專利名稱：反射型彩色液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于以一液晶層的雙折射作用顯示多種色彩的反射型彩色液晶顯示裝置。
作為傳統(tǒng)的有源矩陣液晶顯示裝置，一種TN(扭轉(zhuǎn)向列)方案被使用。
這種TN方案的有源矩陣液晶顯示裝置包括一個(gè)具有以大約90°的扭轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)/取向的液晶分子的有源矩陣液晶單元以及一對(duì)設(shè)置成夾住該液晶單元的偏振板。該對(duì)偏振板設(shè)置成使它們的透射軸彼此垂直或平行，并使其中一透射軸基本垂直于或平行于液晶分子在該液晶單元的一基板上的取向方向。
在該有源矩陣液晶單元中，在該對(duì)隔著液晶層彼此相對(duì)的透明基板之一的內(nèi)表面上，以一個(gè)矩陣的形式設(shè)置有多數(shù)的透明象素電極和多數(shù)的與各象素電極相對(duì)應(yīng)的有源元件(例如薄膜晶體管)，而在另一基板的內(nèi)表面上設(shè)置有與各象素電極相對(duì)的透明反電極。該液晶分子的取向方向由分別形成在上述兩塊基板的電極形成表面上的取向膜所限定，且液晶分子在該二基板之間以大約90度的扭轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)/取向。注意，具有正介電各向相異性的向列液晶被用作上述液晶。
在該有源矩陣液晶單元中，一個(gè)電容電極形成在該一塊基板上的各象素電極的后方以隔著一絕緣膜與該象素電極的一邊緣部分相對(duì)，且一個(gè)用于在非選擇期間補(bǔ)償該象素保持的電壓的補(bǔ)償電容器(存儲(chǔ)電容器)即由此電容電極，該象素電極及形成在其間的絕緣層構(gòu)成。
根據(jù)該TN方案的液晶顯示裝置，外來光首先由一塊偏振板的偏振作用線性地偏振，然后入射在該液晶單元上，且通過該液晶單元的光的出射由另一偏振板的檢偏作用所控制，由此完成一顯示操作。當(dāng)沒有一個(gè)ON(接通)電壓作用在該液晶單元的兩基板上的電極之間時(shí)，即，當(dāng)液晶分子被扭轉(zhuǎn)/取向時(shí)，入射在該液晶單元上的線性偏振光在其偏振方向被偏轉(zhuǎn)大約90度后從該液晶單元射出。此線性偏振光被另一偏振板透過或吸收，產(chǎn)生亮或暗的顯示。
當(dāng)一個(gè)ON電壓被作用在該液晶單元的電極之間時(shí)，液晶分子被幾乎垂直于基板表面取向。其結(jié)果，入射在液晶單元上的線性偏振光不經(jīng)偏振地從該液晶單元中射出。此偏振光被另一偏振板透過或吸收，產(chǎn)生亮或暗的顯示。
液晶顯示裝置包括有透射型裝置以及具有設(shè)在后表面上的一反射板的反射型裝置。在反射型液晶顯示裝置中，從前表面?zhèn)热肷涞墓獯┻^前表面?zhèn)鹊钠癜?、該液晶單元以及后表面?zhèn)鹊钠癜宀⒂煞瓷浒宸瓷?。該反射光穿過后表面?zhèn)鹊钠癜?、該液晶單元以及該前表面?zhèn)鹊钠癜鍙脑撗b置中射出。
有些TN型的有源矩陣液晶顯示裝置被設(shè)計(jì)為顯示多色彩的圖象。在用于顯示彩色圖象的彩色液晶顯示裝置中，多種色彩的濾色器，如紅、綠和蘭色的濾色器被根據(jù)各象素電極設(shè)置在上述液晶單元的一個(gè)基板上。
由于上述的傳統(tǒng)彩色液晶顯示裝置是設(shè)計(jì)為利用濾色器給光著色的，因此得到的彩色光的亮度是低的，且因此顯示是暗的。
這種暗的顯示是由于濾色器對(duì)光的吸收。各濾色器不僅吸收對(duì)應(yīng)于該濾色器色彩的波長范圍之外的光，也以相當(dāng)高的吸收率吸收了該波長范圍內(nèi)的光。因此，由濾色器著色的光的光量比入射在該濾色器上的該波長范圍內(nèi)的光的光量小得多，其結(jié)果即產(chǎn)生了暗的顯示。另外，這種暗的顯示還緣于一種色彩需由三個(gè)象素顯示。
另外，在作為上述傳統(tǒng)的液晶顯示裝置中的一種的反射型液晶顯示裝置中，當(dāng)觀看者觀看時(shí)，從液晶單元的前表面?zhèn)热肷涞墓猓┻^前偏振板、該液晶單元及后偏振板再由該反射板反射。該反射光再次穿過后偏振板、該液晶單元及前偏振板并從該裝置中射出。也就是說，在此過程中光兩次穿過液晶單元的基板及前和后偏振板。因此，由于這些基板和偏振板的光吸收，大量的光損失掉了，使得顯示更暗。
如上所述，在一有源矩陣液晶單元中，一電容電極形成在一基板上各象素電極的后側(cè)并隔著一絕緣膜與象素電極的邊緣部分相對(duì)，且由該電容電極、象素電極以及其間的絕緣膜構(gòu)成了用于一象素的補(bǔ)償電容器。然而，在該傳統(tǒng)的液晶顯示裝置中，并不能保證該補(bǔ)償電容器具有足夠的電容。
一般地，上述電容電極由諸如Cr(鉻)-Al(鋁)合金的金屬構(gòu)成。在該傳統(tǒng)的液晶顯示裝置中，從前表面?zhèn)热肷涞墓忭槾未┻^前偏振板、液晶單元及后偏振板并由反射板反射。該反射光又順次穿過后偏振板、液晶單元及前偏振板并從該裝置中射出。因此，在入射在該液晶單元的光中，入射在形成有上述電容電極的部分上的光被該電容電極擋住。
上述補(bǔ)償電容器的電容隨著上述電容電極與象素電極彼此相對(duì)的部分的面積的增大而增大。然而，在上述傳統(tǒng)的液晶顯示裝置中，隨著電容器尺寸的增大，相應(yīng)象素部分的透光面積則減小。因此，該液晶顯示裝置的通光率(opening ratio)減小，且顯示的亮度降低。
因此，在該傳統(tǒng)的液晶裝置中，電容電極的大小是要考慮到通光率而決定的。為此，不能保證該補(bǔ)償電容器的電容足夠大。因而，在非選擇期間一象素上保持的電壓會(huì)變化使得顯示會(huì)出現(xiàn)閃爍。
本發(fā)明的一個(gè)目的即在于提供一種反射型有源矩陣彩色液晶顯示裝置，其能夠通過不使用濾色器給光著色而得到高亮度的著色光，以一個(gè)象素顯示多種色彩，通過減少緣于在液晶單元的基板和偏振板的光吸收的光量損失提供較亮的顯示，增加通光率和對(duì)比度及為各補(bǔ)償電容器確保足夠的電容。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種彩色液晶顯示裝置，其包括彼此相對(duì)地設(shè)置的一對(duì)基板；以矩陣形式形成在該對(duì)基板之一的內(nèi)表面上的多數(shù)象素電極；對(duì)應(yīng)于該各象素電極形成在該基板的內(nèi)表面上并分別與各象素電極相連接的有源元件；形成在另一基板的內(nèi)表面上以與上述象素電極相對(duì)的至少一反電極；補(bǔ)償電容器裝置，形成在該對(duì)基板之一的內(nèi)表面上并與上述有源元件相連以與象素電極平行，用于補(bǔ)償作用在象素電極和反電極之間的電壓的變化；分別形成在其上形成有多數(shù)象素電極的基板的內(nèi)表面及其上形成有反電極的另一基板的內(nèi)表面上的取向膜，這些取向膜覆蓋各電極；夾在該對(duì)基板間的液晶層，在其初始取向狀態(tài)中，液晶分子被取向膜取向在預(yù)定方向上；設(shè)置在至少該對(duì)基板之一的外側(cè)的至少一個(gè)偏振元件，該偏振元件的透射軸以不等于直角的交角與鄰近于形成在鄰近基板側(cè)的取向膜的液晶分子的取向方向相交；以及一個(gè)反射元件，設(shè)置在從該對(duì)板之一的該偏振元件側(cè)入射的光射出的一個(gè)基板側(cè)上，用于反射透過液晶層的光。
在上述液晶顯示裝置中，各補(bǔ)償電容器裝置由一個(gè)象素電極和隔著一絕緣膜對(duì)著該象素電極的一電容電極構(gòu)成。在該液晶顯示裝置中，該反射元件最好設(shè)置在該對(duì)基板之一的內(nèi)表面上。在此例中，各象素電極由一透明導(dǎo)電膜構(gòu)成，且各補(bǔ)償電容裝置包括一由具有反光特性的金屬膜制成的電容電極。該電容電極也用作一反射元件。上述反射元件最好由具有反射表面的金屬膜制成。作為一反射元件，一個(gè)由作為反射元件的金屬膜制成的象素或反電極也可被形成。在此例中，最好在該偏振元件的表面上形成一個(gè)用于散射透過其的光的光散射膜。另外，一延遲板最好設(shè)置在該偏振元件和基板之間。該補(bǔ)償電容器裝置包括一個(gè)形成在該有源元件上的門絕緣膜上的電容電極、一個(gè)象素電極以及形成在其間以保護(hù)該有源元件的一絕緣膜。作為一種變化，該補(bǔ)償電容器裝置包括一形成在該基板上的第一電容電極、一覆蓋該第一電容電極的門絕緣膜、以及與形成在該門絕緣膜上并與該象素電極連接的源和漏極之一相連的一個(gè)第二電容電極。
根據(jù)本發(fā)明的該液晶顯示裝置，通過偏振板入射的光的偏振狀態(tài)在該光穿過液晶單元的液晶層時(shí)被液晶層的雙折射作用所改變。該光被液晶單元的后基板的內(nèi)表面所反射并再次穿過液晶層。在此過程中，光的偏振狀態(tài)再次被改變。該光然后入射在該偏振板上且透射過偏振板的偏振光被著色并從該裝置射出。
也就是說，該液晶顯示裝置是利用液晶單元的液晶層的雙折射作用以偏振板的偏振和檢偏的作用來給光著色的，而沒有利用濾色器。在該液晶裝置中，高亮度的著色光可以被得到，這是因?yàn)橥高^偏振板從該裝置射出的著色光的量與通過偏振板入射的線性偏振光中相應(yīng)于該著色光的波長范圍內(nèi)的光量幾乎相等。
另外，在該液晶顯示裝置中，液晶分子的取向狀態(tài)隨著作用在液晶單元的電極之間的電壓的幅度而改變，且液晶層的雙折射特性亦相應(yīng)改變。因此，上述著色光的色彩也可通過控制施加在液晶單元上的電壓而被改變。因而可以一個(gè)象素顯示多種色彩。
