CN1633619A - 半透过反射型液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不论是在屋内还是屋外的照明环境下都能进行明亮且对比度高的图像显示的半透过反射型液晶显示器件。本发明的液晶显示器件是进行透过型显示和反射型显示的液晶显示器件，其基板10上设置有：多个栅极布线11；由该栅极布线和与直行配置的多个源极布线15包围的多个像素；在配置在该像素内的栅极布线和源极布线的交叉点附近设置的开关元件19；以及与该开关元件连接的像素电极16，其中，像素电极由透明的导电层和与该透明的导电层电连接的具有光反射功能的导电材料17构成。

Description

半透过反射型液晶显示器件
技术领域
本发明涉及一种具备半透过反射型的有效功能的液晶显示器件。特别是涉及一种具备半透过反射型的有效功能的液晶显示器件的内容。
背景技术
作为现有的半透过反射型彩色液晶显示器件，可列举特开2000-14211号公报。在此文献中记载了一种在表面具有凹凸形状的反射板中、通过利用菲波那奇(Fibonacci)数列配置凹凸形状的凹部、以使凹凸形状不呈现出规则性的反射板以及将其配置在液晶元件内的液晶显示器件。
此外，根据松下电气产业(株)新闻发布(news release)(2002.3.12)中记载，提出了一种半透过反射型彩色液晶显示器件，该器件包括半透过反射板，该半透过反射板通过仅在薄膜晶体管(以下，称为TFT)上形成的凹凸部的最佳倾斜面上形成反射膜、使其它部分成为透过部分以提高光利用率，并且通过在反射板的凹凸设计中使用菲波那奇数列，能在反射显示时实现白色色度高的显示。
并且，作为现有的半透过反射型彩色液晶显示器件，在特开2000-284305号公报中记载了一种具有由层叠粒状体而形成的导电性的下层膜和在此下层膜上形成的金属上层膜构成的显示用电极的液晶显示器件。
这些现有技术，通过仅在用树脂等在TFT上形成的凹凸部的最佳倾斜面上形成反射膜而使其它部分成为透过部分，从而构成使光利用效率提高的半透过反射型彩色液晶显示装置。
但是，这些现有的技术存在这样的课题：因为仅在凹凸部的最佳倾斜面上形成反射膜，所以不仅由于增加用于仅在此特定区域中形成反射膜的光掩模和构图工艺而使成本上升，而且透过部分的数值孔径及反射特性会依赖于光掩模和凹凸图形的位置对准精度而变化。
此外，这些现有的技术还存在着这样的课题：由于仅在凹凸部的最佳倾斜面(特定区域)上配置反射膜，所以不能够将此反射膜兼用为像素电极，需要单独的透明导电层等，由于结构及制作工艺复杂，因此就会使成本上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配备具有更优良的透过、反射特性的半透过反射板的液晶显示器件及其制造方法。
根据本申请的一个实施方式的进行透过型显示和反射型显示的液晶显示器件，其基板上具有：多个栅极布线；由该栅极布线及以直行方式配置的多个源极布线包围的多个像素；在该像素内配置的上述栅极布线和上述源极布线的交叉点附近设置的开关元件；以及与该开关元件连接的像素电极，其中，像素电极由透明导电层和与该透明导电层电连接的具有光反射功能的导电材料构成。
通过形成这种像素结构，由于不仅能形成结构最简单的透射/反射显示兼用的电极，而且还能将导电材料本身作为光反射电极，所以能够高精度、任意地控制透射显示部分和反射显示部分的区域比。并且，根据此结构，就能够提供一种无论在屋内、屋外都适用于所使用的照明条件的、能够进行透射显示/反射显示的半透过反射型液晶显示器件。
此外，根据本发明，通过仅用透明导电层和具有光反射功能的导电材料构成最简单的透射/反射兼用的电极，在透射/反射显示时，不使透射光或反射光的强度衰减，所以就能够提供一种无论在屋内、屋外都能够显示明亮的、高对比度的图像的半透过反射型显示器件。
而且，根据本发明，由于是在透明导电层上直接形成成为反射显示电极的微小的导电材料的结构，能够在任意位置无序地配置导电材料，所以就能够提供一种无论屋内，屋外都能够显示明亮、高对比度的图像的半透过反射型显示器件。
此外，由于是在透明导电层上直接形成成为反射显示电极的微小的导电材料的结构，不仅能够容易地控制导电材料自身的形状及尺寸、而且能够容易设定透射显示部分及反射显示部分的光学厚度，所以就能够提供一种无论屋内、屋外都能够显示明亮、高对比度的图像的半透过反射型显示器件。
而且，根据本发明，由于仅用透明导电层和具有光反射功能的导电材料构成最简单的透射/反射兼用的电极，所以能够大幅度地削减制作工序数量，从而能够提供一种无论屋内、屋外都能够显示明亮、高对比度的图像的低价格的半透过反射型显示器件。
此外，通过形成将形成反射显示部分的导电材料制作成微小的凸形状或凹形状并在形成像素电极的上述导电层上配置多个的像素电极结构，就能够提供一种能使透射显示部分和反射显示部分的区域比率成为高精度且能够进行任意控制的半透过反射型显示器件。
而且，通过构成具有连续改变在构成像素电极的导电层上形成的构成反射显示部分的微小的上述凸或凹的倾斜面的凸或凹，就能够提供一种得到与观察角度无依赖关系的反射及透射显示的半透过反射型液晶显示器件。
此外，通过将在构成像素电极的导电层上形成的构成反射部的微小的上述凸或凹形成为大致的圆形、带状、棒状，就能够提供一种能获得明亮的反射和/或透射显示的半透过反射型显示器件。
