專利名稱：增強(qiáng)反射的液晶顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(“LCD”)技術(shù)，特別涉及有增強(qiáng)的反射率的LCD器及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器分成透射型LCD，反射型LCD和反射透射型LCD。透射型LCD用外部光源顯示圖像，反射型LCD用諸如背面光的內(nèi)部光源顯示圖像。反射透射型LCD在室內(nèi)或無外部光源的暗處用內(nèi)建光源按透射模式顯示圖像。反射透射型LCD通過反射戶外或設(shè)有高照明的地方的外部光源以反射模式顯示圖像。
反射型LCD的優(yōu)點(diǎn)是，由于反射型LCD用外部光源，所以，它的功耗小于透射型LCD的功耗，而且，反射型LCD廣泛應(yīng)用在有小尺寸至中等尺寸的熒光屏的LCD顯示器中。然而，反射型LCD的缺點(diǎn)是，它使用比透射型LCD的光量小的光量來顯示圖像，且不能獲得高顯示質(zhì)量。
為了克服反射型LCD的這些缺點(diǎn)，已開發(fā)了增強(qiáng)外部光源反射效率的各種技術(shù)。這些技術(shù)主要分成i)采用具有高反射效率的反射層的方法；ii)在上基板(例如濾光鏡基板)上借助珠子形成漫射層的方法；以及iii)在下基板(例如薄膜晶體管基板)的反射電極上形成浮凸圖形的方法，使得從前面入射的直射光散射，以使反射效率最大。用浮凸圖形的技術(shù)對(duì)提高顯示質(zhì)量很重要，因?yàn)榉瓷渎逝c浮凸圖形的凸出外形的斜度密切相關(guān)。
首先，其上形成薄膜晶體管(“TFT”)的基板涂覆有機(jī)絕緣層，以在反射電極上形成浮凸圖形。用帶圖形的光掩模對(duì)有機(jī)絕緣層進(jìn)行曝光和顯影。在有機(jī)絕緣層上形成浮凸圖形時(shí)，通過輻射到光敏有機(jī)絕緣層上的曝光量和隨后的熱處理可調(diào)整浮凸圖形中浮凸外形的斜度。但是，在采用浮凸圖形的方法被應(yīng)用到有大尺寸熒光屏的LCD上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)固化有機(jī)絕緣層時(shí)溫度分布的不均勻，導(dǎo)致不均勻或質(zhì)量差的熱處理。因此，按通過例如有機(jī)絕緣層堅(jiān)膜烘烤工藝(hard-baking process)和固化工藝的熱處理工藝的條件來調(diào)節(jié)浮凸外形的斜度的常規(guī)方法，由于溫度分布的不均勻使浮凸圖形中的浮凸外形的斜度均勻性下降，因此降低了顯示質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是，提供液晶顯示器(“LCD”)，以用LCD板的均勻特性增加反射率。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是，提供按入射光的方向有各向異性的反射率的LCD。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是，提供LCD的制造方法，以通過調(diào)整輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量來精確調(diào)整浮凸外形的斜度。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是，提供按入射光的方向有各向異性反射率的LCD的制造方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，提供一種液晶顯示器，包括其上形成有像素陣列的第一基板；面對(duì)第一基板的第二基板；在第一與第二基板之間的液晶層；第一基板上形成的絕緣層，絕緣層表面上形成的多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)與每個(gè)第一區(qū)的高度不同，每個(gè)第一區(qū)的底線與每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；以及絕緣層上形成的反射電極，反射電極有與絕緣層相同的表面結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，提供一種液晶顯示器，包括其上形成有像素陣列的第一基板；面對(duì)第一基板的第二基板；在第一與第二基板之間的液晶層；第一基板上形成的絕緣層，絕緣層表面上形成的多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)與每個(gè)第一區(qū)的高度不同，每個(gè)第一區(qū)的底線與每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；絕緣層上形成的反射電極，反射電極有與絕緣層相同的表面結(jié)構(gòu)；以及絕緣層下形成的浮凸規(guī)則圖形，通過面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形非對(duì)稱地形成第二區(qū)的外形，以在特定方向上增加反射率。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第三個(gè)目的，提供一種液晶顯示器的制造方法，該方法包括步驟在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成絕緣層；通過對(duì)絕緣層進(jìn)行曝光和顯影，在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使每個(gè)第二區(qū)與每個(gè)第一區(qū)有不同的高度，通過調(diào)節(jié)曝光量，使每個(gè)第一區(qū)的底線與每個(gè)第二區(qū)的切線之間形成約5度至約15度的角；形成與絕緣層有相同表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板相對(duì)的第二基板；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第四個(gè)目的，提供一種液晶顯示器的制造方法，該方法包括步驟在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成一絕緣層；通過對(duì)絕緣層曝光和顯影而在絕緣層的表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)的高度與每個(gè)第一區(qū)的高度不同，通過調(diào)節(jié)曝光量，使每個(gè)第一區(qū)的底線與每個(gè)第二區(qū)的切線之間形成約5度至約15度的角；形成與絕緣層有相同表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板相對(duì)的第二基板；在第一基板與第二基板之間形成液晶層；以及在形成絕緣層之前通過形成面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形在第二區(qū)的表面上形成非對(duì)稱的外形，以在特定方向上增加反射率。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第四個(gè)目的，還提供一種液晶顯示器的制造方法，該方法包括在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成一絕緣層；通過借助狹縫掩模(slit mask)對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層的表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)的高度與每個(gè)第一區(qū)的高度不同，而且，每個(gè)第二區(qū)有非對(duì)稱的外形；形成與絕緣層有相同表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板相對(duì)的第二基板；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層。
