和透过区之间的相位差得到了补偿。
所述反射电极可以具有：接着所述第一透明电极而设的第一金属层和层叠在该第一金属层上的第二金属层；可以在所述第二透明电极中形成有使所述第一透明电极的一部分露出的开口部。 
根据所述结构，因为在第二透明电极中形成有使第一透明电极的一部分露出的开口部，所以第二透明电极的外端部和开口部会同时形成。在利用湿蚀刻形成第二透明电极的外端部和开口部的情况下，第一透明电极暴露在蚀刻液中。于是，因为在利用蚀刻形成第二透明电极的外端部之际，与在各个像素的第二透明电极不形成开口部的情况相比，对第一金属层的蚀刻速度降低了，所以即使蚀刻时间有偏差，第一金属层的蚀刻量也不容易出现偏差。于是，因为第一金属层的尺寸精度提高了，所以第一金属层的外端部和第二金属层的外端部容易一致，同时，由第一金属层和第二金属层构成的反射电极的外端部和第二透明电极的外端部容易一致，源极线与反射电极、第二透明电极之间的寄生电容的偏差就得到了抑制。
本发明所涉及的半透型液晶显示装置的制造方法是一种制造包括：相互相向而设的有源矩阵基板、对向基板以及设在所述有源矩阵基板和对向基板之间的液晶层，多个分别具有进行反射模式的显示的反射区和进行透过模式的显示的透过区的像素布置成矩阵状的半透型液晶显示装置的制造方法。包括以下工序：第一透明电极形成工序，在基板上形成相互平行地延伸的多条源极线，和按所述各个像素形成经由开关元件与所述各条源极线相连接的第一透明电极；绝缘层形成工序，在所述第一透明电极上形成按所述各个像素设置有开口部的绝缘层；反射导电膜形成工序，形成反射导电膜，将所述绝缘层覆盖起来；第一蚀刻工序，对所述反射导电膜的对应于所述开口部的部分进行蚀刻，来形成经由所述绝缘层的开口部与第一透明电极相连接的反射导电层；透明导电膜形成工序，形成透明导电膜，将所述反射导电层覆盖起来；以及第二蚀刻工序，对所述反射导电层和透明导电膜的对应于所述像素之间的间隙的部分进行蚀刻，形成经由所述绝缘层的开口部与第一透明电极相连接的反射电极、和与该反射电极和所述第一透明电极的从该反射电极露出的区域重叠、与所述反射电极和第一透明电极相连接的第二透明电极，制作出形成有所述反射电极的区域构成所述反射区、所述第一透明电极的从所述反射电极露出的区域构成所述透过区的所述有源矩阵基板。在所述第二蚀刻工序中，对所述反射导电层和透明导电膜进行蚀刻，以便在所述各个像素中所述反射电极和所述第二透明电极的各外端部相一致。
根据所述方法，进行了反射导电膜形成工序和第一蚀刻工序以后，反射电极就经由绝缘层的开口部与第一透明电极相连接。进行了透明导电膜形成工序和第二蚀刻工序以后，第二透明电极与反射电极和第一透明电极中的从反射电极露出的区域重叠，与反射电极和第一透明电极相连接。所以反射电极、第二透明电极分别与第一透明电极相连接。因此，因此，即使第二透明电极变薄，反射电极和第一透明电极之间的正常导通也得到了维持，于是能够将第二透明电极形成得薄一些，在反射区中能够维持高的反射率。而且，在反射区和透过区中，因为第二透明电极设在液晶层一侧，所以反射区和透过区中的液晶层侧的各种电极材料的功函数一致，而抑制了闪烁的发生。
因为进行了第二蚀刻工序以后，在各个像素中，在绝缘层的上层反射电极和第二透明电极的外端部一致，所以设在各个像素之间的各条源极线与反射电极、第二透明电极的外端部经由绝缘层重叠的宽度的偏差得到了抑制，从而源极线与反射电极、第二透明电极间的寄生电容的偏差也得到了抑制。
因此，提供的是这样的一种半透型液晶显示装置，维持了反射电极和透明电极间的正常导通和较高的反射率，而抑制了闪烁的产生，还抑制了源极线与反射电极、透明电极间的寄生电容出现偏差。
所述第一透明电极可以由氧化铟和氧化锡的化合物形成；所述第二透明电极可以由氧化铟和氧化锌的化合物形成。
根据所述方法，虽然第一透明电极的功函数成为4.9eV，第二透明电极的功函数成为4.8eV，但因为第二透明电极设在反射区和透过区双方中，所以反射区和透过区中的液晶层侧的各种电极材料的功函数一致，而抑制了闪烁的发生。
可以在所述反射导电膜形成工序中，依次形成第一金属膜和第二金属膜，将所述绝缘层覆盖起来；可以在所述第二蚀刻工序中，对所述透明导电膜进行湿蚀刻，以便在所述各个像素中让所述第一透明电极的一部分露出。
根据所述方法，在第二蚀刻工序中，因为对透明导电膜进行湿蚀刻，让各个像素的第一透明电极的一部分露出，所以第一透明电极暴露在蚀刻液中。因此，在第二蚀刻工序中，在对由透明导电膜和由第一金属膜和第二金属膜构成的反射导电层构成的叠层膜的对应于各个像素之间的部分进行蚀刻之际，对第一金属膜的蚀刻速度比让各个像素的第一透明电极的一部分露出的情况低，所以即使第二蚀刻工序的蚀刻时间出现了偏差，第一金属膜被蚀刻的量也不容易出现偏差。于是，因为由第一金属膜形成的第一金属层的尺寸精度提高了，所以由第一金属膜形成的第一金属层的外端部和由第二金属膜形成的第二金属层的外端部容易一致，同时，由第一金属层和第二金属层构成的反射电极的外端部和第二透明电极的外端部容易一致，源极线与反射电极、第二透明电极之间的寄生电容的偏差就得到了抑制。发明的效果
根据本发明，有源矩阵基板具有：第一透明电极、反射电极以及第二透明电极，该第一透明电极设在各个像素中，经由开关元件与各条源极线相连接，该反射电极设在该绝缘层上且各个像素中，经由绝缘层的开口部与第一透明电极相连接，该第二透明电极设在各个像素中，与反射电极和第一透明电极重叠。反射电极和第二透明电极的外端部相一致。正因为如此，能够提供一种维持反射电极和透明电极间的正常导通和较高的反射率，从而抑制了闪烁的产生，还抑制了源极线与反射电极、透明电极间的寄生电容出现偏差的半透型液晶显示装置。
附图的简单说明
