CN1161640C - 液晶显示装置及其制造方法以及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是，提供具备经过框形的密封材料(13)贴合在一起的一对基板(11、12)；夹在两基板之间的液晶(14)；在一方基板(11)的上述液晶一侧形成的反射层(111)；在该反射层(111)的上述液晶一侧形成的取向膜(116)的液晶显示装置。上述一方基板(11)的上述液晶一侧的表面具有被粗糙化了的粗糙面区域(11b)和包围上述粗糙面区域(11b)的平坦的平坦区域(11a)。上述取向膜(116)在上述粗糙面区域(11b)内形成，上述密封材料(13)在上述平坦区域(11a)内形成。

Description

液晶显示装置及其制造方法以及电子装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法以及电子装置。

技术背景

当前，正在普及能够进行反射型显示的液晶显示装置。在这种液晶显示装置中，采用从正面一侧(观察一侧)入射自然光或者室内照明等外部光，通过被反射层反射该光进行反射型显示的结构。如果依据这样的结构，则由于不需要背光，因此具有能够谋求低功耗以及轻量化的优点。为此，反射型液晶显示装置以便携型电子装置等为中心正在广泛地普及。

这里，图11是例示出现有的反射型液晶显示装置的结构的剖面图。再有，在该图中例示了无源矩阵方式的液晶显示装置5A。如该图所示，液晶显示装置5A成为背面基板51和正面基板52经过框形的密封材料53接合在一起的结构。在两基板之间封入液晶54。另外，在正面基板52的液晶54一侧的表面上，形成沿着预定方向延伸的多个透明电极521。另外，形成了透明电极521的正面基板52的表面被取向膜522覆盖。在该取向膜522中，实施用于规定未施加电压时液晶54的取向方向的摩擦处理。

另一方面，在背面基板51的液晶54一侧的表面上，依序形成反射层511，绝缘层512，滤色片层513以及保护层514。反射层511是具有反射性的金属(例如铝等)的薄膜。绝缘层512是用于保护反射层511的薄膜。滤色片层513由多个彩色像素513a和遮光层(黑矩阵)513b构成。

保护层514是用于保护滤色片层513的薄膜。在该保护层513的表面上，形成沿着与上述透明电极521正交的方向延伸的多个透明电极515。形成了这些透明电极515的保护层514的表面被与上述取向膜522相同的取向膜516覆盖。

进而，在背面基板51一侧的取向膜516与正面基板52一侧的取向膜522之间散布着多个球形衬垫55。这些衬垫55用于均匀地保持背面基板51与正面基板52之间的距离(以下，称为「盒厚」)。

在这样的结构中，从正面基板52一侧入射的光通过了正面基板52以及液晶54等以后，在反射层511的表面受到反射。然后，该反射光再次通过液晶54以及正面基板52，出射到观察一侧。其结果，就进行了反射型显示。

这里，反射层511的表面是镜面形。因此，如图12所示，在与该液晶显示装置5A的基板面垂直的方向H出射强光(镜面反射光)。然而，随着图12所示的角度θ的加大，出射光的强度减弱。从而，存在着在角度θ大的位置，显示图像变暗的问题。

为解决这样的问题，提出了外部散射方式的液晶显示装置。图13是例示出这种液晶显示装置的结构的剖面图。另外，在图13中的各要件中，对于与图11所示的要件相同的要件，标注相同的符号，其说明从略。如图13所示，该液晶显示装置5B在正面基板52的外侧具有漫射滤色片56。

在该液晶显示装置5B中，入射到正面基板52一侧的光由漫射滤色片56散射了以后，通过正面基板52以及液晶54等，在反射层511的表面受到反射。然后该反射光再次通过液晶54以及正面基板52，被漫射滤色片56散射了以后，出射到观察一侧。这样，如果依据采用了外部散射方式的液晶显示装置5B，则除去镜面反射光以外，还能够利用被漫射滤色片56散射了的散射光。从而，与仅利用镜面反射光的液晶显示装置5A相比较，能够在更广泛的范围出射强光。其结果，能够在广泛的范围内进行明亮的显示。

然而，在该液晶显示装置5B中，能被观察者观察到的光在从入射到该液晶显示装置5B到出射到观察一侧之间，在漫射滤色片56中发生了2次散射。因此，存在着被显示图像的轮廓模糊的问题。

为了解决这样的问题，提出了内部散射方式的液晶显示装置。图14是例示出这种液晶显示装置结构的剖面图。另外，在图14的各要件中，与图11所示的要件共同的要件，标注相同的符号，其说明从略。

如图14所示，在内部散射方式的液晶显示装置5C中，使背面基板51的液晶54一侧的表面粗糙化。即，在该表面上形成大量的微细的凸起和凹坑。反射层517在该粗糙面上形成。从而，在反射层517的表面上形成反映了形成在粗糙面上的凸起和凹坑的凸起和凹坑。

在该液晶显示装置5C中，从正面基板52一侧入射的光通过了正面基板52以及液晶54等以后，在反射层517的表面受到反射。这里，如上述那样，在反射层517的表面形成了微细的凸起和凹坑。从而，到达反射层517的光以适度散射的形态受到反射，再次通过液晶54以及正面基板52，出射到观察一侧。如果依据这样的结构，则除去镜面反射光以外还能够利用散射光，因此与仅利用镜面反射光的液晶显示装置5A相比较，能够在更广泛的范围内出射强光。其结果，能够在广泛的范围内进行高品质的显示。进而，由于在该液晶显示装置5C中，光散射的次数是1次。从而，与上述的外部散射方式的液晶显示装置5B相比较，能够抑制显示图像轮廓的模糊。

另外，还提出了采用了内部散射方式的半透射反射型液晶显示装置。图15是例示了这种液晶显示装置结构的剖面图。另外，图15的各要件中，对于与图11或者图14所示的要件相同的要件，标注相同的符号，其说明从略。

