專(zhuān)利名稱(chēng)：半透型液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半透型液晶顯示裝置及其制造方法，特別是具有多個(gè)象素區(qū)的半透型液晶顯示裝置以及制造方法，所述每個(gè)象素區(qū)具有透射區(qū)和反射區(qū)。
本申請(qǐng)要求于2002年7月10日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2002-201776之優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)?jiān)诖艘胱鳛閰⒖肌?br> 背景技術(shù)：
由于液晶顯示裝置的緊湊、纖薄和低功耗特性，它在諸如OA(辦公自動(dòng)化)設(shè)備、便攜式蜂窩電話之類(lèi)廣泛的應(yīng)用中得以商品化。眾所周知存在著兩種驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置的方法，它包括有源矩陣方法和無(wú)源矩陣方法，其中能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)顯示的有源矩陣方法尤其得到了廣泛的使用。此外，這種可以由有源矩陣方法驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置進(jìn)一步可以分成兩種液晶顯示裝置，一種是透射型液晶顯示裝置，而另一種是反射型液晶顯示裝置，并且這兩種液晶顯示裝置都按照這樣的原理來(lái)工作，即構(gòu)成液晶顯示裝置的主要組成部分的液晶顯示板用作電子快門(mén)，以便使來(lái)自外部的光通過(guò)或者將其遮斷，因此，這兩種顯示裝置都具有自發(fā)光的功能，與CRT(陰極射線管)顯示裝置和EL(電致發(fā)光)顯示裝置的情況不同。因此，哪種類(lèi)型的液晶顯示裝置都需要光源，以便顯示圖像。例如，透射型液晶顯示裝置被構(gòu)造成具有由液晶顯示板后部(即，與圖象顯示表面相反的表面)的背光源組成的光源，并且液晶顯示板在使來(lái)自背光源的光被透射或者將其遮斷之間進(jìn)行切換，以便控制顯示。
在如上所述的這種透射型液晶顯示裝置中，通過(guò)始終接收來(lái)自背光源的光可以獲得較亮的圖像，而與該透射型液晶顯示裝置使用的環(huán)境的亮度無(wú)關(guān)，但是，它的背光源的功耗通常很大，背光源消耗了該透射型液晶顯示板的一半能量，這樣造成其功耗增加。尤其是，在由電池來(lái)驅(qū)動(dòng)透射型液晶顯示裝置的情況下，液晶顯示板可以使用的時(shí)間較短，并且，如果采用大尺寸的電池來(lái)延長(zhǎng)液晶顯示板使用的時(shí)間，則這個(gè)液晶顯示裝置的重量變大，導(dǎo)致無(wú)法使裝置緊湊而輕便。
為了解決因透射型液晶顯示裝置中的背光源造成的功耗問(wèn)題，提出了一種反射型液晶顯示裝置，它被構(gòu)造成不使用光源，而是將圍繞該液晶顯示板的光(環(huán)境光)用作為光源。反射型液晶顯示裝置被構(gòu)造成反射板位于液晶顯示板之中，并且以這樣的方式來(lái)控制圖像的顯示，即在使已經(jīng)進(jìn)入液晶顯示板內(nèi)部并且被反射板反射的環(huán)境光被透射或者將其遮斷之間進(jìn)行切換。
在反射型液晶顯示裝置中，與在透射型液晶顯示裝置不同，由于不需要來(lái)自背光源的光，所以有可能減小功耗，使其尺寸小而且重量輕。然而，這種反射型液晶顯示裝置具有這樣一個(gè)問(wèn)題，如果環(huán)境變暗，環(huán)境光就不足以用作為光源，并且因此可見(jiàn)度明顯降低。
因此，透射型液晶顯示裝置和反射型液晶顯示裝置各有優(yōu)缺點(diǎn)。為了獲得穩(wěn)定的顯示，盡管來(lái)自背光源的光是有效的，如果僅僅把背光源用作光源，則功耗的增加是不可避免的。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出了傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置，這種半透型顯示裝置被構(gòu)造成在液晶顯示板的象素區(qū)中既具有透射區(qū)又具有反射區(qū)，以便降低背光源的功耗和提高即使在較暗的環(huán)境光的情況下的可見(jiàn)度，以及使得可以由一塊液晶顯示板實(shí)現(xiàn)像透射型液晶顯示裝置和反射型液晶顯示裝置那樣的操作。
由于上述的這種半透型液晶顯示裝置在液晶顯示板的象素區(qū)中既具有透射區(qū)又具有反射區(qū)，所以，即使在環(huán)境光較暗，通過(guò)打開(kāi)背光源和使用上述的透射區(qū)，也能夠像透射型液晶顯示裝置一樣操作半透型液晶顯示裝置，也能夠充分利用透射型液晶顯示裝置提供的高可見(jiàn)度的特點(diǎn)。另一方面，當(dāng)環(huán)境光很亮?xí)r，通過(guò)關(guān)閉背光源和使用上述的反射區(qū)，就可以像反射型液晶顯示裝置一樣操作該半透型液晶顯示裝置，以及充分利用反射型液晶顯示裝置提供的低功耗的特點(diǎn)。
在常規(guī)的半透型液晶顯示裝置中，來(lái)自背光源的光通過(guò)透射區(qū)中的液晶層，使得傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置像透射型液晶顯示裝置一樣工作，另一方面，作為環(huán)境光的入射光傳播并通過(guò)反射型液晶顯示裝置中的液晶層返回，使得傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置像反射型液晶顯示裝置一樣工作，因此，在來(lái)自背光源的入射光和液晶層中作為環(huán)境光的光之間在光程方面出現(xiàn)差異。因而，在傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置中，如上所述，除非按照液晶層的扭曲角度把作為液晶層的層厚度的反射區(qū)的間隙(反射間隙)的尺寸和作為液晶層的層厚度的透射區(qū)的間隙(透射間隙)的尺寸設(shè)置為最優(yōu)值，否則，由于反射區(qū)和透射區(qū)中的延遲差的緣故，造成了顯示器表面的輸出光強(qiáng)度不能達(dá)到最優(yōu)。下面說(shuō)明在傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的象素區(qū)的透射區(qū)和反射區(qū)中的輸出光的最優(yōu)化過(guò)程。
透射區(qū)和反射區(qū)中輸光的強(qiáng)度的最優(yōu)化圖34示出了需要最優(yōu)化透射區(qū)和反射區(qū)中的輸出光的強(qiáng)度的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的配置圖。如圖34所示，傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置包括有源矩陣襯底112、面襯底116、夾在有源矩陣襯底112和面襯底116之間的液晶層117、放置在有源矩陣襯底112后面的背光源118、放置在有源矩陣襯底112和面襯底116的外側(cè)的相差片(λ/4，4塊板)120a和120b、和偏振片119a和119b。這里，在與面襯底116相對(duì)的有源矩陣襯底112的表面上放置用作象素區(qū)中的透射區(qū)的透射薄膜105和用作象素區(qū)中的反射區(qū)的反射薄膜106。因此，如后面所述，通過(guò)設(shè)置每個(gè)組成部分來(lái)構(gòu)造傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置，就能夠控制入射光和出射光的偏振狀態(tài)。
偏振片和相差片在上部的位置的設(shè)置首先對(duì)上述傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置像反射型液晶顯示裝置一樣操作的情況進(jìn)行說(shuō)明。相差片120b設(shè)置在液晶層117和偏振片119b之間，使得以正常的白色模式來(lái)顯示反射區(qū)，即，通過(guò)在面襯底116的面電極(未示出)和有源襯底112的象素電極(未示出)之間不施加電壓造成的液晶層117的液晶分子躺下(即，液晶分子處于水平方向)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行白色顯示，以及使得通過(guò)在面襯底116的面電極(未示出)和有源襯底112的象素電極(未示出)之間施加電壓造成的液晶層117的液晶分子起立(即，液晶分子在豎直方向上)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行黑色顯示。通過(guò)把相差片120b設(shè)置成相對(duì)于偏振片119b的光軸旋轉(zhuǎn)45°，已經(jīng)通過(guò)偏振片119b的、作為環(huán)境光的線性偏振光(水平光)變成了順時(shí)針圓偏振光。通過(guò)把反射間隙“dr”設(shè)置成特定的值，順時(shí)針圓偏振光到達(dá)反射薄膜106，作為線性偏振光。該線性偏振光作為線性偏振光被反射薄膜106按照原樣反射回去，并且當(dāng)從液晶層117出去時(shí)，變成了順時(shí)針圓偏振光。通過(guò)相差片120b將順時(shí)針圓偏振光改變成線性偏振光(水平光)，并且該線性偏振光通過(guò)光軸在水平方向的偏振片119b，進(jìn)而以白色模式進(jìn)行顯示。另一方面，當(dāng)電壓施加在上述的面電極(未示出)和上述的象素電極(未示出)之間時(shí)，液晶分子起立。此時(shí)，作為順時(shí)針圓偏振光入射到液晶層117上的光像本來(lái)那樣到達(dá)反射薄膜106，并且被反射薄膜106改變成為逆時(shí)針圓偏振光，然后被反射。在從液晶層117發(fā)出之后，逆時(shí)針圓偏振光被相差片120b改變成線性偏振光(垂直光)，并由偏振片120b吸收而不發(fā)射出去。這導(dǎo)致了黑色顯示。
偏振片和相差片在下部位置的設(shè)置接下來(lái)，對(duì)上述傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置像透射型液晶顯示裝置一樣操作的情況進(jìn)行說(shuō)明。設(shè)置在下部位置的相差片120a和偏振片119b的光軸的設(shè)置角度隨施加的電壓而設(shè)置。在下部位置的偏振片119a和在上部位置的偏振片119b都按照產(chǎn)生交叉Nicol關(guān)系的方式設(shè)置，即，以下部位置的偏振片119a被設(shè)置在相對(duì)于偏振片119b旋轉(zhuǎn)90°的方向上的方式進(jìn)行設(shè)置。此外，為了消除(或補(bǔ)償)設(shè)置在上部位置的相差片120b的影響，以這種方式設(shè)置相差片120a，即設(shè)置在下部位置的相差片120a相對(duì)于設(shè)置在上部位置的相差片120b也旋轉(zhuǎn)90°。由于在施加了電壓時(shí)，液晶分子已經(jīng)起立，所以光偏振狀態(tài)保持不變。這就是說(shuō)，液晶分子隨著電壓的施加而起立的狀態(tài)在光學(xué)上等價(jià)于偏振片119a和偏振片119b以某種方式設(shè)置以在它們之間產(chǎn)生交叉Nicol關(guān)系的狀態(tài)，因此隨著電壓的施加而產(chǎn)生黑色顯示。借助于上述的配置過(guò)程，在傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置的液晶顯示板中確定了光學(xué)元件的設(shè)置以及光軸的設(shè)置角度。
扭曲角的設(shè)置圖35示出了通過(guò)把光學(xué)元件設(shè)置在上述的設(shè)置角度上以及使用具有折射率各向異性值“Δn”為0.086的向列液晶作為上述的液晶層117，來(lái)配置的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的液晶扭曲角(0°到90°)、反射間隙“dr”(液晶層的層厚度)和透射間隙“df”(液晶層的層厚度)之間的關(guān)系。此外，圖36示出了在傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置中反射間隙“dr”和透射間隙“df”被最優(yōu)化時(shí)，獲得的扭曲角φ(0°到90°)、透射率、和反射率之間的關(guān)系。通常，隨著扭曲角變小，透射模式下光的使用率變高，而視野擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的顏色偏移變大。如圖35所示，當(dāng)扭曲角φ大約是72°時(shí)，反射間隙“dr”射透射間隙“df”變得彼此相等，白光的反射率和白光的透射率變成最大。此外，隨著扭曲角φ變小，最優(yōu)反射間隙“dr”變得小于最優(yōu)的透射間隙“df”。
如圖35所示，當(dāng)使用反射率各向異性“Δn”為0.086的向列液晶，并且扭曲角φ設(shè)置為大約72°時(shí)，最優(yōu)反射間隙“dr”和透射間隙“df”彼此相等，都等于大約2.7μm。當(dāng)扭曲角φ設(shè)置為大約0°時(shí)，最大反射間隙“dr”大約是1.5μm，而最大透射間隙“df”是大約2.9μm。當(dāng)扭曲角φ設(shè)置為大約60°時(shí)，最大反射間隙“dr”變成大約2.0μm，而最大透射間隙“df”變成大約2.8μm。
如上所述，為了校正通過(guò)象素區(qū)中的透射區(qū)和反射區(qū)中的入射光的光程差，以及為了對(duì)傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置的輸出光強(qiáng)度進(jìn)行最優(yōu)化，需要以圖35所示的方式設(shè)置按照液晶的扭曲角使白光的反射率和透射率最大的最優(yōu)反射間隙“dr”和最優(yōu)透射間隙“df”。因此，通過(guò)在如圖30所示的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的情況下設(shè)置一個(gè)臺(tái)階，使得反射間隙不同于透射間隙，以及通過(guò)如在圖33所示的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的情況下形成有源矩陣襯底112，使得反射間隙等于透射間隙，在傳統(tǒng)上已經(jīng)使用了這種按照特定的扭曲角來(lái)獲得最優(yōu)反射間隙和最優(yōu)透射間隙的設(shè)計(jì)方案。
