專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，特別是涉及反射-透射混合型液晶顯示裝置的一個改進。
背景技術：
液晶顯示裝置具有薄型和低功耗的優(yōu)點，所以被廣泛地用于膝上型個人計算機、汽車導航顯示單元、便攜式信息終端(PDAs個人數(shù)字助理)和蜂窩電話。這些液晶顯示裝置通常被分為透射型和反射型。在透射型液晶顯示裝置中，通過一塊液晶面板切換光的開/關狀態(tài)來執(zhí)行圖像顯示，其中光從一個被稱作“背面光源”的內(nèi)部光源中發(fā)射出來，并進入液晶面板，在反射型液晶顯示裝置中，通過一塊液晶面板切換諸如太陽光的外部光的開/關狀態(tài)來執(zhí)行圖像顯示，其中外部光被反射板等反射并進入液晶面板。
然而，透射型液晶顯示裝置存在這樣的問題，由于背面光源的功耗占顯示裝置總功耗的50％或更多，所以使用背面光源增加顯示裝置的總功耗，并且當周圍環(huán)境明亮時，利用這種光顯示的圖像暗，降低了圖像的清晰度。
由于反射型液晶顯示裝置沒有背面光源，所以克服了與功耗增加有關的問題；但是，這種顯示裝置存在如下問題，當周圍環(huán)境暗時，反射光的總量減少，顯著地降低了利用反射光顯示的圖像的清晰度。
為了解決透射型和反射型液晶顯示裝置都存在的問題，已經(jīng)提出了一種反射-透射混合型液晶顯示裝置，目的是用一塊液晶面板同時實現(xiàn)透射顯示模式和反射顯示模式。在這種反射-透射混合型液晶顯示裝置中，當周圍環(huán)境明亮時，通過使用被反射板等反射的外部光來執(zhí)行顯示(反射顯示)，當周圍環(huán)境暗時，通過使用從背面光源中發(fā)射出來的光來執(zhí)行顯示(透射顯示)。這種反射-透射混合型液晶顯示裝置已經(jīng)被公開在諸如日本專利No.2955277和日本專利特-開No.2001-166289的專利文獻中。
圖6是一個平面圖，顯示一個現(xiàn)有技術的反射-透射混合型液晶顯示裝置101的薄膜晶體管(以下稱作“TFT”)襯底102的平面結(jié)構(gòu)。參照該圖，在TFT襯底102上設置多個由TFTs(后面將敘述)控制的、排成矩陣形式的像素電極103，且用于給TFTs提供掃描信號的柵極線104和用于給TFTs提供顯示信號的數(shù)據(jù)線105以圍繞像素電極103的方式相互垂直地被設置在TFT襯底102上，從而形成像素區(qū)域。
將由金屬薄膜制成的輔助電容線(以下稱作“Cs線”)106以平行于柵極線104的方式設置在TFT襯底102上。Cs線106在連接電極之間形成一個輔助電容C，且Cs線106與彩色濾光片襯底上的一個反電極連接，這將在以后描述。
在每個像素電極103內(nèi)設置一個用于反射顯示的反射顯示區(qū)域A和一個用于透射顯示的透射顯示區(qū)域B。
圖7顯示沿圖6的液晶顯示裝置101中的線F-F′的橫截面結(jié)構(gòu)，該液晶顯示裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)，即將上述TFT襯底102和一個彩色濾光片襯底107以面對面的方式設置，在它們中間夾有一個液晶層108。
彩色濾光片襯底107具有這樣的結(jié)構(gòu)，即彩色濾光片110和由ITO(銦錫氧化物)等制成的反電極111被順序設置在朝向TFT襯底102的、由玻璃等制成的透明絕緣襯底109的表面上。彩色濾光片110是一個用顏料或染料涂成各自顏色的樹脂層部分，其典型地由R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的彩色濾光器層組合而成。
將一個四分之一波長(λ/4)層112和一個起偏振片113設置在與彩色濾光片110和反電極111所在平面相對的、彩色濾光片襯底107的表面上。
在TFT襯底102的反射顯示區(qū)域A內(nèi)，在一由諸如玻璃的透明材料制成的透明絕緣襯底114上形成TFTs 115、一散射層116、一平面化層117和一反射電極119。作為開關元件的TFTs 115給像素電極103提供顯示信號。散射層116通過一多層絕緣薄膜(以后將詳細描述)形成于TFTs 115上。平面化層117形成于散射層116上。反射電極119通過一ITO薄膜118a形成于平面化層117上。
圖7所示的TFT 115是一種所謂的底部柵極結(jié)構(gòu)，包括一柵極電極120、一柵極絕緣薄膜121和一半導體薄膜122。柵極電極120形成于透明絕緣襯底114上。柵極絕緣薄膜121由一堆疊在柵極電極120的上表面的多層薄膜組成，該多層薄膜包括一氮化硅薄膜121a和一二氧化硅薄膜121b。半導體薄膜122形成于柵極絕緣薄膜121上，其中將柵極電極120兩側(cè)的、半導體薄膜122的區(qū)域作為N+擴散區(qū)域。柵極電極120由柵極線104的擴展部分形成，且通過濺射等工藝用諸如鉬(Mo)或鉭(Ta)的金屬或它們的合金制成柵極電極120。