按本發(fā)明的實(shí)施例，通過調(diào)節(jié)加到有機(jī)絕緣層上的曝光量，將有機(jī)絕緣層的浮凸圖形的傾角形成為約5度至約15度，優(yōu)選地是8至約11度，使得反射率可最大化，且浮凸圖形的傾斜分布可均勻。
按本發(fā)明的實(shí)施例，在有機(jī)絕緣層下形成金屬浮凸規(guī)則圖形，使浮凸規(guī)則圖形上的部分浮凸圖形有非對(duì)稱的外形。
按本發(fā)明的另一實(shí)施例，一部分浮凸外形經(jīng)狹縫曝光(slit exposure)工藝而具有平緩的斜度；且一部分浮凸外形經(jīng)正常曝光(normal exposure)工藝而具有陡峭斜度，使得形成有非對(duì)稱外形的浮凸圖形。
因此，通過形成具有非對(duì)稱外形的浮凸圖形，由于各向異性反射率，因此提高了反射率和保證在特定方向中的視場(chǎng)。


通過以下參見附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述的和其它的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，其中圖1A至圖1C是說明有機(jī)絕緣層的浮凸外形隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的剖視圖；圖2是按本發(fā)明第一實(shí)施例的反射型LCD的剖視圖；圖3是圖2中浮凸圖形的放大圖；圖4A-4E是說明圖2所示反射型LCD的制造方法的剖視圖；圖5是顯示有機(jī)絕緣層的反射率隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖；圖6是顯示有機(jī)絕緣層的浮凸外形的斜度隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖；圖7是顯示有機(jī)絕緣層的白色和黑色反射率隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖；圖8是顯示有機(jī)絕緣層的對(duì)比率隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖；圖9是按本發(fā)明第二實(shí)施例的反射型LCD的剖視圖；圖10是圖9中浮凸圖形的平面圖；圖11是圖9中浮凸圖形的放大剖視圖；圖12A-12C是說明圖9所示反射型LCD的制造方法的剖視圖；圖13是說明按本發(fā)明第三實(shí)施例的LCD中的浮凸圖形形成方法的剖視圖；圖14是說明按本發(fā)明第四實(shí)施例的LCD中的浮凸圖形形成方法的剖視圖；以及圖15A-15B是說明按本發(fā)明第五實(shí)施例的反射透射型LCD的制造方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例公開了增強(qiáng)反射的液晶顯示器及其制造方法。以下將參見附圖詳細(xì)描述幾個(gè)示例性實(shí)施例。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻工藝中用的曝光設(shè)備變得高度精確。因此，通過在浮凸圖形的形成工藝中借助曝光設(shè)備來調(diào)節(jié)輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量，浮凸外形的斜度與熱量相關(guān)，使得提高浮凸圖形的均勻性。
通常，通過以下工序形成有機(jī)絕緣層首先，在其上形成有每個(gè)均具有一薄膜晶體管的多個(gè)像素的絕緣基板上涂覆丙烯酸樹脂構(gòu)成的光敏有機(jī)絕緣層。之后，對(duì)光敏有機(jī)絕緣層進(jìn)行軟烘烤工藝，以在玻璃轉(zhuǎn)變溫度附近的低溫下蒸發(fā)掉溶劑。通過將紫外(“UV”)線加到有機(jī)絕緣層用的光掩模上，對(duì)有機(jī)絕緣層曝光；并通過用四甲基氫氧化銨(tetramethyl-ammoniumhydroxide)(“TMAH”)顯影劑對(duì)有機(jī)絕緣層顯影，形成露出各個(gè)像素的一部分的接觸孔。同時(shí)，在有機(jī)絕緣層的表面上形成用于散射光的浮凸圖形。
之后，對(duì)有機(jī)絕緣層進(jìn)行堅(jiān)膜烘烤(hard-bake)，以完成有機(jī)絕緣層的回流、除氣和溶劑去除。然后，在約200℃以上的溫度下對(duì)有機(jī)絕緣層進(jìn)行約1小時(shí)以上的固化，以硬化和穩(wěn)定有機(jī)絕緣層。固化步驟加強(qiáng)了堅(jiān)膜烘烤的作用。
圖1A至圖1C是說明有機(jī)絕緣層的浮凸外形隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的剖視圖，其中曝光量從圖1A減小至圖1C。如圖1A至圖1C所示，當(dāng)照射到有機(jī)絕緣層上的曝光量增加時(shí)，有機(jī)絕緣層10上形成的浮凸外形的斜度加大。但是，當(dāng)輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量減小時(shí)，浮凸外形的斜度減小，并均勻形成浮凸圖形中浮凸外形的斜度分布。
常規(guī)工藝中，在輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量增加以使浮凸外形的斜度增大之后，在窯或爐內(nèi)在200℃的溫度下連續(xù)進(jìn)行堅(jiān)膜烘烤和固化處理1小時(shí)，這引起有機(jī)絕緣層回流，由此調(diào)整浮凸外形的斜度。每個(gè)玻璃基板的溫差大到足夠使回流量不均勻。因此，未均勻地形成浮凸圖形中浮凸外形的斜度分布。
但是，按本發(fā)明的實(shí)施例，通過把曝光量減少常規(guī)曝光量的約30-40％來減小浮凸外形的斜度，在約100至約120℃的溫度下進(jìn)行堅(jiān)膜烘烤工藝約3分鐘，之后，在約230℃的溫度下進(jìn)行固化處理約100分鐘。堅(jiān)膜烘烤工藝的溫度經(jīng)約60分鐘緩慢升高到固化溫度，保持固化溫度約40分鐘，以進(jìn)行固化處理。通常，在堅(jiān)膜烘烤溫度迅速增加時(shí)，回流量增大；在堅(jiān)膜烘烤溫度緩慢增加時(shí)，回流量減小。在有機(jī)絕緣層的回流量增大時(shí)，有機(jī)絕緣層的表面變得平坦，所以能消除浮凸圖形。因此，在堅(jiān)膜烘烤溫度緩慢上升后，經(jīng)固化工藝，能減小有機(jī)絕緣層的回流量并保持浮凸外形。
按本發(fā)明的實(shí)施例，通過調(diào)整輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量來確定浮凸外形的斜度，并在堅(jiān)膜烘烤和固化工藝中減小回流量，使得與通過用于固化有機(jī)絕緣層的熱處理工藝來調(diào)整浮凸外形的斜度的常規(guī)方法相比，本發(fā)明可使熱相關(guān)性(heat dependency)減到最小。通過由于不均勻的溫度分布引起的回流量不均勻，造成浮凸外形斜度的不均勻分布。因此，按本發(fā)明，能防止浮凸外形的斜度分布不均勻。
附圖標(biāo)記10a、10b和10c表示有機(jī)絕緣層的暴露區(qū)，附圖標(biāo)記12a、12b和12c表示浮凸外形的斜度。
圖2是按本發(fā)明第一實(shí)施例的反射型LCD的剖視圖。參見圖2，反射型LCD包括用于顯示圖像的LCD板350和產(chǎn)生圖像信號(hào)的驅(qū)動(dòng)集成電路(未示出)。
