NO20140594L

NO20140594L - Flytende fargekrystallskjerm, fremgangsmåte ved fremstilling av denne,og LCD-fargeutstyr som utnytter denne

Info

Publication number: NO20140594L
Application number: NO20140594A
Authority: NO
Inventors: Hidenori Ikeno; Eriko Fujimaki
Original assignee: Nlt Technologies Ltd
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2002-10-17
Also published as: KR100468440B1; US20060256262A1; US7142269B2; EP1251389A2; JP4583650B2; US20030053012A1; US20050062909A1; KR20020081115A; EP1251389A3; EP2793074A3; US20110014555A1; EP2348352A2; EP2348352A3; NO20021771D0; JP2002311423A; NO20021771L; US7916265B2; NO336608B1; US6897922B2; TW591297B

Abstract

Innen en reflektiv fremviserseksjon (R) slipper en del av lyset som når en reflektiv elektrode, gjennom et fargefilter ut til utsiden gjennom spalter, mens en del av lyset som når den reflektive elektrode gjennom spaltene slipper ut til utsiden gjennom fargefilteret. I tillegg kan det observeres lys som når den reflektive elektrode gjennom fargefilteret og som slipper ut til utsiden gjennom fargefilteret samt lys som ikke har noen mulighet til å passere gjennom spaltene. Derfor blir fargefilterets midlere filmtykkelse som alt lys passerer gjennom i løpet av den tid hvor det tilbakelegger den tilhørende distanse etter at det er innført til innsiden, inntil det er avgitt til utsiden, nærmest lik den som kan observeres i den transmissive seksjon (T). Ettersom forholdet mellom arealet av spaltene og arealet av det tilhørende fargefilter er brakt til å variere avhengig av den farge som skal vises frem, er det videre mulig å få fargereproduksjonsområdet for den reflektive fremviserseksjon (R) og for en transparent fremviserseksjon (T) til hovedsakelig å sammenfalle med hverandre med hensyn til den farge som skal vises frem.

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fargeskjerm med flytende krystaller som er egnet for å brukes som en mobil telefons fremviser, en fremgangsmåte ved fremstilling av denne, og også et fargeskjermutstyr med flytende krystaller som anvender denne, og nærmere bestemt en fargeskjerm med flytende krystaller som har forbedret evne til å vise frem bilder av høy kvalitet, en fremgangsmåte ved fremstilling av denne og også et fargeskjermutstyr med flytende krystaller som anvender denne.

Det er fra før kjent at et halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller som hvert har en transmissiv fremviserseksjon og en reflektiv fremviserseksjon, er blitt utviklet som et fremviserutstyr med flytende krystaller utstyrt med trekk som både et transmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller og et reflektivt fremviserutstyr med flytende krystaller. I en sådant halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller er det anordnet et fargefilter for den transmissive fremviserseksjon og et fargefilter for den reflektive fremviserseksjon som tilsvarer hver farge som skal vises frem, og derfor er det anordnet i alt 6 typer fargefiltre som tilsvarer hver farge. For å fremstille et fargefremviserutstyr med flytende krystaller som har den ovenfor beskrevne fargefilterkonstruksjon er det nødvendig å forberede seks typer fotomotstandsfilmer tilsvarende disse fargefiltre, og da utføres det seks fotolitografiske trinn. Det er følgelig funnet å være en ulempe at halvtransmissive fremviserutstyr med flytende krystaller produsert i samsvar med metoden ovenfor, fører til lav produksjonstakt og høye produksjonsomkostninger.

I betraktning av den ovenfor nevnte ulempe har det etterfølgende halvtransmissive fremviserutstyr med flytende krystaller nylig blitt beskrevet i publikasjoner, slik som ålment tilgjengelig JP-søknad nr. 2000-111 902. Det vil si at et halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller konstrueres slik at bare en type fargefilter dannes, som tilsvarer hver farge, mens et område hvor intet fargefilter foreligger, dannes innenfor den reflektive fremviserseksjon.

Fig. 1 på de vedføyde tegninger er en planskisse som viser arrangementet av et tynnfilmtransistor-substrat (TFT-substrat) som inneholder et konvensjonelt, halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller beskrevet i ålment tilgjengelig JP-søknad nr. 2000-111 902. Fig. 2 viser et snitt langs linjen A-A i fig. 1 gjennom skjermen med flytende krystaller som anvendes i det konvensjonelle, halvtransmissive fremviserutstyr med flytende krystaller.

I det konvensjonelle, halvtranmisive fremviserutstyr med flytende krystaller beskrevet i nevnte publikasjon er et billedelement 101R for rød farge, et billedelement 101G for grønn farge og et billedelement 101B for blå farge anordnet i nevnte rekkefølge i den retning som en avsøkende signallinje strekker seg. I hvert billedelement er det dannet en tynnfilmtransistor (TFT) 102. Tynnfilmtransistoren 102 består av en portelektrode 103a som rager utfra en portlinje 103 som den avsøkende signallinje, og en drenelektrode 104a som rager ut fra en drenlinje 104 som strekker seg inn i en retning rettvinklet på portlinjen. Portlinjen 103 og portelektroden 103a er dannet på et transparent substrat 100a og videre er det dannet en isolasjonsfilm 105 på det transparente substrat 100a, som dekker over portlinjen 103 og portelektroden 103a. Drenlinjen 104 er dannet på isolasjonsfilmen 105. Et amorft silisiumlag 106 er dannet på isolasjonsfilmen 105 for å vende mot portelektroden 103a, mens drenelektroden 104a er utformet med utstrekning på det amorfe silisiumlag 106. Videre er det dannet en kildeelektrode 107 som strekker seg fra det amorfe silisiumlag 106 i en retning forskjellig fra drenelektroden 104a, idet i det minste en del av kildeelektroden er plassert på og inne i det amorfe silisiumlag.

Innen hvert billedelements reflektive fremviserseksjon er det dannet utragende partier 108 på isolasjonsfilmen 105 og innenfor den transmissive fremviserseksjon er det dannet en transparent elektrode 109 på isolasjonsfilmen 105. Legg merke til at den reflektive fremviserseksjon er utformet for å omgi den transmissive fremviserseksjon. Innen et område som ikke omfatter den transmissive fremviserseksjon, er det videre i hvert billedelement dannet en isolasjonsfilm 110 som dekker over de utragende partier 108, tynnfilmtransistoren 102 og lignende, mens det også er dannet et kontakthull 111 i isolasjonsfilmen 110 for å nå overflaten av kildeelektroden 107. En reflektiv elektrode 112 er utformet innen kontakthullet 111 og på isolasjonsfilmen 105. Den reflektive elektrode 112 har en konveks/konkav overflate som gjenspeiler profilen av de utragende partier 108. Den reflektive elektrode 112 er også forbundet med den transparente elektrode 109. Videre er det utformet en retardasjonsfilm 113 og en polarisator 114 på den side av det transparente substrat 100a som defineres som den overflate hvor elementer, slik som tynnfilmtransistoren 102, ikke er utformet. De elementer som er konstruert slik som beskrevet ovenfor, utgjør et TFT-substrat.

I tillegg er et annet transparent substrat 100b anordnet på den ene side av og parallelt med det transparente substrat 100a, som defineres som den overflate hvor tynnfilmtransistoren 102 er dannet. Et fargefilter (CF - Colour Filter) 121 og en motliggende elektrode 122 er utformet på den overflate av det transparente substrat 100b på den side som vender mot det transparente substrat 100a. Som vist i fig. 1 er fargefilteret 121 utformet med utstrekning parallelt med drenlinjen 104, og når et billedelement betraktes i retningen rettvinklet på overflaten av det tilhørende transparente substrat, er videre den transparente elektrode 109 utformet på innsiden i forhold til begge endelinjer for fargefilteret 121, mens den reflektive elektrode 112 er utformet slik at den har en bredde som strekker seg forbi begge disse linjer. Videre er en retardasjonsfilm 123 og en polarisator 124 utformet på det transparente substrat 100b på den side av dette som defineres som den overflate hvor elementer, slik som fargefilteret 121, ikke er utformet. De elementer som er konstruert som beskrevet ovenfor, utgjør et CF-substrat.

I tillegg til den ovenfor beskrevne konstruksjon av en skjerm med en flytende krystaller, er et flytende krystall 130 lagt inn mellom TFT-substratet og CF-substratet for å utgjøre skjermen med flytende krystaller.

Den konvensjonelle fargefremviserutstyr med flytende krystaller konstruert som beskrevet ovenfor, har en type fargefilter som tilsvarer hver farge og derfor kan det produseres med et redusert antall prosesstrinn, hvilket forbedrer produksjonstakten.