图1是构成第一实施方式所涉及的半透型液晶显示装置的有源矩阵基板20a的俯视图。图2是沿着图1中的II-II线剖开的第一实施方式所涉及的半透型液晶显示装置50a的剖视图。图3是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a1的俯视图。图4是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a2的俯视图。图5是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a3的俯视图。图6是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a4的俯视图。图7是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a5的俯视图。图8是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a6的俯视图。图9是表明有源矩阵基板20a的制作工序的基板20a7的俯视图。图10是沿图9中的X-X线剖开的剖视图。图11是概略地显示图2中的半透型液晶显示装置50a的示意剖视图。图12是用以说明闪烁的测量方法的说明图。图13是表明已测得的闪烁的波形之一例的曲线图。图14是表示Vcom和闪烁率之间的关系的曲线图。图15是表示IZO膜厚和ΔVcom之间的关系的曲线图。图16是表示IZO膜厚和反射率之间的关系的曲线图。图17是显示施加电压和透射率之间的关系的曲线图。图18是第二实施方式所涉及的半透型液晶显示装置50b的剖面示意图。图19是示出了有源矩阵基板20a的各个像素P之间的情况的第一示意剖视图。图20是示出了对应于图19的有源矩阵基板20a的各个像素P之间的上面的SEM照片。图21是示出了对应于图19的有源矩阵基板20a的各个像素P之间的剖面的SEM照片。图22是示出了有源矩阵基板20a的各个像素P之间的情况的第二示意剖视图。图23是示出了对应于图22的有源矩阵基板20a的各个像素P之间的上面的SEM照片。图24是示出了对应于图22的有源矩阵基板20a的各个像素P之间的剖面的SEM照片。图25是一曲线图，示出了在有源矩阵基板20a和120b中，在对各个像素间的由IZO膜、铝膜以及钼膜构成的叠层膜图案化之际的蚀刻时间与已图案化的铝层和钼层的线宽差之间的关系。图26是一示意剖视图，示出了在第一实施方式所涉及的第二蚀刻工序中的有源矩阵基板20a的状态。图27是示出了有源矩阵基板20a的局部电池反应的电池示意图。图28是示出了构成第三实施方式所涉及的半透型液晶显示装置的有源矩阵基板20ca的俯视图。图29是沿着图28中的XXIX-XXIX线剖开的有源矩阵基板20ca的剖视图。图30是示出了构成第三实施方式所涉及的半透型液晶显示装置的有源矩阵基板20da的俯视图。图31是沿着图30中的XXXI-XXXI线剖开的有源矩阵基板20da的剖视图。图32是一曲线图，示出了在有源矩阵基板20ca和20da中，第二蚀刻工序的蚀刻时间与已图案化的铝层和钼层的线宽差之间的关系。图33是一示出了有源矩阵基板20ca的局部电池反应的电池示意图。图34是一示出了有源矩阵基板20da的局部电池反应的电池示意图。图35是类似于有源矩阵基板20ca的另一有源矩阵基板20cb的俯视图。图36是类似于有源矩阵基板20ca的另一有源矩阵基板20cc的俯视图。图37是类似于有源矩阵基板20ca的另一有源矩阵基板20cd的俯视图。图38是类似于有源矩阵基板20da的另一有源矩阵基板20db的俯视图。图39是现有的半透型液晶显示装置150a的示意剖视图。图40是现有的半透型液晶显示装置150b的示意剖视图。图41是一示出了对应于图26的现有有源矩阵基板120b的蚀刻工序中的状态的示意剖视图。图42是一示出了有源矩阵基板120b的局部电池反应的电池示意图。
符号说明
C1，C2    开口部E               外端部P         像素R         反射区T         透过区2         源极线2c        第一透明电极5         TFT(开关元件)6         反射导电膜6a        反射电极6aa       钼层(第一金属层、第一金属膜)6ab       铝层(第二金属层、第二金属膜)6b        反射导电层7         透明导电膜7a        第二透明电极10a       绝缘基板12        绝缘层12a       开口部20a、20b、20ca-cd、20da、20db  有源矩阵基板25        液晶层30a、30b  对向基板50a、50b  半透型液晶显示装置
具体实施方式
下面，参考附图对本发明的实施方式进行详细的说明。另外，本发明并不受以下各个实施方式的限制。
(发明的第一实施方式)图1到图17示出了本发明所涉及的半透型液晶显示装置的第一实施方式。这里，图1是构成该实施方式中的半透型液晶显示装置50a的有源矩阵基板20a的俯视图。图2是沿着图1的II-II线剖开的半透型液晶显示装置50a的剖视图。
如图2所示，半透型液晶显示装置50a包括：相互相向而设的有源矩阵基板20a和对向基板30a、以及设在上述有源矩阵基板20a和对向基板30a之间的液晶层25。
如图1所示，有源矩阵基板20a包括：栅极线1、源极线2、薄膜晶体管(TFT)5以及像素电极8，栅极线1相互平行地延伸，源极线2在与各条栅极线1正交的方向上相互平行地延伸，薄膜晶体管5作为开关元件设置在栅极线1和源极线2的各个交叉部分，像素电极8设在每一个由相邻的一对栅极线1和一对源极线2围起来的显示区域(像素P)中。这里，像素电极8包括：构成进行反射模式的显示的反射区R的反射电极6a、第一透明电极2c的从反射电极6a露出的构成进行透射模式的显示的透过区T的部分、以及后述的第二透明电极7a。另外，虽然图1中未示，但可以在有源矩阵基板20a上设置在各条栅极线1之间平行地延伸的电容线。
如图1所示，TFT5包括：栅电极1a、栅极绝缘膜(未示)、半导体层(未示)、源电极2a以及漏电极2b。栅电极1a是栅极线1的突出部，所设的栅极绝缘膜将栅电极1a覆盖起来，半导体层设在该栅极绝缘膜上与栅电极1a相对应的位置上、呈小岛状。源电极2a和漏电极2b设在该半导体层上且相互相向，源电极2a是源极线2的突出部。漏电极2b的延伸部成为第一透明电极2c。
有源矩阵基板20a，是一个在绝缘基板上依序叠层有栅极绝缘膜、保护绝缘膜11以及层间绝缘膜12的多层叠层结构。
在绝缘基板10a和栅极绝缘膜的层间设置有栅极线1和栅电极1a。
在栅极绝缘膜和保护绝缘膜11的层间设有半导体层，在半导体层的上层设有源极线2、源电极2a以及漏电极2b。
在保护绝缘膜11和层间绝缘膜12上，与漏电极2b(第一透明电极2c)相连接的反射电极6a和第二透明电极7a层叠起来。这里，第二透明电极7a，与反射电极6a和从该反射电极6a露出的第一透明电极2c重叠，而分别与反射电极6a和第一透明电极2c相连接。为了补偿反射区R和透过区T之间的相位差，设定了一个是绝缘层的保护绝缘膜11和层间绝缘膜12的膜厚之和，以使得反射区R的液晶层25的厚度实质上成为透过区T的液晶层25的厚度的1/2。因为层间绝缘膜12具有一个凹凸不平的表面，所以其上层的反射电极6a也具有一个凹凸不平的表面，而能够使入射到反射电极6a的光适当地扩散。
