液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法

专利名称：液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置以及制造该液晶显示装置的方法。
背景技术：
液晶显示装置已经用作各种用途的显示元件，这是因为液晶显示装置具 有厚度薄、重量轻和功耗低的优点。近来，液晶显示装置的使用已经广泛地 延伸，从家庭使用的大的电视机到小的便携终端，并且显示元件要求日益严 格的特性。尤其是对于更宽视角有增长的需求。
因此，代替相关技术的TN模式，已经提出了水平电场系统的IPS (面 内切换，In-Plane Switching )模式(例如，见日本专利申请公开昭63-21卯7 号)和其中进行多畴取向(multi-domain alignment)的VA (垂直取向)模式 (MVA)(例如，见日本专利申请公开平10-186330号)等。
在这些模式中，例如，以MVA代表的VA模式是高生产率的模式，这 是因为液晶分子垂直于基板取向，并且因此易于获得高CR且单元间隔控制 余量宽。公开了一种方法，其中提供一种电介质结构作为在像素部分中用于 分割(divide)取向的方法，或者在像素的透明电极(例如，ITO:铟锡氧化 物)部分中提供凹槽或者切口 ，由此采用产生的倾斜电场来控制液晶分子的 取向(例如,见日本专利申请公开2005-266778号)。
因此，如图10A的平面布局示意图和图10B的主要部分截面图所示， 凹槽制作在一个像素40内的像素电极14和32中，由此像素40分成多个子 像素。用于取向控制的取向控制因子(control factor)(例如电介质结构)34 等设置成这样的方式，以位于在对向侧上的像素电极(公共电极)32上的每 个分开的子像素50 (51、 52和53)的中心。因此用提供在像素电极32上的 取向控制因子34作为子像素50内的中心可以对液晶分子放射状地取向。因 为液晶分子22放射状地取向，减少了从方位角的方向上观察的亮度变化， 并且因此获得宽视角性能。
然而，当一个像素分成多个子像素时，子像素需要彼此电连接。上述文
献公开了在子像素的中心部分留下像素电极(公共电极)的方法。根据该方
法，尽管提供在子像素内的对向电极(counter electrode )上的取向控制因子 控制取向的方向，但是电连接部分却处于弱取向控制(weak alignment control)状态。例如，当液晶面板受压时，取向紊乱，如图IIB的照片所示。 在连接部分的液晶分子的取向倾倒在不同于表面受压之前的方向，并且因此 子像素的取向紊乱，导致取向缺陷。附带地，图IIA的照片展示了在液晶面 板没有受压的状态下没有产生取向紊乱。
就是说，如图10A和10B所示，在相关技术中的像素需要具有用于子 像素之间电连接的像素电极(连接部分)。然而，由于缺少限定连接部分的 取向的因素，取向状态变得不稳定。当由表面受压等而使取向被迫紊乱时， 取向不能从取向紊乱的状态恢复。
图12是取向紊乱实例的示意图。因此，液晶分子22不能从取向紊乱状 态恢复。因此观察到表现出显示异常的现象，其中在面板中留下痕迹。通过 增加子像素50之间的距离可以减轻该显示异常的现象。然而，当子像素50 之间的距离增加时，产生透射率降低的问题。

发明内容
在相关技术中，例如存在于面板中留下痕迹的显示异常，这是因为当液 晶面板受压造成取向紊乱时，液晶没有从取向紊乱状态恢复到正常状态。
期望通过使得每个由一个像素分成的多个子像素成为一个电气上独立 的像素，来抑制由于表面受压也就是液晶显示装置的显示表面受压造成的液 晶的取向紊乱。
根据本发明的第一实施例，提供一种液晶显示装置，包括多个像素，每 个像素都具有反射部分和透射部分，每个像素包括多个由取向分割产生的子
像素，该液晶显示装置包括元件层，形成在基板上；绝缘膜，形成在基板 上以覆盖元件层；像素电极，形成在绝缘膜上，以连接到元件层；间隔调整 层，形成在包括元件层和像素电极之间的连接区域的元件层上的绝缘膜上； 和电介质，形成在用于子像素之间的电连接的连接部分上；其中反射部分由 具有元件层、覆盖元件层的绝缘膜和形成在绝缘膜上的间隔调整层的区域形 成，透射部分由除了形成有间隔调整层的区域之外的具有形成在绝缘膜上的 像素电极的区域形成，并且电介质形成在透射部分中的像素电极上。