如图15所示，液晶显示装置5D在背面基板51的背面一侧具有背光装置57。该背光装置57包括光源571和导光板572。光源571例如是冷阴极管。导光板572把从光源571入射到侧端面的光导入到背面基板51一侧。另外，在液晶显示装置5D中，设置反射半透射层519，代替上述液晶显示装置5C中的反射层517。反射半透射层519是形成了多个开口部519a的铝之类的薄膜。

在这样的结构中，从正面基板52一侧入射的光通过了正面基板52以及液晶54等以后，在反射半透射层519的表面受到反射。该反射光再次通过液晶54以及正面基板52，出射到观察一侧。其结果，就进行了反射型显示。

另一方面，在暗处点亮光源571进行透射型显示。即，首先，从光源571出射的光被导光板572引导到背面基板51一侧。该光通过背面基板51、反射半透射层519的开口部519a、液晶54以及正面基板52等，出射到观察一侧。其结果，就进行了透射型显示。

这里，在采用了上述内部散射方式的液晶显示装置5C或者5D中，如图14或者图15所示，假定把背面基板51的整个表面粗糙化了的情况。这种情况下，在粗糙面上形成密封材料53。然而，在采用了这种结构的情况下，由于密封材料53与背面基板51表面的粘附性降低，因此存在着密封材料53的强度部分地降低的问题。另外，密封材料53与背面基板51表面的粘附性这样下降的结果，在双方之间将产生间隙。进而，这样的间隙还有可能从封入了液晶54的区域(即，背面基板51与正面基板52相向的区域)到外部形成。在形成了这样的间隙时，将发生被封入的液晶54的一部分通过该间隙漏泄到外部，或者水分从外部通过该间隙流进并掺入到液晶54中这样的事态，进而产生液晶显示装置的显示特性恶化的问题。

另外，为了使盒厚均匀，提出了使用掺入了圆柱形玻璃纤维的密封材料53。然而，在粗糙面上形成密封材料53时，形成一部分玻璃纤维位于粗糙面中的凸起的顶部，其它玻璃纤维位于粗糙面中的凹坑的底部这样的状态，其结果还可能产生不能使盒厚保持均匀的问题。

为了解决这样的问题，考虑在背面基板51的表面中把形成密封材料53的区域做成平坦的区域。如果这样做，则由于能够使密封材料53与背面基板51充分地粘结，因此能够解决上述问题。然而，在采用了这种结构的情况下，存在着应该把平坦区域和粗糙化区域的边界设定在何处的问题。

发明的公开

这里，在一般的液晶显示装置中，采用从密封材料53的内侧使1至3个像素起虚拟像素作用的结构。在图14或者图15中，例示了从密封材料53的内侧把1个像素作为虚拟像素的情况。从而，从密封材料53的内侧到1个像素的区域成为对显示没有贡献的非显示区64，位于其内侧的区域成为对实际的显示有贡献的显示区63。

另一方面，如上述那样为了进行使用了散射光的良好的显示，在背面基板51的表面中，至少与显示区63对应的区域需要做成粗糙面。如果考虑到这样的情况，则如图16所示，可考虑把背面基板51的表面中与显示区63对应的区域做成粗糙面，而与非显示区对应的区域做成平坦的区域。

而背面基板51的粗糙面例如能够通过刻蚀去除在平坦的基板面的一部分而形成。另外，还能够通过对平坦的基板面喷射大量的研磨粉在基板面上形成微细的凹坑的喷砂处理而形成。这里，用这些方法形成的粗糙面的高度比平坦面的高度还低。即，如图16所示，粗糙面与平坦面的边界(即，显示区63与非显示区64的边界65)中形成阶差h。如上述那样，对显示有贡献的像素位于显示区63内，对显示没有贡献的像素(虚拟像素)位于非显示区64内。从而，成为上述的滤色片层513或者取向膜516等跨在该阶差h上的结构。其结果，如图16所示，在滤色片层513或者取向膜516等的表面上，形成对应于背面基板51上的阶差h的阶差。然而，在取向膜516等的表面上这样形成了阶差的情况下，将产生以下所示的问题。

这里，在取向膜516上散布着大量的衬垫55。但是，在该取向膜516的表面形成着阶差时，在夹持阶差的一侧与另一侧中，大量的衬垫55散布的高度不同。其结果，盒厚不均匀。如果盒厚成为如此不均匀，则在被显示的图像中将发生颜色不均匀，存在着显示品质降低的问题。特别是，在STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)模式的液晶显示装置中，盒厚的微小不均匀性将导致显示品质大幅度降低，因此上述问题很严重。

另外，在取向膜516上施加摩擦处理。该摩擦处理是用布等按照预定方向对取向膜516表面进行摩擦的处理。但是，在该取向膜516的表面上形成着阶差时，在成为该阶差的阴影部分的显示区63的周边部分不接触布。即，在显示区63的一部分中产生没有施加摩擦处理的区域。液晶54在没有施加如此摩擦处理的区域中不沿着所希望的方向取向。其结果，在显示区63的周边部分产生显示不良。

另外，在图11至图15中，例示了无源矩阵方式的液晶显示装置。但是，上述问题即使在具备以TFD(Thin Film Diode，薄膜二极管)为代表的二端型元件或者以TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)为代表的三端型元件的有源矩阵方式的液晶显示装置中也可以同样产生。

因此，应该解决这样的问题，本发明是一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括经过框形的密封材料贴合在一起的一对基板，夹在两片基板之间的液晶，在一方上述基板的上述液晶一侧所形成的反射层，在该反射层的上述液晶一侧所形成的保护层，以及在上述保护层的上述液晶一侧所形成的取向膜，其特征在于：上述一方基板的上述液晶一侧的表面具有在上述一方基板上形成多个凸起和凹坑、被粗糙化了的粗糙面区域和包围上述粗糙面区域的平坦的平坦区域，上述粗糙面区域是比上述平坦区域低、并具有阶差而形成的，上述保护层及上述取向膜只在上述粗糙面区域内形成，上述密封材料只在上述平坦区域内形成，上述保护层及取向膜的边缘部分和密封材料的内周边部分之间只隔开规定的距离。换言之，本发明的特征在于：上述粗糙面区域与上述平坦区域的边界位于上述密封材料的内缘部分与上述取向膜的边缘部分之间。

