專利名稱：液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件及其制造方法，更具體地，涉及透反射式濾色器基板及其制造方法，該透反射式濾色器基板可以增加透射區(qū)域的色域和反射區(qū)域的亮度。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器件LCD具有在液晶顯示板中以矩陣形狀設(shè)置的多個(gè)液晶單元，以根據(jù)視頻信號(hào)控制這些單元的光透射率，從而顯示圖像。
液晶顯示器件可以根據(jù)是否存在光源而分類為透射式和反射式。透射式液晶顯示器件將來自背光單元的光透射到顯示表面，由此實(shí)現(xiàn)圖像，該背光單元安裝在薄膜晶體管陣列基板的背面，該薄膜晶體管陣列基板與濾色器基板相對(duì)并且其間具有液晶。反射式液晶顯示器件通過使用形成在薄膜晶體管陣列基板上的反射板，將通過上基板入射到下基板上的外部光或獨(dú)立的輔助光反射到顯示表面上，由此實(shí)現(xiàn)圖像。
已經(jīng)提出了一種透反射式液晶顯示器件，其利用了透射式和反射式顯示器二者的優(yōu)點(diǎn)。透反射式液晶顯示器件如下進(jìn)行操作如果外部光充足則以反射模式進(jìn)行操作，而如果外部光不足則通過使用背光單元以透射模式進(jìn)行操作。因此，與透射式液晶顯示器件相比，透反射式液晶顯示器件可以降低功耗，并且不象反射式液晶顯示器件一樣需要外部光源。
圖1中所示的透反射式液晶顯示器件包括薄膜晶體管基板60，其中形成有薄膜晶體管陣列；以及濾色器基板50，其中形成有濾色器陣列。
在濾色器基板50上，在上基板11上形成有濾色器陣列，其具有用于防止漏光的黑底(black matrix)；濾色器42，用于實(shí)現(xiàn)顏色；以及公共電極46，其與像素電極一起形成垂直電場(chǎng)。
在薄膜晶體管基板60上，在下基板1上形成有薄膜晶體管陣列，其具有與數(shù)據(jù)線交叉的選通線；薄膜晶體管，其形成在選通線和數(shù)據(jù)線的交叉點(diǎn)處；像素電極22，其形成在與該薄膜晶體管相連的像素區(qū)域中；以及反射電極30，其形成在像素區(qū)域的反射區(qū)域中。
反射電極30將通過濾色器基板50入射的外部光反射到濾色器基板50上。形成在反射電極下面的有機(jī)膜具有凹凸(embossed)表面，并且其上面的反射電極也具有凹凸形狀，由此通過散射效應(yīng)提高了反射效率。
像素電極22根據(jù)通過該薄膜晶體管提供的數(shù)據(jù)信號(hào)來生成與公共電極46的電位差。該電位差使得液晶旋轉(zhuǎn)，并且根據(jù)反射區(qū)域和透射區(qū)域中的每一個(gè)中的液晶的旋轉(zhuǎn)程度來確定光透射率。
在透反射式液晶顯示板的情況下，入射到反射區(qū)域上的反射光RL穿過液晶層在反射電極30處反射并穿過該液晶層射出，如圖1所示。來自背光單元40并入射到透射區(qū)域的透射光TL穿過該液晶層透射并射出到外部。
在該顯示器中，反射區(qū)域的反射光RL經(jīng)過濾色器42兩次，但是在另一方面，透射區(qū)域的透射光TL經(jīng)過濾色器42一次，因此在反射區(qū)域和透射區(qū)域之間存在色差。此時(shí)，如果基于反射區(qū)域的濾色器來實(shí)現(xiàn)圖像，則與反射區(qū)域相比，透射區(qū)域中的色域降低更多。如果基于透射區(qū)域的濾色器來實(shí)現(xiàn)圖像，則改善了透射部分的色域，但是問題在于反射區(qū)域的亮度降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對(duì)一種透反射式濾色器基板及其制造方法，其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)而導(dǎo)致的一個(gè)或更多個(gè)問題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種透反射式濾色器基板及其制造方法，該濾色器基板可以提高透射區(qū)域的色域和反射區(qū)域的亮度。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面描述中闡明，其部分根據(jù)該描述而明了，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)施而得知。通過在所寫說明書及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)，將實(shí)現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如所具體實(shí)施和廣義描述的，一種液晶顯示器件，其包括第一基板上的黑底，其限定了像素區(qū)域，該像素區(qū)域具有反射區(qū)域和透射區(qū)域；彩色層，其位于由黑底限定的像素區(qū)域的透射區(qū)域中；以及非彩色層，其位于像素區(qū)域的反射區(qū)域中。
在本發(fā)明的另一方面，一種液晶顯示器件，其包括黑底，其限定了像素區(qū)域，該像素區(qū)域具有反射區(qū)域和透射區(qū)域；以及濾色器，其被形成用來在反射區(qū)域中實(shí)現(xiàn)黑白顏色而在透射區(qū)域中實(shí)現(xiàn)彩色。
在本發(fā)明的另一方面，一種制造液晶顯示器件的方法，其包括在第一基板上形成黑底，該黑底限定了像素區(qū)域，該像素區(qū)域具有反射區(qū)域和透射區(qū)域；在由黑底提供的像素區(qū)域的透射區(qū)域中形成彩色層；以及在像素區(qū)域的反射區(qū)域中形成非彩色層。