下面參考圖30描述傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的配置。圖30所示的半透型液晶顯示裝置包括有源矩陣襯底112，在其上形成了TFT(薄膜晶體管)，以便像開(kāi)關(guān)元件一樣工作；面襯底116；夾在面襯底116和有源矩陣襯底112之間的液晶層117、設(shè)置在有源矩陣襯底112后面的背光118。
有源矩陣襯底112包括透明絕緣襯底108、形成在透明絕緣襯底108上的柵極線和數(shù)據(jù)線(未示出)、與柵極線相連接的柵極101a、柵極絕緣薄膜109、半導(dǎo)體層103a、從半導(dǎo)體層103a的兩端引出并分別與數(shù)據(jù)線和象素電極(未示出)連接的漏極102a和源極103a、和鈍化薄膜110。此外，象素區(qū)PX被劃分成兩部分，一部分是允許來(lái)自背光118的光透射的透射區(qū)PXa，另一部分是反射環(huán)境光的反射區(qū)PXb。在上述的透射區(qū)PXa中，在鈍化薄膜110上形成由氧化銦錫(ITO)制成的透明電極薄膜105。在上述的反射區(qū)PXb中，以與透明電極薄膜105相連接的方式形成由Al(鋁)或者Al合金制成的反射電極薄膜106a，所述反射電極薄膜106a與由插入到該反射電極薄膜106a中、由有機(jī)薄膜制成的凹/凸形薄膜111一起形成。通過(guò)形成在凹/凸形薄膜111上的接觸孔107與源極102b相連接的透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a像象素電極(未示出)一樣工作。形成在透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a上的是取向薄膜129。這里，TFT103由柵極101a、柵極絕緣薄膜109、半導(dǎo)體層103a、漏極102a和源極102b構(gòu)成。另一方面，面襯底16包括透明絕緣襯底113、濾色片114、黑色矩陣(未示出)、面電極115和取向薄膜105。
具有如圖30所示的配置的半透型液晶顯示裝置以這樣的方式進(jìn)行工作，即，在透射區(qū)PXa中，來(lái)自背光118、已經(jīng)從有源矩陣襯底112的后部進(jìn)入的光在通過(guò)液晶層117之后，從面襯底116輸出；在反射區(qū)PXb中，從面襯底116進(jìn)入的環(huán)境光在通過(guò)液晶層117之后，從反射電極薄膜106a反射，并且再次通過(guò)液晶層117，然后從面襯底116輸出。通過(guò)在凹/凸形薄膜111上形成一個(gè)臺(tái)階，使得反射間隙“dr”變成透射間隙“df”的一半(但是，在這種情況下，扭曲角φ設(shè)置為大約0°)，以及通過(guò)使通過(guò)透射區(qū)PXa和反射區(qū)PXb的光的光路長(zhǎng)度大約相等，校準(zhǔn)了輸出光的偏振狀態(tài)。
在日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-221995中披露了一種反射型液晶顯示裝置，其中在具有凹/凸部分的反射板上形成透明電極，所述的凹/凸部分具有由透明丙烯酸樹(shù)脂構(gòu)成并且插入在透射電極和反射板之間的保護(hù)膜。在披露的半透型液晶顯示裝置中，如果在透射區(qū)和反射區(qū)中其延遲不同的液晶在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下取向，則不能獲得高對(duì)比度的顯示，并且較亮的顯示也很困難，為了解決這個(gè)問(wèn)題，在校準(zhǔn)之后對(duì)液晶分子的取向進(jìn)行控制，使得在執(zhí)行透射顯示的部分中的延遲和在執(zhí)行反射顯示的部分中的延遲處于較為接近的范圍中。但是，在披露的半透型液晶顯示裝置中，并未對(duì)由電腐蝕反應(yīng)造成的顯示缺陷和由殘留的直流(DC)電壓引起的閃爍這些作為本發(fā)明要解決的問(wèn)題采取對(duì)應(yīng)的措施。
此外，在披露的半透型液晶顯示裝置中，由于反射電極薄膜(反射板)形成在象素的中心區(qū)域中，而TFT裝置并未由反射板所覆蓋，所以并沒(méi)有采取任何解決本發(fā)明要解決的問(wèn)題的對(duì)應(yīng)措施。
但是，這種如上所述的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置具有兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題(第一問(wèn)題)是，在傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置中，由于在由氧化銦錫(ITO)構(gòu)成的透明電極薄膜105上形成了由Al或者Al合金制成的反射電極薄膜106a，所以，當(dāng)形成用于在反射電極薄膜106a上形成圖形的圖形時(shí)，由于電腐蝕反應(yīng)的緣故，對(duì)Al和/或ITO有腐蝕。另一問(wèn)題(第二問(wèn)題)是由于在反射電極薄膜106a中產(chǎn)生了殘留的直流電流的緣故而出現(xiàn)閃爍。
首先說(shuō)明第一問(wèn)題，電腐蝕反應(yīng)。例如，在如圖30所示的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置中，為了通過(guò)反射電極薄膜106a把透明電極薄膜105連接到TFT103中的源極102b，形成透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a，使得它們?cè)诿總€(gè)象素中重疊，但是，由于一個(gè)象素與毗鄰的象素之間需要電隔離，并不允許一個(gè)象素中的透明電極薄膜105和與該象素毗鄰的其它象素中的反射電極薄膜106a相重疊。因此，如圖31A所示，當(dāng)形成用于形成反射電極薄膜106a的光刻膠圖形121時(shí)，對(duì)于已經(jīng)在象素區(qū)PX的整個(gè)表面上形成的每個(gè)象素，僅需覆蓋導(dǎo)電性薄膜的反射區(qū)側(cè)。但是，如圖31B所示，如果因?yàn)槟承┰蛟谝呀?jīng)形成的透明電極薄膜105的端部(圖31B中虛線圍繞的部分)的反射電極薄膜106a中出現(xiàn)裂縫，顯影液126就通過(guò)這個(gè)裂縫127滲入反射電極薄膜106a。
由于構(gòu)成反射電極薄膜106a的Al材料非常活潑并且很容易與氧發(fā)生反應(yīng)，如果顯影液126如上所述通過(guò)該裂縫127滲入，則Al材料與作為構(gòu)成了透明電極薄膜105的氧化物導(dǎo)體的ITO發(fā)生反應(yīng)。因此，出現(xiàn)Al的腐蝕(氧化)反應(yīng)和用作電解溶液的顯影液126的ITO溶解(還原)反應(yīng)(被稱(chēng)為“電腐蝕反應(yīng)”)，這導(dǎo)致Al和ITO之間的不接觸，和/或在粘性較差的透明電極105和鈍化薄膜110之間出現(xiàn)剝落部分128。認(rèn)為因?yàn)橄旅嫠龅臋C(jī)理，出現(xiàn)了電腐蝕反應(yīng)。
具有許多晶格缺陷和雜質(zhì)的Al作為局部的陽(yáng)極而溶解，導(dǎo)致針孔的形成。
顯影液126通過(guò)形成的針孔與包含在下層中的ITO相接觸。
Al的氧化電勢(shì)和顯影液126中的ITO的還原電勢(shì)之間的電勢(shì)激勵(lì)了由下式給出的Al的氧化反應(yīng)和ITO的還原反應(yīng)。
……(1)……(2)盡管可以通過(guò)考慮透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a的布局，也就是ITO和Al的重疊來(lái)在一定程度上消除電腐蝕反應(yīng)，但是在Al薄膜或者Al合金薄膜形成于ITO上的結(jié)構(gòu)中，電腐蝕反應(yīng)仍是一個(gè)基本的問(wèn)題，因此，希望提出一種能保證防止出現(xiàn)電腐蝕反應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
接下來(lái)說(shuō)明第二問(wèn)題，閃爍。由有源矩陣方法驅(qū)動(dòng)的半透型液晶顯示裝置通常使用交流(AC)電壓進(jìn)行工作，并且把施加于面電極的電壓用作參考電壓，以及把每個(gè)時(shí)間周期中要變成正極性和負(fù)極性的電壓饋送到其象素電極(象素電極)。盡管施加于液晶的正電壓的波形和施加于液晶的負(fù)電壓的波形最好彼此對(duì)稱(chēng)，但是，如下所述，即使波形對(duì)稱(chēng)的交流電壓施加于象素電極，由于偶然的直流分量的緣故，實(shí)際施加到液晶上的電壓的波形并不對(duì)稱(chēng)。因此，施加正電壓時(shí)獲得的光學(xué)透射率與施加負(fù)電壓時(shí)獲得的不同，并且在要施加到象素電極的交流電壓的周期中亮度發(fā)生變化，導(dǎo)致出現(xiàn)閃爍。如下所述，由于在設(shè)置在液晶層117兩側(cè)、用于控制液晶分子取向的面襯底116和有源矩陣襯底112的表面形成了取向薄膜129的緣故，因而出現(xiàn)了閃爍。
作為上述的取向薄膜129的材料，使用了聚酰亞胺樹(shù)脂，原因如下由于對(duì)厚度為幾百個(gè)埃的薄膜進(jìn)行摩擦處理，其具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；這種材料對(duì)摩擦處理結(jié)束之后用水或者有機(jī)溶劑對(duì)取向薄膜129的沖洗中使用的溶劑有抵抗作用；以及，這種材料對(duì)用作密封材料的環(huán)氧樹(shù)脂被加熱并密封液晶時(shí)凝固的時(shí)候產(chǎn)生的熱有抵抗作用。但是，眾所周知，當(dāng)對(duì)聚酰亞胺樹(shù)脂進(jìn)行摩擦處理或者當(dāng)強(qiáng)烈的光照射到它上面時(shí)，將在這種聚酰亞胺樹(shù)脂中產(chǎn)生電子。
在如圖30所示的半透型液晶顯示裝置中，在有源矩陣襯底112上形成透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a，如上所述，由聚酰亞胺構(gòu)成的取向薄膜129應(yīng)用在所述的反射電極薄膜106a上(要插入的液晶層117的側(cè)表面上)，由于摩擦處理和/或光的應(yīng)用而在聚酰亞胺中產(chǎn)生電子。氧化很容易出現(xiàn)在構(gòu)成反射電極薄膜106a的Al的表面上，以及在聚酰亞胺和Al之間的分界面出現(xiàn)肖特基(Schotrky)勢(shì)壘，使得聚酰亞胺內(nèi)的電子很難逸出。另一方面，由于構(gòu)成透明電極薄膜105的ITO未被氧化，所以在聚酰亞胺和ITO的分界面中沒(méi)有出現(xiàn)肖特基勢(shì)壘，因此允許貯存在聚酰亞胺中的電子逸出。因此，電子僅僅駐留在構(gòu)成反射電極薄膜106a上的取向薄膜129的聚酰亞胺中，產(chǎn)生了殘留的直流電壓。因?yàn)橹绷鞣至康拇嬖?，所以由于要施加到象素電極(未示出)上的直流電壓的波形與其它的波形不對(duì)稱(chēng)，所以產(chǎn)生了閃爍。
在這種在有源矩陣襯底112的最上層上形成由Al構(gòu)成的反射電極薄膜106a并且在其上應(yīng)用由聚酰亞胺構(gòu)成的取向薄膜129的結(jié)構(gòu)中，第二問(wèn)題也是一個(gè)基本的問(wèn)題，所以，希望提出一種可以防止殘留直流電壓造成的閃爍發(fā)生的結(jié)構(gòu)。
通過(guò)改進(jìn)透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a的平面布局，以及通過(guò)改進(jìn)反射電極薄膜106a的結(jié)構(gòu)，可以防止電腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，如圖32和33所示，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)作出了各種改進(jìn)。圖32示出了本發(fā)明的發(fā)明人提出的半透型液晶顯示裝置的配置平面圖。圖33示出了圖32中的半透型液晶顯示裝置沿H-H線的橫截面圖。
如圖32和33所示，形成在半透型液晶顯示裝置中的有源矩陣襯底112包括透明絕緣襯底108、形成在透明絕緣襯底108上的柵極線101和數(shù)據(jù)線102、與柵極線101相連接的柵極101a、柵極絕緣薄膜109、半導(dǎo)體層103a、從半導(dǎo)體層103a的兩端引出并且分別與數(shù)據(jù)線102和象素電極(未示出)相連接的漏極102a和源極102b、鈍化薄膜110、形成在整個(gè)象素區(qū)PX上的凹/凸形薄膜111、形成在透射區(qū)PXa中凹/凸形薄膜111上的透明電極薄膜105、和反射電極薄膜106a，所述反射電極薄膜106a具有形成的層疊結(jié)構(gòu)，使得反射電極薄膜106a和圍繞透明電極薄膜105的所有部分彼此重疊，其中，作為一種消除電腐蝕反應(yīng)的裝置，提出了一種結(jié)構(gòu)，它可以校準(zhǔn)透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a之間的平面中的位置關(guān)系。
這就是說(shuō)，如圖31所示，主要因?yàn)轱@影液126通過(guò)由透明電極薄膜105的端部的薄膜構(gòu)成的反射電極薄膜106a中出現(xiàn)的裂縫127的滲入引起了電腐蝕反應(yīng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，如圖32和33所示，通過(guò)使反射電極薄膜106a和圍繞透明電極薄膜105的所有部分重疊一定的寬度，例如2μm或者更多，以便覆蓋由光刻膠圖形121覆蓋圍繞透明電極薄膜105的端部的所有部分。
