液晶显示器的制作方法

专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器。特别是，本发明涉及一种用几乎水平于基板的电 场来改变液晶分子的对齐方式从而对其进行驱动的液晶显示器。
背景技术：
显示器包括自发光显示器和非发光显示器。液晶显示器是最具代表性的非 发光显示器。液晶显示器中的液晶的驱动方法包括垂直电场型和水平电场型， 在垂直电场型中电压被垂直地加到基板上，而在水平电场型中所加电压几乎平 行于基板。
近年来，液晶显示器吸引了许多人的注意，其中施加电压以在水平方向上 (平行于基板的方向)产生一电场，并且液晶分子平行于基板平面而旋转以使 来自背光源的光透射或不透射，由此显示一图像(例如，参照专利文献h公
开的日本专利申请第H9-105918号；以及非专利文献1: "Ultra-FFSTFT-LCD with Super Image Quality and Fast Response Time" ， 2001 SID，第484-487页)。
垂直电场型和水平电场型都有优点和缺点。例如，与垂直电场型(以TN 型为典型)相比，水平电场型具有宽视角、高对比度、高灰度显示等特点，并 且被用作监视器或电视机。这些类型的液晶显示器共存于液晶领域，并且已开 发出许多产品。另外，用于水平电场型的液晶材料和用于垂直电场型的液晶材 料都已被开发出来，并且根据所加电压的方向而具有不同的材料特点。
此外，水平电场液晶显示器包括IPS (面内切换)型和FFS (边缘区域切 换)型。在IPS型中，具有梳形或狭缝的像素电极以及具有梳形或狭缝的公共 电极是交替排列的，并且在像素电极和公共电极之间产生了几乎平行于基板的 电场，由此驱动液晶显示器。另一方面，在FFS类型中，具有梳形或狭缝的像 素电极被安排在具有平面形状的公共电极之上，并且全部形成于像素部分中。 在像素电极和公共电极之间产生几乎平行于基板的电场，由此驱动液晶显示器o
在此类液晶显示器中，优点在于视角很宽并且与观看显示屏的角度有关的 色移很低，该液晶显示器可有效用于电视机的显示部分中。
透射型液晶显示器利用来自背光源的光，其问题在于，尽管在暗室中很容 易观看显示图像，但在阳光下不容易观看显示图像。特别是，这个问题极大地 影响了通常用在户外的电子设备，比如照相机、移动信息终端、或移动电话。
因此，期望开发一种在室内和室外都能显示很好的图像并具有宽视角的液 晶显示器。

发明内容
本发明的目的是提供这样一种液晶显示器，它的视角很宽并且与观看显示 屏的视角有关的色移很小，而且在室内和室外都能显示良好观赏识别的图像。
根据本发明的液晶显示器包括通过光的透射而进行显示的第一部分以及 通过光的反射而进行显示的第二部分。另外，液晶层包括液晶分子，当液晶元 件的两个电极之间产生电势差时液晶分子平行于电极平面即平行于基板而旋 转，该液晶元件被设置在液晶层的下方。
注意到，在本发明中，"平行于电极平面的旋转"包括由人眼无法识别的 偏差的平行旋转。换句话说，"平行于电极平面的旋转"也包括这样的旋转， 这种旋转主要包括平面方向上的矢量分量，但除了平面方向上的矢量分量以外 还包括一些法线方向上的矢量分量。
图18A-18C显示出在液晶层中平行于电极平面而旋转的液晶分子。当在液 晶层下方所设置的电极803和电极804之间产生了电势差时，液晶层801中所 包含的液晶分子802通过水平电场的影响而旋转。当液晶分子802旋转时，图 18A所示状态变为图18B所示状态，或者图18B所示状态变为图18A所示状 态。图18A和18B是横截面图。图18C中的箭头显示出从上方看到的旋转。
类似的是，图93A-93C显示出在液晶层中平行于电极平面而旋转的液晶分 子。当在液晶层下方所设置的电极9803和电极9805之间以及电极9804和电 极9805之间产生电势差时，液晶层9801中所包含的液晶分子9802通过水平 电场的影响而旋转。当液晶分子9802旋转时，图93A所示的状态变为图93B所示的状态，或者图93B所示的状态变为图93A所示的状态。图93A和93B 是横截面图。图93C中的箭头显示出从上方看到的旋转。
注意到，电极803和电极804的位置等不限于图18A-18C所示的那样。 类似的是，电极9803和电极9804的位置等不限于图93A-93C所示的那样。 在通过光的透射进行显示的第一部分中， 一对电极被设置在液晶层下方的 同一层中。或者，在第一部分中，液晶元件的两个电极被设置在液晶层的下方， 并且这些电极分别形成于不同的层中。这些电极中的一个电极充当反射器，或 者提供一反射器以与这些电极重叠，由此反射光线。在第二部分中，液晶元件 的两个电极被设置在液晶层的下方。这两个电极都是透光的，并且被设置在同 一层上，或者被设置在不同的层上且使绝缘层插入其间。
本发明的一个模式是一种液晶显示器，它包括液晶元件，该液晶元件包 括具有透光性的第一电极、具有透光性的第二电极以及设置在第一电极和第二 电极之上的液晶层；第一部分，在该第一部分中第一电极和第二电极被设置在 不同的层中且一绝缘层插入其间；以及第二部分，在该第二部分中第一电极和
第二电极被设置在绝缘层之上，此处在第一部分中液晶层与反射器重叠。 在本发明的结构中，反射器可以电连接到第二电极。
本发明的另一个模式是一种液晶显示器，它包括液晶元件，该液晶元件 包括第一电极、第二电极以及液晶层，该第一电极具有透光性，该第二电极包 括用于反射光线的第一导电层和具有透光性的第二导电层，该液晶层被设置在 第一电极和第二电极之上并且包括平行于第一电极平面而旋转的液晶分子；第
一部分，在该第一部分中第一电极和第二电极被设置在不同的层中且一绝缘层
插入其间；以及第二部分，在该第二部分中第一电极和第二电极被设置在绝缘
层之上。
本发明的另一个模式是一种液晶显示器，它包括在第一基板和第二基板之 间的液晶元件和反射器，其中液晶元件包括液晶层以及设置在液晶层和第一基
板之间的第一电极和第二电极；其中液晶层的一部分与反射器重叠，该反射器 被设置在第一电极和第二电极中的至少一个与第一基板之间。
在本发明的结构中，液晶层可以包括液晶分子，该液晶分子在第一电极和 第二电极之间产生电势差时会平行于基板平面而旋转。通过实现本发明，可以获得这样一种图像，它的视角很宽并且与观看显示 屏的角度有关的色移很小，该图像还能在室外阳光下以及暗室中(或夜间的室 外)被很好地被识别出。


在附图中
图1是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的横截面结构 的模式的视图2是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的结构的模式 的顶视图3是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的横截面结构 的模式的视图4是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的结构的模式 的顶视图5是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的横截面结构 的模式的视图6是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的结构的模式 的顶视图7是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的横截面结构 的模式的视图8是解释了根据本发明的液晶显示器中所包括的像素部分的结构的模式 的顶视图9是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图； 图IO是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图； 图11是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图； 图12是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图； 图13是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图； 图14是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图； 图15是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图；图16是解释了根据本发明的液晶显示器的像素部分的电路图17A和17B是各自解释了应用根据本发明的液晶显示器的一个模块的视
图18A-18C是各自解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图19A-19H是各自揭示了应用本发明的电子设备的一个模式的视图20是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图21是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图22是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图23是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图24是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图25是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图26是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图27是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图28是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图；图29是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图30是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图31是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图32是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图33是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图34是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图35是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图36是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图37是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图38是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图39是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图40是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图41是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图42是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图43是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图；图44是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图45是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图46是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图47是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图48是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图49是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图50是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图51是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图52是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图53是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图54是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图55是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图56是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图57是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图58是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图59是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图60是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图61是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图62是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图63是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图64是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图65是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图66是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图67是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图68是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图69是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图70是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图71是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图 