專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種液晶顯示器，更具體地，涉及一種透射反射型(transflective)液晶顯示器。
背景技術(shù)：
近來(lái)，液晶顯示器(LCD)已經(jīng)被廣泛用于平板顯示設(shè)備中。通常，LCD包括在其內(nèi)表面上各自具有電極的一對(duì)面板、以及置于面板之間的具有介電各向異性的液晶(LC)層。在LCD中，場(chǎng)生成電極之間電壓差的變化，即電極產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度的變化，改變通過(guò)LCD的光的透射率，這樣通過(guò)控制電極之間的電壓差得到所需圖像。
根據(jù)用于圖像顯示的光源的種類，LCD分為三種類型透射型LCD；反射型LCD；以及透射反射型型LCD。在透射型LCD中，象素利用背光從后面照明。在反射型LCD中，象素利用來(lái)源于周圍環(huán)境的入射光從前面照明。透射反射型LCD結(jié)合透射和反射特性。在中度光情形例如室內(nèi)環(huán)境下、或者在完全黑暗的情形下，這些LCD運(yùn)行在透射模式，而在非常明亮的情形例如室外環(huán)境下，它們運(yùn)行在反射模式。
在LCD中，僅傳輸特定偏振的入射光成分的兩種偏振器分別附著到兩個(gè)面板的外表面，且四分之一波延遲膜(retardation film)設(shè)置在兩個(gè)面板的位于上部的面板與位于上部的偏振器之間，使得其光軸(optical axis)水平地取向。該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)產(chǎn)生等于四分之一波長(zhǎng)的兩種偏振成分之間的相位差，延遲膜將線性偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，反之亦然。另外，寬帶延遲膜(wide-band retardation film)附著到所述延遲膜，從而在反射模式中在整個(gè)可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍產(chǎn)生圓偏振光或線性偏振光。
采用這樣的延遲膜的反射型LCD能夠以反射模式或者以透射模式運(yùn)行。然而，該LCD具有一些缺點(diǎn)，即視角由于延遲膜而變窄，且由于額外需要寬帶延遲膜而制造成本增加等。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種具有透射區(qū)域和反射區(qū)域的LCD，其包括第一基板；對(duì)著該第一基板的第二基板；形成在該第一基板上的透明電極；形成在該透明電極上且位于反射區(qū)域的反射電極；形成在該第二基板上的延遲層；分別附著到該第一和第二基板的外表面的第一和第二偏振器；以及提供在該第一基板和該第一偏振器之間的補(bǔ)償膜。
此處，當(dāng)該反射區(qū)域意味著與反射電極對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)域，該透射區(qū)域意味著非反射區(qū)域的其余的顯示區(qū)域，且該延遲層位于該反射區(qū)域。
該LCD還可包括光學(xué)各向同性介質(zhì)層，其形成在該第二基板中僅在透射區(qū)域或者在整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域。
該第一偏振器可具有與該第二偏振器的透射軸垂直的透射軸。
該補(bǔ)償膜可以具有形成在與該第一偏振器的透射軸相同的方向上的慢軸(slow axis)。
該補(bǔ)償膜可滿足下面的方程式40≤R0＝(nx-ny)×d≤60，以及150≤Rth={(nx+ny)2-nz}×d≤250]]>其中nx、ny和nz是當(dāng)光在X、Y和Z方向上經(jīng)過(guò)補(bǔ)償膜時(shí)該補(bǔ)償膜的折射率，d是該補(bǔ)償膜的厚度，Rth是在厚度方向的延遲值，R0是該補(bǔ)償膜在與該厚度方向垂直的方向上的延遲值。
此處，R0可以為約50且Rth可以為約200，該補(bǔ)償膜可以是雙軸膜。
同時(shí)，該延遲層可以是λ/4片(plate)，且可以具有相對(duì)于第一和第二偏振器的透射軸以±45°形成的快軸(fast axis)。該延遲層可形成在該第二基板的反射區(qū)域。
該LCD還可包括形成在該第二基板上的三種顏色濾色器(color filter)的組。該三種濾色器可以是紅色濾色器、綠色濾色器和藍(lán)色濾色器。該三種濾色器中形成在該透射區(qū)域的任一濾色器可以比形成在該反射區(qū)域的其它濾色器形成得更厚。
該延遲層可包括與三種濾色器相關(guān)的三個(gè)部分，且該三個(gè)部分根據(jù)相關(guān)的濾色器而具有不同的厚度。
該LCD還可包括形成在第二基板上的公共電極。
在該結(jié)構(gòu)中，該公共電極與形成在該反射區(qū)域的反射電極之間的距離可以比該公共電極與形成在該透射區(qū)域的透射電極之間的距離短。此處，在該反射區(qū)域的該距離可以是在該透射區(qū)域的該距離的一半。
該補(bǔ)償膜可涂覆在第一偏振器的任一表面上，由透明電極和反射電極形成的象素電極可具有不平坦的上表面。


通過(guò)參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的布置圖。
圖2是沿圖1的II-II′截取的橫截面圖。