發(fā)明人已經(jīng)想出了各種用于防止顯影液126滲入的方法。即，既然由于顯影液126通過(guò)Al針孔滲入到Al和ITO的分界面的緣故造成出現(xiàn)電腐蝕反應(yīng)，以將由Al或者Al合金制成的金屬薄膜按層疊加在由鉬制成的勢(shì)壘技術(shù)薄膜上的方式、以及每個(gè)金屬層具有100nm或者更大的厚度的方式來(lái)構(gòu)造反射電極薄膜106a，以便防止顯影液126滲入ITO部分中。此外，為了抑制透明電極薄膜105和凹/凸形薄膜111之間的分界面處的剝落現(xiàn)象，通過(guò)在形成透明電極薄膜105之前選擇對(duì)凹/凸形薄膜111進(jìn)行UV(紫外線)處理和/或氧氣灰化處理的最優(yōu)條件，提高了透明電極薄膜105和凹/凸形薄膜111之間的附著力，以便防止顯影液126滲入。
通過(guò)采用上述的各種配置和制造方法，有可能抑制在形成用于在反射電極薄膜106a上進(jìn)行圖形形成處理的光刻膠圖形的時(shí)候出現(xiàn)的電腐蝕反應(yīng)。但是，即使在如上所述的半透型液晶顯示裝置中，既然由聚酰亞胺構(gòu)成的取向薄膜129形成在反射電極薄膜106a上，出于上述的原因，不可能防止殘留直流電壓的出現(xiàn)而造成的閃爍。本發(fā)明的發(fā)明人研究了可以解決同時(shí)發(fā)生的電腐蝕反應(yīng)和閃爍兩個(gè)問(wèn)題的半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用按照某種配置構(gòu)造的半透型液晶顯示裝置能夠同時(shí)并且有效地解決這兩個(gè)問(wèn)題，在這種配置中，以與傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置相反的方式按照層疊加透明電極薄膜105和反射電極薄膜106a，也就是設(shè)置由Al或者Al合金構(gòu)成的反射電極薄膜106a，使得形成下部的層，以及直接在反射薄膜106上形成由ITO制成的透明電極薄膜105，或者把絕緣薄膜插入到反射電極薄膜106a和透明電極薄膜105之間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半透型液晶顯示裝置，它能夠防止反射電極薄膜(下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“反射薄膜”)和透明電極薄膜之間的電腐蝕反應(yīng)，并且能夠抑制反射薄膜中的直流電壓引起的閃爍的出現(xiàn)，本發(fā)明的目的也是提供一種制造這種半透型液晶顯示裝置的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種半透型液晶顯示裝置，包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)信號(hào)電極和每個(gè)掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在第一襯底和第二襯底之間；背光源，把光饋送到液晶層；以及其中，每個(gè)象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透明電極薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示；和其中，在每個(gè)象素區(qū)中，透明電極薄膜以覆蓋反射薄膜的至少一部分的方式延伸到反射薄膜。
在上述的第一方面中，優(yōu)選模式是，通過(guò)插入在透明電極薄膜和反射薄膜之間的絕緣層來(lái)在反射薄膜上形成透明電極薄膜。
另一優(yōu)選模式是，透明電極薄膜直接形成在反射薄膜上。
又一優(yōu)選模式是，反射薄膜通過(guò)形成在絕緣薄膜中的接觸孔與透明電極薄膜電連接。
一個(gè)附加優(yōu)選模式是，在每個(gè)象素區(qū)中，在一側(cè)與第二襯底面對(duì)的第一襯底的表面上形成接通或者斷開(kāi)要施加到液晶層上的電壓信號(hào)的開(kāi)關(guān)單元，以及以覆蓋開(kāi)關(guān)單元的方式形成反射薄膜。
又一附加優(yōu)選模式是，反射薄膜用絕緣薄膜覆蓋開(kāi)關(guān)單元，所述的絕緣薄膜具有凹和凸的表面、并且插入在反射薄膜和開(kāi)關(guān)單元之間。
又一優(yōu)選模式是，以通常與絕緣薄膜相接觸的方式形成接觸孔，以及，在接觸孔中，反射薄膜和透明電極薄膜與構(gòu)成開(kāi)關(guān)單元的多個(gè)電極中的任意電極電連接。
又一優(yōu)選模式是，在絕緣薄膜中形成第一接觸孔和第二接觸孔，并且反射薄膜通過(guò)第一接觸孔與開(kāi)關(guān)單元的一個(gè)電極電連接，透明電極薄膜通過(guò)第二接觸孔與開(kāi)關(guān)單元的一個(gè)電極電連接。
此外，又一個(gè)優(yōu)選模式是，柵漏(G-D)轉(zhuǎn)換部分在透射區(qū)和反射區(qū)外側(cè)、面對(duì)第二襯底的一側(cè)從第一襯底的表面上的柵極層引出一條用于將電壓信號(hào)施加到液晶層的信號(hào)線。
此外，又一個(gè)優(yōu)選模式是，反射薄膜由包含鋁或者鋁合金的導(dǎo)電材料制成，而透明電極薄膜由氧化銦錫制成。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種半透型液晶顯示裝置，包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)信號(hào)電極和每個(gè)掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在第一襯底和第二襯底之間；背光源，把光饋送到液晶層；以及其中，每個(gè)象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透明電極薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示；和其中，在每個(gè)象素區(qū)中，反射區(qū)中的第一襯底和第二襯底之間的第一間隙和透射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第二間隙被校準(zhǔn)，以便根據(jù)液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白色顯示中最大。
在上述的第二方面中，優(yōu)選模式是，當(dāng)液晶的扭曲角被設(shè)置為大約72°時(shí)，進(jìn)行校準(zhǔn)，以致反射區(qū)中的第一間隙變得大約等于透射區(qū)中的第二間隙。
另一優(yōu)選模式是，當(dāng)液晶的扭曲角被設(shè)置為大約0°時(shí)，進(jìn)行校準(zhǔn)，以致反射區(qū)中的第一間隙是透射區(qū)中的第二間隙的大約一半。
另一優(yōu)選模式是，當(dāng)液晶的扭曲角被設(shè)置為大約60°時(shí)，進(jìn)行校準(zhǔn)，以致反射區(qū)中的第一間隙是透射區(qū)中的第二間隙的大約70％。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種制造半透型液晶顯示裝置的方法，所述的半透型液晶顯示裝置包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)信號(hào)電極和每個(gè)掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在第一襯底和第二襯底之間；背光源，把光饋送到液晶層；以及，其中，每個(gè)象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透射薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示，所述方法包括第一步驟，在與第二襯底面對(duì)的第一襯底的表面上形成構(gòu)成反射區(qū)的反射薄膜；以及第二步驟，以透明電極薄膜覆蓋部分或者全部反射薄膜的方式形成構(gòu)成透射區(qū)的透明電極薄膜。
在上述第三方面，一個(gè)優(yōu)選模式是，還包括在所述第一步驟和第二步驟之間執(zhí)行的第三步驟，在反射薄膜上形成絕緣薄膜。
另一優(yōu)選模式是，還包括第四步驟，在絕緣薄膜中形成電連接反射薄膜和透明電極薄膜的接觸孔。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種制造半透型液晶顯示裝置的方法，所述半透型液晶顯示裝置包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)信號(hào)電極和每個(gè)掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在第一襯底和第二襯底之間；背光源，把光饋送到液晶層；以及，其中，每個(gè)象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透射薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示，所述方法包括下面的步驟通過(guò)在第一襯底和第二襯底之間插入液晶層，對(duì)反射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第一間隙和透射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第二間隙執(zhí)行校準(zhǔn)，使得在白光顯示中反射率或者透射率根據(jù)液晶層的扭曲角是最大的，其中，通過(guò)下面的步驟形成第一襯底，在與第二襯底面對(duì)的第一襯底的表面上形成構(gòu)成反射區(qū)的反射薄膜；以及，以透明電極薄膜覆蓋部分或者全部反射薄膜的方式形成構(gòu)成透射區(qū)的透明電極薄膜。
在上述的第四方面，一個(gè)優(yōu)選模式是，通過(guò)具有凹和凸表面并且被插入反射薄膜和第二襯底之間的絕緣薄膜在面對(duì)第二襯底的第一襯底的表面上形成反射薄膜，對(duì)反射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第一間隙和透射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第二間隙執(zhí)行校準(zhǔn)，以便根據(jù)液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白光顯示中最大。
另一優(yōu)選模式是，通過(guò)處理與第二襯底面對(duì)的第一襯底的表面，對(duì)反射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第一間隙和透射區(qū)中第一襯底和第二襯底之間的第二間隙執(zhí)行校準(zhǔn)，以便根據(jù)液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白光顯示中最大。
此外，另一優(yōu)選模式是，絕緣薄膜的厚度在透射區(qū)和反射區(qū)之間是不同的。
借助于上述配置，通過(guò)把液晶層插入第一襯底和第二襯底之間，構(gòu)造液晶層的象素區(qū)，把從背光源提供光的透射區(qū)和接收環(huán)境光的反射區(qū)設(shè)置在象素區(qū)中，以覆蓋部分或者全部反射薄膜的方式使每個(gè)象素中的透明電極薄膜延伸到反射區(qū)，就可以防止反射區(qū)和透明電極薄膜之間的電腐蝕反應(yīng)，并且可以抑制因?yàn)榉瓷浔∧さ闹绷鳉埩糁绷麟妷涸斐傻拈W爍。
借助于上述另一種配置，通過(guò)把液晶層插入第一襯底和第二襯底之間，構(gòu)造液晶層的象素區(qū)，把從背光源提供光的透射區(qū)和接收環(huán)境光的反射區(qū)設(shè)置在象素區(qū)中，在形成反射薄膜之后以覆蓋部分或者全部反射薄膜的方式來(lái)形成反射薄膜，就可以防止反射區(qū)和透明電極薄膜之間的電腐蝕反應(yīng)，并且可以抑制因?yàn)榉瓷浔∧さ闹绷鳉埩糁绷麟妷涸斐傻拈W爍。


下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的描述將使本發(fā)明上述的和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)和特性變得更加清楚，在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的配置的平面視圖；圖2是示出了圖1所示的半透型液晶顯示裝置沿著直線A-A的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖3A、3B和3C是說(shuō)明以本發(fā)明第一實(shí)施例步驟的順序制造構(gòu)成半透型液晶顯示裝置的有源矩陣襯底的方法的工藝流程圖；圖4A和4B也是用于說(shuō)明以本發(fā)明第一實(shí)施例步驟的順序制造構(gòu)成半透型液晶顯示裝置的有源矩陣襯底的方法的工藝流程圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的有源矩陣襯底的其它配置的橫截面圖；圖6是圖1所示的半透型液晶顯示裝置的第一改進(jìn)示例(扭曲角被設(shè)置為大約0°)的橫截面圖；圖7是圖1所示的半透型液晶顯示裝置的第二改進(jìn)示例(扭曲角被設(shè)置為大約60°)的橫截面圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的配置的橫截面圖；圖9A、9B和9C是用于說(shuō)明以本發(fā)明第二實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖10A和10B也是用于說(shuō)明以本發(fā)明第二實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；