LCD板350包括第一基板250，與第一基板250相對(duì)設(shè)置的第二基板300，夾在第一基板250與第二基板300之間的液晶層280，和形成在第一基板250與液晶層280之間的諸如反射電極220的像素電極。
第一基板250包括第一絕緣基板100和在第一絕緣基板100上形成的作為開關(guān)器件的薄膜晶體管(“TFT”)200。TFT 200包括柵極電極105，柵極絕緣膜110，有源圖形115，歐姆接觸層120，源極電極125和漏極電極130。柵極電極105是從第一絕緣基板100上的按第一方向延長(zhǎng)的柵極線(未示出)分枝形成的。
在其上形成有柵極電極105的第一絕緣膜100的整個(gè)表面上形成柵極絕緣膜110。柵極絕緣膜110在柵極電極105上方的部分上依次形成非晶硅有源層115和n+非晶硅歐姆接觸層120。有源圖形115可用多晶硅構(gòu)成。第一實(shí)施例用于具有底柵結(jié)構(gòu)的LCD，但第一實(shí)施例也可用于具有頂柵結(jié)構(gòu)的LCD。
歐姆接觸層120和柵極絕緣膜110上形成源極電極125和漏極電極130。柵極電極105設(shè)在源極電極125與漏極電極130之間，由此制成TFT200。
在其上形成有TFT 200的第一絕緣基板100上，依次沉積作為鈍化層的無機(jī)絕緣膜(未示出)和有機(jī)絕緣層210。無機(jī)絕緣膜保證TFT和焊盤的可靠性，并增強(qiáng)玻璃上芯片(COG)接合的接合強(qiáng)度。只在顯示區(qū)上形成有機(jī)絕緣層210。通過無機(jī)和有機(jī)絕緣膜形成接觸孔215，以露出部分漏極電極130或源極電極125。
有機(jī)絕緣層210有浮凸圖形，該浮凸圖形包括多個(gè)第一區(qū)212和多個(gè)第二區(qū)214，這些區(qū)形成來使得第一區(qū)212有比第二區(qū)214的高度低的凹陷形狀，且第二區(qū)214有比第一區(qū)212的高度高的突起形。而且在有機(jī)絕緣層210上形成接觸孔215，以露出部分漏極電極130或源極電極125。
圖3是圖2所示浮凸圖形的放大圖。參見圖3，形成有機(jī)絕緣層210的浮凸圖形，使得第二區(qū)214的切線410與第一區(qū)212的底側(cè)400形成約5度至約15度，優(yōu)選是約8至約11度的斜角(“θ”)。具體地說，第一區(qū)212的底線400被限定為與第一絕緣基板100平行，使得底線400與第二區(qū)214的表面外形的切線410之間的角變成了傾角(θ)，即浮凸外形的斜度(θ)。斜度(θ)為約5至約15度，反射率變成最大，且形成具有均勻且低臺(tái)階部分的浮凸圖形。
在接觸孔215和有機(jī)絕緣層210上形成作為像素電極的反射電極220，其中，反射電極220與有機(jī)絕緣層20的表面形狀或結(jié)構(gòu)一致。反射電極220用有高反射率的鋁(“Al“)或銀(“Ag”)構(gòu)成，并經(jīng)接觸孔215連接到漏極電極130。反射電極220有作為多個(gè)凹槽的多個(gè)第一區(qū)212，以及作為多個(gè)突起部分的多個(gè)第二區(qū)214，有作為與帶有機(jī)絕緣層210的浮凸圖形的表面相關(guān)的微透鏡的功能。
反射電極220上形成第一取向膜260。面對(duì)第一基板250的第二基板300包括第二絕緣基板305，具有顯示顏色的紅、綠和蘭(RGB)像素的濾色片310，透明的公共電極315和第二取向膜320。
用與第一絕緣基板100的材料相同的玻璃或陶瓷材料構(gòu)成第二絕緣基板305。濾色片310設(shè)在第二絕緣基板305下面，濾色片31下面依次形成公共電極315和第二取向膜320。第二取向膜320與第一基板250的第一取向膜260一起預(yù)傾斜液晶層280的液晶分子。
具有間隔壁形狀的密封線270位于第一基板250與第二基板300之間，于是在第一基板250與第二基板300之間形成一定的間隔。液晶層280填充到間隔中，由此制成反射型LCD。
TFT 200的柵極電極105連接到按第一方向延伸的柵極線，源極電極125連接到按與第一方向垂直的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線(未示出)，漏極電極130連接到反射電極220。因此，在掃描電壓經(jīng)柵極線施加到柵極電極105時(shí)，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)有源圖形115從源極電極125加到漏極電極130。在數(shù)據(jù)信號(hào)加到漏極電極130上時(shí)，連接到漏極電極130的反射電極220與第二基板300的公共電極315之間有電壓差。位于像素電極220與公共電極315之間的液晶層280的分子陣列變化，液晶層的透光率變化。而且，TFT 200用作開關(guān)器件以操作LCD板350的像素。
圖4A-4E是說明圖2所示反射型LCD的制造方法的剖視圖。參見圖4A，玻璃或陶瓷的第一絕緣基板100上沉積諸如約500埃(“”)厚的鉻(“Cr”)和約2500 厚的鋁-釹(“Al-Nd”)構(gòu)成的第一金屬層。之后，用光刻工藝對(duì)沉積的金屬層構(gòu)圖，形成具有按第一方向延伸的柵極線(未示出)的柵極布線、從柵極線分枝的柵極電極105、以及柵極焊盤(未示出)。柵極焊盤連接到柵極線的一端，接收外部信號(hào)，和把收到的信號(hào)傳送到柵極線。優(yōu)選地，柵極電極105有錐形側(cè)壁。
之后，用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(“PECVD”)法，在包括柵極布線的第一絕緣基板100的整個(gè)表面上沉積約4500埃厚的氮化硅膜，因此形成柵極絕緣膜110。
用PECVD法在柵極絕緣膜110上形成約2000埃厚的非晶硅膜，和在其上用PECVD法沉積約500埃厚的n+摻雜非晶硅膜。在同一PEVCD設(shè)備中原位沉積非晶硅膜和n+摻雜非晶硅膜。之后，非晶硅膜和原位沉積的n+摻雜非晶硅膜用光刻工藝構(gòu)圖，以在其上設(shè)有柵極電極105的柵極絕緣膜110上形成非晶硅膜的有源圖形115和n+摻雜非晶硅膜構(gòu)成的歐姆接觸層120。
之后，用濺射法在其上形成有合成結(jié)構(gòu)的第一絕緣基板100上沉積厚度約為1500埃至約4000埃的金屬構(gòu)成的第二金屬層，諸如鉻(“Cr”)，鉻-鋁(“Cr-Al”)或鉻-鋁-鉻(“Cr-Al-Cr”)。之后，對(duì)第二金屬層構(gòu)圖，形成包括按與柵極線垂直的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線(未示出)的數(shù)據(jù)布線、從數(shù)據(jù)線分枝的源極電極125、漏極電極130、以及連接到數(shù)據(jù)線的一端并傳輸圖像信號(hào)到數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)焊盤。因此，制成包括柵極電極105、柵極絕緣層110、有源圖形115、歐姆接觸層120、源極電極125和漏極電極130的薄膜晶體管200。柵極絕緣膜110設(shè)在柵極線與數(shù)據(jù)線之間，以防止柵極線與數(shù)據(jù)線接觸。
用反應(yīng)離子蝕刻(“RIE”) 法除去歐姆接觸層120在源極電極125與漏極電極130之間的部分。有源圖形115在源極電極125與漏極電極130之間的部分變成TFT 200的溝道區(qū)。
