專利名稱：有源矩陣基板和使用該有源矩陣基板的液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有源矩陣基板和使用該有源矩陣基板的液晶顯示裝置。
背景技術：
近年來，利用周圍環(huán)境光的反射型的顯示裝置由于不需要背光源而具有低消耗電力、薄型、輕量等特征，特別是作為便攜式電話、電子書等的顯示裝置而備受矚目。在反射型顯示裝置中尤其是反射型液晶顯示裝置被廣泛利用。反射型液晶顯示裝置包括通過使用偏光板和對通過光的偏光狀態(tài)進行控制的液晶層而實現(xiàn)良好的黑顯示的方式；不利用偏光板而使用對通過光的散射狀態(tài)進行控制的液晶層實現(xiàn)良好的白顯示的方式。在不利用偏光板的方式中，已知有利用液晶分子的對流引起的散射的動態(tài)散射模式(Dynamic Scattering Mode (DSM))方式、通過在高分子膜中使液晶滴分散的構(gòu)造而實現(xiàn)散射狀態(tài)的聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal(PDLC))方式、通過在液晶層中形成高分子網(wǎng)絡的構(gòu)造而實現(xiàn)散射狀態(tài)的聚合物網(wǎng)絡液晶(Polymer Network Liquid Crystal (PNLC))方式。不利用偏光板的方式的一般的反射型液晶顯示裝置10如圖6所示，為由具有TFT 元件4、反射電極7的有源矩陣基板1與具有透明電極8的前面?zhèn)炔ＡЩ?夾持液晶層3 的構(gòu)造。由于在不對液晶層3施加電壓的狀態(tài)下液晶層3為散射狀態(tài)，所以從外部入射的光向前方散射后，由反射電極7反射而成為白顯示。在施加電壓的情況下液晶層3為透明狀態(tài)且成為鏡面狀，所以從外部入射的光不由液晶層3散射而反射后向外部射出。即在散射狀態(tài)進行白顯示、在鏡面狀態(tài)進行黑顯示，所以在黑顯示的面積較多的情況下成為在映入有外部的景色或觀察者的狀態(tài)下顯示文字等。專利文獻1中公開了一種充分防止這種映入并且具有對顯示面實施過不退色發(fā)白的防眩處理的表面的光學膜的技術。另外，在專利文獻2中也公開了具有與專利文獻1所公開的光學膜相同種類的防眩性能的防眩膜等?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本國公開專利公報“特開2002-365410號”專利文獻2 日本國公開專利公報“特開2009-122371號”

發(fā)明內(nèi)容
然而，若使用專利文獻1公開的光學膜，由于導致部件、工序的增加而使成本的上升，這是不可避免的。本發(fā)明的目的在于，提供一種不追加新的部件、工序，不導致成本的上升，能夠防止映入而使顯示品質(zhì)提高的有源矩陣基板和使用該有源矩陣基板的液晶顯示裝置。本發(fā)明的有源矩陣基板包括絕緣性基板；具有由該絕緣性基板上的多個有源元件構(gòu)成的存儲器的像素；在該絕緣性基板和該多個有源元件上形成的層間絕緣膜；和該層間絕緣膜上的反射電極，其中，該反射電極的表面凹凸產(chǎn)生的高低差在IOOnm至500nm的范圍內(nèi)。通過采取本結(jié)構(gòu)，能夠適度地控制反射電極對外部光的散射。另外本發(fā)明的有源矩陣基板包括絕緣性基板；具有由該絕緣性基板上的多個有源元件構(gòu)成的存儲器的像素；在該絕緣性基板和該多個有源元件上形成的層間絕緣膜；和該層間絕緣膜上的反 射電極，其中，在相對于該有源矩陣基板的法線從-30度的方向入射光線，對反射光的強度進行測定時，作為從法線以θ度的方向測定的反射光的強度的Ι( θ 度)滿足0.02 < 1(35 度)/1(30 度)< 0. 1。進一步優(yōu)選本發(fā)明的有源矩陣基板滿足1(40度)/I (30度)<0.02。