Ettersom fargefilteret 121 i CF-substratet som anvendes i det ovenfor beskrevne fargefremviserutstyr med flytende krystaller har en region som vender mot den reflektive elektrode 112, hvor fargefilteret 121 ikke er dannet, kan dessuten fargefremviserutstyret med flytende krystaller gi en fremvisningsluminans som er større enn den som kunne oppnås i et fargefremviserutstyr med flytende krystaller utviklet før frembringelsen av fargefremviserutstyret med flytende krystaller som anvender en sådan konstruksjon av fargefilteret 121.

Det konvensjonelle reflektive fremviserutstyr med flytende krystaller har videre utragende partier utformet under den reflektive elektrode og som strekker seg i alle retninger. De utragende partier er utformet slik at de får et mønster som er optimalt med hensyn til veiene for det innfallende lys og reflekterte lys. Fig. 3 anskueliggjør det arrangement av utragende partier som anvendes i det konvensjonelle fremviserutstyr med flytende krystaller. I et reflektivt fremviserutstyr med flytende krystaller er de utragende partier 108 utformet uten å ta spesielt hensyn til virkningen av grenselinjene mellom billedelementene. Dessuten har et fremviserutstyr med flytende krystaller som har en transmissiv fremviserseksjon og en reflektiv fremviserseksjon, sådanne utragende partier bare innenfor den reflektive fremviserseksjon.

Det er imidlertid funnet å være et problem at det konvensjonelle, halvtransmissive fremviserutstyr med flytende krystaller, som anvender en type av fargefilter tilsvarende hvert billedelement i den hensikt f.eks. å redusere antallet prosesstrinn som må utføres for å produsere utstyret, får en billedkvalitet som er dårligere enn den for et utstyr som anvender to typer fargefiltre, og som ble utviklet før frembringelsen av det utstyr som anvender en type fargefilter.

Videre er det også blitt funnet å være et annet problem at både et reflektivt fremviserutstyr med flytende krystaller og et halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller gir fremviste bilder som ser blekt gulfargede ut.

Et formål for foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en fargeskjerm med flytende krystaller som er i stand til å forbedre kvaliteten på bildene som skal vises frem på et halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller, en fremgangsmåte ved fremstilling av denne og også et fargefremviserutstyr med flytende krystaller som anvender denne.

En fargeskjerm med flytende krystaller omfatter i henhold til et første aspekt av foreliggende oppfinnelse en tynnfilmtransistor, en reflektiv elektrode forbundet med tynnfilmtransistoren og en transparent elektrode i hvert billedelement. Fargeskjermen med flytende krystaller er videre konstruert slik at fremviseroverflaten på fargeskjermen med flytende krystaller lar lys sendt ut fra en bakgrunnsbelysning slippe ut fra fremviseroverflaten gjennom den transparente elektrode og annet lys tilført fremviseroverflaten, å slippe ut fra fremviseroverflaten etter å ha blitt reflektert av den reflektive elektrode. I tillegg er fargeskjermen med flytende krystaller konstruert slik at fargeskjermen med flytende krystaller har et fargefilter slik at i det minste en åpning som varierer dets areal avhengig av fargen som skal vises frem, er utformet i fargefilteret som en del av dette og som vender mot den reflektive elektrode, mens fargereproduksjonsområdet for lyset som slipper ut fra fremviseroverflaten gjennom den transparente elektrode og for annet lys som slipper ut fra fremviseroverflaten etter å ha blitt reflektert av den reflektive elektrode, i hovedsak sammenfaller med hverandre.

Det skal bemerkes at fargeskjermen med flytende krystaller ifølge det første aspekt av foreliggende oppfinnelse videre fortrinnsvis er konstruert som følger. Det vil si at henholdsvis et filter for rød farge, et filter for grønn farge og et filter for blå farge er utformet som fargefilteret, mens forholdet mellom arealet av i det minste en åpning dannet i fargefilteret i forhold til arealet av fargefilteret får sin største verdi, når filteret for grønn farge velges som fargefilter for å beregne forholdet. Fargeskjermen med flytende krystaller er enda bedre konstruert som følger. Det vil si at når en hvitfarget lyskilde anvendes som bakgrunnsbelysning, gjøres forholdet mellom den i det minste ene åpning dannet i filteret for grønn farge og arealet for filteret for grønn farge to til fire ganger forholdet mellom arealet av den i det minste ene åpning dannet i enten filteret for rød farge eller filteret for blå farge, og arealet av det tilhørende filter for rød farge eller filter for blå farge.

I tillegg er fargeskjermen med flytende krystaller i henhold til det første aspekt av foreliggende oppfinnelse, og som så langt er beskrevet, fortrinnsvis konstruert som følger. Det vil si at forholdet mellom arealet av i det minste en åpning dannet i fargefilteret og arealet av et fargefilter i fargefilteret i en del av dette som vender mot den reflektive elektrode, er innstilt til en verdi som ikke er større enn 50 %, og videre at den i det minste ene åpning er utformet med fasong som en spalte hvis bredde er innstilt til en verdi på 1 -10 um.

En fargeskjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med et andre aspekt av foreliggende oppfinnelse har en tynnfilmtransistor, en reflektiv elektrode forbundet med tynnfilmtransistoren og en transparent elektrode i hvert billedelement. Fargeskjermen med flytende krystaller er videre konstruert slik at fremviseroverflaten på fargeskjermen med flytende krystaller tillater lys sendt ut fra en bakgrunnsbelysning å slippe ut fra fremviseroverflaten gjennom den transparente elektrode og annet lys tilført fremviseroverflaten, å slippe ut fra fremviseroverflaten etter å ha blitt reflektert av den reflektive elektrode. I tillegg omfatter fargeskjermen med flytende krystaller et fargefilter og en transparent film utformet mellom fargefilteret og et transparent substrat, mens dets volum varieres avhengig av den farge som skal vises frem, og hvor fargereproduksjonsområdet for lyset som slipper ut fra fremviseroverflaten gjennom den transparente elektrode og for annet lys som slipper ut fra fremviseroverflaten etter å ha blitt reflektert av den reflektive elektrode, hovedsakelig sammenfaller med hverandre.

En fargeskjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med et tredje aspekt av foreliggende oppfinnelse omfatter et transparent substrat, en tynnfilmtransistor utformet i hvert billedelement på det transparente substrat, en isolasjonsfilm utformet på det transparente substrat for innen hvert billedelement å ha en konveks/konkav overflate, en reflektiv elektrode utformet på isolasjonsfilmen og forbundet med tynnfilmtransistoren i hvert billedelement, og hvor isolasjonsfilmen har utragende partier som hvert strekker seg langs en grenselinje mellom inntilliggende billedelementer og som har en bredde hovedsakelig lik den av de utragende partier som utgjør den konvekse/konkave overflate innenfor hvert billedelement.

For å løse problemene beskrevet ovenfor har oppfinnerne bak foreliggende søknad energisk og gjentatte ganger utført eksperimenter og studier, og til sist funnet at den konvensjonelle teknikk beskrevet i f.eks. JP-søknad nr. 2000-111 902, har følgende problemer. Det vil si at i et transmissivt og reflektivt fremviserutstyr med flytende krystaller som har en type fargefilter utformet avhengig av den farge som skal vises frem, vil de respektive mønstre av åpningen dannet i de tilhørende fargefiltre sammenfalle med hverandre selv om menneskesynets følsomhet varierer avhengig av den farge som skal vises frem. Denne konstruksjon av et fargefilter som har en sådan åpning gjør fargereproduksjonsområdet for en transmissiv fremviserseksjon og for en reflektiv fremviserseksjon innenfor et billedelement forskjellig fra hverandre og derved forhindres det transmissive og reflektive fremviserutstyr med flytende krystaller fra å gi de bilder som skal vises frem, den ønskede kvalitet. Ved å ta hensyn til den negative innvirkning på kvaliteten på de bilder som skal vises frem har man med foreliggende oppfinnelse tenkt seg at skjermen med flytende krystaller skal ha den etterfølgende konstruksjon. Det vil si at, slik som beskrevet ovenfor, bringes arealet av åpninger utformet i et fargefilter innen en reflektiv fremviserseksjon til å variere avhengig av den farge som skal vises frem, eller en transparent film utformes mellom et fargefilter og et transparent substrat mens volumet av den transparente film varieres avhengig av den farge som skal vises frem. Denne konstruksjon av skjermen med flytende krystaller får fargereproduksjonsområdet for den transmissive fremviserseksjon og for den reflektive fremviserseksjon til å sammenfalle med hverandre avhengig av den farge som skal vises frem, eller med andre ord med hensyn til de enkelte farger som skal vises frem, for derved å skape fargeballanserte, betraktbare bilder som tilsvarer den farge som skal vises frem, eller med andre ord i forhold til de enkelte farger som skal vises frem, for derved å oppnå høykvalitetsbilder.