圖3是沿圖1的III-III′截取的橫截面圖。
圖4、圖6、圖8和圖10是顯示制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的中間工藝步驟的布置圖。
圖5、圖7、圖9、圖11、圖12和圖13是分別沿圖4、圖6、圖8、圖10的V-V′、VII-VII′、IX-IX′和XI-XI′截取的示意性橫截面圖。
圖14至18是顯示制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的公共電極面板的工藝步驟的示意性橫截面圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的RGB象素的組的橫截面圖。
圖20示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的附著到粘合層的上偏振器。
圖21示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的附著到補(bǔ)償層和粘合層的下偏振器。
圖22示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的對(duì)比度。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)被解釋為局限于這里闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將徹底和完整，且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，夸大了層的厚度、膜和區(qū)域。整個(gè)附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。將明白，當(dāng)元件例如層、膜、區(qū)域或者基板被稱為在另一元件“上”時(shí)，它可以直接在其它元件上或者還可出現(xiàn)居間元件。
下面，將參照?qǐng)D1至圖3描述根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的布置圖，圖2和圖3分別是沿圖1的II-II′和III-III′截取的橫截面圖。
參照?qǐng)D1至圖3，該實(shí)施例的LCD包括彼此面對(duì)的TFT陣列面板100和公共電極面板200、以及置于其間的LC層3。LC層3包括垂直于或平行于兩個(gè)面板100和200的表面取向的LC分子。
如下構(gòu)造TFT陣列面板100。
多個(gè)柵極線121和多個(gè)存儲(chǔ)電極線131形成在由透明玻璃或塑料制成的絕緣基板110上。
用于傳輸柵極信號(hào)的柵極線121基本在水平方向延伸。每條柵極線121包括多個(gè)向上凸出的柵極電極124和具有較大尺寸從而與不同層或外部設(shè)備連接的端部129。用于產(chǎn)生柵極信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)可安裝在連接到基板110的柔性印刷電路膜(未示出)上，或者直接安裝在基板110上。另外，柵極驅(qū)動(dòng)器可以集成到基板110中。在該情況中，柵極線121直接連接到柵極驅(qū)動(dòng)器。
用于接收預(yù)定電壓的存儲(chǔ)電極線131基本平行于柵極線121延伸。每條存儲(chǔ)電極線131位于兩條相鄰的柵極線之間，特別地，接近于兩條中位于下部的柵極線。每條存儲(chǔ)電極線131包括多個(gè)向上和向下擴(kuò)張的存儲(chǔ)電極137。存儲(chǔ)電極線131的形式和布置可以自由變化。
柵極線121和存儲(chǔ)電極線131優(yōu)選由含鋁(Al)金屬諸如Al和Al合金、含銀(Ag)金屬諸如Ag和Ag合金、含銅(Cu)金屬諸如Cu和Cu合金、含鉬(Mo)金屬諸如Mo和Mo合金、鉻、鈦或者鉭制成。柵極線121和存儲(chǔ)電極線131可構(gòu)造為多層結(jié)構(gòu)，其中包括具有不同物理屬性的至少兩個(gè)導(dǎo)電層(未示出)。在該情況下，該兩個(gè)層之一由低電阻率金屬諸如含Al金屬、含Ag金屬和含Cu金屬制成，以減小柵極線121和存儲(chǔ)電極線131內(nèi)的信號(hào)延遲或電壓降。另一個(gè)層由具有卓越的與其它材料的物理、化學(xué)和電接觸屬性的材料諸如銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)制成。例如含Mo金屬、Cr、Ta、Ti等可用于所述層的形成。兩個(gè)層的結(jié)合的期望的示例是下Cr層和上Al(或Al合金)層、以及下Al(或Al合金)層和上Mo(或Mo合金)層。除了上面列出的材料之外，各種金屬和導(dǎo)體可以用于柵極線121和存儲(chǔ)電極線131的形成。
柵極線121和存儲(chǔ)電極線131的側(cè)面優(yōu)選相對(duì)基板110的表面傾斜從約30°到80°的范圍。
由氮化硅(SiNx)或者氧化硅(SiO2)制成的柵極絕緣層140形成在柵極線121和存儲(chǔ)電極線131上。
多個(gè)由氫化非晶硅(縮寫為“a-Si”)或多晶硅制成的線狀(linear)半導(dǎo)體151形成在柵極絕緣層140上。每個(gè)線狀半導(dǎo)體151基本在垂直方向延伸，且包括多個(gè)沿著各個(gè)柵極電極124延伸的多個(gè)凸出部154。線狀半導(dǎo)體151在柵極線121和存儲(chǔ)電極線131附近擴(kuò)大從而很寬地將它們覆蓋。