在第一層間絕緣薄膜123和第二層間絕緣薄膜124中，在與半導體薄膜122的一個N+擴散區(qū)域相對應的位置處形成一接觸孔。通過該接觸孔連接一源極電極125和半導體薄膜122的一個N+擴散區(qū)域。將數(shù)據(jù)線105與源極電極125連接。通過數(shù)據(jù)線105將一數(shù)據(jù)信號輸入到源極電極125。在第一層間絕緣薄膜123和第二層間絕緣薄膜124中，在與半導體薄膜122的另一N+擴散區(qū)域相對應的位置處形成另一接觸孔。通過該接觸孔連接一漏極電極126和半導體薄膜122的另一N+擴散區(qū)域。將漏極電極126和一連接電極127連接，并且通過一連接部分128將漏極電極126和像素電極103電連接。通過柵極絕緣薄膜121，連接電極127構(gòu)成了Cs線106之間的輔助電容C。半導體薄膜122由低溫多晶硅形成，例如經(jīng)過CVD(化學氣相沉積)工藝形成。在通過柵極絕緣薄膜121與柵極電極120對準的位置處形成半導體薄膜122。
經(jīng)過第一層間絕緣薄膜123和第二層間絕緣薄膜124，將一擋塊129直接設置在半導體薄膜122的上方。擋塊129用于保護形成于與柵極電極120對準的位置處的半導體薄膜122。
在TFT襯底102的透射顯示區(qū)域B內(nèi)，去除形成于反射顯示區(qū)域A的大致整個表面上的各種絕緣薄膜，即，柵極絕緣薄膜121、第一層間絕緣薄膜123、第二層間絕緣薄膜124、散射層116和平面化層117，并將一透明電極118直接形成于透明絕緣襯底114上。形成于反射顯示區(qū)域A內(nèi)的反射電極119也沒有被形成在透射顯示區(qū)域B內(nèi)。
與彩色濾光片襯底107相同，在與設置TFTs 115等的一側(cè)相對一例的、TFT襯底102的表面上，即，提供了一作為內(nèi)部光源(未顯示)的背面光源的一側(cè)的、TFT襯底102的表面上，順序沉積一λ/4層130和一起偏振片131。
在具有上述結(jié)構(gòu)的、現(xiàn)有技術的反射-透射混合型液晶顯示裝置101中，因為反射顯示區(qū)域A內(nèi)的液晶層108的厚度不同于透射顯示區(qū)域B內(nèi)的液晶層108的厚度，所以在反射顯示模式或透射顯示模式下能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的圖像顯示。
通常將在TFT襯底102上的、每個像素區(qū)域內(nèi)的反射顯示區(qū)域A和透射顯示區(qū)域B之間的高度差設為2μm。如圖7所示，這樣的高度差部分有一個明顯的鈄度，這將會導致在反射顯示區(qū)域A和透射顯示區(qū)域B之間的邊界區(qū)域(相當于高度差部分)易于出現(xiàn)液晶疇，并且由于在高度差部分的間隙(液晶層的厚度)既不滿足反射顯示所需的間隙，也不滿足透射顯示所需的間隙，該高度差部分既沒有對反射顯示也沒有對透射顯示作出貢獻，因此在高度差部分可能發(fā)生光線泄漏。此后將這個沒有對反射顯示也沒有對透射顯示作出貢獻的區(qū)域稱作“無效區(qū)域”。通常需要將降低了顯示質(zhì)量的無效區(qū)域用屏蔽膜等屏蔽起來。
順便指出，近年來，為了實現(xiàn)更高精確的圖像顯示，提供了一種液晶顯示裝置，如圖8所示，該裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)，即將用于透射顯示的透射顯示區(qū)域B加寬。
由于加寬了透射顯示區(qū)域B，在數(shù)據(jù)線105和柵極線104包圍的每個像素區(qū)域內(nèi)，在平行于柵極線的方向上，位于透射區(qū)域B兩側(cè)的反射顯示區(qū)域A的部分相對變窄。結(jié)果，在平行于柵極線的方向上(圖中的水平方向)，透射顯示區(qū)域B更接近數(shù)據(jù)線105，如圖8所示。
如圖6所示，當透射顯示區(qū)域B與數(shù)據(jù)線105被隔開時，在每一平行于數(shù)據(jù)線的方向上(圖6中的垂直方向)和平行于柵極線的方向上(圖6中的水平方向)，反射顯示區(qū)域A和透射顯示區(qū)域B之間的高度差等于柵極絕緣薄膜121、第一層間絕緣薄膜123、第二層間絕緣薄膜124、散射層116、平面化層117和反射電極119的總厚度，如圖7所示。另一方面，如圖8所示，當透射顯示區(qū)域B更接近數(shù)據(jù)線105時，在平行于數(shù)據(jù)線的方向上(垂直方向)，反射顯示區(qū)域A和透射顯示區(qū)域B之間的高度差與前述相同；但是，在平行于柵極線的方向上(水平方向)，由于在透射顯示區(qū)域B和數(shù)據(jù)線105之間的反射顯示區(qū)域A的部分非常狹窄，反射顯示區(qū)域A和透射顯示區(qū)域B之間的高度差實際上變成了數(shù)據(jù)線區(qū)域和透射顯示區(qū)域B之間的高度差。順便指出，數(shù)據(jù)線區(qū)域的厚度是數(shù)據(jù)線105的厚度加上上述的總厚度得到的數(shù)值。因此，在平行于柵極線的方向上(水平方向)，數(shù)據(jù)線區(qū)域和透射顯示區(qū)域B之間的高度差變大了，導致在這樣的高度差下不能獲得透射顯示所需的間隙(液晶層厚度)。