Videre fant oppfinnerne at bilder med blekt gulfarget utseende forårsakes av forskjellen i gapene mellom to substrater i posisjoner som befinner seg innen et billedelement og billedelementer imellom. I et reflektivt fremviserutstyr med flytende krystaller dannes det vanligvis ingen sort matrise på grenselinjen mellom billedelementene for å gjøre fremvis-ningen lyskraftig. Av denne grunn antas det at den ovenfornevnte forskjell gapene imellom, får lys til å vandre ulike distanser gjennom et flytende krystall, noe som derved genererer en faseforskjell for lyset, hvilket får bilder til å se blekt gulfargede ut. Derfor er skjermen med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse konstruert slik at utragende partier er dannet også ved grensen mellom billedelementer for å redusere forskjellen gapene imellom og derved redusere den bleke gule farge og oppnå høy-kvalitetsbilder.

En fremgangsmåte ved fremstilling av en fargeskjerm med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter det etterfølgende. Først har fargeskjermen med flytende krystaller en tynnfilmtransistor, en reflektiv elektrode forbundet med tynnfilmtransistoren og en transparent elektrode i hvert billedelement, mens den videre er konstruert slik at fremviseroverflaten på fargeskjermen med flytende krystaller lar lys sendt ut fra en bakgrunnsbelysning slippe utfra fremviseroverflaten gjennom den transparente elektrode og annet lys tilført fremviseroverflaten, å slippe ut fra fremviseroverflaten etter at det er blitt reflektert av den reflektive elektrode. For det andre omfatter fremgangsmåten ved fremstilling av den ovenfor beskrevne fargeskjerm med flytende krystaller, trinn hvor det på en slik måte forberedes en fotomaske at i det minste en åpning dannes i fotomasken for å variere arealet av den i det minste ene åpning avhengig av den farge som skal vises frem, mens et mønster i råmaterialfilmen som utgjør fargefilteret dannes ved å utnytte fotomasken for å få fargefilteret til å ha den i det minste ene åpning som varierer avhengig av den farge som skal vises frem og som vender mot den reflektive elektrode.

Det skal bemerkes at det foretrekkes at fremgangsmåten ved fremstilling av en fargeskjerm med flytende krystaller også har et trinn hvor det dannes en transparent film som dekker over alle fargefiltre dannet i samsvar med de farger som skal vises frem og et trinn hvor den transparente film utflates etter trinnet hvor fargefilteret dannes.

I henhold til den ovenfor beskrevne fremgangsmåte ved fremstilling av en fargeskjerm med flytende krystaller kan det produseres en fargeskjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med det første aspekt av foreliggende oppfinnelse, som er i stand til å vise frem bilder av høy kvalitet.

Videre omfatter et fargefremviserutstyr med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse en skjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med enten det første, andre eller tredje aspekt av foreliggende oppfinnelse.

Det er vedføyd tegninger, på hvilke:

Fig. 1er en planskisse som viser arrangementet for et TFT-substrat inneholdt i et konvensjonelt, halvtransmissivt fremviserutstyr med flytende krystaller, slik som

beskrevet i ålment tilgjenglig JP-søknad nr. 2000-111 902,

fig. 2er en skisse av et snitt langs linjen A-A i fig. 1 gjennom en skjerm med flytende krystaller som anvendes i det konvensjonelle halvtransmissive fremviserutstyr

med flytende krystaller,

fig. 3viser arrangementet av de utragende partier som anvendes i det konvensjonelle

fremviserutstyr med flytende krystaller,

fig. 4er en planskisse av arrangementet for et TFT-substrat som anvendes i en skjerm med flytende krystaller i en første utførelse konstruert i samsvar med foreliggende

oppfinnelse,

fig. 5er en skisse av et snitt langs linjen A-A i fig. 4,

fig. 6er en skisse av et snitt langs linjen B-B i fig. 4,

fig. 7er en skisse av et snitt langs linjen C-C i fig. 4,

fig. 8er et kurvediagram for spekteret for vanlig lys CIE "C",

fig. 9er et kurvediagram for lysspekteret sendt ut fra en hvitfarget lysdiode (LED), fig.lOer et ClE-fargediagram som viser et optimalt fargereproduksjonsområde som skal

anvendes for fjemsynsfremvisning og som er definert av NTSC,

fig.11er et kurvediagram for lysspekteret sendt ut fra en første lyskilde med tre bølge-lengder,

fig.12er et kurvediagram for lysspekteret sendt ut fra en andre lyskilde med tre bølge-lengder,

fig.13A, 13B og 13C er planskisser som anskueliggjør forskjellige fargefiltres mønstre

innenfor tilhørende billedelementer,

fig.14er en skisse av et snitt langs linjen A-A i fig. 4 gjennom en skjerm med flytende krystaller ifølge den andre utførelse konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig.15er en skisse av et snitt langs linjen B-B i fig. 4 gjennom en skjerm med flytende krystaller ifølge den andre utførelse konstruert i samsvar med foreliggende

oppfinnelse,

fig.16er en skisse av et snitt langs linjen C-C i fig. 4 gjennom en skjerm med flytende krystaller ifølge den andre utførelse konstruert i samsvar med foreliggende

oppfinnelse,

fig.17Aer en skisse av et arrangement som viser utragende fremspring dannet under en reflektiv elektrode i en skjerm med flytende krystaller ifølge en tredje utførelse av

foreliggende oppfinnelse, mens

fig.17Ber en skisse av et snitt gjennom skjermen med flytende krystaller,

fig. 18 er en skisse som tjener til å forklare sammenhengen mellom et utragende partis

bredde og høyde, idet høyden varierer i avhengighet av bredden,

fig. 19A og 19B er skisser som viser en fremgangsmåte ved fremstilling av de utragende

fremspring i to eksponeringstrinn,

fig. 20A og 20B er skisser som viser fremgangsmåten ved fremstilling av de utragende partier i to eksponeringstrinn og som i rekkefølge anskueliggjør prosesstrinnene som følger etter trinnene i fig. 19A og 19B,

fig. 21 er en skisse som viser fremgangsmåten ved fremstilling av de utragende partier i to eksponeringstrinn og som anskueliggjør et prosesstrinn som følger etter trinnene i

fig. 20Aog 20B,

fig. 22A og 22B er skisser som viser fremgangsmåten ved fremstilling av de utragende

partier i ett eksponeringstrinn,

fig. 23A og 23B er skisser som viser en fremgangsmåte ved fremstilling av de utragende

partier i et eksponeringstrinn og som i rekkefølge anskueliggjør prosesstrinnene som følger etter trinnene i fig. 22A og 22B,

fig. 24er et blokkskjema som viser konfigurasjonen av en mobil informasjonsterminal

konstruert i samsvar med utførelsen av foreliggende oppfinnelse, og

fig. 25er et blokkskjema som viser konfigurasjonen av en mobil telefon konstruert i

samsvar med utførelsen av foreliggende oppfinnelse.

En skjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med utførelser av foreliggende oppfinnelse, en fremgangsmåte ved fremstilling av denne og et fremviserutstyr med flytende krystaller som anvender denne, vil nedenfor bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 4 er en planskisse av arrangementet for et TFT-substrat som anvendes i en skjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med den første utførelse av foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 er en skisse som viser et snitt langs linjen A-A i fig. 4, mens fig. 6 er en skisse av et snitt langs linjen B-B i fig. 4, og fig. 7 er en skisse av et snitt langs linjen C-C i fig. 4.

Den første utførelse anvender også den etterfølgende konstruksjon av en skjerm med flytende krystaller som ligner den beskrevet med hensyn til det konvensjonelle fremviserutstyr med flytende krystaller. Det vil si at skjermen med flytende krystaller ifølge den første utførelse er konstruert slik at et billedelement 101R for rød farge, et billedelement 101G for grønn farge og et billedelement 101B for blå farge er anordnet i denne rekkefølge i den retning som en avsøkende signallinje strekker seg. I hvert billedelement er det dannet en tynnfilmtransistor (TFT) 102. Tynnfilmtransistoren 102 består av en portelektrode 103a som rager ut fra en portlinje 103 som avsøkende signallinje, og en drenelektrode 104a som rager ut fra en drenlinje 104 som strekker seg i en retning rettvinklet på portlinjen. Portlinjen 103 og portelektroden 103a er utformet på et transparent substrat 100a og videre er det dannet en isolasjonsfilm 105 på det transparente substrat 100a, som dekker over portlinjen 103 og portelektroden 103a. Drenlinjen 104 er dannet på isolasjonsfilmen 105. Et amorft silisiumlag 106 er dannet på isolasjonsfilmen 105 for å vende mot portelektroden 103a, mens drenelektroden 104a er utformet slik at den strekker seg på det amorfe silisiumlag 106. Videre er det dannet en kildeelektrode 107 som strekker seg fra det amorfe silisiumlag 106 i en retning forskjellig fra drenelektroden 104a, mens i det minste en del av kildeelektroden befinner seg på og inne i det amorfe silisiumlag.