如图1所示，反射电极6a布置在透过区T(第一透明电极2c的从反射电极6a露出的部分)的周围，在反射区R与透过区T之间的边界区域由层间绝缘膜12形成了阶梯。因此，反射电极6a经由层间绝缘膜12的阶梯连接在第一透明电极2c上。反射电极6a的外端部E与第二透明电极7a的外端部E一致。
第二透明电极7a上设有取向膜(未示)。
对向基板30a，是一个绝缘基板10b上依序叠层滤色层21、覆盖层(未示)、公用电极22以及取向膜(未示)而成的多层叠层结构。另外，图2中虽然未示，在对向基板30a上，在各个像素的每个反射区R和透过区T设有朝着液晶层30一侧突出的铆钉(rivet)状物。
滤色层21包括黑矩阵21b和着色层21a。黑矩阵21b与布置在有源矩阵基板20a上栅极线1和源极线2重叠而设；着色层21a设在黑矩阵21b之间且为布置在有源矩阵基板20a的各个像素电极8而设，被着色为红色、绿色或者蓝色。各个像素电极8之间与黑矩阵21b重叠的区域成为黑矩阵区域B。
液晶层25是具有电气光学特性的向列液晶，含有Δε(介电各向异性)＜0的液晶分子。因此，一般是这样考虑的：当电压未施加在液晶层25上时，只有各个铆钉状物附近的液晶分子以铆钉状物为中心放射状地倾斜取向，除此以外的远离各个铆钉状物的液晶分子相对基板面实质上垂直地取向；当电压施加在液晶层25上时，远离各个铆钉状物的液晶分子也取向，来与上述放射状倾斜取向相吻合。因此，在这样的液晶分子取向下，显示图像之际的视野角就会变宽。
该半透型液晶显示装置50ac从结构上保证做到：在反射区R由反射电极6a对从对向基板30a一侧入射的光进行反射，同时，在透过区T使来自从有源矩阵基板20a一侧入射的背光源的光透过。而且，在半透型液晶显示装置50a中，在各个像素，当栅极信号从栅极线1送到栅电极1a，TFT5成为导通状态的时候，源极信号被从源极线2送到源电极2a，规定的电荷经由半导体层和漏电极2b被写入像素电极8。此时，在有源矩阵基板20a的各个像素电极8与对向基板30a的公用电极22之间产生电位差，规定的电压施加给了液晶层25。于是，根据施加在液晶层25的电压大小改变液晶分子的取向状态，来调节液晶层25的光透射率以显示出图像。
为了防止图像的烧伤，通过让像素电极8的电位在每一定周期内翻转，来正、负交替地切换施加给液晶层25的电压的极性，以交流驱动半透型液晶显示装置50a。因此，公用电极22的电位被设定为最佳对向电位Vcom，使得施加在液晶层25上的电压实效上是正、负相等。
接下来，参考图3到图9对该实施方式所涉及的半透型液晶显示装置50a的制造方法进行详细的说明。这里，图3到图9是示出了有源矩阵基板制作工序的各道工序中的基板表面的俯视图。需提一下，该实施方式中的制造方法中包括有源矩阵基板制作工序、对向基板制作工序以及液晶显示装置制作工序。
(有源矩阵基板制作工序)首先，利用溅射法在玻璃基板等绝缘基板10a上形成膜厚在3000埃左右的由钛等形成的金属膜。之后，利用光刻技术(光蚀刻工艺，以下称其为“PEP技术”)将该金属膜图案化，以形成栅极线1和栅电极1a。
接下来，利用化学气相沉积(CVD：Chemical VaporDeposition)法在已形成有栅极线1和栅电极1a的基板整体上形成膜厚在3000埃左右的氮化硅膜等，来形成栅极绝缘膜。
接下来，利用CVD法在已形成有栅极绝缘膜的基板整体上连续地形成本征非晶质硅膜(膜厚在1500埃左右)、和已掺杂有磷的n+非晶质硅膜(膜厚在500埃左右)。之后，再利用PEP技术在栅电极1a上将上述膜图案化成小岛状，来形成由本征非晶硅层和n+非晶硅层构成的半导体层。
接下来，利用溅射法在已形成有半导体层的栅极绝缘膜上的整个基板上形成膜厚在1400埃左右的、由氧化铟和氧化锡的化合物即ITO膜构成的透明导电膜。之后，再利用PEP技术将该透明导电膜图案化，以形成源极线2、源电极2a、漏电极2b以及第一透明电极2c(第一透明电极形成工序)。
接下来，以源电极2a和漏电极2b为掩模，蚀刻半导体层的n+非晶硅层而将该非晶硅层除去，以形成沟道部。这样便形成了TFT5。
利用CVD法在已形成有源电极2a和漏电极2b的基板整体上形成膜厚在3000埃左右的氮化硅膜等。之后，利用PEP技术将该氮化硅膜图案化来将TFT5覆盖起来，形成保护绝缘膜11。
在已形成有保护绝缘膜11的基板整体上涂敷厚度1.8微米左右的感光性丙烯树脂等。之后，利用PEP技术进行图案化来将保护绝缘膜11覆盖起来，则如图3中的基板20a1所示，形成了在各个像素(形成部)P具有开口部12a的层间绝缘膜12(绝缘层形成工序)。
接下来，如图4中的基板20a2所示，利用溅射法在已形成有层间绝缘膜12的基板整体上依序叠层作为第一金属膜的钼膜(膜厚在500埃左右)、作为第二金属膜的铝膜(膜厚在1000埃左右)，来形成反射导电膜6(反射导电膜形成工序)。
如图5中的基板20a3所示，在已形成有反射导电膜6的基板整体上涂敷感光性树脂以后，再对应于层间绝缘膜12的开口部12a在每个像素(形成部)P形成具有开口部15a的抗蚀图案15。
接下来，利用抗蚀图案15对基板20a3进行例如湿蚀刻，在该湿蚀刻下，使用的是硝酸、磷酸以及醋酸的混合液。如图6中的基板20a4所示，在对应于抗蚀图案15的开口部15a的部分形成第一透明电极2c已露出的反射导电膜6b(第一蚀刻工序)，。这里，因为钼膜夹在构成反射导电层6b的铝膜和构成第一透明电极2c的ITO膜之间，所以在对铝膜进行PEP技术显影之际，能够防止在铝膜和ITO膜之间形成局部电池而发生电腐蚀。
接下来，如图7中的基板20a5所示，利用溅射法在已形成有反射导电膜6b的基板整体上形成由IZO(Indium Zinc Oxide)膜构成的厚度在50埃-300埃(优选100埃左右)的透明导电膜7(透明导电膜形成工序)。这里，除了上述IZO膜以外，还可以使用AZO(Aluminium Zinc Oxide)膜、GZO(Gallium Zinc Oxide)膜等作透明导电膜7。
接下来，在已形成有透明导电膜7的基板整体上涂敷感光性树脂以后，来形成在每个像素(形成部)P之间具有开口部16a的抗蚀图案16，如图8中的基板20a6所示。
接下来，利用抗蚀图案16对基板20a6进行例如湿蚀刻，在该湿蚀刻下，使用的是硝酸、磷酸以及醋酸的混合液。在对应于抗蚀图案16的开口部16a的部分形成层间绝缘膜12已露出的反射电极6a和第二透明电极7a(第二蚀刻工序)，如图9中的基板20a7所示。这里，如图10的剖面图所示，第二透明电极7a的外端部E和反射电极6a的外端部E一致。此外，第二透明电极7a的外端部E与反射电极6a的外端部E一致，就是说，通过同时蚀刻透明导电膜7和反射导电层6b，第二透明电极7a的外端部与反射电极6a的外端部E之差在±0.2μm以内。