圖11是圖8所示的半透型液晶顯示裝置的第一改進(jìn)示例(扭曲角被設(shè)置為大約0°)的橫截面圖；圖12是圖8所示的半透型液晶顯示裝置的第二改進(jìn)示例(扭曲角被設(shè)置為大約60°)的橫截面圖；圖13是示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的配置的平面視圖；圖14A、14B和14C是用于說(shuō)明以本發(fā)明第三實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖15A和15B也是用于說(shuō)明以本發(fā)明第三實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖16是本發(fā)明第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的平面圖；圖17是圖16所示的半透型液晶顯示裝置沿著直線C-C的橫截面圖；圖18是本發(fā)明第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的主要結(jié)構(gòu)的展開(kāi)結(jié)構(gòu)平面圖；圖19是圖18所示的半透型液晶顯示裝置沿著直線D-D的橫截面圖；圖20A、20B、20C和20D是用于說(shuō)明以本發(fā)明第四實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖21A和21B也是用于說(shuō)明以本發(fā)明第四實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖22是本發(fā)明第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的平面圖；圖23是圖22所示的半透型液晶顯示裝置沿著直線E-E的橫截面圖；圖24是本發(fā)明第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的平面圖；圖25是圖24所示的半透型液晶顯示裝置的主要部分沿著直線F-F的橫截面圖；圖26是本發(fā)明第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)平面圖；圖27是圖26所示的半透型液晶顯示裝置的主要部分沿著直線G-G的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖28A、28B、28C和28D是用于說(shuō)明以本發(fā)明第五實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖29A和29B也是用于說(shuō)明以本發(fā)明第五實(shí)施例步驟的順序制造半透型液晶顯示裝置的方法的工藝流程圖；圖30是示出了傳統(tǒng)的半透型液晶顯裝置的配置的平面圖；圖31A、31B和31C是用于說(shuō)明傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置有問(wèn)題點(diǎn)的圖；圖32是半透型液晶顯示裝置的平面圖，用于說(shuō)明本發(fā)明的背景技術(shù)；圖33是圖32所示的半透型液晶顯示裝置沿著直線H-H的橫截面圖；圖34是示出了需要最優(yōu)化透射區(qū)和反射區(qū)中的輸出光的強(qiáng)度的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置的配置圖。
圖35示出了在圖34所示的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置中液晶的扭曲角和液晶層的厚度之間的關(guān)系圖；圖36示出了在圖34所示的傳統(tǒng)半透型液晶顯示裝置中液晶的扭曲角、液晶的透射率和液晶的反射率之間的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖使用不同的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
第一實(shí)施例圖1是按照本發(fā)明示出了半透型液晶顯示裝置的平面圖。圖2是用于示出沿線A-A得到的圖1中半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖3A、3B和3C是按照本發(fā)明第一實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖4A和4B是按照本發(fā)明第一實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖5是在圖1的半透型液晶顯示裝置上有源矩陣襯底的另一結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖6是圖1的半透型液晶顯示裝置的第一改進(jìn)示例(將扭曲角設(shè)在大約0°)的橫截面圖。圖7是圖1的半透型液晶顯示裝置的第二改進(jìn)示例(將扭曲角設(shè)在大約60°)的橫截面圖。此外，在下述示例中，解釋了將扭曲角設(shè)在大約72°，即，反射間隙等于透射間隙的情況。
如圖1和圖2所示，第一實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置包括在其上形成作為開(kāi)關(guān)單元進(jìn)行操作的TFT 3的有源矩陣襯底12、面襯底16、夾在有源矩陣襯底12和面襯底16之間的液晶層17、放置在有源矩陣襯底12背面上的背光源18和分別放置在有源矩陣襯底12和面襯底16外側(cè)的相差片(λ/4波片)20a和20b與偏振片19a和19b。
有源矩陣襯底12包括透明絕緣襯底8、在透明絕緣襯底8上形成的柵極線1和數(shù)據(jù)線(信號(hào)電極)2、與柵極線1相連的柵極(掃描電極)1a、公共存儲(chǔ)線4、輔助電容電極4a、柵極絕緣薄膜9、半導(dǎo)體層3a、從半導(dǎo)體層3a的兩端引出并分別與數(shù)據(jù)線2和象素電極(后面將描述)相連的漏極2a和源極2b、電容積累電極2c和鈍化薄膜10。構(gòu)造象素電極，使其與信號(hào)線電極2和掃描電極1之間的交點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。每個(gè)象素區(qū)PX都由允許從背光源18入射的光透射的透射區(qū)PXa和反射入射光的反射區(qū)PXb組成，而且由有機(jī)薄膜等制成的凹/凸形薄膜11覆蓋每個(gè)透射區(qū)PXa和反射區(qū)PXb。在反射區(qū)PXb中，形成由鋁或鋁合金制成的反射薄膜6(由于不需要將在反射區(qū)中形成的金屬薄膜用作電極，因此，在本實(shí)施例中，將其簡(jiǎn)單地稱(chēng)為“反射薄膜6”)，以如下方式在整個(gè)象素區(qū)PX上形成由ITO(氧化銦錫)之類(lèi)制成的透明電極薄膜5，使其通過(guò)夾在透明電極薄膜5和反射薄膜6之間的第二鈍化薄膜24覆蓋反射薄膜6的全部表面。透明電極薄膜5通過(guò)作為象素電極的接觸孔7與源極2b相連，并在透明電極薄膜5上形成由聚酰亞胺之類(lèi)制成的取向薄膜29。TFT 3由柵極1a、柵極絕緣薄膜9、半導(dǎo)體層3a、漏極2a和源極2b組成。另一方面，面襯底16包括透明絕緣襯底13、濾色片14、黑色矩陣(未示出)、面電極15和取向薄膜29。
如上所述，通過(guò)夾在透明電極薄膜5和反射薄膜6之間的第二鈍化薄膜24在反射薄膜6上形成透明電極5，在形成用于處理反射薄膜6的光刻膠圖形時(shí)，并未形成制成透明電極薄膜5的ITO，從而，即使顯影液通過(guò)鋁的小孔滲透，也不會(huì)發(fā)生電腐蝕反應(yīng)，因此能夠放置諸如剝落之類(lèi)象素缺陷的發(fā)生。但是，只有當(dāng)以與傳統(tǒng)的半透型液晶顯示裝置中所采用的方式相反的方式按層堆疊反射薄膜6和透明電極薄膜5，當(dāng)在形成用于處理透明電極薄膜5的光刻膠圖形時(shí)，存在透明電極薄膜5在反射薄膜6的端部的覆蓋不充分的區(qū)時(shí)，下層的鋁薄膜與顯影液相接觸，結(jié)果，引起電腐蝕作用，并腐蝕鋁和/或ITO。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在第一實(shí)施例中，當(dāng)在反射薄膜6上形成透明電極薄膜5時(shí)，以反射薄膜6和透明電極薄膜5與圍繞反射薄膜6的所有部分重疊的方式構(gòu)成布局。更具體地，如圖1和圖2所示，在TFT 3上，包含上層的反射區(qū)PXb中形成反射薄膜6，以完全覆蓋反射薄膜(下層)6的方式在整個(gè)象素區(qū)PX上形成透明電極薄膜5。
因此，由于在形成用于處理透明電極薄膜5的光刻膠圖形時(shí)，由具有夾在透明電極薄膜5和反射薄膜6之間的第二鈍化薄膜24的透明電極薄膜5完全覆蓋了反射薄膜6，鋁薄膜可以避免與顯影液接觸。這能夠穩(wěn)妥地防止鋁和ITO之間的電腐蝕作用和由要避免的電腐蝕作用引起的缺陷的出現(xiàn)。
此外，如上所述，以反射薄膜6覆蓋TFT 3，即使當(dāng)外部的光進(jìn)入TFT 3時(shí)，反射薄膜6成功地遮斷入射光。這可以防止由入射光引起的光電效應(yīng)增加TFT 3的關(guān)斷電流和發(fā)生操作失敗的不便。但是，仍然存在這樣的顧慮，如果反射薄膜6和TFT 3之間的距離很短，由于作用于TFT 3上的電壓(尤其是柵極電壓)的影響，處于電懸浮的反射薄膜6的電勢(shì)發(fā)生波動(dòng)，干擾了液晶的受控電場(chǎng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在本實(shí)施例中，通過(guò)同樣在TFT 3上形成凹/凸形薄膜11，使TFT 3和反射薄膜6之間的距離更長(zhǎng)，用以減少施加在TFT 3上的電壓對(duì)反射薄膜6的影響。
此外，由于以具有夾在反射薄膜6和透明電極薄膜5之間的第二鈍化薄膜24的透明薄膜5覆蓋反射薄膜6，制成有源矩陣襯底12的上表面上形成的取向薄膜29的聚酰亞胺可以避免與制成反射薄膜6的鋁接觸，從而，可以抑制在聚酰亞胺內(nèi)的電荷積累，并可以防止由殘留直流電壓引起的閃爍的出現(xiàn)，因此，使其可以同時(shí)解決包括電腐蝕作用和閃爍的兩個(gè)問(wèn)題。
同樣，在本實(shí)施例中，盡管制成取向薄膜29的聚酰亞胺可以避免與制成反射薄膜6的鋁薄膜接觸，由于在有源矩陣襯底12的上表面上形成制成透明導(dǎo)電薄膜5的ITO薄膜，ITO與聚酰亞胺相接觸。然而，由于不能氧化ITO，不能產(chǎn)生任何肖特基勢(shì)壘，以及由于從ITO向外部導(dǎo)出由于摩擦過(guò)程所產(chǎn)生的電子，不會(huì)發(fā)生殘留的直流電壓。
此外，半透型液晶顯示裝置中反射薄膜6和透明電極薄膜5之間的關(guān)系被應(yīng)用于制成象素的每個(gè)象素或每個(gè)部分(子象素)。這在后面描述的其他實(shí)施例中是相同的。
下面，按照參考圖3和圖4的步驟的順序描述制造本實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的方法。此外，除了制造上述半透型液晶顯示裝置的方法之外，也詳細(xì)描述了制造柵漏(G-D)轉(zhuǎn)換部分的方法，在G-D轉(zhuǎn)換部分中進(jìn)行G-D轉(zhuǎn)換。需要G-D轉(zhuǎn)換部分來(lái)防止由導(dǎo)電膠(conductive seal)引起的引出線之間的短路。G-D轉(zhuǎn)換部分的功能是當(dāng)必須將漏極電引出到外部時(shí)，由于包括發(fā)生短路的結(jié)構(gòu)限制，難以直接引出，通過(guò)透明電極薄膜，利用柵極層引出漏極。
首先，如圖3A所示，通過(guò)在由玻璃之類(lèi)制成的透明絕緣襯底8上完全沉積諸如鉻(Cr)等金屬，并通過(guò)利用已知的光刻和刻蝕方法去除不想要的金屬，形成柵極線1(未示出)、柵極1a、公共存儲(chǔ)線4(未示出)和輔助電容電極4a(未示出)。在圖1中示出了圖3中未示出的部件。接下來(lái)，在透明絕緣襯底8的所有表面上形成由SiO2(二氧化硅)、SiNx(硅的氮化物)、SiOx(硅的氧化物)等制成的柵極絕緣薄膜9。然后，在柵極絕緣薄膜9的全部表面上沉積a-Si(非晶硅)之后，執(zhí)行形成圖形的操作，以形成用作半導(dǎo)體層3a的島部分。接下來(lái)，在其所有表面上沉積諸如鉻等金屬之后，執(zhí)行形成圖形的操作，以形成數(shù)據(jù)線2(未示出)、漏極2a、源極2b和電容積累電極2c(未示出)?，F(xiàn)在，通過(guò)上述的處理形成了TFT。然后，為了保護(hù)TFT3，利用等離子體CVD(化學(xué)氣相沉積)方法等在其全部表面上沉積由SiNx等制成的鈍化薄膜10。此外，在透明絕緣襯底8上面的象素區(qū)PX的外部，形成上述G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分。
接下來(lái)，如圖3B所示，通過(guò)利用旋涂方法以光敏丙烯酸樹(shù)脂(如由日本JSR有限公司生產(chǎn)的PC403、415G、405G等)涂覆鈍化薄膜10，在象素區(qū)PX中形成凹/凸形薄膜11。形成凹/凸形薄膜11的目的是增強(qiáng)在已經(jīng)進(jìn)入反射區(qū)PXb的周?chē)墓饩€被反射薄膜6在其中反射時(shí)產(chǎn)生的反射光的能見(jiàn)度。此外，將由光敏丙烯酸樹(shù)脂制成的凹/凸形薄膜11中的凹部分暴露給相對(duì)較少量的光，而凸部分不曝光。將制成接觸孔7、G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分暴露給相對(duì)較大量的光。