因此，在鄰近數(shù)據(jù)線105的、透射顯示區(qū)域B的部分中，無效區(qū)域變大，從而有效區(qū)域相對變小，這將出現(xiàn)一個問題，雖然加寬了透射顯示區(qū)域B，也不能獲得在透射模式下期望的亮度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種反射-透射混合型液晶顯示裝置，該裝置在即使擴大透射顯示區(qū)域以提高透射顯示亮度的情況下，能夠抑制鄰近數(shù)據(jù)線的、透射顯示區(qū)域的部分的附近的無效區(qū)域的擴大，從而獲得滿意的顯示質(zhì)量。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種液晶顯示裝置，該裝置包括一對襯底和夾在它們中間的一液晶層。該顯示裝置包括一使用透射光執(zhí)行圖像顯示的透射顯示區(qū)域，和一使用反射光執(zhí)行圖像顯示的反射顯示區(qū)域。在這種顯示裝置中設置有數(shù)據(jù)線，用于給一驅(qū)動液晶層的驅(qū)動元件提供信號，并且將鄰近透射顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)線部分形成在一平面上，該平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)線部分所在的平面。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，由于鄰近透射顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)線部分所在的平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)線部分所在的平面，所以與現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置相比，有可能減小透射顯示區(qū)域和相鄰數(shù)據(jù)線區(qū)域之間的高度差，在現(xiàn)有技術中，鄰近透射顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)線部分和鄰近反射顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)線部分形成于同一平面上。
因此，即使將透射顯示區(qū)域擴大到使數(shù)據(jù)線與透射顯示區(qū)域之間的、反射顯示區(qū)域部分消失的程度，也能夠防止數(shù)據(jù)線附近的、透射顯示區(qū)域部分內(nèi)的無效區(qū)域的擴大。
參照附圖，通過下面的詳細描述，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點將更加清楚，其中圖1是本發(fā)明的反射-透射混合型液晶顯示裝置的TFT襯底的平面圖；圖2是沿圖1中線C-C′的截面圖，顯示該液晶顯示裝置的基本部分；圖3是沿圖1中線D-D′的截面圖，顯示該液晶顯示裝置的基本部分；圖4是沿圖1中線E-E′的截面圖，顯示該液晶顯示裝置的基本部分；圖5是沿圖1中線E-E′的截面圖，顯示該液晶顯示裝置的另一基本部分；圖6是現(xiàn)有技術中的反射-透射混合型液晶顯示裝置的TFT襯底的平面圖；
圖7是沿圖6中線F-F′的截面圖，顯示現(xiàn)有技術中的液晶顯示裝置的基本部分；圖8是現(xiàn)有技術的反射-透射混合型液晶顯示裝置的TFT襯底的平面圖，其中加寬了透射顯示區(qū)域B。
具體實施例方式
下面，參考附圖所示的優(yōu)選實施例對本發(fā)明的液晶顯示裝置進行詳細說明。
本發(fā)明的液晶顯示裝置是一種稱作反射-透射混合型液晶顯示裝置，在一塊顯示面板上實現(xiàn)反射顯示模式和透射顯示模式，該裝置的結(jié)構(gòu)是，一液晶層被夾在一對襯底之間，即被夾在一提供TFTs等的TFT襯底和一提供彩色濾光片等的彩色濾光片襯底之間。
圖1是一個平面圖，顯示本發(fā)明的反射-透射混合型液晶顯示裝置1的TFT襯底2的平面結(jié)構(gòu)。參考該圖，在TFT襯底2上設置多個由TFTs(后面將敘述)控制的、排列成矩陣形式的像素電極3，并圍繞像素電極3設置用于給TFTs提供掃描信號的柵極線4和用于給TFTs提供顯示信號的數(shù)據(jù)線5，柵極線4和數(shù)據(jù)線5相互垂直，從而形成像素區(qū)域。