在本发明的第 一实施例中，电介质形成在子像素之间的电连接部分上。 因此，当液晶面板受压时，不易于发生液晶的取向紊乱。此外，通过形成电 介质而不增加工艺数量，避免了由于电介质的形成引起生产率的降低。
根据本发明的第二实施例，提供一种制造液晶显示装置的方法，该液晶 显示装置包括多个像素，每个像素具有反射部分和透射部分，每个像素包括
多个由取向分割产生的子像素，该方法包括以下步骤在基板上形成元件层； 在基板上形成绝缘膜，使得绝缘膜覆盖元件层；在绝缘膜上形成像素电极， 使得像素电极连接到元件层；以及在包括元件层和像素电极之间的连接区域 的元件层上的绝缘膜上形成间隔调整层；其中反射部分由具有元件层、绝缘 膜和间隔调整层的区域形成，透射部分由除了形成有间隔调整层的区域之外 的具有形成在绝缘膜上的像素电极的区域形成，并且电介质形成在透射部分 中的像素电极和形成子像素之间电连接的连接部分上。
本发明的第二实施例具有在用于子像素之间的电连接的连接部分上形 成电介质的步骤。因此，子像素可以形成为彼此电气上独立的状态。因此， 可以稳定液晶的取向。因此，即使当液晶面板受压引起液晶取向紊乱，液晶 取向也会迅速恢复到原始状态。因此，制造出这样一种液晶显示装置，该液 晶显示装置消除了通过液晶显示面板表面受压留下痕迹的显示缺陷。此外， 通过形成电介质而不增加工艺数量，避免了由于电介质的形成引起的生产率 的降低。
本发明的第一实施例消除了由液晶面板表面受压？ 1起的显示缺陷，并且 因此具有能够改善显示质量的优点。另外，在尺寸上可以最小化电介质和用 于控制液晶取向的取向控制因子，该电介质形成在用于子像素之间电连接的 连接部分上，该取向控制因子形成在每个子像素中，从而可以改善透射率。 此外，在相关技术中，需要减小基板间隔(所谓的单元间隔)来提高对表面 受压的抵抗性。然而，因为改善了对表面受压的抵抗性，所以可以增加基板 间隔。因此，可以改善透射特性。
本发明的第二实施例消除了液晶面板表面受压S1起的显示缺陷，并且因 此具有能够制造可以改善显示质量的液晶显示装置的优点。另外，在尺寸上 可以最小化电介质和用于控制液晶的取向的取向控制因子，该电介质形成在 用于子像素之间电连接的连接部分上，该取向控制因子形成在每个子像素 中，从而可以制造能改善透射率的液晶显示装置。此外，在相关技术中，需
要减小基板间隔(所谓的单元间隔)来提高对表面受压的抵抗性。然而，因 为改善了对表面受压的抵抗性，所以可以增大基板间隔。因此，可以制造具 有改善的透射特性的液晶显示装置。


图1A和1B是展示本发明的液晶显示装置的实施例(第一实施例)的 图，图1A是该液晶显示装置一个像素的液晶单元的元件侧基板的平面图， 而图1 B是沿着图1A中A-A，线剖取的截面图2是包括由像素分割产生的多个子像素的像素的平面布局示意图； 图3A和3B是表面受压之前和之后液晶分子的取向状态的平面布局示 意图4A和4B是展示根据本发明的液晶显示装置的实施例(第二实施例) 的图，图4A是液晶显示装置的液晶单元的对向基板侧的平面图，而图4B 是沿着图4A中B-B，线剖取的截面图5是根据本发明的液晶显示装置的实施例(第三实施例)的示意性构 造截面图6是根据本发明的液晶显示装置的实施例(第四实施例)的示意性构 造截面图7是根据本发明的液晶显示装置的实施例(第五实施例)的示意性构 造截面图8A至8G是根据本发明制造液晶显示装置的方法的实施例(第一实 施例)的制造工艺截面图9A至9G是根据本发明制造液晶显示装置的方法的实施例(第二实 施例)的制造工艺截面图IOA和10B是相关技术的液晶显示装置的平面布局示意图和相关技 术中液晶显示装置的主要部分的截面图IIA和11B是液晶显示面板的表面受压之前和之后的状态的像素照 片；以及
图12是取向紊乱的实例的平面布局示意图。
具体实施例方式
现在参照图1A、 1B和图2描述本发明的液晶显示装置的实施例(第一 实施例)。图1 A和l B是展示作为显示装置的实例的半透射型液晶显示装 置的图，图1A是该液晶显示装置一个像素的液晶单元的元件侧基板的平面 图，而图1 B是沿着图1A中A-A，线剖取的截面图。图2是包括由像素分割 产生的多个子像素的像素的平面布局示意图。