相对于此，在现有的制造方法中，在上述第一蚀刻工序下，反射导电层6b的外端部也被图案化，在第二蚀刻工序中，需要在位置上对准该已被图案化的反射导电层6b的外端部来形成第二透明电极，所以对准(alignment)误差变大，第二透明电极7a的外端部和反射电极6a的外端部之差成为±0.2μm以上。
最后，在第二透明电极7a上基板整体涂敷聚酰亚胺树脂来形成取向膜。
按上述工序便制出了有源矩阵基板20a。
此外，在上述有源矩阵基板20a的制作工序中，示出的是让半导体层由非晶质硅膜形成的方法，但除此以外，还可以让半导体层由多晶硅膜构成，再对非晶质硅膜和多晶硅膜进行激光退火处理来使其结晶性提高。
(对向基板制作工序)首先，在玻璃基板等绝缘基板10b上形成铬薄膜后，再利用PEP技术将该绝缘基板10b图案化来形成黑矩阵21b。
接下来，黑矩阵21b之间对已被着色为红色、绿色或者蓝色的着色层21a进行图案化，来形成滤色层21。
之后，在已形成有滤色层21的基板整体上涂敷丙烯树脂来形成覆盖层。
之后，再在已形成有覆盖层的基板整体上形成膜厚在1000埃左右的ITO膜来形成公用电极22。
最后，再在已形成有公用电极22的基板整体上涂敷聚酰亚胺树脂来形成取向膜。
按照以上工序，便制成了对向基板30a。
(液晶显示装置制作工序)首先，利用丝网印刷法(screen printing method)将由热固性环氧树脂等形成的密封材料涂敷到有源矩阵基板20a和对向基板30a中之一个基板上，形成缺了液晶注入口部分的框子，将直径相当于液晶层25的厚度、由树脂或者硅石构成的球状的衬垫料散布。
接下来，将有源矩阵基板20a和对向基板30a贴到一起，使密封材料固化，来形成空盒。
接下来，利用减压法在空盒的有源矩阵基板20a和对向基板30a之间注入液晶材料，以形成液晶层25。这里，反射区R的液晶层25的厚度在2μm左右，透过区T的液晶层25的厚度在4μm左右。
最后，在液晶注入口涂敷上UV固化树脂后，再进行UV照射来将液晶注入口封好。
按照以上工序，便能够制造出该实施方式中的半透型液晶显示装置50a。
其次，对做过的实验进行具体的说明。
首先，参考图12对闪烁的测量方法进行说明。
如图12所示，在测量闪烁的过程中，将背光源60设置在半透型液晶显示装置50a的下方，将荧光灯80设置在斜上方，将闪烁测量器70(例如，日本的公司“横河电机”制造的多媒体测量器3298F)设置在上方之后，让来自背光源60(或者荧光灯80)的光入射到半透型液晶显示装置50a中，同时，将中间色调的图像信号输入给有源矩阵基板20a的各个像素电极8，将规定的对向电位Vcom输入给对向基板30a的公用电极22，利用闪烁测量器70测量来自半透型液晶显示装置50a的透过光r(或者反射光r)。这样便得到了图13所示的闪烁的波形，算出了平均亮度L和闪烁振幅ΔL，同时根据闪烁率(％)＝ΔL/L这一关系式，算出了规定的对向电位Vcom时的闪烁率。
这里，在测量闪烁的过程中，如图14所示，在进行让来自背光源60的光入射的透射模式的显示时，输入了1.75V-2.25V的对向电位Vcom，在进行让来自荧光灯80的光反射的反射模式的显示时，输入了1.45V-1.95V的对向电位Vcom。另外，在图14中，圆圈表示透射模式下的闪烁率，四方框表示反射模式下的闪烁率。在透射模式下，成为最低的闪烁率时的Vcom和在反射模式下成为最低的闪烁率时的Vcom之差ΔVcom成为闪烁电压差。另外，普遍认为：该闪烁电压差ΔVcom的数值越小，闪烁被抑制得就越大。
接下来，利用与上述实施方式相同的方法制作了半透型液晶显示装置，并测量了闪烁电压差ΔVcom。具体而言，如图11所示，作为本发明的实施例，制作了各种包括构成第二透明电极7a的IZO膜的膜厚在50埃-300埃(400埃)埃的有源矩阵基板20a的半透型液晶显示装置50a；如图20所示，作为本发明的比较例，制作了各种包括构成第二透明电极107b的IZO膜的膜厚在50-400埃的有源矩阵基板120b的半透型液晶显示装置150b，测量了各个闪烁电压差ΔVcom。另外，图11是概略地图示图2中的半透型液晶显示装置50a的示意剖视图。
下面，参考图15对闪烁电压差ΔVcom的测量结果进行说明。
在实施例中，如图中的各个圆圈所示，与IZO膜的膜厚无关，闪烁电压差ΔVcom在0mV附近，未能发现闪烁。
在比较例中，如图中的各个三角标志所示，随着IZO膜的膜厚增大，闪烁电压差ΔVcom有下降的倾向。在比较例中，因为闪烁电压差ΔVcom仅下降到120mV左右，所以已确认出有闪烁发生。这是因为在反射区R和透过区T之间，功函数相差0.1eV(＝4.9eV-4.8eV)之故。
接下来，对在上述实施例中所制作的各个半透型液晶显示装置测量了反射区R的反射率。
在实施例的各个半透型液晶显示装置中，如图16所示，随着IZO膜的膜厚变大，反射率下降，特别是，若IZO膜的膜厚超过300埃，反射率下降得极大。另外，在IZO膜的膜厚不到50埃的情况下，尽管反射率高，布置在第二透明电极的下层的第一透明电极和反射电极之间却有导通不良的可能。
因此，从上述闪烁电压差ΔVcom的测量结果以及反射率的测量结果等来考虑，构成第二透明电极的IZO膜的合适膜厚是50-300埃。
如上所述，根据本实施方式中的半透型液晶显示装置50a，反射电极6a经由层间绝缘膜12的开口部12a与第一透明电极2c相连接，第二透明电极7a与反射电极6a、第一透明电极2c的从反射电极6a露出的区域重叠，且与反射电极6a和第一透明电极2c相连接。所以反射电极6a和第二透明电极7a分别与第一透明电极2c相连接。因此，即使第二透明电极7a变薄，也能够维持反射电极6a和第一透明电极2c之间的正常导通，所以第二透明电极7a可以形成得薄一些，从而在反射区R能够维持很高的反射率。而且，因为在反射区R和透过区T，在液晶层25一侧设有第二透明电极7a，所以反射区R和透过区T中的液晶层25一侧的各个电极材料的功函数一致，而能够抑制闪烁的发生。
在各个像素中，因为在层间绝缘膜12的上层，反射电极6a和第二透明电极7a的各个外端部E一致，所以能够抑制设在各个像素P之间的每条源极线2和反射电极6a、第二透明电极7a的各个外端部E夹着由保护绝缘膜11和层间绝缘膜12构成的绝缘层相重叠的宽度的偏差(不一致)，从而能够抑制源极线2与反射电极6a、第二透明电极7a之间的寄生电容Csd的偏差(不一致)。