并且，通过将在构成像素电极的导电层上形成的构成反射部的微小的上述凸或凹配置成圆形、带状、棒状等上述凸或凹在高分子嵌段共聚物等中出现的相互分离的图形状，就能够提供一种能够获得没有着色的明亮的反射和/或透射显示的半透过反射型显示器件。
而且，通过使在构成像素电极的导电层上形成的构成光扩散反射要素的导电材料以具有微米级及纳米直径的微细的银、铝及金等粒子作为主体，就能够提供一种能够获得在低温下形成的没有着色的明亮的反射和/或透射显示的半透过反射型显示器件。
根据本申请的另一个实施方式是在一个像素内进行透过型显示和反射型显示的半透过反射型液晶显示器件，其中，在像素内配置的像素电极由透明导电层和与该透明导电层电连接的具有光反射功能的导电材料构成。
附图说明
图1是作为本发明的一个实施例的有源驱动方式的半透过型液晶显示器件的剖面结构的示意图。
图2是作为本发明的一个实施例的有源驱动方式的半透过型液晶显示器件的像素电极部的详细示意图。
图3是由具有本发明的反射功能的导电材料构成的光扩散反射要素的配置图形的示意图。
图4是由具有本发明的反射功能的导电材料构成的光扩散反射要素的其它配置图形的示意图。
图5是由具有本发明的反射功能的导电材料构成的光扩散反射要素的又一种其它配置图形的示意图。
图6是作为本发明的一个实施例的有源驱动方式的半透过型液晶显示器件结构的示意图。
图7是作为本发明的一个实施例的有源驱动方式的半透过型液晶显示器件的其它剖面结构的示意图。
图8是作为本发明的一个实施例的无源驱动方式的半透过型液晶显示器件的剖面结构的示意图。
图9是作为本发明的一个实施例的有源驱动方式的半透过型液晶显示器件的制造方法的示意图。
图10是作为本发明的一个实施例的无源驱动方式的半透过型液晶显示器件的制造方法的示意图。
图11是作为本发明的一个实施例的无源驱动方式的半透过型液晶显示器件的其它制造方法的示意图。
图12是作为本发明的一个实施例的无源驱动方式的半透过型液晶显示器件的又一种制造方法的示意图。
具体实施方式
利用图1来简要说明本发明。本发明是一种可同时进行透射显示和反射显示的半透过反射型液晶显示器件，其基板上形成有：由多个栅极布线11和与栅极布线11正交配置的多个源极布线15包围的多个像素；设置在此像素内的栅极布线11和源极布线15的交叉点附近的开关元件(例如TFT 19)；与此开关元件连接的像素电极16，其中，像素电极16由透明导电层和与此透明导电层电连接的具有光反射功能的导电材料17构成。
下面是具体的元件结构的一个例子。首先，以下详细说明有源型彩色液晶显示器件的情况。
通过在玻璃基板(有源矩阵基板42)上形成TET(栅电极(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)、栅绝缘膜(材料：氮化硅，膜厚：200～700nm、优选350nm)、非晶硅层(材料：非晶硅，膜厚：50～300nm、优选200nm)、掺杂了n型杂质和磷的非晶硅层(材料：非晶硅，膜厚：10～100nm、优选20nm)、漏电极(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)、源电极(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)、漏极布线(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)，和透明电极(材料：ITO，膜厚：100～300nm、优选150nm))；在透明电极上以相互电连接的方式直接形成微小的凸或凹(圆形时的直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)；在TFT、像素电极及凸或凹上形成取向控制膜(材料：聚酰亚胺树脂，膜厚：100～300nm，优选150nm)来制作一个电极基板。上述这些凸或凹由具有用于使入射光聚焦到特定方向的连续变化的倾斜角和反射功能的导电材料构成，这些导电材料包括金属材料：银、金或铝(粉粒直径：1～10μm，优选3～5μm，粒径：1～20nm，优选3～10nm)，粘接剂：热硬化性树脂；溶剂：甲苯、十二烷等非极性溶剂(粘度：1～10000毫帕秒(mPa·s)，优选5～100mPa·s，表面张力：小于等于50达因/厘米(dyn/cm)，优选小于等于25dyn/cm，硬化温度：150～250℃，优选180～220℃，电阻率：1～1000欧姆/厘米(Ω/cm)，优选5～500Ω/cm)。通过在玻璃基板上形成遮光层(材料：铬及氧化铬，膜厚：100～300nm，优选200nm)；在遮光层上形成着色层(母材：丙烯类树脂，分散材料：颜料，膜厚：1000～3000nm，优选1500nm)；在着色层上形成平坦化层(材料：丙烯类树脂，膜厚：1000～3000nm，优选2000nm)；在平坦化层上形成透明电极(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm，优选150nm)；在透明电极上形成取向控制膜(材料：聚酰亚胺类树脂，膜厚：100～300nm，优选200nm)来制作另一个基板；隔着隔片材料(聚合物空心颗粒、石英空心颗粒、玻璃纤维，粒径：5μm)使双方的取向控制膜表面对置地贴合两个基板，用密封材料(在环氧树脂中分散有上述隔片材料的物质)粘接两个电极基板的四周，进行密封；并在两个电极基板之间封入液晶，进行封装，由此制作液晶显示元件。