在该液晶显示装置中，取向膜在粗糙面区域内形成。从而，由于取向膜没有跨在粗糙面区域与平坦区域的边界处所形成的阶差上，因此在该取向膜的表面没有形成阶差。其结果，由于能够使大量的衬垫散布在同一高度的表面上，因此能够使一对基板间的盒厚保持均匀。

进而，由于在取向膜的表面没有形成阶差，因此能够对该取向膜的整个表面施加摩擦处理。即，能够有效地避免产生因阶差而没有施加摩擦处理的区域。从而，能够遍及显示区域的整个表面实现良好的显示。

另一方面，由于密封材料在平坦区域内形成，因此能够使密封材料与一方基板充分地粘合。从而，能够避免在密封材料与一方的基板之间形成间隙。其结果，能够防止液晶漏泄到外部，或者水分从外部流入这样的事态。

另外，在上述的液晶显示装置中，最好是在上述反射层上开设多个开口部。如果这样做，则除去使用了被该反射层的反射光的反射型显示以外，还能够进行使用了从上述一方基板一侧入射、通过上述开口部的光的透射型显示。从而，即使不存在充分外部光的情况下，也能够进行明亮的显示。

进而，在上述反射层与上述取向膜之间，在上述一方基板的粗糙面区域内，最好设置滤色片层以及保护该滤色片层的保护层。如果这样做，就能够实现彩色显示。另外，由于滤色片层以及保护层在粗糙面区域内形成，因此在这些表面上没有形成阶差。从而，基于与上述相同的理由，能够提高密封材料与上述一方基板的粘附性，同时谋求盒厚的均匀化。除此以外，即使在保护层的表面上形成取向膜的情况下，由于在该保护层的表面上没有形成阶差，因此能够避免在取向膜的表面形成阶差。

另外，为了达到上述的目的，本发明的电子装置的特征在于具备上述任一种液晶显示装置。如上所述，如果用该液晶显示装置，则能够得到良好的显示特性，因此适合用作各种电子装置的显示装置。

进而，为了达到上述的目的，本发明的液晶显示装置的制造方法，其中，该液晶显示装置包括经过密封材料贴合在一起的一对基板，夹在两片基板之间的液晶，在一方上述基板的上述液晶一侧所形成的反射层，在上述反射层的上述液晶一侧所形成的保护层，以及在上述保护层的上述液晶一侧所形成的取向膜，其特征在于：包括用掩模材料覆盖上述一方基板的表面中上述基板的边缘附近部分，使其形成平坦区域的工序；在上述表面中被上述掩模材料覆盖的区域以外的区域形成多个凸起和凹坑，使其被粗糙化，以周围被上述平坦区域包围的形状，形成比上述平坦区域低、并具有阶差的粗糙面区域的工序；只在上述粗糙面区域内形成上述反射层、保护层和上述取向膜的工序；只在上述平坦区域内形成上述密封材料，使得保护层及取向膜的边缘部分和密封材料的内周边部分之间只隔开规定的距离的工序；以及使上述一方基板经过上述密封材料与另一方上述基板贴合在一起的工序。

如果依据用这样的制造方法得到的液晶显示装置，则可以得到与上述同样的效果。另外，作为上述掩模材料，能够使用光致抗蚀剂，环氧树脂等树脂类粘结剂或者涂料等。

另外，在上述制造方法中，设上述一方的基板包括具有网状的第1组成物和存在于该第1组成物的网格之间的第2组成物，在上述粗糙化时，也可以在上述第1组成物和上述第2组成物中使用溶解析出速度不同的处理液，通过对上述一方基板进行刻蚀，可以在被上述掩模材料覆盖的区域以外的区域中形成对应于上述第1组成物形状的粗糙面。另外，作为上述处理液，根据作为处理对象的上述一方基板的原料，能够使用以适当的设定比例把诸如硝酸、硫酸、盐酸、过氧化氢、氢二氟化铵，氟化铵，硝酸铵，硫酸铵，盐酸铵等之中的某一种或多种组合起来的溶液。作为构成粗糙化的对象的一方基板，例如能够使用钠钙玻璃，硼硅酸玻璃，钡硼硅酸玻璃，钡铝硅酸玻璃，铝硅酸玻璃等。一般，仅用氢氟酸水溶液处理上述基板时，由于在该基板的整个表面上被均匀地刻蚀，因此不能够形成粗糙面区域。然而，通过使包含在基板中的结构成分有选择地溶解析出那样适当地添加补助药品，即可形成具有大量的微小凸部和凹部的粗糙面区域。再有，混合在处理液中的补助药品不限于上述药品。另外，各处理液的类型或者混合比例等最好根据成为处理对象的基板的材质适当地选定。

这里，在上述制造方法中使表面粗糙化时，也可以考虑借助于经上述掩模材料使粒状构件撞击上述一方基板的表面，在被该掩模材料覆盖的区域以外的区域形成上述凸部和凹部。即，对一方基板的表面施行所谓喷砂处理。这里，作为该掩模材料，例如能够使用在不锈钢之类的金属板上设置开口部的材料。由于这样的掩模材料一般便宜而且耐久性好，因此具有能够大幅度降低制造成本的优点。此外，由于掩模材料在喷砂处理后能够容易地拆卸，因此不需要采取另外的途径用来去除掩模材料的工序。

另外，在上述的各制造方法中，在形成上述粗糙面区域的工序以后，最好有去除上述掩模材料的工序以及对被该掩模材料覆盖的区域和上述粗糙面区域进行刻蚀的工序。通过这样的刻蚀，能够把粗糙面区域的形状调节成所希望的形状。这里，在去除掩模材料之前进行了这样的刻蚀的情况下，存在着粗糙面区域与平坦区域之间的高低差扩大的问题。其结果，如果上述高低差比液晶显示装置所希望的盒厚大，则不能够把该基板使用在该液晶显示装置中。对此，通过在去除了掩模材料以后，对于粗糙面区域与平坦区域双方均匀地进行刻蚀，就具有能够抑制双方的高低差扩大的优点。

