TW552457B - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

552457 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種液晶顯示裝置及其製造方法，特 別是有關於一種半穿透式液晶顯示裝置及其製造方法。 [先前技術]

習知地，已知有二種液晶顯示裝置，即反射式液晶顯 示裝置和穿透式液晶顯示裝置。前者在其中具有反射哭， 其反射自外側進來的光線，且利用該光線作為顯示的Z 源，以免除用背光作為光源的需求。後者在其中具有背光 作為光源。 曰曰顯不裝置 消耗較低的 液晶顯示裝 顯示裝置利 線被在裝置 源的需求。 反射式液晶 顯示所要顯 晶顯示裝置 型，單片偏 型’聚合摻 開關元件， 之内側或外 顯示裝置， 式液晶顯示裝置的 造成較薄且較輕。 攜式終端裝置。此 示的光源，使得自 射器所反射，免除 ’牙透式液晶顯示 察到之更大範圍的 液晶層，其為扭轉 轉向列（STN)液晶 型，膽石醇液晶型 反射式液 優點為反射式 因此，反射式 因反射式液晶 外側進來的光 用背光作為光 裝置可以用比 加強之可視性 現今的液 向列（Τ N )液晶 型，客主（GH) 等等之一，一 在該液晶單元 以構成的液晶 具有優於穿透 電力，且可製 置主要用作為 用光線作為顯 中所具有的反 當環境黑暗時 顯示裝置所觀 示的影像。 基本上包括一 光片型，超扭 雜液晶（PDLC) 用以驅動該液 側的反射器或 晶單元，以及 位 背光。如上所述 般採用主動矩陣驅動架構，藉

552457 五、發明說明（2) '--- --- 由使用薄膜電晶體（TFT)或金屬—絕緣層-金屬（MIM)二極體 作為開關元件，以得到高精確度和高影像品質。該液晶顯 示裝置進一步包括一反射器或一背光。 一狀半穿透式液晶顯示裝置具有在反射式和穿透式液晶顯 不裝置二者中各自所觀察到的優點，揭露於日本專利編號 2^5 5 2 77中，並架構成如第1圖中所示。閘極導線2和汲極 導線3在正交的方向上彼此交錯而形成，且沿著TFT基板 (在後文中，具有薄膜電晶體在其上的基板稱為TFT基板） 亡之畫素電極丨的週邊放置。在此情況下，薄膜電晶體4設 定至晝素電極1，且閘極導線2和汲極導線3各自連接至薄 膜電aa體4的閘極電極和汲極電極。在畫素電極1中形成由 金屬膜所製成的反射區域5 (以交叉線表示）和由銦錫氧化 物（ITO)膜所製成的穿透區域6。 如上所述，在晝素電極中形成穿透區域和反射區域， 使其可以當環境明亮時關閉背光而使用液晶顯示裝置作為 反射式液晶顯示裝置，因而反射式液晶顯示裝置的低功率 消耗產生作用。而且，當環境黑暗時使用液晶顯示裝置作 為穿透式液晶顯示裝置，並打開背光，當環境黑暗時，液 晶顯示裝置可加強所要顯示的影像之可視性，其為穿透式 液晶顯示裝置中的操作特徵。在後文中，用作為反射式和 穿透式液晶顯示裝置二者的液晶顯示裝置稱作為半穿透式 液晶顯示裝置。 然而’當經由穿透區域6穿透和當入射在反射區域5且 被反射時，光在液晶層中各自行進不同的距離。因此，如

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第7頁 552457 五、發明說明（3) 上所述的區域具有彼此不同的延遲值，造成不可能使自該 裝置射出的光之強度最佳化的問題。為了解決這個問題， 在曰本專利編號2955277中所揭露的液晶顯示裝置，被架 構成具有如第2圖中所示之剖面。如第2圖中所示，液晶顯 示裝置被架構成具有絕緣層，形成於反射區域5之透明電 極7下方，並放置一反射器9於絕緣層8的上方或下方，造 成在反射區域5中之液晶層膜厚dr與在穿透區域6中之液晶 層膜厚df之間的差別。 第3圖係顯示當扭轉角度0等於〇度時，由計算自裝置 射出’且基於液晶層的厚度在反射模式與穿透模式量測的 光之強度而得到的結果。該圖表示自裝置射出，且基於液 晶層的厚度在反射模式與穿透模式量測的光之強度，隨著 液晶層的厚度而變化。該圖亦表示，當在反射區域5中之 液晶層膜厚dr對應在穿透區域6中之液晶層膜厚df之間的 比率設定在約為1 : 2時，在反射模式與穿透模式中行進的 光之強度的二個行為可^成彼此幾乎相等，以消除光經由 在反射區域5和穿透區域6的液晶層行進之距離的差別。此 應用的發明人進一步研究以使自如上所建構之半穿透式液 晶顯示裝置的反射區域與穿透區域所射出的光之強度最佳 化。由此研究所得到的結果將說明如，下。 (1)自反射區域與穿透區域所射出的光之強度最佳 化。 第4圖所示為經由半穿透式液晶顯示裝置之對應部份 穿透的光線如何被偏極化。第5圖係顯示液晶層之厚度與

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552457 五、發明說明（4) 液晶分子之扭轉角度之間的關係圖。假設第4圖中所示之 半穿透式液晶顯示裝置具有反射電極1〇，置於第2圖中所 示之絕緣層8上，作為反射器。 如第4圖中所示，半穿透式顯示裝置包括TFT基板π， 相對基板1 2，液晶層1 3插置於上述基板之間，背光源置於 裝置中TFT基板11下方，光學補償器120，22〇，和偏光片 1 2 3 ’ 2 2 3 ’位在T F T基板1 1和相對基板1 2的對應外側位置 上。 (上側偏光片和上側λ / 4板的放置） 光學補償器（λ/4板）220置放液晶層13和偏光片223之 間’以在反射區域中建立正常白模式，該模式定義為使得 不施加電壓於相對基板與反射區域和穿透區域二者之間而 使液晶分子躺下與基板的表面平行，且顯示”白，，色，而施 加電壓於其間使液晶分子昇起且顯示”黑，，色。使人/4板 220相對於偏光片223的光軸旋轉45度，且接著插置於偏光 片2 23和液晶層13之間，此架構使線性（水平）偏極光經由 偏光片223穿透，而在經由Λ/4板2 20穿透之後變成右圓形 偏極光。藉由設定在反射區域中液晶層的厚度之膜厚打為 一特定值，右圓形偏極光到達反射電極1 〇，維持其本身為 線性偏極光。當自液晶層1 3射出時，該線性偏極光由反射 電極1 0所反射且變成右圓形偏極光。該右圓形偏極光以入 / 4板2 2 0變成線性（水平）偏極光經由具有光軸平行於水平 方向的偏光片2 2 3而射出至外側，藉以顯示白色。 另一方面，當電壓施加至液晶層丨3時，液晶分子昇

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已μ + f* “况下，光以右圓形偏極光進入液晶層13而到達 ^ u ί1 〇 ’維持其本身為右圓形偏極光，且被反射電極 1 十、左圓形偏極光。接著，該左圓形偏極光自液晶層 13射出，被λ / 4板2 2 0變成線性（垂直）偏極光，且因為光 被偏光片223所吸收而不能自液晶層丨3射出，藉以顯示黑 色0 (下側λ / 4板和下側偏光片的放置）