并且，在液晶显示元件的玻璃基板的两侧，将规定的相位差板与偏振板粘贴在一起，在液晶显示元件上连接承载着液晶驱动用IC的载带封装(以下，称为TCP)及驱动用外部电路等，并通过将液晶显示元件和由光源(冷阴极管，LED等)、光导、棱镜片及扩散片等构成的背光源组装到金属框架、树脂外壳等筐体内，由此制作液晶显示器件。
本发明通过在透明导电层上配置具有反射功能的导电材料来构成像素电极。当此导电材料没有通过绝缘层而直接配置有微小的凸或凹时，由于构成透射显示部分的透明导电层的部分和配置构成反射显示部分的导电材料的部分相互电连接，在形成透射/反射显示时兼用的电极；同时，由于微小的凸或凹其自身因扩散反射要素而成为反射显示部分，其它区域完全成为透射显示部分，所以能够任意地控制一个像素内的透射显示部分和反射显示部分的面积比率。因此，就能够提供一种与使用环境无关的、在屋内外都能进行明亮且对比度高的图像显示的半透过反射型液晶显示器件。
(实施例1)
图1～图5示出了一种本发明的半透过反射型液晶显示器件，该半透过反射型液晶显示器件内置有在由透明导电层构成的像素电极上按所希望的密度配置具有反射功能的凸或凹形状的导电材料的半透射反射电极。
首先，示出了本发明的半透过反射型液晶显示器件的剖面结构。
如图1中所示，通过广泛应用的真空蒸镀法和光刻法，在玻璃基板10上配置多个TFT 19。此TFT 19由栅电极11(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)、栅绝缘膜12(材料：氮化硅，膜厚：50～300nm、优选200nm)、掺杂了n型杂质和磷的非晶硅层13(材料：非晶硅，膜厚：10～100nm、优选20nm)、漏电极14(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)、源电极15(材料：铬，膜厚：100～300nm、优选150nm)构成。
形成与此TFT 19电连接的透明导电层16(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm、优选150nm)，并且在此导电层16上形成以银粉和银粒子为主体的导电材料17(哈里曼化成制造的银纳米焊膏(ハリマ化成制银ナノペ一ト)，型号：NPS-J)。其中的材料为：银、银粉直径：1～10μm，优选3～5μm，银粒子直径：1～20nm，优选3～10nm，粘接剂：热硬化性树脂，溶剂：甲苯、十二烷等非极性溶剂，粘度：1～10000mPa·s，优选5～100mPa·s，表面张力：50dyn/cm，优选25dyn/cm，硬化温度：150～250℃，优选180～220℃，电阻率：1～50μΩ·cm(膜厚0.01～10μm)、优选5～30μΩ·cm)。
使用油墨喷射法、丝网印刷法，不通过绝缘层直接配置多个微小的凸或凹形成相互电连接的半透过反射型用的像素电极。其中的凸或凹的形状为圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)、多角形、棒状及带状。
并且，在像素电极上配置取向控制膜18(材料：聚酰亚胺树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选150nm)，作为一个电极基板。
此外，在玻璃基板20上利用广泛使用的真空蒸镀法和光刻方法，形成遮光层21(材料：铬及氧化铬，膜厚：100～300nm，优选200nm)、着色层22(母材：丙烯类树脂，分散材料：颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm，优选1500nm)、保护层23(材料：丙烯类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm，优选2000nm)、透明电极24(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm，优选150nm)，以及取向控制膜25(材料：聚酰亚胺类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm，优选200nm)，以便作为另一个电极基板。
隔着隔片材料2(材料：聚合物空心颗粒、石英空心颗粒，粒径：5μm，分散法：水分散)使其中一个电极基板和另一个电极基板的取向控制膜相互相对置地进行组合，用密封材料(未图示，材料：环氧树脂，分散材料：隔片粒子)粘接两电极基板10、20的四周，在这两个电极基板10、20的间隙内填充液晶1，由此形成半透过反射型液晶显示元件。
并且，在半透过反射型液晶元件的两个玻璃基板表面粘贴所需要的相位差板3、5和偏振板4、6的同时，连接承载液晶驱动用IC的TCP及驱动用外部电路等，形成半透过反射型液晶显示元件30，将此液晶显示元件30和由光源41(冷阴极管，LED)、光导42(材料：丙烯)、棱镜片43、扩散片44等构成的背光源40组装到由框架、壳等构成的筐体内，由此制作出半透过反射型液晶显示器件50。
接下来，用图2来详细展示构成本发明特征的像素电极部分。
如图2中所示，在与在由栅极布线11′和漏极布线14′包围的区域内形成的薄膜晶体管19的源电极连接的透明导电层16上，配置具有发射功能的导电材料17的像素电极，用黑色显示的部分是反射显示部分，用白色显示的其它部分是透射显示部分。