該液晶顯示裝置是反射型的。然而，由于反射膜形成在液晶單元的后基板的內(nèi)表面上且光被該反射膜所反射，光只通過液晶單元兩基板中的前基板。另外，僅使用了一個(gè)偏振板，因此，在液晶單元的基板及偏振板的光損失量可被減少以提供更亮的顯示。
另外，在該液晶顯示裝置中，該反射膜被隔著一透明絕緣膜形成在設(shè)于液晶單元的后基板的內(nèi)表面上的各象素電極的后側(cè)上，而對(duì)一個(gè)象素的補(bǔ)償電容器即由該反射膜、該象素電極及形成于其間的該絕緣膜構(gòu)成。并且，該反射膜是以一個(gè)對(duì)應(yīng)于象素電極的整個(gè)表面的尺寸形成的。因此，裝置的通光率得以提高且可以為各補(bǔ)償電容器保證足夠的電容。
在本發(fā)明的該液晶顯示裝置中，由于在液晶單元和偏振板之間設(shè)置了一延遲板，在光穿過該液晶單元的液晶層再入射到該偏振板的過程中，入射光的偏振狀態(tài)還可被該延遲板的雙折射作用改變，因而可以得到鮮艷的色彩。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種彩色液晶顯示裝置，其包括具有其上設(shè)有透明電極及覆蓋該透明電極的第一取向膜的一個(gè)表面的第一基板；具有對(duì)著第一基板設(shè)置的電極及覆蓋該電極的第二取向膜的第二基板，該電極具有形成在其內(nèi)表面上的多數(shù)象素，這些象素形成在對(duì)著前述的透明電極的區(qū)域里；夾在該第一和第二基板之間的液晶層，其在初始狀態(tài)中液晶分子被該第一和第二取向膜取向在預(yù)定的方向上；設(shè)置在該第一基板外側(cè)的偏振元件，該偏振元件的偏振軸以一個(gè)不為直角的交角與鄰近該第一取向膜的液晶分子的取向方向相交；一反射元件，設(shè)置在第二基板側(cè)，用于反射從第一基板側(cè)的偏振元件入射并透射過該液晶層的光；以及光遮蔽元件，設(shè)置在第一和第二基板之一的內(nèi)表面?zhèn)龋糜诜乐乖摱鄶?shù)象素之間的光的泄漏。
在該液晶顯示裝置中，該光遮蔽元件設(shè)置在該對(duì)基板之一的內(nèi)表面上。如果該液晶顯示裝置是有源矩陣型的，有源元件及象素電極可以形成在光入射的那個(gè)基板的內(nèi)表面上，而該光遮蔽元件則可以形成在該或另一基板的內(nèi)表面上。作為一種變化，有源元件和象素電極也可以形成在光射出的那個(gè)基板的內(nèi)表面上，而該光遮蔽元件則可以形成在該或另一基板的內(nèi)表面上。并且，在該液晶顯示裝置中，補(bǔ)償電容器最好連接到有源元件上以與象素電極平行。另外，一個(gè)光散射膜可以被形成在該偏振板的表面等上。代替此光散射膜，包括鏡面部分和用于光散射功能的小區(qū)域的電極可以被用作象素電極或反電極。另外，一延遲板可以被設(shè)置在該偏振板和液晶單元之間。
根據(jù)該液晶顯示裝置，雖然該裝置是一反射型的裝置由于在液晶單元的基板和偏振板的光吸收的光量損失可被降低，且通光率可被提高以提供明亮的顯示。
另外，在該液晶顯示裝置中，由于在該液晶單元的一基板的內(nèi)表面上對(duì)應(yīng)于設(shè)在后基板上的各象素電極間的間隙設(shè)置了黑色遮蔽膜(mask)，可以增強(qiáng)各象素電極之間的對(duì)比度以顯示高質(zhì)量的圖象。
另外，在上述液晶顯示裝置中，由于設(shè)置在該液晶單元的后基板上的薄膜晶體管被同時(shí)用作反射膜的象素電極覆蓋，該薄膜晶體管不暴露在光中。因此，對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管的區(qū)域無需被上述黑色遮蔽膜遮蔽。
附圖的簡要說明

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖2是顯示圖1的液晶顯示裝置的光散射表面的放大剖視圖；圖3A、3B及3C分別為顯示一偏振板的透射軸、一延遲板的相延遲軸以及一液晶層的液晶分子取向方向的平面圖；圖4是展示一CIE(光度標(biāo))色品圖的圖形，該CIE色品圖指示了顯示色彩的變化及作用在圖1的液晶顯示裝置上的電壓的變化；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖6是顯示圖5的液晶顯示裝置中的一TFT(薄膜晶體管)部分的放大剖視圖；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖8是顯示圖7的液晶顯示裝置中的一TFT部分的放大剖視圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；10是顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖；圖14是顯示圖13的液晶顯示裝置的一象素電極放大平面圖。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的一有源矩陣彩色液晶顯示裝置的部分的剖視圖。
該液晶顯示裝置包括一液晶單元10、一偏振板30以及一延遲板40。偏振板30設(shè)置在液晶單元10的前側(cè)。延遲板40設(shè)置在液晶單元10和偏振板30之間。
首先將說明液晶單元10。液晶單元10是一個(gè)有源矩陣單元。在此實(shí)施例中，液晶單元10設(shè)計(jì)為使液晶26的分子在二基板11和12之間被扭轉(zhuǎn)/取向。
在液晶單元10的該對(duì)隔著液晶層彼此相對(duì)的基板11和12中，后基板(圖1中的下基板)11是一個(gè)由玻璃等構(gòu)成的絕緣基板(不需要透明)。多數(shù)由ITO等構(gòu)成的透明象素電極13以及多數(shù)與各象素電極13對(duì)應(yīng)的有源元件14在行和列的方向以矩陣的形式設(shè)置在該后基板11的內(nèi)表面，即對(duì)著該液晶層的表面上。一透明的取向膜形成在各象素電極13上。
例如，上述的有源元件14是TFT。各TFT14包括一形成在基板11上的門電極、一由a-Si(非晶硅)等構(gòu)成且形成在一門絕緣膜16上以對(duì)著該門電極15的i型半導(dǎo)體膜17、以及隔著摻有雜質(zhì)的由a-Si等構(gòu)成的半導(dǎo)體膜18形成在該i型半導(dǎo)體膜17的兩側(cè)部上的源和漏電極19d和19s。有源元件14被保護(hù)絕緣膜21所覆蓋。
參考數(shù)字20指代一形成在該i型半導(dǎo)體17的溝道區(qū)上的阻塞絕緣膜。該阻塞絕緣膜20用于當(dāng)該n型半導(dǎo)體膜18被蝕刻以圖形時(shí)保護(hù)該i型半導(dǎo)體膜17。
TFT14的門絕緣膜16是由SiN(氮化硅)等構(gòu)成的透明絕緣膜，該門絕緣膜16形成在基板11的幾乎整個(gè)表面上。
雖然未示，一門線(地址線)和一數(shù)據(jù)線設(shè)置在該后基板11上。該門線用于向TFT14的門電極15提供一門信號(hào)，而該數(shù)據(jù)線用于向TFT14的漏極19d提供對(duì)應(yīng)于圖象數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
上述的門線是和TFT14的門電極15整體地形成在基板11上的。該門線除端部外被門絕緣膜16覆蓋。上述的數(shù)據(jù)線形成在門絕緣膜16上并連接到TFT14的漏極19d上。
象素電極13形成在門絕緣膜16上，各象素電極13的一端部連接到相應(yīng)的一個(gè)TFT14的源極上。
一反射膜22形成在象素電極13的后側(cè)以隔著門絕緣膜16與幾乎整個(gè)象素電極13相對(duì)。該反射膜22利用與TFT14的門電極15及門線相同的金屬膜構(gòu)成。該反射膜22、門電極15及門線是如下同時(shí)形成的。一例如鋁合金的具有高反射性的金屬膜通過濺射裝置等首先形成在基板11上，然后該金屬膜被以光刻法蝕刻成圖案。
該反射膜22還用作一電容電極。反射膜22、象素電極13以及門絕緣膜16構(gòu)成一補(bǔ)償電容器Cs，用于補(bǔ)償在非選擇期內(nèi)保持在一象素的電壓。
反射膜22還連接至相應(yīng)于與該反射膜22相對(duì)的象素電極13的前一行(即在前一被選行上)的一個(gè)象素電極的一個(gè)TFT的門線上，或設(shè)置在一后基板11上與門線平行的一電容線(利用與反射膜22相同的金屬膜形成，未示)上。各反射膜22通過上述門或電容線連接至一參考電壓上。
前基板12(圖1中的上基板)是由透明玻璃、透明樹脂膜等構(gòu)成的透明基板(圖1中為玻璃板)。一個(gè)對(duì)著后基板11上的所有象素電極13的透明反電極24形成在前基板12的內(nèi)表面(即對(duì)著液晶層的表面上)。一透明取向膜25形成在反電極24上。該反電極是對(duì)著后基板11上的所有象素電極的單膜形式的或多數(shù)的分開的膜形式的一個(gè)電極。
雖然未示出，該后和前基板11和12在其外周部經(jīng)由一個(gè)框形密封件連接在一起。液晶26填充在基板11和12之間由該密封件圍起的區(qū)域內(nèi)。
該液晶26是一種具有正介電各向相異性的向列液晶。在基板11和12上的液晶26的分子的取向方向由形成在基板11和12上的取向膜23和25限定，以使液晶分子在基板11和12之間被扭轉(zhuǎn)/取向。各取向膜23和25是由聚酰亞胺等構(gòu)成的水平取向膜，具其膜表面受到過磨擦等取向處理。
偏振板30是具有一個(gè)表面(例如前表面)被形成為光散射表面A的偏振板。如圖2的部分剖視圖所示，該光散射表面A由在該偏振板30的前表面上的具有小的紋理的透明膜31構(gòu)成的。
