專利名稱：透射反射式液晶顯示裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，更確切地說，涉及選擇性使用反射和透射模式的透射反射式液晶顯示裝置及其制作方法。
背景技術(shù)：
通常，透射反射式液晶顯示(LCD)裝置是同時作為透射型LCD裝置和反射型LCD裝置進行工作。由于透射反射式LCD裝置既可以利用來自背光源的光又可以利用外部自然光或人造光，所以透射反射式LCD裝置可在更多的環(huán)境條件下使用并且透射反射式LCD裝置的能耗較低。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中透射反射式液晶顯示裝置所用陣列基板的示意性剖面圖。在基板50上形成柵極線52和數(shù)據(jù)線62。柵極線52和數(shù)據(jù)線62彼此交叉形成象素區(qū)“P”。在柵極線52和數(shù)據(jù)線62的交叉處設(shè)置包含柵極54、有源層56以及源極和漏極58和60的薄膜晶體管(TFT)“T”。象素區(qū)“P”包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。反射電極64和透明電極66分別對應(yīng)于反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。島形金屬圖形63與柵極線52的一部分相重疊并與反射電極64或透明電極66相接觸。金屬圖形63和柵極線52的重疊部分構(gòu)成存儲電容器“CST”。
圖2和圖3是現(xiàn)有技術(shù)中第一和第二實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖。圖2和圖3取自圖1中的線“II-II”處。第一和第二基板50和80相互面對并彼此相隔一定距離。第一和第二基板50和80包括多個象素區(qū)“P”。在第一基板50的內(nèi)表面上形成彼此交叉的柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線62。在第二基板80的內(nèi)表面上形成紅、綠和藍(未示出)分濾色片84a和84b，并且在分濾色片84a和84b之間設(shè)置黑色矩陣82。在分濾色片84a和84b以及黑色矩陣82上形成透明公共電極86。象素區(qū)“P”包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。通常，在第一基板50的內(nèi)表面上形成與反射區(qū)段“C”對應(yīng)的反射電極64和與透射區(qū)段“D”對應(yīng)的透明電極66。可以在透明電極66的上方或下方形成具有透射孔“H”的反射電極64。
在透射反射式LCD裝置中，降低反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”之間的色差是非常重要的。在圖2中，由于反射區(qū)段“C”內(nèi)的光路(當(dāng)光穿過液晶層時光傳輸?shù)木嚯x)與透射區(qū)段“D”內(nèi)的光路不同，所以，反射和透射區(qū)段“C”和“D”中的偏振特性也彼此不同。在透射區(qū)段“D”中，光穿過厚度為“d”的液晶層90。而在反射區(qū)段“C”中，光穿過液晶層90后，被反射電極64反射，然后再次穿過液晶層90。因此，反射區(qū)段“C”中的光路是透射區(qū)段“D”中光路長度的兩倍。所以光在反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”中具有不同的偏振特性，由此便出現(xiàn)了色純度差。
為了解決這一問題，如圖3所示，在透射區(qū)段“D”內(nèi)的絕緣層63上設(shè)置開口部分61，使得反射區(qū)段“C”中的光路與透射區(qū)段“D”中的光路相等。當(dāng)反射區(qū)段“C”中的液晶層90的厚度為“d”時，透射區(qū)段“D”中的液晶層90的厚度為“2d”，即，液晶層90具有雙重盒間隙。
然而，即使是因為具有雙重盒間隙而使反射區(qū)段“C”的光效率與透射區(qū)段“D”的光效率相同，也不能獲得均勻的色純度。反射區(qū)段“C”中的分濾色片“R”與透射區(qū)段“D”中的分濾色片厚度相同。在反射區(qū)段“C”中，光穿過分濾色片“R”兩次，而在透射區(qū)段“D”中光只穿過分濾色片“R”一次。因此，即使是透射模式的光源比反射模式的光源亮，從反射區(qū)段“C”發(fā)出的光仍然比從透射區(qū)段“D”發(fā)出的光具有更高的色純度。為了解決這一問題，而建議采用在與反射區(qū)段對應(yīng)的分濾色片上設(shè)置孔的方法。
圖4是表示按照現(xiàn)有技術(shù)中第三實施例所述透射反射式液晶顯示裝置所用分濾色片的示意性平面圖。分濾色片84對應(yīng)于反射和透射區(qū)段“C”和“D”。對應(yīng)于反射區(qū)段“C”的分濾色片84設(shè)有用有機材料(未示出)填充的孔88。由于孔88可使反射區(qū)段“C”中的光透射，所以孔88降低了在整個分濾色片84上對光的吸收。
圖5A-5C是表示按照現(xiàn)有技術(shù)中第三實施例所述用于制作透射反射式液晶顯示裝置中分濾色片的方法的示意性剖面圖。圖5A-5C取自圖4中的線“V-V”處。
在圖5A中，通過在基板80上涂敷有色樹脂形成分濾色片84。在圖5B中，通過在與反射區(qū)段“C”對應(yīng)的分濾色片84上形成圖形而制成孔88。在圖5C中，通過沉積透明有機材料在分濾色片84上形成涂層(overcoat)90。在涂層90上形成透明公共電極92。