此外，同一图中表示的导电材料17的配置图形虽然利用了高分子嵌段共聚物等发现的相互分离的图形，但本发明并不限定于此形状和图形，就形状而言，也可以是圆形、多角形或带状，图形配置可以利用随机数表，也可以利用菲博纳奇数列。但是，就图形配置而言，由于希望能够任意控制反射区域在像素区域中的占有率，所以在本实施中，利用高分子嵌段共聚物等出现的相互分离的图形。
接下来，用图3～图5来展示具有作为本发明特征的反射功能的导电材料的排列实例。
图3是整体配置有导电材料的情况，图3(a)是使透射显示优先的图形的例子，图3(b)是优先反射显示的图形的例子。如同一图中所示，在透明导电层16的整个表面上分散配置大致圆形的凸状或凹状的导电材料17，图3(a)是所谓的透射显示占优势的图形排列实例，透射显示区域17′(白色表示)比反射显示区域17(黑色显示)多，图3(b)是所谓的反射显示占优势的图形排列，反射显示区域17(黑色显示)比透射显示区域17′(白色表示)多。
此外，图4是只在特定区域内配置凸状或凹状的导电材料的情况，图4(a)是透射显示部分并在一起的图形，图4(b)是把透射显示部分分割后得到的图形，图4(c)是图4(a)的剖面图，图4(d)是图4(b)的剖面图。如同一图中所示，图4(a)、图4(c)是只在透明电极16的四周配置有导电材料17的例子，是在一处取很大的透射显示区域17′(白色表示)、使反射显示区域17(黑色显示)非常少的情况的图形排列，即所谓的透过重视的图形排列；图4(b)、图4(d)是在透明电极16上取较大的多个透射显示区域并在其余部分处配置有导电材料17的例子，在多处设置有透射显示区域17′(白色表示)、使反射显示区域17(黑色显示)减少的情况下的图形排列，即所谓的透过重视型的图形排列。此外，在本实施例中没有在比较大的透射显示区域内配置导电材料，但并不限定于此，也可以配置导电材料。
并且，图5是其它形状的导电材料的示意图，图5(a)是带状的形状的情况、图5(b)是棒状的形状的情况。图5(a)是将凸状或凹状的导电材料17以带状长长的配置的图形，是透射显示区域17′(白色表示)和反射显示区域17(黑色显示)基本上相同的情况的图形排列，图5(b)是将凸状或凹状的导电材料17以棒状配置的图形，是透射显示区域17′(白色表示)和反射显示区域17(黑色显示)基本上相同的情况的图形排列。此带或棒状的导电材料17的排列图形的特征在于能够对反射特性赋予定向性(相对方向)。
接下来，图6中示出了本发明的半透过反射型液晶显示器件结构的示意图。
如图6所示，本发明的半透过反射型液晶显示器件50由半透过反射型液晶显示元件30、扫描侧驱动电路51、信号侧驱动电路52及信号处理电路53构成。此外，虽然未作图示，但如上所述，在半透过反射型液晶显示元件30的背面配置由冷阴极管、光导、棱镜片及扩散片构成的背光源。
根据本发明，由于在利用具有反射功能的导电材料形成构成光扩散反射要素的微小的凸或凹本身的同时进行无序配置，能够任意控制作为反射显示部分的凸或凹的总区域在像素区域中所占的比例，所以能够提供不论屋内·屋外等照明条件如何都不产生因干涉而形成的着色，能够进行明亮、高对比度的图像显示的半透过反射型液晶显示器件。
此外，就本发明的由微小的导电材料构成的光扩散反射要素的凸或凹的配置方法而言，可以是利用随机数表的、利用菲波那奇数列或利用高分子嵌段共聚物等中出现的相互分离的图形等，能够进行无序配置的方法即可，但比较优选选择利用能够任意控制透射显示/反射显示时的数值孔径的上述相互分离的图形的配置方法。
换言之，根据本发明，只要是不仅能够无序地配置成为光扩散反射要素的多个凸或凹，而且还能够任意控制该凸或凹所占据的总区域的方法，就能够决定所需要的透射/反射显示时的数值孔径，因此，就能够获得可提供适用于使用的照明条件的半透过反射型液晶显示器件的效果。
(实施例2)
图7示出了本发明的其它实施例。
相对于实施例1而言，本实施例要点是：像素电极66通过在配置于TFT上的保护膜68上设置的接触孔与TFT的源电极65电连接。此外，在此实施例中，在此像素电极66或保护膜68上形成取向膜69。
此外，就像素电极部的结构、导电材料的配置图形以及半透过反射型液晶显示器件的结构等而言，与实施例1相同，因此省略详细的说明。用本实施例也能够获得与实施例1相同的效果。
并且，根据本实施例，由于不仅能够利用现有的制造设备及制造工艺来形成液晶显示元件，而且通过使用具有平坦化功能的绝缘层，能够使反射显示部分和透射显示部分的液晶层的厚度几乎相同，所以就能够在透过及反射显示中实现更高画质的显示。特别是有利于正常的白色模式的半透过反射型液晶显示器件，不用根据照明环境，就能够提供可明亮、高对比度的显示的半透过反射型液晶显示器件。
(实施例3)
作为实施例3，图8示出了本发明的无源型半透过反射型液晶显示器件，该液晶显示器件内置有在由透明导电层构成的电极上按所需的密度配置有具有反射功能的凸或凹形状的导电材料的半透过反射电极。
除以下的几点之外，图8所示的是一种常规的无源型半透过反射型液晶显示器件。即，在图8中，在一个透明电极81上设置与其电连接的导电材料82。此外，透明电极81的材料是ITO，膜厚为100～300nm，优选为150nm。此外，导电材料82的材料是银，银粉直径为1～10μm，优选为3～5μm，银粒子直径为1～20nm，优选为3～10nm。本实施例也与实施例1相同，连接承载液晶驱动用IC的TCP及驱动用外部电路等，形成半透过反射型液晶显示元件30，将此液晶显示元件30和由光源41(冷阴极管，LED)、光导42(材料：丙烯)、棱镜片43、扩散片44等构成的背光源40组装到由框架、外壳等构成的筐体内，由此制作出半透过反射型液晶显示器件50。