通過采取本結(jié)構(gòu)，能夠適度地控制反射電極對外部光的散射。本發(fā)明的有源矩陣基板包括絕緣性基板；具有由該絕緣性基板上的多個有源元件構(gòu)成的存儲器的像素；在該絕緣性基板和該多個有源元件上形成的層間絕緣膜；和該層間絕緣膜上的反射電極，該有源矩陣基板中，該反射電極的表面凹凸產(chǎn)生的高低差處于 IOOnm至500nm的范圍內(nèi)。另外，在相對于該有源矩陣基板的法線從-30度的方向使光線入射，對反射光的強度進行測定時，作為從法線以θ度的方向測定的反射光的強度的Ι( θ度)滿足0. 02 < 1(35度)/1(30度)< 0. 1。因此，能夠適度地控制反射電極對外部光的散射。另外本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置使用本發(fā)明的有源矩陣基板。因此，能夠使映入適度地模糊，能夠提高顯示品質(zhì)。


圖1是實施方式1涉及的反射型液晶顯示裝置的概略截面圖。圖2是本發(fā)明的實施例涉及的有源矩陣基板的平面圖。圖3是本發(fā)明的實施例涉及的有源矩陣基板的平面圖。圖4是測定散射特性的裝置的概略圖。圖5是表示測定散射特性的結(jié)果的圖表。圖6是現(xiàn)有的反射型液晶顯示裝置的概略截面圖。
具體實施例方式以下使用附圖對本發(fā)明的有源矩陣基板1和反射型液晶顯示裝置10的各實施方式進行詳細的說明。圖1是表示使用本發(fā)明的有源矩陣基板1的反射型液晶顯示裝置10的截面圖。反射型液晶顯示裝置10在有源矩陣基板1與前面?zhèn)炔ＡЩ?之間夾持有液晶層3。在有源矩陣基板1上形成有TFT元件4、配線5，以覆蓋TFT元件4、配線5的方式形成有層間絕緣膜6，在各像素形成有反射電極7。反射電極7通過形成于層間絕緣膜6的通孔與TFT元件4的漏極電極連接。TFT元件4能夠由公知的方法形成，例如能夠由非晶硅或多晶硅形成。源極電極、 漏極電極、配線5也能夠使用公知的材料形成，例如能夠使用鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)等材料。層間絕緣膜6優(yōu)選使用具有感光性的有機樹脂材料，能夠使用丙烯酸類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、酚醛(novolac)類樹脂等。反射電極7能夠使用反射率高的銀、鋁。在此，為了產(chǎn)生由反射電極7引起的散射，在反射電極7上需要有凹凸。在本發(fā)明中，基于TFT元件4和配線5產(chǎn)生的凹凸不由層間絕緣膜6完全地平坦化而是保留凹凸，從而在反射電極7上設置凹凸。由此能夠不追加部件、工序而形成反射電極7的凹凸，所以能夠防止成本的上升。另外根據(jù)后述的映入的評價，為了適當?shù)孬@得基于反射電極7的散射， 優(yōu)選反射電極7的凹凸產(chǎn)生的高低差為IOOnm至500nm的范圍。另外若增大層間絕緣膜6 的膜厚，則TFT元件和配線的凹凸變得緩和變得小，若使層間絕緣膜6的膜厚變薄則凹凸變大。通常，由于形成有TFT元件、配線的基板最大具 有1. 5 μ m程度的高低差，所以層間絕緣膜的厚度需要1. 5 μ m以上的厚度。從而優(yōu)選層間絕緣膜6的膜厚為1. 5 μ m以上3. 5 μ m 以下，更優(yōu)選為2. 5 μ m以上3. 5 μ m以下。另外由于利用TFT元件4和配線5的凹凸形成反射電極7的凹凸，若占像素面積的TFT元件4、配線5的面積較小，則由于外部光被散射的部分較小而不能夠得到充分的散射。從而，需要使TFT元件4、配線5所占面積的比例為像素面積的1/3以上。另外若在不足1/3的情況下，能夠通過對沒有形成TFT元件4、配線5的部分的層間絕緣膜6局部地進行圖案化而在層間絕緣膜6上形成凹凸，使散射面積增加。