I en utførelse er dessuten hvert billedelement inndelt i f.eks. to nærmest like seksjoner, dvs. en reflektiv fremviserseksjon R og en transmissiv fremviserseksjon T, av en linje som strekker seg parallelt med den avsøkende signallinje. I dette tilfelle er den reflektive fremviserseksjon R anordnet i et billedelement i en del av dette som innbefatter tynnfilmtransistoren 102.

Innenfor hvert billedelements reflektive fremviserseksjon R er det videre utformet utragende partier 8 på isolasjonsfilmen 105. De utragende partier 8 består f.eks. av en isolasjonsfilm. I tillegg er det dannet en isolasjonsfilm 10 som dekker over de utragende partier 8, tynnfilmtransistoren 102 og lignende, mens det videre er dannet et kontakthull 11 i isolasjonsfilmen 10 for å nå overflaten av kildeelektroden 107. Videre er det i den reflektive fremviserseksjon R dannet en reflektiv elektrode 12 innen kontakthullet og på isolasjonsfilmen 10. Den reflektive elektrode 12 har en konveks/konkav overflate som gjenspeiler profilen av de utragende fremspring 8.

Innen den transmissive fremviserseksjon T er det på den annen side dannet en transparent elektrode 9 på isolasjonsfilmen 10, idet den reflektive elektrode 12 og den transparente elektrode 9 overlapper hverandre omkring grenselinjen mellom den reflektive fremviserseksjon R og den transmissive fremviserseksjon T. I tillegg er det dannet en retardasjonsfilm 113 og polarisator 114 på det transparente substrat 100a på den side av dette som defineres som den overflate som elementer, slik som tynnfilmtransistoren 102, ikke er utformet på. De elementer som er konstruert som beskrevet ovenfor, utgjør et TFT-substrat.

Videre er det anordnet et annet transparent substrat 100b parallelt med det transparente substrat 100a på den side av dette som defineres som overflaten som tynnfilmtransistoren 102 er utformet på. Et fargefilter (CF) 21 er utformet på en overflate av det transparente substrat 100b på den side av dette som vender mot det transparente substrat 100a. Som vist i fig. 4 - 7 er fargefilteret 21 utformet slik at det strekker seg parallelt med drenlinjen 104, og når et billedelement betraktes i en retning rettvinklet på overflaten av det tilhørende transparente substrat, er videre den transparente elektrode 9 og den reflektive elektrode 12 utformet på innsiden i forhold til begge endelinjene for fargefilteret 21. Innen den reflektive fremviserseksjon R er det i tillegg utformet spalter 21a i fargefilteret 21. Spaltene 21a er utformet slik at de får en bredde på f.eks. 1 -10 um og også for å oppta f.eks. mindre enn 50 % av arealet av fargefilteret 21 innenfor den reflektive fremviserseksjon R. Legg merke til at forholdet mellom det areal som opptas av spaltene 21a og arealet av fargefilteret 21 innenfor den reflektive fremviserseksjon R varierer avhengig av den farge som skal vises frem, og i denne utførelse gjøres forholdet mellom det areal som opptas av spaltene 21a utformet i billedelementet 101G for grønn farge f.eks. tre ganger vedkommende forhold mellom arealet som opptas av spaltene 21a utformet i henholdsvis billedelementet 101R for rød farge og billedelementet 101B for blå farge. Legg merke til at skjønt utførelsen er slik konstruert at spaltene 21a er utformet for å strekke seg i en retning parallelt med fargefilteret 21, er utførelsen ikke begrenset til den ovenfor beskrevne konstruksjon av spalter og kan derfor konstrueres ved å anvende andre spalter som har mønstre forskjellig fra det av spaltene 21a.

Videre er det på det transparente substrat 100b lagt et dekklag 25 som fyller spaltene 21a mens det dekker fargefilteret 21, og en motliggende elektrode 122 er utformet på dekklaget 25. Dekklaget 25 består f.eks. av en transparent harpiks, mens den motliggende elektrode 122 f.eks. består av et ITO (indiumtinnoksyd). En retardasjonsfilm 123 og en polarisator 124 er utformet på overflaten av det transparente substrat 100b på den side av dette som defineres som den overflate hvor elementer, slik som fargefilteret 21, ikke er dannet. De elementer som er konstruert som beskrevet ovenfor, utgjør et CF-substrat.

Deretter er et flytende krystall 130 lagt inn mellom TFT-substratet og CF-substratet.

I den transmissive fremviserseksjon T i den første utførelse konstruert som beskrevet ovenfor, vil lys sendt ut fra en bakgrunnsbelysning (ikke vist) slippe ut til utsiden gjennom fargefilteret 21. I den reflektive fremviserseksjon R vil en del av lyset som når den reflektive elektrode 12 gjennom fargefilteret 21 slippe ut til utsiden gjennom spaltene 21a og en del av lyset som når den reflektive elektrode 12 gjennom spaltene 21a slippe ut til utsiden gjennom filteret 21. Dessuten kan det etterfølgende fenomen sees i den reflektive fremviserseksjon R. Det vil si at lys som når den reflektive elektrode 12 gjennom fargefilteret 21 slipper ut til utsiden gjennom fargefilteret 21 og lys som når den reflektive elektrode 12 gjennom spaltene 21a slipper ut til utsiden gjennom spaltene 21a. Derfor blir den midlere filmtykkelse for et fargefilter som lys som slipper ut fra den reflektive fremviserseksjon R overføres gjennom under den tid hvor lyset vandrer den tilhørende distanse etter å ha blitt tilført innsiden, inntil det avgis til utsiden, nærmest lik den som kan observeres i den transmissive region T. Ettersom utførelsen anvender forholdet mellom arealet av spaltene 21a og arealet av fargefilteret innenfor den reflektive fremviserseksjon R (heretter vil dette forhold betegnes "åpningsforholdet"), som varierer avhengig av den farge som skal vises frem, er det i tillegg mulig å få fargereproduksjonsområdet for den reflektive fremviserseksjon R og for den transmissive fremvisningsseksjon T til å sammenfalle med hverandre med hensyn til den farge som skal vises frem. Som et resultat kan fargefremviserskjermen med flytende krystaller konstruert som beskrevet ovenfor, vise frem høykvalitetsbilder.

Nå skal sammenhengen mellom åpningsforholdet og fargeballanse bli forklart nedenfor.

Oppfinnerne bak denne søknad utførte en simulering på den etterfølgende måte, for å gjøre den ovenfor beskrevne sammenheng klarere. Først ble det bestemt å bruke en hvitfarget lysdiode (LED - Light Emitting Diode) som bakgrunnslyskilde, for det andre ble fargefilterets filmtykkelse variert og for det tredje ble det med hensyn til de forskjellige filmtykkelser av fargefilteret, beregnet et åpningsforhold for å finne den verdi som gjør det mulig for fargekoordinatene i den transmissive fremviserseksjon i hovedsak å samsvare med ClE-fargekoordinatene for en hvit fremvisning (CIE - Center for International Education). I dette tilfelle ble det benyttet et standardlys av typen CIE "C" som lys som faller inn på den reflektive fremviserseksjon. Fig. 8 er et kurvediagram som viser spekteret for standardlyset CIE "C", mens fig. 9 er et kurvediagram som viser spekteret for lyset sendt ut fra en hvitfarget LED. Legg merke til at lysstyrken langs lengdeaksen vist i fig. 8 og 9 er normalisert, slik at den største grad av lysstyrke får verdien 1. De resultater som oppnås ved å utføre den ovenfornevnte simulering vil bli anskueliggjort i de etterfølgende tabeller 1 - 7.

Det skal bemerkes at NTSC-forholdet er forholdet mellom arealet av et fargereproduksjonsområde for en tilhørende fremviserseksjon og arealet av det fargereproduksjonsområde som er best egnet for fjernsynsfremvisning og som er definert av NTSC (National Television System Committee). Fig. 10 er et ClE-fargediagram som viser det fargereproduksjonsområde som er best egnet for fjernsynsfremvisning og er definert av

NTSC.

Når spalter er utformet i fargefilteret for å få fargefilteret til å ha et passende åpningsforhold vil, slik det fremgår av tabellene 1 - 7 ovenfor, fargekoordinatene og NTSC-forholdet beregnet for den transmissive fremviserseksjon i stor grad samsvare med den beregnet for den reflektive fremviserseksjon. Når på den annen side spalter ikke er utformet i fargefilteret innenfor den reflektive fremviserseksjon vil fargekoordinatene og NTSC-forholdet beregnet for den transmissive fremviserseksjon i stor grad være forskjellig fra den beregnet for den reflektive fremviserseksjon. Når spalter utformes i fargefilteret for å få fargefilteret til å ha det samme åpningsforhold innen den reflektive fremviserseksjon uavhengig av den farge som skal vises frem, slik som vist i tabell 5, blir heller ikke forskjellen i fargereproduksjonsområde i de respektive fremviserseksjoner ikke stor. Ettersom de fargemetninger som observeres i et billedelement for grønn farge øker, mens fargemetningene observert i et billedelement for rød farge og et billedelement for blå farge avtar, fører det imidlertid til forskjell i respektive fargetoner som observeres i den transmissive fremviserseksjon og den reflektive fremviserseksjon.