如图1A和图2所示，液晶显示装置1具有密封在彼此相对的基板10 和对向基板(未示出)之间的液晶层20，并且包括用于显示图像的多个像素 40,像素40具有反射部分5和透射部分6。每个《象素40包括由取向分割形 成的多个子像素，例如子像素50(51、 52和53)。子像素50之间的电连接 由形成在基板10上的像素电极14建立。凹槽61例如形成在子像素50之间 的像素电极14中。电介质16形成在子像素50之间的像素电极14上(子像 素50之间的像素电极14在下文将称为连接部分14C)。
像素电极形成在相对于基板IO形成有电介质16的一侧的基板(对向基 板)(未示出)上。取向控制因子34形成在像素电极(在液晶20侧上的表 面)上，并位于每个子像素50的中心。该取向控制因子34例如由电介质形 成。在图2中，形成取向控制因子34的位置由投影示出。
下面将具体描述液晶显示装置1的构造。如图1B所示，元件层11形成 在基板10上的元件形成侧上。覆盖元件层11的绝缘膜12形成在基板10上。 与元件层11相通的接触孔13形成在绝缘膜12中。经由接触孔13连接到元 件层11的像素电极14形成在绝缘膜12上。用于调整反射部分5中液晶20 的厚度的间隔调整层15形成在包括元件层11和像素电极14之间的连接区 域的元件层11上的绝缘膜12上，且该连接区域具有部分像素电极14夹置 在间隔调整层15和绝缘膜12之间。该间隔调整层15由例如有机绝缘膜或 者无机绝缘膜形成。此外，电介质16至少形成在用于子像素50之间的电连 接的连接部分14C上。
因此，反射部分5由具有元件层11、覆盖元件层11的绝缘膜12和形成 在绝缘膜12上的间隔调整层15的区域形成，并有像素电极14的部分夹置 在间隔调整层15和绝缘膜12之间。间隔调整层15的上表面形成为例如平 緩的凹凸形状。因此，形成为平緩凹凸形状的间隔调整层15的表面改善了 反射特性。附带地，间隔调整层15和形成在间隔调整层15表面中的凹凸形 状可以与相邻像素连续地形成。此外，反射电极17形成在间隔调整层15上。 这样形成的反射电极17增强了在间隔调整层15上的反射。另外，因为反射
电极17在间隔调整层15的边缘部分连接到像素电极14,所以反射电极17 具有间隔调整层15上的像素电极的作用。透射部分6由除了反射部分5之 外的具有形成在基板10的绝缘膜12的区域形成。电介质16形成在透射部 分6中的绝缘膜12上，并有像素电极14夹置在电介质16和绝缘膜12之间。
因为液晶显示装置1至少在用于子像素50之间的电连接的连接部分 14C上具有电介质16,所以子像素50可以制造为彼此电气上独立(electrically independent)的。因此，可以稳定液晶20的:f又向，尤其可以稳定在连^^部 分14C的液晶分子20的取向。
例如，如图3A所示，在液晶显示面板的表面受压之前的状态下的液晶 分子22用在中心的取向控制因子34放射状地取向。如图3B所示，在液晶 显示面板的表面受压后，液晶分子22立即恢复到原始取向状态。因此，液 晶分子22用在中心的取向控制因子34放射状地取向，并且不产生取向缺陷 等。因此，因为液晶分子22的取向没有因表面受压而紊乱，所以消除了液 晶面板的表面受压留下痕迹的显示缺陷，从而获得了能够改善显示质量的优 点。于是，减少了从方位角的方向上看的亮度变化，从而获得宽视角性能。
另外，因为稳定了液晶分子22的取向，所以尽管相关技术中的像素结 构对于取向的稳定性需要其子像素50之间的像素电极14具有一定的长度， 并且i殳置在对向侧(counter side)上的取向控制因子34具有一定的面积， 这些已经是降低透射率的因素，但是如在本发明中，通过在连接部分14上 设置电介质16,可以最小化像素电极14和取向控制因子34的尺寸。因此， 液晶显示装置1可以保证高透射率。另外，在相关技术中，需要减少基板间 隔(所谓的单元间隔)来提高对表面受压的抵抗性。然而，因为改善了对表 面受压的抵抗性，所以基板间隔可以增加。因此改善了透射特性。
另外，通过在液晶显示装置1中形成电介质16而不增加工艺数量，避 免了由于电介质16的形成引起的生产率下降。
接下来，将参照附图4A和4B描述根据本发明的液晶显示装置的实施 例(第二实施例)。图4A和4B是展示作为液晶显示装置实例的半透射型液 晶显示装置的图，图4A是该液晶显示装置的液晶单元的对向基板侧的平面 图，而图4B是沿着图4A中的B-B，线剖^取的截面图。