在液晶顯示裝置為穿透模式的情況下，決定下側又/ 4 板120之光軸和下側偏光片123的角度關係以在電壓施加至 液晶層期間顯示黑色。下側偏光片i 23與上側偏光片223放 置成 關係使传一偏光片構成交叉尼可（N i c ο 1 )棱鏡，亦 即’放置成對應於上側偏光片旋轉9 〇度。而且，為了消除 (補償）上側λ/4板220的影響，亦放置下側λ/4板120對應 於上側板成90度。因液晶分子在施加電壓至其上的期間昇 起，且偏極化光不改變其偏極狀態，放置偏光片1 2 3，2 2 3 在一個光學上等效於交叉尼可稜鏡之架構的狀態，使經由 液晶層穿透的光在電壓施加至液晶層的期間顯示黑色。因 此’決定構成半穿透液晶顯示裝置的光學元件之放置，以 及該等光學元件之光軸之間的角度關係。

當放置光學元件以維持上述角度，關係，且使液晶分子 的扭轉角度Φ由〇度變化至9 〇度時，量測在反射區域5中使 顯示白色的反射率最大之浪晶層的最佳膜厚dr，以及在穿 透區域6中使顯示白色的穿透率最大之液晶層的最佳膜厚 df，並示於第5圖中。如第5圖中所示，液晶層在反射區域

552457 、發明說明（6) 5中的最佳膜厚dr，以及液晶層在穿透區域6中的最佳膜厚 df，在扭轉角度=72度時彼此重合，且液晶層在反射區域5 中的最佳膜厚dr變得小於在穿透區域6中的最佳膜厚， 與液晶分子的扭轉角度成比例。例如’在採用具有〇 · 〇 8 6 之雙折射率（△ η = 0 · 0 8 6 )的向列型液晶以形成液晶的情況 下’當扭轉角度設定在72度時，液晶層在穿透區域6中的 最佳膜厚df和液晶層在反射區域5中的最佳膜厚dr各為2.7 微米，且當扭轉角度設定在0度時，液晶層在穿透區域6中 的最佳膜厚df為2. 9微米，而液晶層在反射區域5中的最佳 膜厚dr為1·5微米。 (2)在垂直於反射器之表面的方向上有效率地反射光 之條件。 第6Α圖係綱要地顯示入射在反射器32上的入射光Li如 何以該反射器被反射成反射光Lr，以及該光線Lr如何被觀 察者所觀察到。假設入射光L i和垂直於反射器之表面的方 向之間的角度，和反射光Lr和垂直於反射器之表面的方向 之間的角度，各稱做為入射角T i和反射角Tr。因入射光L i 被形成隨後文所述如第8B圖中所示之突起形狀33和第二絕 緣膜34，而具有凹凸形狀的反射電極35所反射，入射角Ti 和反射角Tr彼此不同。 第6B圖係綱要地顯示入射在具有凹凸形狀的反射電極 3 5上的點A的光，如何被該電極所反射，並為了簡化僅顯 示反射電極35和反射器32的表面形狀。 當入射光Li進入具有凹凸形狀的反射電極35上的點a

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552457 五、發明說明（7) 時，入射光Li在點A上被切線平面反射，意謂著入射光!^ 在點A在對稱於垂直該切線平面的方向上被反射成反射光 Lr 〇 應提出當假設在A點形成在反射電極3 5於A點的切線平 面和反射器3 2之間的角度定義為傾斜角·七h e t a.時，反射 光Lr的反射方向分佈根據傾斜角· theta.的分佈而變化， 其上反射電極35的凹凸斜至反射器32的表面。此表示基於 由主要評估由反射器3 2所給的亮度之觀察者p的估計，設 計者需要設計反射器，使得當觀察所形成傾斜角.theta. 的反射分佈之反射電極，其中反射電極3 5的表面傾斜至反 射器3 2的表面時，觀察者P可感受到反射光是明亮的。 觀察者P主要會出現在下列環境下觀察反射式液晶顯 不裝置或半穿透式液晶顯不裝置。如第7A圖中所示，在來 自置於相對於垂直於反射器32的方向自〇度至-60度的範圍 内的方向上之光源S的入射光Li，被反射器32所反射之 後，觀察者P在相對於垂直於反射器32的方向自-10度至 + 20度的範圍内的方向上觀察反射光Lr。如第7B圖中所 示，在來自置於相對於垂直於反射器32的A點之方向自-20 度至+ 20度的範圍内的方向上之入射光Li，被反射器32所 反射之後，觀察者P在相對於垂直於尽射器32的方向自-20 度至+ 20度的範圍内的方向上觀察反射光Lr。 製作許多在當被觀察者P觀察時之水平方向上延伸的 凹凸部份，包括在反射器3 2中形成之凹凸形狀，使設計者 設計具有反射之方向性的反射器3 2，當來自光源S的入射

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光Li被有效地反射成朝向觀察者p之反射光^時，其方向 性被觀察到。 ° 第8A圖所示為形成於反射器32中之凹凸形狀的平面 圖。圖中之交叉線係一凸出圖案33所形成的區域，且以空 心三角形表示的區域是凹陷部份所形成的區域。如第Μ 中所示，雖然表示凹陷部份之三角形以有次序的形式陣二 女排，貝際上二角形以相當隨機的形式置放。雖然所舉 的液晶顯示褒置中，各個數個三角形的三側由凸出'圖^Μ 所定義，但液晶顯示裝置可舉例成其中該凸出係製形成以 線性凸出圖案圍繞而成的矩形或橢圓形（封密圖形），

形成凹凸形狀。 Χ 第8Β圖係顯示取自第8Α圖中所示之χ —χ，線之綱要 圖。假e又凸出圖案3 3之線性部份的中心之間在寬产方θ 的距離為L，決定該等線性部份以插置一矩形於 '其&間，° J 大致貫穿三角形的中心’凸出圖案33的寬度為/;:出口 案33的高度為D，第二絕緣膜34的最小高度為” d，，， 么

緣膜3 4的最大高度與其最小高度之間的差別< 為△ d， 一H 反射電極之凹凸的段差之高度。因覆蓋在第二1缘膜= 上側表面的鋁膜（反射電極35)之膜厚很薄，因忽略 ^ 厚度的結果’在圖式中鋁膜以線表示以便簡化。 、<

請參照第7A圖，需要決定反射電極的^面形 0度至度的反射角度範圍内增加反射率。反射電在^ 面形狀近似地由表示反射電極3 5之凹凸的p差之言、表 D，以及凹凸圖案33(第一絕緣膜）的線性部X份之/心X在的J

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五、發明說明（9) 度方向上的距離，示於第8B圖中之二者所決定。 近末’液aa顯不灰置需要以南精確度顯示影像。此 外’半穿透式液晶顯系裝置變成流行的顯示裝置用於如攜 帶電話之可攜型裝置，反映出顯示裝置明亮螢幕的需要。 當液晶顯示裝置提供高的精確影像，並更常供應半穿透式 時’包括在晝素中的三角形（凹陷部份）數目減少。因此， 造成反射光之間彼此干涉的問題。此因包括在畫素中的三 角形數目之減少，使其難以消除畫素中反射光之間彼此干 涉。為此理由，凹凸圖案（第一絕緣膜）3 3的線性部份之中

心。然而，現今該距離L ,因曝光精確度，被迫製成自6〇 至80微米的範圍。所以，反射電極的表面形狀近似地由表 不反射電極35之凹凸的段差之高度的所決定。 ^市場主要對半穿透式液晶顯示裝置的需求為顯示明亮 影像，且為了顯示明亮影像，液晶顯示裝置必須滿足下列 條件：〇)根據液晶分子的扭轉角度，使反射率顯示白色 之在反射區域5中之液晶層的最佳膜厚七極大，而使穿 =顯示白色之在穿透區域6中之液晶層的最佳膜厚以 狀5以圖；Λ所示而決冑；（2)需要決定反射電極的最佳表示形 狀以有效地反射以垂直反射器的方向入射在其上的光。