然而，在上述結(jié)構(gòu)中，穿過孔88的光波長濾波效果不好，因此降低了整個分濾色片84的色純度。而且，由于孔88的直徑因有色樹脂的特性而大于約10μm，所以使穿過孔88和分濾色片84之間的光的平均效果降低。
為了解決這一問題，提出了通過在反射區(qū)段內(nèi)的分濾色片下方形成透明緩沖層來降低反射和透射區(qū)段之間色差的方法。在該方法中，由于透射區(qū)段內(nèi)分濾色片的厚度是反射區(qū)段中的兩倍，所以可降低反射和透射區(qū)段之間的色差。
圖6是按照現(xiàn)有技術(shù)中第四實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖。圖6取自圖1中的線“II-II”處。具有象素區(qū)“P”的第一和第二基板50和80彼此相對且相互隔開一定距離，而且在兩基板之間設(shè)有液晶層90。在第二基板80的內(nèi)表面上形成黑色矩陣82以及紅、綠分濾色片84a和84b。在紅、綠分濾色片84a和84b上形成公共電極86。盡管在圖6中未示出，但是在公共電極86和分濾色片84a及84b之間形成平整(planarization)層。
象素區(qū)“P”包括反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。反射電極64和透明電極66分別對應(yīng)于反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。通常，在透明電極66的下方形成帶有孔“H”的反射電極64。由于反射電極64下方的絕緣層63具有與孔“H”對應(yīng)的開口部分，所以當(dāng)液晶層90在反射區(qū)段“C”內(nèi)的厚度為“d”時，液晶層90在透射區(qū)段“D”中的厚度為“2d”，即，液晶層90在透射區(qū)段“D”內(nèi)的厚度基本上是在反射區(qū)段“C”內(nèi)厚度的兩倍。
在第二基板80和分濾色片84a及84b之間形成與反射區(qū)段“C”對應(yīng)的緩沖層83。使有色樹脂流動形成分濾色片84a和84b。因此，分濾色片84a和84b在透射區(qū)段“D”內(nèi)的厚度是“2t”，而分濾色片84a和84b在反射區(qū)段“C”內(nèi)的厚度是“t”。
然而，由于是在反射區(qū)段上形成緩沖層，使制作緩沖層的工序較復(fù)雜，并且產(chǎn)量較低。特別是，當(dāng)按照圖1設(shè)置反射和透射區(qū)段時，反射電極將沿著平行于數(shù)據(jù)線的方向延長。因此，從左和右兩邊觀看，反射效率均降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明在于提供一種液晶顯示裝置，其基本上克服了因已有技術(shù)的局限和缺點而導(dǎo)致的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了一種將反射區(qū)段設(shè)置在象素區(qū)一側(cè)的透射反射式液晶顯示裝置。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供了一種帶有緩沖層的透射反射式液晶顯示裝置，所述緩沖層與反射區(qū)段相對應(yīng)并且結(jié)構(gòu)簡單。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供了一種提高了光效率、色差均勻和提高了產(chǎn)量的透射反射式液晶顯示裝置。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在下面的說明中給出，其中一部分特征和優(yōu)點可以從說明中明顯得出或是通過本發(fā)明的實踐而得到。通過在文字說明部分、權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
為了得到這些和其它優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，作為概括性的和廣義的描述，本發(fā)明所述用于透射反射式液晶顯示裝置的陣列基板包括設(shè)在基板上的柵極線；與柵極線交叉形成象素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述象素區(qū)帶有透射區(qū)段和反射區(qū)段；平行于柵極線并與所述柵極線相隔一定距離的公共線；與柵極線和數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層、源極和漏極；從漏極上延出并與公共線重疊的電容器電極；覆蓋公共線和薄膜晶體管并與反射區(qū)段相對應(yīng)的反射層；和與漏極相連并設(shè)置在象素區(qū)內(nèi)的透明電極。
按照本發(fā)明的另一方面，所述透射反射式液晶顯示裝置中陣列基板的制作方法包括在具有象素區(qū)的基板上形成柵極線、柵極和公共線，其中所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段，而且所述柵極與柵極線相連，公共線與柵極線平行；在柵極線、柵極和公共線上形成第一絕緣層；在柵極上方的第一絕緣層上形成有源層；在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極，在第一絕緣層上形成數(shù)據(jù)線和電容器電極，其中源極和漏極彼此相隔一定距離，電容器電極從漏極上延出并與公共線重疊，數(shù)據(jù)線與柵極線交叉并與源極相連，柵極、有源層和源極以及漏極構(gòu)成薄膜晶體管；在源極、漏極、數(shù)據(jù)線和電容器電極上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成反射層，所述反射層覆蓋公共線和薄膜晶體管；在反射層上形成第三絕緣層；和在象素區(qū)內(nèi)的第三絕緣層上形成透明電極，所述透明電極與漏極相連。