Videre utførte oppfinnerne bak denne søknad en simulering på følgende måte. Det ble først bestemt å bruke en lyskilde med tre bølgelengder (den første lyskilde med tre bølgelengder) som bakgrunnsbelysning og for det andre å variere fargefilterets filmtykkelse, for deretter å beregne åpningsforholdet for fargefilterets forskjellige filmtykkelser, for å finne den verdi som gjør det mulig for fargekoordinatene i den transmissive fremviserseksjon i hovedsak å samsvare med ClE-fargekoordinatene. I dette tilfelle ble det brukt et standardlys av typen CIE "C" som lys innfallende på den reflektive fremviserseksjon. Fig. 11 er et kurvediagram som viser spekteret for lyset sendt ut fra den første lyskilde med tre bølgelengder. Legg merke til at lysstyrken langs lengdeaksen vist i fig. 11 er normalisert slik at den største grad av lysstyrke har verdien 1. De resultater som ble oppnådd ved å utføre den ovenfor nevnte simulering er vist i de etterfølgende tabeller 8-10. Når spalter er utformet i fargefilteret for å få fargefilteret til å ha et passende åpningsforhold vil, som det fremgår av tabellene 8 -10 ovenfor, fargekoordinatene og NTSC-forholdet beregnet for den transmissive fremviserseksjon i hovedsak samsvare dem beregnet for den reflektive fremviserseksjon, selv når lyskilden som brukes under simuleringen endres. Når på den annen side spalter er utformet i fargefilteret for å få fargefilteret til å ha det samme åpningsforhold uavhengig av den farge som skal vises frem, slik som vist i tabell 9, vil forskjellen i fargereproduksjonsområde i de respektive fremviserseksjoner ikke bli stor. Ettersom de fargemetninger som observeres i et billedelement for grønn farge øker, mens fargemetningene observert i et billedelement for rød farge og et billedelement for blå farge avtar, fører det imidlertid til en forskjell med hensyn til respektive fargetoner observert i den transmissive fremviserseksjon og den reflektive fremviserseksjon.

I den etterfølgende beskrivelse vil sammenhengen mellom åpningsforholdet og en lyskilde bli forklart. Når spekteret for et lys som sendes ut fra en lyskilde varierer, vil fargekoordinatene for lyset som slipper ut til utsiden gjennom et fargefilter innen en transmissiv fremviserseksjon variere tilsvarende. Denne forklaring vil også bli forstått ved å sam- menligne figurene for tilhørende oppføringer angitt i tabellene 1-7 ovenfor med figurene for tilhørende oppføringer angitt i tabellene 8-10 ovenfor. For å gjøre sammenhengen mellom et optimalt åpningsforhold og en lyskilde klarere utførte oppfinnerne en simulering. Under denne simulering er fargefilterets filmtykkelse fast lik 1,6 um mens den foran nevnte hvitfargede lysdiode, den første lyskilde med tre bølgelengder og en ytterligere lyskilde med tre bølgelengder (den andre lyskilde med tre bølgelengder) ble benyttet som lyskilde. Fig. 12 er et kurvediagram for spekteret for lyset sendt ut fra den andre lyskilde med tre bølgelengder. Legg merke til at lysstyrken langs lengdeaksen vist i fig. 12 er normalisert slik at den største grad av lysstyrke får verdien 1. Resultatene oppnådd ved å utføre den ovenfor nevnte simulering er vist i de etterfølgende tabeller 11-13 hvor henholdsvis den hvitfargede lysdiode, den første lyskilde med tre bølgelengder og den andre lyskilde med tre bølgelengder ble benyttet. Når den andre lyskilde med tre bølgelengder anvendes under simuleringen oppnås det, slik som vist i tabell 13 et optimalt fargereproduksjonsområde når åpningsforholdene som anvendes på et filter for rød farge og et filter for grønn farge sammenfaller med hverandre.

Resultatene oppnådd fra disse simuleringer forteller at uavhengig av hvilken lyskilde som anvendes under simuleringen, er det ønskelig å gjøre åpningsforholdet som anvendes på filteret for grønn farge størst blandt de tre åpningsforhold som anvendes på det røde, grønne og blå filter. Særlig når det anvendes en hvitfarget lyskilde under simuleringen foretrekkes det at det åpningsforhold som anvendes på filteret for grønn farge gjøres to til fire ganger dem som anvendes på filtrene for rød og blå farge.

Det skal bemerkes at det foretrekkes at spaltene i fargefilteret utformes slik at de får en bredde på 1 -10 um. Når spaltene utformes slik at de får en bredde smalere enn 1 blir en operasjon for å skape tilhørende mønstre i fargefilteret vanskelig. Når på den annen side spaltene utformes til å få en bredde større enn 10 um blir operasjonen for å flate ut et dekklag dannet på fargefilteret vanskelig.

Som allerede nevnt ved den ovenfor angitte forklaring er åpningene i fargefilteret ikke begrenset til de ovenfor beskrevne spalter og de kan derfor konstrueres ved å anvende andre åpninger som har mønstre forskjellig fra disse spalter. Videre er den posisjonelle sammenheng som forholdsvis observeres mellom den reflektive fremviserseksjon og den transmissive fremviserseksjon ikke begrenset til den ovenfor beskrevne konstruksjon av reflektive og transmissive fremviserseksjoner. Fig. 13A, 13B og 13C er planskisser som anskueliggjør mønstre for forskjellige fargefiltre og den posisjonelle sammenheng mellom reflektive og transmissive fremviserseksjoner innen et billedelement.

Når for eksempel, slik som vist i fig. 13A, den reflektive fremviserseksjon R og den transmissive fremviserseksjon T er inndelt på samme måte som vist for den ovenfor beskrevne utførelse, kan skjermen med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse anvende en åpning 41A som er slik dannet i fargefilteret 41 at den befinner seg i midten av den reflektive fremviserseksjon R.

Når den reflektive fremviserseksjon R og den transmissive fremviserseksjon T er inndelt slik at den reflektive fremviserseksjon R er omgitt av den transmissive fremviserseksjon T, slik som vist i fig. 13B, kan dessuten skjermen med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse anvende en åpning 42a som er slik utformet i fargefilteret 42 at den også befinner seg i midten av den reflektive fremviserseksjon R.

Når den reflektive fremviserseksjon R og den transmissive fremviserseksjon T er slik inndelt at den transmissive fremviserseksjon T befinner seg mellom to reflektive fremviserseksjoner R, slik som vist i fig. 13C, kan skjermen med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse anvende den etterfølgende billedelementkonstruksjon. Det vil si at billedelementet konstrueres slik at et fargefilter 43 dannes slik at det får sine endelinjer 43a plassert nærmere den transmissive fremviserseksjon T enn de ytterligere endelinjer for de to reflektive fremviserseksjoner R, for derved å skape regioner i billedelementet hvor fargefilteret 43 ikke dannes.

Det skal bemerkes at uavhengig av fargefilterets mønster er det ønskelig at forholdet mellom arealet av åpningene og det av den reflektive fremviserseksjon gjøres lik eller mindre enn 50 %. Med andre ord vil det være ønskelig å utforme fargefilteret slik at det opptar i det minste 50 % av hele arealet av den reflektive fremviserseksjon. Grunnen til dette er som følger. Det vil si at når fargefilteret utformes for å oppta mindre enn 50 % av hele arealet av den reflektive fremviserseksjon, øker forholdet mellom det lys som ikke har noen mulighet til å bli overført gjennom fargefilteret i løpet av den tid hvor lyset vandrer den tilsvarende distanse etter at det er blitt tilført innsiden, inntil det blir avgitt til utsiden, og alt lys tilhørende den reflektive fremviserseksjon, hvilket derved gjør det vanskelig for fargereproduksjonsområdet for den reflektive fremviserseksjon å sammenfalle med det for den transmissive fremviserseksjon.

Den andre utførelse av foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet nedenfor. I den andre utførelse gjøres fargefilterets filmtykkelse tynnere i den reflektive fremviserseksjon enn i den transmissive fremviserseksjon. Fig. 14, 15 og 16 er skisser som viser snitt, som hvert anskueliggjør strukturen for en skjerm med flytende krystaller i henhold til den andre utførelse konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse, langs henholdsvis linjen A-A i fig. 4, linjen B-B i fig. 4 og linjen C-C i fig. 4. Legg merke til at de deler og komponenter som brukes i den andre utførelse vist i fig. 14, 15 og 16, og også brukes i den første utførelse vist i fig. 4, 5, 6 ,7 og 8, er betegnet med samme henvisningstall som dem benyttet i den første utførelse, for derved å utelate detaljert forklaring av disse.