在本实施例中，也能够期待与实施例1相同的效果，另外，由于只用作为透明电极的导电层和作为反射电极的高度低的导电材料的简单结构来形成半透过反射电极，所以，不仅因为结构要素少而使成本降低，而且由于在无源型半透过反射型液晶显示器件中能够减少液晶厚度的变化，所以能够有利于进行更高画质的显示。
(实施例4)
图9示出了本发明的内置有透射/反射兼用的电极的便携式设备使用的半透过反射型液晶显示器件的最佳制造方法。
首先，本发明的制造方法利用图9(a)的广泛使用的真空蒸镀法及光刻法，在玻璃基板10上形成多个由栅电极11、栅绝缘膜12、非晶硅层13、漏电极14、源电极15、连接源电极的透明的像素电极16构成的薄膜晶体管19。
接下来，如图9(b)中所示，使用喷墨方式的图形形成装置100，在像素电极16上，不通过绝缘层，采用导电材料17直接配置多个微小的凸或凹，形成相互电连接的半透过反射型用的电极。构成所述导电材料17的材料为银(其银粉直径：1～10μm，优选3～5μm，银粒子直径：1～20nm、优选3～10nm)、粘接剂(热硬化性树脂)、溶剂(甲苯、十二烷等非极性溶剂)。粘接剂的粘度为1～10000mPa·s、优选5～100mPa·s，表面张力为50dyn/cm、优选25dyn/cm，硬化温度：150～250℃、优选180～220℃，电阻率：1～50μΩ·cm(膜厚0.01～10μm)、优选5～30μΩ·cm。所述凸或凹的形状为圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)、多角形，棒状及带状。
接下来，如图9(c)所示，在像素电极16及导电材料17之上形成取向控制膜18，由此制作出一个电极基板。所述取向控制膜的材料为聚酰亚胺树脂，使用旋涂涂敷法，膜厚为100～300nm、优选150nm)。
如图9(d)中所示，在另一玻璃基板20(材料：AN玻璃，板厚：0.5mm)上形成遮光层21(材料：铬及氧化铬，膜厚：100～300nm，优选200nm)、着色层22(母材：丙烯类树脂，分散材：颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、保护层23(材料：丙烯类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm，优选2000nm)，透明电极24(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm、优选150nm)，以及取向控制膜25(材料：聚酰亚胺类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选200nm)，由此制作出另一个电极基板。
然后，隔着隔片材料2(材料：聚合物空心颗粒、石英空心颗粒，粒径：5μm，分散法：水分散)组合两个基板，使双方的取向控制膜18、25彼此对置，用密封材料(未图示，材料：环氧树脂，分散材料：隔片粒子)粘接两个电极基板80、90的四周，在两个电极基板80、90的间隙内填充液晶1，由此制作出半透过反射型液晶显示元件。
虽然没有图示出，但在半透过反射型液晶元件的两个玻璃基板表面上粘贴所需的相位差板和偏振板，连接承载液晶驱动用IC的TCP及驱动用外部电路等，形成半透过反射型液晶显示元件，将此半透过反射型液晶显示元件和由光源(冷阴极管，LED)、光导(材料：丙烯)、棱镜片、扩散片等构成的背光源组装到由框架、壳体等构成的筐体内，由此制作出半透过反射型液晶显示器件。
此外，虽然在本实施例中作为透射/反射兼用电极，利用了图形形成装置等、在透明导电层上无序地配置由具有反射功能的导电材料构成的微小凸状的扩散反射要素、并且通过将透明导电层和凸状的导电材料电连接来构成，但是，也可以是这种制造方法，即，预先在除了将形成凸状导电材料之外的那部分透明导电层上不涂敷导电材料，而涂敷上具有排斥导电性材料的材料，通过图形形成装置等，只在没有具有排斥导电材料性的材料的部分配置导电材料。
根据本实施例，就不会浪费导电材料，从而能够降低成本。
(实施例5)
图10示出了本发明的内置有透射/反射兼用的电极的便携式设备使用的半透过反射型液晶显示器件的另一种最佳制造方法。
在此，以有源型半透过反射型液晶显示器件为例进行说明，但即使是无源型半透过反射型液晶显示器件，透射/反射兼用电极的制作工序也基本相同。
如图10(a)中所示，本实施例的制造方法利用广泛使用的真空蒸镀法及光刻法，在玻璃基板10(材料：非碱性玻璃，基板厚度：0.5mm)上形成多个由栅电极11、栅绝缘膜12、非晶硅层13、漏电极14、源电极15、连接源电极的透明的像素电极16构成的薄膜晶体管19。
并且，在电极基板上形成导电材料17′薄膜，其材料为银(银粉直径：1～10μm、优选3～5μm，银粒子直径：1～20nm、优选3～10nm)、粘接剂(热硬化性树脂)，溶剂：甲苯、十二烷等非极性溶剂，粘度：1～10000mPa·s、优选5～100mPa·s，表面张力：50dyn/cm、优选25dyn/cm，硬化温度：150～250℃、优选180～220℃，电阻率为1～50μΩ·cm(膜厚0.01～10μm)，优选5～30μΩ·cm)。