按照本發(fā)明的另一方面，所述透射反射式液晶顯示裝置包括彼此面對并相互隔開一定距離的第一和第二基板；設(shè)在第一基板內(nèi)表面上的柵極線；與柵極線交叉從而形成象素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段；與柵極線平行并與其相隔一定距離的公共線；與柵極線及數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層、源極和漏極；從漏極上延出并與公共線重疊的電容器電極；覆蓋公共線和薄膜晶體管并與反射區(qū)段相對應(yīng)的反射層；與漏極相連并設(shè)置在象素區(qū)內(nèi)的透明電極；設(shè)在第二基板內(nèi)表面上的黑色矩陣；設(shè)在黑色矩陣上的緩沖層，所述緩沖層是透明的并且與反射區(qū)段相對應(yīng)；設(shè)在象素區(qū)內(nèi)緩沖層上的濾色片層，所述濾色片層在透射區(qū)段具有第一厚度，而在反射區(qū)段具有第二厚度，第一厚度基本上是第二厚度的兩倍；設(shè)在濾色片層上的公共電極；和設(shè)在透明電極和公共電極之間的液晶層。
按照本發(fā)明的另一方面，所述透射反射式液晶顯示裝置的制作方法包括在具有象素區(qū)的第一基板上形成柵極線、柵極和公共線，其中所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段，所述柵極與柵極線相連，公共線與柵極線平行；在柵極線、柵極和公共線上形成第一絕緣層；在柵極上方的第一絕緣層上形成有源層；在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極，在第一絕緣層上形成數(shù)據(jù)線和電容器電極，源極和漏極彼此相隔一定距離，電容器電極從漏極上延出并與公共線重疊，數(shù)據(jù)線與柵極線交叉并與源極相連，柵極、有源層以及源極和漏極構(gòu)成薄膜晶體管；在源極和漏極以及數(shù)據(jù)線和電容器電極上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成反射層，所述反射層覆蓋公共線和薄膜晶體管；在反射層上形成第三絕緣層；在象素區(qū)內(nèi)的第三絕緣層上形成透明電極，所述透明電極與漏極相連；在具有象素區(qū)的第二基板上形成黑色矩陣，其中所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段；在黑色矩陣上形成緩沖層，所述緩沖層是透明的并與反射區(qū)段相對應(yīng)；在象素區(qū)內(nèi)的緩沖層上形成濾色片層，所述濾色片層在透射區(qū)段具有第一厚度，在反射區(qū)段具有第二厚度，所述第一厚度基本上是第二厚度的兩倍；在濾色片層上形成公共電極；將第一和第二基板粘附到一起使透明電極面向公共電極；和在透明電極和公共電極之間形成液晶層。
很顯然，上面的一般性描述和下面的詳細說明都是示例性和解釋性的，其意在對本發(fā)明的權(quán)利要求作進一步解釋。


本申請所包含的附圖用于進一步理解本發(fā)明，其與說明書相結(jié)合并構(gòu)成說明書的一部分，所述附圖表示本發(fā)明的實施例并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理。
附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中用于透射反射式液晶顯示裝置中的陣列基板的示意性剖面圖；圖2是按照現(xiàn)有技術(shù)中第一實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖；圖3是按照現(xiàn)有技術(shù)中第二實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖；圖4是表示按照現(xiàn)有技術(shù)中第三實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用分濾色片的示意性平面圖；圖5A-5C是表示按照現(xiàn)有技術(shù)中第三實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用分濾色片制作方法的示意性剖面圖；圖6是按照現(xiàn)有技術(shù)中第四實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖；圖7是按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用陣列基板的示意性平面圖；圖8是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用濾色片基板的一個象素區(qū)的示意性平面圖；圖9是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用濾色片基板的示意性平面圖；圖10A-10F以及圖11A-11F是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用陣列基板制作方法的示意性剖面圖；圖12A-12C是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用濾色片基板制作方法的示意性剖面圖；
