[发明专利]液晶显示设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示设备及其制造方法，尤其涉及一种半透射反射型液晶显示设备(之后称作半透射反射型LCD设备)及其制造方法。

背景技术

半透射反射型LCD设备越来越多地用于装配在诸如新近的便携式电话、数码摄像机和数码照相机等移动设备上的显示器或显示单元。这是因为用于膝上型计算机的显示器和桌上型计算机的监视器的常用透射型液晶显示设备具有下列缺点。具体地说，在透射型LCD设备的情形中，由于光在LCD设备表面上的反射，很难在强太阳光下的位置处观看显示器。

作为光源，在户内使用背光，在户外使用环境光，诸如太阳光。因而，对于半透射反射型LCD设备，在任何地方都可获得良好的显示性能。此外，因为半透射反射型LCD设备中的功率消耗较小，所以该设备最适于用作移动设备和照相机的显示器。

新近的移动设备，尤其是便携式电话等不仅具有电话功能，而且还可作为数码照相机和作为允许用户观看TV的设备。在这些应用中，除肖像模式之外，LCD设备更加频繁地用在风景模式中。在这种情形中，当LCD设备的视角(视野)窄时，肖像模式和风景模式之间的显示质量差别非常显著。结果，在风景模式中LCD设备的性能下降。因而，对具有宽视角的小型LCD设备的需求增加了。

下面将描述用于制造具有宽视角的半透射反射型LCD设备的一些方法。一般地，具有扭曲向列型(TN型)液晶材料的LCD设备具有窄视角。由于该原因，经常使用光学补偿膜作为增加视角的方法。在该方法中，尽管一定程度地增加了水平方向上的视角，但在垂直方向上的视角增加是有限的。结果，在该LCD设备中，在肖像模式中的视角和在风景模式中的视角彼此不同。这在使用时固定的显示设备，诸如监视器的情形中是没有问题的。然而，在用在肖像模式和风景模式中的移动设备的情形中，对于使用光学补偿膜的TN型LCD设备，LCD设备的性能会降低。结果，近年来，具有负介电各向异性的液晶材料的垂直取向液晶显示设备(VA-LCD设备)越来越多地用于移动设备。在VA-LCD设备的情形中，当不施加电压时，液晶分子(LC分子)垂直于玻璃基板取向。当施加电压时，LC分子根据电压值倾斜，那么LC分子显示出光学各向异性。然而，当不调节LC分子时，LC分子倾斜的方向不固定。由于该原因，必须调节LC分子的倾斜方向。当调节所述方向时，通过使用使LC分子在所有方向上都均匀倾斜的多畴取向方法可获得宽视角特性。LC分子的取向通常分为两个或四个方向。

在通常的LC分子的多畴取向方法中，彼此面对的基板之间的每条电通量线变形，从而控制LC分子的倾斜方向。存在两种使基板之间的电通量线变形并由此控制LC分子倾斜方向的方法。在一种方法中，由有机绝缘膜等形成凸起。在另一种方法中，给像素电极设置狭缝。在日本专利申请未决公开公布No.H-11-242225(之后称作专利文献1)中公开了由有机绝缘膜等形成凸起的方法的例子。在日本专利申请未决公开公布No.2004-069767(之后称作专利文献2)中公开了给像素电极设置狭缝的方法的例子。上述专利文献1和2可单独使用或组合使用。使用凸起的LC分子的多畴取向的制造成本高于使用电极狭缝的制造成本，因为需要使用有机绝缘膜来形成凸起。因此，在许多情形中，给形成LCD设备的一对基板之一设置凸起，并给另一个基板中的像素设置狭缝。与使用TN型LC的情形相比，使用任何一种方法都增加了制造VA-LCD设备的工序数，由此增加了VA-LCD的制造成本。

日本专利申请未决公开公布No.2003-287754(之后称作专利文献3)等中提出了对于LC分子的多畴取向既不使用凸起也不使用狭缝的例子。该专利文献3公开了下述方法，其中使用形成得比面对像素电极的公共电极小且形成为相当对称的形状的像素电极来获得LC分子的多畴取向。然而，存在一个问题，即LC分子的取向不稳定，因为LC分子的每一个多畴的中心点不固定。

此外，在半透射反射型LCD设备中，不仅在VA型LCD设备情形中，而且在其他类型的情形中，获得最佳光学特性的条件(迟滞值)在透射和反射区之间是不同的。由于该原因，如日本专利申请未决公开公布No.H-11-242226(之后称作专利文献4)中所述，需要使用多间隙结构，其中透射区中液晶层厚度与反射区的不同。此外，为了获得半透射反射型LCD设备的良好的反射性能，需要用不平坦的表面形成反射电极，用于获得漫反射特性。为了形成不平坦的表面，通常使用光敏有机膜。前述专利文件4公开了下述方法，其中用于形成不平坦表面的有机膜还用作用于调整LC层厚度的调整层，用于形成多间隙结构。