因此，能够提供一种维持了反射电极和第一透明电极之间的正常导通和高反射率、抑制了闪烁的产生、且抑制了源极线与反射电极和透明电极之间的寄生电容的偏差的半透型液晶显示装置。
在上述实施方式中，对垂直取向方式的半透型液晶显示装置进行了说明，但是本发明对扭曲向列型(TN方式)半透型液晶显示装置也适用。这里，如图17所示，与TN方式的半透型液晶显示装置相比，垂直取向方式的液晶显示装置，在容易用肉眼观察到的施加电压(V)和透过率(T)的V-T曲线的低透过率区域(0％-20％)，曲线很陡峭，所以亮度的变化相对于施加电压的偏差会很大，这已为人所知。另外，在图17中，粗实线曲线是垂直取向方式的液晶显示装置的V-T曲线，细实线曲线是TN方式的液晶显示装置的V-T曲线。于是，在上述实施方式那样的垂直取向方式的半透型液晶显示装置中，因为源极线与反射电极和透明电极之间的寄生电容Csd的偏差得到了抑制，所以施加电压由于寄生电容Csd的偏差引起的偏差变小。结果是，能够比TN方式的半透型液晶显示装置更有效地抑制显示质量下降。
根据该实施方式中的半透型液晶显示装置50a，因为第二透明电极7a成为反射电极6a和第一透明电极2c之间的冗余部，所以能够抑制像素电极8有缺陷，从而能够抑制半透型液晶显示装置的成品率下降。
根据该实施方式中的半透型液晶显示装置50a，在第二蚀刻工序中，因为同时对透明导电膜7和反射导电层6b进行蚀刻，第二透明电极7a和反射电极6a各自的外端部E一致，所以能够将反射电极6a的面积设计得较大。例如，在该实施方式的半透型液晶显示装置50a中，仅仅使第二透明电极7a的外端部E和反射电极6a的外端部E重叠，就能够防止闪烁的发生，所以能够设计出面积最大在各个像素P的50％(透过区T：30％)的反射电极6a。相对于此，在现有的半透型液晶显示装置150b中，由于为了防止闪烁的发生，需要由第二透明电极107b将反射电极106a完全覆盖起来，所以反射电极106a的面积最大成为像素P的43％(透过区T：30％)。
(发明的第二实施方式)对本发明的第一实施方式而言，可以采用以下结构。另外，在以下各个实施方式中，用同一个符号来表示与图1到图17相同的部分，详细说明省略不提。
图18是该实施方式所涉及的半透型液晶显示装置50b的与图11相对应的示意剖视图。
在半透型液晶显示装置50b中，在对向基板30a的反射区R设置有透明层23来代替上述第一实施方式中为补偿反射区R和透过区T之间的相位差而设的层间绝缘膜12。
(发明的第三实施方式)这里，如图19到图21所示，在构成上述第一实施方式的半透型液晶显示装置50a的有源矩阵基板20a中，在正常部，尽管在层间绝缘膜12上由钼膜形成的钼层(第一金属层)6aa、形成为铝膜的铝层(第二金属层)6ab以及第二透明电极7a的各个外端部E(例如，钼层6aa的外端部EM、以及铝层6ab的外端部EA)一致，但是，如图22到图24所示，在基板面内，钼层6aa的外端部EM中有可能含有从铝层6ab的外端部EA突出的部分，所以还有可改善的余地。另外，图19和图22是示出了有源矩阵基板20a的各个像素P之间的示意剖视图。图20和图23是示出了有源矩阵基板20a的各个像素P之间的上面的电子扫描显微镜(SEM：ScanningElectron Microscope)照片，图21和图24是示出了有源矩阵基板20a的各个像素间的剖面的SEM照片。若钼层6aa从铝膜6ab突出的线宽在基板面内有偏差，则在各个像素P或者由多个像素P构成的一组像素中寄生电容Csd的大小就有偏差，在进行半色调显示的时候，就有可能产生亮度不一致的现象。于是，为抑制亮度的不一致，而对使钼层6aa从铝层6ab突出的线宽在基板面内一定的方法做了研究探讨。
图26是一示意剖视图，示出了在制作上述第一实施方式的有源矩阵基板20a之际，第二蚀刻工序中的基板的状态。图41是一个示意剖视图，示出了与图26相对应的现有有源矩阵基板120b的蚀刻工序中基板的状态。图25是一曲线图，示出了在有源矩阵基板20a和120b中，在将各个像素之间的由IZO膜、铝膜以及钼膜构成的叠层膜图案化之际的蚀刻时间、已图案化的铝层和钼层的线宽差之间的关系。图25中，各个三角表示在有源矩阵基板20a的结果，各个圆圈表示在有源矩阵基板120b的结果。
如图26所示，在有源矩阵基板20a中，因为透过区T的由ITO膜构成的第一透明电极2c被由IZO膜构成的第二透明电极7a覆盖起来，所以ITO膜不会暴露在蚀刻液E(例如，上述第一实施方式中所记载的硝酸、磷酸以及醋酸的混合液)中，在图27的电池示意图所示的局部电池反应的作用下，被较高速地蚀刻。如图41所示，在有源矩阵基板120b中，在透过区T，由ITO膜构成的第一透明电极102暴露在蚀刻液E中，所以在图42的电池示意图所示的局部电池反应的作用下，被较低速地蚀刻。
因此，在有源矩阵基板20a中，因为钼层6aa的蚀刻速度高，所以若浸渍在蚀刻液E中的时间不一致，就会在铝层6ab和钼层6aa的线宽差方面出现偏差(参考图25中的三角)；在有源矩阵基板120b中，因为钼层106aa的蚀刻速度低，所以即使浸渍在蚀刻液E中的时间不一致，铝层106ab和钼层106aa的线宽差也很稳定(参考图25中的圆圈)。
这样一来，本申请的发明人通过钻研得出了以下独自的见解，钼层6aa的蚀刻速度依赖于其下层的由ITO膜构成的第一透明电极2c。于是，分别制作了图28的俯视图和图29的剖视图所示的有源矩阵基板20ca、图30的俯视图和图31的剖视图所示的有源矩阵基板20da，并对此时的蚀刻时间与铝层、钼层的线宽差之间的关系进行了验证。
如图28所示，在有源矩阵基板20ca中，设置有电容线1b，在各条栅极线1之间相互平行着延伸。在各个像素P中，夹着电容线1b，在两侧分别形成有透过区T，在各个透过区T的周围形成有反射区R。如图28所示，各个透过区T形成为近似矩形，如图29所示，沿着该矩形的每一条边，在第二透明电极7a中形成有让第一透明电极2c的一部分露出的开口部C1。电容线1b具有在每一个像素P朝着侧向突出的突出部，该突出部与第一透明电极2c、位于突出部和第一透明电极2c之间的栅极绝缘膜共同构成辅助电容。这里，在各个像素P，栅极线1的间隔例如是327μm，源极线2的间隔例如是109μm。各个透过区T例如是长度70μm、宽度80μm的近似矩形，该矩形的四个角呈例如大小是长5μm、宽5μm且被加工成圆角的形状。开口部C1的大小例如是宽度方向的尺寸为5μm、长度方向上的尺寸是30-45μm。