通過(guò)利用半色調(diào)(灰度色調(diào))掩模來(lái)進(jìn)行這種曝光處理，例如，所述半色調(diào)掩模具有在與凹/凸形薄膜的上述凸部分相對(duì)應(yīng)的部分中形成的反射薄膜、在與接觸孔、G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分相對(duì)應(yīng)的部分中形成的透射薄膜以及在與凹凸形薄膜的凹部分相對(duì)應(yīng)的部分中形成半透薄膜。這樣，半色調(diào)掩模使其能夠通過(guò)一次曝光形成凹和凸部分。此外，甚至可以通過(guò)只利用反射薄膜6和透射薄膜作為光掩模，來(lái)形成凹和凸部分。同樣，可以通過(guò)改變用于曝光的光量分別在接觸孔7上和在凹部分上進(jìn)行曝光，來(lái)形成凹和凸部分。
然后，通過(guò)在凹部分、凸部分、接觸孔7等中的每一個(gè)中使用不同溶解速度的堿性顯影液，形成凹和凸部分。此外，在圖3B中，在包括反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa的整個(gè)象素區(qū)PX中形成凹和凸形薄膜11，然而，可以使在透射區(qū)PXa中形成的凹/凸形薄膜11的表面平滑，而不形成凹和凸部分。此外，當(dāng)也在透射部分PXa上形成凹/凸形薄膜11時(shí)，為了抑制由凹/凸形薄膜11所引起的透射光的衰減，在其全部表面上進(jìn)行曝光處理，并在丙烯酸薄膜上進(jìn)行脫色處理。然后，例如，通過(guò)在220℃固化大約一小時(shí)，可以形成具有想要的形狀的凹/凸形薄膜11。
如上所述，如果在TFT 3和要在TFT 3上形成的反射薄膜6之間的間隔很小，由于作用于TFT 3上的柵極電壓等，反射薄膜6的電勢(shì)發(fā)生波動(dòng)，干擾液晶的受控電場(chǎng)，并降低顯示質(zhì)量。因此，在本實(shí)施例中，在TFT 3上也形成凹/凸形薄膜11。
接下來(lái)，如圖3C所示，在利用濺射法或蒸發(fā)法在其所有表面上沉積鋁之后，通過(guò)以光刻膠圖形只覆蓋象素區(qū)PX中的反射區(qū)PXb，以及在暴露的鋁上部分地進(jìn)行形成圖形的干法或濕法刻蝕，形成反射薄膜6。這里，同樣在TFT 3上形成反射薄膜6，從而來(lái)自外部的光不能入射到TFT 3上。在這種情況下，在柵極線1和數(shù)據(jù)線2內(nèi)部的區(qū)中形成反射薄膜6，從而抑制柵極線1和數(shù)據(jù)線2的影響，并由透明電極薄膜5完全覆蓋TFT 3和凹/凸形薄膜11。此外，作為反射薄膜6的材料，在通常的情況下使用鋁或鋁合金，但是，本發(fā)明并不局限于此，即，任何金屬，只要其具有高反射率并能夠適用于液晶制造處理，就可以采用。
接下來(lái)，如圖4A所示，在利用等離子體CVD方法在其所有表面上沉積由SiOx制成的絕緣薄膜之后，通過(guò)在絕緣薄膜上形成光刻膠圖形，形成第二鈍化薄膜24。然后在第二鈍化薄膜24、鈍化薄膜10和柵極絕緣薄膜9的暴露部分上進(jìn)行選擇性刻蝕，形成接觸孔7，借此，通過(guò)接觸孔7暴露源極2b。此時(shí)，不僅在象素區(qū)中，而且在G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分中也形成接觸孔7。
接下來(lái)，如圖4B所示，在利用濺射方法在其所有表面上沉積由ITO制成的透明導(dǎo)電薄膜之后，通過(guò)利用光刻膠圖形，同時(shí)形成覆蓋每個(gè)象素的所有表面的透明電極薄膜5、G-D轉(zhuǎn)換電極22和接線端電極23。這里，為了防止作為下層的反射薄膜6的電腐蝕作用，以如下方式形成透明電極薄膜5，例如，使其延伸到柵極線1和數(shù)據(jù)線2的區(qū)，從而覆蓋反射薄膜6的所有表面。通過(guò)采用反射薄膜6和透明電極薄膜5的層堆疊結(jié)構(gòu)和布局結(jié)構(gòu)，反射薄膜6可以避免與顯影液接觸。
在本實(shí)施例中，由于在反射薄膜6和透明電極薄膜5之間形成第二鈍化薄膜24，使得反射薄膜6被置于電懸浮狀態(tài)，存在的顧慮是由于作用到TFT 3上的柵極電壓，使反射薄膜6的電勢(shì)發(fā)生波動(dòng)。但是，如上所述，通過(guò)在TFT 3上形成凹/凸形薄膜11，并利用凹/凸形薄膜11保持TFT 3和反射薄膜6之間的距離，使其可以完全減少TFT 3對(duì)反射薄膜6的影響。
然后，在透明電極薄膜5上形成由聚酰亞胺制成的取向薄膜29，以完成有源矩陣襯底12的形成。接下來(lái)，準(zhǔn)備包括在透明絕緣襯底13上隨后形成的濾色片14、黑色矩陣(未示出)、面電極15、取向薄膜29的面襯底16。然后，通過(guò)在有源矩陣層12和面襯底16之間插入液晶層17，并在有源矩陣襯底12和面襯底16的兩側(cè)分別放置相差片20a和20b及偏振片19a和19b，并在放置在有源矩陣襯底12一側(cè)的偏振片19a的背面上放置背光源18，制造出如圖1和圖2所示的半透型液晶顯示裝置。
這樣，按照半透型液晶顯示裝置和制造本實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的方法，由于在反射層6上形成了具有夾在反射層6和透明電極薄膜5之間的第二鈍化薄膜24的透明電極薄膜5，可以避免鋁和ITO之間的電腐蝕作用，并可以防止象素缺陷的出現(xiàn)，由于聚酰亞胺薄膜(取向薄膜29)可以避免與鋁薄膜(反射薄膜6)接觸，則可以防止由殘留直流電壓引起的閃爍。同樣，可以在液晶板的外部區(qū)域中進(jìn)行G-D轉(zhuǎn)換。
此外，在本實(shí)施例中，示出了在反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa中都放置第二鈍化薄膜24的示例。但是，由于以避免反射薄膜6與透明電極薄膜5接觸的目的來(lái)放置第二鈍化薄膜24，如圖5所示，可以只在反射薄膜6上形成第二鈍化薄膜24。在這種情況下，在圖4A所示的處理中形成SiNx薄膜之后，在不僅在源極2b上，而且在G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分中形成接觸孔7之前，利用作為光刻膠圖形作為掩模，去除透射區(qū)PXa中的第二鈍化薄膜24。同樣，在連續(xù)地形成鋁和SiNx，并通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，同時(shí)去除透射區(qū)PXa中的第二鈍化薄膜24和反射薄膜6之后，隨后可以進(jìn)行與上述幾乎相同的處理。這樣，最終完成具有如圖5所示的結(jié)構(gòu)的有源矩陣襯底12，并可以制造利用此有源矩陣襯底12的半透型液晶顯示裝置。
此外，在本實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置中，由于使用了將扭曲角設(shè)在大約72°的液晶，使反射間隙“dr”等于透射間隙“df”，即，在反射區(qū)PXb中形成的凹和凸形薄膜11的薄膜厚度等于在透射區(qū)PXa中形成的凹和凸形薄膜11的薄膜厚度。但是，如現(xiàn)有技術(shù)中所示，即使將扭曲角設(shè)在大約0°或大約60°，通過(guò)改變反射間隙“dr”和透射間隙“df”，可以獲得出射光的優(yōu)化強(qiáng)度。
圖6是本實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的第一改進(jìn)示例的橫截面圖。在第一改進(jìn)示例的半透型液晶顯示裝置中，通過(guò)將液晶的扭曲角設(shè)在大約0°，并只在反射區(qū)PXb中形成凹/凸形薄膜11，以及將凹/凸形薄膜11的厚度設(shè)置在大約1.4μm(2.9μm～1.5μm)，優(yōu)化反射間隙“dr”，從而變?yōu)榇蠹s1.5μm?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整應(yīng)用光敏丙烯酸樹(shù)脂的條件，從而當(dāng)形成凹/凸形薄膜11，例如，在圖3B所示的處理中時(shí)，使凹/凸形薄膜11的厚度變?yōu)榇蠹s1.4μm，以及通過(guò)當(dāng)在源極2b上形成接觸孔7時(shí)，同時(shí)去除透射區(qū)PXa中的凹/凸形薄膜11來(lái)獲得此結(jié)構(gòu)。然后，通過(guò)進(jìn)行與上述幾乎相同的處理，如圖6所示，最終制造出將其扭曲角設(shè)在大約0°、其反射間隙“dr”為大約1.5μm及其透射間隙為大約2.9μm的半透型液晶顯示裝置。
圖7是本實(shí)施例半透型液晶顯示裝置的第二改進(jìn)示例的橫截面圖。
在第二改進(jìn)示例的半透型液晶顯示裝置中，如圖7所示，通過(guò)將其液晶的扭曲角設(shè)在大約60°，并在反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa中都形成凹/凸形薄膜11，以及將透射區(qū)中的凹/凸形薄膜11的厚度設(shè)得稍微薄一些，獲得優(yōu)化，從而其反射間隙“dr”為大約2.0μm，而其透射間隙“df”為大約2.8μm。在這種情況下，反射間隙“dr”為透射間隙“df”的70％。為了獲得此結(jié)構(gòu)，由于不能夠精確地控制光敏丙烯酸樹(shù)脂的厚度，如圖7所示，在反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa中都形成凹/凸形薄膜11之后(在透射區(qū)PXa的表面上是否存在凹和凸部分都不是問(wèn)題)，通過(guò)只在面襯底16的透射區(qū)PXa中形成大約0.8μm(2.8μm～2.0μm)深的凹陷，較好地校準(zhǔn)了其透射間隙。此外，也可以通過(guò)在制造時(shí)，在濾色片14中形成凹陷，以及通過(guò)事先在透明絕緣襯底13中形成凹陷來(lái)獲得此結(jié)構(gòu)。然后，通過(guò)進(jìn)行與上述幾乎相同的處理，如圖7所示，最終制造出將其扭曲角設(shè)在大約60°、其反射間隙“dr”為大約2.0μm及其透射間隙為大約2.8μm的半透型液晶顯示裝置。
第二實(shí)施例圖8是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例示出了半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖9A、9B、9C是按照本發(fā)明第二實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖10A和10B是按照第二實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖11是圖8的半透型液晶顯示裝置的第一改進(jìn)示例(將扭曲角設(shè)在大約0°)的橫截面圖。圖12是圖8的半透型液晶顯示裝置的第二改進(jìn)示例(將扭曲角設(shè)在大約60。)的橫截面圖。第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例有很大的不同，區(qū)別在于為了簡(jiǎn)化制造步驟，不再需要形成第二鈍化薄膜，而在反射薄膜6上直接形成透明電極薄膜5。此外，在下述示例中，解釋了將扭曲角設(shè)在大約72°，即，反射間隙等于透射間隙的情況。在第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置中，如圖8所示，在象素區(qū)PX的反射區(qū)PXb中形成由鋁或鋁合金制成的反射薄膜6，并以完全覆蓋反射薄膜(下層)6的表面的方式在整個(gè)象素區(qū)PX上形成由ITO之類(lèi)制成的透明電極薄膜5，這樣在除反射區(qū)PXb之外的象素區(qū)PX中，形成透射區(qū)PXa。此外，在本實(shí)施例中，如后面所述的那樣，反射薄膜6與透明電極薄膜5相連，并被用作部分象素電極。除了上述之外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中相同。因此，在圖8中，將相同的參考數(shù)字分配給與圖1中那些部件相對(duì)應(yīng)的部件，從而省略對(duì)它們的描述。
下面，按照參考圖9A、9B和9C以及圖10A和10B的步驟的順序描述制造第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的方法。首先，與第一實(shí)施例的情況一樣，如圖9A所示，在由玻璃之類(lèi)制成的透明絕緣襯底8上通過(guò)與第一實(shí)施例中所采用的方法幾乎相同的方法形成柵極線1(未示出)、柵極1a、公共存儲(chǔ)線4(未示出)和輔助電容電極4a(未示出)之后，形成半導(dǎo)體層3a，在半導(dǎo)體層3a和柵極之間插入了柵極絕緣薄膜9。接下來(lái)，形成數(shù)據(jù)線2(未示出)、漏極2a、源極2b和電容積累電極2c(未示出)以構(gòu)建TFT3，然后形成鈍化薄膜10。圖1中描述了圖9中未示出的部件。
接下來(lái)，如圖9B所示，通過(guò)與第一實(shí)施例中相同的方法，在已經(jīng)以光敏丙烯酸樹(shù)脂涂覆鈍化薄膜10之后，從接觸孔7、位于象素區(qū)PX外部的G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端區(qū)域的部分去除丙烯酸樹(shù)脂，然后，在反射區(qū)PXb中和在包含TFT 3的透射區(qū)PXa中形成形成凹/凸形薄膜11。在這種情況下，為了抑制由凹/凸形薄膜11所引起的透射光的衰減，最好在其所有表面上進(jìn)行曝光處理，并進(jìn)行丙烯酸薄膜的脫色。
然后，如圖9C所示，通過(guò)與第一實(shí)施例中所采用的方法近似相同的方法，在其所有表面上形成鋁之后，利用光刻膠圖形作為掩模，去除透射區(qū)PXa中的鋁，而只在反射區(qū)PXb中形成反射薄膜6。這里，為了防止外部入射的光進(jìn)入TFT 3，最好在TFT 3上形成反射薄膜6。
然后，如圖10A所示，通過(guò)在接觸孔7下面形成的鈍化薄膜10上進(jìn)行選擇性刻蝕，使G-D轉(zhuǎn)換部分中和接線端部分中的鈍化薄膜10、柵極絕緣薄膜9和源極2b暴露，而且同樣在G-D轉(zhuǎn)換部分中和接線端部分中形成接觸孔7。