將由金屬薄膜制成的Cs線6也設置在TFT襯底102上，Cs線6平行于柵極線4。Cs線6形成了一連接電極之間的一輔助電容C，并且Cs線6與彩色濾光片襯底上的一反電極連接，這將在以后描述。
在每個像素電極3內(nèi)設置有一用于反射顯示的反射顯示區(qū)域A和一用于透射顯示的透射顯示區(qū)域B。
圖2是沿圖1中線C-C′的截面圖，線C-C′平行于數(shù)據(jù)線5延伸并穿過透射顯示區(qū)域B的大致中心部分。
將參考圖2描述沿圖1的本發(fā)明液晶顯示裝置中的線C-C′的橫截面結(jié)構(gòu)。
液晶顯示裝置1具有這樣的結(jié)構(gòu)，即將上述TFT襯底2和彩色濾光片襯底7以面對面的方式設置，一塊液晶8被夾在它們中間。
彩色濾光片襯底7具有這樣的結(jié)構(gòu)，即將一彩色濾光片10和一由ITO(銦錫氧化物)等制成的反電極11順序設置在朝向TFT襯底2的、由玻璃等制成的透明絕緣襯底9的表面上。彩色濾光片10是一用顏料或染料涂成各種顏色的樹脂層部分，其典型地由R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的彩色濾光器層組合而成。
將一λ/4層12和一起偏振片13設置在與彩色濾光片10和反電極11所在表面相對的、彩色濾光片襯底7的表面上。
在TFT襯底2的反射顯示區(qū)域A內(nèi)，在朝向彩色濾光片襯底2的、由諸如玻璃的透明材料制成的透明絕緣襯底14的表面上，形成TFTs 15、一散射層16、一平面化層17和一反射電極19。作為開關元件的TFTs給像素電極3提供顯示信號。通過一多層絕緣薄膜(以后將詳細描述)，將散射層16形成在TFTs 15上。將平面化層17形成在散射層16上。通過一ITO薄膜18a，將反射電極19形成在平面化層17上。散射層16和平面化層17組成一不規(guī)則形成層部分，用于改變反射顯示區(qū)域A和透射顯示區(qū)域B之間的TFT襯底2的厚度。反射電極19由諸如銠、鈦、鉻、銀、鋁的金屬或鎳鉻合金制成。在這些金屬材料中，銀是優(yōu)選的，因為在反射顯示中這種金屬能增加反射率。
圖2所示的TFTs 15是一種所謂的底部柵極結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一柵極電極20、一柵極絕緣薄膜21和一半導體薄膜22。柵極電極20形成于透明絕緣襯底14上。柵極絕緣薄膜21由一堆疊在柵極電極20的上表面的多層薄膜組成，該多層薄膜包括一氮化硅薄膜21a和一二氧化硅薄膜21b。半導體薄膜22形成于柵極絕緣薄膜21上，其中柵極電極20兩側(cè)的、半導體薄膜22的區(qū)域被作為N+擴散區(qū)域。柵極電極20由柵極線4的擴展部分形成，且通過濺射等工藝用諸如鉬或鉭的金屬或它們的合金制成柵極電極20。
在第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24中，在與半導體薄膜22的一個N+擴散區(qū)域相對應的位置處形成一接觸孔。通過該接觸孔連接一源極電極25和半導體薄膜22的一個N+擴散區(qū)域。數(shù)據(jù)線5連接于源極電極25。通過數(shù)據(jù)線5將數(shù)據(jù)信號輸入到源極電極25。在第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24中，在與半導體薄膜22的另一N+擴散區(qū)域相對應的位置處形成一接觸孔。通過該接觸孔連接一漏極電極26和半導體薄膜22的另一N+擴散區(qū)域。漏極電極26連接于一連接電極27，并且通過一連接部分28將漏極電極26和像素電極3電連接。通過柵極絕緣薄膜21，連接電極27構(gòu)成了Cs線6之間的輔助電容C。半導體薄膜22由低溫多晶硅制成，例如經(jīng)過CVD工藝形成。在通過柵極絕緣薄膜21與柵極電極20對準的位置處形成半導體薄膜22。
經(jīng)過第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24，將一擋塊29直接設置在半導體薄膜22的上方。擋塊29用于保護形成于與柵極電極20對準的位置處的半導體薄膜22。
另一方面，在TFT襯底2的透射顯示區(qū)域B內(nèi)，去除形成于反射顯示區(qū)域A的大致整個表面上的各種絕緣薄膜，即，柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23、第二層間絕緣薄膜24、散射層16和平面化層17。將一由ITO等制成的透明電極18直接形成于透明絕緣襯底14上。形成于反射顯示區(qū)域A內(nèi)的反射電極19也沒有被形成在透射顯示區(qū)域B內(nèi)。