[發明内容] 上、f 明的目的t ’在提供一種液晶顯示裝置，滿 上述條件，且使反射區域和穿 /兩 並提供一種製造該液晶顯示裝置；;二:。 免度最大

552457 五、發明說明（ίο) 為了達成 數個晝素電極 一構成反射區 電極； 板之間 之彩色 域的位 且置於 蓋該反 層，插 如 反射區 的厚度 之穿透 根 形成複 橫向地 畫素； 導線和 射用來 應該第域，且 反射用 上；在 一反射 :一第 層，形 置上； 對應於 射用之 置於該 此架構 域之液 ，使得 率對應 據本發 數條彼 導接， 在該第 該等複 自顯示 一基板 接著， 之絕緣 該第一 這個目的，本發明之液 ，形成於一第'基板上 域之反射 用之絕緣 二基板， 成於遠第 一穿透用 該穿透區 彩色層與 第一基板 之液晶顯 晶層的厚 在該反射 於液晶分 明所建構 此交叉的 而在該第 電極， 膜，插 相對於 二基板 之彩色 域的位 該穿透 與該第 示裝置 度，與 區域中 子之個 之液晶 以及一 置於該 該第一 上，且 層，形 置上； 用之彩 晶顯示裝置包括：複 ，各個畫素電極具有 構成穿透區域之透明 反射電極與該第一基 基板放置；一反射用 置於對應於 成於該第*— 共電極 該反射區 基板上， 形成以覆 色層；以及一液晶 一基板之間。 進一步建構成使得 對應於該穿透區域 之反射率和在該穿 別扭轉角度最大化 顯示裝置的製造方 對應於該 之液晶層 透區域中 導線，且在一 一基板上分割 第一基板上 一顯示區域 一基板上形成第一絕緣 數個晝素；定義 在各個 之一反射區域 該等複數個晝 在該第一絕緣膜上對應 一反射電極於 對應於該穿透 表面的光 之相反於 膜，形成 絕緣膜上

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 法包括： 縱向地和 成複數個 等複數條 畫素中反 膜，覆蓋該 該等複數個 ,，和容許來自置於對 素之背光之 於該反射區 該反射用之 一穿透區 域形成一 區域形成 絕緣膜 透明電

第15頁 552457 五、發明說明（11) 極；在該第二基板上形成一 彩色層，以各自地對應該反 形成一共電極以覆蓋該 彩色層； 放置該第二基板相對於 於該第一基板與該第二基板 如此架構之方法進一步 反射區域和該穿透區域之厚 子的個別扭轉角度，令插置 用之彩色層之表面之間的液 極之表面與該穿透用之彩色 使得在該反射區域中之反射 最大化。 因此，本發明之液晶顯 即，決定該反射電極與該穿 射用之彩色層之膜厚和該穿 各自在該反射區域中與在該 dr和df，使白色顯示之該裳 化。因此，在該反射區域中 區域中之該液晶層的厚度的 [實施方式] 反射用之彩色層和一穿透用之 射區域和該穿透區域。 反射用之彩色層和該穿透用之 該第一基板；並插置一液晶層 之間。 建構成使得該液晶層對應於該 度彼此不同，且對應於液晶分 於該反射電極之表面與該反射 晶層厚度，與插置於該透明電 層之表面之間的液晶層厚度， 率和在該穿透區域中之穿透率 示裝置可具有下列優點。亦 透電極之表面的高度，與該反 透用之彩色層之之膜厚，使得 穿透區域中之該液晶層的厚度 置的該反射率和該穿透率最大 之該液晶層的厚度與在該穿透 決定之自，由度的程度增加。 本發明之較佳實施例 構各個施例之液晶顯示絮^ ’將參照所附圖式加以說明。建 置，使得穿透區域和反射區域位

7061-5314-PF(N1)Ahddub.ptd 第16頁 552457 五、發明說明（12) 在一畫素電極中，以使該裝置在環境明亮而關閉背光時操 作為反射式液晶顯示裝置，並使該裝置在環境黑暗而打開 背光時操作為穿透式液晶顯示裝置。 [第一實施例] 第9圖所示為在本發明第一實施例中之半穿透式液晶 顯示裝置之部份剖面圖，並顯示在扭轉角度=〇度的情況下 该裝置之架構。如第9圖中所示，半穿透式液晶顯示裝置 包括TFT基板11，相對基板12，相對TFT基板11放置，液晶 層13，插置於TFT基板11與相對基板12之間。半穿透式液 晶顯示裝置具有例如一薄膜電晶體作為開關元件形成於每 個晝素中，其架構稱作為主動矩陣式液晶顯示裝置。 TFT基板11包括一絕緣基板η，一絕緣保護膜15，一 鈍化膜21，一反射用之有機絕緣膜17，一反射電極18，以 及一透明電極19。在絕緣基板14上疊上絕緣保護膜15，並 在絕緣保護膜15上形成TFT 16。TFT 16包括閘極電極 11 6 ’形成於絕緣基板1 4上；絕緣保護膜1 5覆蓋閘極電極 116 ;以及汲極電極216，半導體層316，和源極電極416， 形成於絕緣保護膜1 5上。汲極電極21 6，半導體層31 6，和 源極電極416以鈍化膜21覆蓋，且透明電極19形成於鈍化 膜 21。 、 各個顯示單元包括反射區域5和穿透區域6。在反射區 域5中形成反射用第一有機絕緣膜丨丨7和反射用第二有機絕 緣膜217。在反射用第二有機絕緣膜217中形成到達TFT 16 之源極電極4 1 6的接觸孔。而且，形成反射電極丨8以一起

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覆蓋反射用第二有機絕緣膜217與接觸孔22。反射電極i8 和透明電極19經由接觸孔22連接至TFT 16之源極電極 - 4 1 6，藉以作為畫素電極。在此情況下，反射電極丨8亦作 為反射器。 形成由聚酿亞胺製成的配向膜（未示出），用以排列液 晶分子丄以覆蓋反射電極丨8和透明電極丨9，且滾刷該配向 層以決定液晶分子的排列方向。又，相對基板丨2面對液晶 層13的表面以配向膜（未示出）覆蓋。 相對基板12包括一絕緣基板27，一彩色層26形成於絕 緣基板27上’且一透明電極25形成於彩色層26，上並面對· 液晶層13。形成在反射區域中的彩色層之膜厚比在穿透區 <瞻 域中的衫色層之厚度厚化之厚度。在此提出使具有彼此不 同膜厚的區域之間的邊界，自反射區域5和穿透區域之間 的邊界分開一點距離，亦即，各自提供區域之間的邊界以 形成反射電極1 8和透明電極1 9。此因必須儘可能大幅度降 低液晶分子的不連續。 而且’背光28位在TFT基板11相對於液晶層1 3的一 側。來自背光28的光經由在穿透區域2中之透明基板丨4， 絕緣保護膜1 5，鈍化膜21，和透明電極丨9穿透，而到達液 晶層1 3 ’且接著穿越液晶層丨3和透明電極2 5藉以射出相對4 基板1 2的外側。 ^ 請再參照第5圖，當扭轉角度設定在〇度時，在穿透區 域中液晶層的最佳膜厚df為2· 9微米，而在反射區域中液 晶層的最佳膜厚dr為1 · 5微米。此架構可藉由設定反射用

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 552457 五、發明說明（14) ' ' -------- 之有機絕緣膜的膜厚dr〇，亦即包括反射用之第一有機絕 緣膜117和反射用之第二有機絕緣膜217之疊合膜，至2微 米，且穿透用之有機絕緣膜的膜厚df〇為〇微米，且接著使 反射用之彩色層的膜厚薄於穿透用之彩色層的膜厚〇·6微 米，並進一步適當地決定絕緣基板14和27之間的間隙而實 現。在此情況下，假設平均膜厚作為具有凹凸形成在其表 面部份之疊合膜的反射用之有機絕緣膜的膜厚。 、 將在後文中說明第9圖中所示的半穿透式液晶顯示裝 置之TFT基板11和相對基板1 2的製造方法。