該透明膜31由例如丙烯酸樹脂的具有高透射率的樹脂構(gòu)成的。該透明膜31是由以下方法之一構(gòu)成的通過利用一具有小紋理的印刷板將樹脂材料轉(zhuǎn)移/印刷在偏振板30的表面上并硬化該樹脂材料的方法；將上述樹脂材料涂覆在偏振板30上以成為均勻厚度、通過壓印形成紋理以及硬化該樹脂材料的方法；以及將包含由硅等構(gòu)成的透明顆粒的上述樹脂材料涂覆在偏振板30的表面上并硬化該材料的方法。
該透明膜31的波理的平均高度(凹進(jìn)表面和凸出表面之間的平均高度差)h為1至5微米，該紋理間的平均間距p5為至40微米，而該光散射表面的霧霾值為9至14％。
上述霧霾值是由符合JIS K 6714的一積分球型透射率計(jì)(霧霾計(jì))測(cè)得的。該霧霾值由以下算式計(jì)算總的光透射率Tt(％)＝T2/T1平行光透射率Tp(％)＝Tt－Td漫透射率Td(％)＝[T4－T3×(T2/T1)]/T1霧霾值H(％)＝(Td/Tt)×100T1入射光量T2總透射光量
T3由測(cè)量設(shè)備測(cè)得的漫射光量T4通過利用檢測(cè)抽樣(透明膜31)和測(cè)量設(shè)備測(cè)得的漫射光量。
延遲板40是由如聚碳酸酯的延展膜構(gòu)成的。該延遲板40是以其相延遲軸(延展軸)相對(duì)于偏振板30的透射軸傾斜偏轉(zhuǎn)預(yù)定角度的方式設(shè)置在液晶單元10和偏振板30之間的。延遲板40與液晶單元10的前表面(前基板12的外表面)相結(jié)合的，而偏振板30是與延遲板40的前表面相結(jié)合的。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，液晶單元10的兩基板上的液晶分子的取向方向(即取向膜23和25的磨擦方向)、偏振板30的透射軸的方向以及延遲板40的相延遲軸的方向如下設(shè)置。
在該實(shí)施例中，在液晶單元10的后基板11上的液晶分子取向方向被定義為0度方位角，而在前基板12上的液晶分子取向方向、偏振板30的透射軸方向以及延遲板40的相延遲軸方向是相對(duì)此方向設(shè)定其方位角的。
圖3A、3B、3C分別是顯示上述液晶顯示裝置中的偏振板30的透射軸、延遲板40的相延遲軸以及液晶單元10的液晶分子取向方向的平面圖。參看圖3C，參考數(shù)字11a指代液晶單元的后基板11上的液晶分子取向方向，而12a則指代前基板12上的液晶分子取向方向。
如圖3C所示，當(dāng)從前表面看時(shí)，前基板12上的液晶分子取向方向12a從后基板11上的液晶分子取向方向11a(即0度方位角的方向)逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)大約90度，液晶分子在基板11和12之間以大約90度的扭轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)/取向。
參看圖3A，參考數(shù)字30a指代偏振板30的透射軸。當(dāng)從前表面?zhèn)瓤磿r(shí)，該透射軸30a從0度方位角的方向逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)大約45度。即透射軸30a從液晶單元10的后基板11上的液晶分子取向方向11a偏轉(zhuǎn)大約45度。
參看圖3B，參考數(shù)字40a指代延遲板40的相延遲軸。當(dāng)從前表面?zhèn)扔^看時(shí)，該相延遲軸40a從0度方位角的方向逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)大約140度。即，當(dāng)從前表面?zhèn)扔^看時(shí)，該相延遲軸40a從偏振板30的透射軸30a偏轉(zhuǎn)大約95度。
該液晶顯示裝置是反射型的，其利用自然光或室內(nèi)照明光等外部光源工作。外來光從該裝置的前表面?zhèn)热肷?，穿過偏振板30和延遲板40入射在液晶單元10上。該穿過液晶層的光被形成在液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上的反射膜22反射，再穿過該液晶層和延遲板40而入射到偏振板30上。透過偏振板30的光然后從該液晶顯示裝置的前表面?zhèn)壬涑觥?br> 在該液晶顯示裝置中，反射膜22形成在液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上，使得從該液晶單元10的前表面?zhèn)热肷涞墓饽鼙辉摲瓷淠?2反射。另外，僅形成在液晶單元10的前表面?zhèn)鹊脑撈癜?0具有用于線性地偏振入射光的功能以及用于控制光的出射的檢偏功能。
下面將說明該液晶顯示裝置的工作過程。在該液晶顯示裝置中，由于延遲板40的延遲軸40a從偏振板30的透射軸30a偏轉(zhuǎn)，穿過偏振板30的線性偏振光在其穿過延遲板40的過程中被延遲板40的雙折射作用偏振為橢圓偏振光。該橢圓偏振光的偏振狀態(tài)在其經(jīng)過液晶單元10時(shí)又被該液晶層的雙折射作用改變。然后，被液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面反射的光又穿過該液晶層和延遲板40。在此過程中，光的偏振狀態(tài)又被這些元件的雙折射作用改變?nèi)缓笕肷涞狡癜?0上。
入射到偏振板30上的反射光的偏振狀態(tài)已由于延遲板40和液晶層的雙折射作用改變?yōu)榉蔷€性偏振光。因此，在該反射光中，只有具有偏振板30允許的波長(由于液晶和延遲板對(duì)偏振狀態(tài)的改變是隨波長而不同的，因而不同波長的光此時(shí)即具有不同的偏振狀態(tài))的光成分可以通過而射出，故而射出的光成分變?yōu)閷?duì)應(yīng)于該波長范圍的著色光。
亦即，該彩色液晶顯示裝置是利用延遲板40和液晶單元10的雙折射作用以及偏振板30的檢偏作用而給光著色的。根據(jù)該液晶顯示裝置，與普通的利用濾色器的液晶顯示裝置相比，可以得到很亮的著色光。
濾色器吸收具有在對(duì)應(yīng)于該濾色器的色彩的波長范圍之外的的波長的光成分以給光著色。該濾色器還以相當(dāng)高的吸收率吸收在對(duì)應(yīng)于濾色器的色彩的波長范圍內(nèi)的光成分。因此，在利用濾色器給光著色的液晶顯示裝置中，透過濾色器的著色光的量與入射在顯示裝置上且在對(duì)應(yīng)于濾色器的色彩的波長范圍內(nèi)的光成分相比是相當(dāng)小的。
與此相反，在上述實(shí)施例的液晶顯示裝置中，未使用濾色器而給透過的光著色，不會(huì)發(fā)生濾色器的光吸收。另外，由于延遲板40和該液晶層僅改變透過的光的偏振狀態(tài)，大量的著色光在經(jīng)過緣于這些元件的雙折射作用的偏振狀態(tài)的改變之后透過偏振板30并從該裝置中射出。亦即，在透過偏振板30的線性偏振光中，在欲被著色的波長范圍內(nèi)的光成分幾乎不被吸收，因此可以得到高亮度的著色光。
另外，在利用濾色器的液晶顯示裝置中，由于顯示色彩是由濾色器的色彩決定的，不能以一個(gè)象素顯示多種色彩。然而，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置，可以以一個(gè)象素顯示多種色彩。
更具體地，在上述實(shí)施例的液晶顯示裝置中，雖然延遲板40的雙折射作用不改變，但液晶單元10的液晶層的雙折射作用隨著液晶分子的取向狀態(tài)按照作用在象素電極13和反電極24之間的電壓的幅度改變而改變。
當(dāng)用于將液晶分子幾乎垂直于基板11和12地取向的電壓被作用在電極13和24上時(shí)，該液晶層的雙折射作用明顯地喪失。即使在這種情況中，透過偏振板30的光的偏振狀態(tài)也會(huì)被延遲板40的雙折射作用改變。
因此，當(dāng)液晶層的雙折射作用被通過控制作用在液晶單元10的電壓而改變時(shí)，經(jīng)過延遲板40的該液晶層的光的偏振狀態(tài)也相應(yīng)地改變。因此，透過偏振板30并從該裝置中射出的著色光的色彩能被改變。也就是說，可以以一個(gè)象素顯示多種色彩。
該液晶顯示裝置的顯示操作基本上與已知的有源矩陣液晶顯示裝置(利用TFT作為有源元件)相同。首先，一個(gè)具有與一同步信號(hào)同步的波形的參考信號(hào)被加到液晶單元10的反電極24上。然后門信號(hào)與該同步信號(hào)同步地相繼加到各門線上。同時(shí)，具有對(duì)應(yīng)于圖象數(shù)據(jù)的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)亦與上述操作同步地被加到各數(shù)據(jù)線上。通過根據(jù)圖象信號(hào)控制該數(shù)據(jù)信號(hào)的電位，具有對(duì)應(yīng)于該圖象數(shù)據(jù)的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)在對(duì)各行上的各象素的選擇期中經(jīng)過TFT14被加到象素電極13上。相應(yīng)的電荷被存儲(chǔ)在補(bǔ)償電容器Cs中，且在非選擇期間對(duì)應(yīng)于該存儲(chǔ)在補(bǔ)償電容Cs中的電荷量的電壓被作用在象素電極13和反電極24之間。
上述液晶顯示裝置的顯示色彩將在下面說明。如上所述，假設(shè)該液晶單元10的液晶分子在兩基板11和12之間以大約90度的扭轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)/取向，且在兩基板上的液晶分子取向方向11a和12a、偏振板30的偏振軸30a以及延遲板40的相延遲軸40a分別設(shè)置在如圖3A、3B、3C所示的方向上，而該液晶單元10的Δn·d值(液晶26的折射率各相異性Δn及液晶層厚度d的乘積)為大約1000nm，延遲板40的延遲值為大約600nm。在此例中，紅、蘭、綠和白色可以以一個(gè)象素顯示。