附图的简单说明

图1是例示了本发明第1实施例的液晶显示装置结构的剖面图。

图2是例示了本发明第1实施例的液晶显示装置结构的分解斜视图。

图3是例示了在本发明第1实施例的液晶显示装置中，背面基板的粗糙面区域与密封材料以及取向膜之间的位置关系的平面图。

图4是例示了本发明第2实施例的液晶显示装置结构的剖面图。

图5是例示了本发明第3实施例的液晶显示装置结构的剖面图。

图6A是示出在本发明的液晶显示装置的第1制造方法中，在背面基板上形成了光致抗蚀剂的状况的平面图。

图6B是图6A中沿B-B’线的剖面图。

图6C是示出在本发明的液晶显示装置的第1制造方法中，把背面基板表面的一部分粗糙化了的状况的剖面图。

图6D是示出在本发明的液晶显示装置的第1制造方法中，去除了掩模材料的状况的剖面图。

图6E是例示了在本发明的液晶显示装置的第1制造方法中，在背面基板上形成了金属膜的状况的剖面图。

图6F是例示了在本发明的液晶显示装置的第1制造方法中，在背面基板上形成了反射层的状况的剖面图。

图7A是原理性地表示在用于在背面基板上形成粗糙面区域的第1表面粗糙化方法中，玻璃基板的结构的剖面图。

图7B是示出在上述第1表面粗糙化方法中，在玻璃基板上形成了掩模材料的状况的剖面图。

图7C是表示在上述第1表面粗糙化方法中，在玻璃基板上进行了第1刻蚀的状况的剖面图。

图7D是示出在上述第1表面粗糙化方法中，去除了玻璃基板上的掩模材料的状况的剖面图。

图7E是表示在上述第1表面粗糙化方法中，在玻璃基板上进行了第2刻蚀的状况的剖面图。

图8A是原理性地表示在用于在背面基板上形成粗糙面区域的第2表面粗糙化方法中，玻璃基板的结构的剖面图。

图8B是示出在上述第2表面粗糙化方法中，在玻璃基板上形成了掩模材料的状况的剖面图。

图8C是示出在上述第2表面粗糙化方法中，刻蚀过程的状况的剖面图。

图8D是示出在上述第2表面粗糙化方法中，刻蚀结束时的状况的剖面图。

图8E是示出在上述第2表面粗糙化方法中，去除了玻璃基板上的掩模材料的状况的剖面图。

图9A是表示在本发明的液晶显示装置的第2制造方法中，在玻璃基板上配置了不锈钢板的状况的平面图。

图9B是图9A中沿C-C’线的剖面图。

图9C是表示在上述第2制造方法中，对玻璃基板的表面喷射研磨粉的状况的剖面图。

图9D是表示在上述第2制造方法中，在玻璃基板上形成了平坦区域和粗糙面区域的状况的剖面图。

图9E是例示了在上述第2制造方法中，在玻璃基板上形成了金属膜的状况的剖面图。

图9F是例示了在上述第2制造方法中，在玻璃基板上形成了反射层的状况的剖面图。

图10A是表示使用了本发明的液晶显示装置的便携型通信终端的斜视图。

图10B是表示使用了本发明的液晶显示装置的笔记本型个人计算机的斜视图。

图10C是表示使用了本发明的液晶显示装置的手表的斜视图。

图11是例示了现有的反射型液晶显示装置结构的剖面图。

图12用于说明现有的反射型液晶显示装置的问题点的图。

图13是例示了现有的外部散射方式的反射型液晶显示装置结构的剖面图。

图14是例示了现有的内部散射方式的反射型液晶显示装置结构的剖面图。

图15是例示了现有的内部散射方式的半透射反射型液晶显示装置结构的剖面图。

图16是例示了现有的内部散射方式的反射型液晶显示装置中的显示区与非显示区的放大了的边界附近的结构的剖面图。

用于实施发明的最佳形态

以下，参照附图说明本发明的实施例。

<A：液晶显示装置的结构>

<A-1：第1实施例>

首先，说明本发明第1实施例的液晶显示装置的结构。另外，在本实施例中，例示出使用TFD(Thin Film Diode，薄膜二极管)作为开关元件的内部散射方式的反射型液晶显示装置。

图1是例示出本实施例的液晶显示装置1A的局部结构的剖面图。图2是液晶显示装置1A的分解斜视图。另外，图1成为图2中沿A-A’线的剖面图。如这些图所示，液晶显示装置1A成为背面基板11与正面基板12经框形密封材料13粘合起来的结构。在两基板之间封入液晶14。背面基板11以及正面基板12由玻璃或者石英、塑料等构成，具有光透射性。再有，实际上在与正面基板12的液晶14相反一侧的表面上，粘贴用于使入射光偏振的偏振片或者延迟片等，不过的图中均予以省略。

如图1以及图2所示，在正面基板12的液晶14一侧的表面上，多个像素电极121被排列成矩阵形。各个像素电极121例如用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透明导电材料形成。另外，如图2所示，在正面基板12的液晶14一侧的表面上，形成沿着预定方向延伸的多条扫描线123。各个像素电极121和与其相邻接的扫描线123经过TFD122连接。

如图1所示，形成了像素电极121、TFD122以及扫描线123的正面基板12的表面被取向膜124覆盖。对该取向膜124施行了摩擦处理，用来规定在没有施加电压时的液晶14的取向方向。该摩擦处理是用布等沿着预定方向对取向膜124的表面所作的摩擦处理。

另一方面，如图1所示，背面基板11的液晶14一侧的表面由平坦区域11a和粗糙面区域11b构成。粗糙面区域11b是具有大量的微细凸起和凹坑的区域。另外，从粗糙面区域11b中的凸起的顶部到凹坑的底部的距离是0.5×10^-6～2.5×10^-6m左右。另外，从粗糙面区域11b的任意凸起的顶部到与该凸起相邻接的其它凸起的顶部的距离是10×10^-6～15×10^-6m左右。另一方面，平坦区域11a是表面平坦的区域。