與彩色濾光片襯底7相同，在與設置TFTs 15等的一側(cè)相對一側(cè)的、TFT襯底2的表面上，即，提供了一作為內(nèi)部光源的背面光源(未顯示)的一側(cè)的、TFT襯底2的表面上，設置一λ/4層30和一起偏振片31。
夾在TFT襯底2和彩色濾光片襯底7之間的液晶層8是一客-主(guest-host)液晶層。客主液晶層主要由具有負介電各向異性的向列液晶分子組成，以特定的比率向客主液晶中加入二向色的顏料。通過一對準薄膜(未顯示)使液晶層8垂直排列。在這個液晶層8中，當被施加電壓時，液晶分子相對于襯底垂直排列，當未被施加電壓時，液晶分子相對于襯底水平排列。應當注意的是，液晶層8的結(jié)構(gòu)不限于上述描述。例如，液晶層8可以由下述的液晶分子組成，當被施加電壓時，液晶分子相對于襯底水平排列，當未被施加電壓時，液晶分子相對于襯底垂直排列。
圖3是沿圖1中線D-D′的截面圖，其中的線D-D′平行于數(shù)據(jù)線5延伸并經(jīng)過數(shù)據(jù)線5的大致中心部分。
將參考圖3描述沿圖1的本發(fā)明液晶顯示裝置中的線D-D′的橫截面結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，在鄰近反射顯示區(qū)域A的數(shù)據(jù)線區(qū)域的部分內(nèi)，將Cs線6、柵極絕緣薄膜21、半導體薄膜22、擋塊29、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24順序堆疊在透明絕緣襯底14上。應當注意的是，柵極絕緣薄膜21由包括一氮化硅薄膜21a和一二氧化硅薄膜21b的多層薄膜組成，并被形成為覆蓋Cs線。數(shù)據(jù)線5形成于這些層間絕緣薄膜23和24上。將平面化層17和反射電極19順序堆疊在數(shù)據(jù)線5上。在對應于Cs線6的位置處的數(shù)據(jù)線5上形成連接電極27，用于連接漏極電極26和像素電極3。在數(shù)據(jù)線5上也形成一連接電極32，用于連接數(shù)據(jù)線5和源極電極25。
另一方面，在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線區(qū)域的部分內(nèi)，去除柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24，將數(shù)據(jù)線5直接形成在透明絕緣襯底14上。在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線區(qū)域的部分內(nèi)，在數(shù)據(jù)線5上順序堆疊從鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線區(qū)域的部分延伸的平面化層17和透明電極18。
通過這種方法，鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面。因此，鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分的高度低于鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線5的部分的高度，它們的高度差等于柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24的總厚度。因此，即使在將透射顯示區(qū)域B做成特別靠近于數(shù)據(jù)線5以加寬透射顯示區(qū)域B的結(jié)構(gòu)中，與現(xiàn)有技術的反射-透射混合型液晶顯示裝置相比，有可能降低透射顯示區(qū)域B與相鄰數(shù)據(jù)線區(qū)域之間的高度差。這使得抑制無效區(qū)域的擴大成為可能，該無效區(qū)域不能滿足在鄰近數(shù)據(jù)線5的、透射顯示區(qū)域B的部分中的透射顯示所需的間隙(液晶層的厚度)。因此，本發(fā)明的液晶顯示裝置1有利于在加寬透射顯示區(qū)域B的同時，將無效區(qū)域的擴大減少到最小，與現(xiàn)有技術的反射-透射混合型液晶顯示裝置相比，從而增加了透射顯示模式下的顯示光的亮度。
本發(fā)明具有如上所述的、增加透射顯示模式下的顯示光的亮度的特點，本發(fā)明可被具體應用于強調(diào)透射顯示的類型的反射-透射混合型液晶顯示裝置中，更具體地，是一種指定顯示面板對光的反射率在1％或更大和10％或更小的范圍內(nèi)以及顯示面板對光的透射率在5％或更大和10％或更小的范圍內(nèi)的類型。在這種情況下，有可能達到本發(fā)明的最好效果。在上述的指定光反射率和光透射率的反射-透射混合型液晶顯示裝置中，能夠在反射顯示模式下保持顯示光的亮度在一必須的最小水平，且能夠在透射顯示模式下將顯示光的亮度保持在與透射型液晶顯示裝置中的顯示光的亮度相同的水平，因此，提高了清晰度和色彩重復性。