圖13是按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖；圖14是按照本發(fā)明中另一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細說明本發(fā)明的實施例，所述實施例的實例示于附圖中。在所有附圖中將盡可能地用相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的部件。
圖7是按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用陣列基板的示意性平面圖。在第一基板100上形成柵極線104和數(shù)據(jù)線122。柵極線104和數(shù)據(jù)線122彼此交叉從而形成包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”的象素區(qū)“P”。在靠近柵極線104和數(shù)據(jù)線122的交叉點處形成包含柵極102、有源層112和源極及漏極116和118的薄膜晶體管(TFT)“T”。柵極102與柵極線104相連而源極116與數(shù)據(jù)線122相連。有源層112形成在柵極102的上方，而源極和漏極116和118彼此相隔一定距離。反射區(qū)段“C”設(shè)置在象素區(qū)“P”中靠近柵極線104的一側(cè)上，而且該區(qū)段中包含TFT“T”。透射區(qū)段“D”位于象素區(qū)“P”中除反射區(qū)段“C”之外的另一部分上。
對應(yīng)于反射區(qū)段“C”形成的公共線106與柵極線104相隔一定距離并與之平行。從漏極118延出的電容器電極120與公共線106的延出部分108重疊從而構(gòu)成存儲電容器“CST”。在象素區(qū)“P”內(nèi)形成對應(yīng)于反射區(qū)段“C”的反射層126和對應(yīng)于透射區(qū)段“D”的透明電極132。透明電極132與漏極118相連。反射層126的上表面不平整從而增加了反射區(qū)段“C”的亮度和視角。
由柵極線104和數(shù)據(jù)線122確定的象素區(qū)“P”具有第一到第四側(cè)區(qū)“p1”-“p4”。第一和第二側(cè)區(qū)“p1”和“p2”靠近柵極線104，而第三和第四側(cè)區(qū)“p3”和“p4”靠近數(shù)據(jù)線122。形成反射層126的反射區(qū)段“C”位于第二側(cè)區(qū)“p2”附近。因此，將反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”設(shè)置在象素區(qū)“P”的上部和下部。由于反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”的布局簡單，所以可以在第二基板上形成具有簡單形狀且適合雙濾色片層的緩沖層。
圖8是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用濾色片基板的一個象素區(qū)的示意性平面圖。第二基板200包括具有反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”的象素區(qū)“P”。在第二基板200上形成對應(yīng)于數(shù)據(jù)線122(參見圖7)的黑色矩陣202。在反射區(qū)段“C”內(nèi)形成緩沖層204。在緩沖層204和基板200上形成覆蓋象素區(qū)“P”的濾色片層206。
圖9是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用濾色片基板的示意性平面圖。第二基板200包括多個具有反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”的象素區(qū)“P”。在相鄰象素區(qū)“P”的邊界上沿數(shù)據(jù)線122(參見圖7)的方向形成黑色矩陣202。反射區(qū)段“C”設(shè)置在象素區(qū)“P”的底部并向相鄰的象素區(qū)“P”延伸。結(jié)果，反射區(qū)段“C”在整個第二基板200上與黑色矩陣202交叉。由于是在反射區(qū)段“C”上形成緩沖層204，所以緩沖層204也延伸向相鄰的象素區(qū)“P”。因此，緩沖層204的結(jié)構(gòu)簡單且易于制作。此外，還可容易地制作具有雙倍厚度的濾色片層206(參見圖8)。
圖10A-10F以及圖11A-11F是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用陣列基板制作方法的示意性剖面圖。圖10A-10F取自圖7中的線“X-X”而圖11A-11F取自圖7中的線“XI-XI”。
