[发明专利]反射型液晶显示装置

说明书

本发明涉及一种备有反射电极的反射型液晶显示装置。

一种已有技术的反射型液晶显示装置用于TN或STN模式。这种显示装置由在两个基片之间保存液晶的液晶单元，其中所述每一个基片上形成有透明电极、液晶单元放置在其之间的一对偏振片、设置在侧基片的偏振片外侧的反射片构成。但是，在这种结构中，光4次通过这对偏振片，故显示是暗淡的。每块偏振片的透光度最大是大约45％。此时，平行于偏振片的吸收轴线的偏振光的透光度几乎为0％，而垂直的偏振光的透光度几乎为90％。因此，在这种结构中，反射率如下：(0.9)⁴×50％=32.8％。即使对单色片，最大的反射率也只是大约33％。尤其地，在彩色液晶显示片的情况下(在单色片结构中，在一个基片上形成滤色片)，由于光被滤色片吸收，故显示将比单色片更暗淡。这就是为何难以得到反射显示的满意亮度的原因。

为了在这样的结构中使显示更亮，迄今已提出了一些方案。例如，只使用液晶单元上侧的上偏振片，并将液晶单元放置在该偏振片和反射片之间(如第07-146469和07-84252号已公开未审查的日本专利申请中所揭示的)。在这种情况下，光只通过偏振片两次，故每块单色片的反射率变为(0.9)²×50％=40.5％。当和双偏振片结构比较时，可望改善反射率大约23.5％。

另一个方案是使用PCGH模式反射型液晶显示片使显示更亮(参见H.Seki:1996SID,P.614SID96DIGEST)。在这种情况下，不使用偏振片。在这种结构中每块单色片的反射率是大约66％，并且显示将比上述任何结构的显示都更亮。

当如上所述，只使用一块偏振片或不使用偏振片时，在下侧基片上形成金属反射电极，从而它们都既被用作反射片也被用作电极，并且在液晶单元中设置反射片。这是为了解决由设置在反射片和液晶之间的基片的厚度引起的视差问题。布线电阻较低而反射率较高的Al或Ag金属材料用于金属反射电极。Ag材料昂贵，而Al材料被用作普通半导体器件的集成电路的材料(例如用于在硅片上形成元件)。因此Al材料作为这种金属反射电极的材料将是实用的。

有一点是肯定的，即，纯净的Al的电阻低，作为金属反射电极的材料是极好的。但是，这样的Al材料用于金属反射电极时，不能避免应力迁移(stressmigration)和电迁移的问题(应力迁移问题这里指主要由加热过程中的应力导致的薄膜的起泡(HIROKKU))和断线。电迁移指薄膜状的导线主要因通电产生的电迁移引起的断裂(尤其是在高湿度和高温下的通电工作)。

为了解决上述问题，已经研制了各种可用作上述Al材料的Al合金。但是，任何一种这样的Al合金均未得到足以解决上述问题的耐应力迁移和耐电迁移的性能，这是由于它们的电阻增加，而反射率减小。

在这种情况下，本发明的一个目的是提供一种使用金属反射电极的反射型液晶显示装置，它由于金属反射电极材料的布线电阻低，显示电极反射率高，并且耐应力迁移、耐电迁移动和耐腐蚀性都非常好，故可得到高可靠性。

本发明的反射型液晶显示装置包含：液晶单元，它有具有由透明电极形成电极图案的上侧基片；下侧基片，和所述上侧基片相对，并有由金属反射电极形成的电极图案；取向薄膜，形成在两个所述两电极图案的每一个上，并在所述上侧基片和下侧基片之间包含液晶；及电子部件，它连接到所述液晶单元，并用于驱动所述液晶单元，其中，每一个所述的金属反射电极都是双层薄膜，它们由Ti和Al构成并形成在所述下侧基片上。

根据本发明的如上所述构成的反射型液晶显示装置，可显著地改善耐应力迁移性、耐电迁移性和耐腐蚀性。

另外，由于电极形成在两个基片的每个基片上形成有SiO₂薄膜的钠钙玻璃上，故可将低价格的玻璃基片用于本发明的显示装置中。

并且，最好应将Zr、Ti和Ta中的至少一种成分以0.1at％到5at％混合在Al合金中。如果作这样的配置，金属反射电极的Al合金材料本身的耐应力迁移性、耐电迁移性和耐腐蚀性将被显著改善，而且可能给反射型液晶显示装置提供极好的性能(低布线阻抗、高显示电极反射率)。

另外，在如上所述构成的液晶单元的电极的情况下，电极在电子部件所连接的电极和每个显示电极之间所暴露的部分由树脂覆盖。而且，覆盖所暴露的部分的树脂最好是丙烯酸树脂。结果，在每一个电极的表面上金属反射电极的暴露的部分和本发明的反射型液晶显示装置中的电极图案之间的耐电迁移性和耐腐蚀性将改善更多。

图1是本发明的第一实施例中的反射型液晶显示装置的截面图。