接下来，通过光掩模105利用规定的条件，对导电材料薄膜17′进行紫外线曝光和显影。
接下来，如图10(b)中所示，利用规定的条件使像素电极16上形成的导电材料17′硬化，不通过绝缘层而直接配置多个微小的凸或凹17，形成使其相互电连接并将其它部分作为透射显示部分的半透过反射型用的电极。其形状为圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)、多角形、棒状及带状，反射显示部分
然后，如图10(c)中所示，在像素电极16或导电材料17之上，形成取向控制膜18(材料：聚酰亚胺树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选150nm)，由此制作出一个电极基板。
接下来，如图10(d)中所示，在另一玻璃基板20(材料：非碱性玻璃，基板厚度：0.5mm)上形成遮光层21(材料：铬及氧化铬，膜厚：100～300nm、优选200nm，或母材：丙烯类树脂，分散材：黑颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、着色层22(母材：丙烯类树脂，分散材：颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、保护层23(材料：丙烯类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选2000nm)、透明电极24(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm、优选150nm)，以及取向控制膜25(材料：聚酰亚胺类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选200nm)，由此制作出另一个电极基板。
并且，隔着隔片材料2(材料：聚合空心颗粒、石英空心颗粒，粒径：5μm，分散法：水分散)组合两个基板，使双方的取向控制膜83、95彼此对置，用密封材料(未图示，材料：环氧树脂，分散材：隔片粒子)粘接两个电极基板10、20的四周，在该两个电极基板10、20的间隙内填充液晶1，由此形成半透过反射型液晶显示元件。
并且，虽然没有图示出，但还通过在半透过反射型液晶元件的两个玻璃基板面粘贴所需的相位差板和偏振板的工序、连接承载液晶驱动用IC的TCP及驱动用外部电路等以形成半透过反射型液晶显示元件的工序，以及将此半透过反射型液晶显示元件和由光源(冷阴极管，LED)、光导(材料：丙烯)、棱镜片、扩散片等构成的背光源组装到由框架、外壳等构成的筐体内的工序，制作出半透过反射型液晶显示器件。
按照本实施例，也能够起到与实施例4相同的效果，另外，由于在反射显示用的电极形成上使用感光性导电材料，因此就能够利用现行的制造设备及制造工艺，而不需要设备投资。
(实施例6)
图11示出了本发明的内置有透射/反射兼用的电极的便携式设备用半透过反射型液晶显示器件的另一个最佳制造方法。
在此，以无源型半透过反射型液晶显示器件为例进行说明，但即使是有源型半透过反射型液晶显示器件，透射/反射兼用电极的制作工序也基本相同。
如图11(a)中所示，本发明的制造方法利用具有转印模型110和导电材料82的图形形成装置，如图11(b)所示，进行在玻璃基板80上形成有透明电极81的电极基板与上述图形形成装置100的位置对准；如图11(c)所示，在层叠在玻璃基板80(材料：苏打石灰玻璃，基板厚度：0.5mm)上的透明电极81之上，不通过绝缘层而直接配置多个由具有反射功能的导电材料82构成的微小的凸或凹(形状为圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)，多角形，棒状及带状)，并形成使其相互电连接的半透过反射型用的电极。所述转印模型110具备所需的微小的凹形形状(形状为圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)，多角形，棒状及带状)，且其表面通过硅处理具有剥离功能；在该转印模型的凹部填充的导电材料82(材料：银，银粉直径：1～10μm、优选3～5μm，银粒子直径：1～20nm、优选3～10nm，粘接剂：热硬化性树脂，溶剂：甲苯、十二烷等非极性溶剂，粘度：1～10000mPa·s、优选5～100mPa·s，表面张力：50dyn/cm、优选25dyn/cm，硬化温度：150～250℃、优选180～220℃，电阻率：1～50μΩ·cm(膜厚0.01～10μm)、优选5～30μΩ·cm)。如图11(d)中所示，在此像素电极或导电材料上形成取向控制膜18(材料：聚酰亚胺树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选150nm)，由此制作出一个电极基板；再如图11(e)所示，在另一玻璃基板90(材料：苏打石灰玻璃，基板厚度：0.5mm)上形成遮光层91(材料：铬及氧化铬，膜厚：100～300nm、优选200nm，或母材：丙烯类树脂，分散材：黑颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、着色层92(母材：丙烯类树脂，分散材：颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、保护层93(材料：丙烯类