第10A至10E圖係顯示第9圖中所示的半穿透式液晶顯 示裝置之TFT基板11的剖面圖，顯示TFT基板的製造步驟。 首先，在絕緣基板1 4上形成閘極電極11 6，且接著沈 積絕緣保護膜1 5。在絕緣保護膜1 5上形成汲極電極21 6， 半導體層3 1 6 ’和源極電極4 1 6，藉以形成TFT 1 6作為開關 元件。形成鈍化膜21以覆蓋TFT 16，且在鈍化膜21上形成 透明電極1 9 (請參照第1 0 A圖）。 在透明電極1 9上塗佈有機樹脂膜之後，使用光罩對有 機樹脂膜曝光，以形成凸出圖形，並顯影以形成具有凸出 圖形在其反射區域5中的反射用之第一有機絕緣膜ι17(請 參照第1 0B圖）。反射用之第一有機絕緣膜117由丙稀酸樹 ❶ 脂製成，如可用日本合成化學工業公司之？〇4156(15〇?)。 在此情況下，反射用之第一有機絕緣膜1 1 7不形成於穿透 區域6中。 反射用之第一有機絕緣膜11 7在2 3 0度C燒結一小時以

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五、發明說明（15) 使有機樹脂的角落部份圓滑（請參照第丨〇C圖）。 其次’由有機樹脂製成的絕緣膜塗佈在反射用之第/ 有機絕緣膜1 1 7上，以具有平滑凹凸形狀，且對應於穿透 區域的絕緣膜之部份以曝光顯影該絕緣膜而移除。該絕緣 膜由丙稀酸樹脂製成，如可用日本合成化學工業公司之 PC4 0 5G(5-10CP)。接著，絕緣膜燒結以構成反射用之第> 有機絕緣膜217。燒結係在230度C實行一小時。而且，形 成接觸孔22穿透反射用之第二有機絕緣膜2 1 7，而到達源 極電極416(請參照第i〇D圖）。

之後，作為障礙金屬的鉬和作為反射金屬的鋁各被順 序地沈積至100奈米之膜厚，不小於2〇〇奈米較佳。而且， 以濕式蝕刻一併移除在穿透區域6中的鋁和鉬，而形成在 反射區5中的反射電極18(請參照第10E圖）。 應提出反射用之第一有機絕緣膜的膜厚丨丨7和反射用 之第二有機絕緣膜的膜厚2 1 7可以用以塗佈的有機樹脂之 膜厚控制。 如前所述，當經由穿透區域6穿透時和當入射且由反 射區域5所反射時’光在液晶層中行進不同的距離。相似 地，當經由穿透區域6穿透時和當入射且由反射區域5所反 射時，光在彩色層中行進不同的距離。更詳細地，因入射 j 在反射區域上的光，經由對應的彩色層向前並向後行進， 亦即穿透其二次’而經由穿透區域入射的光經由對應的彩 色層行進一次’需要為穿透區域和反射區域各自形成彩色 層以對應至各個色彩，藉以使在穿透區域和反射區域的色

552457 五、發明說明（16) 彩重現範圍彼此重合。此架構可以採用在穿透和反射區域 中由不同之樹脂所製，或在穿透和反射區域中具有不同膜 厚的彩色層，或在穿透和反射區域中所製之樹脂和具有的 膜厚二者皆不同的彩色層。曰本專利公開編號第1 2 ( 2 〇 〇 〇 ) -267081揭露一種利用設定在反射區域中彩色層的膜厚為 在穿透區域中彩色層的膜厚之一半，以使在穿透區域和反 射區域的色彩重現範圍彼此重合的技術。本發明之液晶顯 示裝置架構成調整包括彩色層之膜厚的物理參數，以使該 裝置的反射率和穿透率最大化，並調整彩色層之膜厚和選 擇構成彩色層的材料，以使該裝置的色彩重現範圍最佳 化。相對基板1 2的製作方法在後文中說明，以彩色層的形 成步驟為重點。 第11 A至11 D圖係顯示第9圖中所示之半穿透式液晶顯 示裝置之相對基板1 2之剖面圖，顯示相對基板1 2的製造步 驟。

首先’於構成相對基板12的絕緣基板27上形成遮光 膜，且在反射區域5和穿透區域6之間界面的附近製形，以 定義出遮光層29(請參照第11人圖）。接著，在絕緣基板27 上形成樹脂層，以在穿透區域中形成紅色層，並製形成在 穿透區域6中的紅色層2 6 1 (請參照第1丨B圖）。順序地，在 絕緣基板2 7上形成樹脂層，以在反射區域中形成紅色層， 並製形成在反射區域5中的紅色層2 6 2 (請參照第11 C圖）。 相似地，形成在穿透區域中的綠色層，在反射區域中 的綠色層，在穿透區域中的藍色層，在反射區域中的藍色

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層’且在緣基板27上以濺鍍方法形成ιτ〇 25。各個樹脂· 層的膜厚可由改隻對應樹脂層的膜厚而調整。因此，可形 成由彼此不同之&脂層製成且具有彼此不同膜厚的彩色 層，以對應至各個區域和各個色彩。在反射區域5和穿透· 區域6之間界面的附近形成遮光層2 9，對應各個色彩供二 · 個區域，即使在此一區域形成於反射區域5和穿透區域6之 間界面的情況下，避免因為製形樹脂層以定義彩色層之操 作中之變化，而經由任何彩色層不存在的區域漏光。本發 明之半穿透式液晶顯示裝置，可架構成具有遮光層29，形 成於晝素之反射區域和穿透區域之間界面的附近（在本發 明中，表示色彩彼此不同的畫素為獨立的畫素處理）。此1瞻 因半穿透式液晶顯示裝置一般在晝素之間不具有遮光層， 以在裝置中提供顯示亮度高於其他需求的偏好。 第1 2 A至1 2 C圖係顯示半穿透式液晶顯示裝置之相對基 板1 2之剖面圖，顯示相對基板的另一種製造步驟。

首先，於構成相對基板12的絕緣基板27上形成紅色第 一樹脂層，並製形成在反射區域5和穿透區域6中的第_紅 色層263 (請參照第12A圖）。接著，在絕緣基板27上形成紅 色第二樹脂層，並製形成在反射區域5和穿透區域6中的第 二紅色層264 (請參照第12B圖）。因此，，在對應於紅色的反 射區域5中，形成第一紅色層2 6 3，而在對應於紅色的穿透 區域6中，形成由第一紅色層263和第二紅色層264組成的 疊合膜。所以，對應於紅色的穿透區域之顏色，由第一紅 色層2 6 3和第二紅色層2 6 4決定。相似地’形成在穿透區域

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第22頁 552457 五、發明說明（18) 中的綠色層，在反射區域中的綠色層，在穿透區域中的藍 色層，在反射區域中的藍色層，且在絕緣基板27上以濺鍍 方法形成I TO 2 5。各個樹脂層的膜厚可由改變對應樹脂層 的膜厚而調整。 第1 3A至1 3C圖係顯示半穿透式液晶顯示裝置之相對基 板1 2之剖面圖，顯示相對基板的又另一種製造步驟。 首先，例如，於絕緣基板27上形成紅色第一樹脂層， 並製形成在對應於紅色之穿透區域6中的第一紅色層 263 (請參照第12A圖）。接著，在絕緣基板27上形成紅色第 二樹脂層，並製形成在對赢於紅色之反射區域5和穿透區 域6二者中的第二紅色層264(請參照第ΐ3β圖）。因此，在 對應於紅色的穿透區域6中，形成由第一紅色層263和第二 紅色層2 6 4組成的疊合膜，而在對應於紅色的反射區域5 中，形成第一紅色層2 6 3。所以，對應於紅色的穿透區域 之顏色，由第一紅色層263和第二紅色層264決定。相似 地，形成在穿透區域中的綠色層，在反射區域中的綠色 層，在穿透區域中的藍色層，在反射區域中的藍色層，且 在絕緣基板27上以濺鍍方法形成ΙΤ〇 25。各個樹脂層的膜 厚可由改變對應樹脂層的膜厚而調整。 雖然相對基板根據第1 2Α至1 2C圖和第1 3Α至1 3C圖中所 示之製造步驟而製造，且不包括遮光層，相對基板可具有 遮光層成於其中。然而，即使在遮光層不形成於相對基板 中的情況下’永遠不會因為製形樹脂層以定義彩色層之操 作中之變化，而形成位在反射區域和穿透區域之間界面，