應(yīng)該理解，上述總體描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，旨在提供對(duì)由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。


包含附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且將其并入，以構(gòu)成本說明的一部分，附圖顯示了本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的透反射式液晶顯示板的平面圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的透反射式液晶顯示板的薄膜晶體管陣列基板和濾色器基板的平面圖；圖3是表示沿圖2的線I-I’截取的濾色器基板和薄膜晶體管陣列基板的剖視圖；圖4是表示沿圖2的線II-II’截取的濾色器基板的剖視圖；以及圖5A至圖5F是表示圖4中所示的濾色器基板的制造方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中示出了其示例。
下面將參照?qǐng)D2至圖5F來說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的透反射式液晶顯示板的平面圖，而圖3是表示沿圖2的線I-I’截取的液晶顯示板的剖視圖。
圖2和圖3中所示的透反射式液晶顯示板包括薄膜晶體管基板160，其中形成有薄膜晶體管陣列；以及濾色器基板150，其中形成有濾色器陣列。
薄膜晶體管基板160包括與選通線102和數(shù)據(jù)線104相連的薄膜晶體管；像素電極122，其形成在與該薄膜晶體管相連的像素區(qū)域中；以及反射電極130，其形成在該像素區(qū)域的反射區(qū)域中。
該薄膜晶體管響應(yīng)于來自選通線102的選通信號(hào)，選擇性地將來自數(shù)據(jù)線104的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給像素電極。該薄膜晶體管包括與選通線102相連的柵極106；源極108，其被包括為數(shù)據(jù)線104的一部分；漏極110，其通過貫穿第一鈍化膜118和第二鈍化膜138的接觸孔120連接到像素電極122；有源層114，其與柵極106交疊，并且其間具有柵極絕緣膜112，以在源極108和漏極110之間形成溝道；以及歐姆接觸層116，用于改善有源層114與源極108和漏極110之間的電接觸。
像素電極122位于由數(shù)據(jù)線104和選通線102的交叉點(diǎn)限定的像素區(qū)域中，并由具有高透射率的透明導(dǎo)電材料形成。像素電極122形成在第二鈍化膜上，該第二鈍化膜形成在下基板101的整個(gè)表面上，并且像素電極122通過接觸孔120與漏極110電連接。通過該薄膜晶體管提供的數(shù)據(jù)信號(hào)在像素電極122和公共電極146之間產(chǎn)生電位差。該電位差產(chǎn)生使得液晶旋轉(zhuǎn)的電場(chǎng)，并且根據(jù)反射區(qū)域和透射區(qū)域中的液晶的旋轉(zhuǎn)程度來確定液晶的光透射率。
反射電極130將通過濾色器基板150入射的外部光反射回濾色器基板150。反射電極130根據(jù)其下方的形成有凹凸表面的有機(jī)膜128而形成為凹凸形狀，由此通過散射提高了反射效率。在各像素區(qū)域中，形成有反射電極130的區(qū)域變?yōu)榉瓷鋮^(qū)域，并且在各像素區(qū)域中，沒有形成反射電極130的區(qū)域變?yōu)橥干鋮^(qū)域。
透射區(qū)域中形成有貫穿有機(jī)膜128的透射孔132，從而在反射區(qū)域中經(jīng)過液晶層的光路的路徑長(zhǎng)度與透射區(qū)域中的相同。結(jié)果，入射到反射區(qū)域的反射光穿過液晶層在反射電極130處反射，以穿過該液晶層射出到顯示器的外部。來自背光單元(未示出)并入射到透射區(qū)域的透射光穿過液晶層透射，以射出到顯示器的外部。因此，反射區(qū)域中的光路的路徑長(zhǎng)度與透射區(qū)域中的相等，因此，液晶顯示器件的反射模式和透射模式的透射效率相同。
在濾色器基板150上，在上基板111上形成有濾色器陣列，其具有用于防止漏光的黑底140；用于實(shí)現(xiàn)顏色的濾色器142；形成在濾色器142上的保護(hù)(overcoat)層144；以及公共電極146，其與像素電極122一起形成垂直電場(chǎng)。
濾色器142形成在由黑底140提供的像素區(qū)域中。濾色器142形成在透射區(qū)域中，以在像素區(qū)域的反射區(qū)域中具有孔徑(apertue)。因此，可以在形成有濾色器142的透射區(qū)域中實(shí)現(xiàn)彩色圖像。