在圖10A和圖11A中，在具有象素區(qū)“P”的第一基板100上形成柵極102和柵極線104(參見圖7)，所述象素區(qū)“P”包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。柵極102和柵極線104(參見圖7)可以用具有低電阻的鋁(Al)、鎢(W)、鉻(Cr)和鉬(Mo)中的一種制成以降低阻容(RC)延遲。然而，因為純金屬是化學(xué)敏感的而且會在后續(xù)的高溫處理中產(chǎn)生凸起(hillock)等線路缺陷，所以可以用鋁合金例如鋁-釹(AlNd)合金制作柵極102和柵極線104(參見圖7)或者構(gòu)成諸如鋁/鉻(Al/Cr)和鋁/釹(Al/Nd)的雙層結(jié)構(gòu)。柵極102從柵極線104上延出(參見圖7)。同時，在第一基板100上形成公共線106。公共線106與柵極線104平行而且與之相隔一定距離(參見圖7)。公共線106包括與反射區(qū)段“C”對應(yīng)的延出部分108。延出部分108在通過后面的工序制作的存儲電容器上起第一電極的作用。
在圖10B和圖11B中，通過在柵極102上沉積諸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等無機絕緣材料以及諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)和丙烯酸樹脂等有機絕緣材料中的一種材料而形成第一絕緣層110(柵極絕緣層)。在柵極102上方的第一絕緣層110上形成本征非晶硅(a-Si:H)的有源層112和摻雜質(zhì)非晶硅(n+或者p+a-Si:H)的歐姆接觸層114。
在圖10C和圖11C中，在歐姆接觸層114上形成源極116和漏極118。同時，在第一絕緣層110上形成數(shù)據(jù)線122和電容器電極120。數(shù)據(jù)線122與源極116相連而電容器電極120從漏極118上延出。電容器電極120與公共線106的延出部分108重疊從而構(gòu)成中間夾有第一絕緣層110的存儲電容器“CST”。通過在源極116和漏極118上沉積無機絕緣材料，例如，氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等之一，而形成第二絕緣層124(鈍化層)。
在圖10D和圖11D中，通過在第二絕緣層124上沉積樹脂等有機材料并使其形成一定圖形而形成多個突起“M1”。多個突起“M1”具有通過光刻工藝和固化工藝形成的凸形。接著，通過沉積樹脂等有機材料而在多個突起“M1”上形成第三絕緣層“M2”。由于多個突起“M1”的緣故，使得第三絕緣層“M2”的上表面不平整。
在圖10E和圖11E中，通過在第三絕緣層“M2”上沉積具有高反射率的銀(Ag)、鋁(Al)和例如鋁-釹(AlNd)合金的鋁(Al)合金中的一種并使其形成一定圖形而形成與反射區(qū)段“C”對應(yīng)的反射層126。反射層126具有用于暴露第三絕緣層“M2”的孔“H1”。
在圖10F和圖11F中，通過在反射層126上沉積諸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等無機絕緣材料以及諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)和丙烯酸樹脂等有機絕緣材料中的一種而形成第四絕緣層128。接著，在第四絕緣層128上對應(yīng)于孔“H1”的部分形成用于暴露從漏極118延出的電容器電極120的圖形。第四絕緣層128具有與透射區(qū)段“D”對應(yīng)的開口部分131從而形成具有雙重盒間隙的臺階。在第四絕緣層128上通過沉積氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)等透明導(dǎo)電材料并使其形成圖形而形成對應(yīng)于象素區(qū)“P”的透明電極132(象素電極)。透明電極132通過電容電極120與漏極118相連。
圖12A-12C是表示按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置用濾色片基板制作方法的示意性剖面圖。圖12A-12C取自圖8中的線“XII-XII”處。在具有象素區(qū)“P”的第二基板200上通過沉積鉻(Cr)等不透明金屬材料并使其形成一定圖形而構(gòu)成與數(shù)據(jù)線120對應(yīng)的黑色矩陣202(參見圖7)，其中所述象素區(qū)“P”包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”。黑色矩陣202可以構(gòu)成鉻/氧化鉻(Cr/CrOx)形式的雙層結(jié)構(gòu)。
在圖12B中，在黑色矩陣202上通過沉積有機絕緣材料并使其形成一定圖形而構(gòu)成透明緩沖層204。緩沖層204對應(yīng)于反射區(qū)段“C”。
在圖12C中，通過在緩沖層204上涂敷有色樹脂而形成對應(yīng)于象素區(qū)“P”的濾色片層206。由于存在緩沖層204，所以濾色片層206在反射區(qū)段“C”具有第一厚度“t”而在透射區(qū)段“D”具有第二厚度“2t”。濾色片層206的第二厚度“2t”基本上是濾色片層206第一厚度“t”的兩倍。盡管圖12C中未示出，但是在濾色片層206上形成公共電極。
將圖10A-11F的陣列基板和圖12A-12C的濾色片基板粘附到一起便形成了透射反射式液晶顯示裝置。