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第23頁 552457 五、發明說明（19) 且不具有彩色層於其上的區域。 [第二實施例] 第1 4圖所示為在本發明第二實施例中之半穿透式液晶 顯示裝置之部份剖面圖，並顯示在扭轉角度=6 〇度的情況 下該裝置之架構。如參照第9圖中所說明之第一實施例， 本實施例之半穿透式液晶顯示裝置包括TFT基板π，相對 基板12，相對TFT基板11放置，液晶層13，插置於TFT基板 11與相對基板1 2之間，且進一步地，在裝置的顯示單元 (亦即畫素）中，定義反射區域5和穿透區域6。第1 4圖中所 示之架構不同於第9圖中者，為根據第5圖中所示之液晶層 的最佳厚度，在反射區域5中的液晶層之膜厚dr設定為2. 〇 微米’而在穿透區域6中的液晶層之膜厚df設定為2· 8微 米。此外，為了設定液晶層的膜厚成上述數值，使在反射 區域5中之彩色層的膜厚，比在穿透區域6中之彩色層的膜 厚之彩色層的膜厚，更薄1 · 2微米。TFT基板Π和相對基板 12的製造步驟與第10A至10E圖和第11A至11D圖之說明的解 釋相同，因此在此省略其說明。 應提出雖然在液晶分子扭轉於6 〇度的情況下的裝置之 穿透率，降低至比在液晶分子杻轉於〇度的情況下更大的 程度’且明確地’低至50至75%，黑色的呈現，增加由具 有此穿透率之裝置的顯示之觀察對比。而且，即使當裝置 的顯示表面自相對於垂直顯示表面的方向傾斜的位i觀 時，因在TFT基板和相對基板的表面上的液晶分子相於、 彼此扭轉至某個角度，補償了液晶分子的折射率非等向

552457 五、發明說明（20) 性，且使色彩漂移變小。另一方面，在液晶分子扭轉在0 度的角度的情況下，在裝置中得到高穿透度，亦即1 0 0%穿 透率。然而，黑色的呈現，減少由具有此穿透率之裝置的 顯示之觀察對比，且進一步地使色彩漂移變大。 [第三實施例] 本發明之第三實施例採用和第二實施例中相同的液晶 分子架構，亦即扭轉在6 0度的角度。然而，在第三實施例 中，在反射區域5和穿透區域6中之彩色層的膜厚之間的差 別，以形成一穿透用有機絕緣膜而在穿透區域中具有1. 7 微米的膜厚，降低至0 · 5微米。當在反射區域5和穿透區域 6中之彩色層的膜厚之間的差別增加至h 2微米，且在反射 區域和穿透區域之間彩色層的段差位在取代穿透區域6之 一側上的位置時，在反射區域5中液晶層的厚度變成〇 · 8微 米，而在穿透區域6中液晶層的厚度變成4. 〇微米，因而經 由具有4 · 0微米厚度的液晶層，而改變所要顯示之影像的 顏色。所以，降低在反射區域和穿透區域中之彩色層的膜 厚之間的差別，使其可抑制影像色彩的改變，而在裝置的 顯示上顯示較佳的影像。 第1 5圖所示為在第三實施例中之半穿透式液晶顯示裝 置之部伤剖面圖。如在第一和二實施例中的情況，各自參 照第9圖和第1 4圖作說明，本實施例之半穿透式液晶顯示 裝置包括TFT基板11，相對基板12，相對TFT基板n放置， 液晶層13，插置於TFT基板U與相對基板12之間，以及進 步地，在衣置的各個顯示單元中定義反射區域5和穿透 552457 五、發明說明（21) 區域6。雖然第三實施例的架構中，在反射區域5中之液晶 層膜厚dr設定為2. 0微米，而在穿透區域6中之液晶層膜厚 d f設定為2. 8微米，類似於第1 4圖中所示。然而’在第1 5 圖中所示之架構不同於第14圖中所示，在於在第丨5圖中所 示之在穿透區域6中的穿透用有機絕緣膜之膜厚以0設定為 1.7微米，而在第14圖中所示之在穿透區域6中的穿透用有 機絕緣膜之膜厚d f 0設定為〇微米。如前所述，第三實施例 架構成使在反射區域5中之液晶層膜厚，比在穿透區域6中 較厚0 · 5微米，以降低在反射區域5和穿透區域6中之彩色 層的膜厚之間的差別至0 . 5微米。 ' 第16A至16D圖係顯示第15圖中所示的半穿透式液晶顯 示裝置之TFT基板11的剖面圖，顯示TFT基板的製造步驟。 首先，在絕緣基板1 4上形成閘極電極11 6，且接著沈 積絕緣保護膜1 5。在絕緣保護膜1 5上形成汲極電極2 1 6， 半導體層316，和源極電極416，藉以形成TFT 16作為開關 元件。形成鈍化膜21以覆蓋TFT 16(請參照第16A圖）。在 此步驟之後，透明電極不形成於鈍化膜2 1，此架構不同於 第10A圖中所示。根據類似於第1〇b圖中所示的步驟，在反 射區域5中的鈍化膜21上形成反射用之第一有機絕緣膜 11 7 ’並燒結成成有機絕緣膜的圓滑角落部份（請參照第 1 6B圖）°其次’由有機樹脂製成的絕緣膜塗佈在反射用之 第一有機絕緣膜11 7上，以具有平滑凹凸形狀，且接著曝 光顯影。之後，絕緣膜燒結以構成反射用之第二有機絕緣 膜217。而且，形成接觸孔22穿透反射用之第二有機絕緣

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第26頁 552457 五、發明說明（22) 膜217 ’而到達源極電極416(請參照第16C圖）。IT〇 19以 錢鑛方法僅形成於穿透用有機絕緣膜丨〇上。另外，作為障 礙金屬的鉬和作為反射金屬的鋁各被順序地沈積至不小於 100奈米之膜厚，不小於2〇〇奈米較佳。而且，以濕式蝕刻 一併移除在穿透區域6中的鋁和鉬，而形成在反射區域5中 的反射電極1 8 (請參照第1 6D圖）。提出相對基板1 2可以在 第一實施例中所採用和第1 〇Α至1 0Ε圖與第11Α至11 D圖所示 之相同步驟製造。 · 應提出雖然液晶顯示裝置在上述實施例中舉例為操作 在正常白模式，本發明不限於正常白液晶顯示裝置。明可 應用至操作在正常黑模式之液晶顯示裝置，定義其模式使 得電壓不施加在相對基板與反射區域六穿透區域二者以使 分子昇起而顯示”黑色”，且在其間施加電壓以使液晶分子 躺下平行於基板的表面時而顯示"白色。正常黑液晶包括 垂直向（VA)液晶。VA液晶為一垂直配向液晶，定義成使得 液晶分子在電壓不施加至其上的情況下垂直地排列，且使 其在電壓施加至其上的情況下水平地躺下建“液晶使得液 晶分子扭轉在0度的角度，且在反射區域5中的液晶層厚度 設定至約2· 0微米，而進一步地，在穿透區域6中的液晶層 厚度設定至約4 · 0微米，以使自穿透辱域中射出的光之強 ^ 度最大化。 在反射區域5和穿透區域6中的液晶層厚度各自設定至 對應值（例如，在第3圖和第5圖中所示），以使自對應區域 中射出的光之強度最大化，且該厚度係假設液晶具有