然后，如圖10B所示，在其所有表面上形成ITO薄膜之后，通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，同時(shí)形成在象素區(qū)中的反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa的反射薄膜6上的透明電極薄膜5(作為象素電極)、G-D轉(zhuǎn)換電極22和接線端電極23。在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例中的情況不同，由于不以第二鈍化薄膜24覆蓋反射薄膜6，如果當(dāng)在形成用于處理透明電極薄膜的光刻膠圖形時(shí)，存在透明電極薄膜5在反射薄膜6的端部的覆蓋不充分的區(qū)域，則存在發(fā)生電腐蝕作用的擔(dān)心。因此，必須形成透明電極薄膜5，使其覆蓋反射薄膜6的整個(gè)部分，即，必須以在反射薄膜6的整個(gè)部分上留下光刻膠圖形的方式形成透明電極薄膜5。
此外，在第一實(shí)施例中，由于在反射薄膜6和透明電極薄膜5之間形成第二鈍化薄膜24，而且反射薄膜6處于電懸浮狀態(tài)，存在的顧慮是由于作用于TFT 3的柵極電壓，是反射薄膜6的電勢(shì)發(fā)生波動(dòng)。然而，在第二實(shí)施例中，由于反射薄膜6與透明電極薄膜5電連接，在反射薄膜6的電勢(shì)中不發(fā)生任何波動(dòng)。從而，由于不需要保持TFT 3和反射薄膜6之間的距離，不需要在TFT 3上形成凹/凸形薄膜11。
之后，通過(guò)以第一實(shí)施例中所采用的近似相同的方式，在透明電極薄膜5上形成由聚酰亞胺制成的取向薄膜，完成有源矩陣襯底12的形成。然后，準(zhǔn)備包括在透明絕緣襯底13上隨后形成的濾色片14、黑色矩陣(未示出)、面電極15、取向薄膜29的面襯底16。然后，通過(guò)在有源矩陣層12和面襯底16之間插入液晶層17，以與第一實(shí)施例中所采用的近似相同的方式，在有源矩陣襯底12和面襯底16的兩側(cè)分別放置相差片20a和20b及偏振片19a和19b，并在放置在有源矩陣襯底12一側(cè)的偏振片19a的背面上放置背光源18，制造出如圖8所示的半透型液晶顯示裝置。即，以與第一實(shí)施例中所采用的近似相同的方式，通過(guò)插入具有將其扭曲角度設(shè)在72°的液晶，制造出在反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa之間沒(méi)有任何階梯(反射間隙dr和透射間隙df是相同的，為大約2.7μm)的半透型液晶顯示裝置。但是，在圖8中未示出相差片20a和20b、偏振片19a和19b以及背光源18。
因此，按照第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置，由于以覆蓋反射薄膜6的方式在反射薄膜6上形成透明電極薄膜5，可以避免鋁和ITO之間的電腐蝕作用，也可以防止象素缺陷的出現(xiàn)。此外，由于鋁未與聚酰亞胺接觸?？梢苑乐褂蓺埩糁绷麟妷阂鸬拈W爍的發(fā)生。此外，可以在液晶板的外部區(qū)域中進(jìn)行G-D轉(zhuǎn)換。
此外，同樣在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例中的情況一樣，其中將液晶的扭曲角設(shè)在大約0°或大約60°的改進(jìn)結(jié)構(gòu)是可能的。圖11是第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的第一改進(jìn)示例(將扭曲角設(shè)在大約0°)的橫截面圖。可以通過(guò)調(diào)整應(yīng)用光敏丙烯酸樹(shù)脂的條件，從而當(dāng)在圖9A所示的處理中形成凹/凸形薄膜11時(shí)，使凹/凸形薄膜11的厚度變?yōu)榇蠹s1.4μm，以及通過(guò)當(dāng)在源極2b上形成接觸孔7時(shí)，去除透射區(qū)PXa中的凹/凸形薄膜11來(lái)獲得此結(jié)構(gòu)。然后，通過(guò)進(jìn)行與上述幾乎相同的處理，如圖11所示，最終制造出將其扭曲角設(shè)在大約0°、其反射間隙“dr”為大約1.5μm及其透射間隙為大約2.9μm的半透型液晶顯示裝置。
圖12是第二實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的第二改進(jìn)示例(將扭曲角設(shè)在大約60°)的橫截面圖。通過(guò)在反射區(qū)PXb和透射區(qū)PXa中都形成凹/凸形薄膜11(在透射區(qū)PXa的表面上是否存在凹和凸部分都不是問(wèn)題)，并通過(guò)在面襯底16的透射區(qū)PXa中放置凹陷以校準(zhǔn)間隙來(lái)獲得此結(jié)構(gòu)。然后，通過(guò)進(jìn)行與上述幾乎相同的處理，最終制造出將其扭曲角設(shè)在大約60°、其反射間隙“dr”為大約2.0μm及其透射間隙為大約2.8μm的半透型液晶顯示裝置。
第三實(shí)施例圖13是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的平面圖。圖14A、14B和14C是按照第三實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖15A和15B是按照第三實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。第三實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例有很大的不同，區(qū)別在于為了防止反射薄膜的電勢(shì)中的波動(dòng)，反射薄膜通過(guò)接觸孔(反射薄膜連接部分)與透明電極薄膜相連。在第三實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置中，如圖13所示，在反射區(qū)PXb中形成由鋁或鋁合金制成的反射薄膜6，而且反射薄膜6通過(guò)在第二鈍化薄膜24中形成的反射薄膜連接部分25與透明電極薄膜5相連。除了上述之外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中相同。因此，在圖13中，將相同的參考數(shù)字分配給與圖1中那些部件相對(duì)應(yīng)的部件，從而省略對(duì)它們的描述。
下面，按照參考圖14A到14C以及圖15A和15B的步驟的順序描述制造第三實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的方法。圖14A到14C及圖15A和15B是沿線B-B得到的圖13中半透型液晶顯示裝置的橫截面圖。
首先，如圖14A所示，以與第一和第二實(shí)施例中所采用的近似相同的方法，在形成柵極線1(未示出)、柵極1a、公共存儲(chǔ)線4(未示出)和輔助電容電極4a(未示出)之后，形成半導(dǎo)體層3a，在半導(dǎo)體層3a和柵極之間插入了柵極絕緣薄膜9。接下來(lái)，形成數(shù)據(jù)線2(未示出)、漏極2a、源極2b和電容積累電極2c(未示出)以構(gòu)建TFT 3，然后形成鈍化薄膜10。
接下來(lái)，如圖14B所示，通過(guò)與第一實(shí)施例中相同的方法，在以光敏丙烯酸樹(shù)脂涂覆鈍化薄膜10之后，從象素區(qū)PX中形成的接觸孔7、位于象素區(qū)外部的G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端區(qū)域去除丙烯酸樹(shù)脂，并在反射區(qū)PXb中和包含TFT 3的透射區(qū)PXa中形成凹/凸形薄膜11。在這種情況下，為了抑制由凹/凸薄膜11所引起的透射光的衰減，最好在其所有表面上進(jìn)行曝光處理，并進(jìn)行丙烯酸薄膜的脫色。
接下來(lái)，如圖14C所示，通過(guò)與第一和第二實(shí)施例中所采用的幾乎相同的方法，在其所有表面上沉積鋁之后，通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，去除透射區(qū)PXa中的鋁，在反射區(qū)PXb中形成反射薄膜6。這里，為了防止外部射入的光進(jìn)入TFT 3，最好在TFT 3上形成反射薄膜6。
然后，如圖1 5A所示，在利用等離子體CVD方法在其所有表面上沉積由SiOx制成的絕緣薄膜之后，在絕緣薄膜上形成光刻膠圖形，然后在其上形成第二鈍化薄膜24。接下來(lái)，在接觸孔7下面的第二鈍化薄膜24和G-D轉(zhuǎn)換部分中和接線端部分中的第二鈍化薄膜24上進(jìn)行選擇性刻蝕，以及與此同時(shí)，形成反射薄膜連接部分25，以將反射薄膜6暴露給第二鈍化薄膜24。然后，在接觸孔7下面的鈍化薄膜10、G-D變換部分中和接線端部分中的鈍化薄膜10以及柵極絕緣薄膜9上進(jìn)行選擇性刻蝕，以使源極2b暴露，然后，在G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分中，同時(shí)形成接觸孔。此外，可以在反射薄膜6上的任意位置形成反射薄膜連接部分25，但是，由于擔(dān)心當(dāng)在反射薄膜連接部分25上進(jìn)行刻蝕時(shí)，鋁被顯影液腐蝕，最好在圍繞每個(gè)象素的位置形成反射薄膜連接部分25?？梢酝瑫r(shí)進(jìn)行在第二鈍化薄膜24上的刻蝕以及在鈍化薄膜10上和在柵極絕緣薄膜9上的刻蝕。
接下來(lái)，如圖15B所示，在利用濺射方法在其所有表面上乘積由ITO制成的透明導(dǎo)電薄膜之后，通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，同時(shí)形成覆蓋每個(gè)象素的所有表面的透明電極薄膜5、G-D轉(zhuǎn)換電極22和接線端電極23。通過(guò)采用反射薄膜6和透明電極薄膜5的層堆疊結(jié)構(gòu)和布局結(jié)構(gòu)，反射薄膜6可以避免與顯影液接觸。
此外，在第一實(shí)施例中，由于反射薄膜6處于電極懸浮狀態(tài)，擔(dān)心由于施加到TFT 3的柵極電壓造成反射薄膜6的電勢(shì)波動(dòng)。但是，在第三實(shí)施例中，與第二實(shí)施例中的情況一樣，由于反射薄膜6與透明電極薄膜5電連接，在反射薄膜6的電勢(shì)中不發(fā)生任何波動(dòng)。結(jié)果，不需要保持TFT 3和反射薄膜6之間的距離，從而不需要在TFT 3上形成凹和凸薄膜11。
之后，通過(guò)在透明電極薄膜5上形成由聚酰亞胺制成的取向薄膜29，完成有源矩陣襯底12的形成。接下來(lái)，準(zhǔn)備包括在透明絕緣襯底13上隨后形成的濾色片14、黑色矩陣(未示出)、面電極15、取向薄膜29的面襯底16。然后，通過(guò)在有源矩陣層12和面襯底16之間插入液晶層17，在有源矩陣襯底12和面襯底16的兩側(cè)分別放置相差片20a和20b及偏振片19a和19b，并在放置在有源矩陣襯底12一側(cè)的偏振片19a的背面上放置背光源18，制造出如圖13所示的半透型液晶顯示裝置。
因此，按照第三實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置，由于以完全覆蓋反射層6的方式在整個(gè)象素區(qū)PX上形成透明電極薄膜5，可以避免鋁和ITO之間的電腐蝕作用，并可以防止象素缺陷的發(fā)生。此外，由于鋁不與聚酰亞胺接觸，可以防止由殘留直流電壓引起的閃爍的發(fā)生。同樣，在液晶板的外部區(qū)域中進(jìn)行G-D轉(zhuǎn)換。
第四實(shí)施例圖16是按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的平面圖。圖17是沿線C-C得到的圖16中半透型液晶顯示裝置的橫截面圖。圖18是第四實(shí)施例的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的平面圖。圖19是沿線D-D得到的圖18中半透型液晶顯示裝置的橫截面圖。圖20A、20B、20C和20D是按照第四實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖21A和21B也是按照第四實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)與第三實(shí)施例有很大的不同，區(qū)別在于為了防止反射薄膜的電勢(shì)中的波動(dòng)，在第二鈍化薄膜上形成的接觸孔內(nèi)的兩個(gè)不同點(diǎn)，將反射薄膜和透明電極薄膜與源極相連。在第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置中，如圖16到圖19所示，與第一實(shí)施例的情況相同，在反射薄膜6上形成透明電極薄膜5，在反射薄膜6和透明電極薄膜5之間插入第二鈍化薄膜24。此外，與第三實(shí)施例的情況相同，反射薄膜6與透明電極薄膜5電相連，而且在第二鈍化薄膜24上形成的接觸孔7中的第一區(qū)域7a中和接觸孔7中的第二區(qū)域7b中，源極2b與透明電極薄膜5相連。除了上面所描述的結(jié)構(gòu)之外，與第三實(shí)施例中相同。因此，在圖16和圖17中，將相同的參考數(shù)字分配給與圖13中那些部件相對(duì)應(yīng)的部件，從而省略對(duì)它們的描述。
當(dāng)將由鋁制成的反射薄膜6與由ITO制成的透明電極薄膜5相連，以便與第三實(shí)施例的情況一樣，防止反射薄膜6的電勢(shì)中的波動(dòng)時(shí)，在某些情況下，在鋁和ITO之間的分界面，根據(jù)所選的處理，形成由氧化鋁之類(lèi)制成的非導(dǎo)體，而且反射薄膜6和透明電極薄膜5之間的接觸電阻變?yōu)?0MΩ或更高。因此，在這種情況下，由于不能完全抑制由液晶板的制造過(guò)程中的靜電特性所引起的反射薄膜6的電勢(shì)中的波動(dòng)，仍然擔(dān)心降低顯示質(zhì)量。
為了解決此問(wèn)題，在第四實(shí)施例中，在第二鈍化薄膜24中形成的接觸孔7內(nèi)的兩個(gè)不同位置(第一區(qū)域7a和第二區(qū)域7b)，將反射薄膜6和透明電極薄膜5中的每一個(gè)與源極2b相連。通過(guò)如上進(jìn)行配置，由于反射薄膜6并不直接與透明電極薄膜5相連，不出現(xiàn)上述那樣高的接觸電阻，而且可以完全抑制反射薄膜6的電勢(shì)中的波動(dòng)，從而，防止了顯示質(zhì)量的下降。