圖13是按照本發(fā)明中一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖。第一和第二基板100和200相互面對且彼此相隔一定距離。在第一基板100的內(nèi)表面上形成柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線122。柵極線和數(shù)據(jù)線122相互交叉形成包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”的象素區(qū)“P”。在柵極線和數(shù)據(jù)線122的交叉處設(shè)置包含柵極102、有源層112、源極和漏極116和118的薄膜晶體管(TFT)“T”，所述晶體管與柵極線及數(shù)據(jù)線122相連。對應(yīng)于反射區(qū)段“C”的公共線106與柵極線彼此隔開一定距離并且與其平行。從漏極118上延伸的電容器電極120與公共線106的延出部分108重疊從而構(gòu)成中間夾有第一絕緣層110(柵極絕緣層)的存儲電容器“CST”。
反射層126對應(yīng)于反射區(qū)段“C”而透明電極132(象素電極)對應(yīng)于透射區(qū)段“D”。透明電極132通過電容器電極120與漏極118相連。反射層126和透明電極132之間的第二絕緣層128具有用于形成雙重盒間隙的開口部分131。
在第二基板200的內(nèi)表面上形成對應(yīng)于數(shù)據(jù)線122的黑色矩陣202。在黑色矩陣202和基板200上形成對應(yīng)于反射區(qū)段的緩沖層204。在緩沖層204上形成對應(yīng)于象素區(qū)“P”的濾色片層206。在濾色片層206上形成公共電極208。在透明電極132和公共電極208之間形成液晶層190。液晶層190在反射區(qū)段“C”上具有第三厚度“d”而在透射區(qū)段“D”上具有第四厚度“2d”。液晶層190的第四厚度“2d”基本上是液晶層190第三厚度“d”的兩倍。
在圖13中，將通常稱之為存儲器的存儲電容器“CST”設(shè)置在公共線106附近而將TFT“T”設(shè)置在存儲電容器“CST”的旁邊。因此，將存儲電容器“CST”和TFT“T”設(shè)置成對應(yīng)于反射區(qū)段“C”。由于反射區(qū)段“C”設(shè)在象素區(qū)“P”的底部而透射區(qū)段“D”設(shè)在象素區(qū)“P”的另一部分上，所以反射區(qū)段具有簡單的形狀。因此，對應(yīng)于反射區(qū)段“C”的緩沖層204也可以具有簡單形狀，從而使得緩沖層204易于制作。這種簡單形狀的緩沖層204提高了濾色片層206的可控性。因此，能容易地將濾色片層206的第一和第二厚度控制在1∶2的比例。此外，還能容易地將反射層126中對應(yīng)于反射區(qū)段“C”的那部分制成不平整狀。因此，提高了透射反射式LCD裝置的亮度和視角。
由于第二絕緣層128具有與透射區(qū)段“D”對應(yīng)的開口部分131，所以能容易地將液晶層190的第三和第四厚度控制到1∶2的比例。因此，透射反射式LCD裝置在反射模式和透射模式下都具有均勻的偏振特性。所以，能在反射區(qū)段和透射區(qū)段獲得均勻的色彩和高亮度。此外，由于緩沖層204的形狀簡單，所以能提高產(chǎn)量。
把具有開口部分131的第二絕緣層128制成具有雙重盒間隙。然而，第二絕緣層128太厚的話會導(dǎo)致制作工藝復(fù)雜和高成本。為了解決這一問題，在本發(fā)明的另一個實施例中取消了開口部分，而是將濾色片層制成具有雙重盒間隙的臺階。
圖14是按照本發(fā)明中另一個實施例所述透射反射式液晶顯示裝置的示意性剖面圖。第一和第二基板100和200相互面對且彼此相隔一定距離。在第一基板100的內(nèi)表面上形成柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線122。柵極線和數(shù)據(jù)線122相互交叉形成包含反射區(qū)段“C”和透射區(qū)段“D”的象素區(qū)“P”。在柵極線和數(shù)據(jù)線122的交叉處設(shè)置包含柵極102、有源層112、源極和漏極116和118的薄膜晶體管(TFT)“T”，所述晶體管與柵極線及數(shù)據(jù)線122相連。對應(yīng)于反射區(qū)段“C”的公共線106與柵極線彼此隔開一定距離并且與之平行。從漏極118上延出的電容器電極120與公共線106的延出部分108重疊從而構(gòu)成中間夾有第一絕緣層110(柵極絕緣層)的存儲電容器“CST”。
反射層126對應(yīng)于反射區(qū)段“C”而透明電極132(象素電極)對應(yīng)于透射區(qū)段“D”。透明電極132通過電容器電極120與漏極118相連。反射層126和透明電極132之間的第二絕緣層128沒有開口部分和雙重盒間隙的臺階。
在第二基板200的內(nèi)表面上形成對應(yīng)于數(shù)據(jù)線122的黑色矩陣202。在黑色矩陣202和基板200上形成對應(yīng)于反射區(qū)段的緩沖層204。在緩沖層204上形成對應(yīng)于象素區(qū)“P”的濾色片層206。緩沖層204具有在濾色片層206中形成臺階的特定厚度“k”。例如，緩沖層204的厚度“k”可以在約2.5μm-約4.0μm的范圍內(nèi)從而構(gòu)成約2.0μm-約2.5μm范圍內(nèi)的濾色片層206的臺階。在濾色片層206上形成公共電極208。在透明電極132和公共電極208之間形成液晶層190。因此，在沒有外加雙重盒間隙工序的情況下，液晶層190在反射區(qū)段“C”上具有第三厚度“d”而在透射區(qū)段“D”上具有第四厚度“2d”。液晶層190的第四厚度“2d”基本上是液晶層190第三厚度“d”的兩倍。
由于透射反射式液晶顯示裝置具有雙重盒間隙和雙重濾色片層，從而使得在反射區(qū)段和透射區(qū)段內(nèi)液晶層的厚度比為1∶2，濾色片層的厚度比也為1∶2，所以能在反射區(qū)段和透射區(qū)段內(nèi)獲得更加均勻的偏振特性和更加均勻的色純度。因此，能夠得到具有高亮度和高顯示質(zhì)量的透射反射式LCD裝置。