保護(hù)層144由丙烯酸樹脂等透明有機(jī)絕緣材料形成，用于使形成有濾色器142的上基板101平整。如圖4所示，保護(hù)層144形成在像素區(qū)域的反射區(qū)域中，以用作白色濾色器142W。在形成在反射區(qū)域中的保護(hù)層144中，入射到反射區(qū)域并從其射出的光不會(huì)穿過濾色器透射，因此其光量幾乎不會(huì)減少。也就是說，現(xiàn)有技術(shù)的反射區(qū)域中的光透射率為大約40％，而另一方面，本發(fā)明的反射區(qū)域中的光透射率為99％，這對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)是一改進(jìn)。另外，現(xiàn)有技術(shù)的反射區(qū)域中的反射率為大約8％，而另一方面，本發(fā)明的反射區(qū)域中的反射率為40％，因此其相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高了5倍。為了將其轉(zhuǎn)換為亮度，在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)500勒克斯為現(xiàn)有技術(shù)中的13[尼特]，而在本發(fā)明中為65[尼特]，這相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)是一改進(jìn)。因此，在形成有用作白色濾色器的保護(hù)層144的反射區(qū)域中，可以實(shí)現(xiàn)具有黑白顏色的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的透反射式濾色器基板包括透射區(qū)域，其中可以實(shí)現(xiàn)彩色圖像；以及反射區(qū)域，其中可以實(shí)現(xiàn)黑白圖像?？梢詫?shí)現(xiàn)彩色圖像的透射區(qū)域相對(duì)于反射區(qū)域其色域有所提高。可以實(shí)現(xiàn)黑白圖像的反射區(qū)域比透射區(qū)域具有更高的反射率，從而具有高的亮度，因此可以降低背光的電流消耗。
圖5A至圖5F是表示根據(jù)本發(fā)明的制造透反射式濾色器基板液晶顯示板的方法的剖視圖。
參照?qǐng)D5A，在上基板111上形成黑底140。
在上基板111上形成不透明層。該不透明層由諸如鉻等的不透明金屬層或者不透明樹脂形成。通過光刻工藝和蝕刻工藝對(duì)該不透明層進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成黑底140。
參照?qǐng)D5B，在形成有黑底140的上基板111上形成紅色濾色器142R。
在形成有黑底140的上基板111上形成紅色樹脂層。通過光刻工藝對(duì)該紅色樹脂層進(jìn)行構(gòu)圖，從而在與像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的透射區(qū)域中形成紅色濾色器142R。
參照?qǐng)D5C，在形成有紅色濾色器142R的上基板111上形成綠色濾色器1426。
在形成有紅色濾色器142R的上基板111上形成綠色樹脂層。通過光刻工藝對(duì)該綠色樹脂層進(jìn)行構(gòu)圖，從而在與像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的透射區(qū)域中形成綠色濾色器1426。
參照?qǐng)D5D，在形成有綠色濾色器142G的上基板111上形成藍(lán)色濾色器142B。
在形成有綠色濾色器142G的上基板111上形成藍(lán)色樹脂層。通過光刻工藝對(duì)該藍(lán)色樹脂層進(jìn)行構(gòu)圖，從而在與像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的透射區(qū)域中形成藍(lán)色濾色器142B。
參照?qǐng)D5E，在形成有藍(lán)色濾色器142B的上基板111上形成保護(hù)層144，該保護(hù)層144還用作白色濾色器142W。該保護(hù)層由丙烯酸樹脂形成。保護(hù)層144用作像素區(qū)域的反射區(qū)域中的白色濾色器142W。
參照?qǐng)D5F，在保護(hù)層144上形成公共電極146。
通過諸如濺射的淀積方法在保護(hù)層144的整個(gè)表面上淀積透明導(dǎo)電層，從而形成公共電極146。該透明導(dǎo)電層由諸如銦錫氧化物的透明導(dǎo)電材料形成。
根據(jù)本發(fā)明的透反射式濾色器基板可以應(yīng)用于筆記本、TV、便攜式信息終端(例如，移動(dòng)電話、PDA、電子袖珍書)等。應(yīng)用于移動(dòng)電話、PDA等的根據(jù)本發(fā)明的透反射式濾色器基板在反射區(qū)域中顯示字符數(shù)據(jù)，因此可以實(shí)現(xiàn)諸如高亮度、背光的功耗降低等改進(jìn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的透反射式濾色器基板及其制造方法包括透射區(qū)域，其中實(shí)現(xiàn)彩色圖像；以及反射區(qū)域，其中實(shí)現(xiàn)黑白圖像。實(shí)現(xiàn)彩色圖像的透射區(qū)域相對(duì)于反射區(qū)域具有提高的色域。實(shí)現(xiàn)黑白圖像的反射區(qū)域相對(duì)于透射區(qū)域提高了反射率，以實(shí)現(xiàn)高亮度，因此可以降低背光的電流消耗。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)的本發(fā)明的這些修改和變化。