接下來(lái)，按照參考圖20到圖21的步驟的順序描述制造第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的方法。圖20到圖21是沿線C-C得到的圖16中半透型液晶顯示裝置的橫截面圖。
首先，如圖20A所示，以與第一到第三實(shí)施例中所采用的近似相同的方法，在由玻璃之類(lèi)制成的透明絕緣襯底8上形成柵極線1(未示出)、柵極1a、公共存儲(chǔ)線4(未示出)和輔助電容電極4a(未示出)之后，形成半導(dǎo)體層3a，在半導(dǎo)體層3a和柵極之間插入了柵極絕緣薄膜9。接下來(lái)，形成數(shù)據(jù)線2(未示出)、漏極2a、源極2b和電容積累電極2c(未示出)以構(gòu)建TFT 3，然后形成鈍化薄膜10。
接下來(lái)，如圖20B所示，通過(guò)與第一到第三實(shí)施例中相同的方法，在以光敏丙烯酸樹(shù)脂涂覆鈍化薄膜10之后，從接觸孔7、位于象素區(qū)PX外部的G-D轉(zhuǎn)換部分及隨后的接線端區(qū)域中去除丙烯酸樹(shù)脂，在反射區(qū)PXb中和包含TFT 3的透射區(qū)PXa中形成凹/凸形薄膜11。在這種情況下，為了抑制由凹/凸薄膜11所引起的透射光的衰減，最好在其所有表面上進(jìn)行曝光處理，并進(jìn)行丙烯酸薄膜的脫色。
然后，如圖20C所示，通過(guò)利用在凹/凸形薄膜11上形成的光刻膠圖形作為掩模，去除位于接觸孔7下面的鈍化薄膜10，只暴露源極2b。這里，未去除在G-D轉(zhuǎn)換部分中和在接線端部分中的鈍化薄膜10和柵極絕緣薄膜9。
接下來(lái)，如圖20D所示，在其所有表面上形成鋁之后，通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，去除透射區(qū)PXa中的鋁，并在反射區(qū)PXb中形成反射薄膜6。這里，為了防止外部射入的光進(jìn)入TFT 3，最好也在TFT 3上形成反射薄膜6。
然后，如圖21A所示，在利用等離子體CVD方法之類(lèi)在其所有表面上沉積由SiOx制成的絕緣薄膜之后，在絕緣薄膜上形成光刻膠圖形以形成第二鈍化薄膜24。接下來(lái)，在接觸孔7下面的第二鈍化薄膜24和G-D轉(zhuǎn)換部分中和接線端部分中的第二鈍化薄膜24上進(jìn)行選擇性刻蝕。然后，在接觸孔7下面的鈍化薄膜10、G-D變換部分中和接線端部分中的鈍化薄膜10以及柵極絕緣薄膜9上進(jìn)行選擇性刻蝕，以使源極2b暴露，同時(shí)，在G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分中也形成接觸孔。此外，可以同時(shí)進(jìn)行在第二鈍化薄膜24上以及在鈍化薄膜10上和在柵極絕緣薄膜9上的刻蝕。
接下來(lái)，如圖21B所示，在利用濺射方法在其所有表面上乘積由ITO制成的透明導(dǎo)電薄膜之后，通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，同時(shí)形成覆蓋每個(gè)象素區(qū)PX的透明電極薄膜5、G-D轉(zhuǎn)換電極22和接線端電極23。
然后，在有源矩陣襯底12上形成由聚酰亞胺制成的取向薄膜29，以完成有源矩陣襯底12的形成。接下來(lái)，準(zhǔn)備包括在透明絕緣襯底13上隨后形成的濾色片14、黑色矩陣(未示出)、面電極15、取向薄膜29的面襯底16。然后，通過(guò)在有源矩陣層12和面襯底16之間插入液晶層17，在有源矩陣襯底12和面襯底16的兩側(cè)分別放置相差片20a和20b及偏振片19a和19b，并在放置在有源矩陣襯底12一側(cè)的偏振片19a的背面上放置背光源18，制造出如圖16和17所示的半透型液晶顯示裝置。
因此，按照第四實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置及其制造方法，通過(guò)在反射薄膜6的上面形成透明電極薄膜5，在反射薄膜6和透明電極薄膜5之間插入第二鈍化薄膜24，以及通過(guò)在第二鈍化薄膜中形成的接觸孔7內(nèi)的兩個(gè)不同的點(diǎn)將反射薄膜6和透明電極薄膜5與源極2b相連，以防止反射薄膜6的電勢(shì)的波動(dòng)，降低了反射薄膜6和透明電極薄膜5之間的接觸電阻，提高了顯示質(zhì)量。
第五實(shí)施例圖22是按照本發(fā)明的第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的平面圖。圖23是沿線E-E得到的圖22中半透型液晶顯示裝置的橫截面圖。圖18是第四實(shí)施例的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的平面圖。圖24是第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的平面圖。圖25是沿線F-F得到的圖24中半透型液晶顯示裝置的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖26是第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的另一主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的平面圖。圖27是沿線G-G得到的圖26中半透型液晶顯示裝置的主要部分的展開(kāi)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖28A、28B、28C和28D是按照第五實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。圖29A和29B也是按照第五實(shí)施例步驟的順序描述了制造半透型液晶顯示裝置的工藝流程圖。第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)與上述四個(gè)實(shí)施例不同，區(qū)別在于為了防止反射薄膜的電勢(shì)中的波動(dòng)，在第二鈍化薄膜中形成兩個(gè)接觸孔，在每個(gè)接觸孔中，反射薄膜和透明電極薄膜分別與源極相連。在第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置中，如圖22到圖27所示，與第一實(shí)施例的情況相同，在反射薄膜6上形成透明電極薄膜5，在反射薄膜6和透明電極薄膜5之間插入第二鈍化薄膜24，以及與第四實(shí)施例中的情況相同，反射薄膜6和透明電極薄膜5中的每一個(gè)都與源極2b相連，而且源極2b通過(guò)在第二鈍化薄膜24中形成的第一接觸孔7A與透明電極薄膜5相連，并通過(guò)在第二鈍化薄膜24中形成的第二接觸孔7B與反射薄膜6相連。
此外，圖24到圖27示出了第一和第二接觸孔7A和7B中的鈍化薄膜10、凹/凸形薄膜11、反射薄膜9、第二鈍化薄膜24和透明電極薄膜5之間的電勢(shì)關(guān)系。即，在第一接觸孔7A中，凹/凸形薄膜11位于其最外部區(qū)域中，而在凹/凸形薄膜11的內(nèi)部，放置了反射薄膜6、鈍化薄膜10、第二鈍化薄膜24和透明電極薄膜5。在第二接觸孔7B中，凹/凸形薄膜11位于其最外部區(qū)域中，而在凹/凸形薄膜11的內(nèi)部，放置了鈍化薄膜10、反射薄膜6、第二鈍化薄膜24和透明電極薄膜5。如圖25所示，透明電極薄膜5與源極2b相連，以及如圖27所示，反射薄膜6與源極2b相連。此外，如圖25所示，在第一接觸孔7A中，如果將反射薄膜6放在凹/凸形薄膜11的外部，因?yàn)閾?dān)心由于反射薄膜6的階梯和由凹和凸形薄膜11的凹和凸部分引起的劇烈的傾斜，而發(fā)生透明電極薄膜5的改變，最好將反射薄膜6放在凹/凸形薄膜11的內(nèi)部。
為了防止反射薄膜6的電勢(shì)中的波動(dòng)，與第四實(shí)施例的情況一樣，如果反射薄膜6和透明電極薄膜5在第二鈍化薄膜24中形成的接觸孔內(nèi)的兩個(gè)不同的點(diǎn)(第一區(qū)域7a和第二區(qū)域7b)與源極2b相連，需要使接觸孔7的直徑變大，降低了安排接觸孔7的位置的自由度，以及降低了反射特性。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在第五實(shí)施例中，反射薄膜6通過(guò)在第二鈍化薄膜24中形成的第一接觸孔7A與源極2b相連，而透明電極薄膜5通過(guò)在第二鈍化薄膜24中形成的第二接觸孔7B與源極2b相連。由于這樣能夠減小第一接觸孔7A和第二接觸孔7B的直徑，增加了安排第一接觸孔7A和第二接觸孔7B中每一個(gè)的位置的自由度。因此，由于可以將第一接觸孔7A和第二接觸孔7B中的每一個(gè)放在反射薄膜6的凹和凸部分之外、不歸因于反射特性的部分(凹和凸部分中的平坦部分)中，使其可以將反射薄膜6與TFT3相連。
接下來(lái)，按照參考圖28A到28D到圖29A和29B的步驟的順序詳細(xì)描述制造第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置的方法。圖28A到28D和圖29A和29B是沿線E-E得到的圖22中半透型液晶顯示裝置的橫截面圖。
首先，如圖28A所示，以與第一到第三實(shí)施例中所采用的近似相同的方法，在由玻璃之類(lèi)制成的透明絕緣襯底8上形成柵極線1(未示出)、柵極1a、公共存儲(chǔ)線4(未示出)和輔助電容電極4a(未示出)之后，形成半導(dǎo)體層3a，在半導(dǎo)體層3a和柵極之間插入了柵極絕緣薄膜9。接下來(lái)，形成數(shù)據(jù)線2(未示出)、漏極2a、源極2b和電容積累電極2c(未示出)以構(gòu)建TFT 3，然后形成鈍化薄膜10。
然后，如圖28B所示，在以光敏丙烯酸樹(shù)脂涂覆鈍化薄膜10之后，從第一接觸孔7A、第二接觸孔7B、位于象素區(qū)PX外部的G-D轉(zhuǎn)換部分及接線端區(qū)域中去除丙烯酸樹(shù)脂，并在反射區(qū)PXb中和包含TFT 3的透射區(qū)PXa中形成凹/凸形薄膜11。在這種情況下，為了抑制由凹/凸薄膜11所引起的透射光的衰減，最好在其所有表面上進(jìn)行曝光處理，并進(jìn)行丙烯酸薄膜的脫色。
然后，如圖28C所示，通過(guò)利用在凹/凸形薄膜11上形成的光刻膠圖形作為掩模，去除位于第二接觸孔7B下面的鈍化薄膜10，只暴露源極2b。這里，與第四實(shí)施例的情況不同，去除在G-D轉(zhuǎn)換部分中和在接線端部分中的鈍化薄膜10和柵極絕緣薄膜9。
然后，如圖28D所示，在其所有表面上形成鋁之后，利用光刻膠圖形作為掩模，去除透射區(qū)PXa中的鋁，并在反射區(qū)PXb中形成反射薄膜6。這里，為了防止外部射入的光進(jìn)入TFT 3，最好也在TFT 3上形成反射薄膜6。此外，利用反射薄膜6形成G-D轉(zhuǎn)換電極22。與第四實(shí)施例的情況不同，利用反射薄膜6形成G-D轉(zhuǎn)換電極22的目的是為了通過(guò)將TFT陣列、數(shù)據(jù)線之類(lèi)的電勢(shì)降低到地電位，以及通過(guò)利用G-D轉(zhuǎn)換電極22形成分路晶體管，來(lái)抑制由在用以形成由SiOx之類(lèi)制成的第二鈍化薄膜24的濺射時(shí)發(fā)生的等離子體損傷所引起的TFT陣列特性的下降。
接下來(lái)，如圖29A所示，在利用等離子體CVD方法之類(lèi)在其所有表面上沉積由SiOx制成的絕緣薄膜之后，在絕緣薄膜上形成光刻膠圖形以形成第二鈍化薄膜24。接下來(lái)，在第一接觸孔7A下面的第二鈍化薄膜24和接線端部分中的第二鈍化薄膜24上進(jìn)行選擇性刻蝕。然后，在接線端部分中的鈍化薄膜10及柵極絕緣薄膜9上也進(jìn)行選擇性刻蝕，以使源極2b暴露，同時(shí)，在G-D轉(zhuǎn)換部分和接線端部分中形成接觸孔。此外，可以同時(shí)進(jìn)行要在接線端部分中的鈍化薄膜10上和在柵極絕緣薄膜9上進(jìn)行的去除處理，以及要在圖28C所示的第二接觸孔7B下面的鈍化薄膜10上進(jìn)行的去除處理。
然后，如圖29B所示，在利用濺射方法在其所有表面上沉積由ITO制成的透明導(dǎo)電薄膜之后，通過(guò)利用光刻膠圖形作為掩模，以覆蓋象素的所有表面的方式形成透明電極薄膜5、G-D轉(zhuǎn)換電極22和接線端電極23。
然后，在有源矩陣襯底12上形成由聚酰亞胺制成的取向薄膜29，以完成有源矩陣襯底12的形成。接下來(lái)，準(zhǔn)備包括在透明絕緣襯底13上隨后形成的濾色片14、黑色矩陣(未示出)、面電極15、取向薄膜29的面襯底16。然后，通過(guò)在有源矩陣層12和面襯底16之間插入液晶層17，在有源矩陣襯底12和面襯底16的兩側(cè)分別放置相差片20a和20b及偏振片19a和19b，并在放置在有源矩陣襯底12一側(cè)的偏振片19a的背面上放置背光源18，制造出如圖23和圖24所示的半透型液晶顯示裝置。
此外，在本實(shí)施例中，解釋了在反射薄膜6上面形成透明電極薄膜5，在透明電極薄膜5和反射薄膜6之間插入第二鈍化薄膜24的示例。但是，如果不采用第二鈍化薄膜，存在的顧慮是反射薄膜6和透明電極薄膜5之間的接觸電阻變高，而且即使在這種情況下，通過(guò)采用本實(shí)施例中所采用的結(jié)構(gòu)，仍然可以抑制反射薄膜6的電勢(shì)中的波動(dòng)。
因此，按照第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置及其制造方法，為了防止反射薄膜6的電勢(shì)的波動(dòng)，由于，利用在第二鈍化薄膜24中形成的接觸孔7，反射薄膜6和透明電極薄膜5中的每一個(gè)都與源極2b相連，而且反射薄膜6和透明電極薄膜5中的每一個(gè)通過(guò)在第二鈍化薄膜24中形成的第一接觸孔7A和第二接觸孔7B與源極2b相連，可以增加每個(gè)接觸孔7A和7B的位置安排的自由度。因此，反射薄膜6可以與TFT 3相連，而不降低反射特性。
此外，按照第五實(shí)施例的半透型液晶顯示裝置及其制造方法，在形成第二鈍化薄膜24之前，通過(guò)利用反射薄膜6形成G-D轉(zhuǎn)換電極22，可以將TFT陣列、數(shù)據(jù)線之類(lèi)的電勢(shì)降低到地電勢(shì)，從而，可以抑制由在形成第二鈍化薄膜時(shí)發(fā)生的等離子體損傷所引起的TFT特性的下降。