这里，在图3中示出了背面基板11的表面中的平坦区域11a与粗糙面区域11b的位置关系。如该图所示，平坦区域11a形成为沿着背面基板11的边缘部分包围粗糙面区域11b(在图3中打斜线的区域)。上述的框形密封材料13在平坦区域11a内形成。密封材料13的宽度c1(参照图1)例如是0.8×10^-3～1.1×10^-3m左右。另外，后面将叙述在背面基板11的表面有选择地形成平坦区域11a以及粗糙面区域11b的方法。

另外，如图1所示，在背面基板11的粗糙面区域11b内，形成反射层111。该反射层111是用于使来自正面基板12一侧的入射光反射的层。反射层111由铝等具有反射性的金属形成。如图1所示，在该反射层111的表面上形成了凸起和凹坑，它们反映了粗糙面区域11b的微细凸起和凹坑。即，形成为用于使到达该反射层111的光以适当散射的状态受到反射的散射结构。该反射层111被绝缘层112覆盖。绝缘层112是用于保护反射层111的薄膜，由二氧化硅等形成。如图1所示，在该绝缘层112的表面上，形成了凸起和凹坑，它们反映了反射层111表面的凸起和凹坑。

在绝缘层112上，形成由多个彩色像素113a和遮光层113b构成的滤色片层113。各个彩色像素113a例如被着色为R(红色)、G(绿色)或者B(蓝色)的中的某一种。如图2所示，各色的彩色像素113a遵从预定的规则排列。这些彩色像素113a例如用着色感光材料法、染色法、移印法或者印刷法等形成。另一方面，遮光层113b在各个彩色像素113a之间形成。该遮光层113b例如由铬之类的金属或者散布了黑色颜料的彩色抗蚀剂等形成。

在滤色片层113的表面形成保护层114。该保护层114是用于保护滤色片层113的有机薄膜。如图1所示，保护层114被形成为完全覆盖住反射层111、绝缘层112以及滤色片层113。从反射层111的边缘部21到保护层114的边缘部22的距离a1例如是0.02×10^-3～0.05×10^-3m左右。另外，从保护层114的边缘部22到密封材料13的内周边的距离b1最好是0.1×10^-3～1.1×10^-3m左右。

在该保护层114的表面上，形成有多个透明电极115。如图2所示，各个透明电极115是沿着与上述多条扫描线123交叉的方向延伸的带形电极。各个透明电极115与在正面基板12一侧形成列的多个像素电极121相向。其上形成了这些透明电极115的保护层114的表面被取向膜116覆盖住。该取向膜116与在正面基板12上形成的取向膜124是相同的有机薄膜。

在正面基板12上的取向膜124与背面基板11上的取向膜116的间隙中，散布大量的衬垫15(图2中予以省略)。这些衬垫15用于使两基板的盒厚保持均匀，它可由诸如二氧化硅或者聚苯乙烯之类形成。

这里，反射层111、绝缘层112、滤色片层113、保护层114以及取向膜116在背面基板11上的粗糙面区域11b内形成。现详述如下。首先，在本实施例中，如图1所示，保护层114的边缘部22位于反射层111的边缘部21的外侧(即密封材料13一侧)。进而，取向膜116在保护层114的表面上形成。从而，在形成于背面基板11上的各要件之中，如从正面基板12一侧观看，保护层114的边缘部22变成位于最外侧。而且，如图3所示，该保护层114被形成为使得包含在背面基板11的粗糙面区域11b之中。从而，反射层111、绝缘层112、滤色片层113、保护层114以及取向膜116的全部都在粗糙面区域11b内形成。换言之，形成于背面基板11上的任何要件都没有跨在平坦区域11a与粗糙面区域11b的边界23处所形成的阶差上。另外，如图1所示，从密封材料13的内周边到排列成矩阵形的像素之中位于最外侧的像素的距离是非显示区25，非显示区25的内侧区是显示区26。从而，从图3所示的边界26可知，如从正面基板12一侧观看，显示区域26的全体都包含在粗糙面区域11b内。

如以上所说明的那样，在本实施例中，背面基板11的液晶14一侧表面由平坦区域11a和粗糙面区域11b构成。而且，反射层111、绝缘层112、滤色片层113、保护层114以及取向膜116的全部都在粗糙面区域11b内形成。即，在背面基板11上形成的任何要件都没有跨在粗糙面区域11b与平坦区域11a的边界23处所形成的阶差上。从而，在这些各个要件的表面上没有形成与平坦区域11a和粗糙面区域11b的阶差相对应的阶差。因此，如果依据本实施例，则能够使盒厚保持均匀。另外，由于在取向膜116的表面上没有形成阶差，因此能够避免产生没有施行摩擦处理的区域。

另一方面，由于形成密封材料13的区域是平坦的平坦区域11a，因此能够使密封材料13与背面基板11充分地粘附。从而，能够避免在密封材料13与背面基板11之间形成间隙。其结果，能够避免液晶14漏泄到外部，或者水分从外部流入这样的事态。另外，由于混入到密封材料13中的玻璃纤维等位于平坦区域11a上，因此能够使盒厚保持均匀。其结果，能够实现高品质的显示。

<A-2：第2实施例>

上述第1实施例的反射型液晶显示装置1A能够用低电力进行驱动。但是，在不存在充分外部光的状况下，就有显示要变暗的问题。在以下所示的半透射反射型液晶显示装置中，在存在充分外部光的情况下进行反射型显示，而在外部光不充分的情况下则进行透射型显示。图4是表示本实施例的液晶显示装置1B的结构的剖面图。另外，在图4的各部分中，对于与图1所示的要件共同的要件，标注相同的符号，其说明从略。

如图4所示，在液晶显示装置1B的背面基板11的背面一侧，配置有背光装置16。该背光装置16包含光源161和导光板162而构成。光源161例如是冷阴极管，光照射到导光板162上。导光板162把从光源161入射到侧端面的光引导到背面基板11一侧。