圖4顯示了指示出射光的色彩的變化及加于該液晶裝置的電壓的變化的CIE色品圖。更具體地，圖4顯示了通過讓白光以相對(duì)于該裝置的法線30度(任意方位角)的方向入射在該液晶顯示裝置上并從該裝置的法線方向上觀看出射光時(shí)得到的結(jié)果。
如圖4所示，在上述液晶顯示裝置中，隨著作用在液晶單元10的電極13和24上的電壓的增加，出射光的色彩如箭頭所示地從點(diǎn)Ps變到點(diǎn)Pe。在該過程中，出射光變?yōu)榫G色G、蘭色B、紅色R和白色W，各色彩都具有高的光強(qiáng)度及高的色純度。
這些色彩G、B、R及W具有下列x及y坐標(biāo)值對(duì)綠色G，x＝0.229，y＝0.396；對(duì)蘭色B，x＝0.247，y＝0.233；對(duì)紅色R，x＝0.399，y＝0.402；對(duì)白色W，x＝0.332，y＝0.351；各種顏色都顯示了足夠高的色純度。
在上述液晶顯示裝置中，如圖4所示，即使在出射光的色彩從綠G向蘭B變化的過程中，出射光的色彩接近于白色W。然而，在此例中，色彩隨電壓的變化是大的。因此，要求麻煩的電壓控制以顯示該色彩。因此，最好利用比用于獲得紅色R的顯示的電壓高的電壓來顯示白色W。
如上所述，根據(jù)上述液晶顯示裝置，由于出射光的色彩根據(jù)作用電壓變?yōu)榫G色G、蘭色B、紅色R及白色W，紅、綠、蘭和白可以在一個(gè)象素顯示。另外，上述紅、綠、蘭及白中的多種色彩的色彩混和可以通過使多個(gè)相鄰的象素顯示不同色彩而被顯示。
上述實(shí)施例的液晶顯示裝置被設(shè)計(jì)為顯示紅、綠、蘭及白色。然而，由于該液晶裝置的顯示色彩是由作用電壓、液晶單元10的兩基板11和12上的液晶分子取向方向11a和12a、液晶分子的扭轉(zhuǎn)角度、偏振板30的偏振軸30a的方向以及延遲板40的相延遲軸40a的方向所決定的，因此可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定這些條件而選擇任意色彩作為該液晶顯示裝置的顯示色彩。
雖然上述液晶顯示裝置是反射型的，但由于緣于在液晶單元10的基板和偏振板30的光吸收的光量損失可以被減小，且因?yàn)榉瓷淠?2形成在后基板11的內(nèi)表面上來反射光而使光僅穿過二基板中的前基板12，以及僅使用了一塊偏振板30，該裝置可以提供更為明亮的顯示。
在該液晶顯示裝置中，雖然光穿過延遲板40和液晶單元的液晶層，但由于光幾乎不被該延遲板40及液晶層吸收，故而幾乎沒有光量損失。
另外，在該液晶顯示裝置中，反射膜22是隔著透明門絕緣膜16形成在設(shè)于液晶單元10的反基板11的內(nèi)表面?zhèn)壬系母飨笏仉姌O13的背面的，用于各象素的補(bǔ)償電容器Cs是由反射膜22、象素電極13以及其間的絕緣膜構(gòu)成的。另外，該反射膜22是以對(duì)應(yīng)于象素電極13的幾乎全部表面的尺寸形成的，因此其通光率被提高，可以為補(bǔ)償電容器Cs保證足夠的電容。
另外，在該液晶顯示裝置中，上述反射膜22同時(shí)用作補(bǔ)償電容器Cs的電容電極，且該反射膜22是以與TFT14的門電極15和門線相同的金屬膜形成的，因此，雖然該反射膜22形成在后基板11的內(nèi)表面上且形成有用于各象素的補(bǔ)償電容器，該液晶單元可以以低成本制造。因此，可以提供不太貴的液晶顯示裝置。
在上述液晶顯示裝置中，雖然反射膜22是形成在液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上的，由于偏振板30的前表面用作光散射面A，入射在及從該液晶顯示裝置中出射的光可被該光散射面A散射。因此，即使該反射膜22的反射表面是一個(gè)鏡表面，在該反射表面中的諸如觀看者的臉部或其背景等的外部圖象的反射象也可被防止。
更具體地，上述液晶顯示裝置不用任何濾色器即可給光著色，因此可以保證高的透射性。因此，如果反射膜22的反射表面是一個(gè)鏡面而偏振板30不具有光散射功能，諸如觀看者的臉部或其背景的外部圖象即被在該反射表面內(nèi)反射。其結(jié)果，該圖象重疊于顯示圖象上。然而，如果偏振板30具有光散射功能，上述外部圖象的反射即不會(huì)出現(xiàn)。
另外，在上述液晶顯示裝置中，由于形成在液晶單元10的后基板上的反射膜22的反射面是一個(gè)鏡面，偏振狀態(tài)被液晶層改變了的光能無散射地被反射到偏振板30上。由于該偏振板30的前表面是該光散射面A，從其前表面?zhèn)热肷湓谠撘壕э@示裝置上的光被散射及被該偏振板30的偏振功能線性地偏振。另外，由反射膜22反射的光在被偏振板30的檢偏功能形成為圖象光后被散射。因此，通過偏振板30的光在其再次入射到偏振板30之前不被散射。因而可以顯示高質(zhì)量圖象。
該光散射表面A的散射效應(yīng)由前述的霧霾值決定。如果該霧霾值是25％或更大，被偏振板30的檢偏作用形成為圖象光的光被過大地散射，產(chǎn)生不清楚的顯示圖象。如果該霧霾里值為6％或更小，上述外部圖象的反射則會(huì)出現(xiàn)。如果光散射面A的霧霾值落入9至14％的范圍，則可以獲得清晰的圖象并且可以防止外部圖象的反射。
在上述實(shí)施例的液晶顯示裝置中，延遲板40被設(shè)置在液晶單元10和偏振板30之間。但是，也可省略該延遲板。在此例中，如果偏振板30的透射軸從后基板11的液晶分子取向方向偏轉(zhuǎn)，通過偏振板30入射的光的偏振狀態(tài)在光通過液晶層時(shí)被液晶層的雙折射作用所改變。然后該光被液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面反射，該光的偏振狀態(tài)在光再次通過液晶層時(shí)進(jìn)一步被改變。該光然后又入射到偏振板30上。因此，可以使透過偏振板30的偏振光作為著色光射出。另外，該著色光的色彩可以通過控制作用在液晶單元16上的電壓而改變。
然而，如在上述實(shí)施例中，如果延遲板40被設(shè)置在液晶單元和偏振板30之間，通過偏振板30入射的光的偏振狀態(tài)可以被延遲板40的雙折射作用所改變。因此，即使當(dāng)作用在液晶單元10上的電壓將液晶分子幾乎垂直于基板11和12的表面取向時(shí)，即當(dāng)該液晶層幾乎失去雙折射作用時(shí)，通過使偏振狀態(tài)被延遲板40的雙折射作用改變的光入射到偏振板30上，仍可得到著色的光。在該例中，可以采用兩塊或更多的彼此疊置的延遲板。
在上述實(shí)施例中，液晶單元10的液晶分子的扭轉(zhuǎn)角被設(shè)定為90度。然而液晶分子的扭轉(zhuǎn)角可以不限于90度，例如可被設(shè)為180至270度。
另外，在上述實(shí)施例中，作為液晶單元10，使用了一個(gè)利用TFT14作為有源元件的有源矩陣單元。然而，也可采用使用諸如MTM或薄膜二極管等二端非線性電阻性元件作為有源元件的有源矩陣單元。另外，該液晶單元10可以根據(jù)均勻取向、同向扭轉(zhuǎn)取向或混合取向而被設(shè)在一取向狀態(tài)中。[第二實(shí)施例]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的一液晶顯示裝置的剖視圖。在該液晶顯示裝置中，一象素電極延伸覆蓋各薄膜晶體管，而一補(bǔ)償電容器Cs由隔著該薄膜晶體管的保護(hù)絕緣膜彼此相對(duì)的電極構(gòu)成。該第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同處在于形成在液晶單元10的后基板11上的各薄膜晶體管與相應(yīng)象素電極13之間的連接結(jié)構(gòu)以及補(bǔ)償電容器Cs的結(jié)構(gòu)。由于該第二實(shí)施例的其它部分與第一實(shí)施例相同，在該第二實(shí)施例中與第一實(shí)施例中相同的標(biāo)號(hào)指代與第一實(shí)施例中相同的部分且省略了對(duì)其的說明。
如圖5和6所示，在該第二實(shí)施例的液晶顯示裝置中，形成在后基板11上的各TFT14都被一保護(hù)絕緣膜221覆蓋。
象素電極213形成在該保護(hù)絕緣膜221上以覆蓋TFT14。各象素電極213經(jīng)由形成在該保護(hù)絕緣膜221上的一個(gè)連接孔221a連接到相應(yīng)TFT14的源電極19s上。
該象素電極213由一個(gè)用于反光的金屬膜構(gòu)成，該金屬膜例如是一個(gè)具有高反射率的鋁合金。也就是說，該象素電極213也用作一反射膜，其前表面(反射面)被形成為幾近一個(gè)鏡面。
在絕緣膜16上，形成有一電容電極222隔著保護(hù)絕緣膜221與各象素電極相對(duì)。用于補(bǔ)償在非選擇期內(nèi)保持在象素上的電壓的補(bǔ)償電容器Cs由該電容電極222、象素電極213以及形成其間的絕緣膜221構(gòu)成。
雖然未示出，與電容電極222一體地形成的電容線設(shè)置在該門絕緣膜16上。各電容電極222經(jīng)由上述電容線與一參考電壓相連。
該電容電極222以及該電容線由與TFT14的源電極19s和漏電極19d相同的金屬膜構(gòu)成。該電容電極222和該源及漏電極19s及19d是通過利用濺射裝置等形成一個(gè)由Cr等構(gòu)成的金屬膜以及利用光刻法在該膜上蝕刻出圖案而同時(shí)形成的。
在此實(shí)施例中，TFT14是以下述方法形成的。當(dāng)門電極15被形成在基板11上之后，一門絕緣膜16、一i型半導(dǎo)體膜17以及一阻塞絕緣膜20被相繼形成，且該阻塞絕緣膜20被蝕刻出圖案。之后，用于源和漏電極的一個(gè)n型半導(dǎo)體膜18和一金屬膜被相繼形成。該金屬膜、該n型半導(dǎo)體膜18以及該i型半導(dǎo)體膜17被蝕刻成TFT14的外形。接著，該金屬膜及n型半導(dǎo)體膜18被蝕刻為源和漏電極19s和19d的形狀。因此，該i型半導(dǎo)體膜17和該n型半導(dǎo)體膜18也被留在電容電極222下面。