本申請(qǐng)要求于2004年12月23日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.P2004-111512的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其并入。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，其包括第一基板上的黑底，其限定了像素區(qū)域，該像素區(qū)域具有反射區(qū)域和透射區(qū)域；彩色層，其位于由所述黑底限定的像素區(qū)域的透射區(qū)域中；以及非彩色層，其位于所述像素區(qū)域的反射區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述彩色層在與所述反射區(qū)域交疊的區(qū)域中具有開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述非彩色層是形成在所述整個(gè)像素區(qū)域上的保護(hù)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其中所述保護(hù)層由丙烯酸樹脂形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括第二基板上的柵極；所述第二基板上的柵極絕緣膜；所述柵極絕緣膜上的半導(dǎo)體層；所述半導(dǎo)體層上的源極和漏極；所述第二基板上的至少一個(gè)絕緣膜；以及所述透射區(qū)域中的像素電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其中所述至少一個(gè)絕緣膜包括第一絕緣膜、第二絕緣膜和第三絕緣膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的器件，其中所述至少一個(gè)絕緣膜由無機(jī)絕緣膜和有機(jī)絕緣膜之一形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，其中所述第二絕緣膜由有機(jī)絕緣膜形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件，其中所述有機(jī)絕緣膜具有凹凸形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件，還包括所述有機(jī)絕緣膜上的反射電極。
11.一種液晶顯示器件，其包括黑底，其限定了像素區(qū)域，該像素區(qū)域具有反射區(qū)域和透射區(qū)域；以及濾色器，其被形成用來在所述反射區(qū)域中實(shí)現(xiàn)黑白顏色，而在所述透射區(qū)域中實(shí)現(xiàn)彩色。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的器件，其中對(duì)于各個(gè)對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域的透射區(qū)域中形成紅色、綠色和藍(lán)色中的至少一種的濾色器，而在所述像素區(qū)域的反射區(qū)域中形成白色濾色器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，其中所述白色濾色器由保護(hù)層形成，該保護(hù)層形成在形成有所述濾色器的基板上。
14.一種制造液晶顯示器件的方法，其包括在第一基板上形成黑底，該黑底限定了像素區(qū)域，該像素區(qū)域具有反射區(qū)域和透射區(qū)域；在由所述黑底提供的像素區(qū)域的透射區(qū)域中形成彩色層；以及在所述像素區(qū)域的反射區(qū)域中形成非彩色層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中形成所述彩色層包括形成在與所述反射區(qū)域交疊的區(qū)域中具有開口的彩色層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中形成所述非彩色層包括在所述整個(gè)像素區(qū)域上形成保護(hù)層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述保護(hù)層由丙烯酸樹脂形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在第二基板上形成柵極；在所述第二基板上形成柵極絕緣膜；在所述柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體層上形成源極和漏極；在所述第二基板上形成至少一個(gè)絕緣膜；以及在所述透射區(qū)域中形成像素電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述至少一個(gè)絕緣膜包括第一絕緣膜、第二絕緣膜和第三絕緣膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述至少一個(gè)絕緣膜由無機(jī)絕緣膜和有機(jī)絕緣膜之一形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第二絕緣膜由有機(jī)絕緣膜形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述有機(jī)絕緣膜具有凹凸形狀。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括在所述有機(jī)絕緣膜上形成反射電極。
全文摘要
液晶顯示器件及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器件包括第一基板上的黑底，用于分割具有反射區(qū)域和透射區(qū)域的像素區(qū)域；彩色層，其位于由該黑底提供的像素區(qū)域的透射區(qū)域中；以及非彩色層，其位于該像素區(qū)域的反射區(qū)域中。
文檔編號(hào)G02F1/136GK1794054SQ200510123679
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者安炳喆, 林周洙 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社