在本实施例的液晶显示装置1B中，设置反射半透射层117以代替上述液晶显示装置1A中的反射层111，。该反射半透射层117是具有多个开口部117a的薄膜。在本实施例中，如图4所示，在每个像素设置着一个开口部117a。从导光板162出射的透过了背面基板11的光通过该开口部117a到达正面基板12一侧。其结果，就进行了透射型显示。另外，每一个像素的开口部117a的个数最好取为得到对应于所希望的透射特性的开口率的个数。

另外，该反射半透射层117可由诸如铝之类具有反射性的金属形成。从而，入射到正面基板11一侧的光在该反射半透射层117的表面受到反射。其结果，就进行了反射型显示。

在本实施例中也可以得到与上述第1实施例相同的效果。进而，如果依据本实施例，则如上所述，即使在外部光不充分的情况下，也能够进行明亮的显示。

<A-3：第3实施例>

其次，参照图5说明本发明第3实施例的液晶显示装置1C的结构。另外，在图5的各结构要件之中，对于与图1所示的要件相同的要件，标注相同的符号，其说明从略。

在上述第1以及第2各实施例中，采用仅在形成于正面基板12上的取向膜124和形成于背面基板11上的取向膜116之间散布多个衬垫15的结构。除此以外，在本实施例中，在背面基板11的平坦区域11a与正面基板12之间也散布有多个衬垫17。各衬垫17呈球形。另外，如图5所示，该衬垫17的直径与背面基板11的平坦区域11a和正面基板12的间隔大致相同。从而，衬垫17的直径比衬垫15的直径大。另外，可采用喷墨方式在上述区域有选择地散布多个衬垫15以及多个衬垫17。

在本实施例中也能够得到与上述第1实施例相同的效果。进而，如果依据本实施例，则由于不仅在取向膜124与取向膜116之间，而且在背面基板11的平坦区域11a与正面基板12之间也散布有衬垫17，因此能够更可靠地使盒厚变得均匀。从而，能够实现更高品质的显示。

<A-4：变例>

(1)背面基板11的粗糙面区域11b的形状不限定于图1、图4以及图5所示的形状。即，只要在该粗糙面区域11b上形成的反射层111(在第2实施例中是反射半透射层117)是能够发挥所希望的散射特性的形状，则粗糙面区域11b中的凸起以及凹坑的形态可以是任何一种形态。

(2)在第1至第3实施例中，在背面基板11上形成滤色片层113，在正面基板12上形成TFD122。然而，也可以在背面基板11上形成TFD122，在正面基板12上形成滤色片层113。这种情况下，在反射层111的表面上，形成多个TFD元件122、多个像素电极121以及多条扫描线123。另外，形成了这些各部分的反射层111的表面被取向膜124覆盖。进而，在背面基板11上形成TFD的情况下，反射层111还可以兼备使入射光反射的功能和像素电极121的功能。

(3)在上述第1至第3实施例中，例示了有源矩阵方式的液晶显示装置。然而，本发明也能够应用在无源矩阵方式的液晶显示装置中。另外，在上述第1至第3实施例中，例示了使用二端型元件TFD122作为开关元件的情况。然而，本发明也能够应用在具备以TFT(ThinFilm Transistor，薄膜晶体管)为代表的三端型元件作为开关元件的液晶显示装置中。

(4)在上述第1至第3实施例中，形成在背面基板11上的所有要件，即，反射层111(反射半透射层117)、绝缘层112、滤色片层113、保护层114、取向膜116的全部都在粗糙面区域11b内形成。然而，这些所有的要件不一定必须在粗糙面区域11b内形成，只要至少取向膜116在粗糙面区域11b内形成即可。或者，由于该取向膜116在保护层114的表面上形成，因此只要该保护层114在粗糙面区域11b内形成即可。

<B：液晶显示装置的制造方法>

其次，例示上述的第1至第3实施例的液晶显示装置的制造方法。另外，以下，从1片玻璃基板假想4片背面基板都磨边的情况。

<B-1：第1制造方法>

开始，参照图6A至图6F，说明液晶显示装置的第1制造方法。

首先，准备4片背面基板大小的玻璃基板31。在该玻璃基板31的表面中，在应成为背面基板11的平坦区域11a的区域中形成掩模材料32。具体地讲，如图6A以及图6B所示，把掩模材料32形成为把玻璃基板31的表面一分为四后的各区域(相当于背面基板11)的边缘部分被围起来的形状。另外，该掩模材料32例如是光致抗蚀剂或者叠层薄膜等。

其次，如图6C所示，在玻璃基板31的表面中，使没有被掩模材料32覆盖的区域表面粗糙化。另外，后面将叙述用于该表面粗糙化的处理。进而，如图6D所示，去除掩模材料32。其结果，在玻璃基板31的一方的表面中，形成了掩模材料32的区域成为平坦区域11a，除此以外的区域成为粗糙面区域11b。

接着，如图6E所示，在由平坦区域11a和粗糙面区域11b构成的玻璃基板31的整个表面上，形成具有反射性的金属膜33。该金属膜33可由诸如铝或银之类的单质金属，或者以铝、银等为主成分的合金形成。然后，如图6F所示，除了在粗糙面区域11b内的区域要保留以外，去除金属膜33。例如可用光刻法对该金属膜33构建图形。这样保留在粗糙面区域11b内的金属膜33，成为上述的反射层111。在该反射层111的表面上，形成了凸起和凹坑，它们反映了粗糙面区域11b的微细凸起和凹坑。在以上的处理以后，在被反射层111覆盖的背面基板11的粗糙面区域11b内，依序形成绝缘层112、滤色片层113、保护层114、透明电极115以及取向膜116。另外，在上述第2实施例的液晶显示装置1B的制造中，还进行在上述反射层111上开设开口部117a并形成反射半透射层117的工序。接着，在包围粗糙面区域11b的平坦区域11a上，形成框形的密封材料13。