通過使這樣制作的有源矩陣基板1與在整個面上形成有透明電極8的前面?zhèn)炔ＡЩ?以電極相互相對的方式相對，并在中間夾持液晶層3而完成反射型液晶顯示裝置10。 作為透明電極8，能夠使用銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(IZO)等公知的透明電極材料。另外作為液晶層3使用的液晶材料，能夠使用DIC公司制造的PNM-170 (商品名)。接著對這樣制作而成的反射型液晶顯示裝置10的工作原理進行說明。在沒有在反射電極7與透明電極8之間施加電壓的狀態(tài)下，液晶層3為散射狀態(tài)，所以從外部入射的光向前方散射后，由反射電極7反射而成為白顯示。在施加有電壓的情況下則由于液晶層 3成為透明狀態(tài)，所以從外部入射的光由反射電極7反射后向外部射出。此時，通過在反射電極7的表面形成的凹凸，反射光略微散射，映入的外部的景色或觀察者的像變得模糊。從而容易讀取所顯示的文字等，實現(xiàn)顯示品質(zhì)的提高。實施例1圖2表示本發(fā)明的實施例1涉及的有源矩陣基板的平面圖。由在縱方向和橫方向上平行地形成的VLA(與OV的電位的外部端子電連接的線(line))ll包圍的部分構(gòu)成1 個子像素。各子像素中由12個TFT元件4，形成2個靜態(tài)RAM。在本實施例中在子像素的大致整個面上形成有TFT元件4、配線。Vddl3和Vssl4是用于供給靜態(tài)RAM用的電源的配線。GL15、GLB16是接地電位的配線。SL17是用于供給圖像信號的配線，對應于SL17的信號，反射電極與VLAll或者VLB(與5V的電位的外部端子電連接的線(line)) 12連接。在與VLAll連接的情況下，反射電極的電位成為0V，在與VLB12連接的情況下成為5V。而且各配線、TFT元件4的電極根據(jù)需要通過連接用通孔20連接。
在形成TFT元件以后，以膜厚2. 5 μ m的厚度形成丙烯酸類層間絕緣膜，以IOOnm 的膜厚形成Al作為反射電極。進而為了作成反射型液晶顯示裝置而在Al電極上涂布平行取向膜，在該狀態(tài)下進行有源矩陣基板的反射特性的測定。反射特性的測定通過如圖4所示的裝置進行。從相對于有源矩陣基板1的法線方向-30度的方向利用光源32照射平行光30，使受光器33的位置在包括正反射的0度至50 度之間變化，測定基 于反射光31的受光器33的輸出。此時，受光透鏡使用2. 5度的開口角的受光透鏡，測定點徑為2πιπιΦ。在前面?zhèn)炔ＡЩ迳闲纬蒊TO電極作為透明電極，進而形成平行取向膜。將有源矩陣基板與前面?zhèn)炔ＡЩ逡云叫腥∠蚰は鄬Φ姆绞劫N合，將液晶材料(DIC公司制作 ΡΝΜ-170(商品名))真空注入而作成反射型液晶顯示裝置。此時，利用間隔物進行調(diào)節(jié)以使液晶層的厚度成為3μπι。另外也可以通過滴下注入將液晶注入。其后，利用fusion公司D 電燈泡(bulb)的紫外線曝光器以50mW/cm2的強度照射2分鐘中心波長365nm的紫外線， 從而完成反射型液晶顯示裝置。紫外線照射為了用于PNLC的高分子網(wǎng)絡形成和密封樹脂的固化而進行。使這樣制作而成的反射型液晶顯示裝置顯示文字，通過目視確認顯示和映入的程度。另外利用美能達(Minolta)公司制造的CM2002 (商品名))的SCE模式進行了除去液晶層為透過狀態(tài)的正反射光以外的積分球反射率的測定。實施例2圖3表示實施例2涉及的有源矩陣基板的平面圖。與實施例1不同的部分如下 在本實施例中在子像素的大約1/3的范圍形成有TFT元件、配線，其他部分的Al電極表面平坦。有源矩陣基板和反射型液晶顯示裝置的制作、評價均與實施例1同樣地進行。實施例3在實施例3中除了使層間絕緣膜的膜厚為3. 5μπι以外，均與實施例2同樣地制作，進行測定。(比較例1)在比較例1中除了使層間絕緣膜的膜厚為4. 