如图4A和4B所示，液晶显示装置2具有密封在彼此相对的基板10和
30之间的液晶层20,并且包括用于显示图像的多个像素40,该像素40具有 反射部分5和透射部分6。每个像素40包括由取向分割形成的多个子像素， 例如子像素50 (51、 52和53)。子像素50之间的电连接由形成在基板10 上的像素电极14建立。凹槽61例如形成在子像素50之间的像素电极14中。 另外，由电介质制造的间隔调整层15形成在子像素50之间的像素电极14 上(在下文，子像素50之间的像素电极14将称为连接部分14C)。
滤色器层31、平坦化膜32和像素电极33形成在相对于基板10的基板 (对向基板)30上。取向控制因子34形成在像素电极33 (在液晶20侧上 的表面)上，位于每个子像素50的中心。该取向控制因子34由例如电介质 形成。
下面将具体描述一种构造。元件层11形成在基板10的元件形成侧上。 覆盖元件层11的绝缘膜12形成基板10上。与元件层11相通的接触孔13 形成在绝缘膜12中。经由接触孔13连接到元件层11的像素电极14形成在 绝缘膜12上。用于调整反射部分5中液晶20的厚度的间隔调整层15形成 在包括元件层11和像素电极14之间的连接区域的元件层11上的绝缘膜12 上，该连接区域具有部分像素电极14夹置在间隔调整层15和绝缘膜12之 间。该间隔调整层15由例如有机绝缘膜或者无机绝缘膜的电介质形成。
因此，反射部分5由具有元件层11、覆盖元件层11的绝缘膜12和形成 在绝缘膜12上的间隔调整层15的区域形成，并有部分像素电极14夹置在 间隔调整层15和绝缘膜12之间。间隔调整层15的上表面形成为例如平緩 凹凸的形状。这样形成为平緩凹凸形状的间隔调整层15的表面改善了反射 特性。附带地，间隔调整层15和在间隔调整层15的表面中形成的凹凸形状 可以与相邻像素连续形成。
此外，与接触孔13相通的接触孔18形成在间隔调整层15中。通过在 反射部分5中这样形成接触孔18，即使当像素电极14没有凹槽时，弱取向 的子像素50之间的连接由接触部分产生，并且因此防止由于液晶面板表面 受压引起的取向紊乱。经由接触孔18连接到像素电极14的反射电极17形 成在间隔调整层15上。这样形成的反射电极17增强了间隔调整层15上的 反射。另外，因为反射电极17经由接触孔18连接到像素电极14,所以反射 电极17具有间隔调整层15上的像素电极的作用。透射部分6由除了反射部 分5之外的具有形成在基板IO上的绝缘膜12的区域形成。
在液晶显示装置2中，通过在将像素40分割成三个部分所获得的子像
素50(51、 52和53)中的中心子像素52中形成反射部分5，即使当像素电 极14和33没有凹槽时，也能进行像素分割，并且能够抑制由于突起 (projection )亏1起的透射^j"比率(transmission contrast ratio )的下F争，且因 为突起部分可以用作反射器，所以能够改善反射特性。另外，因为没有电连 接到透射部分和反射部分的连接部分作为子像素50之间的像素边界，所以 不发生由于表面受压引起的取向紊乱。因此，可以稳定液晶20的取向，尤 其是子像素50之间的液晶分子20的取向。
接下来，将参照图5的示意性构造截面图描述根据本发明的液晶显示装 置的实施例(第三实施例)。图5是展示作为液晶显示装置实例的半透射型 液晶显示装置的图。
如图5所示，液晶显示装置3具有密封在彼此相对的基板10和30之间 的液晶层20，并且包括多个用于显示图像的像素40,像素40具有反射部分 5和透射部分6。每个像素40包括由取向分割形成的多个子像素。
滤色器层31形成在相对于基板10的基板(对向基板)30上。像素电极 33形成在滤色器层31的上表面上，平坦化膜32夹置在滤色器层31和像素 电才及33之间。
接下来将具体描述一种构造。元件层11形成在基板10的元件形成侧上。 覆盖元件层11的绝缘膜12形成在基板10上。与元件层11相通的接触孔13 形成在绝缘膜12中。经由接触孔13连接到元件层11的像素电极14形成在 绝缘膜12上。用于调整反射部分5中液晶20的厚度的间隔调整层15形成 在包括元件层11和像素电极14之间的连接区域的元件层11上的绝缘膜12 上，该连接区域具有部分像素电极14夹置在间隔调整层15和绝缘膜12之 间。该间隔调整层15由例如有机绝缘膜或者无机绝缘膜的电介质形成。