图72是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视73是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图74是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图75是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图76是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图77是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图78是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图79是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图80是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图81是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图82是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图83是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图84是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图85是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图86是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图87是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图88是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图89是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图卯是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图91A-91D是各自解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图92A和92B是各自解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图93A-93C是各自解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图94是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图95是解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图96A和96B是各自解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视以及
图97A和97B是各自解释了根据本发明的液晶显示器的一个模式的视图；
具体实施例方式
在下文中，将描述本发明的一个模式。应该注意到，本发明可以按许多不同的模式来实现，本领域的技术人员很容易理解多个模式及其细节可以在不背 离本发明的目的和范围的情况下以多种方式进行修改。因此，本发明不应该被 解释成限于各实施方式的描述。
在本发明中，可应用的晶体管的类型是不受限的。因此，有可能应用利 用非单晶半导体膜的薄膜晶体管(TFT)，典型的非单晶半导体膜是非晶硅和多晶 硅；利用半导体基板或SOI基板的晶体管；MOS晶体管；结型晶体管或双极 晶体管；利用有机半导体或碳纳米管的晶体管；或其它晶体管。此外，在其上 排列晶体管的基板的类型是不受限的，并且晶体管可以被安排在单晶基板、SOI 基板、玻璃基板等之上。
在本发明中，"连接"也指"电连接"。相应地，在本发明所揭示的结构 中，能进行电连接的其它元件(比如开关、晶体管、电容器、电阻器、二极管 和其它元件)可以被安排在预定的相连的元件之间。
注意到，本发明中所示的开关可以是电开关或机械开关。即，任何开关只 要它能够控制电流则都是可以使用的，该开关可以是晶体管、二极管、或用于 将晶体管和二极管组合起来的逻辑电路。因此，在将晶体管用在开关的情况下，
其极性(导电类型)不受特别限制，因为该晶体管仅作为开关来操作。然而， 当期望截止状态电流很低时，最好使用其截止状态电流较低的极性的晶体管。 例如，带有LDD区域的晶体管、具有多栅极结构的晶体管等都具有很低的截 止状态电流。此外，当用作开关的晶体管的源极端的电势接近于低电势一侧电 源的电势(Vss、 Vgnd、 0V等)时，最好使用n沟道晶体管；并且当源极端的电 势接近于高电势一侧电源的电势(Vdd等)时，最好使用p沟道晶体管。这帮助 开关有效地操作，因为栅极-源极电压的绝对值可以增大。应该注意到，也可以 使用利用n沟道晶体管和p沟道晶体管的CMOS型开关。
如上所述，各类晶体管都可以被用作本发明的晶体管，晶体管可以形成于 各种基板之上。因此，用于驱动像素的所有电路都可以形成于玻璃基板、塑料 基板、单晶基板、SOI基板、或其它基板之上。或者，用于驱动像素的电路的 一部分可以形成于某一基板之上，而用于驱动像素的电路的另一部分则可以形 成于另一个基板之上。S卩，不要求用于驱动像素的所有电路都形成于同一基板 之上。例如，利用TFT在玻璃基板上形成像素排列和栅极线驱动器电路，在单晶基板上可以形成单线驱动器电路(或其部分)，然后，以这种方式形成的ic 芯片可以通过COG (玻璃上的芯片)而连接并且排列在玻璃基板上。或者，通 过使用TAB (条带自动结合)或印刷基板，便可以将IC芯片连接到玻璃基板。
(实施方式1)
参照图20，将描述根据本发明的液晶显示器的一个模式。液晶显示器具有 多个排列成矩阵的像素，图20示出了一个像素的横截面结构的一个模式。
如图20所示，液晶显示器包括通过光的反射进行显示的反射部分1001以 及通过光的透射进行显示的透射部分1002。在每一个部分中，提供了用作像素 电极的电极以及用作公共电极的电极。
用作像素电极的电极形成梳形或狭缝形。另一方面，用作公共电极的电极 形成平面形或者整个形成于像素部分中。然而，本发明并不限于此。
形成梳形或狭缝形并用作像素电极的那些电极之间的间距最好是2到8 pm， 3至lj 4 nm则更佳。
在用作像素电极的电极与用作公共电极的电极之间提供电压，由此产生一 电场。该电场包含平行于基板的许多分量。然后，液晶分子根据该电场在平行 于基板的平面内旋转。相应地，有可能控制光的透射率和反射率并且显示灰度。
当提供用作公共电极的多个电极时，较佳地，在绝缘层中开出一个接触孔， 或者使这些电极彼此重叠以便电连接公共电极。
另外，当用作显示电极的电极以及用作公共电极的电极被安排成在其间插 入一绝缘层时，在其间插入绝缘层而排列着电极的那一部分用作电容器。因此， 这一部分也用作一存储电容器以便存储图像信号。
通过光的反射进行显示的反射部分1001具有反射电极，借此光被反射以 进行显示。反射电极可以用作公共电极，或者，反射电极和公共电极可以被分 开提供。因此，反射电极可以被连接到将要为其提供电压的公共电极。然而， 当反射电极和公共电极被分开提供时，也有不提供电压的情况，或者提供另一 个电压。
通过光的透射进行显示的透射部分1002具有透射电极，借此光被透射以 进行显示。透射电极也可以用作公共电极，或者，透射电极和公共电极可以分开提供。因此，透射电极可以被连接到将要为其提供电压的公共电极。然而， 当透射电极和公共电极被分开提供时，也有不提供电压的情况，或者提供另一 个电压。另外，透射电极也可以用作像素电极。
接下来，将描述图20的结构。在反射部分1001中，液晶元件的电极10 和液晶元件的电极11彼此重叠，同时绝缘层13和绝缘层14插入其间。另外， 在透射部分1002中，液晶元件的电极10和液晶元件的电极12彼此重叠，同 时绝缘层14插入其间。
液晶元件的电极IO形成梳形，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12 全部形成于像素部分中。然而，本发明并不限于此。液晶元件的电极11和液 晶元件的电极12可以具有像狭缝或孔那样的间隙，或者可以形成梳形。
液晶元件的电极IO用作像素电极，液晶元件的电极11和液晶元件的电极 12用作公共电极。然而，本发明并不限于此。液晶元件的电极IO可以用作公 共电极，液晶元件的电极ll和液晶元件的电极12可以用作像素电极。
关于用作公共电极的每一个电极，较佳地，在绝缘层中开出一个接触孔以 便电连接这些电极。或者，使这些电极彼此重叠以便电连接这些电极。
利用能反射光的导电材料来形成液晶元件的电极11。因此，该电极用作反 射电极。另外，利用能透光的导电材料来形成液晶元件的电极12。因此，该电 极用作透射电极。
较佳地，利用能透光的导电材料来形成液晶元件的电极10。这是因为，电 极10可以透光，因此，可以对用于显示图像的那一部分有所贡献。注意到， 也可以用反射光的材料来形成液晶元件的电极10。在这种情况下，因为电极 IO反射光，所以透射部分1002也可以用作反射部分。
另外，当用作像素电极的电极(液晶元件的电极10)和用作公共电极的电 极(液晶元件的电极11和液晶元件的电极12)被安排成在其间插入一绝缘层 时，在其间插入绝缘层而排列着电极的那一部分用作一电容器。因此，这一部 分也可以用作存储电容器以便存储图像信号。
图83显示出这样一种状态，其中在图20的液晶元件的各电极之间施加电 场。在通过光的反射进行显示的反射部分1001中，当在液晶元件的电极10与 液晶元件的电极11之间产生电势差时，液晶层15中所包含的液晶分子(15a和15b)平行于液晶元件的电极IO和液晶元件的电极11的平面而旋转(即在平行 于基板的平面中旋转)，并且有可能控制穿过液晶层15的光的量。更准确地 讲，有可能控制光的偏振态，液晶分子(15a和15b)可以控制穿过基板外侧所设 置的偏振片的光的量。图83对应于图18A和93A。图83所示液晶分子(15a和 15b)以与图18A-18B和93A-93B所示的类似方式进行旋转。己从外部进入液晶 显示器的光穿过液晶层15，透射过液晶元件的电极10、绝缘层13和绝缘层14， 在液晶元件的电极11处发生反射，穿过绝缘层13、绝缘层14、液晶元件的电 极10以及液晶层15，并且从液晶显示器中发射出来。
因为绝缘层13和绝缘层14几乎没有折射率各向异性，所以即使当光穿过 绝缘层时偏振态也不改变。
另外，在通过光的透射进行显示的透射部分1002中，当在液晶元件的电 极10和液晶元件的电极12之间产生电势差时，液晶层15中所包含的液晶分 子(15c、 15d和15e)平行于液晶元件的电极10和液晶元件的电极12的平面而 旋转(即在平行于基板的平面中旋转)，并且有可能控制穿过液晶层15的光 的量。更准确地讲，有可能控制光的偏振态，并且液晶分子(15c、 15d和15e) 可以控制穿过在基板外侧所设置的偏振片的光的量。图83对应于图18A和 93A。图83中所示的液晶分子(15c、 15d和15e)以与图18A-18B和93A-93B类 似的方式进行旋转。已从背光源进入液晶显示器的光穿过液晶层15，并且从液 晶显示器中发射出来。
注意到，在通过光的反射进行显示的反射部分1001以及通过光的透射进 行显示的透射部分1002中，在光路中设置一滤色片，并且光变为期望颜色的 光。通过以这种方式将来自各像素的光组合起来，便可以显示一图像。
滤色片可以被设置在液晶层15之上所排列的对置电极之上、液晶元件的 电极10之上、或在绝缘层14之中、或在其中的一部分之中。
注意到，黑色矩阵也可以以与滤色片类似的方式进行设置。
在通过光的反射进行显示的反射部分1001中，光两次穿过液晶层15。换 句话说，外部光从对置基板一侧进入液晶层15，在液晶元件的电极11处进行 反射，再次进入液晶层15，并且被发射到对置基板之外；由此，光两次穿过液 晶层15。另一方面，在通过光的透射进行显示的透射部分1002中，光通过液晶元 件的电极12进入液晶层15，并且从对置基板发射出去。换句话说，光只穿过 液晶层15—次。
此处，因为液晶层15具有折射率各向异性，光的偏振态会根据光在液晶 层15中穿行的距离而变化。相应地，在一些情况下，图像无法被正确地显示。 因此，有必要调节光的偏振态。作为一种用于调节偏振态的方法，在通过光的 反射进行显示的反射部分1001中，液晶层15的厚度(所谓的单元间距)可以 变得较薄使得当光两次穿过时该距离变得不太长。
因为绝缘层B和绝缘层14几乎没有折射率各向异性，所以即使当光穿过 绝缘层时偏振态也不改变。因此，绝缘层13和绝缘层14的存在或厚度对偏振 态没有很大的影响。
为了使液晶层15的厚度(所谓的单元间隙)变薄，可以安排一个用于调 节厚度的膜。在图20中，绝缘层13对应于该层。换句话说，在通过光的反射 进行显示的反射部分1001中，绝缘层13是这样一层，设置它是为了调节液晶 层的厚度。通过提供绝缘层13，反射部分1001中的液晶层的厚度可以变得比 透射部分1002中的液晶层的厚度要薄。
较佳地，反射部分1001中的液晶层15的厚度是透射部分1002中的液晶 层15的厚度的一半。此处，"一半"也包括人眼无法识别的差异量。
注意到，光不仅从垂直于基板的方向即法线方向进入，在许多情况下光还 倾斜地进入。因此，在所有被考虑的情况下，在反射部分1001和透射部分1002 中光的前进距离几乎是相同的。因此，反射部分1001中的液晶层15的厚度最 好大约大于或等于透射部分1002中的液晶层15的厚度的三分之一并且小于或 等于其三分之二。
如上所述，当在具有液晶元件的电极10的基板一侧安排一绝缘层13并使 该绝缘层13作为一个用于调节液晶层的厚度的膜时，可以很容易地调节液晶 层的厚度。换句话说，在带有液晶元件的电极IO的基板一侧，形成各种引线、 电极和膜。因此，作为形成各种引线、电极和膜的流程的一部分，可以形成一 个用于调节液晶层的厚度的膜；由此，当液晶层的厚度被调节时，困难很少。 另外，也有可能与具有另一功能的膜同时形成用于调节液晶层的厚度的膜。因此，可以简化过程并减小成本。
在根据本发明具有上述结构的液晶显示器中，视角很宽，颜色通常不随观 看显示屏的角度而变化，并且可以提供能在室外阳光下和暗室中(或夜间的室 外)很好地识别出的图像。
在图20中，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12形成于同一平面中； 然而，本发明并不限于此。这两类电极也可以形成于不同的平面中。
在图20中，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12是分开排列的；然
而，本发明并不限于此。这些电极可以被安排成相互接触或用同一电极来构成。
或者，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12可以彼此电连接。
在图20中，安排绝缘层13作为一个用于调节液晶层15的厚度的膜；然 而，本发明并不限于此。用于调节液晶层15的厚度的膜也可以被安排在对置 基板一侧。
注意到，安排绝缘层13作为一个用于调节液晶层15的厚度的膜以便使液 晶层15的厚度变薄。然而，另一方面，在预定的区域中可以除去该膜，以便 使液晶层15的厚度变厚。
注意到，反射电极的表面可以是平的，但最好是不平的。借助这种不平的 表面，光可以发生漫射从而被反射。结果，光可以被散射，亮度可以被提高。