Den andre utførelse innbefatter også den etterfølgende konstruksjon av en skjerm med flytende krystaller som ligner den beskrevet i den første utførelse. Det vil si at skjermen med flytende krystaller ifølge den andre utførelse er konstruert slik at hvert billedelement er inndelt i f.eks. nærmest to like seksjoner, dvs. en reflektiv fremviserseksjon R og en transmissiv fremviserseksjon T, av en linje som strekker seg parallelt med den avsøkende signallinje. Videre er et TFT-substrat konstruert på samme måte som det som anvendes i den første utførelse.

I den andre utførelse er et CF-substrat konstruert slik at et fargefilter 51 dannes på overflaten av et transparent substrat 100b på den side av dette som vender mot det transparente substrat 100a. Innen den reflektive fremviserseksjon R dannes det i tillegg et transparent harpikslag 52 mellom fargefilteret 51 og det transparente substrat 100b. I dette tilfelle er forholdet mellom volumet av det transparente harpikslag 52 og hele volumet av fargefilteret 51 og det transparente harpikslag 52 i den reflektive fremviserseksjon R (heretter betegnes dette som "volumforholdet") innstilt til en verdi på f.eks. mellom 35 og 65 %. Volumforholdet kan justeres ved å variere filmtykkelsen eller arealet av det transparente harpikslag 52. Legg merke til at volumforholdet varierer avhengig av den farge som skal vises frem, og i denne utførelse gjøres det volum som anvendes på et billedelement 101G for grønn farge f.eks. omtrent tre ganger det volumforhold som anvendes på et billedelement 101R for rød farge og et billedelement 101B for blå farge. Skjønt utførelsen er konstruert slik at det transparente harpikslag 52 utformes slik at det fullstendig overlapper fargefilteret 51 er imidlertid denne utførelse ikke begrenset til den ovenfor beskrevne konstruksjon med et transparent harpikslag og fargefilter. I tillegg vil det være ønskelig at fargefilteret 51 har en plan overflate i samme plan over to områder av dette, som tilsvarer den reflektive fremviserseksjon R og den transmissive fremviserseksjon T.

Innen den transmissive fremviserseksjon T i skjermen med flytende krystaller ifølge den andre utførelse konstruert som beskrevet ovenfor, slipper lys sendt ut fra en bakgrunnslyskilde (ikke vist) ut til utsiden gjennom fargefilteret 51. Innen den reflektive fremviserseksjon R vil lys som når den reflektive elektrode 12 gjennom fargefilteret 51 slippe ut til utsiden gjennom fargefilteret 51. Ettersom filmtykkelsen av fargefilteret 51 innen den reflektive fremviserseksjon R i dette tilfelle gjøres omtrent lik halvparten av den for fargefilteret 51 innen den transmissive fremviserseksjon T, vil den betraktelige filmtykkelse av fargefilteret som lys overført i løpet av den tid som lyset vandrer den tilsvarende distanse etter at det er blitt tilført innsiden, inntil det avgis til utsiden, bli nærmest lik det som kan observeres innen den transmissive fremviserseksjon T. Ettersom volumforholdet beregnet for volumet av det transparente harpikslag 52 bringes til å variere avhengig av farge som skal vises frem, blir det dessuten i denne utførelse mulig for fargereproduksjonsområdet for den reflektive fremviserseksjon R å sammenfalle med det for den transmissive fremviserseksjon T, hvilket således gjør det mulig for skjermen med flytende krystaller å vise frem høykvalitetsbilder.

Nå skal sammenhengen mellom volumforholdet og fargeballanse bli forklart nedenfor. Oppfinnerne bak denne søknad utførte en simulering tilsvarende den utført med hensyn til den første utførelse for å gjøre den ovenfor beskrevne sammenheng klarere. Først ble det bestemt å bruke en hvitfarget lysdiode som bakgrunnsbelysning og for det andre ble filmtykkelsen i fargefilteret variert samtidig som arealet av det transparente harpikslag ble variert. Deretter ble volumforholdet beregnet for de forskjellige filmtykkelser av fargefilteret for således å finne den verdi som gjør det mulig for fargekoordinatene for den transmissive fremviserseksjon i hovedsak å samsvare med ClE-fargekoordinatene. I dette tilfelle ble det benyttet et standardlys av typen CIE "C" som lys innfallende på den reflektive fremviserseksjon. De resultater som ble oppnådd ved den ovenfor beskrevne simulering er angitt i de etterfølgende tabeller 14 og 15.

Det skal bemerkes at "arealforhold" angitt i tabellene representerer forholdet mellom arealet av det transparente harpikslag og arealet av fargefilteret innenfor den reflektive fremviserseksjon, mens "volumforholdet" representerer forholdet mellom volumet av det transparente harpikslag og hele volumet av fargefilteret og det transparente harpikslag i den reflektive fremviserseksjon. I tillegg representerer "filmtykkelse" fargefilterets filmtykkelse innen den transmissive fremviserseksjon og som sammenfaller med hele filmtykkelsen av fargefilteret og transparente harpikslag innen den reflektive fremviserseksjon.

Når et transparent harpikslag dannes i den reflektive fremviserseksjon slik at det får et passende volumforhold vil, slik som angitt i tabellene 14 og 15 ovenfor, fargekoordinatene og NTSC-forholdet beregnet for den transmissive fremviserseksjon i hovedsak samsvare med dem beregnet for den reflektive fremviserseksjon.

En fremgangsmåte ved fremstilling av en skjerm med flytende krystaller i henhold til den første utførelse vil bli forklart nedenfor. Et TFT-substrat kan fremstilles ved å utnytte den samme metode som den som anvendes for å produsere en konvensjonell skjerm med flytende krystaller. På den annen side kan et CF-substrat fremstilles ved f.eks. og utnytte den etterfølgende metode. Først legges en fotofølsom harpiksfilm som råmaterialfilm og som utgjør et monokromatisk fargefilter, på et transparent substrat 100b, og deretter eksponeres den fotofølsomme harpiksfilm ved å bruke en fotomaske som har et forutbestemt spaltemønster, for deretter å fremkalle den fotofølsomme harpiksfilm. Med disse trinn blir den fotofølsomme harpiksfilm mønstret for å utgjøre et monokromatisk fargefilter 21 som har spalter 21a. Disse trinn utføres for å danne tre forskjellige fargefiltre 21. Legg merke til at forholdet mellom arealet av et mønster som skal dannes i fotomasken som tilsvarer spaltene på arealet av fotomasken f.eks. gjøres størst mulig når det brukes en fotomaske for å danne et filter for grønn farge. Det vil si at de forhold som anvendes på de tilhørende fargefiltre justeres individuelt. Med andre ord blir fotomaskene utformet hver for seg slik at de får et mønster knyttet til det spaltemønster som dannes i fargefilteret og som tilsvarer den farge som skal vises frem. Når en hvitfarget lyskilde anvendes i fremviserutstyret med flytende krystaller foretrekkes det at forholdet mellom arealet av spaltemønsteret og arealet av fotomasken som brukes for å danne et filter for grønn farge gjøres omtrent to til fire ganger det som anvendes på en fotomaske for å danne et rødt eller blått filter.

Etter at de tre fargefiltre er frembragt legges et dekklag over hele overflaten av det transparente substrat 100b mens det oppnås å gi dette planhet, og en motliggende elektrode dannes på dette. Videre dannes det en retardasjonsfilm og en polarisator på overflaten av det transparente substrat 100b på den side av dette som defineres som den overflate hvor fargefilteret ikke dannes.