在該第二實(shí)施例的液晶顯示裝置中，類似于上述的第一實(shí)施例，一個(gè)象素即可以根據(jù)不同的作用電壓顯示紅、綠、蘭及白色。
在上述液晶顯示裝置中，形成在液晶單元10的基板11的內(nèi)表面上的象素電極213也用作一個(gè)反射膜，以使得光能夠被該象素電極213所反射。因此光僅穿過液晶單元10的兩基板11和12中的前基板12。另外，由于僅使用了一塊偏振板30，在液晶單元的基板及該偏振板的光量損失可以被減少。
此外，在該液晶顯示裝置中，設(shè)于液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上的TFT14被保護(hù)絕緣膜221所覆蓋，且同時(shí)用作反射膜的象素電極213形成在該保護(hù)絕緣膜221上覆蓋著TFT14。以此結(jié)構(gòu)，各象素電極213的面積可以增大以提高通光率。
因此，根據(jù)上述液晶顯示裝置，雖然其為反射型的，但緣于液晶單元的基板和偏振板的光吸收的光量損失能被減少，且通光率能被提高，故而可以得到明亮的顯示。
另外，在上述液晶顯示裝置中，由于光是由各象素電極213反射的，通光率不受形成在象素電極213后表面?zhèn)鹊碾娙蓦姌O222的影響。因此電極222的面積可以任意地設(shè)定。另外，由于電容電極222是形成在各TFT14的門絕緣膜16上的，且補(bǔ)償電容器Cs由電容電極222、象素電極213以及形成在其間的保護(hù)絕緣膜221構(gòu)成，通過減小補(bǔ)償電容器Cs的絕緣膜的厚度可以保證補(bǔ)償電容器Cs有足夠大的電容。
更具體地，由一對(duì)彼此隔著絕緣膜相對(duì)的電極構(gòu)成的電容器的電容量由該絕緣膜的厚度及該對(duì)電極彼此相對(duì)部分的面積決定。如果該電極彼此相對(duì)的部分的面積保持一定，則該電容易隨絕緣膜厚度的減小而增大。
在一傳統(tǒng)裝置中，電容電極(形成在一基板上)是利用與TFT的門電極一樣的金屬膜形成的，且一補(bǔ)償電容器是由該電容電極、該TFT的門絕緣膜及一象素電極構(gòu)成的。在象素電極213形成在形成于門絕緣膜16上的保護(hù)絕緣膜221上的上述例子中，如果電容電極222通過利用與TFT14的門電極15相同的金屬膜形成在基板11上，那么則會(huì)有一個(gè)由該門絕緣膜16及該保護(hù)絕緣膜221構(gòu)成的兩層絕緣膜形成在電容電極222和象素電極213之間。其結(jié)果，補(bǔ)償電容器Cs的絕緣膜的厚度增大而電容量減小。
因此，在上述實(shí)施例中，電容電極222被形成在門絕緣膜16上，且補(bǔ)償電容器Cs由該電容電極222、象素電極213以及形成在其間的保護(hù)絕緣膜221構(gòu)成。以此結(jié)構(gòu)，由于補(bǔ)償電容器Cs的絕緣膜的厚度僅對(duì)應(yīng)于保護(hù)絕緣膜221的厚度，故補(bǔ)償電容器Cs的絕緣膜的厚度能被減小，且可以保證其足夠的電容量。
如上所述，電容電極222的面積可以任意地設(shè)定。因此，如果該電容電極的尺寸增大，補(bǔ)償電容器Cs的電容量即可增大。然而，電容電極222的尺寸的增大，增加了由于絕緣膜221上的針孔等缺陷而在電容電極222和象素電極213之間出現(xiàn)層間短路的可能性，因此，在能夠得到所需電容量的范圍內(nèi)，電容電極222的面積越小越好。
在上述實(shí)施例中，由于電容電極222是利用與TFT14的源和漏電極19s和19d相同的金屬膜形成的，該電容電極222可以利用形成TFT14的過程形成。因此，該液晶單元10可以以低成本制造。另外，由于液晶單元10的各象素電極213亦用作反射膜，不需要任何其它的反射板。這使得該液晶顯示裝置的成本得以降低。
另外，由于象素電極213是一很薄的金屬膜，其前表面(亦反射面)幾乎是一鏡面。但是，由于在上述實(shí)施例中偏振板30的前表面用作一光散射表面A，入射在及射出該液晶顯示裝置的光被該光散射表面A散射，因此，雖然該象素電極213的反射面為一個(gè)鏡面。諸如觀看者臉部或其背景的外部圖象也不會(huì)在該反射面中反射出來。
在上述實(shí)施例中，構(gòu)成TFT14的該i型半導(dǎo)體膜17和n型半導(dǎo)體膜18被留在電容電極222的下面。然而，按照下述方法形成TFT14，將只有n型半導(dǎo)體膜18被留在電容電極222的下面。該n型半導(dǎo)體膜18和用于源和漏電極的一金屬膜在該i型半導(dǎo)體膜17被蝕刻出圖案后再被形成。該金屬膜及n型半導(dǎo)體膜18然后被蝕刻為源和漏電極19s和19d的形狀。另外，電容電極222可以通過利用一個(gè)與TFT14的源和漏電極不同的金屬膜而被形成。[第三實(shí)施例]圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的部分的剖視圖。在該液晶顯示裝置中，象素電極也是形成在各薄膜晶體管上的，而被償電容器Cs是由隔著一門絕緣膜的象素電極構(gòu)成的。該第三實(shí)施例與第二實(shí)施例的區(qū)域在于形成在液晶單元10的后基板11上的各薄膜晶體管的源電極的結(jié)構(gòu)以及補(bǔ)償電容器Cs的結(jié)構(gòu)。由于第三實(shí)施例的其余部分與第二實(shí)施例相同，故在第三實(shí)施例中使同與第二實(shí)施例相同的參考數(shù)字指代與第二實(shí)施例相同的部分，并且省略了對(duì)它們的說明。
如圖7和8所示，在該第三實(shí)施例的液晶顯示裝置中，形成在后基板11上的各TFT14被保護(hù)絕緣膜221所覆蓋。
象素電極213形成在保護(hù)絕緣膜221上以覆蓋TFT14。各象素電極213在保護(hù)絕緣膜221上的連接孔221a與相應(yīng)TFT14的源電極19s相連。
象素電極由例如鋁合金的具有高反射率的用于反光的金屬膜構(gòu)成。亦即，象素電極213亦用作一反射膜，其前表面(反射面)被形成為幾近一鏡面。
第一電容電極322在低于象素電極213的位置上的形成在門絕緣膜16上與TFT14的源電極19s電連接。第二電容電極323形成在后基板11上以隔著門絕緣膜16與第一電容電極322相對(duì)。用于在非選擇期間補(bǔ)償保持在象素上的電壓的補(bǔ)償電容器Cs由電容電極322和323以及形成在其間的門絕緣膜16構(gòu)成。
第一電容電極322利用與TFT14的源電極19s和漏電極19d相同的金屬膜形成。第一電容電極322與源電極19s一體地形成。
第二電容電極323利用與TFT14的門電極15相同的金屬膜形成。該第二電容電極、門電極15以及一門線是通過在基板11上形成一金屬膜及以光刻法在該膜上蝕刻出圖案而同時(shí)形成的。
雖然未示出，與第二電容電極323一體形成的電容線設(shè)在基板11上。第二電容電極323經(jīng)由該電容線連接至一參考電位上。
在該第三實(shí)施例的液晶顯示裝置中，一象素同樣可以根據(jù)不同的作用電壓顯示紅、綠、蘭及白色，與第一實(shí)施例相同。
在上述液晶顯示裝置中，設(shè)置在液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上的TFT14被保護(hù)絕緣膜221所覆蓋，且同時(shí)用作反射膜的象素電極213被形成在保護(hù)膜221上以覆蓋TFT14，因此，通過增大各象素電極的面積，可以提高該裝置的通光率。
因此，按照上述液晶顯示裝置，雖然其為反射型，但緣于液晶單元的基板和偏振板的光吸收的光量損失可被減少，通光率可被提高，因而提供明亮的顯示。
另外，在上述液晶顯示裝置中，由于光是被各象素電極213反射的，通光率不受形成在象素電極213后側(cè)的電容電極322和323的影響。因此，電容電極322和323的面積可以任意設(shè)定。另外，與TFT14的源電極19s電連接的第一電容電極322形成在門絕緣膜16上，而第二電容電極323形成在后基板11上隔著門絕緣膜16與第一電容電極322相對(duì)。補(bǔ)償電容器Cs是由電容電極322和323以及形成在其間的門絕緣膜16構(gòu)成的，因此，通過減小該絕緣膜的厚度可以確保補(bǔ)償電容器Cs具有足夠大的電容量。
在上述實(shí)施例中，與源電極19s電連接的第一電容電極322形成在門絕緣膜16上，而第二電容電極323形成在后基板11上。補(bǔ)償電容器Cs由這些電容電極322和323以及形成于它們之間的門絕緣膜16構(gòu)成。以此結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償電容器Cs的絕緣膜的厚度僅對(duì)應(yīng)于門絕緣膜16的厚度，而補(bǔ)償電容器Cs的絕緣膜厚度得以減小，故可保證足夠大的電容量。
另外，在上述實(shí)施例中，第一電容電極322是與TFT14的源電極19s一體形成的，第二電容電極323是利用與TFT14的門電極15相同的金屬膜形成的。因此，補(bǔ)償電容器Cs能以形成TFT14的過程形成，故能夠以低成本制造液晶單元10，另外，由于象素電極213民用作反射膜，不需要其它的反射板，這使得制造該液晶顯示裝置的成本使以進(jìn)一步降低。