優(yōu)選地，將鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分形成在透明絕緣襯底14上，即，與透射顯示區(qū)域B內(nèi)的透明電極18在同一平面上。利用這樣的結(jié)構(gòu)，可最小化透射顯示區(qū)域B和相鄰數(shù)據(jù)線區(qū)域之間的高度差，并可使生產(chǎn)工藝易于實現(xiàn)。
在圖3所示的實例中，通過從鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分內(nèi)的透明絕緣襯底14上去除柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24，使鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面。然而，本發(fā)明不限于此。例如，通過從鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分內(nèi)去除柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24的至少其中之一，可使鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面。替代地，改變鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分內(nèi)的柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24的至少其中之一的厚度，使該厚度不同于鄰近反射顯示區(qū)域A的部分內(nèi)的柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24的至少其中之一的厚度，可使鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線5的部分所在的平面。
順便說一下，需要在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分上覆蓋一絕緣層，用于阻止該部分與透明電極18的電接觸。覆蓋在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分上的絕緣層可以被制成平緩的形狀，更具體地，可被制成普通的錐形。這對于抑制液晶域、反相傾斜等的出現(xiàn)是有效的，并因此防止了諸如漏光的麻煩。從這個觀點出發(fā)，覆蓋數(shù)據(jù)線5的該絕緣層優(yōu)選地以80°或更小的上升角傾斜，更優(yōu)選的是45°或更小。
用于制作覆蓋鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分的絕緣層的材料沒有被具體地限制，但可以是由于光或熱而表現(xiàn)出流動性的有機或無機材料，例如丙烯酸基材料、聚烯烴基材料、或苯乙烯基材料。通過由上述材料形成絕緣層，然后使材料回流，可以獲得具有上述平緩形狀即普通錐形的絕緣層。替代地，即使在使用由于熱或光不能表現(xiàn)出流動性的材料的情況下，通過濕法刻蝕工藝或干法背面刻蝕工藝，也可獲得具有上述平緩形狀即普通錐形的絕緣層。而且，使用光感有機材料形成覆蓋數(shù)據(jù)線5的絕緣層，通過光刻在期望的位置處可高精度地構(gòu)圖該絕緣層。
通過擴展至少部分形成于反射顯示區(qū)域A內(nèi)的不規(guī)則形成層，可形成覆蓋數(shù)據(jù)線5的絕緣層。例如，當不規(guī)則形成層部分由光感有機材料制成時，通過調(diào)整光刻時的曝光量，可以改變在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分上覆蓋的不規(guī)則形成層部分的厚度，使該厚度不同于在鄰近反射顯示區(qū)域A的、數(shù)據(jù)線5的部分上覆蓋的不規(guī)則形成層部分的厚度。通過這種方法，由于可以任意設置數(shù)據(jù)線5上的絕緣層的厚度，就有可能在電極之間獲得一個必須的、足夠大的電容，以實現(xiàn)期望的平緩形狀。
如果不規(guī)則形成層部分僅由平面化層構(gòu)成，在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的部分上覆蓋的絕緣層可以僅由平面化層17構(gòu)成，如圖4所示；如果不規(guī)則形成層部分由散射層16和平面化層17構(gòu)成，該絕緣層也可由散射層16和平面化層17構(gòu)成；或如果不規(guī)則形成層部分僅由散射層16構(gòu)成，該絕緣層可僅由散射層16構(gòu)成。替代地，如果不規(guī)則形成層部分由散射層16、平面化層17和一附加層組成，則在鄰近透射顯示區(qū)域的、數(shù)據(jù)線5的部分上覆蓋的絕緣層可以由散射層16、平面化層17和附加層組成。