如果这样得到形成了反射层111和密封材料13等的玻璃基板31，则经该密封材料13把该玻璃基板31与另一玻璃基板贴合在一起。进而，在该一对玻璃基板之间被密封材料13包围的区域中封入液晶14。然后，把一对玻璃基板切割成各个液晶显示装置。

以下，示出了有选择地使背面基板11的表面粗糙化以形成粗糙面区域11b的工序(即，从图6A到图6D的工序)的具体例子。

(1)第1表面粗糙化方法

在以下所示的第1表面粗糙化方法中，采用铝硅酸玻璃基板作为玻璃基板31。

图7A原理性地表示玻璃基板31的剖面结构。如该图所示，该玻璃基板31由网孔形结构体311和埋入该网孔形结构体311的网孔之间而存在的网孔修饰体312构成。网孔形结构体311例如可由硅酸和氧化铝的共聚物形成。网孔修饰体312例如由氧化镁等形成。

首先，对玻璃基板31施行兼有洗净作用的刻蚀。具体地讲，把玻璃基板31例如在重量比5％左右的氢氟酸水溶液中，在25℃下浸渍5秒钟左右。

其次，如图7B所示，在玻璃基板31中应形成平坦区域11a的区域，形成掩模材料32。该掩模材料32的形状如图6A以及图6B所示。

接着，把该玻璃基板31在重量比30％的氢氟酸水溶液的氧化铝以及氧化镁的过饱和溶液中，在25℃下浸渍30秒钟左右(以下，把该处理称为「第1刻蚀」。)。在该处理中，在氧化铝被局限的网孔形结构体311的部分中，在析出过饱和溶液中的氧化铝的同时，在氧化镁被局限的网孔修饰体312的部分中析出过饱和溶液中的氧化镁。而且，其结果如图7C所示，在玻璃基板31的表面形成微细的网格结构313。另一方面，在网孔形结构体311以及网孔修饰体312中，处理液中没有被过饱和溶解的成分(即，氧化铝以及氧化镁以外的成分)所形成的部分受到氢氟酸侵蚀。其结果，玻璃基板31的表面上，在除了形成上述网格结构313的区域以外的区域中形成凹坑314。

其次，如图7D所示，去除掩模材料32。在形成掩模材料32的区域中，由于没有施行第1刻蚀，因此仍保持平坦的表面。

接着，对玻璃基板31的整个表面，施行均匀的刻蚀(以下，把该处理称为「第2刻蚀」。)。具体地讲，首先，准备以重量比1∶3混合了重量比50％的氢氟酸和重量比40％的氟化铵水溶液的溶液。而且，将玻璃基板31在该溶液中在25℃下浸渍20秒种左右。通过该处理，去除上述网格结构313和在凹坑31内形成的微细凸起(图中予以省略)。其结果如图7E所示，玻璃基板31中没有形成掩模材料32的区域成为具有平滑的凸起和凹坑的粗糙面区域11b。另一方面，形成了掩模材料32的区域成为平坦的平坦区域11a。

也可暂且考虑在掩模材料32去除之前，对于玻璃基板31施行第2刻蚀。但是，这种情况在形成了掩模材料32的区域中不施行第2刻蚀，在其以外的区域中施行刻蚀。其结果，随着第2刻蚀的进行扩大了平坦区域11a与粗糙面区域11b的高低差。这里，如果玻璃基板31中的平坦区域11a与粗糙面区域11b的高低差比液晶显示装置所希望的盒厚大，则在使用了该玻璃基板时可产生不能够得到该盒厚的问题。对此，在本实施例中，由于在去除了掩模材料32以后对玻璃基板31的整个表面施行第2刻蚀，因此能够避免扩大平坦区域11a与粗糙面区域11b的高低差。

(2)第2表面粗糙化方法

其次，参照图8A至图8E，说明用于对背面基板11的表面有选择地粗造化的第2表面粗糙化方法。另外，以下作为玻璃基板31，例示使用了钠钙玻璃基板的情况。

该玻璃基板31如图8A所示，在具有网孔形结构体311和网孔修饰体312这一点上与上述第1表面粗糙化方法中的玻璃基板31相同。但是，图8A所示的玻璃基板31在用硅酸形成网孔形结构体311这一点以及用碱金属或者碱土族金属形成网孔修饰体312这一点上与上述第1表面粗糙化方法中的玻璃基板31不同。

首先，对于玻璃基板31实施兼有洗净作用的刻蚀。具体地讲，把玻璃基板31在重量比5％的氢氟酸水溶液中，在25℃下浸渍5秒钟左右。接着，如图8B所示，在玻璃基板31的表面中应形成平坦区11a的区域中，形成掩模材料32。该掩模材料32的形状如图6A以及图6B所示。

其次，把该玻璃基板31在包含重量比30％的氢氟酸，重量比45％的氢二氟化铵的处理液中，在25℃下浸渍15秒钟左右。这里，如图8C所示，在构成玻璃基板31的成分中，网孔修饰体312在上述处理液中溶解析出的速度比网孔形结构体311在该处理液中溶解析出的速度快。从而，如果把玻璃基板31浸渍在上述处理液中，则如图8D所示，就形成具有对应于网孔形结构体311的形状的凸起和凹坑的粗糙面区域11b。然后，如图8E所示，去除掩模材料32，可以得到具有平坦区域11a以及粗糙面区域11b的玻璃基板31。

<B-2：第2制造方法>

其次，参照图9A～图9F，说明上述第1至第3实施例的液晶显示装置的第2制造方法。另外，以下也与上述第1制造方法相同，从1片玻璃基板31假想4片背面基板11都磨边的情况。另外，玻璃基板31是钠钙玻璃基板。

首先，如图9A以及图9B所示，在玻璃基板31的一个面，配置不锈钢板34作为掩模材料。在该不锈钢的34上，对应于玻璃基板31中应成为粗糙面区域11b的区域，形成开口部34a。