(实施方式2)
参照图21-42，将描述根据本发明的液晶显示器的一个模式，其结构不同 于实施方式1。注意到，与实施方式1功能相同的那些部分都用相同的标号来 标记。
图21显示出液晶显示器的一个模式，它与图20的液晶显示器的区别在于， 液晶元件的电极11和液晶元件的电极12是堆叠的。当期望液晶元件的电极11 和液晶元件的电极12具有相同的电势时，这些电极可以通过这种堆叠方式而 电连接。
注意到，液晶元件的电极12被安排在液晶元件的电极11的下方；然而， 本发明并不限于此。液晶元件的电极12可以被安排在液晶元件的电极11的上方。注意到，液晶元件的电极12被全部安排在液晶元件的电极11的下方；然 而，本发明并不限于此。
当液晶元件的电极12被全部安排在液晶元件的电极11的下方时，液晶元 件的电极11和液晶元件的电极12可以是用一个掩模形成的。通常，液晶元件
的电极11和液晶元件的电极12是用不同的掩模形成的。但在这种情况下，通
过形成一个诸如半色调掩模或灰色调掩模这样的掩模并根据区域来改变抗蚀
剂的厚度，便可以形成液晶元件的电极11和液晶元件的电极12。结果，制造 过程可以得到简化，步骤数目可以减少，掩模的数量(刻度片的数量)也可以 减少。相应地，成本可以减小。
图22显示出液晶显示器的一个模式，其中液晶元件的电极11的一部分和 液晶元件的电极12的一部分是堆叠的，以便彼此电连接。通过这种结构，这 些电极可以彼此电连接。
注意到，液晶元件的电极12被安排在液晶元件的电极ll之上并相互接触； 然而，本发明并不限于此。液晶元件的电极11也可以被安排在液晶元件的电 极12之上并相互接触。
这样，当液晶元件的电极12没有被安排在液晶元件的电极ll之上时，那 儿的光损耗可以减小。
在图23中，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12被设置在不同的层 中以便插入绝缘层16。这样，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12便可以 被设置在不同的层中。
如上所述，当液晶元件的电极11和液晶元件的电极12被设置在不同的层 中时，反射部分1001中的液晶元件的电极11和液晶元件的电极IO之间的距 离可以几乎等于透射部分1002中的液晶元件的电极12和液晶元件的电极10 之间的距离。相应地，在反射部分1001和透射部分1002中，这些电极之间的 距离可以几乎相等。电场的方向、分布、强度等随各电极之间的距离而变化。 因此，当各电极之间的距离几乎相同时，在反射部分1001和透射部分1002中 加到液晶层15的电场可以几乎相同；由此，有可能精确地控制液晶分子。另 外，因为在反射部分1001和透射部分1002中液晶分子旋转的度数几乎相同， 所以在作为透射型进行显示的情况下与在作为反射型进行显示的情况下，图像显示可以具有几乎相同的灰度。
注意到，液晶元件的电极12被全部安排在液晶元件的电极11的下方；然 而，本发明并不限于此。液晶元件的电极12可能至少被安排在透射部分1002 中。
注意到，在绝缘层16中可以形成接触孔以便连接液晶元件的电极12和液 晶元件的电极11。
图24显示出液晶显示器的一个模式，它与图23的液晶显示器的不同之处 在于，液晶元件的电极ll被设置在液晶元件的电极12的下层之中(在与液晶 层15分开设置的层中)。
注意到，液晶元件的电极12也形成于反射部分1001中；然而，本发明并 不限于此。液晶元件的电极12可能至少被安排在透射部分1002中。
当液晶元件的电极12也形成于反射部分1001中时，液晶层15受到反射 部分1001中的液晶元件的电极12和液晶元件的电极11之间的电压的控制。 在这种情况下，液晶元件的电极ll仅用作反射电极，液晶元件的电极12用作 反射部分1001中的公共电极。
因此，在这种情况下，任意的电压被提供给液晶元件的电极11。与提供给 液晶元件的电极12相同的电压也是可以提供的，或者与提供给液晶元件的电 极IO相同的电压也是可以提供的。在这种情况下，在液晶元件的电极12和液 晶元件的电极11之间形成电容器，并且该电容器可以用作存储电容器以便存 储图像信号。
注意到，在绝缘层16中可以形成接触孔，以便连接液晶元件的电极12和 液晶元件的电极11。
在图89中，在绝缘层14上，形成了反射部分1001中的液晶元件的电极 11以及透射部分1002中的液晶元件的电极10。然后，绝缘层13形成于液晶 元件的电极ll上，并且反射部分中的液晶元件的电极IO形成于其上。液晶元 件的电极12形成于绝缘层14的下方。
注意到，液晶元件的电极12也形成于反射部分1001中；然而，本发明并 不限于此。液晶元件的电极12可能至少形成于透射部分1002之中。
注意到，接触孔可以形成于绝缘层14中，以便连接液晶元件的电极12和液晶元件的电极11。
在图20-24以及89中，没有将电极的表面显示成不平的。然而，关于液晶 元件的电极IO、液晶元件的电极11和液晶元件的电极12，该表面不限于是平 的，可以是不平的。
另外，在图20-24以及89中，没有将绝缘层13、绝缘层14和绝缘层16 的表面显示成不平的。然而，关于绝缘层13、绝缘层14和绝缘层16,其表面 不限于是平的，可以是不平的。
注意到，通过在反射电极的表面上形成多个大的不平整片，光可以被散射。 结果，显示器的亮度可以被提高。因此，图20-24以及89所示的反射电极和透 射电极(液晶元件的电极11和液晶元件的电极12)的表面可以是不平的。
注意到，反射电极的表面上的不平整的形状可以是一种尽可能使光漫射的 形状。
在透射部分1002中，透射电极最好不是不平的以便不扰乱电场的方向、 分布等。然而，即使当透射电极是不平的时，当显示没有受到不利影响时也没 有问题。
图25显示出图20的反射电极的表面是不平的情况，图26和27显示出图 21的反射电极的表面是不平的情况，图28显示出图22的反射电极的表面是不 平的情况，图29显示出图23的反射电极的表面是不平的情况，图30显示出 图24的反射电极的表面是不平的。
相应地，在图20-24以及89中反射电极的表面不是不平的情况的有关描述 也可以应用于图25-30的情况。
图25显示出液晶显示器的一个模式，它与图20的液晶显示器的不同之处 在于，在液晶元件的电极11的下方设置了具有凸形的散射器17。当提供了具 有凸形的散射器17并且液晶元件的电极11的表面是不平的时，光可以被散射， 并且因光的反射而导致的对比度减小或者反射都可以被抑制，由此，提高了亮 度。
较佳地，散射器17具有一种尽可能使光漫射的形状。然而，因为在一些 情况下电极或引线被安排在散射器17上，期望有一种平滑的形状能不使电极 或引线断开连接。图26显示出液晶显示器的一个模式，它与图25的液晶显示器的不同之处 在于，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12是堆叠的。
因为液晶元件的电极12和液晶元件的电极11紧密接触的区域是很大的， 所以接触阻抗可以减小。
图27显示出液晶显示器的一个模式，它与图26的液晶显示器的不同之处 在于，在液晶元件的电极12和液晶元件的电极ll之间设置了散射器17。
因为散射器17是在形成液晶元件的电极12之后才形成的，所以在透射部 分1002中液晶元件的电极12可以是平的。
图28示出了液晶显示器的一个模式，它与图22的液晶显示器的不同之处 在于，具有凸形的散射器17被设置在液晶元件的电极11的下方。
图29显示出液晶显示器的一个模式，它与图23的液晶显示器的不同之处 在于，绝缘层16的表面的一部分是不平的。根据绝缘层16的这种形状，使液 晶元件的电极11的表面变得不平。
图30显示出液晶显示器的一个模式，它与图24的液晶显示器的不同之处 在于，其中部分表面是不平的绝缘层18被设置在液晶元件的电极11的下方， 由此，使液晶元件的电极11的表面变得不平。
在图20-30以及89中，在液晶元件的电极10的下方，形成了用于调节液 晶层15的厚度的绝缘层13;然而，本发明并不限于此。如图84所示，用于调 节液晶层15的厚度的绝缘层13可以被安排在液晶元件的电极10之上。图84 对应于图20。在图21-30以及89中，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13 可以被设置在液晶元件的电极IO之上，与图84类似。
在图20-30、 89和84中，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13被安排在 具有液晶元件的电极10的基板一侧；然而，本发明并不限于此。用于调节厚 度的绝缘层13也可以被安排在对置基板一侧。
当用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13被安排在对置基板一侧时，在反 射部分1001和透射部分1002中，液晶元件的电极10可以被安排在同一平面 中。因此，在反射部分1001和透射部分1002中，像素电极和公共电极之间的 距离可以几乎相同。电场的方向、分布、强度等随电极之间的距离而变化。因 此，当电极之间的距离几乎相同时，在反射部分1001和透射部分1002中，加到液晶层15的电场可以几乎相同；由此，有可能精确地控制液晶分子。另外，
因为在反射部分1001和透射部分1002中液晶分子旋转的度数几乎相同，所以
在作为反射型进行显示的情况下和作为透射型进行显示的情况下图像显示可 以具有几乎相同的灰度等级。
另外，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13可能导致其邻近的液晶分子 的对齐模式发生错乱，并且有可能产生像旋转位移这样的缺陷。然而，当用于 调节液晶层15的厚度的绝缘层13被安排在对置基板之上时，用于调节厚度的 绝缘层13可以与液晶元件的电极IO分开。相应地，施加低电场，由此防止液 晶分子的对齐模式发生错乱以及很难看清的屏幕。
此外，在对置电极上，仅形成了滤色片、黑色矩阵等；由此，步骤的个数 很少。相应地，即使当用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13形成于对置基板 之上时，产量也不容易减小。即使产生缺陷，也不会有太多制造成本被浪费， 因为步骤个数很少且成本不贵。
图31显示出图20的对置基板带有用于调节厚度的膜的情况，图32显示 出图21的对置基板带有用于调节厚度的膜的情况，图33显示出图22的对置 基板带有用于调节厚度的膜的情况，图34显示出图23的对置基板带有用于调 节厚度的膜的情况，图35显示出图24的对置基板带有用于调节厚度的膜的情 况。
因此，关于图20-24、 89和84的描述也可以被应用于图31-35的情况。
图31显示出液晶显示器的一个模式，它与图20的液晶显示器的不同之处 在于，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层19被设置在反射部分1001中与液 晶元件的电极IO相反的一侧，液晶层15插入在其间，此外，液晶元件的电极 IO被设置在绝缘层14之上。
图32显示出液晶显示器的一个模式，它与图21的液晶显示器的不同之处 在于，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层19被设置在反射部分1001中与液 晶元件的电极IO相反的一侧，液晶层15插入在其间，此外，液晶元件的电极 IO被设置在绝缘层14之上。
图33显示出液晶显示器的一个模式，它与图22的液晶显示器的不同之处 在于，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层19被设置在反射部分1001中与液晶元件的电极IO相反的一侧，液晶层15插入在其间，此外，液晶元件的电极
IO被设置在绝缘层14之上。
图34显示出液晶显示器的一个模式，它与图23的液晶显示器的不同之处 在于，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层19被设置在反射部分1001中与液 晶元件的电极IO相反的一侧，液晶层15插入在其间，此外，液晶元件的电极 IO被设置在绝缘层14之上。
图35显示出液晶显示器的一个模式，它与图25的液晶显示器的不同之处 在于，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层19被设置在反射部分1001中与液 晶元件的电极IO相反的一侧，液晶层15插入在其间，此外，液晶元件的电极 IO被设置在绝缘层14之上。
在图31-35中，没有将电极的表面显示成不平的。然而，关于液晶元件的 电极IO、液晶元件的电极11以及液晶元件的电极12，该表面不限于是平的， 可以是不平的。
另外，在图31-35中，没有将绝缘层14和绝缘层16的表面显示成不平的。 然而，关于绝缘层14、绝缘层16等，这些表面不限于是平的，可以是不平的。
注意到，通过在反射电极的表面上形成多个大的不平整的片，光可以被散 射。结果，显示器的亮度可以提高。因此，图31-35所示的反射电极和透射电 极(液晶元件的电极11和液晶元件的电极12)的表面可以是不平的。
注意到，反射电极的表面上不平的形状可以是一种尽可能使光散射的形状。
在透射部分1002中，透射电极最好不是不平的以便不扰乱电场的方向、 分布等。然而，即使当透射电极是不平的，在显示没有受不利影响时也没有问 题。
这与通过提供具有不平表面的电极而使图25-30分别对应于图20-24、 89 和84的情况相同。g卩，在图31-35中反射电极的表面可以是不平的。图36显 示出一个示例，其中图31的反射电极的表面是不平的。相同的内容也应用于 图32-35。
注意到，图31中关于反射电极的表面不是不平的描述也可以应用于图36 的情况。图36显示出液晶显示器的一个模式，它与图31的液晶显示器的不同之处 在于，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层19被设置在与液晶元件的电极10 相反的一侧，液晶层15插入在其间，此外，液晶元件的电极IO被设置在绝缘 层14之上。
在图20-36、 84和89中，用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13被安排在 具有液晶元件的电极10的基板一侧或被安排在对置基板一侧；然而，本发明 并不限于此。并不要求安排用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13。图85显示 出这样的情况。图85对应于图20和31。在图30-36、 84和89中，情况与图 20和31不同，并不要求安排用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13，这与图 85类似。
当没有安排用于调节液晶层15的厚度的绝缘层13时，在反射部分和透射 部分中，光穿过液晶层的行进距离是不同的。因此，最好在光穿过的路径中安 排一个用于改变光的偏振态的物体，比如波片(比如，四分之一波片)或一种 具有折射率各向异性的材料(比如液晶)。例如，当波片被安排在偏振片和对 置基板之间且靠近对置基板一侧时，该波片不与液晶层相接触，在反射部分和 透射部分可以产生相同的光的透射状态。
在图20-36、 84、 85和89中或在至此的描述中，在透射部分1002中，在 某些情况下液晶元件的电极10都形成于同一平面中；然而，本发明并不限于 此。液晶元件的电极IO可以形成于不同的平面中。
类似的是，在图20-36、 84、 85和89中或在直到至此的描述中，在反射部 分1001中，在一些情况下液晶元件的电极10都形成于同一平面中；然而，本 发明并不限于此。液晶元件的电极10可以形成于不同的平面中。