在上述實(shí)施例中，構(gòu)成TFT14的i型半導(dǎo)體膜17和n型半導(dǎo)體膜18被留在第一電容電極322下面。然而，根據(jù)下述形成TFT14的方法，將只把n型半導(dǎo)體膜18留在第一電容電極之下。即在i型半導(dǎo)體膜17被蝕刻出圖案之后再形成該n型半導(dǎo)體膜18和用于源和漏電極的金屬膜。該金屬膜和n型半導(dǎo)體膜然后被蝕刻成源和漏電極19s和19d的形狀。另外，該金屬膜322可以利用與TFT14的源和漏電極不同的金屬膜形成。[第四實(shí)施例]圖9是顯示按照本發(fā)明第四實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖。在該液晶顯示裝置中，象素電極也是經(jīng)由一保護(hù)絕緣膜形成在各薄膜晶體管上的，且補(bǔ)償電容器Cs是由一門絕緣膜和隔著該保護(hù)絕緣膜彼此相對(duì)的電極構(gòu)成的。另外，光遮蔽元件形成在前基板的內(nèi)表面上以防止象素電極之間的光泄漏。該第四實(shí)施例與第三實(shí)施例相區(qū)別處在于構(gòu)成補(bǔ)償電容器Cs的電極的結(jié)構(gòu)以及形成在前基板12上的各光遮蔽膜的結(jié)構(gòu)。由于第四實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例相同，在第四實(shí)施例中以相同的參考數(shù)字指代與第二實(shí)施例相同的部分并省略了對(duì)它們的說明。
如圖9所示，在該第四實(shí)施例的液晶顯示裝置中，電容電極323形成在后基板11上以隔著門絕緣膜16和保護(hù)絕緣膜221與象素電極213相對(duì)，且用于在非選擇期間補(bǔ)償保持在象素中的電壓的補(bǔ)償電容器(存儲(chǔ)電容器)Cs由該電容電極323、象素電極213以及形成在其間的絕緣膜16和221構(gòu)成。雖然未示出，與各電容電極323一體地形成的電容線也設(shè)置在后基板11上。各電容電極323經(jīng)由相應(yīng)的電容線連接至一參考電位。
液晶單元10的前基板(圖9中的上基板)12是一塊由玻璃板或透明樹脂膜等(圖9中為玻璃板)構(gòu)成的透明基板。黑色遮蔽膜424形成在該前基板的內(nèi)表面(即對(duì)著液晶層的表面)上以對(duì)應(yīng)于設(shè)在后基板11上的各象素電極213之間的間隙。一透明的反電極24形成在該黑色遮蔽膜424上以對(duì)著后基板11上的所有象素電極213。一透明取向膜25形成在該反電極24上。
上述的各黑色遮蔽膜424是由黑色樹脂或由Cr等構(gòu)成的金屬膜制成的(圖9中為黑色樹脂)。這些遮蔽膜424形成為一個(gè)矩陣圖案以對(duì)著以一個(gè)矩陣形式在行和列的方向上設(shè)置的各象素電極間的間隙。該黑色遮蔽膜424的寬度為使其邊緣部分以小的重疊寬度與象素電極213的邊緣部分相對(duì)。
該第四實(shí)施例的液晶顯示裝置中，一個(gè)象素同樣可以根據(jù)不同的作用電壓顯示紅、綠、蘭及白色，與第一實(shí)施例一樣。
另外，在上述液晶顯示裝置中，由于光是被各象素電極213反射的，其通光率不受形成在象素電極213后側(cè)的電容電極323的影響，因此，電容電極323的面積可以任意設(shè)定，由此可保證補(bǔ)償電容器具有足夠的電容量。[第五實(shí)施例]在上述第四實(shí)施例中，黑色遮蔽膜424是形成在液晶單元10的前基板12的內(nèi)表面上的。然而，這些黑色遮蔽膜也可形成在其上形成有象素電極213和TFT14的后基板11的內(nèi)表面上。
圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的一有源矩陣液晶顯示裝置的部分的剖視圖。
在本實(shí)施例的該有源矩陣液晶顯示裝置中，由黑色樹脂構(gòu)成的絕緣黑色遮蔽膜524以矩陣圖形的形式形成在液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上。各黑色遮蔽膜524作為象素電極213的下伏膜形成在保護(hù)絕緣膜221上，其邊緣部分以一很小的重疊寬度重疊在象素電極213的邊緣部分上。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，黑色遮蔽膜524形成在液晶單元10的后基板11的內(nèi)表面上。其它結(jié)構(gòu)與第四實(shí)施例的液晶顯示裝置相同，因此圖10中以與圖9相同的參考數(shù)字指代與圖9相同的部位，并且省略了對(duì)它們的說明。
在本實(shí)施例中，黑色遮蔽膜524設(shè)置在其上設(shè)有象素電極213和TFT14的后基板11的內(nèi)表面上，由于黑色遮蔽膜524可以對(duì)應(yīng)于各象素電極213之間的間隙形成，各黑色遮蔽膜524的寬度可進(jìn)一步減小，因而通光率可進(jìn)一步提高。[第六實(shí)施例]在上述第四和第五實(shí)施例中，象素電極和薄膜晶體管是設(shè)置在其上形成有反射元件的基板上的。然而，本發(fā)明并不限于此。例如，象素電極、薄膜晶體管以及光遮蔽膜也可以形成在光入射方的前基板上。
圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的一液晶顯示裝置的部分的剖視圖。在該液晶顯示裝置中，象素電極、薄膜晶體管以及光遮蔽膜都形成在光入射方的前基板上。該第六實(shí)施例與第五實(shí)施例的區(qū)別在于薄膜晶體管是形成在前基板12上的。其它的結(jié)構(gòu)與第五實(shí)施例相同。因此，相同的參考數(shù)字在第六實(shí)施例中指代與第五實(shí)施例的相同的部位且省略了對(duì)它們的說明。
在該第六實(shí)施例的液晶顯示裝置，如圖11所示，TFT14形成在前基板12上。更具體地，隔著液晶單元10的液晶層的一對(duì)基板11和12中的前基板12是由一玻璃板或一透明樹脂膜等構(gòu)成的。多數(shù)的透明象素電極213和與各象素相應(yīng)的多數(shù)TFT14以矩陣的形式在行和列的方向上設(shè)置在前基板的內(nèi)表面(即對(duì)著液晶層的表面)上。另外，黑色遮蔽膜524也對(duì)應(yīng)于各象素電極213之間的間隙形成在前基板12的內(nèi)表面上。透明取向膜25形成在黑色遮蔽膜524上。
各TFT14包括形成在基板12上的門電極15、形成在前基板12的幾乎整個(gè)表面上以覆蓋門電板15并由SiN(氮化硅)等構(gòu)成的透明門絕緣膜16、由a-Si(非晶硅)等構(gòu)成且形成在門絕緣膜16上以對(duì)著門電極15的i型半導(dǎo)體膜17、以及隔著由摻雜a-Si等構(gòu)成的n型半導(dǎo)體膜18形成在該i型半導(dǎo)體膜17的兩側(cè)部分上的源和漏電極19s和19d。
參考數(shù)字20指代形成在各i型半導(dǎo)膜17的溝道區(qū)上的阻塞絕緣膜。
雖然未示出，用于向各TFT14的門電極15提供門信號(hào)的一門線(地址線)以及用于向TFT14的漏電極19d提供相應(yīng)于圖象數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號(hào)的一數(shù)據(jù)信號(hào)的一數(shù)據(jù)線也設(shè)置在該前基板12的內(nèi)表面上。
上述門線與TFT14的門電極15一體地形成在基板12上。該門線除了端部之外都被門絕緣膜16覆蓋。另外，上述數(shù)據(jù)線形成在絕緣膜16上并連接至TFT14的漏電極19d上。
上述象素電極213對(duì)應(yīng)于上述各TFT14形成在門絕緣膜16上。各象素電極213的一端部連接至相應(yīng)TFT14的源電極19s上。
上述黑色遮蔽膜524由諸如黑色樹脂件的絕緣件構(gòu)成。該黑色遮蔽膜524形成為對(duì)應(yīng)于以矩陣形式在行和列方向上設(shè)置的各象素電極213之間的間隙的矩陣圖象，各黑色遮蔽膜524的邊緣部分以一很小的重疊寬度與相應(yīng)象素電極213的邊緣部分重疊。該黑色遮蔽膜524也用作對(duì)TFT14的一保護(hù)膜。
液晶單元10的后基板是由玻璃板等構(gòu)成的一絕緣基板(不一定要透明)。一反電極624形成在后基板11的內(nèi)表面(對(duì)著液晶層的表面)上以對(duì)著前基板12上的所有象素電極213的。一透明取向膜23形成在該反電極624上。
該反電極624是一單膜或分開的膜的形式的電極，其對(duì)著前基板12上的所有象素電極。該反電極624由用于反光的金屬膜構(gòu)成，該金屬膜例如是具有高反射率的鋁合金。亦即，象素電極624也用作一反射膜，其前表面(反射表面)幾乎形成為一鏡面。
雖然未示，該后及前基板11和12在它們的周邊部分經(jīng)由一框形密封件彼此連接在一起，且液晶26填充在基板11和12之間由該密封件圍成的區(qū)域內(nèi)。
在該第六實(shí)施例的液晶顯示裝置中，與第一實(shí)施例類似，一象素可以根據(jù)不同的作用電壓顯示紅、綠、蘭及白色。
在上述液晶顯示裝置中，形成在液晶單元10的后基板11內(nèi)表面上的反電極624同時(shí)用作一反射膜以反射光。因此，由于光僅穿過基板11和12中的前基板12并且僅使用了一塊偏振板30，故緣于液晶單元的基板及該偏振板的光吸收的光量損失能被減小。
另外，在上述液晶裝置中，由于黑色遮蔽膜524對(duì)應(yīng)于設(shè)于前基板12上的各象素電極間的間隙形成在該前基板12的內(nèi)表面上，各象素之間的對(duì)比度能夠增強(qiáng)且可顯示高質(zhì)量的圖象。
另外，由于該偏振板30的前表面還用作一光蔽射表面A，即使當(dāng)反電極624的反射表面是一鏡面時(shí)，諸如觀看者的面部或其背景的外部圖象亦不會(huì)反射在該反射表面中。[第七實(shí)施例]在第六實(shí)施例中，黑色遮蔽膜524是形成在液晶單元10的前基板12的內(nèi)表面上的。該黑色遮蔽膜524也可形成在其上形成有反電極624的后基板11的內(nèi)表面上。
圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的一有源矩陣液晶顯示裝置的部分的剖視圖。
在本實(shí)施例的該有源矩陣液晶顯示裝置中，黑色遮蔽膜724以矩陣的形式對(duì)應(yīng)于設(shè)在前基板12上的各象素電極213之間的間隙形成在后基板11的內(nèi)表面上。
各黑色遮蔽膜724是由黑色樹脂或由Cr等構(gòu)成的金屬膜等制成的(圖12中為黑色樹脂)。一同時(shí)用作一反射膜的反電極624形成在該黑色遮蔽膜724上。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，黑色遮蔽膜724形成在后基板11的內(nèi)表面上，其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的液晶顯示裝置一樣。因此，相同的參考數(shù)字在圖12中指代與圖1中相同的部分并省略了對(duì)它們的說明。在本實(shí)施例中，用于第一實(shí)施例中的保護(hù)絕緣膜21代替第六實(shí)施例中的黑色遮蔽膜524被形成在設(shè)于基板12上的TFT14上。[第八實(shí)施例]在上述的第一至第七實(shí)施例中，反射元件都是由用金屬膜制成的電極構(gòu)成的，這些電極具有鏡面反射特性。為了防止在該液晶顯示裝置中反射觀看者的圖象，在偏振板的前表面形成光散射表面。然而，本發(fā)明不僅限于此。例如，各反射元件的前表面可以具有光散射特性。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的液晶顯示裝置的部分的剖視圖。在該液晶顯示裝置中，給形成在液晶單元的后基板上且與相應(yīng)TFT相連接的各象素電極提供了光散射特性。其它結(jié)構(gòu)與上述的第二實(shí)施例相同。相同的參考數(shù)字在第八實(shí)施例中指代與第二實(shí)施例相同的部分并省略了對(duì)它們的說明。
本實(shí)施例的液昌顯示裝置包括一個(gè)有源矩陣液晶單元10、一具有光滑表面的偏振板830、以及一延遲板40。該偏振板830設(shè)置在液晶單元10的前表面?zhèn)?，而延遲板40設(shè)置在液晶單元10和偏振板830之間。
在隔著液晶單元10的液晶層相對(duì)的一對(duì)基板11和12中，后基板11是由玻璃板構(gòu)成的一絕緣基板(不需要是透明的)。多數(shù)的象素電極813和多數(shù)的與各象素電極813相對(duì)應(yīng)的TFT14以矩陣形式在行和列的方向設(shè)在后基板11的內(nèi)表面(對(duì)著液晶層的表面)上。一透明取向膜23形成在后基板的上述結(jié)構(gòu)上。
象素電極813形成在保護(hù)絕緣膜221上以覆蓋TFT14。各象素電極813經(jīng)由形成在相應(yīng)保護(hù)絕緣膜221上的連接孔221a連接在相應(yīng)TFT14的源電極19s上。
該象素電極813由一個(gè)用于反射光的金屬膜構(gòu)成，該金屬膜例如是具有高反射率的鋁合金。象素電極的前表面還用作一個(gè)具有小紋理的光散射表面A。
圖14是顯示象素電極813的一部分的平面示意圖。該象素電極813如下形成。大量的小孔(幾乎為方形的)821以小間隔(用光刻的方法)形成在保護(hù)絕緣膜221及形成在其下的門絕緣膜16的形成有象素電極813的部分的幾乎整個(gè)區(qū)域上，除了對(duì)應(yīng)于TFT14的部分，形成一個(gè)具有小紋理的下伏表面。通過濺射裝置將一個(gè)由上述鋁合金等構(gòu)成的金屬膜形成在該下伏表面上。該金屬膜然后通過光刻法蝕刻出圖案。
也就是說，上述象素電極813是由具有對(duì)應(yīng)于形成在保護(hù)絕緣膜221和門絕緣膜16上的小孔821的下凸部分(形成在基板11上的部分)的金屬膜構(gòu)成的，且其不平的前表面用作一光散射表面A。
雖然小孔821未形成在保護(hù)絕緣膜221的位于上述TFT14之上的部分上，但在TFT14之上的保護(hù)絕緣膜221的膜表面也是一個(gè)不平的表面，其對(duì)應(yīng)于TFT14的前表面的平面差(在阻塞膜20上的源和漏電極19s和19d的部分與其余部分的平面差、源和漏電極19s和19d的表面與阻塞膜20的表面的平面差等)。因此，該象素電極813的覆蓋TFT14的部分的表面也用作一個(gè)具有小紋理的光散射表面A。
電容電極22形成在后基板11上，隔著門絕緣膜16和保護(hù)絕緣膜221與各象素電極相對(duì)。用于在非選擇期間補(bǔ)償象素中保持的電壓的補(bǔ)償電容器(存儲(chǔ)電容器)由該電容電極22、象素電極813以及形成在其間的絕緣膜16和221構(gòu)成。雖然未示出，與電容電極22一體形成的電容也設(shè)置在后基板11上。各電容電極經(jīng)由該電容線連接至一參考電壓。
液晶單元10的前基板12是一個(gè)由玻璃板、透明樹脂膜等構(gòu)成的透明基板(圖13中為玻璃板)。一個(gè)單膜或分開的膜形式的透明反電極24形成在該前基板12的內(nèi)表面(對(duì)著液晶層的表面)上以對(duì)著設(shè)于后基板11上的所有象素電極813。一透明取向膜25形成在該反電極24上。
雖然未示出，該后和前基板11和12在其周邊部分由一框形密封件連接在一起。液晶26填充于基板11和12之間由該密封件圍成的區(qū)域內(nèi)。
在該第八實(shí)施例的液晶顯示裝置中，與第一實(shí)施例相似，一個(gè)象素即可以顯示紅、綠、蘭及白色。
在上述液晶顯示裝置中，同時(shí)用作一反射膜的各象電極813的前表面被形成為一光散射面A。這種結(jié)構(gòu)可以防止諸如觀看者的面部或其背景的外部圖象反射在該反射表面中并與顯示圖象重疊。
上述顯示裝置不用任何濾色器而給光著色。在這種裝置中，由于透射率是高的，如果反射面是一個(gè)鏡面，一外部圖象會(huì)在該反射面中反射并重疊在顯示圖象上。然而，如上述，由于用作反射膜的各象素電極813的前表面用作一光散射表面A，不會(huì)出現(xiàn)外部圖象的反射。
如果該光散射面A的散射效應(yīng)太大，光被太多地散射，將產(chǎn)生不清楚的圖象。如果該散射效應(yīng)太小，將會(huì)出現(xiàn)對(duì)外部圖象的反射。因此，該光散射面A的紋理尺寸，即紋理的寬度和間距，要設(shè)定為能得到恰當(dāng)?shù)纳⑸湫?yīng)，以既能夠防止反射外部圖象又不使顯示圖象不清晰。
在上述液晶顯示裝置中，由于設(shè)于后基板11上的TFT14被保護(hù)絕緣膜221覆蓋，且也用作反射膜的象素電極813形成在保護(hù)絕緣膜221上以覆蓋TFT14，通過增大各象素電極的面積可以提高通光率。
另外，在上述液晶顯示裝置中，由于形成在后基板11內(nèi)表面上的象素電極813也用作反射膜，故不需要專門的反射膜。另外，由于象素電極813是通過在一具有小紋理的下伏膜上形成金屬膜而形成的，該前表面形成為一具有小紋理的散射/反射表面的象素電極可以容易地被形成，可以降低制造液晶單元10的成本。因此該液晶裝置的成本得以降低。
在上述實(shí)施例中，為了增大液晶顯示裝置的通光率，覆蓋形成在后基板11上的TFT14的保護(hù)絕緣膜221形成在后基板11的幾乎整個(gè)表面上，且同時(shí)用作反射膜的象素電極813形成在保護(hù)絕緣膜221上以覆蓋TFT14。然而，如果通光率不需要增加太大，則象素電極813也可形成在TFT14的旁邊，而不是在其上。在此情況中，如在第一實(shí)施例中，保護(hù)絕緣膜221可只形成在對(duì)應(yīng)于TFT14的部分上，象素電極13可形成在門絕緣膜16上，則各象素電極的一邊緣部分連接到相應(yīng)TFT14的源電極19s上。
在此情況中，大量的小孔22可形成在門絕緣膜16上以形成一個(gè)具有小紋理的下伏層，且一金屬膜可形成在該下伏層上，由此形成其前表面形成為具有小紋理的光散射面A的象素電極813。
另外，根據(jù)上述實(shí)施例，在液晶單元10中，象素電極813和TFT14是形成在后基板11上的，然而，在該液晶單元10中，象素電極和TFT也可設(shè)在前基板的內(nèi)表面上，而將一反電極形成在后基板的內(nèi)表面上。在該情況中，設(shè)于前基板上的象素電極可由透明的導(dǎo)電膜構(gòu)成，而形成在后基板上的反電極可由反光的金屬膜構(gòu)成，且該反電極的前表面形成為一散射/反射表面。
在該情況中，例如可以通過粗糙/蝕刻后基板的內(nèi)表面以形成具有小紋理的下伏面并將一金屬膜形成在該下伏表面上而形成反電極。