按第一實(shí)施例，用5個(gè)掩模制造底柵型TFT LCD，由于要用兩個(gè)掩模來形成有源圖形115、歐姆接觸層120和數(shù)據(jù)布線。但是，本申請(qǐng)人已經(jīng)提交了一個(gè)專利申請(qǐng)(韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(KIPO)專利申請(qǐng)?zhí)?998-049710，申請(qǐng)日1998年11月19日)，該申請(qǐng)中用4個(gè)掩模制造底柵型TFTLCD，其中只用1個(gè)掩模來形成有源圖形115、歐姆接觸層120和數(shù)據(jù)布線。以下將詳細(xì)描述用4個(gè)掩模來制造TFTLCD的方法。首先，在柵極絕緣層110上順序沉積有源層、歐姆接觸層和第二金屬層。在第二金屬層上涂覆光致抗蝕劑膜，并通過對(duì)光致抗蝕劑膜曝光和顯影來形成光致抗蝕劑圖形(未示出)。光致抗蝕劑圖形包括沉積在TFT的溝道區(qū)上并有第一厚度的第一部分；沉積在數(shù)據(jù)布線上并有比第一厚度厚的第二厚度的第二部分；以及已除去了光致抗蝕劑膜的第三部分。然后，通過蝕刻第三部分下的第二金屬層、歐姆接觸層、有源層、第一部分下的第二金屬膜和第二圖形的部分厚度，同時(shí)形成第二金屬層的數(shù)據(jù)布線、n+摻雜非晶硅膜的歐姆接觸層120、以及非晶硅的有源圖形115。除去剩余的光致抗蝕劑圖形。于是，通過用一個(gè)掩模同時(shí)形成了有源圖形115、歐姆接觸層120、以及具有源極電極125和漏極電極130的數(shù)據(jù)布線。
參見圖4B，在其上形成TFT 200的第一絕緣基板100的整個(gè)表面上形成作為鈍化層的例如由氮化硅構(gòu)成的透明無機(jī)絕緣膜(未示出)。通過蝕刻無機(jī)絕緣膜和柵極絕緣層110形成第一接觸孔，以部分露出漏極電極130。通過旋涂法或狹縫(Slit)涂覆法，在第一接觸孔和無機(jī)絕緣膜上涂覆約3-5μm厚的例如丙烯酸樹脂制成的光敏有機(jī)絕緣層210。
之后，在約100-120℃范圍內(nèi)的玻璃轉(zhuǎn)變溫度附近的溫度例如90℃下進(jìn)行約3分鐘軟烘烤，以除去溶劑。通過UV曝光工藝和顯影工藝在有機(jī)絕緣層210上形成接觸孔215、以及多個(gè)凹槽和突起部。
以下將詳細(xì)描述在有機(jī)絕緣層210上形成接觸孔215、以及多個(gè)凹槽和突起部分的工藝。參見圖4C，第一光掩模450在有機(jī)絕緣層210上對(duì)準(zhǔn)，以形成接觸孔215。第一光掩模450有與接觸孔215對(duì)應(yīng)的圖形。之后，有機(jī)絕緣層210經(jīng)第一全曝光工藝，從而對(duì)有機(jī)絕緣層210在源極電極125或漏極電極130上的部分進(jìn)行曝光。
之后，為了形成多個(gè)凹槽和突起部分，具有與多個(gè)凹槽和突起部分對(duì)應(yīng)的圖形并用于形成微透鏡的第二光掩模500在有機(jī)絕緣層210上對(duì)準(zhǔn)。之后，進(jìn)行用第二掩模500的透鏡曝光工藝，曝光量為2000ms，從而對(duì)除接觸孔215外的有機(jī)絕緣層210進(jìn)行第二次曝光。
進(jìn)行顯影工藝，從而形成露出部分漏極電極130的接觸孔215和有機(jī)絕緣層210表面上的有多個(gè)第一區(qū)212和第二區(qū)214的浮凸圖形。
在曝光工藝中用的曝光量為2000ms時(shí)，浮凸圖形的斜度(θ)是約5至約15度，優(yōu)選地是約8至約11度，因此達(dá)到最大的反射率。由于因第一區(qū)212與第二區(qū)214之間的高度差引起的浮凸圖形的中空部分的深度小，因此浮凸圖形具有均勻且低的臺(tái)階部分。因此，浮凸圖形的臺(tái)階偏差變小，從而保持均勻的單元間隔。此外，由于有小的臺(tái)階部分，所以能均勻地保持取向力；且由于因浮凸圖形的中空部分的小深度導(dǎo)致沿浮凸圖形的中空部分注入的液晶減少，所以能防止液晶注入部分上的斑點(diǎn)。
在完成顯影工藝后，有機(jī)絕緣層210在爐內(nèi)或烤箱內(nèi)在約100至約120℃的溫度下進(jìn)行堅(jiān)膜烘烤約3分鐘，以完成有機(jī)絕緣層210的回流、除氣和溶劑去除。之后溫度經(jīng)60分鐘緩慢升高到230℃，然后在約230℃保溫40分鐘。此條件下，進(jìn)行固化處理，以使有機(jī)絕緣層210硬化和穩(wěn)定。有機(jī)絕緣層210的最終厚度是約2至約3μm。
參見圖4D，對(duì)柵極絕緣膜110進(jìn)行干蝕刻工藝以形成接觸孔，從而露出焊盤區(qū)中的柵極焊盤和數(shù)據(jù)焊盤。之后，在有機(jī)絕緣層210和接觸孔215上沉積用具有高反射率的金屬如鋁(“Al”)或銀(“Ag”)制成的第三金屬層。通過光刻工藝對(duì)第三金屬層構(gòu)圖，形成用作像素電極的反射電極220。反射電極220經(jīng)接觸孔215連接到TFT 200的漏極電極130。反射電極220上涂光致抗蝕劑，并通過打磨工藝(rubbing process)形成第一取向膜260。第一取向膜260按預(yù)定的角度預(yù)傾斜液晶層280的液晶分子。
反射電極220與有機(jī)絕緣層210的表面形狀相同。反射電極220具有與有機(jī)絕緣層210的表面和浮凸圖形一致的多個(gè)第一區(qū)或凹槽212、以及多個(gè)第二區(qū)或突起部分214作為微透鏡。
參見圖4E，在用與第一絕緣基板100相同的材料構(gòu)成的第二絕緣基板305上，依次形成濾色片310、公共電極315和第二取向膜320，從而制成第二基板300。第二基板300與第一基板250相對(duì)設(shè)置。間隔壁形的密封線270位于第一基板250與第二基板300之間，于是在第一基板250與第二基板300之間形成一定的間隔。液晶層280通過真空注入法填充到間隔中，由此制成按本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的反射型LCD。偏光片330和相差板325可附著在第二基板300的正面。盡管圖中未示出，但在第二絕緣基板305與濾色片310之間設(shè)有黑色矩陣。
圖5中是有機(jī)絕緣層的反射率隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖，總體上用附圖標(biāo)記500指示。圖6是有機(jī)絕緣層的浮凸外形的斜度隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖，總體上用附圖標(biāo)記600指示。
參見圖5和6，在輻射到有機(jī)絕緣層210上的曝光量為約2000ms時(shí)，浮凸外形形成的斜度(θ)是約8至約11度，在該斜度下獲得了大于200的反射率。但是，在輻射到有機(jī)絕緣層210上的曝光量降低到小于約2000ms時(shí)，浮凸外形的斜度變成比約5度小，且反射率下降。
圖7是有機(jī)絕緣層的白色和黑色反射率隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖，總體上用附圖標(biāo)記700指示。圖8是有機(jī)絕緣層的對(duì)比率隨輻射到有機(jī)絕緣層上的曝光量變化的曲線圖，總體上用附圖標(biāo)記800指示。如圖7所示，‘A’表示白色反射率，‘B’表示黑色反射率。
參見圖7和8，在曝光量為約2000ms時(shí)，白色和黑色各自的反射率均達(dá)到最大值。隨著曝光量下降到約2000ms時(shí)，由于白色反射率增強(qiáng)，所以黑色反射率增大，且LCD有大于約30的高對(duì)比度(“C/R”)。
圖9是按本發(fā)明按第二實(shí)施例的反射型LCD的剖視圖。與圖2相同的元件用相同的附圖標(biāo)記指示。
參見圖9，第一基板250包括第一絕緣基板100、在第一絕緣基板100上形成得相互垂直的柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線(未示出)、以及在由柵極線和數(shù)據(jù)線限定的像素上形成的作為開關(guān)器件的薄膜晶體管(“TFT”)200。TFT 200包括柵極電極105，柵極絕緣膜110，有源圖形115，歐姆接觸層120，源極電極125和漏極電極130。第二實(shí)施例用于有底柵結(jié)構(gòu)的LCD，但第二實(shí)施例也能用于有頂柵結(jié)構(gòu)的LCD。