對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很顯然，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思或范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種改進和變型。因此，本發(fā)明意在覆蓋那些落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的改進和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于透射反射式液晶顯示裝置的陣列基板，包括設(shè)在基板上的柵極線；平行于柵極線并與所述柵極線相隔一定距離的公共線；與柵極線交叉從而形成象素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段，其中反射區(qū)段包含一處于公共線和柵極線之間的區(qū)域；與柵極線和數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管，所述晶體管包括柵極、有源層、源極和漏極；從漏極上延出并與公共線重疊的電容器電極；覆蓋公共線和薄膜晶體管并與反射區(qū)段相對應(yīng)的反射層；和與漏極相連并設(shè)置在象素區(qū)內(nèi)的透明電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，反射層與柵極線相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，反射層為矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，透明電極與電容器電極相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，反射層不平整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，反射層包含銀(Ag)、鋁(Al)和鋁-釹(AlNd)之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，透明電極包含氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，進一步包括在對應(yīng)于透射區(qū)段的區(qū)域上設(shè)有開口的絕緣層。
9.一種用于透射反射式液晶顯示裝置中的陣列基板的制作方法，包括在具有象素區(qū)的基板上形成柵極線、柵極和公共線，其中所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段，而且所述柵極與柵極線相連，公共線與柵極線平行；在柵極線、柵極和公共線上形成第一絕緣層；在柵極上方的第一絕緣層上形成有源層；在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極，在第一絕緣層上形成數(shù)據(jù)線和電容器電極，其中源極和漏極彼此相隔一定距離，電容器電極從漏極上延出并與公共線重疊，數(shù)據(jù)線與柵極線交叉并與源極相連，柵極、有源層和源極以及漏極構(gòu)成薄膜晶體管；在源極、漏極、數(shù)據(jù)線和電容器電極上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成反射層，所述反射層覆蓋公共線和薄膜晶體管；在反射層上形成第三絕緣層；和在象素區(qū)內(nèi)的第三絕緣層上形成透明電極，所述透明電極與漏極相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，反射層不平整。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括在象素區(qū)內(nèi)的第二絕緣層上形成多個突起，所述多個突起包含有機材料；和在多個突起上形成第四絕緣層，所述第四絕緣層包含有機絕緣材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進一步包括形成貫穿第二到第四絕緣層的開口部分，所述開口部分對應(yīng)于透射區(qū)段。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，反射層為矩形。
14.一種透射反射式液晶顯示裝置，包括彼此隔開一定距離的第一和第二基板；設(shè)在第一基板內(nèi)表面上的柵極線；與柵極線平行并與其相隔一定距離的公共線；與柵極線交叉從而形成象素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段，其中反射區(qū)段包含一處于公共線和柵極線之間的區(qū)域；與柵極線及數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層、源極和漏極；從漏極上延出并與公共線重疊的電容器電極；覆蓋公共線和薄膜晶體管并與反射區(qū)段相對應(yīng)的反射層；與漏極相連并設(shè)置在象素區(qū)內(nèi)的透明電極；設(shè)在第二基板內(nèi)表面上的黑色矩陣；設(shè)在黑色矩陣上的緩沖層，所述緩沖層是透明的并且與反射區(qū)段相對應(yīng)；設(shè)在象素區(qū)內(nèi)緩沖層上的濾色片層，所述濾色片層在透射區(qū)段具有第一厚度，在反射區(qū)段具有第二厚度，而且第一厚度基本上是第二厚度的兩倍；設(shè)在濾色片層上的公共電極；和設(shè)在透明電極和公共電極之間的液晶層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，緩沖層延伸到相鄰象素區(qū)的反射區(qū)段。