其次，如图9C所示，经上述不锈钢板34对玻璃基板31的表面喷射大量的微细研磨粉35。在该工艺中，在玻璃基板31表面中，与不锈钢板34的开口部34a对应的区域中，形成因研磨粉35的冲击所产生的大量凹坑。另一方面，被不锈钢板34覆盖的区域由于没有研磨粉35的冲击，因此仍保持平坦的表面。

接着，洗净玻璃基板31。即，去除掉对该玻璃基板31喷射的研磨粉35或者因研磨粉35的冲击而产生的玻璃粉尘。然后，通过把玻璃基板31浸渍在预定的处理液中，对于该玻璃基板31的整个表面施行均匀的刻蚀。作为上述预定的处理液，例如可使用以重量比1∶3混合了氢氟酸(重量比50％)和氟化铵水溶液(重量比40％)的处理液。

通过以上的处理，如图9D所示，可以得到有选择地形成了平坦区域11a和粗糙面区域11b的玻璃基板31。然后，与上述第1制造方法相同，如图9E所示，在玻璃基板31上形成金属膜33。然后，对该金属膜33构建图形，如图9F所示，形成反射层111。以后的工序与上述第1制造方法相同。

如果依据以上所述的第1以及第2制造方法，则能够形成不规则地排列了凸起和凹坑的粗糙面区域11b。即，如果依据上述第1制造方法，则形成对应于网孔形结构体311的形状的不规则的粗糙面区域11b，另外，如果依据上述第2制造方法，则形成对应于研磨粉35的冲击的不规则的粗糙面区域11b。反射层111(或者反射半透射层117)由于在这样不规则的粗糙面区域11b上形成，因此能够发挥良好的散射特性。进而，尽管在玻璃基板31的表面上形成了这样的粗糙面区域11b，但是平坦区域11a中的玻璃基板31的表面是平坦的。密封材料13由于在该平坦区域11a上形成，因此能够使背面基板11与密封材料13充分地粘合。

<C：电子装置>

其次，说明应用了以上例示的液晶显示装置1A至1C的电子装置。

图10A是示出作为电子装置一个例子的便携型电话机结构的斜视图。如该图所示，在便携型电话机41本体的正面上方部分，设置具有显示装置功能的液晶显示装置411。

图10B是示出作为电子装置一个例子的便携型信息处理装置结构的斜视图。如该图所示，便携型信息处理装置42包括：具有键盘等输入部分422的本体423和具有显示装置功能的液晶显示装置421。

图10C是示出作为电子装置一个例子的手表型电子装置结构的斜视图。如该图所示，在手表型电子装置43的本体431中，设置了具有显示装置功能的液晶显示装置432。

图10A至图10C所示的电子装置由于具备本发明的液晶显示装置，因此能够实现高品质的显示。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括经过框形的密封材料贴合在一起的一对基板，夹在两片基板之间的液晶，在一方上述基板的上述液晶一侧所形成的反射层，在该反射层的上述液晶一侧所形成的保护层，以及在上述保护层的上述液晶一侧所形成的取向膜，其特征在于：

上述一方基板的上述液晶一侧的表面具有在上述一方基板上形成多个凸起和凹坑、被粗糙化了的粗糙面区域和包围上述粗糙面区域的平坦的平坦区域，

上述粗糙面区域是比上述平坦区域低、并具有阶差而形成的，

上述保护层及上述取向膜只在上述粗糙面区域内形成，

上述密封材料只在上述平坦区域内形成，

上述保护层及取向膜的边缘部分和密封材料的内周边部分之间只隔开规定的距离。

2.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述反射层具有多个开口部。

3.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：

在位于上述反射层与上述取向膜之间而且在上述一方基板的上述粗糙面区域内，还包括滤色片层。

4.如权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于：

在上述一对基板之间的上述粗糙面区域内配置了第1衬垫，在上述一对基板之间的上述平坦区域内配置了第2衬垫，上述第2衬垫的直径比上述第1衬垫的直径大。

5.一种电子装置，其特征在于：

包括权利要求1至4的任一项中所述的液晶显示装置。

6.一种液晶显示装置的制造方法，其中，该液晶显示装置包括经过密封材料贴合在一起的一对基板，夹在两片基板之间的液晶，在一方上述基板的上述液晶一侧所形成的反射层，在上述反射层的上述液晶一侧所形成的保护层，以及在上述保护层的上述液晶一侧所形成的取向膜，其特征在于：

包括用掩模材料覆盖上述一方基板的表面中上述基板的边缘附近部分，使其形成平坦区域的工序；

在上述表面中被上述掩模材料覆盖的区域以外的区域形成多个凸起和凹坑，使其被粗糙化，以周围被上述平坦区域包围的形状，形成比上述平坦区域低、并具有阶差的粗糙面区域的工序；

只在上述粗糙面区域内形成上述反射层、保护层和上述取向膜的工序；

只在上述平坦区域内形成上述密封材料，使得保护层及取向膜的边缘部分和密封材料的内周边部分之间只隔开规定的距离的工序；

以及使上述一方基板经过上述密封材料与另一方上述基板贴合在一起的工序。

7.如权利要求6中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：

上述一方的基板包括呈网孔形的第1组成物和存在于上述第1组成物的网孔间的第2组成物，

在上述表面粗糙化时，使用在上述第1组成物与上述第2组成物中溶解析出速度不同的处理液，通过对上述一方的基板进行刻蚀，在被上述掩模材料覆盖的区域以外的区域形成对应于上述第1组成物形状的粗糙面。

8.如权利要求6中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：

在上述表面粗糙化时，对上述一方基板的表面，经过上述掩模材料使颗粒状构件发生碰撞，由此使被该掩模材料覆盖的区域以外的区域粗糙化。

9.如权利要求6中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：

包括在形成上述粗糙面区域的工序以后去除上述掩模材料的工序；

对上述平坦区域以及上述粗糙面区域进行刻蚀的工序。

10.如权利要求6中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：

包括在上述一对基板之间的上述粗糙面区域内配置第1衬垫的工序；在上述一对基板之间的上述平坦区域内配置第2衬垫的工序，且上述第2衬垫的直径比上述第1衬垫的直径大。

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