在图20-36、 84、 85和89中或在直到至此的描述中，在反射部分1001中， 在某些情况下液晶元件的电极ll和液晶元件的电极12具有平整的形状并且全 部形成于像素部分中；然而，本发明并不限于此。液晶元件的电极11和液晶 元件的电极12也可以具有梳形，这种梳形具有狭缝或间隙。
在图20-36、 84、 85和89中或在直到至此的描述中，在透射部分1002中， 在某些情况下液晶元件的电极12具有平整的形状并且全部形成于像素部分中； 然而，本发明并不限于此。液晶元件的电极12也可以具有梳形，这种梳形具有狭缝或间隙。在图20-36、 84、 85和89中或在直到至此的描述中，在反射部分1001中， 在某些情况下液晶元件的电极11和液晶元件的电极12被安排在液晶元件的电 极10的下方；然而，本发明并不限于此。只要液晶元件的电极11和液晶元件 的电极12具有梳形且该梳形具有狭缝或间隙，它们就可以形成于与液晶元件 的电极10相同的平面中或者形成于液晶元件的电极10的上方。在透射部分中液晶元件的电极12具有梳形且该梳形具有狭缝或间隙的情 况已得到描述。这种情况下，在某些情况中液晶元件的电极12可以与液晶元 件的电极10同时形成。结果，制造过程可以得到简化，步骤的数目可以减少， 掩模的数目(刻度片的数目)也可以减少。相应地，成本可以减小。图37显示出这样的情况，在图31的透射部分1002中，液晶元件的电极 12具有含狭缝或间隙的梳形；图38显示出这样的情况，在图89的透射部分 1002中，液晶元件的电极12具有含狭缝或间隙的梳形；图87显示出这样的情 况，在图20的透射部分1002中，液晶元件的电极12具有含狭缝或间隙的梳 形；图88显示出这样的情况，在图84的透射部分1002中，液晶元件的电极 12具有含狭缝或间隙的梳形；图90显示出这样的情况，在图85的透射部分 1002中，液晶元件的电极12具有含狭缝或间隙的梳形。与图31、 89、 20、 84和85所分别对应的图37、 38、 87、 88和90类似， 在图20-36、 84、 85和89或在至此的描述中，在透射部分1002中，液晶元件 的电极12可以具有含狭缝或间隙的梳形。图37显示出液晶显示器的一个模式，它与图31的液晶显示器的不同之处 在于，在透射部分1002中液晶元件的电极10和液晶元件的电极12都形成于 绝缘层14之上。图86显示出这样的状态，在图87的液晶元件的电极之间施加了电场。在 通过光的反射进行显示的反射部分1001中，当在液晶元件的电极IO和液晶元 件的电极11之间产生电势差时，液晶层15中所包含的液晶分子(15a和15b)会 平行于液晶元件的电极IO和11的平面(即在平行于基板的平面中)而旋转， 变得有可能控制穿过液晶层15的光的量。更具体地讲，变得有可能控制光的 偏振态，并且液晶分子(15a和15b)可以控制穿过偏振片的光的量，该偏振片被设置在基板的外侧。图86对应于图18A和93A。图86所示液晶分子(15a和15b) 已与图18A-18B和93A-93B所示类似的方式进行旋转。从外部进入液晶显示器 的光穿过液晶层15，在液晶元件的电极11处发生反射，再次穿过液晶层15， 并且从液晶显示器中发射出来。另外，在通过光的透射进行显示的透射部分1002中，当在液晶元件的电 极10和液晶元件的电极12之间产生电势差时，液晶层15中所包含的液晶分 子(15c和15d)会平行于液晶元件的电极10和12的平面(即在平行于基板的平 面中)而旋转，变得有可能控制穿过液晶层15的光的量。更具体地讲，变得 有可能控制光的偏振态，并且液晶分子(15c和15d)可以控制穿过偏振片的光的 量，该偏振片被设置在基板的外侧。图86对应于图18A和93A。图86所示液 晶分子(15c和15d)已与图18A-18B和93A-93B所示类似的方式进行旋转。从 背光源进入液晶显示器的光穿过液晶层15，并且从液晶显示器中发射出来。在图37中，液晶元件的电极IO和液晶元件的电极12形成于同一平面中。 因此，液晶元件的电极12可以与液晶元件的电极10同时形成。结果，制造过 程可以简化，步骤数目可以减少，掩模(刻度片)数目可以减少。相应地，成 本可以减小。图38显示出液晶显示器的一个模式，在它的结构中，绝缘层13被设置在 液晶元件的电极11之上，在透射部分1002中液晶元件的电极10和液晶元件 的电极12形成于同一层中。液晶显示器的一个模式被显示出来，它与图89的 液晶显示器的不同之处在于，在透射部分1002中液晶元件的电极IO和液晶元 件的电极12都形成于绝缘层14之上。这样，在反射部分1001中绝缘层13可 以形成于液晶元件的一对电极之间，并且在透射部分1002中液晶元件的一对 电极可以形成于同一层中。在图38中，在形成绝缘层13之后，形成液晶元件的电极10和液晶元件 的电极12。相应地，液晶元件的电极12可以与液晶元件的电极10同时形成。 结果，制造过程可以简化，步骤数目可以减少，掩模(刻度片)数目可以减少。 相应地，成本可以减小。图87显示出液晶显示器的一个模式，在它的结构中，绝缘层14被设置在 液晶元件的电极11之上，并且液晶元件的电极10和液晶元件的电极12形成于同一层中。液晶显示器的一个模式被显示出来，它与图20的液晶显示器的 不同之处在于，在透射部分1002中液晶元件的电极10和液晶元件的电极12 都形成于绝缘层14之上。这样，在反射部分1001中绝缘层可以形成于液晶元 件的一对电极之间，并且在透射部分1002中液晶元件的一对电极可以形成于 同一层中。在图87中，在形成绝缘层13之后，形成液晶元件的电极10和液晶元件 的电极12。相应地，液晶元件的电极12可以与液晶元件的电极10同时形成。 结果，制造过程可以简化，步骤数目可以减少，掩模(刻度片)数目可以减少。 相应地，成本可以减小。图88显示出液晶显示器的一个模式，在它的结构中，绝缘层14被设置在 液晶元件的电极11之上，液晶元件的电极10和液晶元件的电极12形成于同 一层中。液晶显示器的一个模式被显示出来，它与图84的液晶显示器的不同 之处在于，在透射部分1002中液晶元件的电极10和液晶元件的电极12都形 成于绝缘层14之上。这样，在反射部分1001中绝缘层14可以形成于液晶元 件的一对电极之间，并且在透射部分1002中液晶元件的一对电极可以形成于 同一层中。在图88中，在形成绝缘层14之后，形成液晶元件的电极IO和液晶元件 的电极12。相应地，液晶元件的电极12可以与液晶元件的电极10同时形成。 结果，制造过程可以简化，步骤数目可以减少，掩模(刻度片)数目可以减少。 相应地，成本可以减小。图90显示出液晶显示器的一个模式，在它的结构中，绝缘层14被设置在 液晶元件的电极11之上，液晶元件的电极10和液晶元件的电极12形成于同 一层中。液晶显示器的一个模式被显示出来，它与图85的液晶显示器的不同 之处在于，在透射部分1002中液晶元件的电极10和液晶元件的电极12都形 成于绝缘层14之上。这样，在反射部分1001中绝缘层14可以形成于液晶元 件的一对电极之间，并且在透射部分1002中液晶元件的一对电极可以形成于 同一层中。在图90中，在形成绝缘层14之后，形成液晶元件的电极10和液晶元件 的电极12。相应地，液晶元件的电极12可以与液晶元件的电极10同时形成。结果，制造过程可以简化，步骤数目可以减少，掩模(刻度片)数目可以减少。 相应地，成本可以减小。图39显示出液晶显示器的一个模式，它与图31的液晶显示器不同之处在 于，液晶元件的电极IO和液晶元件的电极12形成于不同的层中，同时绝缘层 14插入其间，液晶元件的电极IO和液晶元件的电极12彼此不重叠。要注意，液晶元件的电极11和液晶元件的电极12可以同时形成。要注意，在透射部分1002中，液晶元件的电极10和液晶元件的电极12 可以颠倒。换句话说， 一个位置处的电极可以移至另一个位置，而该另一个位 置的电极可以移至所述的那个位置。与图20-24所对应的图25-30类似的是，在图37、 38、 87、 88、 90和类似 的图中反射电极可以是不平的。图40显示出液晶显示器的一个模式，它与图37的液晶显示器不同之处在 于，具有凸形的散射器17被设置在液晶元件的电极11的下方。图41显示出液晶显示器的一个模式，它与图38的液晶显示器不同之处在 于，具有凸形的散射器17被设置在液晶元件的电极11的下方。图42显示出液晶显示器的一个模式，它与图39的液晶显示器不同之处在 于，具有凸形的散射器17被设置在液晶元件的电极11的下方。在图20-42、 83-90所描述的结构中以及在它们的组合中，滤色片可以被设 置在液晶层15上所排列的对置基板上，或者可以被设置在具有液晶元件的电 极IO的基板上。例如，滤色片可以被设置在绝缘层13、绝缘层14、绝缘层16、绝缘层18、 绝缘层19等之上，或者被设置在它们的一部分之中。注意到，可以与滤色片类似的方式来设置黑色矩阵。滤色片和黑色矩阵也 可以都被理所当然地如此设置。这样，当使绝缘层变为滤色片或黑色矩阵时，材料成本就可以被省下来。另外，当滤色片、黑色矩阵等被安排在具有液晶元件的电极10的基板之 上时，用对置基板进行边缘对齐可以得到改进。注意到，液晶元件的电极的位置、类型和形状以及绝缘层的位置和形状可 以具有各种模式。换句话说，通过将某一图中液晶元件的电极的位置与另一图中的绝缘层的位置组合起来，便可以提供各种模式。例如，图25显示出图20 中的液晶元件的电极ll，其形状变为不平的形状，图87显示出图20的液晶元 件的电极12，其位置和形状发生变化。在上述的图中，通过组合各种组件，可 以提供大量的模式。
(实施方式3)
参照图l和2，将描述根据本发明的有源矩阵液晶显示器的一个模式。 注意到，在本发明中，晶体管并不总是必需的。因此，本发明也可以应用 于所谓的无源矩阵显示器，无源矩阵显示器不具有晶体管。
本实施方式将描述一个示例，其中实施方式1或实施方式2所描述的结构 或图中所示各组件组合而实现的结构都具有晶体管。
如图1所示，液晶元件的晶体管151和电极103形成于基板101之上。 晶体管151包括在栅极电极102和半导体层106之间的绝缘层105，并且 是底部栅极晶体管，其中栅极电极102被设置在半导体层106的下方。栅极电 极102是通过使用下列材料形成的，例如金属，比如钼、铝、钨、钛、铜、 银、或铬；将金属组合起来的合金，比如含铝和钕的材料；含金属和氮的材料； 或者导电材料，比如金属氮化物，例如氮化钛、氮化钽、氮化钼等。注意到， 栅极电极102可以是单层或多层。另外，绝缘层105是通过使用像氧化硅或氮 化硅这样的绝缘材料来形成的。注意到，绝缘层105可以是单层或多层。此外， 半导体层106是通过使用像硅或硅锗这样的半导体来形成的。这些半导体的晶 体特性并不特别受限，并且可以是非晶或多晶的。
在半导体层106上，设置保护膜107以便覆盖半导体层106的一部分。此 外，在半导体层106上，设置了引线108 (108a， 108b)和引线109 (109a， 10%) 以便电连接到半导体层106。提供了保护膜107以便防止半导体层106在通过 蚀刻形成引线108和109时被蚀刻，并且保护膜107是通过使用像氮化硅这样 的绝缘材料而形成的。注意到，保护膜107也被称为沟道保护膜、沟道停止膜 等。此外，包括这种保护膜107的晶体管被称为沟道保护晶体管。在引线108 中，含赋予n型导电性的杂质的半导体层(下文中被称为n型导电层108a)和 导电层108b被堆叠。通过使用像含磷、砷等杂质的硅这样的半导体，形成n型半导体层108a。另外，导电层108b是通过使用下列材料形成的，例如钼、 铝、钨、钛、银、铜、或铬；含铝和铷的合金；或导电材料，比如金属氮化物， 例如氮化钛、氮化钽、氮化钼等。注意到，导电层108b可以是单层或多层。液晶元件的电极103具有这样一种结构，其中导电层103a和导电层103b 是堆叠的。为了透射来自背光源的光，导电层103a是用透光且导电的材料构成 的，比如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌、或氧化锌。注意到，这些材料通常都被称 为透射电极材料。除了透射电极材料以外，被形成为足够薄且通过包含杂质而 具有导电性的硅膜也可以被用作导电层103a。设置导电层103b，是为了反射进 入液晶显示器的光。在本实施方式的液晶显示器中，通过使用与栅极电极102 相同的材料且与栅极电极102同时形成导电层103b。然而，并不总是要求栅极 电极102和导电层103b都使用相同的材料来形成，它们可以在不同的步骤中 用不同的材料来形成。在液晶元件的晶体管151、引线108、引线109和电极103之上形成绝缘 层110以便将它们覆盖。在绝缘层IIO之中设置接触孔。绝缘层110是通过使 用像氧化硅、氮化硅、丙烯酸、或聚酰亚胺等绝缘材料构成的。注意到，绝缘 层IIO可以是单层或多层。例如，当通过使用丙烯酸、聚酰亚胺等构成的层被 设置在通过使用氧化硅和/或氮化硅而构成的层之上时，绝缘层110的平整性可 以改进，并且可以防止液晶分子出现错乱对齐。绝缘层IIO上所设置的液晶元 件的电极111通过绝缘层110中所设置的接触孔而电连接到引线109。此外， 在绝缘层IIO上设置了对齐膜112。作为绝缘层110，可以使用无机材料或有机材料。作为无机材料，可以使 用氧化硅或氮化硅。作为有机材料，可以使用聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚 酰亚胺酰胺、抗蚀剂、苯并环丁烯、硅氧垸、或聚硅氨垸。硅氧烷包括用硅和 氧的键形成的骨架结构。至少含氢的有机基团被用作取代基。或者，氟代基团 可以被用作取代基。此外，氟代基团和至少含氢的有机基团可以被用作取代基。 注意到，聚硅氧垸是通过将含硅氮键的聚合物材料用作起始材料而形成的。最好将有机材料用于绝缘层，因为其表面的平整性可以得到提高。当无机 材料被用于绝缘层时，其表面会遵循半导体层或栅极电极的表面形状。在这种 情况下，通过使其变厚，可以使绝缘层变平整。如上所述，用于驱动液晶显示器的电路被设置在基板101上。设置成面对
着基板101的基板121具有遮光层122，该遮光层122与晶体管151重叠。遮 光层122是通过使用下列材料形成的，例如导电材料，比如钨、铬、或钼； 硅化物材料，比如钨硅化物；或含黑色素或碳黑的树脂材料。另外，滤色片123 被设置成与液晶元件的电极103和液晶元件的电极111相重叠。在滤色片123 之上，进一步设置对齐膜124。在对齐膜124和滤色片123之间，设置了间隙 调节膜126。
液晶层125被设置在基板101和基板121之间。液晶层125包括液晶分子， 当施加电压使得在液晶元件的电极103和液晶元件的电极111之间产生电势差 时，该液晶分子几乎平行于基板平面而旋转。另外，通过间隙调节膜126来调 节透射部分161 (其中通过来自背光源的光的透射而进行显示)中的液晶层125 的厚度d,，使得该厚度di大约是反射部分162 (其中通过像阳光这样的外部光 或来自前灯的光的反射而进行显示)中的液晶层125的厚度d2的两倍。如上所 述，通过调节液晶层125的厚度，可以显示出高对比度的图像。通过使用透光 树脂以便透射可见光，形成了间隙调节膜126。注意到，间隙调节膜126最好 包含粒子129，粒子129用作散射材料以便防止因反射而导致的反射或者通过 使光漫射而提高亮度(图13)。粒子129是通过使用透光树脂材料而形成的， 该透光树脂材料的折射率不同于构成间隙调节膜126的基材(比如丙烯酸树脂) 的折射率。当间隙调节膜126包含上述粒子129时，光被散射，显示图像的对 比度和亮度可以提高。另外，偏振片127a和127b可以被分别设置在基板101 和基板121之上。偏振片127a和127b被分别设置在基板101和基板121的侧 面，这些侧面与带有液晶层125的侧面相对立。
图2显示出根据本发明的液晶显示器的顶视图。在图2中，虚线A-A'所表 示的部分的横截面结构对应于参照图1所描述的横截面结构。注意到，在图2 中，相同的标号被用于与图l相同的那些部分。