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选2000nm)、透明电极94(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm、优选150nm)，以及取向控制膜95(材料：聚酰亚胺类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选200nm)，由此制作出另一个电极基板；隔着隔片材料2(材料：聚合物空心颗粒、石英空心颗粒，粒径：5μm，分散法：水分散)组合两个基板，使取向控制膜83、95彼此对置，用密封材料(未图示，材料：环氧树脂，分散材料：隔片粒子)粘接两个电极基板80、90的四周，并在两个电极基板80、90的间隙内填充液晶1，由此形成半透过反射型液晶显示元件。还有，虽然没有图示出，但可以在半透过反射型液晶元件的两个玻璃基板表面粘贴所需的相位差板和偏振板、连接承载液晶驱动用IC的TCP及驱动用外部电路等，形成半透过反射型液晶显示元件，将此半透过反射型液晶显示元件和由光源(冷阴极管，LED)、光导(材料：丙烯)、棱镜片、扩散片等构成的背光源组装到由框架、壳等构成的筐体内，由此制作出半透过反射型液晶显示器件。
此外，在本实施例中，虽然在由导电材料构成的反射电极的形成上使用平板状的转印模型，但本发明并没有限定于此，使用辊轴状的转印模型也能够取得相同的效果。
按照本实施例，除了能够起到与实施例4相同的效果之外，由于在实施三维形状加工的平板状的转印模型上预先形成由导电材料构成的反射电极，所以不仅能够只通过在作为透明电极的导电层上转印上述导电材料的工序来形成半透过反射型电极，而且能够不浪费地使用作为反射电极的导电材料。
(实施例7)
图12示出了本发明的内置有透射/反射兼用的电极的便携式设备使用的半透过反射型液晶显示器件的另一个最佳制造方法。
在此，以无源型半透过反射型液晶显示器件为例进行说明，但即使是有源型半透过反射型液晶显示器件，透射/反射兼用电极的制作工序也基本相同。
如图12(a)中所示，本发明的制造方法使用具有图形形成装置120和填充在形成于该图形形成装置120的片状转印模型上的凹部中的导电材料82的图形形成装置，如图12(b)中所示，进行在玻璃基板80上将形成透明电极81的电极基板和图形形成装置120的位置对准；所述图形形成装置120具备所希望的微小的凹形形状(形状：圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)，多角形，棒状及带状)，所述导电材料82的材料为银，其银粉直径：1～10μm、优选3～5μm，银粒子直径：1～20nm、优选3～10nm，粘接剂：热硬化性树脂，溶剂：甲苯、十二烷等非极性溶剂，粘度：1～10000mPa·s、优选5～100mPa·s，表面张力：50dyn/cm、优选25dyn/cm，硬化温度：150～250℃、优选180～220℃，电阻率：1～50μΩ·cm(膜厚0.01～10μm)、优选5～30μΩ·cm。如图12(c)中所示，在层叠于玻璃基板80(材料：苏打石灰玻璃，基板厚度：0.5mm)上的透明电极81之上，不通过绝缘层，直接配置多个由具有反射功能的导电材料82构成的微小的凸或凹(形状：圆形(直径：3～15μm，高度(或深度)：0.2～1μm)，多角形，棒状及带状)，形成使其相互电连接的半透过反射型用的电极；如图12(d)所示，在此透明电极或导电材料上，形成取向控制膜83(材料：聚酰亚胺树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选150nm)，由此制作出一个电极基板；如图12(e)中所示，在另一玻璃基板90(材料：苏打石灰玻璃，板厚：0.5mm)上，形成遮光层91(材料：铬及氧化铬，膜厚：100～300nm、优选200nm，或母材：丙烯类树脂，分散材：黑颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、着色层92(母材：丙烯类树脂，分散材：颜料，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选1500nm)、保护层93(材料：丙烯类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：1000～3000nm、优选2000nm)、透明电极94(材料：ITO(铟锡氧化物)，膜厚：100～300nm、优选150nm)，以及取向控制膜95(材料：聚酰亚胺类树脂，涂敷法：旋涂，膜厚：100～300nm、优选200nm)，由此制作出另一个电极基板；隔着隔片材料2(材料：聚合物空心颗粒、石英空心颗粒，粒径：5μm，分散法：水分散)组合两个基板，使双方的取向控制膜83、95彼此对置，用密封材料(未图示，材料：环氧树脂，分散材料：隔片粒子)粘接两个电极基板80、90的四周，并在两个电极基板80、90的间隙内填充液晶1，由此形成半透过反射型液晶显示元件；并且，虽然没有图示出，但可以在半透过反射型液晶元件的两个玻璃基板表面粘贴所希望的相位差板和偏振板、连接承载液晶驱动用IC的TCP及驱动用外部电路等，形成半透过反射型液晶显示元件，将此半透过反射型液晶显示元件和由光源(冷阴极管，LED)、光导(材料：丙烯)、棱镜片、扩散片等构成的背光源组装到由框架、外壳等构成的筐体内，由此制作出半透过反射型液晶显示器件。