如图30和图31所示，在有源矩阵基板20da中，在各个透过区T的第二透明电极7a形成有让第一透明电极2c的中央一部分露出的开口部C2。开口部C2形成为例如长度10μm、宽度15μm的矩形形状。
图32是一曲线图，示出了在有源矩阵基板20ca和20da中，第二蚀刻工序的蚀刻时间与已图案化的铝层和钼层的线宽差之间的关系。而且，图32中，各个圆圈表示在有源矩阵基板20ca的结果，各个方框表示在有源矩阵基板20da的结果。
如图29所示，在有源矩阵基板20ca中，因为透过区T的由ITO膜构成的第一透明电极2c的一部分由于开口部C1的存在而露出，所以在钼膜(钼层6aa)和ITO膜(第一透明电极2c)直接接触的状态下，ITO膜(第一透明电极2c)暴露在蚀刻液E中，在图33的电池示意图所示的局部电池反应下以较低的速度被蚀刻。因此，在有源矩阵基板20ca中，如图32中的圆圈所示，尽管浸渍在蚀刻液E中的时间(10秒-30秒)不一致，但铝层6ab和钼层6aa的线宽差也成为0.1-0.2μm，铝层6ab和钼层6aa的线宽差稳定。
如图31所示，在有源矩阵基板20da中，因为透过区T的由ITO膜构成的第一透明电极2c的一部分由于开口部C2的存在而露出，所以在钼膜(钼层6aa)和ITO膜(第一透明电极2c)通过蚀刻液E而接触的状态下，ITO膜(第一透明电极2c)被蚀刻液E蚀刻，在图34的电池示意图所示的局部电池反应下被低速地蚀刻。因此，在有源矩阵基板20da中，如图32中的四方框所示，尽管浸渍在蚀刻液E中的时间(10秒-30秒)有差别，但铝层6ab和钼层6aa的线宽差成为0.6-0.7μm，铝层6ab和钼层6aa的线宽差稳定。需提一下，在该铝层6ab和钼层6aa的线宽差(0.6-0.7μm)下，上述第一实施方式所示的第二透明电极7a的外端部E和反射电极6a的外端部E之差进入不了(±0.2μm以内)这一范围，但是，在基板面内，因为铝层6ab和钼层6aa的线宽差一定(0.6-0.7μm)，所以由钼层6aa和铝层6ab构成的反射电极6a的外端部E和第二透明电极7a的外端部E的差也一定。结果是，能够抑制设在各个像素P之间的各条源极线2与反射电极6a、第二透明电极7a各自的外端部E夹着由保护绝缘膜11和层间绝缘膜12构成的绝缘层而重叠的宽度的偏差。
通过对IZO膜进行湿蚀刻，使透过区T的由ITO膜构成的第一透明电极2c的一部分露出来，便能够抑制构成反射电极6a的铝层6ab和钼层6aa各自的外端部E的线宽差的偏差。这一点由上述有源矩阵基板20ca和20da的结果得到了证实。
这里，图35-图37示出的是类似于图28的有源矩阵基板20ca、能够抑制铝层6ab和钼层6aa的线宽差的偏差的其它有源矩阵基板之例。
如图35所示，在有源矩阵基板20cb中，在各个透过区T的上边部和下边部的第二透明电极7a中，形成有一对让第一透明电极2c的一部分露出的开口部C1。
如图36所示，在有源矩阵基板20cc中，在各个透过区T的外端部的第二透明电极7a，形成有让第一透明电极2c的一部分露出的环状的开口部C1。
如图37所示，在有源矩阵基板20cd中，在各个透过区T的四个角部，具有构成反射区R的反射电极6a延长为长方形状的遮光部，在该各个遮光部的内侧形成有开口部C1。这里，上述遮光部，是布置在层间绝缘膜12的矩形开口部12a的四个角上、液晶分子的取向状态变得不连续的区域。因此，在有源矩阵基板20cd中，能够利用反射电极6a延伸而设的遮光部对液晶分子的响应速度局部变慢的区域加以遮光，以便对显示不起作用。
图38示出的是类似于图30的有源矩阵基板20da、能够抑制铝层6ab和钼层6aa的线宽差的偏差的另一有源矩阵基板之例。
如图38所示，在有源矩阵基板20db中，在各个透过区T的第二透明电极7a中，形成有让第一透明电极2c的一部分露出的两个开口部C2。
如上所述，根据该实施方式的半透型液晶显示装置的制造方法，在第二蚀刻工序中，因为IZO膜被湿蚀刻，而使各个像素P的第一透明电极2c的一部分露出，所以第一透明电极2c暴露在蚀刻液中。因此，在第二蚀刻工序中，对与由钼膜和铝膜构成的反射导电层6b与IZO膜构成的叠层膜的对应于像素P间的间隙的部分进行蚀刻之际，对钼膜(钼层6aa)的蚀刻速度比不让各个像素P的第一透明电极2c的一部分露出的情况下的低，所以即使第二蚀刻工序的蚀刻时间不一致，钼膜(钼层6aa)被蚀刻的量也难以出现偏差。于是，因为由钼膜形成的钼层6aa的尺寸精度提高了，所以钼层6aa的外端部和铝层6ab的外端部容易一致，同时，由钼层6aa和铝层6ab构成的反射电极6a的外端部和第二透明电极7a的外端部容易一致，同时，能够抑制设在各个像素P之间的各个源极线2与反射电极6a、第二透明电极7a的各个外端部E夹着由保护绝缘膜11和层间绝缘膜12构成的绝缘层而重叠的宽度的偏差，从而能够抑制源极线2与反射电极6a、第二透明电极7a之间的寄生电容的偏差。结果是，能够提供一种维持了反射电极和第一透明电极之间的正常导通和高反射率、抑制了闪烁的产生、且抑制了源极线与反射电极和透明电极之间的寄生电容的偏差的半透型液晶显示装置。
需提一下，该实施方式对上述实施方式2也适用。
综上所述，因为用肉眼难以看出半透型液晶显示装置中有闪烁，所以本发明对要求高的显示质量的半透型液晶显示装置用处很大。

Claims (9)

1.一种半透型液晶显示装置，包括：相互相向而设的有源矩阵基板与对向基板、以及设在所述有源矩阵基板和对向基板之间的液晶层，多个分别具有进行反射模式的显示的反射区和进行透过模式的显示的透过区的像素布置成矩阵状，其特征在于：
所述有源矩阵基板包括：多条源极线、第一透明电极、绝缘层、反射电极以及第二透明电极，
所述多条源极线，在所述各个像素之间相互平行地延伸，
所述第一透明电极，按所述各个像素设置，经由开关元件与所述各条源极线相连接，
所述绝缘层，设在该第一透明电极上，按所述各个像素设置有开口部，
所述反射电极，设在该绝缘层上且按所述各个像素设置，经由所述开口部与所述第一透明电极相连接，
所述第二透明电极，按所述各个像素设置，与所述反射电极、所述第一透明电极的从该反射电极露出的区域重叠，与所述反射电极和第一透明电极相连接；
形成有所述反射电极的区域构成所述反射区，所述第一透明电极的从所述反射电极露出的区域构成所述透过区；
在所述各个像素中，所述反射电极和所述第二透明电极的各外端部相一致。
2.根据权利要求1所述的半透型液晶显示装置，其特征在于：
所述第一透明电极由氧化铟和氧化锡的化合物形成；
所述第二透明电极由氧化铟和氧化锌的化合物形成。
3.根据权利要求2所述的半透型液晶显示装置，其特征在于：
所述第二透明电极的厚度是50埃-300埃。