如图2清晰所示，栅极电极102是栅极线131的一部分。在栅极线131中， 特别地，用作使晶体管151开关的电极的那一部分就是栅极电极102。另外， 引线108是源极线133的一部分。从源极线133延伸以便与栅极线相交并电连 接到晶体管151的半导体层106的那一部分就是引线109。公共引线132是电连接到液晶元件的电极103的引线，并且该引线使得液晶显示器中的多个像素 中的液晶元件的电极103具有相同的电势。电连接到公共引线的液晶元件的电 极103—般也被称为公共电极。另一方面，液晶元件的电极111的电势在任意 时刻根据来自源极线的电势而变化，通常电极111被称为像素电极。在本实施 方式中，导电层103a和导电层103b与栅极线131和公共引线132—起形成。 注意到，液晶元件的导电层103a和电极111堆叠的那一部分以及液晶元件的导 电层103b和电极111堆叠的那一部分都可以用作电容器。在液晶显示器中，具有参照图1和2所描述的结构的多个像素排列成矩阵。 每一个像素接收来自栅极线131和源极线133的信号。借助于该信号，晶体管 被导通，此外，当在液晶元件的电极103和液晶元件的电极111之间产生电势 差时(即，当产生水平电场时)，液晶层125中所包含的液晶分子几乎平行于 基板平面而旋转。液晶分子的旋转使光透射过液晶层125。然后，透射过每一 个像素中的液晶层125的光被组合起来，由此显示出图像。在图1和2中，显示出沟道保护晶体管的示例；然而，本发明并不限于此。 没有沟道保护膜107的沟道蚀刻晶体管也是可以使用的。在图l和2中，显示出底部栅极晶体管的示例；然而，本发明并不限于此。 顶部栅极晶体管(包括平面晶体管)也是可以使用的。注意到，实施方式1和实施方式2的描述可以自由地应用于本实施方式。(实施方式4)实施方式3显示出一个模式，其中液晶元件的电极103 (所谓的像素电极) 和液晶元件的电极111 (所谓的公共电极)形成于不同的层中，通过晶体管151 将来自源极线133的信号输入到电极103，电极111电连接到公共引线132。 另一方面，本实施方式将参照图3和4描述一个模式，它包括液晶元件的一对 电极被设置在同一层中的结构以及液晶元件的一对电极被设置在不同的层中 的结构。注意到，图3是与图4的横截面结构相对应的横截面图，沿虚线B-B' 截取的。如图4清晰可见，在本实施方式中，公共引线232形成于与栅极线231相 同的层中。注意到，公共引线232被设置在每一个像素中，并且该公共引线232都电连接到液晶元件的电极203和液晶元件的电极204。
如图4清晰可见，液晶元件的电极203和液晶元件的电极211是交替排列 的。从图3的横截面图可以看到，液晶元件的电极211通过引线209电连接到 晶体管251。另一方面，液晶元件的电极203通过引线234电连接到公共引线 232。
与实施方式3所描述的晶体管151类似的是，晶体管251是底部栅极晶体 管，其中绝缘层205被设置在栅极电极202上，并且半导体层206被进一步设 置在绝缘层205上(图3)。晶体管251中所包括的半导体层206、绝缘层205 和栅极电极202所用的材料都与实施方式3所描述的半导体层106、绝缘层105 和栅极电极102所用的材料类似；因此，有关描述省略。
在本实施方式中，液晶元件的电极204 (也用作反射膜)与晶体管251的 栅极电极202同时形成。因此，在本实施方式中，液晶元件的电极204和栅极 电极202是用同一材料构成的。注意到，并不总是要求液晶元件的电极204与 栅极电极202和栅极线231同时形成。例如，液晶元件的电极204与引线208、 引线209和源极线233同时形成。液晶元件的晶体管251和电极204是用带有 接触孔的绝缘层210覆盖的。在绝缘层210上，形成了液晶元件的电极203和 液晶元件的电极211，它们是用透光且导电的材料构成的。特别是，液晶元件 的电极211通过接触孔和引线209而电连接到半导体层206。通过与电连接到 液晶元件的电极211的那一侧相反的一侧上的引线208，半导体层206电连接 到源极线233，栅极电极202插入其间。注意到，如图3所示，可以使用于覆 盖晶体管251等的绝缘层210的表面平整化。用于使绝缘层210的表面平整化 的方法并不特别受限，通过化学机械抛光方法(CMP)进行抛光，便可以使该表 面平整化，或者通过利用液体的流动性的方法(其中通过旋转涂敷法涂敷液体 树脂材料等)也可以使该表面平整化。若树脂材料或液晶层中包含会使晶体管 性能下降的杂质，则为了防止杂质的扩散，最好在晶体管251和用树脂材料构 成的绝缘层之间设置含氮化硅的绝缘层，由此防止杂质扩散到晶体管251中。
如图3和4清晰所示，设置液晶元件的电极204以便与液晶元件的电极211 的一部分相重叠。因此，用这两个电极来形成电容器。该电容器对应于存储电 容器并且可以存储图像信号。在不提供液晶元件的电极204的透射部分261中，通过来自背光源的光的透射进行显示。另一方面，在提供液晶元件的电极204 的反射部分262中，通过液晶元件的电极204处的外部光(比如阳光)的反射， 进行显示。在液晶元件的电极203和211之上，设置对齐膜212。另外，基板221被 设置成面对着基板201，液晶层225插入其间，基板201具有晶体管251、液 晶元件的电极203、液晶元件的电极211等。与实施方式3所描述的基板121 类似的是，基板221可以具有遮光层222，它与晶体管251重叠；滤色片223， 它被设置在透光的区域；间隙调节膜226，它被设置成与反射部分262重叠； 以及对齐膜224，它被设置成使液晶分子对齐。在本实施方式中，通过间隙调 节膜226来调节透射部分261中的液晶层225的厚度dP使得该厚度几乎是 反射部分262中液晶层225的厚度d2的两倍，在反射部分262中通过外部光(比 如阳光)的反射进行显示。与实施方式l类似的是，间隙调节膜226可以包含 用于使光散射的粒子。另外，偏振片227a和227b被分别设置在基板201和221 之上。偏振片227a和227b被分别设置在基板201和221的侧面，这些侧面与 具有液晶层225的侧面相对立。在具有上述结构的液晶显示器中，当用来自栅极线231的信号输入使晶体 管251导通时，源极线233的电势被传递到液晶元件的电极211。结果，在透 射部分261中液晶元件的电极211和液晶元件的电极203之间产生了电势差， 并且液晶层225中所包含的液晶分子几乎平行于基板平面而旋转。另外，在液 晶元件的电极211和液晶元件的电极204之间产生了电势差，并且液晶层225 中所包含的液晶分子几乎平行于基板平面而旋转。液晶分子的旋转使光透射过 液晶层225。然后，在每一个像素中透射过液晶层225的光被组合起来，由此 显示出图像。在这种结构的情况下，在透射部分261中，没必要将公共电极全部形成于 像素部分中。透射部分261中的公共电极是液晶元件的电极203，并且可以与 液晶元件的电极211同时形成。因此，与公共电极全部形成于像素部分中的情 况相比，步骤数目可以减少，掩模(刻度片)数目可以减少。相应地，成本可 以减少。因为本实施方式与实施方式3相比仅仅是在液晶元件的电极这方面稍稍不同，实施方式1到实施方式3的描述可以应用于本实施方式且可以与本实施方 式组合起来。
(实施方式5)
实施方式3和4描述了这样的液晶显示器，其中在面对着带有晶体管、引 线、液晶元件的电极等的基板的那个基板上设置了间隙调节膜，并同样地，液 晶层插入其间。本实施方式将参照图5和6描述这样一种模式，其中在带有晶 体管、引线、液晶元件的电极等的基板上设置了间隙调节膜。注意到，图5是 与图6的横截面结构相对应的横截面图，是沿虚线C-C'截取的。
另外，图1-4显示出底部栅极晶体管的情况；然而，本实施方式将描述顶 部栅极晶体管的情况。
在图5中，晶体管351被设置在基板301上。晶体管351包括半导体层306、 栅极电极302和绝缘层305，绝缘层305被设置在半导体层306和栅极电极302 之间。在本实施方式中，晶体管351是顶部栅极晶体管，其中栅极电极302被 设置在半导体层306之上。本发明所用的晶体管可以是如图l和3所示的顶部 栅极晶体管或底部栅极晶体管。注意到，栅极电极302是从栅极线331延伸出 来(如图6清晰所示)且电连接到栅极线331的那一部分。
晶体管351是用带有接触孔的绝缘层310覆盖的。在绝缘层310上，设置 了引线308、引线309和导电层304。在本实施方式中，引线308、引线309和 导电层304形成于同一步骤中。引线308是从源极线333延伸出来(如图6清 晰所示)且电连接到源极线333。
作为间隙调节膜，设置了绝缘层326以便覆盖晶体管351并露出导电层304 的边缘。在绝缘层326之上，液晶元件的电极311是通过使用透光且导电的材 料构成的。如图6清晰所示，液晶元件的311也延伸到绝缘层310上的一部分 (图中未示出)，此处，没有设置导电层304和绝缘层326。除了液晶元件的 电极311以外，液晶元件的电极303也被设置在绝缘层310之上。液晶元件的 电极311和液晶元件的电极303是交替排列的。如图6清晰所示，液晶元件的 电极303的一部分被堆叠在导电层304之上并且电连接到导电层304。此外， 导电层304通过绝缘层310中所设置的接触孔而电连接到公共引线332，公共引线332被设置在与栅极线331同一层中。换句话说，液晶元件的电极303电 连接到公共引线332。这样，导电层304用作反射膜以便通过进入液晶显示器 的光的反射而进行显示，导电层304还用作引线以便将液晶元件的电极303和 公共引线332电连接起来。在液晶元件的电极303和液晶元件的电极311之上，设置了对齐膜312。 此外，基板321被设置成面对着基板301，液晶层325插入其间，基板301具 有晶体管351、液晶元件的电极303、液晶元件的电极311等。基板321具有 遮光层322，遮光层322与下列重叠晶体管351;在透光的区域中设置的滤 色片323;以及被设置成使液晶分子对齐的对齐膜324。通过绝缘层326来调节透射部分362 (此处，通过来自背光源的光的透射 进行显示)中的液晶层325的厚度dp使得d,大约是反射部分361 (此处，通 过像阳光这样的外部光的反射进行显示)中的液晶层325的厚度d2的两倍。另 外，偏振片327a和327b被分别设置在基板301和321之上。偏振片327a和 327b被分别设置在基板301和321的侧面，与具有液晶层325的侧面相对立。在具有上述结构的液晶显示器中，当用来自栅极线331的信号输入使晶体 管351导通时，来自源极线333的信号被传递到液晶元件的电极3U。结果， 在透射部分362中在液晶元件的电极311和液晶元件的电极303之间产生了电 势差，并且液晶层325中所包含的液晶分子平行于基板平面而旋转。另外，在 反射部分361中在液晶元件的电极311和导电层304之间产生了电势差，并且 液晶层325中所包含的液晶分子平行于基板平面而旋转。液晶分子的旋转使得 光透射过液晶层325。然后，在每一个像素中透射过液晶层325的光被组合起 来，由此显示出图像。在这种结构的情况下，在透射部分362中，没有必要将公共电极全部形成 于像素部分中。透射部分362中的公共电极是液晶元件的电极303，并且可以 与液晶元件的电极311同时形成。因此，步骤数目可以减少，掩模(刻度片) 数目可以减少。相应地，成本可以减少。因为本实施方式与实施方式4的不同仅仅在于晶体管方面，所以实施方式 1-4的描述都可以应用于本实施方式并且可以与本实施方式组合起来。36(实施方式6)如实施方式3所描述的液晶显示器那样，液晶元件的电极(第一电极，来 自源极线的电势被传递到该电极)和液晶元件的电极(第二电极，来自公共引 线的电势被传递到该电极)可以被分别设置在不同的层中，绝缘层插入其间。 或者如实施方式4所描述的液晶显示器那样，第一电极和第二电极可以被设置 在同一绝缘层之上。此外，如本实施方式的液晶显示器那样，在通过光的反射 进行显示的那一部分中，第一电极和第二电极可以被分别设置在不同的层中， 绝缘层插入其间；而在通过光的透射进行显示的那一部分中，第一电极和第二 电极可以被设置在同一绝缘层中。参照图7和8，该实施方式将描述液晶显示器的一个模式，其中间隙调节 膜被设置在液晶层一侧，并且在通过光的反射进行显示的那一部分和通过光的 透射进行显示的那一部分中，向其传递源极线电势的液晶元件的电极以及向其 传递公共引线电势的液晶元件的电极都形成于同一层中。注意到，图7是与图 8的横截面结构相对应的横截面图，是沿虚线D-D'截取的。在图7中，晶体管451被设置在基板401上。晶体管451包括半导体层406、 栅极电极402以及绝缘层405，绝缘层405被设置在半导体层406和栅极电极 402之间。在本实施方式中，与实施方式5类似的是，晶体管451是顶部栅极 晶体管，其中栅极电极402被设置在半导体层406上。如图8清晰所示，栅极 电极402是从栅极线431延伸并电连接到栅极线431的一部分。晶体管451是用带有接触孔的绝缘层410覆盖的。在绝缘层410上，设置 了引线408、引线409和导电层404。在本实施方式中，引线408、引线409和 导电层404形成于同一步骤中。引线408是从源极线433延伸出来(如图8清 晰所示)且电连接到源极线433的那一部分。注意到，导电层404被用作为反 射膜，用于反射如阳光那样的外部光线。作为间隙调节膜，设置了绝缘层426以便覆盖晶体管451和导电层404。 在绝缘层426之上，设置了液晶元件的电极411。如图8清晰所示，液晶元件 的的电极411也延伸到越过绝缘层410的一部分，此处，没有设置导电层404 和绝缘层426。除了液晶元件的电极411以外，液晶元件的电极403也被设置 在绝缘层410之上。液晶元件的电极411和液晶元件的电极403是交替排列的。此外，液晶元件的电极403通过绝缘层426中所设置的接触孔而电连接到公共 引线432，公共引线432被设置在与源极线同一层中。另外，公共引线432被 设置在每一个像素中，并且通过从液晶元件的电极403延伸出的且在源极线433 上交叉的引线，像素中所设置的公共引线432彼此电连接。
在液晶元件的电极403和411之上，设置了对齐膜412。此外，基板421 被设置成面对着基板401，液晶层425插入其间，基板401具有晶体管451、 液晶元件的电极403、液晶元件的电极411等。类似于实施方式3中描述的基 板121，基板421具有遮光层422，遮光层422与下列重叠晶体管451;在透 光的区域中设置的滤色片423;以及被设置成使液晶分子对齐的对齐膜424。
通过绝缘层426来调节透射部分462 (此处，通过来自背光源的光的透射 进行显示)中的液晶层425的厚度dp使得d,大约是反射部分461 (此处，通 过像阳光这样的外部光的反射进行显示)中的液晶层425的厚度(12的两倍。另 外，偏振片427a和427b被分别设置在基板401和421之上。偏振片427a和 427b被分别设置在基板401和421的侧面，与具有液晶层425的侧面相对立。
在具有上述结构的液晶显示器中，当用来自栅极线431的信号输入使晶体 管451导通时，来自源极线433的信号被传递到液晶元件的电极411。结果， 在透射部分462中在液晶元件的电极411和液晶元件的电极403之间产生了电 势差，并且液晶层425中所包含的液晶分子平行于基板平面而旋转。另外，在 反射部分461中在液晶元件的电极411和导电层404之间产生了电势差，并且 液晶层425中所包含的液晶分子平行于基板平面而旋转。液晶分子的旋转使得 光透射过液晶层425。然后，在每一个像素中透射过液晶层425的光被组合起 来，由此显示出图像。
(实施方式7)
如根据本发明的液晶显示器那样，当通过光的反射进行显示时，间隙调节 膜可以包含用于使光散射的粒子。或者，通过提供一延迟器，其功能在于使穿 过的光波长的相位延长四分之一波长，因光的反射而导致的反射可以得到抑 制。本实施方式将参照图9描述具有延迟器的液晶显示器的一个模式。