在上述實(shí)施例中，可以使用以TFT14作為有源元件的有源矩陣單元作為液晶單元10。但是，該液晶單元也可以是利用(如MIM或薄膜二極管的)二端非線性電阻元件的有源矩陣單元。該液晶單元的液晶分子的扭轉(zhuǎn)角為90度，但例如其也可為180至270度。另外，該液晶單元10也可以設(shè)定在根據(jù)均勻取向、同向取向或混合取向的一取向狀態(tài)中。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括彼此相對(duì)地設(shè)置的一對(duì)基板；以矩陣形式設(shè)置在所述一對(duì)基板之一的一內(nèi)表面上的多數(shù)象素電極；對(duì)應(yīng)于所述各象素電極形成在該基板內(nèi)表面上并與各相應(yīng)象素電極分別相連的有源元件；形成在所述一對(duì)基板的另一個(gè)的內(nèi)表面上以對(duì)著所述象素電極的至少一個(gè)反電極；補(bǔ)償電容器裝置，形成在所述一對(duì)基板的該一個(gè)的內(nèi)表面上并與所述有源元件相連以與所述象素電極平行，用于補(bǔ)償作用在所述象素電極和所述反電極之間的電壓的變化；分別形成在其上形成有所述多數(shù)的象素電極的一基板的內(nèi)表面上及其上形成有所述反電極的所述另一基板的內(nèi)表面上以覆蓋所述電極的取向膜；夾在所述一對(duì)基板之間且具有其液晶分子被所述取向膜取向在預(yù)定方向上的一初始取向狀態(tài)的液晶層；設(shè)置在至少所述基板之一的外側(cè)的至少一偏振元件，其透射軸與靠近形成在與其鄰近的基板上的取向膜的液晶分子的取向方向以一個(gè)不為直角的交角相交；以及反射元件，設(shè)置在從所述基板之一的偏振元件側(cè)入射的光射出的一基板側(cè)，用于反射透過所述液晶層的光。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償電容器裝置是由所述象素電極和隔著一絕緣膜與所述象素電極相對(duì)的電容電極構(gòu)成的。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，所述象素電極是由一透明導(dǎo)電膜制成的，并且，所述補(bǔ)償電容器裝置包括一由一金屬膜制成并具有光反射特性的電容電極，所述電容電極還具有反射元件的功能。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述反射元件是由一具有鏡反射表面的金屬膜構(gòu)成的。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述偏振元件包括在其一個(gè)表面上的光散射膜，所述光散射膜用于散射穿過其的光。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在所述偏振元件和所述基板之間的一延遲板，該延遲板的光軸的方向與所述偏振元件的光軸方向以一個(gè)不為直角的交角相交。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述反射元件形成在與光入射側(cè)基板相對(duì)的基板的內(nèi)表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括覆蓋著所述有源元件的一保護(hù)膜；所述有源元件包括一形成在所述基板上的一門電極、形成所述基板的幾乎整個(gè)表面上以覆蓋該門電極的一門絕緣膜、一個(gè)形成為對(duì)著所述門電極的半導(dǎo)體膜、以及形成在該半導(dǎo)體膜的兩端部上以彼此隔開的源和漏電極；以及所述的補(bǔ)償電容器裝置包括形成在所述門絕緣膜上的電容電極、所述象素電極以及在所述電容電極和所述象素電極之間延伸的并覆蓋所述有源元件的該保護(hù)膜。
9.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述有源元件包括形成在所述基板上的一個(gè)門電極、形成在幾乎所述基板的整個(gè)表面上以覆蓋所述門電極的一個(gè)門絕緣膜、對(duì)著所述門電極形成的一半導(dǎo)體膜、以及形成在所述半導(dǎo)體膜的兩端上以相互隔開的源和漏電極；以及所述補(bǔ)償電容器裝置包括形成在所述基板上的一第一電容電極、一覆蓋所述第一電容電極的門絕緣膜、以及形成在所述門絕緣膜上且連接至所述源和漏電極中與所述象素電極連接的那一個(gè)上。
10.如權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，所述的多數(shù)象素電極、有源元件以及補(bǔ)償電容器裝置形成在與所述光入射側(cè)基板相對(duì)的基板的內(nèi)表面上。
11.如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述象素電極是由具有光反射特性的鏡面金屬膜制成的。
12.如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述象素電極具有包括鏡反射面部分及具有光散射特性的小區(qū)域的反射面，并具有一反射元件的功能。
13.如權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，所述多數(shù)象素電極、有源元件以及補(bǔ)償電容器裝置形成在所述一對(duì)基板中的光入射側(cè)的一個(gè)的內(nèi)表面上，而一由具有光反射特性的一金屬膜制成的反電極則形成在另一基板的內(nèi)表面上以對(duì)著所述象素電極。
14.一種液晶顯示裝置，包括一個(gè)第一基板，其具有一個(gè)其上設(shè)有一透明電極以及覆蓋所述透明電極的第一取向膜的表面；一個(gè)第二基板，其具有對(duì)著所述第一基板設(shè)置的一個(gè)電極以及覆蓋該電極的第二取向膜，所述電極具有多數(shù)的象素形成在其內(nèi)表面上，且所述象素形成在對(duì)著所述透明電極的區(qū)域中；一夾在所述第一和第二基板之間的液晶層，其具有一個(gè)其液晶分子被所述第一和第二取向膜取向在預(yù)定方向的初始取向狀態(tài)；一偏振元件，設(shè)于所述第一基板的外側(cè)，該偏振元件的偏振軸與鄰近所述第一取向膜的液晶分子的取向方向以一個(gè)不為直角的交角相交；一反射元件，設(shè)于所述第二基板側(cè)，用于反射從所述偏振元件入射在第一基板側(cè)并透過所述液晶層的光；以及光遮蔽元件，設(shè)在所述第一和第二基板之一的內(nèi)表面上，用于防止所述多數(shù)象素間的光泄漏。
15.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述光遮蔽元件形成在所述第一基板的內(nèi)表面?zhèn)壬稀?br> 16.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述光遮蔽元件形成在所述第二基板的內(nèi)表面?zhèn)壬稀?br> 17.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，多數(shù)象素電極以及與所述各象素電極相對(duì)應(yīng)的多數(shù)有源元件以矩陣的形式設(shè)置在所述第二基板的與所述第一基板相對(duì)的表面上，而至少一個(gè)對(duì)著所述多數(shù)象素電極的反電極形成在所述第一基板的對(duì)著所述第二基板的表面上；
18.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，多數(shù)象素電極以及與所述各象素電極相對(duì)應(yīng)的多數(shù)有源元件以矩陣的形式設(shè)置在所述第一基板的對(duì)著所述第二基板的表面上；而至少一個(gè)對(duì)著所述多數(shù)象素電極的反電極形成在所述第二基板的對(duì)著所述第一基板的表面上。
19.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述第一和第二基板之一包括多數(shù)以矩陣形式設(shè)置在其內(nèi)表面上象素電極、多數(shù)與所述各象素電極相對(duì)應(yīng)的有源元件、以及連接至所述有源元件以與所述象素電極平行，用于補(bǔ)償作用在所述象素電極和所述反電極之間的電壓的變化的補(bǔ)償電容器裝置。
20.如權(quán)利要求19的裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償電容器裝置包括所述象素電極以及隔著一絕緣膜與所述象素電極相對(duì)地設(shè)置的電容電極。
21.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述象素電極具有一包括鏡反射部分及具有光散射特性的小區(qū)域的反射面，并具有一反射元件的功能。
22.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述偏振元件包括在其一表面上的光散射膜，所述光散射膜用于散射透過其的光。
23.如權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，還包括一延遲板，設(shè)于所述偏振元件與所述基板之間，該延遲板的光軸的方向以一個(gè)不為直角的交角與所述偏振元件的光軸方向相交。
全文摘要
一種液晶顯示裝置，包括第一基板，其上設(shè)有一透明電極及覆蓋所述透明電極的第一取向膜；第二基板，其具有對(duì)著所述第一基板的一個(gè)電極及覆蓋該電極的第二取向膜，所述電極具有多數(shù)的象素形成在其內(nèi)表面上；夾在所述第一和第二基板之間的液晶層；一偏振元件，設(shè)于所述第一基板的外側(cè)，該偏振元件的偏振軸與鄰近所述第一取向膜的液晶分子的取向方向以一個(gè)不為直角的交角相交；一反射元件，設(shè)于所述第二基板側(cè)；以及光遮蔽元件，設(shè)在所述第一和第二基板之一的內(nèi)表面上。
文檔編號(hào)G02F1/13363GK1118077SQ9510546
公開日1996年3月6日 申請(qǐng)日期1995年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月12日
發(fā)明者吉田哲志, 下牧伸一 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)公司