顯而易見(jiàn)的是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而可以在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，進(jìn)行修改和改進(jìn)。例如，在上述實(shí)施例中，示出了在將扭曲角設(shè)在大約0°、大約60°和大約72°時(shí)，優(yōu)化透射間隙和反射間隙的示例。但是，可用通過(guò)將扭曲角設(shè)在任意其他角度，來(lái)優(yōu)化透射間隙和反射間隙。
此外，在上述實(shí)施例中，如該示例所示，作為反射薄膜的材料，使用了Al或者包括Al合金的材料，作為透明電極薄膜的材料，使用了ITO。但是，本發(fā)明并不局限于Al和包括Al合金和/或作為反射薄膜的材料的ITO的組合，這就是說(shuō)，只要材料的組合抑制了在形成圖形時(shí)的電腐蝕反應(yīng)，可以采用任何組合。此外，在上述實(shí)施例中，例子中示出的是在有源矩陣襯底上形成用作為開(kāi)關(guān)單元的TFT。但是，并不是必須把TFT形成在有源矩陣的側(cè)面上。此外，半透型液晶顯示裝置中反射薄膜和透射電極薄膜之間的關(guān)系不但可以應(yīng)用于每個(gè)象素中，而且可以應(yīng)用于構(gòu)成象素的每個(gè)部分(子象素)中。
權(quán)利要求
1.一種半透型液晶顯示裝置，包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與所述第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)所述信號(hào)電極和每個(gè)所述掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在所述第一襯底和所述第二襯底之間；背光源，把光饋送到所述液晶層；以及其中，每個(gè)所述的象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透明電極薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從所述的背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示；和其中，在每個(gè)所述的象素區(qū)中，所述透明電極薄膜以覆蓋所述反射薄膜的至少一部分的方式延伸到所述反射薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，通過(guò)插入在所述透明電極薄膜和所述反射薄膜之間的絕緣層來(lái)在所述的反射薄膜上形成所述透明電極薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，所述透明電極薄膜直接形成在所述反射薄膜上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射薄膜通過(guò)形成在所述絕緣薄膜中的接觸孔與所述透明電極薄膜電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，在每個(gè)所述的象素區(qū)中，在與所述第二襯底面對(duì)的一側(cè)的所述第一襯底的表面上形成接通或者斷開(kāi)要施加到所述液晶層上的電壓信號(hào)的開(kāi)關(guān)單元，以及以覆蓋所述開(kāi)關(guān)單元的方式形成所述的反射薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射薄膜用絕緣薄膜覆蓋所述開(kāi)關(guān)單元，所述的絕緣薄膜具有凹和凸的表面、并且插入在所述反射薄膜和所述開(kāi)關(guān)單元之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，以通常與所述絕緣薄膜相接觸的方式形成接觸孔，以及，在所述接觸孔中，所述反射薄膜和所述透明電極薄膜與構(gòu)成所述開(kāi)關(guān)單元的多個(gè)電極中的任意電極電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，在所述絕緣薄膜中形成第一接觸孔和第二接觸孔，并且所述反射薄膜通過(guò)所述第一接觸孔與所述開(kāi)關(guān)單元的一個(gè)電極電連接，所述透明電極薄膜通過(guò)所述第二接觸孔與所述開(kāi)關(guān)單元的一個(gè)電極電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，柵漏轉(zhuǎn)換部分在所述透射區(qū)和所述反射區(qū)外側(cè)、面對(duì)所述第二襯底的所述一側(cè)從所述第一襯底的所述表面上的柵極層引出一條用于將電壓信號(hào)施加到所述液晶層的信號(hào)線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射薄膜由包含鋁或者鋁合金的導(dǎo)電材料制成，而所述透明電極薄膜由氧化銦錫制成。
11.一種半透型液晶顯示裝置，包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與所述第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)所述象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)所述信號(hào)電極和每個(gè)所述掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在所述第一襯底和所述第二襯底之間；背光源，把光饋送到所述液晶層；以及其中，每個(gè)所述的象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透明電極薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從所述背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示；和其中，在每個(gè)所述的象素區(qū)中，所述反射區(qū)中的所述第一襯底和所述第二襯底之間的第一間隙和所述透射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的第二間隙被校準(zhǔn)，以便根據(jù)所述液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白色顯示中最大。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述液晶的扭曲角被設(shè)置為大約72°時(shí)，進(jìn)行校準(zhǔn)，以致所述反射區(qū)中的所述第一間隙變得近似等于所述透射區(qū)中的所述第二間隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述液晶的扭曲角被設(shè)置為大約0°時(shí)，進(jìn)行校準(zhǔn)，以致所述反射區(qū)中的所述第一間隙是所述透射區(qū)中的所述第二間隙的近似一半。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半透型液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述液晶的扭曲角被設(shè)置為大約60°時(shí)，進(jìn)行校準(zhǔn)，以致所述反射區(qū)中的所述第一間隙是所述透射區(qū)中的所述第二間隙的近似70％。
15.一種制造半透型液晶顯示裝置的方法，所述的半透型液晶顯示裝置包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與所述第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)所述象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)所述信號(hào)電極和每個(gè)所述掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在所述第一襯底和所述第二襯底之間；背光源，把光饋送到所述液晶層；以及，其中，每個(gè)所述的象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透射薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從所述背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示，所述方法包括第一步驟，在與所述第二襯底面對(duì)的所述第一襯底的表面上形成構(gòu)成所述反射區(qū)的反射薄膜；以及第二步驟，以所述透明電極薄膜覆蓋部分或者全部所述反射薄膜的方式形成構(gòu)成所述透射區(qū)的所述透明電極薄膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造半透型液晶顯示裝置的方法，其特征在于，還包括在所述第一步驟和所述第二步驟之間執(zhí)行的第三步驟，在所述反射薄膜上形成絕緣薄膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造半透型液晶顯示裝置的方法，其特征在于，還包括第四步驟，在所述絕緣薄膜中形成電連接所述反射薄膜和所述透明電極薄膜的接觸孔。
18.一種制造半透型液晶顯示裝置的方法，所述半透型液晶顯示裝置包括第一襯底，包括沿著第一方向相互平行設(shè)置的多個(gè)信號(hào)電極；第二襯底，包括沿著與所述第一方向垂直的第二方向相互平行設(shè)置的多個(gè)掃描電極，和多個(gè)象素區(qū)，每個(gè)所述象素區(qū)都以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置在每個(gè)所述的信號(hào)電極和每個(gè)所述的掃描電極之間的交點(diǎn)上；液晶層，插入在所述第一襯底和所述第二襯底之間；背光源，把光饋送到所述液晶層；以及，其中，每個(gè)所述的象素區(qū)包括反射區(qū)，具有反射薄膜，以便從外部接收環(huán)境光并且在反射顯示模式中以反射方式進(jìn)行顯示；和透射區(qū)，具有透射薄膜，在以透射顯示方式工作時(shí)允許光從所述背光源透射，以便以透射方式進(jìn)行顯示，所述方法包括下面的步驟通過(guò)在所述第一襯底和所述第二襯底之間插入所述液晶層，對(duì)所述反射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的所述第一間隙和所述透射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的所述第二間隙執(zhí)行校準(zhǔn)，以便根據(jù)所述液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白光顯示中最大，其中，通過(guò)下面的步驟形成所述第一襯底，在與所述第二襯底面對(duì)的所述第一襯底的所述表面上形成構(gòu)成所述反射區(qū)的所述反射薄膜；以及，以所述透明電極薄膜覆蓋部分或者全部所述反射薄膜的方式形成構(gòu)成所述透射區(qū)的所述透明電極薄膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造半透型液晶顯示裝置的方法，其特征在于，通過(guò)具有凹和凸表面并且被插入所述反射薄膜和所述第二襯底之間的絕緣薄膜在面對(duì)所述第二襯底的所述第一襯底的所述表面上形成所述反射薄膜，對(duì)所述反射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的所述第一間隙和所述透射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的所述第二間隙執(zhí)行校準(zhǔn)，以便根據(jù)所述液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白光顯示中最大。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造半透型液晶顯示裝置的方法，其特征在于，通過(guò)處理與所述第二襯底面對(duì)的所述第一襯底的表面，對(duì)所述反射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的所述第一間隙和所述透射區(qū)中所述第一襯底和所述第二襯底之間的所述第二間隙執(zhí)行校準(zhǔn)，以便根據(jù)所述液晶層的扭曲角使反射率或者透射率在白光顯示中最大。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造半透型液晶顯示裝置的方法，其特征在于，所述絕緣薄膜的厚度在所述透射區(qū)和所述反射區(qū)之間是不同的。
全文摘要
提供一種半透型液晶顯示裝置，它能夠防止鋁或者鋁合金制成的反射薄膜和氧化銦錫制成的透明電極薄膜之間的電腐蝕反應(yīng)，并且能夠抑制反射薄膜中的殘留直流電壓造成的閃爍的出現(xiàn)。在上述的半透型液晶顯示裝置中，把從背光源提供光的透射區(qū)和接收環(huán)境光的反射區(qū)設(shè)置在象素區(qū)中，并且使用插入在反射薄膜和透明電極薄膜之間的鈍化薄膜來(lái)在有源矩陣襯底上的反射區(qū)中形成反射薄膜。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1523406SQ0314743
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者中謙一郎, 坂本道昭, 助川統(tǒng), 岡本守, 中田慎一, 山下正美, 一, 昭, 美 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社