图9显示出液晶显示器的一个模式，其中图1的液晶显示器还具有延迟器128a和128b。延迟器128a被设置在基板101和偏振片127a之间。另外，延迟 器128b被设置在绝缘层110和对齐膜112之间，位于用作反射膜的导电层103b 之上。
在透射部分161中，光进入基板101—侧，穿过液晶层125，并且被发射 到基板121 —侧，此处，光穿过延迟器128a和128b从而变成其相位被延迟了 半个波长的光。另外，在通过光的反射进行显示的反射部分162中，光从基板 121 —侧进入，并且在导电层103b处发生反射，此处，光两次穿过延迟器128b (进入时和反射时)。因此，在反射部分162中，发射出其相位相对于入射光 己延迟了半个波长的光。
通过上述结构，可以防止因反射而导致的反射以及对比度下降。注意到， 延迟器并不限于被设置在如图l所示的液晶显示器中，还可以被设置在根据本 发明的其它液晶显示器中。
(实施方式8)
实施方式3-7描述了这样的液晶显示器模式，其中用含粒子的间隙调节膜 或延迟器来防止因光的反射而导致的反射。本实施方式将参照图10描述液晶 显示器的模式，其中反射膜或用作反射膜的液晶元件的电极的表面是不平的， 以便在将液晶显示器用作反射型显示器的情况下防止因光的反射而导致的反 射或增大亮度。
图10显示出液晶显示器的模式，其中图3的液晶显示器还具有散射器228。 散射器228具有一个带曲面的形状，该曲面朝着中心增大其厚度以便使光散射。 这样，通过提供散射器228，可以防止因光的反射而导致的反射，可以显示出 具有高对比度的图像，并且可以提高亮度。
(实施方式9)
实施方式3-8描述了这样的液晶显示器，其中滤色片被设置在不带晶体管 等的基板上，液晶层插入其中。然而，滤色片或黑色矩阵也可以被设置在用于 覆盖晶体管的绝缘层上。本实施方式将参照图ll描述液晶显示器的一个模式， 其中滤色片被设置在用于覆盖晶体管的绝缘层上。图11显示出液晶显示器的一个模式，其中滤色片529被设置在液晶元件 的电极503和液晶元件的电极511以及用于覆盖晶体管551的绝缘层510之间。 在图11中，在绝缘层510中，除了滤色片529以外，还设置了与晶体管551 重叠的遮光层530。注意到，也可以只提供滤色片和遮光层之一。滤色片529和遮光层530分别在不同的步骤中按某一间隔形成于绝缘层 510之上。在没有滤色片529或遮光层530的那一部分中，接触孔被设置在绝 缘层510中以到达晶体管。液晶元件的电极511覆盖了滤色片529和遮光层530 的边缘，并且通过绝缘层510中所设置的接触孔而电连接到引线509。注意到， 在如本实施方式中遮光层530与液晶元件的电极511相接触的情况下，遮光层 530最好是用含黑色素的绝缘材料(比如树脂材料)来构成。另外，在用金属 材料构成遮光层530的情况下，用于使遮光层530和液晶元件的电极511隔绝 的绝缘层最好被设置于其间。另外，如本实施方式中晶体管551和滤色片529被设置成紧密接触的情况 下，利用氮化硅来形成绝缘层510以便防止滤色片中所包含的杂质扩散到晶体 管551—侧。或者，例如，如图12所示，绝缘层510最好是包括绝缘层510a 和510b的多层，它们中的至少一个是用氮化硅构成的。如上所述，液晶显示器也可以具有这样的结构，其中滤色片529被设置在 反射膜504或用作反射膜的导电层以及液晶层525之间。在通过光的反射进行 显示的反射部分562中，从基板521 —侧进入的光在反射膜504处发生反射， 穿过滤色片529和液晶层525，并且从液晶显示器发射到外部。另外，在通过 光的透射进行显示的透射部分561中，从基板501—侧进入的光穿过滤色片529 和液晶层525，并且从液晶显示器中发射到外部。注意到，图11的液晶显示器与图3的液晶显示器的不同之处仅在于带有 滤色片和遮光层的那一部分，其它结构都与图3的液晶显示器类似。因此，在像图1、 3、 5和7这样的各种情况下，都可以安排滤色片或遮光 层(黑色矩阵)。注意到，滤色片或遮光层(黑色矩阵)可以被设置成各种绝缘层或其一部分。因此，实施方式1-8的描述可以应用于本实施方式并且可以与本实施方式 组合起来。(实施方式10)如图2、 4、 6和8所示的顶视图显示出这样一种模式，其中液晶元件的电 极(第一电极，来自源极线的电势被传递到该电极)和液晶元件的电极(第二 电极，来自公共引线的电势被传递到该电极)中的至少一个是梳形的。然而， 第一电极和第二电极的形状并不限于如图2、 4、 6和8所示那样。例如，它们 可以是z字形或波形的。本实施方式将参照图14、 15和91A-91D来显示液晶 显示器的一个模式，该液晶显示器所具有的电极形状不同于如图2、 4、 6和8 所示那样。图14显示出液晶显示器的一个模式，其中液晶元件的电极211a (来自源 极线的电势被传递到该电极)以及液晶元件的电极203a (来自公共引线的电势 被传递到该电极)都是z字形的。注意到，尽管图14的液晶显示器的液晶元件 的电极的形状不同于图4所示的液晶显示器，但是其它结构是类似的。另外，图15显示出包括液晶元件的电极llla的液晶显示器的一个模式， 它是狭缝形的并且具有多个开口，这些开口具有长且窄的形状。尽管本液晶显 示器中的液晶元件的电极的形状不同于图2所示液晶显示器，但是其它结构是 类似的。因此，从液晶元件的电极llla的开口处露出了导电层103a和导电层 103b。另外，也有可能使用如图91 A-91D所示的形状。在使用这种排列的情况下，在一个像素中，液晶分子的旋转方向可以随区 域而变化。即，可以形成多畴(multi-domain)液晶显示器。多畴液晶显示器可 以减小在以某一角度观看时无法准确地识别图像的可能性。注意到，实施方式1-9的描述可以应用于本实施方式且与本实施方式组合 起来。(实施方式11)除了实施方式l-10所描述的模式以外，本发明可以以各种模式来实现。图43-82将显示根据本发明的液晶显示器的各种模式。图43-82中的每一个图都是一个用于具体显示实施方式1-10的描述的示 例。该实施方式将描述一个示例，其中实施方式l-10所描述的结构或者通过图 中所示组件的组合而实现的结构都具有晶体管。注意到，在图43-82中，向其传递源极线电势的液晶元件的电极被称为像 素电极4008，电连接到公共引线的液晶元件的电极被称为公共电极4019。另 外，显示了反射公共电极4005(其构成材料与栅极电极4001相同)和引线4014(其构成材料与栅极电极相同)。另外，用于提供不平整性的散射体被称为用 于不平整的凸起4007。晶体管的半导体层被称为a-Si (下文中被称为非晶半导 体层)4002或p-Si (下文中被称为多晶半导体层)4013。此外，在形成栅极电 极的步骤之后的一步骤中所设置的引线被称为第二引线4010。图43显示出一个结构，其中晶体管和公共电极被设置在同一平面中。该 晶体管包括在栅极电极4001和非晶半导体层4002之间的栅极绝缘层4003，并 且是底部栅极晶体管，其中栅极电极4001被设置在非晶半导体层4002的下方。 第二引线4010和4023形成于非晶半导体层4002之上。另外，用于不平整的 凸起4007被设置在与栅极电极4004相同的平面中，并且透射公共电极4006 是沿用于不平整的凸起4007形成的。在透射公共电极4006之上，形成了反射 公共电极4005。换句话说，透射公共电极4006和反射公共电极4005被堆叠。 透射公共电极是用像氧化铟锡(ITO)这样的材料构成的。反射公共电极4005是 用与栅极电极4001相同的材料构成的。用氮化膜等在第二引线4010和4023、 反射公共电极4005以及透射公共电极4006之上形成第一绝缘层4004并且覆 盖它们。在第一绝缘层4004之上，用有机材料等形成第二绝缘层4009。第二 绝缘层4009具有一开口，在该开口中在第一绝缘层4004之上，用像ITO这样 的材料形成了像素电极4008。在除开口以外的区域中，像素电极4008形成于 第二绝缘层4009之上。接触孔形成于第二绝缘层4009和栅极绝缘层4003中， 以便露出第二引线4023，并且将像素电极4008和第二引线4023连接起来。反 射公共电极4005或透射公共电极4006被安排在像素电极4008的下方，同时 第二绝缘层4009、第一绝缘层4004、或栅极绝缘层4003插入其间。图44显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在透射公共电极4006上，并且反射公共电极4005是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。 其它结构类似于图43，因此有关描述被省去。如图45所示，第二引线4012形成于栅极绝缘层4003上。在第二引线4012 上，设置了用于不平整的凸起4007，反射电极4011是沿着用于不平整的凸起 4007而形成的，并且形成透射公共电极4006以便与第二引线4012的一部分相 重叠。其它结构类似于图43，因此有关描述被省略。图46显示出一种顶部栅极晶体管，其中栅极电极4001被设置在多晶半导 体层4013上。该晶体管包括多晶半导体层4013、栅极电极4001和栅极绝缘层 4020，该栅极绝缘层4020被设置在多晶半导体层4013和栅极电极4001之间。 用第一绝缘层4025来覆盖该晶体管。在第一绝缘层4025上，设置了用作信号 线的第二引线4010、用第二引线构成的反射公共电极4016等。用于覆盖晶体 管的第二绝缘层4026具有一开口 ，并且像素电极4008的一部分形成于第一绝 缘层4025上。在第二绝缘层4026上，像素电极4008是用像氧化铟锡(ITO)这 样的材料构成的。另外，用与栅极电极4001相同的材料构成的引线以及透射 公共电极4015都形成于与栅极电极4001同一层中。注意到，透射公共电极4015 是用多晶半导体或ITO构成的。在第一绝缘层4025中形成接触孔以便露出引 线4014和透射公共电极4015。在接触孔中用与第二引线相同的材料来构成反 射公共电极4016，由此将反射公共电极4016、引线4014和透射公共电极4015 连接起来。像素电极4008通过第二绝缘层4026和第一绝缘层4025中所形成 的接触孔，连接到晶体管(多晶半导体层4013)。反射公共电极4016或透射 公共电极4015被安排在像素电极4008的下方，同时第二绝缘层4026和/或绝 缘层4025插入其间。图47显示出一个结构，其中在第一绝缘层4025中形成多个接触孔以便在 透射公共电极4015 —侧露出引线4014和透射公共电极4015。用与第二引线相 同的材料构成的反射公共电极4016形成于接触孔中，由此将引线4014和透射 公共电极4015连接起来。反射公共电极4016的表面是不平的。注意到，利用 第一绝缘层4025和第二绝缘层4026的材料差异，通过选择性蚀刻，可以形成 一开口。或者，可以在第一绝缘层4025上形成氮化膜。其它结构类似于图46， 由此有关描述被省略。图48显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007形成于第二引线4012 上，并且反射电极4011是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。其它结构类 似于图46，有关描述被省略。图49显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在第一绝缘层 4025上，并且沿着用于不平整的凸起4007用与第二引线相同的材料来构成反 射公共电极4016。其它结构类似于图46，有关描述被省略。图50显示出一个结构，其中设置了第三层。在与多晶半导体层4013相同 的平面中，用与栅极电极4001相同的材料来构成引线4014。第一绝缘层4025 形成于晶体管和引线4014上，并且形成接触孔以便露出引线4014。第二引线 4012连接到接触孔中的引线4014。在第一绝缘层4025上，形成透射公共电极 4018以便与第二引线4012的一部分重叠。在晶体管和透射公共电极4018上， 形成了第二绝缘层4026。在第二绝缘层4026中，形成接触孔，由此将用与第 二引线相同的材料构成的反射公共电极4017与透射公共电极4018连接起来。 在反射公共电极4017上，形成第三绝缘层4021 。第三绝缘层4021具有一开口 ， 并且像素电极4008的一部分形成于第二绝缘层4026之上。像素电极4008也 在第三绝缘层4021之上形成。像素电极4008通过第三绝缘层4021、第二绝缘 层4026和第一绝缘层4025中形成的接触孔，连接到晶体管(多晶半导体层 4013)。反射公共电极4017或透射公共电极4018被安排在像素电极4008的 下方，第三绝缘层4021和/或第二绝缘层4026插入其间。图51显示出一种结构，其中多个接触孔形成于第二绝缘层4026中以便在 透射公共电极4018那一侧露出第二引线4012和透射公共电极4018。反射公共 电极4017形成于接触孔中，由此将第二引线4012和透射公共电极4018连接 起来。注意到，反射公共电极4017的表面是不平的。其它结构类似于图50等， 由此有关描述被省略。图52显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在导电层4027 之上，并且反射公共电极4017是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。接触 孔形成于第二绝缘层4026中以便露出透射公共电极4018，由此将导电层4027 和透射公共电极4018连接起来。其它结构类似于图50等，由此有关描述被省 略。图53显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在第二绝缘层 4026上，并且反射公共电极4017是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。其 它结构类似于图50等，由此有关描述被省略。图54显示出一个结构，其中在第一绝缘层4025中设置了一开口。在第一 绝缘层4025中形成了接触孔以便露出用与栅极电极相同的材料构成的引线 4014，由此将用与第二引线相同的材料构成的反射公共电极4016与引线4014 连接起来。在与多晶半导体层4013相同的平面中(在第一绝缘层4025中的开 口中)以及在第一绝缘层4025之上，形成反射公共电极4018，以便与反射公 共电极4016的一部分重叠。在第一绝缘层4025和透射公共电极4018之上， 形成了第二绝缘层4026。在第二绝缘层4026上，形成了像素电极4008。接触 孔形成于第二绝缘层4026中以便露出晶体管的第二引线4023，由此将像素电 极4008和第二引线4023连接起来。换句话说，像素电极4008通过第二绝缘 层4026和第一绝缘层4025中所形成的接触孔，连接到晶体管(多晶半导体层 4013)。反射公共电极4016或透光公共电极4018被安排在像素电极4008的 下方，同时第二绝缘层4026插入其间。其它结构类似于图46等，由此有关描 述被省略。图55显示出一个结构，其中多个接触孔形成于第一绝缘层4025中。反射 公共电极4016形成于该开口中。注意到，反射公共电极4026的表面是不平的。 其它结构类似于图54等，由此有关描述被省略。图56显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在第二引线 4012上，并且反射电极4011是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。其它结 构类似于图54等，由此有关描述被省略。