在柵極絕緣膜110上形成至少一個(gè)島形的浮凸規(guī)則圖形135。用與包括源極電極125和漏極電極130的數(shù)據(jù)線相同的金屬層構(gòu)成浮凸規(guī)則圖形135。在用于在形成在浮凸規(guī)則圖形135上的有機(jī)絕緣層210上形成浮凸圖形的曝光工藝過程中，浮凸規(guī)則圖形135能增強(qiáng)曝光作用。位于浮凸規(guī)則圖形135上方的一個(gè)浮凸部分有平緩的浮凸外形216a，位于浮凸規(guī)則圖形135上方的另一個(gè)浮凸部分有陡峭的浮凸外形216b，因此有非對(duì)稱的浮凸外形。
在其上形成有TFT 200和浮凸規(guī)則圖形135的第一絕緣基板100上，依次沉積透明無機(jī)絕緣膜205和有機(jī)絕緣層210作為鈍化層。優(yōu)選地，無機(jī)絕緣層205形成為SiOx、SiNx或SiOxNx的單層，或SiOx和SiNx的雙層。穿過無機(jī)絕緣膜205和有機(jī)絕緣層210形成接觸孔215，以露出部分漏極電極130或源極電極125。
有機(jī)絕緣層210有包括多個(gè)第一區(qū)或凹槽212、以及多個(gè)第二區(qū)或突起部分214、216的浮凸圖形，該圖形形成來使得第一區(qū)212具有高度上低于第二區(qū)214、216的凹陷形，且第二區(qū)214、216具有在高度上高于第一區(qū)212的凸起。如圖11所示，位于浮凸規(guī)則圖形135上方的第二區(qū)216有非對(duì)稱的外形。
圖10是圖9中浮凸圖形的平面圖，圖11是圖9中浮凸圖形的放大剖視圖。參見圖10和11，例如，在有機(jī)絕緣層210下方形成氮化硅構(gòu)成的透明無機(jī)絕緣層205。當(dāng)在有機(jī)絕緣層210下方形成反光圖形時(shí)，在用于在有機(jī)絕緣層210上形成浮凸圖形的曝光工藝中，有機(jī)絕緣層210在圖形上方的部分比有機(jī)絕緣層210的其它部分受到更多的影響。換句話說，與有機(jī)絕緣層210下方只存在透明無機(jī)絕緣層205時(shí)相比，在有機(jī)絕緣層210下方存在諸如金屬的反射層圖形時(shí)，曝光效率增強(qiáng)約10-20％。曝光量與圖形的反射率相關(guān)。因此，按本發(fā)明第二實(shí)施例，在有機(jī)絕緣層210下方形成由與源極電極125或漏極電極130相同的金屬層構(gòu)成的浮凸規(guī)則圖形135，使得第二區(qū)216在浮凸規(guī)則圖形135上方的一部分的外形形成得具有斜度(θ1)，通過此斜度(θ1)反射率達(dá)到最大，且使得第二區(qū)216在浮凸規(guī)則圖形135上方的其它部分的外形形成得具有斜度(θ2)，通過此斜度(θ2)使反射率達(dá)到最小。
優(yōu)選地，多于約10％的第二區(qū)216的第一切線與第一區(qū)212的底線形成約8度至約11度的斜度，且多于約10％的第二區(qū)216的第二切線與第一區(qū)212的底線形成大于約11度的斜度。
此外，在部分第一區(qū)212和部分第二區(qū)216兩者下面均形成浮凸規(guī)則圖形135，使第二區(qū)216有非對(duì)稱的浮凸外形。具體地說，第二區(qū)216的其下面形成有浮凸規(guī)則圖形135的部分有第一斜度的浮凸外形，第二區(qū)216的其下面未形成有浮凸規(guī)則圖形135的其它部分具有的浮凸外形具有小于第一斜度的第二斜度。
源極電極125或漏極電極130上的第二區(qū)214有對(duì)稱的浮凸外形，因?yàn)槊總€(gè)第二區(qū)214形成在諸如源極電極125或漏極電極130的金屬層上方。在部分第二區(qū)216位于源極電極125或漏極電極130的一端上時(shí)，該部分第二區(qū)216有帶陡峭斜度的浮凸外形。
在接觸孔215和有機(jī)絕緣層210上形成反射電極220。用有高反射率的材料如Al或Ag構(gòu)成反射電極220，它經(jīng)接觸孔215連接到漏極電極130。反射電極220有與有機(jī)絕緣層210的表面和浮凸圖形一致的多個(gè)第一區(qū)或凹槽212、以及多個(gè)第二區(qū)或突起部分214、216作為微透鏡。
在反射電極220上形成第一取向膜260。面對(duì)第一基板250的第二基板300包括第二絕緣基板305，有顯示顏色的RGB像素的濾色片310，透明公共電極315和第二取向膜320。
間隔壁形狀的密封線270位于第一基板250與第二基板300之間，從而在第一基板250與第二基板300之間形成一定的間隔。液晶層280填充到間隔中，由此制成反射型LCD。
圖12A-12C是說明圖9所示反射型LCD的制造方法的剖視圖。
參見圖12A，在由諸如玻璃或陶瓷的絕緣材料形成的第一基板100上，沉積由諸如約500埃厚的鉻(“Cr”)和約2500埃厚的鋁-釹(“Al-Nd”)構(gòu)成的第一金屬層。之后，對(duì)沉積的金屬層構(gòu)圖，形成有按第一方向延伸的柵極線(未示出)的柵極布線、從柵極線分枝的柵極電極105、以及柵極焊盤(未示出)。柵極焊盤連接到柵極線的一端，接收外部信號(hào)，和把收到的信號(hào)傳送到柵極線。
之后，在其上形成有柵極布線的第一絕緣基板100上，依次形成約4500埃厚的氮化硅構(gòu)成的柵極絕緣膜110，約2000埃厚的非晶硅構(gòu)成的有源圖形115和約500埃厚的n+摻雜非晶硅構(gòu)成的歐姆接觸層120。
之后，用濺射法在其上形成有所得結(jié)構(gòu)的第一絕緣基板100上沉積厚度為約1500埃至約4000埃的金屬制造的第二金屬層，諸如鉻(“Cr”)、鉻-鋁(“Cr-Al”)或鉻-鋁-鉻(“Cr-Al-Cr”)金屬層。之后，對(duì)第二金屬層構(gòu)圖，形成包括按與柵極線垂直的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線(未示出)的數(shù)據(jù)布線、從數(shù)據(jù)線分枝的源極電極125、漏極電極130、以及連接到數(shù)據(jù)線的一端并傳輸圖像信號(hào)到數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)盤。在第一絕緣基板100的預(yù)定區(qū)上形成第二金屬層的至少一個(gè)浮凸規(guī)則圖形135，以增大反射率并保證規(guī)定方向上的視場(chǎng)。
用反應(yīng)離子蝕刻法(“RIE”)除去歐姆接觸層120在源極電極125與漏極電極130之間的部分。因此形成柵極電極105，柵極絕緣膜110，有源圖形115，歐姆接觸層120，源極電極125和漏極電極130，由此制成TFT 200。
參見圖12B，在其上形成TFT 200的第一絕緣基板100的整個(gè)表面上形成作為鈍化層的諸如氮化硅構(gòu)成的透明無機(jī)絕緣膜。通過蝕刻無機(jī)絕緣膜205和柵極絕緣層110形成第一接觸孔，以部分露出TFT 200的漏極電極130。用旋涂法或狹縫(Slit)涂覆法在第一接觸孔和無機(jī)絕緣膜205上涂覆約3-5μm厚的諸如丙烯酸樹脂制成的光敏有機(jī)絕緣層210。
然后，在玻璃轉(zhuǎn)變溫度附近，如90℃下進(jìn)行約3分鐘軟烘烤工藝，以除去溶劑。通過UV曝光工藝和顯影工藝在有機(jī)絕緣層210上形成露出漏極電極130的接觸孔215、以及多個(gè)凹槽和突起部分。通過第一全曝光工藝，用有對(duì)應(yīng)接觸孔215的圖形的第一光掩模來對(duì)有機(jī)絕緣層210的在漏極電極130上的部分曝光。之后，進(jìn)行采用帶微透鏡圖形的第二光掩模500的透鏡曝光工藝，曝光量為約2000ms，從而對(duì)除接觸孔215外的有機(jī)絕緣層210進(jìn)行第二次曝光。
進(jìn)行顯影工藝，從而形成露出部分漏極電極130的接觸孔215、以及有機(jī)絕緣層210表面上的有多個(gè)第一區(qū)212和第二區(qū)214、216的浮凸圖形。