因此，反射部分5由具有元件层11、覆盖元件层11的绝缘膜12和形成 在绝缘膜12上的间隔调整层15的区域形成，并且部分像素电极14夹置在 间隔调整层15和绝缘膜12之间。间隔调整层15的上表面形成为例如平緩 的凹凸形状。这样形成为平緩凹凸形状的间隔调整层15的表面改善了反射 特性。附带地，间隔调整层15和在间隔调整层15的表面中形成的凹凸形状 可以与相邻像素连续形成。
此外，与接触孔13相通的接触孔18形成在间隔调整层15中。通过在
反射部分5中这样形成接触孔18,即使当像素电极14没有凹槽时，弱取向 的子像素50之间的连接由接触部分产生，并且因此防止了液晶面板表面受 压所引起的取向紊乱。经由接触孔18连接到像素电极14的反射电极17形 成间隔调整层15上。这样形成的反射电极17增强间隔调整层15上的反射。 另外，因为反射电极17经由接触孔18连接到像素电极14,所以反射电极 17具有间隔调整层15上的像素电极的作用。透射部分6由除了反射部分5 之外的具有形成在基板10上的绝缘膜12的区域形成。
液晶显示装置3提供类似于上述液晶显示装置1的作用和效果。另外， 因为没有电连接到透射部分和反射部分的连接部分作为子像素之间的像素 边界，所以不发生由于表面受压引起的取向紊乱。因此，可以稳定液晶层20 的取向，尤其是子像素之间的液晶分子的取向。
接下来，将参照图6的示意性构造截面图描述根据本发明的液晶显示装 置的实施例(第四实施例)。图6展示了作为显示装置实例的半透射型液晶 显示装置。
如图6所示，液晶显示装置4具有密封在彼此相对的基板10和30之间 的液晶层20,并且包括用于显示图像的多个像素40，像素40具有反射部分 5和透射部分6。每个像素40包括由取向分割形成的多个子像素。电介质16 形成在透射部分6中的子像素之间，绝缘膜12和像素电极14形成在基板10 上，以夹置在电介质16和基板IO之间。
滤色器层31形成在相对于基板10的基板(对向基板)30上。像素电极 33形成在滤色器层31的上表面上，平坦化膜32夹置在滤色器层31和像素 电极33之间。
接下来将具体描述一种构造。元件层11形成基板10的元件形成侧上。 覆盖元件层11的绝缘膜12形成在基板10上。与元件层11相通的接触孔13 形成在绝缘膜12中。经由接触孔13连接到元件层11的像素电极14形成在 绝缘膜12上。用于调整反射部分5中液晶20的厚度的间隔调整层15形成 在包括元件层11和像素电极14之间的连接区域的元件层11上的绝缘膜12 上，该连接区域具有部分像素电极14夹置在间隔调整层15和绝缘膜12之 间。该间隔调整层15是一种多层的构造，例如两层等，并且由多层的电介 质构造形成，该电介质例如为有机绝缘膜或者无机绝缘膜。这样由多层形成 的间隔调整层15改善了反射特性。
因此，反射部分5由具有元件层11、覆盖元件层11的绝缘膜12和形成 绝缘膜12上的间隔调整层15的区域形成，部分像素电极14夹置在间隔调 整层15和绝缘膜12之间。间隔调整层15的上表面形成为例如平緩的凹凸 形状。这样形成为平緩的凹凸形状的间隔调整层15的表面改善了反射特性。 附带地，间隔调整层15和在间隔调整层15的表面中形成的凹凸形状可以与 相邻像素连续地形成。
此外，与接触孔13相通的接触孔18形成在间隔调整层15中。通过在 反射部分5中这样形成接触孔18，即使当像素电极14没有凹槽时，弱取向 的子像素50之间的连接由接触部分产生，并且因此防止由于液晶面板表面 受压引起的取向紊乱。经由接触孔18连接到像素电极14的反射电极17形 成在间隔调整层15上。这样形成的反射电极17增强了间隔调整层15上的 反射。另外，因为反射电极17经由接触孔18连接到像素电极14,所以反射 电极17具有间隔调整层15上的像素电极的功能。
透射部分6由除了反射部分5之外的具有形成在基板IO上的绝缘膜12、 像素电极14和电介质16等的区域形成。
液晶显示装置4提供类似于上述液晶显示装置1的作用和效果。另外， 因为没有电连接到透射部分和反射部分的连接部分作为子像素之间的边界， 所以不发生由于表面受压引起的取向紊乱。因此，可以稳定液晶层20的取 向，尤其是子像素之间的液晶分子的取向。此外，由例如两层等的多层构造 形成的间隔调整层15可以改善反射特性。此时，该多层的任一材料可以用 作透射部分6中像素电极上设置的电介质16。