如图57所示，用于不平整的凸起4007被设置在第一绝缘层4025上，并 且第二引线4012是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。其它结构类似于图 54等，由此有关描述被省略。图58显示出一个结构，其中在第二绝缘层4026中设置了一开口。在与晶 体管同一平面中，形成了引线4014。在晶体管和引线4014上，形成了第一绝 缘层4025。在透射部分1002中的第一绝缘层4025上，形成了用ITO等构成的 公共电极4019和像素电极4008。在透射部分1002中，公共电极4019和像素电极4008交替排列。此外，在透射部分1002中，公共电极4019没有排列在 像素电极4008之下。另一方面，在反射部分1001中，像素电极4008形成于 第二绝缘层4026上。在反射部分1001中，反射公共电极4016被安排在像素 电极4008的下方，同时第二绝缘层4026插入其间。在反射部分1001和透射 部分1002中，接触孔形成于第一绝缘层4025中以露出引线4014。在反射部分 1001中，反射公共电极4016形成于接触孔中，而在透射部分1002中，公共电 极4019形成于接触孔中。像素电极4008通过第二绝缘层4026和第一绝缘层 4025中所形成的接触孔，连接到晶体管(多晶半导体层4013)。图59显示出一个结构，其中多个接触孔形成于第一绝缘层4025中以便在 反射部分1001 —侧露出引线4014。反射公共电极4016是用与接触孔中的第二 引线相同的材料构成的，由此将反射公共电极4016和引线4014连接起来。反 射公共电极4016的表面是不平的。其它结构类似于图58等，由此有关描述被 省略。图60显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在第二引线 4012上，并且反射电极4011是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。其它结 构类似于图58等，由此有关描述被省略。如图61所示，用于不平整的凸起4007被设置在第一绝缘层4025上，沿 着用于不平整的凸起4007用第二引线来构成反射公共电极4016。其它结构类 似于图58等，由此有关描述被省略。图62显示出一个结构，其中设置了第三绝缘层4021。在与多晶半导体层 4013相同的平面中，引线4014是用与栅极电极相同的材料构成的。在晶体管 和引线4014上，形成了第一绝缘层4025，并且形成接触孔以便露出引线4014。 第二引线4012形成于接触孔中以便连接到引线4014。在晶体管和第二引线 4012上，形成了第二绝缘层4026。在第二绝缘层4026中，在反射部分1001 和透射部分1002中形成了接触孔。反射公共电极4017形成于反射部分1001 中的接触孔中，而公共电极4019则形成于透射部分1002中的接触孔中。第三 绝缘层4021形成于反射公共电极4017上。第三绝缘层4021具有一开口，并 且像素电极4008的一部分和公共电极4019的一部分形成于第二绝缘层4026 上。在透射部分1002中，公共电极4019和像素电极4008交替排列。此外，在透射部分1002中，公共电极4019没有被安排在像素电极4008的下方。另 一方面，在反射部分1001中，像素电极4008形成于第三绝缘层4021上。在 反射部分1001中，反射公共电极4017被安排在像素电极4008的下方，第三 绝缘层4021插入其间。像素电极4008通过第三绝缘层4021、第二绝缘层4026 和第一绝缘层4025中形成的接触孔，连接到晶体管(多晶半导体层4013)。
图63显示出一个结构，其中多个接触孔形成于第二绝缘层4026中以便露 出第二引线4012。反射公共电极4017形成于接触孔中，由此将反射公共电极 4017和第二引线4012连接起来。反射公共电极4017的表面是不平的。其它结 构类似于图62等，由此有关描述被省略。
图64显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在公共电极 4019上，并且反射公共电极4017是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。其 它结构类似于图62等，由此有关描述被省略。
如图65所示，用于不平整的凸起4007被设置在第二绝缘层4026上，沿 着用于不平整的凸起4007用第二引线来构成反射公共电极4017。其它结构类 似于图62等，由此有关描述被省略。
图66显示出一个结构，其中在反射部分1001中，多个接触孔被设置在第 二绝缘层4026中，并且形成了用于FFS的反射公共电极4022。注意到，反射 公共电极4022的表面是不平的。第三绝缘层4021形成于反射公共电极4022 上，接触孔被设置在反射部分1001和透射部分1002中。另外，在透射部分1002 中，像素电极4008和公共电极4019形成于第三绝缘层4021上，由此通过接 触孔将公共电极4019和反射公共电极4022连接起来。在透射部分1002中， 公共电极4019和像素电极4008交替排列。此外，在透射部分1002中，公共 电极4019没有被安排在像素电极4008下方。另一方面，在反射部分1001中， 像素电极4008形成于第三绝缘层4021之上。在反射部分1001中，反射公共 电极4022被安排在像素电极4008的下方，第三绝缘层4021插入其中。通过 第三绝缘层4021、第二绝缘层4026和第一绝缘层4025中形成的接触孔，像素 电极4008连接到晶体管(多晶半导体层4013)。其它结构类似于图62等，由 此有关描述被省略。
图67显示出一个结构，其中导电层4027形成于反射部分1001中的第二绝缘层4026上。用于不平整的凸起4007被设置在导电层4027上，并且反射 电极4011是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。另外，在透射部分1002 中，像素电极4008和公共电极4019形成于第三绝缘层4021上，由此通过接 触孔将公共电极4019和反射电极4011连接起来。其它结构类似于图62、 66 等，由此有关描述被省略。
图68显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007被设置在反射部分 1001中的第二绝缘层4026上。反射电极4011是沿着用于不平整的凸起4007 而形成的。另外，在透射部分1002中，像素电极4008和公共电极4019形成 于第三绝缘层4021上，由此通过接触孔将公共电极4019和反射电极4011连 接起来。其它结构类似于图62、 66等，由此有关描述被省略。
图69显示出一个结构，其中在透射部分1002中，一开口形成于绝缘层4028 和栅极绝缘层4003中。在透射部分1002中，在用与栅极电极和栅极绝缘层4003 相同的材料构成的引线4014上，设置了一个开口以便露出用与第二引线相同 的材料构成的反射公共电极4016的一部分。形成公共电极4019，使得它与引 线4014和反射公共电极4016接触，它们是部分露出的。另外，在与栅极电极 4001相同的平面中，形成了像素电极4008和公共电极4019。绝缘层4028形 成于第二引线4010和反射公共电极4016上并且覆盖它们。接触孔形成于绝缘 层4028中以便露出第二引线4023，由此将绝缘层4028上所形成的像素电极 4008与第二引线4023连接起来。在透射部分1002中，公共电极4019和像素 电极4018是交替排列的。此外，在透射部分1002中，公共电极没有被安排在 像素电极4008的下方。另一方面，在反射部分1001中，像素电极4008形成 于绝缘层4028上。在反射部分1001中，反射公共电极4016被安排在像素电 极4008的下方，绝缘层4028插入其间。其它结构类似于图43等，由此有关 描述被省略。
图70显示出一个结构，其中多个引线4014形成于反射部分1001中。在 透射部分1002中，在用与栅极电极和栅极绝缘层4003相同的材料构成的引线 4014上，提供一开口以便露出用与第二引线相同的材料构成的反射公共电极 4016的一部分。注意到，反射公共电极4016的表面是不平的。形成公共电极 4019以便与引线4014和反射公共电极4016接触，它们是部分露出的。另外，在与栅极电极4001相同的平面中，形成了像素电极4008和公共电极4019。其 它结构类似于图43、 69等，由此有关描述被省略。
图71显示出一个结构，其中在透射部分1002中引线4014形成于与栅极 电极4001相同的平面中。在反射部分1001中，在栅极绝缘层4013上用与第 二引线相同的材料构成反射公共电极4016，形成栅极绝缘层4013是为了覆盖 栅极电极4001和引线4014。在反射公共电极4016上，形成了第一绝缘层4004 并且提供了多个接触孔。在第一绝缘层4004上，形成公共电极4019以便通过 接触孔将反射公共电极4016和引线4014连接起来。在透射部分1002中，公 共电极4019和像素电极4008交替排列在第一绝缘层4004上。此外，在透射 部分1002中，公共电极没有被安排在像素电极4008的下方。另一方面，在反 射部分1001中，反射公共电极4016被安排在像素电极4008的下方，同时第 二绝缘层4009、第一绝缘层4004等插入其间。其它结构类似于图43、 69等， 由此有关描述被省略。
图72显示出一个结构，其中多个引线4014形成于与栅极电极4001相同 的平面中。在栅极绝缘层4003 (形成它是为了覆盖栅极电极4001和引线4014) 上，用与反射部分1001中的第二引线相同的材料来构成反射公共电极4016。 注意到，反射公共电极4016的表面是不平的。在反射公共电极4016上，形成 第一绝缘层4004，并且提供了多个接触孔。在第一绝缘层4004上，形成了公 共电极4019以便通过接触孔将反射公共电极4016和引线4014连接起来。其 它结构类似于图43、 71等，由此有关描述被省略。
图73显示出一个结构，其中引线4014被设置在与栅极电极4001相同的 平面中。在栅极绝缘层4003 (形成它是为了覆盖栅极电极4001和引线4014) 上，用与反射部分1001中的第二引线相同的材料来构成反射公共电极4016。 在反射公共电极4016上，形成了绝缘层4028，并提供了多个接触孔。在绝缘 层4028上，形成了公共电极4019以便通过接触孔将反射公共电极4016和引 线4014连接起来。在透射部分1002中，公共电极4019和像素电极4008交替 排列在绝缘层4028上。此外，在透射部分1002中，公共电极没有被安排在像 素电极4008的下方。另一方面，在反射部分1001中，像素电极4008形成于 绝缘层4028上。在反射部分1001中，反射公共电极4016被安排在像素电极
494008的下方，同时绝缘层4028插入其间。其它结构类似于图43、 69等，由此 有关描述被省略。
图74显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007形成于第二引线4012 上。在在栅极绝缘层4003 (形成它是为了覆盖栅极电极4001和引线4014)上， 第二引线4012形成于反射部分1001中。用于不平整的凸起4007形成于第二 引线4012上，反射电极4011是沿着用于不平整的凸起4007而形成的。另外， 在第二引线4012上，形成了第一绝缘层4004，并且提供了多个接触孔。在第 一绝缘层4004上，形成了公共电极4019，以便通过接触孔将第二引线4012和 引线4014连接起来。其它结构类似于图43、 71等，由此有关描述被省略。
图75显示出一个结构，其中多个引线4014形成于反射部分1001中。在 栅极绝缘层4003 (形成它是为了覆盖栅极电极4001和引线4014)上，用与反 射部分1001中的第二引线相同的材料来构成反射公共电极4016。注意到，因 为多个引线4014形成于反射公共电极4016的下方，所以反射公共电极4016 具有不平的形状。在反射公共电极4016上，形成了绝缘层4028，并且提供了 多个接触孔。在绝缘层4028上，形成公共电极4019，以便通过接触孔将反射 公共电极4016和引线4014连接起来。其它结构类似于图43、 73等，由此有 关描述被省略。
图76显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007形成于第二引线4012 上，并且反射电极4011是沿着用于不平整的凸起4007形成的。另外，在反射 部分1001中，在栅极绝缘层4003 (形成该层是为了覆盖栅极电极4001和引线 4014)上，反射电极4011是用第二引线构成的。在反射电极4011上，形成绝 缘层4028，并且提供多个接触孔。在绝缘层4028上，形成公共电极4019以便 通过接触孔将反射电极4011和引线4014连接起来。其它结构类似于图43、 73 等，由此有关描述被省略。
图77显示出一个结构，其中在透射部分1002中，反射公共电极4024形 成于与栅极电极4001相同的平面中。在绝缘层4028和栅极绝缘层4003中形 成一开口以便露出反射公共电极4024的一部分。像素电极4008和公共电极 4019形成于与栅极电极4001相同的平面中，并且形成公共电极4019的一部分 以便与反射公共电极4024的一部分重叠。在透射部分1002中，公共电极4019和像素电极4008交替排列。此外，在透射部分1002中，公共电极没有被安排 在像素电极4008的下方。另一方面，在反射部分1001中，像素电极4008形 成于绝缘层4028之上。在反射部分1001中，反射公共电极4024被安排在像 素电极4008的下方，同时绝缘层4028和栅极绝缘层4003被插入其间。其它 结构类似于图43、 69等，由此有关描述被省略。
图78显示出一个结构，其中在与栅极电极4001相同的平面中设置了用于 不平整的凸起4007。在用于不平整的凸起4007上，反射公共电极4024是沿着 用于不平整的凸起4007形成的。然后，在绝缘层4028中设置一开口，以便露 出反射公共电极4024的一部分。像素电极4008和公共电极4019形成于与栅 极电极4001同平面中，并且形成公共电极4019的一部分以便与反射公共电极 4024的一部分重叠。其它结构类似于图43、 77等，由此有关描述被省略。
图79显示出一个结构，其中在透射部分1002中，像素电极4008和公共 电极4019形成于栅极绝缘层4003之上。反射公共电极4024形成于与栅极电 极4001同一平面中，并且栅极绝缘层4003形成于反射公共电极4024之上。 在透射部分1002中，在栅极绝缘层4003中设置接触孔以便露出反射公共电极 4024，由此将公共电极4019和反射公共电极4024连接起来。在透射部分1002 中，公共电极4019和像素电极4008交替排列在栅极绝缘层4003之上。此外， 在透射部分1002中，公共电极没有被安排在像素电极4008的下方。另一方面， 在反射部分1001中，像素电极4008形成于绝缘层4028之上。在反射部分1001 中，反射公共电极4024被安排在像素电极4008的下方，同时绝缘层4028和 栅极绝缘层4003被插入其间。其它结构类似于图43、 77等，由此有关描述被 省略。
图80显示出一个结构，其中用于不平整的凸起4007形成于与栅极电极 4001相同的平面中。反射公共电极4024是沿着用于不平整的凸起4007形成的。 在反射公共电极4024上，形成了栅极绝缘层4003。然后，在透射部分中，在 栅极绝缘层4003中设置了接触孔以便露出反射公共电极4024，由此将公共电 极4019和反射公共电极4024连接起来。其它结构类似于图79等，由此有关 描述被省略。