在第二曝光工藝中，第二區(qū)216有非對(duì)稱外形。即，有非對(duì)稱外形的第二區(qū)216包括有平緩斜度外形的第一部分216a和有陡峭斜度外形的第二部分216b。按本發(fā)明，因?yàn)橛脭?shù)據(jù)布線的金屬層形成浮凸規(guī)則圖形135，所以不需要其它掩模來調(diào)整規(guī)定區(qū)中的浮凸圖形的斜度。
完成顯影工藝后，有機(jī)絕緣層210在爐內(nèi)或烤箱內(nèi)在約100至約120℃的溫度下進(jìn)行堅(jiān)膜烘烤工藝約3分鐘，以回流有機(jī)絕緣層210、對(duì)有機(jī)絕緣層210除氣、以及除去溶劑。溫度經(jīng)約60分鐘緩慢升高到約230℃，然后溫度保持在約230℃持續(xù)約40分鐘。在該條件下，有機(jī)絕緣層被固化，使得有機(jī)絕緣層210變硬和穩(wěn)定。有機(jī)絕緣層210的最終厚度是約2-3μm。
參見圖12C，首先，對(duì)柵極絕緣膜110進(jìn)行干蝕刻工藝(雖然未在圖12C中示出)以形成接觸孔，以露出焊盤區(qū)中的柵極焊盤和數(shù)據(jù)焊盤。之后，在有機(jī)絕緣層210和接觸孔215上沉積由高反射率金屬如鋁(“Al”)或銀(“Ag”)構(gòu)成的第三金屬層。用光刻工藝對(duì)第三金屬層構(gòu)圖，形成用作像素電極的反射電極220。反射電極220經(jīng)接觸孔215連接到TFT 200的漏極電極130。反射電極220上涂光致抗蝕劑，并通過打磨工藝形成第一取向膜260。第一取向膜260按預(yù)定的角度預(yù)傾斜液晶層280的液晶分子。
反射電極220與有機(jī)絕緣層210的表面形狀相同。反射電極220有與有機(jī)絕緣層210的表面和浮凸圖形一致的多個(gè)第一區(qū)或凹槽212、以及多個(gè)第二區(qū)或突起部分214、216用作微透鏡。因此，反射電極220的規(guī)定部分有非對(duì)稱的透鏡，從而提高了反射率并保證了規(guī)定方向上的視場(chǎng)。
在用與第一絕緣基板100相同的材料構(gòu)成的第二絕緣基板305上，依次形成濾色片310、公共電極315和第二取向膜320，以制成第二絕緣基板300。第二基板300與第一基板250相對(duì)設(shè)置。間隔壁形的密封線270位于第一基板250與第二基板300之間，從而在第一基板250與第二基板300之間形成一定的間隔。液晶層280通過真空注入方法填充到該間隔中，由此制成按本發(fā)明第二實(shí)施例的反射型LCD。
圖13是說明按本發(fā)明第三實(shí)施例的LCD的浮凸圖形形成方法的剖視圖。圖13的第三實(shí)施例與第二實(shí)施例相同，只是浮凸規(guī)則圖形135形成在第二區(qū)214的中心處的突起部分的尖端下方，以在第二區(qū)214中形成至少一個(gè)凹槽217。
此外，浮凸規(guī)則圖形135可形成在第一區(qū)212的凹槽下方，以加深第一區(qū)212的深度。因此，通過調(diào)節(jié)浮凸規(guī)則圖形135的布置，能形成各種形狀的浮凸外形。
圖14是說明按本發(fā)明第四實(shí)施例的LCD的浮凸圖形形成方法的剖視圖。參見圖14，用與第二實(shí)施例相同的工藝制造TFT，然后在TFT和第一絕緣基板上依次形成無機(jī)絕緣層和有機(jī)絕緣層210。用具有與接觸孔對(duì)應(yīng)的圖形的光掩模，通過全曝光工藝對(duì)TFT的漏極電極上的有機(jī)絕緣層210曝光。之后，除有機(jī)絕緣層210的對(duì)應(yīng)接觸孔的部分外，部分有機(jī)絕緣層210用帶微透鏡圖形的狹縫掩模通過透鏡曝光工藝曝光。
在狹縫掩模600的對(duì)應(yīng)有平緩斜度的部分216a的部分(“A1”)上至少形成一個(gè)微細(xì)掩模圖形(“B”)，使得凹槽形第一區(qū)212經(jīng)歷全曝光工藝，第二區(qū)216的具有陡峭斜度的部分216b經(jīng)歷正常曝光工藝，且第二區(qū)216的具有平緩斜度的部分216a經(jīng)歷狹縫曝光工藝。但是，在狹縫掩模600的對(duì)應(yīng)具有陡峭斜度的部分216b的部分(“A2”)上不形成微細(xì)掩模圖形。
有機(jī)絕緣層210用有上述結(jié)構(gòu)的狹縫掩模600進(jìn)行曝光和顯影。因此形成浮凸圖形，它有多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，其中第二區(qū)有非對(duì)稱的浮凸外形。
圖15A和15B是說明按本發(fā)明第五實(shí)施例的反射透射型LCD的制造方法的剖視圖。參見圖15A，用與第二實(shí)施例相同的工藝在有機(jī)絕緣層210上形成浮凸圖形。浮凸圖形包括多個(gè)具有凹形形狀的第一區(qū)或凹槽212、以及多個(gè)具有凸起形狀的第二區(qū)214、216，第一區(qū)或凹槽212在高度上低于第二區(qū)或凸起部分214、216，第二區(qū)在高度上高于第一區(qū)212。
具體地說，在第一絕緣基板100上形成TFT 200，該TFT包括柵極電極105、柵極絕緣膜110、有源圖形115、歐姆接觸層120、源極電極125和漏極電極130。形成至少一個(gè)浮凸規(guī)則圖形135，以在分別形成源極電極125和漏極電極130時(shí)，增大反射率并保證特定方向中的視場(chǎng)。
在其上形成有TFT 200和浮凸規(guī)則圖形135的第一絕緣基板100的整個(gè)表面上，形成作為鈍化層的由諸如氮化硅構(gòu)成的透明無機(jī)絕緣膜205。之后，通過蝕刻無機(jī)絕緣膜205和柵極絕緣層110形成第一接觸孔，以部分露出TFT的漏極電極130。通過旋涂法或狹縫(Slit)涂覆法在第一接觸孔和無機(jī)絕緣膜205上形成由諸如丙烯酸樹脂構(gòu)成的光敏有機(jī)絕緣層210。
通過曝光和顯影工藝在有機(jī)絕緣層210上形成接觸孔215，其露出漏極電極130、以及多個(gè)凹槽和突起部分。用有與接觸孔215對(duì)應(yīng)的圖形的第一光掩模來通過第一全曝光工藝對(duì)有機(jī)絕緣層120的在漏極電極130上的部分曝光。通過采用有微透鏡圖形的第二掩模500的透鏡曝光工藝，對(duì)有機(jī)絕緣層210的除接觸孔215外的部分進(jìn)行二次曝光，曝光量為約2000ms。進(jìn)行顯影工藝，從而在有機(jī)絕緣層210的表面上形成接觸孔215，其露出部分漏極電極130和有多個(gè)第一區(qū)212和第二區(qū)214、216的浮凸圖形。
在第二曝光工藝中，第二區(qū)216有非對(duì)稱外形。即，有非對(duì)稱外形的第二區(qū)216包括具有平緩斜度外形的第一部分216a、以及具有陡峭斜度外形的第二部分216b。盡管圖15A中未示出，但是對(duì)柵極絕緣膜110進(jìn)行干蝕刻工藝，以形成接觸孔來露出焊盤區(qū)中的柵極焊盤和數(shù)據(jù)焊盤。
之后，在有機(jī)絕緣層210和接觸孔215上沉積由諸如氧化銦錫(“ITO”)或氧化銦鋅(“IZO”)制成的透明導(dǎo)電層。透明導(dǎo)電層用光刻工藝構(gòu)圖，形成經(jīng)接觸孔215電連接到漏極電極130的透明電極230。
參見圖15B，在其上形成透明電極230的有機(jī)絕緣層210的所得結(jié)構(gòu)上沉積由諸如Al或Ag構(gòu)成的反射導(dǎo)電層。反射導(dǎo)電層通過光刻工藝構(gòu)圖，以形成反射電極220。透明電極230的其上保留反射電極220的部分變成反射區(qū)，而透明電極230的其上除去了反射電極220的其它部分變成透射區(qū)。
其上形成有濾色片的第二基板與其上形成有TFT以及由透明電極和反射電極構(gòu)成的多層像素電極的第一基板組合。之后，在第一基板與第二基板之間設(shè)置液晶層，從而完成反射透射型LCD。