接下来，将参照图7的示意性构造截面图描述根据本发明的液晶显示装 置的实施例(第五实施例)。图7展示了作为显示装置实例的半透射型液晶 显示装置。
如图7所示，在参照图6描述的液晶显示装置4中，通过形成电介质16 作为决定单元间隔的间隔物，获得液晶显示装置5A。这样形成电介质16, 以连接到元件侧上的像素电极14和与基板10的元件侧相对的基板30侧上 的像素电极33。当然，电介质16经由覆盖形成在基板上的元件层的绝缘层 (平坦化膜)12上的像素电极14形成在连接部分14C上，连接部分14C由 子像素之间的像素电极14构成。
当电介质16调整高度并且用作在第五实施例中形成单元间隔的间隔物
时，消除了在滤色器侧上制造光间隔物(photospacer)的需求，从而减少了 工艺数量。另外，因为形成在子像素之间的连接部分14C上的电介质16也 用作保持基板之间的间隔的间隔物，所以间隔物可以以固定的间隔设置，从 而基板间隔可以以高精度保持恒定。此外，液晶显示装置5A提供类似于上 述液晶显示装置1的作用和效果。另外，因为没有电连接到透射部分和反射 部分的连接部分作为子像素之间的像素边界，所以不发生由于表面受压引起 的取向紊乱。因此可以稳定液晶层20的取向，尤其是子像素之间的液晶分 子的取向。
在前述的每个实施例中描述的液晶显示装置都至少在用于子像素50之 间的电连接的连接部分14上具有电介质16。因此能够使得子像素50彼此电 气上独立，并且因此稳定了液晶(液晶分子)22的取向。因此，即使由于液 晶面板受压引起液晶取向暂时紊乱时，液晶取向立即恢复到原始状态，从而 消除了由于液晶面板表面受压留下痕迹的显示缺陷。
接下来，将参照图8A至8G的制造工艺截面图描述根据本发明制造液 晶显示装置方法的实施例(第一实施例)。图8A至8G展示了作为显示装置 实例的半透射型液晶显示装置。
如图8A所示，由TFT等形成的开关元件以及辅助电容线、栅极线和信 号线等的元件层11形成在基板(第一基板)IO上。
接下来，如图8B所示，由平坦化膜制成的绝缘膜12形成在基板10上， 以平坦化伴随元件层11和信号线(未示出)的凹凸。
接下来，如图8C所示，与元件层11相通的接触孔13形成在绝缘膜12 中。透明抗蚀剂可以用于绝缘膜12。作为这种抗蚀剂'，例如有由JSR公司 制造的PC315G。作为选择，可以采用丙烯酸有机膜(acrylic organic film)、 脂环族烯烃树脂(alicyclic olefin resin )和旋涂玻璃(SOG )等。上述的涂覆 方法包括旋涂法和狭缝涂覆法等。
接下来，如图8D所示，经由接触孔13连接到元件层11的像素电极14 形成为绝缘膜12上的透射部分6的电极。该像素电极14例如由比如铟锡氧 化物(ITO)的透明电极形成。
接下来，如图8E所示，用于形成间隔调整层的电介质膜71形成在反射 部分5中的元件层11上的绝缘膜12 (包括像素电极14)上。电介质膜71 可以通过例如涂覆法形成。
接下来，如图8F所示，间隔调整层15由电介质膜71形成，并且电介 质16由电介质71形成在子像素电极50之间的连接部分14C上。此时，因 为电介质16的高度影响光学特性，所以调整电介质16的高度。在形成间隔 调整层15时，在间隔调整层15的上表面中形成凹凸，并且此后进行烘烤， 由此凹凸具有倒圆的形状。在首先形成连接到元件层11的像素电极14后通 过这样形成间隔调整层15,避免在间隔调整层15中形成与元件层11相通的 接触孔，从而获得优秀的反射特性。
接下来，如图8G所示，在间隔调整层15的边缘部分连接到像素电极 14的反射电极17形成在间隔调整层15上。反射电极17例如由具有高反射 率的金属材料形成。例如，反射电极17由比如银(Ag)和铝(Al)等金属 材料形成。通过将间隔调整层15的上表面形成为倒圆的凹凸形状，并且在 间隔调整层15的表面上形成反射电极17,因此可以改善反射部分5的反射 特性。
在随后的工艺中，形成取向膜，采用具有间隔物形成在其上的滤色器或 者密封材料将基板层叠，间隔物夹置在基板之间，并且在基板之间填充液晶， 由此完成液晶单元。延迟膜(retardation film)和偏振器层叠到液晶单元，由 此制造了根据本实施例的半透射型液晶显示装置。