En fremgangsmåte ved fremstilling av skjermen med flytende krystaller i henhold til den andre utførelse vil bli forklart nedenfor. Et TFT-substrat kan fremstilles ved å bruke den samme metode som den som anvendes for å fremstille den konvensjonelle skjerm med flytende krystaller. På den annen side kan et CF-substrat fremstilles ved f.eks. å bruke den etterfølgende metode. Først forberedes det på forhånd fotomasker på en slik måte at hver fotomaske utformes tilsvarende en farge som skal vises frem ved å ha et mønster som tilsvarer mønsteret for den transparente harpiksfilm, for det andre legges en råmaterialfilm som utgjør en transparent harpiksfilm, på et transparent substrat 100b, for det tredje skapes det et tilhørende mønster i råmaterialfilmen ved å utnytte den ovenfor beskrevne fotomaske etterfulgt av dannelsen av en transparent harpiksfilm 52 på det transparente substrat 100b, for det fjerde legges en annen råmaterialfilm som utgjør et fargefilter på det transparente substrat 100b, for så å utføre tilhørende prosesstrinn hvor den annen råmaterialfilm f.eks. eksponeres og fremkalles for å danne fargefilteret slik at det får en plan overflate tilsvarende den farge som skal vises frem. Legg merke til at forholdet mellom mønsteret dannet i fotomasken og som tilsvarer et mønster for den transparente harpiksfilm, og arealet av fotomasken f.eks. gjøres størst mulig når det brukes en fotomaske for å skape et filter for grønn farge. Det vil si at forholdene som anvendes på de tilhørende fargefiltre justeres individuelt. Med andre ord blir fotomaskene utformet hver for seg slik at de får et mønster som samsvarer med et mønster for den transparente harpiksfilm og den farge som skal vises frem. Når en hvitfarget lyskilde anvendes i fremviserutstyret med flytende krystaller foretrekkes det at forholdet mellom arealet av mønsteret dannet i fotomasken og arealet av fotomasken og som anvendes på en fotomaske som brukes for å skape et filter for grønn farge, gjøres omtrent to til fire ganger det som anvendes på en fotomaske for å skape et rødt eller blått filter.

Etter at de tre fargefiltre er fremskaffet legges et dekklag over hele overflaten av det transparente substrat 100b mens det oppnås å frembringe en planhet, og en motliggende elektrode dannes derpå. Videre legges det en retardasjonsfilm og en polarisator på det transparente substrat 100b på baksiden av dette som defineres som den overflate hvor fargefilteret ikke dannes.

Det skal bemerkes at skjønt skjermen med flytende krystaller som anvendes i den første og andre utførelse ikke har en sort matrise mellom de inntilliggende fargefiltre i CF-substratet, kan skjermen med flytende krystaller konstrueres slik at en sort matrise dannes mellom inntilliggende fargefiltre i CF-substratet. Skjønt skjermen med flytende krystaller anvendt i den første og andre utførelse har et fargefilter utformet på et transparent substrat som en tynnfilmtransistor ikke er dannet på, kan skjermen med flytende krystaller konstrueres slik at fargefilteret dannes på et substrat som en tynnfilmtransistor er dannet på. I dette tilfelle dannes fargefilteret f.eks. på en reflektiv elektrode eller en transparent elektrode.

Den tredje utførelse av foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet nedenfor. Et formål for den tredje utførelse er å fremskaffe et fremviserutstyr med flytende krystaller, hvor det skjer en forbedring med hensyn til fargers krominans (chromaticness). Fig. 17A er en skisse som viser et arrangement hvor utragende partier er dannet under en reflektiv elektrode i skjermen med flytende krystall ifølge den tredje utførelse av foreliggende oppfinnelse, mens fig. 17B er en skisse som viser et snitt gjennom skjermen med flytende krystaller.

I den første og andre utførelse er de utragende fremspring 8 utformet under den reflektive elektrode i alle retninger, slik at den reflektive elektrode får en konveks/konkav overflate som gjenspeiler profilen av de utragende partier. I tillegg til de utragende partier 8 blir det med denne utførelse utformet utragende partier 58 i det samme trinn som hvor de utragende partier 8 skapes, i grenseområdet mellom billedelementer som befinner seg inntil hverandre i den retning som en avsøkende signallinje (portlinje) strekker seg. Bredden og høyden av de utragende partier 58 er hovedsakelig lik dem for de utragende partier 8.

Som vist i fig. 17B blir i henhold til den tredje utførelse konstruert som beskrevet ovenfor, forskjellen mellom et gap "d1" mellom et fargefilter 21 og en isolasjonsfilm 10 under den reflektive elektrode innen et billedelement og et gap "d2" mellom et transparent substrat 100b og isolasjonsfilmen 10 i grenseområdene mellom billedelementene utført slik at de blir kortere enn det som observeres i en konvensjonell skjerm med flytende krystaller. Ettersom det eksisterer uønskede grenseområder hvor de utragende partier 108 ikke er dannet i grenseområder mellom billedelementer i den konvensjonelle skjerm med flytende krystaller, blir gapet mellom de uønskede grenseområder og det transparente substrat 100b ekstremt langt sammenlignet med det gap som observeres i den utførelsesform hvor sådanne uønskede grenseområder overhodet ikke eksisterer. Med en skjerm med flytende krystaller ifølge denne utførelse blir et bilde som ser ut til å ha blek gul farge i hovedsak eliminert fra fremvisning.

Det skal bemerkes at når det antas at bredden av det utragende parti 58 konstrueres til å være W1 mens bredden av det utragende parti 8 konstrueres til å være W2, foretrekkes det at de utragende partier 58 og 8 utformes for å tilfredsstille den etterfølgende ligning:

Og enda bedre foretrekkes det at de utragende partier 58,8 utformes for å tilfredsstille den etterfølgende ligning:

Fig. 18 er en skisse som tjener til å forklare forholdet mellom bredden av et utragende parti og dets høyde som varierer avhengig av bredden. Når de utragende partier utsettes for varmebehandling (en smelteprosess på materialet ved oppvarming) i et tilhørende produksjonstrinn, idet "W2" er gjort lengre enn "W1", vil forskjellen mellom overflatespenninger i de utragende partier 8 og 58 få materialet som utgjør det utragende parti 8 til å flyte, slik som angitt med pilen "A", inn i det utragende parti 58. Som et resultat blir høyden av det utragende parti 58 lengre enn den ønskede verdi, mens høyden av det utragende parti 58 blir kortere enn den ønskede verdi. Dersom "W2" gjøres kortere enn "W1" vil derimot høyden av det utragende parti 58 bli kortere enn den

ønskede verdi, mens høyden av det utragende parti 8 blir lengre enn den ønskede verdi, hvilket derved gjør det umulig å eliminere forskjellen mellom gapene "d1" og "d2". Følgelig er det ønskelig å fastsette verdiene av "W1" og "W2" slik at de blir hovedsakelig lik hverandre mens den ovenfor beskrevne margin i ligningene sikres. Legg merke til at dersom snittskissen vist i fig. 17B tegnes slik at den nøyaktig tilsvarer fig. 17A, skal også det utragende parti 8 tegnes i fig. 17B. Av hensyn til enkelheten er imidlertid de utragende partier 8 utelatt i snittskissen vist i fig. 17B mens de utragende partier 58 er tegnet inn. Videre bør det forstås av fagfolk på området at skjermen med flytende krystaller vist i fig. 14 og 16 også er konstruert som beskrevet ovenfor, dvs. konstruert slik at de utragende partier 58 som har samme bredde og høyde som de utragende partier 8, dannes i tillegg til de utragende partier 8.

En fremgangsmåte for å fremstille utragende partier under en reflektiv elektrode ved bruk av en eneste fotofølsom harpiksfilm vil bli forklart nedenfor. Først vil det bli forklart en fremgangsmåte ved fremstilling av de utragende partier ved hjelp av to eksponeringstrinn for så å forklare en fremgangsmåte ved fremstilling av disse ved hjelp av bare ett eksponeringstrinn. Fig. 19A, 19B, 20A, 20B og 21 er skisser som skjematisk viser fremgangsmåten ved fremstilling av utragende partier ved hjelp av to eksponeringstrinn i rekkefølge.

Etter frembringelse av en TFT (ikke vist) og lignende legges først, slik som vist i fig. 19A, en motstandsfilm 71 bestående av en fotofølsom harpiks på et transparent substrat 100a. Når den ovenfor beskrevne tildekning er fullført, forberedes det en fotomaske 72 på en slik måte at en Cr-film 73 som hindrer lys fra å bli innfallende på motstandsfilmen 71, dannes på en del av denne som tilsvarer de utragende partier på et transparent substrat 74.

Deretter blir, slik som vist i fig. 19B, motstandsfilmen 71 bestående av den fotofølsomme harpiks eksponert ved å utnytte fotomasken 72 for å danne eksponerte partier 71a i motstandsfilmen 71. I dette tilfelle er dybden av eksponeringen fortrinnsvis begrenset til en posisjon som f.eks. befinner seg omtrent halvveis av filmtykkelsen av motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks, ned fra overflaten av motstandsfilmen.

Deretter forberedes, slik som vist i fig. 20A, en fotomaske 75 på en slik måte at en Cr-film 76 som har en åpning bare i en del av seg, som tilsvarer et kontakthull 11, dannes på et transparent substrat 74. Deretter eksponeres motstandsfilmen 71 som består av fotofølsom harpiks ved å utnytte fotomasken 75 for å danne et annet eksponert parti 71a i motstandsfilmen, som tilsvarer det parti av motstandsfilmen hvor kontakthullet 11 senere vil bli dannet for å nå overflaten av en kildeelektrode (ikke vist).

Etter dette fremkalles, slik som vist i fig. 20B, motstandsfilmen for å fjerne de eksponerte partier 71a.