552457 五、發明說明（23) 0· 086之雙折射率（△!! = 〇· 〇86)。所以，因自對應區域中射 出的光之強度’由雙折射率（△ n )和在對應區域中之液晶 層的厚度決定，對應至自對應區域中射出的光之最大強度 之在對應區域中之液晶層的厚度，隨雙折射率而變化。 [第四實施例]

定義為反射電極18之表面與第9圖中所示之鈍化層21 之間的距離之高度drO，由穿透電極19，反射用第一有機 絕緣膜117，反射用第二有機絕緣膜217，和反射電極18的 膜厚所決疋。定義為穿透電極19之表面與鈍化層21之間的 距離之高度dfO，由穿透電極19的膜厚所決定。

此外，有效地反射在垂直於反射器的方向上入射在反 射電極上的光之反射電極的最佳表面形狀，可以反射用第 一有機絕緣膜11 7與反射用第二有機絕緣膜2 1 7的膜厚加以 调整。第1 7圖係顯示反射率和反射角度之間的關係圖，其 疋義於第7 A和7 B圖中，隨著反射用之第一有機絕緣膜丨工7 和反射用之第二有機絕緣膜217之膜厚而變化。以” a(x， Y)’’至’’ e(X，γ)’’表示圖式，而，，χ”表示反射用之第一有機 絕緣膜1 17之膜厚，且，’γ”表示反射用之第二有機絕緣膜 217之膜厚。例如，圖式” a(x，Υ)”表示在反射用之第一有 機絕緣膜11 7之膜厚為2 · 〇微米，且反射用之第二有機絕緣 膜2 1 7之膜厚為〇 · 8微米的情況下，反射率和反射角度之間 的關係圖。 σ月再參照第8 B圖，假設突起形狀3 3的線性部份之中 在見度方向上之間的距離L為常數。在此假設下，當

552457 五、發明說明（24)

表示反射電極之凹凸的段差之高度△ D小時，在反射電極 上的特定反射增加，而在垂直於反射器的相同方向上之反 射減少。另一方面，當AD大時，在反射電極上的反射角 度變得太大，且因此在垂直於反射器的相同方向上之反射 減少。所以，假設存在著表示反射電極之凹凸的段差之高 度AD，且最佳適於有效地反射以垂直於反射器的方向入 射在反射電極上的光。基於此假設，使反射用之第一有機 絕緣膜11 7和反射用之第二有機絕緣膜2 1 7之膜厚變化，且 接著，評估反射率與表示反射電極之凹凸的段差之高度八 D之間的關係。在此情況下，使反射率等於當定義在第7 a 和7 B圖中的反射角為〇度時所使用的數值。由評估所得到 的結果示於第1 8圖中。該結果表示，當表示反射電極之凹 凸的段差之南度AD在0·5至1.0微米的範圍時，反射率變 成最大。 、 接著，當使反射用之第一有機絕緣膜丨丨7和反射用之 第二有機絕緣膜2 1 7之膜厚變化時，評估使表示反射電極 之凹凸的差在〇 · 5至1 · 0微米的範圍之製程條件。由估 所得到的結果示於第19圖中。該結果表反 第一有機絕緣膜1丨7和反射用之第二有機絕緣膜2丨7之膜厚 厚時，表示反射電極之凹凸的段差之高度^卩亦變大，且 當使反射用之第一有機絕緣膜117之獏厚厚時，也需要使 反射用之第二有機絕緣膜2丨7之膜厚變厚。 然後，坪估反射用之絕緣膜的膜厚與反射率的關係， 其厚度與反射率係由反射用《第一有機絕緣膜ιΐ7和反射

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用之第二有機絕緣膜217之膜晟斛也6 膜的表面具有凹凸形狀，以平均。因反射用之絕緣 :=和7B圖中的反射角為◦度的情:所其= 的結果示於第2。圖，。如可由第’率。 見’=用之絕緣膜的膜厚為15微米時，反射率中飽所 :反=:ί ”之絕緣膜的膜厚不小於2· 0微米，以確 保反射率飽和在咼準位的情況。 罐 如此：行的評估表示，& 了有效地反射以垂直方向入 Λ在反^ ι ^ ’α使反射用之絕㈣的膜厚*小於1. 试米，+且不小於2. 〇微米較佳，而表示反射電極之凹凸的 段差之高度△0在〇· 5至1· 〇微米的範圍較佳。 [第五實施例] 的評估所得到的結果，以微 穿透之表面的高度差別，與 色層之膜厚的差別’如何隨 第1表中。在此情況下，第9 考慮由第四實施例中實行 米為單位，模擬反射電極1 8與 反射用之彩色層與穿透用之彩 著扭轉角度Φ而變化，並示於 圖中所示的情況，因可使穿透率變大，假設其中不形成穿 透用之有機絕緣膜。在此情況下，使用〇· 〇86之雙折射率 (△!! = 0· 086 )。液晶層厚度之間的差別，意謂在穿透區域 和反射區域中的液晶層膜厚之間的差別，且在穿透區域和 反射區域中的液晶層膜厚之間的差別，亦貢獻奚浪晶層厚

度之間的差別。在此情況下，假設在穿透區域中的液晶層 厚度比在反射區域中的液晶層厚度厚的情形。理由如下。 入射在反射區域上的光，經由對應的彩色層向前旅向後行

第30頁 552457 五、發明說明（26) 進，亦即穿透其二次。因此，為了使在反射區域的色彩 現範圍與在穿透區域中彼此重合，使在反射區域中的液日 層厚度比在穿透區域中薄。而且，雖然在反射區域中反: 的膜厚，在第9圖中的說明假設為零，此情況假設該膜 為0. 3 k米。使反射用之有機絕緣膜之二個膜厚對應至各 個扭轉角度的理由，是反射電極的反射特性隨著其&膜厚而 變化，且在二個區域中的彩色層臈厚之間的差別亦因此變 化。例如，在55度杻轉角度的情況下，雖然使反射用之 機絕緣膜之膜厚為2. 2微米’以使對應的反射率足夠高， 但會造成由二區域中彩色層的段差高度變大的問題目反 地，當使反射用之有機絕緣膜之膜厚為κ 7微米時，雖然 在二個區域中的彩色層膜厚之間的差別可有利地使其變、 小，且進一步地反射率可近似地使其變高，反射率^有些 許降低而低於期望值的可能性。 第1表 扭轉 角度 在穿透區 域中液晶 層的膜厚 (微米） 在反射區 域中液晶 層的膜厚 (微米） 液晶層的 厚度差別 (微米） 在反射區 域中反射 電極的膜 厚(微米） 反射用之 有機絕緣 膜的膜厚 (微米） 彩色層的 膜厚的差 別(微米） 55度 2.7 1.7 1.0 0.3 2.2 1.5 2.7 1.7 1.0 0.3 17 1.0 40度 〇度 --- 1.5 1.3 0.3 卜2.2 1.2 2.8 --- 1.5 卜1.3 0.3 1.7 0.7 1.4 1.5 0.3 ， 22 1.0 IIlCl 1.4 1.5 0.3 1.7 0.5 在本發明中，令反射用之絕緣膜的膜厚，當反射光入 射在其上且使穿透用之有機絕緣膜的膜厚為零時，使得反 射器展現最大的效率。在此同時，調整在穿透區域和反射