接下来，将参照图9A至9G的制造工艺截面图描述根据本发明制造液 晶显示装置方法的实施例(第二实施例)。图9A至9G展示了作为显示装置 实例的半透射型液晶显示装置。
如图9A所示，由TFT等形成的开关元件以及辅助电容线、^H及线和信 号线等的元件层11形成在基板(第一基板)10上。
接下来，如图9B所示，由平坦化膜制成的绝缘膜12形成在基板10上， 以平坦化伴随元件层11和信号线(未示出)的凹凸。
接下来，如图9C所示，与元件层11相通的接触孔13形成在绝缘膜12 中。此时，在透射部分6中的绝缘膜12和反射部分5中的绝缘膜12之间提 供水平差异。具体地，蚀刻透射部分6中的绝缘膜12,由此形成为变得低于 反射部分5中的绝缘膜12。透明抗蚀剂可以用于绝缘膜12。作为这种抗蚀 剂，例如有由JSR公司制造的PC315G。作为选4奪，可以采用丙烯酸有机膜、 脂环族烯烃树脂和SOG等。上述的涂覆方法包括旋涂法和狭缝涂覆法等。
接下来，如图9D所示，经由接触孔13连接到元件层11的像素电极14
形成为绝缘膜12上的透射部分6的电极。该像素电极14由例如铟锡氧化物 (ITO)的透明电极形成。
接下来，如图9E所示，用于形成间隔调整层的电介质膜71形成在反射 部分5中的元件层11上的绝》彖膜12上。电介质膜71可以通过例如涂覆法 形成。
接下来，如图9F所示，间隔调整层15由电介质膜71形成，并且电介 质16由电介质71形成在子像素电极50之间的连接部分14C上。此时，因 为电介质16的高度影响光学特性，所以调整电介质16的高度。在形成间隔 调整层15时，在间隔调整层15的上表面中形成凹凸，并且此后进行烘烤， 由此凹凸具有倒圆的形状。在首先形成连接到元件层11的像素电极14后， 通过这样形成间隔调整层15,避免在间隔调整层15中形成与元件层11相通 的接触孔，从而获得优秀的反射特性。
接下来，如图9G所示，在间隔调整层15的边缘部分连接到像素电极 14的反射电极17形成在间隔调整层15上。反射电极17例如由具有高反射 率的金属材料形成。例如，反射电极17由比如银(Ag)和铝(Al)等金属 材料形成。通过将间隔调整层15的上表面形成为倒圆的凹凸形状，并且在 间隔调整层15的表面上形成反射电极17，可以改善反射部分5的反射特性。
在随后的工艺中，形成取向膜，采用具有间隔物形成其上的滤色器或者 密封材料将基板层叠，间隔物夹置在基板之间，并且在基板之间填充液晶， 由此完成液晶单元。延迟膜和偏振器层叠到液晶单元，由此制造了根据本实 施例的半透射型液晶显示装置。
采用根据前述第二实施例的制造方法，可以减小为制造间隔调整层15 形成的电介质膜71的膜厚，从而改善了工艺效率。另外，可以控制用于取 向控制的电介质16的高度，从而可以优化光学特性。
因为消除了液晶面板表面受压引起的显示缺陷，所以根据上述每个实施 例的制造方法都具有能够制造可以改善显示质量的液晶显示装置的优点。另 外，在尺寸上可以最小化电介质16和用于控制液晶的取向的取向控制因子， 该电介质16形成在用于子象素之间的电连接的连接部分14C上，该取向控 制因子形成在每个子像素中，从而可以制造能够改善透射率的液晶显示装 置。此外，在相关技术中，需要减小基板间隔(所谓的单元间隔)来增强对 表面受压的抵抗力。然而，因为改善了对表面受压的抵抗力，所以可以增加
基板间隔。因此，可以制造具有改善的透射特性的液晶显示装置。
此外，通过同时形成间隔调整层15和由垂直取向像素分割产生的电连
接部分14C上的电介质16,可以制造能够阻止由于液晶表面受压引起的取 向紊乱的液晶显示装置，并且不需要增加工艺数量。另外，在半透射型液晶 显示装置中，稳定了反射部分5和透射部分6之间的取向，并且获得阻止取 向紊乱的面板。此外，通过设置在反射部分5中的由电介质形成的间隔调整 层15进行像素结构分割，能够提供高开口率(aperture ratio )和稳定取向的 像素。
本领域的技术人员应当理解的是，各种修改、组合、子组合和替换可以 根据设计和其它因素而进行，只要它们在权利要求或者其等同特征的范围 内。
本发明专利申请包含与2006年12月20日提交日本专利局的日本专利 申请JP2006-342139相关的主题，将其全文引用结合于此。