4.根据权利要求1所述的半透型液晶显示装置，其特征在于：
当不施加电压时，所述液晶层成为垂直取向状态。
5.根据权利要求1所述的半透型液晶显示装置，其特征在于：
构成所述绝缘层，使所述反射区的液晶层的厚度成为所述透过区的液晶层的厚度的1/2。
6.根据权利要求1所述的半透型液晶显示装置，其特征在于：
所述反射电极具有：接着所述第一透明电极而设的第一金属层和层叠在该第一金属层上的第二金属层；
在所述第二透明电极中形成有使所述第一透明电极的一部分露出的开口部。
7.一种半透型液晶显示装置的制造方法，该半透型液晶显示装置包括：相互相向而设的有源矩阵基板、对向基板以及设在所述有源矩阵基板和对向基板之间的液晶层，多个分别具有进行反射模式的显示的反射区和进行透过模式的显示的透过区的像素布置成矩阵状，其特征在于：
包括以下工序：
第一透明电极形成工序，在基板上形成相互平行地延伸的多条源极线，和按所述各个像素形成经由开关元件与所述各条源极线相连接的第一透明电极，
绝缘层形成工序，在所述第一透明电极上形成按所述各个像素设置有开口部的绝缘层，
反射导电膜形成工序，形成反射导电膜，将所述绝缘层覆盖起来，
第一蚀刻工序，对所述反射导电膜的对应于所述开口部的部分进行蚀刻，来形成经由所述绝缘层的开口部与第一透明电极相连接的反射导电层，
透明导电膜形成工序，形成透明导电膜，将所述反射导电层覆盖起来，
以及
第二蚀刻工序，对所述反射导电层和透明导电膜的对应于所述像素之间的间隙的部分进行蚀刻，形成经由所述绝缘层的开口部与第一透明电极相连接的反射电极、和与该反射电极和所述第一透明电极的从该反射电极露出的区域重叠、与所述反射电极和第一透明电极相连接的第二透明电极，制作出形成有所述反射电极的区域构成所述反射区、所述第一透明电极的从所述反射电极露出的区域构成所述透过区的所述有源矩阵基板；
在所述第二蚀刻工序中，对所述反射导电层和透明导电膜进行蚀刻，以便在所述各个像素中所述反射电极和所述第二透明电极的各外端部相一致。
8.根据权利要求7所述的半透型液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述第一透明电极由氧化铟和氧化锡的化合物形成；
所述第二透明电极由氧化铟和氧化锌的化合物形成。
9.根据权利要求7所述的半透型液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述反射导电膜形成工序中，依次形成第一金属膜和第二金属膜，将所述绝缘层覆盖起来；
在所述第二蚀刻工序中，对所述透明导电膜进行湿蚀刻，以便在所述各个像素中让所述第一透明电极的一部分露出。
CN2007800056842A 2006-05-01 2007-01-09 半透型液晶显示装置及其制造方法 Expired - Fee Related CN101384951B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP127465/2006 2006-05-01
JP2006127465 2006-05-01
JP199908/2006 2006-07-21
JP2006199908 2006-07-21
PCT/JP2007/050104 WO2007129480A1 (ja) 2006-05-01 2007-01-09 半透過型液晶表示装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101384951A CN101384951A (zh) 2009-03-11
CN101384951B true CN101384951B (zh) 2011-02-02

Family

ID=38667592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800056842A Expired - Fee Related CN101384951B (zh) 2006-05-01 2007-01-09 半透型液晶显示装置及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7961280B2 (zh)
JP (1) JP4875702B2 (zh)
CN (1) CN101384951B (zh)
WO (1) WO2007129480A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5075583B2 (ja) * 2007-11-01 2012-11-21 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
JP2011197015A (ja) * 2008-07-22 2011-10-06 Sharp Corp 表示装置用基板及び液晶表示装置
TWI380106B (en) * 2008-08-01 2012-12-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Pixel structure and method for repairing the same
CN104485337B (zh) * 2014-09-10 2018-11-06 深圳市华星光电技术有限公司 薄膜晶体管阵列基板及薄膜晶体管阵列基板的制备方法
JP6918631B2 (ja) * 2017-08-18 2021-08-11 浜松ホトニクス株式会社 光検出素子

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1416004A (zh) * 2001-09-18 2003-05-07 夏普株式会社 液晶显示器设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI282874B (en) * 2001-06-06 2007-06-21 Chi Mei Optoelectronics Corp Transflective liquid crystal display
TW525020B (en) * 2001-07-27 2003-03-21 Chi Mei Optoelectronics Corp Liquid crystal display
TW562962B (en) * 2002-01-15 2003-11-21 Chi Mei Optoelectronics Corp Liquid crystal display device