此外，在本实施例中，虽然使用具备所希望的三维形状的单片状的高分子薄膜来形成由导电材料构成的反射电极，但并不限定于此，使用具备卷绕成的辊轴状三维形状的长带的高分子薄膜，也能够取得相同的效果。
按照本实施例，除了能够起到与实施例4相同的效果之外，由于使用适用于扩散反射电极的配备具有三维形状的导电材料的高分子薄膜，仅在透明电极上进行转印来形成扩散反射电极，所以能够高精度地将能够获得更优良的扩散反射特性的形状再现在导电材料上。
如上所述，根据本发明，提供了一种具备更优良的透过、反射特性的半透过反射板的液晶显示器件及其制造方法，具有实用性。

Claims (20)

1、一种半透过反射型液晶显示器件，用于进行透过型显示和反射型显示，包括：设置在基板上、由多个栅极布线和与由该栅极布线正交配置的多个源极布线包围的多个像素；在该像素内配置的上述栅极布线和上述源极布线的交叉点附近设置的开关元件；以及与该开关元件连接的像素电极，其特征在于，
上述像素电极由透明导电层和与该透明导电层电连接的具有光反射功能的导电材料构成。
2、根据权利要求1的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料直接配置在上述透明导电层上。
3、根据权利要求1或2的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，配置上述导电材料的区域为反射显示区域，其它区域为透射显示区域。
4、根据权利要求2的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料被构成为多个凸状或凹状。
5、根据权利要求4的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述凸状或凹状为具有连续变化的倾斜面的结构。
6、根据权利要求4的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述凸状或凹状为大致圆形、多角形、棒状或带状。
7、根据权利要求6的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述圆形、多角形、棒状或带状的图形为在高分子嵌段共聚物等中出现的相互分离的图形。
8、根据权利要求2的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料是以具有纳米级直径的微细的银或金等的粒子为主体的导电材料。
9、一种半透过反射型液晶显示器件，用于在一个像素内进行透过型显示和反射型显示，其特征在于，
在像素内配置的像素电极由透明导电层和与该透明导电层电连接的、具有光反射功能的导电材料构成。
10、根据权利要求9的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料直接配置在上述透明导电层上。
11、根据权利要求9或10的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述半透过反射型液晶显示器件为由至少一方为透明的一对基板夹持液晶层的结构，
上述透明导电层构成为平板状，
在配置该导电层的基板和另一个基板上配置与上述像素电极相对应的公用电极。
12、根据权利要求10的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料被构成为多个凸状或凹状。
13、根据权利要求12的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述凸状或凹状是具有连续变化的倾斜面的结构。
14、根据权利要求10的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料是以具有纳米级直径的微细的银或金等的粒子为主体的导电材料。
15、一种半透过反射型液晶显示器件，用于在一个像素内进行透过型显示和反射型显示，其特征在于，
在像素内配置的像素电极是通过在平板状的透明导电层上设置具有光反射功能的导电材料而构成的。
16、根据权利要求15的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，在上述透明导电层上直接配置上述导电材料。
17、根据权利要求16的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述半透过反射型液晶显示器件为由至少一方是透明的一对基板夹持液晶层的结构，
在配置该导电层的基板和另一个基板上配置与上述像素电极相对应的公用电极。
18、根据权利要求16的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料被构成为多个凸状或凹状。
19、根据权利要求18的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述凸状或凹状是具有连续变化的倾斜面的结构。
20、根据权利要求16的半透过反射型液晶显示器件，其特征在于，上述导电材料是以具有纳米级直径的微细的银或金等的粒子为主体的导电材料。
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