下面將敘述一種具有圖1、2和3所示結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的制造方法。
在透明絕緣襯底14上順序沉積一柵極電極20、一由一氮化硅薄膜21a和一二氧化硅薄膜21b組成的柵極絕緣薄膜21、和一半導體薄膜22并構(gòu)圖。在柵極電極20兩側(cè)的、半導體薄膜22的區(qū)域內(nèi)摻入一雜質(zhì)，以形成N+擴散區(qū)域。將一擋塊29形成在半導體薄膜22上，且將一第一層間絕緣薄膜23和一第二層間絕緣薄膜24形成為覆蓋半導體薄膜22和擋塊29的方式。
通過在第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24上，在相應于半導體薄膜22的N+擴散區(qū)域?qū)Φ奈恢锰庨_孔，例如使用刻蝕的方法，從而形成接觸孔。優(yōu)選地，在形成該接觸孔的同時刻蝕去除第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24的一部分，該部分將出現(xiàn)在鄰近透射顯示區(qū)域B的、數(shù)據(jù)線5的(此后形成)部分的下面。
形成一源極電極25和一漏極電極26，這兩電極通過上一步驟中打開的接觸孔與半導體薄膜22連接并被構(gòu)圖成特定的形狀。
形成一具有產(chǎn)生漫反射功能的散射層16，將其構(gòu)圖成特定的形狀。在散射層16上形成一平面化層17，并將其構(gòu)圖成特定的形狀。當構(gòu)圖平面化層17時，去除透射顯示區(qū)域B內(nèi)的柵極絕緣薄膜21、第一層間絕緣薄膜23和第二層間絕緣薄膜24的部分，從而露出透明絕緣襯底14。
通過濺射形成一由ITO材料制成的透明電極18。在透明電極18上與反射顯示區(qū)域A對應的區(qū)域內(nèi)形成一反射電極19。于是，得到一TFT襯底2，其包括提供TFTs 15等的透明絕緣襯底14。
根據(jù)一種現(xiàn)有的方法，將一彩色濾光片10和一反電極11形成在一透明絕緣襯底9上，從而得到一彩色濾光片襯底7。
在提供TFTs 15的、TFT襯底2的主平面和提供彩色濾光片的、彩色濾光片襯底7的主平面上各自形成一對準薄膜。當對準薄膜指向內(nèi)側(cè)時，將TFT襯底2和彩色濾光片襯底7相互粘接，并且在TFT襯底2和彩色濾光片襯底7之間的間隙填充液晶，從而形成了液晶層8。將一λ/4層30和一起偏振片31粘接在TFT襯底2的外側(cè)，并將一λ/4層12和一起偏振片13粘接在彩色濾光片襯底7的外側(cè)。于是，完成具有與圖2所示結(jié)構(gòu)相同的反射-透射混合型液晶顯示裝置1的制作。
雖然在上述實施例中采用包括稱作底部柵極結(jié)構(gòu)的TFTs的液晶顯示裝置，但本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可被應用于包括頂部柵極結(jié)構(gòu)的TFTs的液晶顯示裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種反射-透射混合型液晶顯示裝置，該裝置在即使加寬了透射顯示區(qū)域的情況下，能夠確保在抑制鄰近數(shù)據(jù)線的、透射顯示區(qū)域的部分內(nèi)的無效區(qū)域擴大的同時，具有一足夠的透射顯示區(qū)域，因此實現(xiàn)了透射顯示模式下的顯示光的高亮度。
使用具體的條件對本發(fā)明的實施例進行了描述，這樣的描述僅是為了說明目的，在不脫離權(quán)力要求的精神或范圍的條件下，對本發(fā)明作出各種變化和改變是可以理解的。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，該裝置具有一對襯底和夾在它們之間的一液晶層，包括一使用透射光執(zhí)行圖像顯示的透射顯示區(qū)域，和一使用反射光執(zhí)行圖像顯示的反射顯示區(qū)域；其中設置一數(shù)據(jù)線，用于給一驅(qū)動所述液晶層的驅(qū)動元件提供信號；和鄰近所述透射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的部分所在的平面不同于鄰近所述反射顯示區(qū)域的、數(shù)據(jù)線的部分所在的平面。