图81显示出一个结构，其中在透射部分1002中，像素电极4008和公共电极4019形成于绝缘层4028之上。在绝缘层4028和栅极绝缘层4003中设置 了接触孔，由此露出与栅极电极形成于同一平面中的反射公共电极4024。在接 触孔中，公共电极4019和反射公共电极4024彼此相连。在透射部分1002中， 公共电极4019和像素电极4008交替排列在绝缘层4028上。此外，在透射部 分1002中，公共电极没有被安排在像素电极4008的下方。另一方面，在反射 部分1001中，像素电极4008形成于绝缘层4028上。在反射部分1001中，反 射公共电极4024被安排在像素电极4008的下方，同时绝缘层4028和栅极绝 缘层4003插入其间。其它结构类似于图43、 73等，由此有关描述被省略。
图82显示出一个结构，其中在反射部分1001中，用于不平整的凸起4007 被设置在与栅极电极4001相同的平面中，并且反射公共电极4024是沿着用于 不平整的凸起4007形成的。在绝缘层4028中设置了接触孔，由此露出了与栅 极电极4001形成于同一平面中的反射公共电极4024。在接触孔中，公共电极 4019和反射公共电极4024彼此相连。其它结构类似于图43、 81等，由此有关 描述被省略。
图43-82都具有一个特征，在反射电极下方一接触孔或与接触孔类似的孔 被设置在绝缘膜中，由此使反射电极的表面不平。在这种情况下，为使反射电 极表面不平整的附加处理过程不再是必需的。
注意到，在图43-82中，在一些情况下，栅极绝缘层4020仅被示出在栅极 电极的下方；然而，本发明并不限于此。栅极绝缘层可以被安排在整个表面之 上，可以仅被安排在栅极电极的下方，或者可以在栅极电极下方或周围较厚且 在其它区域中较薄。
图43-82示出了晶体管是顶部栅极类型的情况，但是顶部栅极晶体管也可 以改变为底部栅极晶体管。
注意到，实施方式1-10的描述可以应用于本实施方式且与本实施方式组合 起来。
(实施方式12)
参照顶视图2、 4、 6、 8、 14和15，描述根据本发明的液晶显示器中所包 括的像素结构。如图16的电路所示， 一引线被引入像素部分中。可以允许有一种与图2、 4、 6、 8、 14和15所示不同的的模式，只要它不背离本发明的目 的和范围。参照图16，将描述根据本发明的液晶显示器的像素电路。在图16中，栅极线7001与源极线7002相交。另外，公共引线7003a和 7003b是垂直地和水平地引导的。栅极线7001连接到晶体管7004的栅极电极。 另外，源极线7002连接到晶体管7004的源极(或漏极)电极。注意到，当液 晶显示器是AC驱动液晶显示器时，晶体管7004的源极电极和漏极电极是根据 源极线7002所传递的电势而切换的；因此，在本实施方式中，该电极被称为 源极(或漏极)电极。液晶元件C!x被设置在晶体管7004的源极(或漏极)电 极与公共引线7003a之间。当晶体管7004被导通时，源极线7002的电势被传 递到液晶元件Qx，而当晶体管7004被截止时，源极线7002的电势没有被传 递到液晶元件Cu:。在即使晶体管7004被截止且源极线7002的电势没有被传 递到液晶元件Cu:时仍期望光穿过液晶层的情况下，电容器Cs最好与液晶元件 Cw并行地被提供。当电容器存储电压时，即使当晶体管7004被截止时光也可 以穿过液晶层。图92A显示出本实施方式中所描述的显示器的顶视图。图92B显示出与图 92A的线K-L相对应的横截面图。图92A和92B所示显示器包括外部终端连 接区域852、密封区域853以及包括信号线驱动电路的扫描线驱动器电路854。在本实施方式中，图92A和92B所示显示器包括基板801、薄膜晶体管827、 薄膜晶体管829、薄膜晶体管825、密封剂834、对置基板830、对齐膜831、 对置电极832、间隔物833、偏振片835a、偏振片835b、第一终端电极层838a、 第二终端电极层838b、各向异性导电层836以及FPC 837。显示器还包括外部 终端连接区域852、密封区域853、扫描线驱动器电路854、像素区域856和信 号线驱动器电路857。在基板801上所形成的像素区域856和扫描线驱动器电路854的周围，设 置了密封剂834。对置基板830被设置在像素区域856和扫描线驱动器电路854 之上。因此，像素区域856和扫描线驱动器电路854以及液晶材料被基板801、 密封剂834和对置基板830密封住。基板801上所形成的像素区域856和扫描线驱动器电路854包括多个薄膜 晶体管。在图92B中，像素区域856中所包括的薄膜晶体管825是作为示例示出的。
注意到，实施方式1-11的描述也可以应用于本实施方式并且和本实施方式 组合起来。
(实施方式13)
图17A和17B显示出实施方式1-12中所描述的包括根据本发明的液晶显 示器的模块的模式。像素部分930、栅极驱动器920和源极驱动器940被设置 在基板卯O上。通过柔性印刷电路960，从集成电路950向栅极驱动器920和 源极驱动器940输入一信号。根据所输入的信号，在像素部分930中显示一图 像。
注意到，实施方式l-12的描述也可以应用于本实施方式并且和本实施方式 组合起来。
(实施方式14)
本实施方式将描述液晶元件的电极IO的细节。图94显示出横截面图的一 个示例。注意到，除液晶元件的电极10以外，液晶元件的电极还可以具有各 种模式，并且没有显示在图94中，而是可以按任何方式来安排。
另外，在具有液晶元件的电极10的基板一侧，形成了绝缘层13，该绝缘 层13是一个用于调节液晶层15的厚度的膜；然而，本发明并不限于此。用于 调节液晶层15的厚度的绝缘层13也可以被安排在对置基板一侧。此外，作为 一个用于调节液晶层15的厚度的膜的绝缘层13形成于液晶元件的电极10的 下方；然而，本发明并不限于此。绝缘层13，用作为调节厚度的膜，也可以被 安排在液晶元件的电极10之上。
注意到，作为液晶元件的电极10的替代，也可以局部安排液晶元件的电 极12。
此处，将描述各电极之间的间隔。如图94所示，将透射部分1002中的液 晶元件的各电极10之间的间隔9972与被安排在透射部分1002和反射部分1001 的边界处(即绝缘层13的边界处)的液晶元件的各电极10之间的间隔9971 进行比较。间隔9971可以几乎等于或长于间隔9972。较佳地，在像素中，间隔9971几乎等于或长于间隔9972的区域比间隔9971短于间隔9972的区域要 多。同样也是较佳地，在像素中，间隔9971长于间隔9972的区域比间隔9971 短于间隔9972的区域要多2倍或3倍。在绝缘层13的边界处，液晶分子的对齐方式是错乱的。因此，当使间隔 9971很长从而不容易接收电场时，像旋转位移这样的对齐方式缺陷可以减少。类似的是，较佳地，间隔9971几乎等于或长于反射部分1001中的液晶元 件的各电极IO之间的间隔9970。接下来，将透射部分1002中的液晶元件的各电极10之间的间隔9972与 反射部分1001中的液晶元件的各电极10之间的间隔9970进行比较。间隔9970 可以几乎等于或长于间隔9972。较佳地，在像素中，间隔9970几乎等于或长 于间隔9972的区域比间隔9970短于间隔9972的区域要多。更佳地，.在像素 中，间隔9970长于间隔9972的区域比间隔9970短于间隔9972的区域要多2 倍或3倍。在反射部分1001中，液晶层的厚度即单元间隙是较薄的。因此，加到液 晶分子上的电场可以低于透射部分1002中的情况。接下来，将描述绝缘层B (它是一个用于调节液晶层15的厚度的膜)的 边界和液晶元件的电极IO的安排情况。在绝缘层13的边界处，液晶分子的对 齐方式有可能是错乱的。因此，为了尽可能减少错乱的对齐方式，绝缘层13 的边界和液晶元件的电极IO最好排列成几乎平行或几乎垂直。图96A和96B显示出一个情况，其中绝缘层13的边界与液晶元件的电极 IO排列成几乎平行。图96A显示出横截面图，图96B显示出平面图。这样， 通过几乎平行的安排，液晶分子的错乱排列可以减少。注意到，"几乎平行"还包括其角度使液晶分子的错乱排列不具有很大影 响的差异。因此，例如，绝缘层13的边界的切线与液晶元件的电极IO之间的 角最好介于-10到+ 10度，介于-5到+ 5度之间更佳。即使当如图96A和96B所示那样绝缘层13的边界与液晶元件的电极10 排列成几乎平行时，也可以有如图95所示的区域，其中因各电极的连接而使 液晶元件的电极IO被安排在绝缘层13的边界之上。然后，图97A和97B显示出绝缘层13的边界与液晶元件的电极10被安排成几乎垂直的情况。图97A显示出横截面图，而图97B显示出平面图。这样， 通过几乎垂直的安排，液晶分子的错乱对齐方式可以减少。
注意到，"几乎垂直"还包括其角度使液晶分子的错乱排列不具有很大 影响的差异。因此，例如，绝缘层13的边界的切线与液晶元件的电极IO之间 的角最好介于80到110度，介于85到105度之间更佳。
注意到，实施方式1-13的描述可以应用于本实施方式并且与本实施方式组 合起来。
(实施方式15)
参照图19A-19H，将描述一种在显示部分中包括根据本发明的液晶显示器 的电子设备。图19A显示出一个电视机，它包括外壳2001、支撑基座2002、 显示部分2003、扬声器部分2004、视频输入端2005等。显示部分2003包括 实施方式1-14中所描述的根据本发明的液晶显示器。图19B显示出照相机， 该照相机包括主体2101、显示部分2102、图像接收部分2103、操作按键2104、 外部连接端口 2105、快门2106等。显示部分2102包括实施方式1-14中所描 述的根据本发明的液晶显示器。图19C显示出一个计算机，它包括主体2201、 外壳2202、显示部分2203、键盘2204、外部连接端口 2205、定点鼠标2206 等。显示部分2203包括实施方式1-14中所描述的根据本发明的液晶显示器。 图19D显示出一个信息终端，它包括主体2301、显示部分2302、开关2303、 操作按键2304、红外端口 2305等。显示部分2302包括实施方式1-14中所描 述的根据本发明的液晶显示器。图19E显示出一个DVD再现设备，它包括主 体2401、外壳2402、显示部分A 2403、显示部分B 2404、记录介质读取部分 2405、操作按键2406、扬声器部分2407等。显示部分A 2403和显示部分B 2404 包括实施方式1-14中所描述的根据本发明的液晶显示器。图19F显示出一个电 子书，它包括主体2501、显示部分2502、操作按键2503等。显示部分2502 包括实施方式1-14中所描述的根据本发明的液晶显示器。图19G显示出一个 图像拾取设备，它包括主体2601、显示部分2602、外壳2603、外部连接端口 2604、远程控制接收部分2605、图像接收部分2606、电池2607、音频输入部 分2608、操作按键2609等。显示部分2602包括实施方式1-14中所描述的根据本发明的液晶显示器。图19H显示出一个电话，它包括主体2701、外壳2702、 显示部分2703、音频输入部分2704、音频输出部分2705、操作按键2706、外 部连接部分2707、天线2708等。显示部分2703包括实施方式1-14中所描述 的根据本发明的液晶显示器。如上所述，通过将根据本发明的液晶显示器并入显示部分中，便完成了根 据本发明的电子设备。根据本发明的电子设备可以显示出在室内和室外都很好 的图像。特别是，常常用在室内和室外的电子设备(比如照相机或图像拾取设 备)具有如下优点在室内和室外视角都很宽且与观看显示屏的角度有关的色 移很小。注意到，实施方式1-14的描述可以应用于本实施方式且与本实施方式组合o本申请基于2005年12月5日提交到日本专利局的日本专利申请 2005-350198，其全部内容引用在此作为参考。
权利要求
1.一种包括第一部分和第二部分的液晶显示器，它包括液晶元件，液晶元件包括具有透光性的像素电极和第一公共电极、具有反射性的第二公共电极、以及被设置在像素电极和第一公共电极之上的液晶层，其中在第一部分中，像素电极被设置在第二公共电极之上，同时绝缘层被插入其间；以及其中在第二部分中，像素电极和第一公共电极被设置在绝缘层之上。
2. 如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，第二公共电极电连接到第一公共电极。
3. 如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，液晶层包括平行于基板平 面而旋转的液晶分子。
4. 如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，像素电极是梳形的。
5. 如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，第一公共电极是梳形的。
6. —种包括第一部分和第二部分的液晶显示器，它包括液晶元件，液晶元件包括具有透光性的像素电极和第一公共电极、具有反射 性的第二公共电极、以及被设置在像素电极之上的液晶层，其中在第一部分中，像素电极被设置在第二公共电极之上，同时绝缘层被插 入其间；以及其中在第二部分中，像素电极被设置在第一公共电极之上，同时绝缘层被插 入其间。
7. 如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，第二公共电极电连接到第 一公共电极。
8. 如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，液晶层包括平行于基板平 面而旋转的液晶分子。
9. 如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，像素电极是梳形的。
10. —种包括第一部分和第二部分的液晶显示器，它包括液晶元件，液晶元件包括具有透光性的像素电极、包括具有反射性的第一导 电层和具有透光性的第二导电层的公共电极、以及被设置在像素电极之上的液晶层，其中在第一部分中，像素电极被设置在第一导电层之上，同时绝缘层被插入 其间；以及其中在第二部分中，像素电极被设置在第二导电层之上，同时绝缘层被插入 其间。
11. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其特征在于，液晶层包括平行于基板 平面而旋转的液晶分子。
12. 如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，像素电极是梳形的。
13. —种液晶显示器，它包括介于第一基板和第二基板之间的液晶元件，液晶元件包括具有透光性的像素 电极、具有透光性的第一公共电极、具有反射性的第二公共电极、以及被设置在像 素电极和第二基板之间的液晶层，其中第一公共电极和第二公共电极被设置在第一基板之上；以及 其中像素电极被设置在第一公共电极和第二公共电极之上，同时绝缘层被插 入其间。
14. 如权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，液晶层包括平行于基板平面而旋转的液晶分子。
15.如权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，像素电极是梳形的。
全文摘要
本发明的目的是提供一种液晶显示器，其视角很宽并且与观看显示屏的角度有关的色移很小，并且该显示器可以显示出在阳光下的户外和昏暗的室内(或夜间户外)都能很好地识别的图像。该液晶显示器包括通过光的透射进行显示的第一部分以及通过光的反射进行显示的第二部分。此外，液晶层包括液晶分子，当液晶层下方所设置的液晶元件的两个电极之间产生电势差时，液晶分子平行于电极平面而旋转。
文档编号G02F1/1343GK101322066SQ200680045489
公开日2008年12月10日 申请日期2006年11月29日 优先权日2005年12月5日
发明者木村肇, 鱼地秀贵 申请人:株式会社半导体能源研究所