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第31頁 552457 五、發明說明（27) 區域中的液晶層厚度，使得自裝置射出的光 大。如可由熟知此技術者所了解，藉由變化 膜和在反射區域中彩色層的膜厚，以及穿透 在穿透區域中彩色層的膜厚，調整在反射區 厚度，藉以用簡化的方式，提供一種具有明 透式液晶顯示裝置。此外，因有機絕緣膜不 存在，裝置的穿透率對應地增加。 然而，在有機絕緣膜不在穿透區域中存 在穿透區域和反射區域中的彩色層膜厚之間 加。為了使在穿透區域和反射區域中的彩色 差別變小，穿透區域可具有包括有機絕緣膜 絕緣膜。如上所述，藉由變化穿透用之絕緣 域中彩色層的膜厚，調整在反射區域中的液 而用簡化的方式，提供一種具有明亮顯示的 顯示裝置。此外，因可使在反射區域和穿透 層膜厚之間的差別變小，亦即，在特定的範 T F T基板之反射區域和穿透區域之間的界面， 向上，由相對基板之反射區域和穿透區域中 界面所取代，可抑制裝置的色彩變化在容許 如至目前所述，本發明之液晶顯示裝置 導線’形成於第一基板上，而彼此在縱向和 叉，複數個晝素’由分割在第一基板上的顯 複數條導線所定義；一反射區域，位在所有 射用來自顯示平面的光；一穿透區域，用以 之強度變成最 反射用之絕緣 用之絕緣膜和 域中的液晶層 亮顯示的半穿 在穿透區域中 在的情形下， 的差別可能增 層膜厚之間的 形成於其中的 膜和在穿透區 晶層厚度，因 半穿透式液晶 區域中的彩色 圍内，即使當 在平面的方 彩色層之間的 的範圍内。 包括：複數條 橫向方向上交 示區域之該等 的晝素中，反 谷5午來自位在

7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第32頁 552457 五、發明說明（28) 複數個畫素參照第一基板之對面的背光之光線經由其穿 透；一反射用之絕緣膜和其上之反射電極，二者形成於第 一基板上反射區域中；一穿透電極，形成於第一基板上穿 透區域中；一第二基板，相對於該第一基板放置；一反射 用之彩色層’形成於該第二基板上對應於該反射區域的位 置上；一穿透用之彩色層，形成於該第二基板上對應於該 穿透區域的位置上；一共電極，形成以覆蓋該反射用之彩 色層與該穿透用之彩色層；以及一液晶層，插置於該第一 基板與該第二基板之間。 口 如上所架構之本發明的液晶顯示裝置，特點為在液晶 單元之特定雙折射率的情況下相對於各個扭轉角度，使得 插置於反射電極和反射用之彩色層的表面之間，且位在對 應至射區域的液晶層之厚度，與插置於穿透電極和穿透 用，杉色層的表面之間，且位在對應至穿透區域的液晶層 =厚度，具有對應值以使反射區域的反射率和 穿透率最大化。 如上所架構之本發明的半穿透式 可相對於液晶分子的各個扭轉角度， 和穿透區域的穿透率二者皆最大&。 液晶顯示袋置，使其 使反射區域的反射率

雖然本發明已以較佳眚 限定太菸昍,, 佳灵化例揭絡，如上，然其並非用 ^ ^ . , 《又β有 在不脫離本發明之精 和犯圍，當可作些許 乂乃之揹 範圍者相接蚪夕由4 *文動與/閏倚’因此本發明之保 圍j後附之巾請專利範圍所界定者為準。 本發明之上述及直他H 八他目的，特徵，和優點，將參照

552457 五、發明說明（29) 附圖式，對本發明作更詳細的說明 7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第34頁 552457 圖式簡單說明 =1圖所不為習知半穿透SLCI)裝置之平面圖； 「第2圖係顯示習知半穿透式LCD裝置之反射區域與穿透 區域之剖面圖； 第3圖係顯不在扭轉角度0 =0度的情況下，在穿透模 ’和反射核式中’液晶層的厚度與射出光的強度之關係 第4圖所示為在單一畫素中之反射區域，穿透區域， 和各部份之極化狀態的示意圖； 第5圖所示為使反射率和穿透率最大化的液晶之扭轉 角度與液晶層之厚度之間的關係圖； 第6 A圖所示為入射光和射出光之間係的示意圖； 第6B圖所示為將反射電極放大之入射光和射出光之間 係的不意圖， 第7 A圖所示為光源，反射器，和觀察者之間位置關係 的示意圖； 第7B圖所示為觀察者感受到反射光最可能的情況之示 意圖； 第8 A圖係顯示習知凹凸圖案的平面圖； 第8B圖係顯示取自第8A圖中之X-X’線的剖面圖； 第9圖所示為在第一實施例中之半穿透式LCD裝置之部 | 份剖面圖； 第10A至10E圖係顯示在第一實施例中，製造第一基板 之製程的剖面圖， 第1 1 A至1 1 D圖係顯示在第一實施例中，製造第二基板

552457 圖式簡單說明 之製程的剖面圖； 第12A至12C圖係顯示在第一實施例中，製造第二基板 之另一製程的剖面圖； 第1 3A至1 3C圖係顯示在第一實施例中，製造第二基板 之又另一製程的剖面圖； 第14圖所示為在第二實施例中之半穿透式LCD裝置之 部份剖面圖； 第15圖所示為在第三實施例中之半穿透式LCD裝置之 部份剖面圖； 第16A至16D圖係顯示在第三實施例中，製造第一基板 之製程的剖面圖； 第1 7圖係顯示反射角度和反射率之間如何隨著構成反 射用之絕緣膜的反射用之第一有機絕緣膜之膜厚而變化之 關係圖； 第1 8圖係顯示在第四實施例中，反射用之有機絕緣膜 的凹凸段差與反射率之間的關係圖； 第1 9圖係顯示反射用之第一有機絕緣膜之膜厚與反射 用之有機絕緣膜的凹凸段差之間的關係圖；以及 第2 0圖係顯示在第四實施例中，反射用之有機絕緣膜 之膜厚與反射率之間的關係圖。 ，

•，體 線晶 導電 極膜 閘薄 2 4 7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第36頁 552457 圖式簡單說明 5〜 反射區域； 6〜 穿透區域， 7〜 透明電極； 8〜 絕緣層； 9〜 反射器； 10、 '"反射電極； 1 1〜TFT基板； 12 - i相對基板； 1 3〜液晶層； 14， ^絕緣基板； 15^ i絕緣保護膜； 16 〜TFT ； 17 - i有機絕緣膜； 18、 -反射電極； 1 9〜透明電極； 21 - -鈍化膜； 22 - -接觸孔； 25 - -透明電極； 26， ^彩色層； 27 - -絕緣基板； 28〜背光； 2 9〜遮光層； 32 - -反射器； 33， -凸出圖案； 34 - ^第二絕緣膜； 35， -反射電極； 116 〜閘極電極； 117 〜第一有機絕緣 120 〜光學補償器； 123 〜偏光片； 216 〜汲極電極； 217 〜第二有機絕緣 220 〜光學補償器； 223 〜偏光片； 261 〜紅色層； 262 〜紅色層； 263 〜第一紅色層； 264 〜第二紅色層； 316 〜半導體層； 416 〜源極電極， L i〜入射光； Lr - ^反射光； P〜 觀察者； S〜 光源。 <1

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Claims (1)