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述的不同平面按以下方式形成，在鄰近所述透射顯示區(qū)域的和所述反射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的所述部分的其中之一的下面設置至少一層，該至少一層沒有被設置在鄰近所述透射顯示區(qū)域的和所述反射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的另一所述部分的下面。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述的不同平面按以下方式形成，設置在鄰近所述透射顯示區(qū)域的和所述反射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的所述部分的其中之一的上面的至少一層的厚度，使該厚度不同于在鄰近所述透射顯示區(qū)域的和所述反射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的另一部分上面的所述至少一層的厚度。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中鄰近所述透射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的所述部分所在的平面與所述透射顯示區(qū)域內(nèi)的透明電極所在的平面是同一平面。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中將鄰近所述反射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的所述部分形成在一層間絕緣薄膜上，并且將鄰近所述透射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的所述部分形成在一襯底上。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中在鄰近所述透射顯示區(qū)域的、所述數(shù)據(jù)線的所述部分上覆蓋一絕緣層。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中所述絕緣層的一邊緣部分以80°或更小的上升角傾斜。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中所述絕緣層由一感光有機材料制成。
9.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中所述絕緣層由于熱和光表現(xiàn)出流動性。
10.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中所述絕緣層是形成于所述反射顯示區(qū)域內(nèi)的不規(guī)則形成層的至少一部分。
11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其中通過使形成于所述反射顯示區(qū)域內(nèi)的所述不規(guī)則形成層部分變薄，從而形成所述絕緣層。
12.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其中形成于所述反射顯示區(qū)域內(nèi)的所述不規(guī)則形成層部分由兩層或更多層組成，且所述絕緣層是所述兩層或更多層的其中之一。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其中形成于所述反射顯示區(qū)域內(nèi)的所述不規(guī)則形成層部分由一具有不規(guī)則性的散射層和一用于平面化所述散射層的不規(guī)則性的平面化層組成，且所述絕緣層由所述平面化層構(gòu)成。
全文摘要
一種液晶顯示裝置，其具有一對襯底和夾在它們之間的一液晶層，該裝置包括一使用透射光執(zhí)行圖像顯示的透射顯示區(qū)域，和一使用反射光執(zhí)行圖像顯示的反射顯示區(qū)域。在該顯示裝置中設置一數(shù)據(jù)線，用于給一驅(qū)動所述液晶層的驅(qū)動元件提供一個信號，其特征在于，鄰近透射顯示區(qū)域的、數(shù)據(jù)線的部分所在的平面不同于鄰近反射顯示區(qū)域的、數(shù)據(jù)線的部分所在的平面。這種顯示裝置的優(yōu)點是，即使在為了提高透射顯示的亮度而擴大透射顯示區(qū)域的情況下，可抑制鄰近數(shù)據(jù)線的、透射顯示區(qū)域的部分的附近的無效區(qū)域的擴大，從而獲得期望的顯示質(zhì)量。
文檔編號G02F1/1335GK1482500SQ0314383
公開日2004年3月17日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月16日
發(fā)明者田中勉, 豬野益充, 山口英將, 福永容子, 中村真治, 充, 子, 將, 治 申請人:索尼公司