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述液晶層在透射區(qū)段具有第三厚度，在反射區(qū)段具有第四厚度，其中第三厚度基本上是第四厚度的兩倍。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，反射層與柵極線相鄰。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，反射層為矩形。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，透明電極與電容器電極接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，反射層不平整。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，反射層包含銀(Ag)、鋁(Al)和鋁-釹(AlNd)之一。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，透明電極包含氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)之一。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，進一步包括絕緣層，該絕緣層在對應(yīng)于透射區(qū)段的區(qū)域上設(shè)有開口部分。
24.一種透射反射式液晶顯示裝置的制作方法，包括在具有象素區(qū)的第一基板上形成柵極線、柵極和公共線，其中所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段，所述柵極與柵極線相連，公共線與柵極線平行；在柵極線、柵極和公共線上形成第一絕緣層；在柵極上方的第一絕緣層上形成有源層；在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極，在第一絕緣層上形成數(shù)據(jù)線和電容器電極，源極和漏極彼此相隔一定距離，電容器電極從漏極上延出并與公共線重疊，數(shù)據(jù)線與柵極線交叉并與源極相連，柵極、有源層以及源極和漏極構(gòu)成薄膜晶體管；在源極和漏極以及數(shù)據(jù)線和電容器電極上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成反射層，所述反射層覆蓋公共線和薄膜晶體管；在反射層上形成第三絕緣層；在象素區(qū)內(nèi)的第三絕緣層上形成透明電極，所述透明電極與漏極相連；在具有象素區(qū)的第二基板上形成黑色矩陣，其中所述象素區(qū)包含透射區(qū)段和反射區(qū)段；在黑色矩陣條上形成緩沖層，所述緩沖層是透明的并與反射區(qū)段相對應(yīng)；在象素區(qū)內(nèi)的緩沖層上形成濾色片層，所述濾色片層在透射區(qū)段具有第一厚度，在反射區(qū)段具有第二厚度，而且所述第一厚度基本上是第二厚度的兩倍；在濾色片層上形成公共電極；將第一和第二基板粘附到一起使透明電極面向公共電極；和在透明電極和公共電極之間形成液晶層。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，反射層不平整。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，進一步包括在象素區(qū)內(nèi)的第二絕緣層上形成多個突起，所述多個突起含有有機材料；和在多個突起上形成第四絕緣層，所述第四絕緣層含有有機絕緣材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，進一步包括形成貫穿第二到第四絕緣層的開口部分，所述開口部分對應(yīng)于透射區(qū)段。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，反射層為矩形。
全文摘要
用于透射反射式液晶顯示裝置的陣列基板包括設(shè)在基板上的柵極線；與柵極線交叉形成象素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述象素區(qū)帶有透射區(qū)段和反射區(qū)段；平行于柵極線并與所述柵極線相隔一定距離的公共線；與柵極線和數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層、源極和漏極；從漏極上延出并與公共線重疊的電容器電極；覆蓋公共線和薄膜晶體管并與反射區(qū)段相對應(yīng)的反射層；和與漏極相連并設(shè)置在象素區(qū)內(nèi)的透明電極。
文檔編號H01L21/84GK1514291SQ03156569
公開日2004年7月21日 申請日期2003年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者張相民, 崔秀石 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社