按本發(fā)明第五實(shí)施例，在室內(nèi)或沒有足夠外部光源的暗處，反射透射型LCD按透射模式工作，以借助內(nèi)建光源顯示圖像。在室外或有高照明的地方，反射透射型LCD按反射模式工作，以通過反射由外部光源入射的光來顯示圖像。而且，不用其它的掩模即可形成非對(duì)稱的浮凸圖形，從而增加反射率并保證規(guī)定方向上的視場(chǎng)。
按本發(fā)明的實(shí)施例，透明電極230設(shè)在由透明電極和反射電極構(gòu)成的多層像素電極中的反射電極220下方。但是，在其它實(shí)施例中，透明電極230設(shè)在多層像素電極中的反射電極220上方。
雖然已詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是需要注意的是，在不脫離所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對(duì)本發(fā)明作各種變化、替換和變更。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括其上形成有像素陣列的第一基板；與第一基板面對(duì)的第二基板；第一與第二基板之間的液晶層；第一基板上形成的絕緣層，在絕緣層表面上形成的多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線成約5度至約15度的角；以及在絕緣層上形成的反射電極，反射電極有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，每個(gè)第一區(qū)具有低于每個(gè)第二區(qū)的凹槽形狀，且每個(gè)第二區(qū)具有高于每個(gè)第一區(qū)的凸起形狀。
3.一種液晶顯示器，包括其上形成有像素陣列的第一基板；與第一基板面對(duì)的第二基板；第一與第二基板之間的液晶層；第一基板上形成的絕緣層，絕緣層表面上形成有多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線成約5度至約15度的角；絕緣層上形成的反射電極，反射電極有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)；以及絕緣層下方形成的浮凸規(guī)則圖形，通過面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形非對(duì)稱地形成第二區(qū)的外形，以增加特定方向上的反射率。
4.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，多于約10％的第二區(qū)的每條第一切線相對(duì)于第一區(qū)的每條底線形成約8度至約11度的角，且多于約10％的第二區(qū)的每條第二切線相對(duì)于第一區(qū)的每條底線形成大于約11度的角。
5.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，浮凸規(guī)則圖形為島形。
6.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，浮凸規(guī)則圖形形成在絕緣層下以面對(duì)第一區(qū)，且第二區(qū)鄰近第一區(qū)。
7.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，每個(gè)第一區(qū)具有低于每個(gè)第二區(qū)的凹槽形狀，且每個(gè)第二區(qū)具有高于每個(gè)第一區(qū)的突起形狀。
8.如權(quán)利要求7的液晶顯示器，其中，在第一區(qū)下方具有浮凸規(guī)則圖形的第一區(qū)的凹槽比在第一區(qū)下方?jīng)]有浮凸規(guī)則圖形的第一區(qū)的凹槽深。
9.如權(quán)利要求7的液晶顯示器，其中，至少一個(gè)凹槽通過位于第二區(qū)下方的浮凸規(guī)則圖形形成在第二區(qū)上。
10.如權(quán)利要求9的液晶顯示器，其中，第二區(qū)的至少一個(gè)凹槽高于第一區(qū)的凹槽。
11.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，浮凸規(guī)則圖形包括反射金屬層。
12.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，像素陣列包括具有柵極電極、柵極絕緣層、有源層、源極電極和漏極電極的薄膜晶體管。
13.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，浮凸規(guī)則圖形由與源極電極和漏極電極相同的層構(gòu)成。
14.一種液晶顯示器，包括其上形成有像素陣列的第一基板；與第一基板面對(duì)的第二基板；第一與第二基板之間的液晶層；第一基板上形成的絕緣層，在絕緣層表面上形成有多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，第一區(qū)的底線相對(duì)于第二區(qū)的切線成約5度至約15度的角；絕緣層上形成的透明電極；透明電極上形成的反射電極，反射電極具有一開口，經(jīng)由該開口露出部分透明電極；以及絕緣層下方形成的浮凸規(guī)則圖形，通過面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形非對(duì)稱地形成第二區(qū)的外形，以增加特定方向上的反射率。
15.一種制造液晶顯示器的方法，該方法包括在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成絕緣層；通過曝光和顯影絕緣層而在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，通過調(diào)節(jié)曝光量使每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；形成具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板面對(duì)的第二基板；以及在第一與第二基板之間形成液晶層。
16.如權(quán)利要求15的方法，其中，通過曝光時(shí)間和供給至曝光設(shè)備的功率水平中的至少一個(gè)來調(diào)節(jié)曝光量。
17.如權(quán)利要求15的方法，還包括通過在顯影絕緣層后緩慢升高溫度來固化絕緣層。
18.一種制造液晶顯示器的方法，該方法包括在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成絕緣層；通過對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，通過調(diào)整曝光量而使每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；形成具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板面對(duì)的第二基板；在第一與第二基板之間形成液晶層；以及通過在形成絕緣層之前形成面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形而在第二區(qū)的表面上形成非對(duì)稱外形，以增加特定方向上的反射率。
19.如權(quán)利要求18的方法，其中，浮凸規(guī)則圖形具有島形形狀。
20.如權(quán)利要求18的方法，其中，浮凸規(guī)則圖形形成在絕緣層下方，以面對(duì)第一區(qū)，且第二區(qū)鄰近第一區(qū)。
21.如權(quán)利要求18的方法，其中，在第一區(qū)下有浮凸規(guī)則圖形的第一區(qū)的凹槽比在第一區(qū)下沒有浮凸規(guī)則圖形的第一區(qū)的凹槽更深。
22.如權(quán)利要求18的方法，其中，通過設(shè)置在第二區(qū)下方的浮凸規(guī)則圖形，在第二區(qū)上形成至少一個(gè)凹槽。