Derpå bakes, slik som vist i fig. 21, motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks slik at den flyter for å avrunde trinnene som eksisterer på overflaten av motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks. Som et resultat dannes de utragende partier og kontakthullet 11.

En fremgangsmåte for å fremstille de utragende partier ved hjelp av ett eksponeringstrinn vil bli forklart nedenfor. Fig. 22A, 22B, 23A og 23B er skisser som skjematisk viser fremgangsmåten ved fremstilling av de utragende partier ved hjelp av ett eksponeringstrinn i rekkefølge.

Etter frembringelse av en TFT (ikke vist) legge først, slik som vist i fig. 22A, en motstandsfilm 71 bestående av en fotofølsom harpiks på et transparent substrat 100a. Når den ovenfor beskrevne tildekning er fullført, forberedes en fotomaske 82 på den etter-følgende måte. Det vil si at en semitransparent film 83 som har en åpning bare i en del av seg som tilsvarer et kontakthull 11 dannes på et transparent substrat 84 mens en Cr-film 85 som hindrer lys fra å bli innfallende på motstandsfilmen 71 i en del av denne som tilsvarer de utragende partier, dannes på den semitransparente film. I dette tilfelle består den semitransparente film 83 f.eks. av en metalloksydfilm.

Deretter eksponeres, slik som vist i fig. 22B, motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks ved å utnytte fotomasken 82 for å danne eksponerte partier 71 b. I dette tilfelle er dybden av eksponeringen gjennom den semitransparente film 83 fortrinnsvis begrenset til en posisjon som f.eks. befinner seg omtrent halvveis av filmtykkelsen av motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks, ned fra overflaten av motstandsfilmen. Som et resultat dannes det eksponerte parti 71b i motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks. Et parti av det eksponerte parti 71 b, som tilsvarer kontakthullet 11, mottar direkte et eksponerende lys som ikke overføres gjennom den semitransparente film 83 og derfor blir dybden av eksponeringen posisjonert i nærheten av overflaten av en kildeelektrode (ikke vist).

Deretter fremkalles, slik som vist i fig. 23A, motstandsfilmen for å fjerne de eksponerte partier 71b.

Til sist stekes, slik som vist i fig. 23B motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks, slik at den flyter for å avrunde trinnene som eksisterer på overflaten av motstandsfilmen 71 bestående av fotofølsom harpiks. Som et resultat dannes de utragende partier og kontakthullet 11.

Det skal bemerkes at skjønt denne utførelse anvender en motstandsfilm bestående av fotofølsom harpiks for å danne utragende partier, kan i stedet utførelsen anvende den etterfølgende metode ved fremstilling av utragende partier. Det vil si at det f.eks. dannes flere utragende partier bestående av en isolasjonsfilm og at det videre dannes en annen isolasjonsfilm på denne som dekker over hele isolasjonsfilmens overflate for derved å danne en konveks/konkav overflate innenfor billedelementene og på grenselinjen mellom billedelementer.

Videre kan skjermen med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse konstrueres ved å kombinere en av konstruksjonene av skjermen med flytende krystaller anvendt i den første og andre utførelse med konstruksjonen av skjermen med flytende krystaller anvendt i den tredje utførelse.

Skjermen med flytende krystaller konstruert i samsvar med disse utførelsesformer kan f.eks. anvendes på en visningsskjerm for en mobil informasjonsterminal, en mobil telefon, en mobil personlig datamaskin, en personlig datamaskin av notatblokkstørrelse eller en personlig datamaskin av bordmodelltype. Fig. 24 er et blokkskjema som anskueliggjør konfigurasjonen av en mobil informasjonsterminal konstruert i samsvar med utførelsen av foreliggende oppfinnelse. I tillegg er fig. 25 et blokkskjema som anskueliggjør konfigurasjonen av en mobil telefon konstruert i samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse.

En mobil informasjonsterminal 250 konstruert i samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse har en fremviserenhet 268 bestående av en skjerm 265 med flytende krystaller, en bakgrunnsbelysningsenhet 266 og en billedsignalbehandlende enhet 267 for å behandle billedsignaler. Videre har den mobile informasjonsterminal 250 en styreenhet 269 for å styre komponentene som utgjør den mobile informasjonsterminal 250, en lagringsenhet 271 for å lagre programmer som utføres av styreenheten 269 og forskjellige data, en kommunikasjonsenhet 272 for å sende data til og motta data fra eksternt utstyr, en inngangsenhet 273 bestående f.eks. av et tastatur eller en peker og en effektforsyningsenhet 274 for å levere effekt til komponentene som utgjør den mobile informasjonsterminal 250. Legg merke til at den første, andre og tredje utførelse beskrevet ovenfor anvendes på skjermen 265 med flytende krystaller.

En mobil informasjonsterminal 250 som således er konstruert i samsvar med denne utførelse er i stand til å vise frem høykvalitetsbilder ved å skape fargeballanserte, betraktbare bilder eller undertrykke den bleke gulfarge.

En mobiltelefon 275 konstruert i samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse har en fremviserenhet 276 som består av en skjerm 265 med flytende krystaller, en bakgrunnsbelysningsenhet 266 og en billedsignalbehandlende enhet 267 for å behandle billedsignaler. Videre har mobiltelefonen 275 en styreenhet 277 for å styre komponentene som utgjør mobiltelefonen 275, en lagringsenhet 278 for å lagre programmer som utføres av styreenheten 277 og forskjellige data, en senderenhet 281 for å sende radiosignaler til eksterne enheter, en inngangsenhet 282 som f.eks. består av en knappsats eller en peker og en effektforsyningsenhet 283 for å levere effekt til komponentene som utgjør mobiltelefonen 275. Legg merke til at den første, andre og tredje utførelse beskrevet ovenfor er anvendt på skjermen 265 med flytende krystaller.

En mobiltelefon 275 som således er konstruert i samsvar med utførelsene er også i stand til å vise frem høykvalitetsbilder ved å skape fargeballanserte, betraktbare bilder eller ved å undertrykke den bleke gule farge.

Slik det er beskrevet så langt dannes det i henhold til oppfinnelsen konstruert i samsvar med kravene 1 - 6 i foreliggende søknad en åpning som opptar et areal som varierer avhengig av den farge som skal vises frem i et fargefilter, mens bare en type fargefilter dannes tilsvarende hvert billedelement. Det er da mulig for en skjerm med flytende krystaller i henhold til foreliggende oppfinnelse å frembringe fargereproduksjonsområder for en reflektiv fremviserseksjon og en transparent fremviserseksjon som hovedsakelig sammenfaller med hverandre innen hvert billedelement. Denne konstruksjon av en skjerm med flytende krystaller gjør det mulig for en skjerm med flytende krystaller å oppnå høykvalitetsbilder uten å øke antallet prosesstrinn for å fremstille skjermen med flytende krystaller. Særlig når åpningsforholdet som anvendes på fargefilteret som brukes for å vise frem grønn farge med god synlighet, gjøres størst mulig, kan forskjellen i fargereproduksjonsområde for den reflektive fremviserseksjon og for den transparente fremviserseksjon reduseres ytterligere. I henhold til oppfinnelsen konstruert i samsvar med kravene 8 og 9 i foreliggende søknad kan det i tillegg produseres en fargeskjerm med flytende krystaller som har sådanne fordeler med hensyn til konstruksjonen av fargefilteret.

Dessuten kan i henhold til oppfinnelsen konstruert i samsvar med krav 7 i foreliggende søknad, den bleke gulfarge som observeres i konvensjonelle skjermer med flytende krystaller reduseres, ettersom variasjonen i gapet mellom substratene hvor flytende krystall er lagt inn imellom, reduseres.

I henhold til oppfinnelsen konstruert i samsvar med krav 10 i foreliggende søknad kan dessuten en fargeskjerm med flytende krystaller som har fordelene ved konstruksjonene av en så langt beskrevet fargeskjerm med flytende krystaller anvendes på et fargefremviserutstyr med flytende krystaller.

Claims

1. Fargeskjerm med flytende krystaller som omfatter: -et transparent substrat, -en tynnfilmtransistor dannet i hvert billedelement på det transparente substrat, -en isolasjonsfilm dannet på det transparente substrat for innen hvert billedelement å ha en konveks/konkav overflate, -en reflektiv elektrode dannet på isolasjonsfilmen og forbundet med tynnfilmtransistoren i hvert billedelement, idet fargeskjermen med flytende krystaller videre er konstruert slik at isolasjonsfilmen har utragende partier som hvert strekker seg langs en grenselinje mellom inntilliggende billedelementer og som har en bredde hovedsakelig lik den av de utragende partier som utgjør den konvekse/konkave overflate innenfor hvert billedelement.

2. Fargefremviserutstyr med flytende krystaller, som omfatter en fargeskjerm med flytende krystaller konstruert i samsvar med krav 1.