5μπι以外，均與實施例2同樣地制作，進行測定。(參照例1)作為參照例1，使用對在液晶電視機中使用的實施過防眩處理的光學膜(日東電工公司制造AG750(商品名)))以200nm的厚度蒸鍍有Al的樣品，進行反射特性的測定。(評價結(jié)果)將實施例1至3和比較例1的反射型液晶顯示裝置的評價結(jié)果示于表1。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣基板，其特征在于，包括 絕緣性基板；具有由該絕緣性基板上的多個有源元件構(gòu)成的存儲器的像素； 在該絕緣性基板和該多個有源元件上形成的層間絕緣膜；和該層間絕緣膜上的反射電極，其中，該反射電極的表面凹凸產(chǎn)生的高低差在IOOnm至500nm的范圍內(nèi)。
2.一種有源矩陣基板，其特征在于，包括 絕緣性基板；具有由該絕緣性基板上的多個有源元件構(gòu)成的存儲器的像素； 在該絕緣性基板和該多個有源元件上形成的層間絕緣膜；和該層間絕緣膜上的反射電極，其中，在相對于該有源矩陣基板的法線從-30度的方向入射光線，對反射光的強度進行測定時，作為從法線以θ度的方向測定的反射光的強度的Ι( θ度)滿足 0. 02 < I (35 度)/I (30 度)<0.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源矩陣基板，其特征在于，還滿足 I (40 度)/I (30 度)< 0. 02ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于 形成有所述有源元件和配線的區(qū)域占像素面積的1/3以上的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于 沒有形成所述有源元件和配線的部分的層間絕緣膜被圖案化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的有源矩陣基板，其特征在于 層間絕緣膜的膜厚為1. 5 μ m以上3. 5 μ m以下。
7.一種反射型液晶顯示元件，其特征在于在權(quán)利要求1至6中任一項所述的有源矩陣基板與形成有透明電極的基板之間夾持有液晶層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反射型液晶顯示元件，其特征在于所述液晶層為能夠利用電信號對入射光采取散射狀態(tài)和非散射狀態(tài)的液晶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反射型液晶顯示元件，其特征在于能夠利用所述電信號對入射光采取散射狀態(tài)和非散射狀態(tài)的液晶，是在高分子膜中分散有液晶滴的構(gòu)造或者在液晶層中形成有高分子網(wǎng)絡的構(gòu)造的液晶。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板，其特征在于主要通過由所述有源元件和配線產(chǎn)生的凹凸形成所述反射電極的表面凹凸。
全文摘要
一種有源矩陣基板包括絕緣性基板；具有由該絕緣性基板上的多個有源元件構(gòu)成的存儲器的像素；在該絕緣性基板和該多個有源元件上形成的層間絕緣膜；和該層間絕緣膜上的反射電極，該有源矩陣基板的特征在于在相對于該有源矩陣基板的法線從-30度的方向使光線入射，對反射光的強度進行測定時，作為從法線以θ度的方向測定的反射光的強度的I(θ度)滿足0.02＜I(35度)/I(30度)＜0.1。
文檔編號G02F1/1335GK102317846SQ20108000775
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者淺岡康, 箕浦潔 申請人:夏普株式會社