权利要求
1、一种液晶显示装置，包括多个像素，每个所述像素都具有反射部分和透射部分，每个所述像素都包括由取向分割所产生的多个子像素，所述液晶显示装置包括元件层，形成在基板上；绝缘膜，形成在所述基板上，以覆盖所述元件层；像素电极，形成在所述绝缘膜上，以连接到所述元件层；间隔调整层，形成在包括所述元件层和所述像素电极之间的连接区域的所述元件层上的所述绝缘膜上；和电介质，形成在用于所述子像素之间的电连接的连接部分上；其中所述反射部分由具有所述元件层、覆盖所述元件层的所述绝缘膜和形成在所述绝缘膜上的所述间隔调整层的区域形成，所述透射部分由除了形成有所述间隔调整层的区域之外的具有形成在所述绝缘膜上的所述像素电极的区域形成，以及所述电介质形成在所述透射部分中的所述像素电极上。
2、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述间隔调整层的表面 形成为凹凸的形状。
3、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述间隔调整层形成在 像素之间。
4、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中反射电极形成在所述间 隔调整层上。
5、 根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述反射电极在所述间 隔调整层的边缘部分连接到与所述元件层相连接的所述像素电极。
6、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述反射部分形成在一个所述子像素的整个区域中，并且所述透射 部分采用所述子像素形成，所述间隔调整层由电介质形成，以及所述间隔调整层形成在与所述反射部分相同的所述子像素的整个区域中。
7、 一种制造液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置包括多个像素，每个所述像素都具有反射部分和透射部分，每个所述像素包括由取向分割所产生的多个子像素，所述方法包括如下步骤 在基板上形成元件层；在所述基板上形成绝缘膜，从而所述绝缘膜覆盖所述元件层； 在所述绝缘膜上形成像素电极，从而所述像素电极连接到所述元件层；以及在包括所述元件层和所述像素电极之间的连接区域的所述元件层上的 所述绝缘膜上形成间隔调整层；其中所述反射部分由具有所述元件层、所述绝缘膜和所述间隔调整层的 区域形成，所述透射部分由除了形成有所述间隔调整层的区域之外的具有形成在 所述绝缘膜上的所述像素电极的区域形成，以及电介质形成在所述透射部分中的所述像素电极上并且在用于所述子像 素之间的电连接的连接部分上。
8、 根据权利要求7所述的制造液晶显示装置的方法， 其中所述绝缘膜形成来使得，在所述反射部分中从所述基板的表面到所述绝缘膜的表面的高度大于在所述透射部分中从所述基板的表面到所述绝 缘膜的表面的高度。
9、 根据权利要求7所述的制造液晶显示装置的方法，其中通过在所述 子像素之间形成电介质进行像素分割。
10、 根据权利要求7所述的制造液晶显示装置的方法，还包括步骤 在所述间隔调整层的表面中形成凹凸。
11、 根据权利要求7所述的制造液晶显示装置的方法，还包括步骤 在所述间隔调整层上形成连接到所述像素电极的反射电极。
12、 根据权利要求7所述的制造液晶显示装置的方法，其中所述间隔调 整层和所述电介质由相同的层形成。
全文摘要
本发明公布了一种液晶显示装置及该液晶显示装置的制备方法。该液晶显示装置包括多个像素，每个像素都具有反射部分和透射部分，每个像素都包括由取向分割所产生的多个子像素，该液晶显示装置包括元件层，形成在基板上；绝缘膜，形成在基板上，以覆盖元件层；像素电极，形成在绝缘膜上，以连接到元件层；间隔调整层，形成在包括在元件层和像素电极之间的连接区域的元件层上的绝缘膜上；和电介质，形成在用于子像素之间的电连接的连接部分上。
文档编号G02F1/139GK101206366SQ20071030018
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月19日 优先权日2006年12月20日
发明者小糸健夫, 西川宽 申请人:索尼株式会社