JP2003255378A (ja) 2002-03-05 2003-09-10 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
TWI230304B (en) * 2002-03-04 2005-04-01 Sanyo Electric Co Display device with reflecting layer
JP4262582B2 (ja) 2002-11-27 2009-05-13 シャープ株式会社 導電素子の形成方法および液晶表示装置の反射電極部形成方法
US7218364B2 (en) * 2003-10-31 2007-05-15 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Dual mode liquid crystal displays (LCDs) with electromechanical reflective array
JP4614726B2 (ja) * 2003-11-25 2011-01-19 シャープ株式会社 液晶表示装置
TWI284759B (en) * 2004-11-12 2007-08-01 Innolux Display Corp Liquid crystal display device
TW200622357A (en) * 2004-12-28 2006-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Display panel and liquid crystal display device
TW200823522A (en) * 2006-11-24 2008-06-01 Chi Mei Optoelectronics Corp Transflect liquid crystal display panel, liquid crystal display module, and liquid crystal display thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1416004A (zh) * 2001-09-18 2003-05-07 夏普株式会社 液晶显示器设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2003-255378A 2003.09.10
JP特开2004-191958A 2004.07.08

Also Published As

Publication number Publication date
CN101384951A (zh) 2009-03-11
US20090219473A1 (en) 2009-09-03
JP4875702B2 (ja) 2012-02-15
JPWO2007129480A1 (ja) 2009-09-17
US7961280B2 (en) 2011-06-14
WO2007129480A1 (ja) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11907460B2 (en) Touch sensing type display device
US9570472B2 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, and liquid crystal display
CN102681276B (zh) 阵列基板及其制造方法以及包括该阵列基板的显示装置
TWI399598B (zh) 液晶顯示器
CN1808252B (zh) 薄膜晶体管阵列面板和包括该面板的液晶显示器
JP5408912B2 (ja) 液晶表示パネル
US20110273650A1 (en) Array substrate for liquid crystal display device and manufacturing method of the same
US20060256269A1 (en) Array substrate for in-plane switching liquid crystal display device and method of fabricating the same
CN103869563B (zh) 阵列基板和包括阵列基板的液晶显示装置
CN100543524C (zh) 阵列基板及其制造方法、显示面板和液晶显示装置
KR950001052B1 (ko) 액티브 매트릭스형 액정 화상 표시장치 및 그 제조방법
JP2008122972A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2010217893A (ja) 水平電界型液晶ディスプレイ装置およびその製造方法
CN104181724A (zh) 液晶显示器
CN209182622U (zh) 阵列基板、液晶显示面板及显示装置
CN101089692A (zh) 多畴垂直取向模式的液晶显示装置及其基板制造方法
CN101384951B (zh) 半透型液晶显示装置及其制造方法
CN101089710B (zh) 半透过型液晶显示装置
US20090309822A1 (en) Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device
KR20170052801A (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
CN101950101A (zh) 液晶显示面板
CN102043273B (zh) 常黑模式液晶显示器装置
CN109557736A (zh) 一种阵列基板、显示面板及显示设备
US20080123009A1 (en) Display device
US8237896B2 (en) Active matrix substrate, method for manufacture of active matrix substrate, liquid crystal display device, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110202

Termination date: 20140109