1. 夂、申請專利範圍 一基板上，各個畫素電 ，以及一構成穿透區域 1. 一種液晶顯示裝置包括： 複數個書辛雷搞 略 一系尾極，形成於一第 極具有一構成反射區域之反射電極 之透明電極； 反射用之絕緣膜，插置於該反射電極盥該第〆基板 之間； ~ 一第二基板，相對於該第一基板放置； 一反射用之彩色層，形成於該第二基板上，且置於對· 應於遠反射區域的位置上· 一穿透用之彩色層，形成於該第二基板上，且置於對 應於該穿透區域的位置上； 一共電極’形成以覆蓋該反射用之彩色層與該穿透用 之彩色層；以及 一液晶層’插置於該第一基板與該第二基板之間； 該液晶顯示裝置進一步建構成使得對應於該反射區域 之液晶層的厚度，與對應於該穿透區域之液晶層的厚度， 使得在該反射區域中之反射率和在該穿透區域中之穿透率 對應於液晶分子之個別扭轉角度最大化。

   2.如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示裝置，其中 建構對應於該反射區域的液晶層的該厚度，與對應於該穿 f區域的液晶層的該厚度，使得該反射區域的液晶層和該 穿透區域的液晶層的該等厚度，等於在扭轉角度=72度的 情況，且對應於該扭轉角度自72度減少至〇度，由對應於 該反射區域的液晶層的該厚度，減自對應於該穿透區域的

   7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第38頁 552457 六、申請專利範圍 液晶層的該厚度所計算的差別增加，而使對應於該反射區 域的液晶層的該厚度，在該扭轉角度=〇變成近似於對應於 該穿透區域的液晶層的該厚度之一半。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中 建構對應於該反射區域的液晶層的該厚度，與對應於該穿 透區域的液晶層的該厚度，使得在扭轉角度小於72度的情 況，假設對應於該反射區域的液晶層和該穿透區域的液晶 層的該等厚度各自為d r，d f，d r和d f之間的關係以 dr>di，2·9微米2dr>2.7微米，以及1.5微米$df<2.7微 米表示。 4·如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示裝置，其中 5亥反射電極之表面的高度，與該透明電極之表面的咼度彼 此不同，且該反射用之彩色層的膜厚與該穿透用之彩色層 的膜厚彼此不同。 ^ 5·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中 違反射電極之表面的高度，與該透明電極之表面的高度之 間的差別’係由該反射用之絕緣膜的膜厚和該反射電極的 膜厚之總膜厚，與該透明電極的膜厚和形成於該透明電極 和該第一基板之間作為該透明電極之下側層的絕緣膜之膜 厚的總膜厚之間的差別所決定。 6.如申請專利範圍第5項所述之液晶顯承裝置，其中 該反射用之絕緣膜的膜厚，大於該穿透用之絕緣膜的膜 厚，且該反射用之彩色層的膜厚，小於該穿透用之彩色層 的膜厚。

   7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第39頁 552457 六、申請專利範圍 7·如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中 該穿透用之絕緣膜係僅由一有機膜構成。 8 ·如申凊專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中 該反射用之絕緣膜的膜厚，大於該穿透用之絕緣膜的膜 厚’且該反射用之彩色層的膜厚，大於該穿透用之彩色層 的膜厚。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中 該反射電極具有凹凸形狀在其表面上，且該凹凸形狀具有 大於或等於0 · 5微米且小於或等於丨微米之段差。 1 0 ·如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中 ，反射用之絕緣膜包括一為複數個凸起之形狀的反射用之 第一有機絕，膜，以及一覆蓋該反射用之第一有機絕緣膜 的反射用之第二有機絕緣膜，且以使該反射用之第二有機 絕緣膜跟隨該形成為複數個凸起之形狀的反射用之第一有 機絕緣膜^的形狀，而形成該形，狀。 1 ! · 一…種液晶顯示裝置的製造方法，包括下列步驟： 形成複數條彼此交叉的導線，且在一第一基板上縱向 地和橫向地導技 數個圭素· 而在該第一基板上分割一顯示區域成複 線和數ίίί形成第-絕緣膜，，覆蓋該等複數條導 光之等複數個畫素中反射用來自顯示表面的 於該等複數和容許來自置於對應該第—基板之相反 旦素之背光之一穿透區域，且接著，在該第 IMS 7〇61-53l4-PF(Nl)Ahddub.

   552457 六、申請專利範圍 . 一絕緣膜上對應於該反射區域形成一反射用之絕緣膜’ 形成一反射電極於該反射用之絕緣膜上； 在該第一絕緣膜上對應於該穿透區域形成一透明電 極， 在該第二基板上形成一反射用之彩色層和一穿透$之 彩色層，以各自地對應該反射區域和該穿透區域； 形成一共電極以覆蓋該反射用之彩色層和該穿透用之 彩色層； 放置該第二基板相對於該第一基板；以及

   插置一液晶層於該第一基板與該第二基板之間； 該方法進一步建構成使得該液晶層對應於該反射區域 和該穿透區域之厚度彼此不同，且對應於液晶分子的個別 扭轉角 層之表 與該穿 反射區 12 造方法 反射區 上，且 13 造方法 二絕緣 緣膜為

   度，令插置於該反射電極之表面與該反射用之彩（ 面之間的液晶層厚度’與插置於該透明電極之表€ 透用之彩色層之表面之間的液晶層厚度，使得在^ 域中之反射率和在該穿透區域中之穿透率最大化 •如申請專利範圍第1 1項所述之液晶顯示裝置的製 ’其中形成該反射用之絕緣膜的步驟，係對廣、於3 域以選擇性地疊合一第二絕緣膜於該第一絕5膜β 疊合一第三絕緣膜於該第二絕緣膜上而實行了、 •如申請專利範圍第12項所述之液晶顯/裝汀置的製 ，其中形成該第一絕緣膜為一非有機絕緣膜，該^ 膜為一具有複數個凸起之有機絕緣獏，且該 =< 一平坦之有機絕緣膜。 Μ 一

   况457 -一— 六、申請專利範圍 ^— -------— 造方法/進申一明并專利範園第11項所述之液晶顯示裝置的製 之彩色層的；is在形成該反射用之彩色層與該穿透1 區域之鬥沾田’形成遮光層在該反射區域與該穿透 匕％ <间的界面之 is i , 附近於該第二基板上的步驟。 、告方· σ清專利範園第1 1項所述之液晶顯示裝置的製 ^'，其中形成該反射用之彩色層與該穿透用之彩色層 的步驟，包括下列步騍·· 一在忒第二基板上，在對應於該反射區域和該穿透區域 二者的位置上，形成一第一彩色層；以及 在該第一彩色層上形成一第二彩色層，以使/彩色層 包括該第一彩色層與該第二彩色層，構成一選自該反^用 之彩色層與該穿透用之彩色層，而對應於該反射用=衫色 層與該穿透用之彩色層之較厚者，旅使僅由該第二彩^】 構成之彩色層，構成一選自該反射用之彩色層與=【彩色 之彩色層，而對應於該反射用之彩色層與該寶透 層之較薄者。 d裝置的製 16·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯/用之彩色層 造方法，其中形成該反射用之彩色層與戎穿透 的步驟，包括下列步驟： 參色層，以對 在該第二基板上，選擇性地形成二第〆^棘厚者；以 應於該反射用之彩色層與該穿透用之彩色層之 及 、掛應至該反射 在該第二基板上形成一第二彩色f成以矣中/彩色層 區域與該穿透區域，而覆蓋該第一如9

   7061-5314-PF(Nl)Ahddub.ptd 第42頁 552457 六、申請專利範圍 包括該第一彩色層與該第二彩色層，構成一選自該反射用 之彩色層與該穿透用之彩色層，而對應於該反射用之彩色 層與該穿透用之彩色層之較厚者，並使僅由該第一彩色層 構成之彩色層，構成一選自該反射用之彩色層與該穿透用 之彩色層，而對應於該反射用之彩色層與該穿透用之彩色 層之較薄者。

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