23.如權(quán)利要求18的方法，其中，浮凸規(guī)則圖形包括反射金屬層。
24.如權(quán)利要求18的方法，其中，像素陣列包括具有柵極電極、柵極絕緣層、有源層、源極電極和漏極電極的薄膜晶體管。
25.如權(quán)利要求24的方法，其中，浮凸規(guī)則圖形由與源極電極和漏極電極中相同的層構(gòu)成。
26.一種制造液晶顯示器的方法，該方法包括在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成絕緣層；通過借助狹縫掩模對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，且每個(gè)第二區(qū)具有非對(duì)稱外形；形成具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板面對(duì)的第二基板；以及在第一與第二基板之間形成液晶層。
27.如權(quán)利要求26的方法，其中，第一區(qū)和第二區(qū)由以下方法形成在絕緣層上方設(shè)置狹縫掩模；以及通過第一區(qū)上的全曝光工藝，通過第二區(qū)的具有陡峭斜度的第一部分上的正常曝光工藝，并通過第二區(qū)的具有平緩斜度的第二部分上的狹縫曝光工藝，形成第一和第二區(qū)。
28.一種制造液晶顯示器的方法，該方法包括在第一基板上形成像素陣列；在第一基板上形成絕緣層；通過對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，通過調(diào)整曝光量而使每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；在絕緣層上形成透明電極；在透明電極上形成反射電極，反射電極具有開口，經(jīng)該開口露出部分透明電極；形成具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)的反射電極；形成與第一基板面對(duì)的第二基板；在第一與第二基板之間形成液晶層；以及通過在形成絕緣層之前形成面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形在第二區(qū)的表面上形成非對(duì)稱外形，以增加特定方向上的反射率。
29.一種電子顯示器，包括基板，其上形成有像素陣列；第一基板上和像素陣列上形成的絕緣層，在絕緣層表面上形成有多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；以及形成在絕緣層上與像素陣列連接的反射部件，反射部件有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)。
30.一種電子顯示器，包括基板，其上形成有多個(gè)像素陣列；第一基板和像素陣列上形成的絕緣層，絕緣層表面上形成有多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；形成在絕緣層上與像素陣列相連的反射部件，反射部件具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)；以及絕緣層下方形成的浮凸規(guī)則圖形，通過面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形非對(duì)稱地形成有第二區(qū)的外形，以增加特定方向上的反射率。
31.如權(quán)利要求30的電子顯示器，其中，浮凸規(guī)則圖形具有島形形狀。
32.如權(quán)利要求30的電子顯示器，其中，多于約10％的第二區(qū)的每條第一切線相對(duì)于第一區(qū)的每條底線形成約8度至約11度的角，且多于約10％的第二區(qū)的每條第二切線相對(duì)于第一區(qū)的每條底線形成大于約11度的角。
33.如權(quán)利要求30的電子顯示器，其中，浮凸規(guī)則圖形包括反射金屬層。
34.一種制造電子顯示器的方法，該方法包括在一基板上形成多個(gè)像素陣列；在該基板和像素陣列上形成絕緣層；通過對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層的表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，通過調(diào)整曝光量使每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；在絕緣層上形成反射部件以與像素陣列連接，該反射部件具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)。
35.如權(quán)利要求34的方法，其中，通過曝光時(shí)間和供給至曝光設(shè)備的功率中的至少一個(gè)來調(diào)節(jié)曝光量。
36.一種制造電子顯示器的方法，該方法包括在基板上形成多個(gè)像素陣列；在該基板和像素陣列上形成絕緣層；通過對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，通過調(diào)節(jié)曝光量使每個(gè)第一區(qū)的底線相對(duì)于每個(gè)第二區(qū)的切線形成約5度至約15度的角；在絕緣層上形成反射部件以與像素陣列連接，該反射部件具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)；以及通過在形成絕緣層之前形成面對(duì)第二區(qū)的浮凸規(guī)則圖形在第二區(qū)的表面上形成非對(duì)稱外形，以增加特定方向上的反射率。
37.如權(quán)利要求36的方法，其中，浮凸規(guī)則圖形具有島形形狀。
38.如權(quán)利要求36的方法，其中，浮凸規(guī)則圖形包括反射金屬層。
39.一種制造電子顯示器的方法，該方法包括在基板上形成多個(gè)像素陣列；在該基板和像素陣列上形成絕緣層；通過用狹縫掩模對(duì)絕緣層曝光和顯影，在絕緣層表面上形成多個(gè)第一區(qū)和多個(gè)第二區(qū)，使得每個(gè)第二區(qū)相對(duì)于每個(gè)第一區(qū)具有高度差，且每個(gè)第二區(qū)有非對(duì)稱外形；以及在絕緣層上形成反射部件以具有與絕緣層一致的表面結(jié)構(gòu)。
40.如權(quán)利要求39的方法，其中，第一區(qū)和第二區(qū)用以下方法形成在絕緣層上方設(shè)置狹縫掩模；以及通過第一區(qū)上的全曝光工藝，通過第二區(qū)的具有陡峭斜度的第一部分上的正常曝光工藝，并通過第二區(qū)的具有平緩斜度的第二部分上的狹縫曝光工藝，形成第一和第二區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)反射的液晶顯示器及其制造方法。在該顯示器中，第二基板面對(duì)其上形成有像素陣列的第一基板；第一與第二基板之間設(shè)置液晶層；第一基板上的絕緣層包括第一區(qū)和第二區(qū)，其中每個(gè)第一區(qū)與每個(gè)第二區(qū)的高度不同，第一區(qū)的底線與第二區(qū)的切線構(gòu)成約5度至約15度的角；通過調(diào)節(jié)加到有機(jī)絕緣層上的曝光量形成有均勻的和低臺(tái)階部分的浮凸圖形，使反射率達(dá)到最大，且浮凸圖形的斜度分布均勻；通過形成具有非對(duì)稱外形的浮凸圖形提高了特定方向上的反射率。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1438529SQ0214000
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2002年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月22日
發(fā)明者梁容豪, 尹柱善 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社