多個(gè)線狀歐姆接觸161和島狀歐姆接觸165形成在線狀半導(dǎo)體151上。歐姆接觸161和165可以由高度摻雜有N型雜質(zhì)例如磷(P)的N+氫化非晶硅或硅化物制成。線狀歐姆接觸161包括多個(gè)凸出部163。一組凸出部163和島狀歐姆接觸165位于半導(dǎo)體151的凸出部154上。
半導(dǎo)體151以及歐姆接觸161和165的側(cè)面相對(duì)基板110的表面傾斜從約30°到80°的范圍。
多個(gè)數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極電極175形成在歐姆接觸161和165以及柵極絕緣層140上。
用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線171基本在垂直方向延伸從而與柵極線121和存儲(chǔ)電極線131交叉。每條數(shù)據(jù)線171包括多個(gè)朝向各個(gè)柵極電極124延伸的源極電極173、以及具有較大尺寸從而與不同的層或外部設(shè)備連接的端部179。用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)可安裝在連接到基板110的柔性印刷電路膜(未示出)上，或者直接安裝在基板110上。另外，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器可以集成到基板110中。在該情況中，數(shù)據(jù)線171直接連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。
與數(shù)據(jù)線171分隔開(kāi)的漏極電極175與源極電極173相對(duì)，在柵極電極124上居中。每個(gè)漏極電極175包括具有較大尺寸的擴(kuò)張部177和條形端部。漏極電極175的擴(kuò)張部177與存儲(chǔ)電極線131的存儲(chǔ)電極137交迭，且條形端部用彎曲的源極電極173部分包圍。
柵極電極124、源極電極173、漏極電極175和半導(dǎo)體151的凸出部154形成薄膜晶體管(TFT)。TFT溝道形成在設(shè)置在源極電極173和漏極電極175之間的凸出部154內(nèi)。
數(shù)據(jù)線171和漏極電極175優(yōu)選由難熔金屬諸如Mo、Cr、Ta、Ti、或者其合金制成，且可以構(gòu)造為包括難熔金屬層(未示出)和低電阻率導(dǎo)電層(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)的期望示例是由Cr、Mo和Mo合金中的一種制成的下層和由Al或Al合金制成的上層。另一示例是由Mo或Mo合金制成的下層、由Al或Al合金制成的中間層、以及由Mo或Mo合金制成的上層。除了上面列出的材料之外，各種金屬和導(dǎo)體可用于數(shù)據(jù)線171和漏極電極175的形成。
數(shù)據(jù)線171和漏極電極175的所有橫向側(cè)面優(yōu)選相對(duì)基板110的表面傾斜從30°到80°的范圍。
歐姆接觸161和165僅存在于下面的半導(dǎo)體151和上面的數(shù)據(jù)線171之間以及上面的漏極電極175和下面的半導(dǎo)體151之間，以減小其間的接觸電阻。線狀半導(dǎo)體151的大部分形成得比數(shù)據(jù)線171窄，但是其局部部分在將與柵極線121交叉的位置的附近擴(kuò)大，如前所述，從而防止數(shù)據(jù)線171短路。線狀半導(dǎo)體151在數(shù)據(jù)線171和漏極電極175未覆蓋它們的位置處、以及源極電極173和漏極電極175之間的位置處部分地暴露。
鈍化層(passivation layer)180形成在數(shù)據(jù)線171、漏極電極175和半導(dǎo)體151的暴露部分上。鈍化層180構(gòu)造為雙層結(jié)構(gòu)，其包括由無(wú)機(jī)絕緣體諸如SiNx或者SiO2制成的下層180q和由有機(jī)絕緣體制成的上層180p。優(yōu)選地，用于上鈍化層180p的有機(jī)絕緣體具有低于4.0的小介電常數(shù)和/或具有光敏性。上鈍化層180p設(shè)置有部分地暴露下鈍化層180q的開(kāi)口(aperture)(即透射窗195)，且上鈍化層180p的上表面是不平坦的。鈍化層180可以構(gòu)造為由無(wú)機(jī)絕緣體或者有機(jī)絕緣體制成的單層。
鈍化層180設(shè)置有多個(gè)接觸孔182和185，通過(guò)其分別暴露數(shù)據(jù)線171的端部179和漏極電極175。多個(gè)接觸孔181形成在鈍化層180和柵極絕緣層140內(nèi)，通過(guò)其暴露柵極線121的端部129。
多個(gè)象素電極191和多個(gè)接觸輔助件81和82形成在鈍化層180上。
每個(gè)象素電極191具有由上鈍化層180p的不平坦上表面導(dǎo)致的不平坦輪廓，且包括透明電極192和覆在透明電極上的反射電極194。透明電極192由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO制成，反射電極194由不透明的反射導(dǎo)體例如Al、Cr、Ag、或者其合金制成。然而，反射電極可以構(gòu)造為雙層結(jié)構(gòu)。在該情況中，上層(未示出)由低電阻率金屬例如Al、Al合金、Ag、或者Ag合金制成，下層(未示出)由具有卓越的與ITO和IZO的接觸屬性的材料例如含Mo金屬、Cr、Ta、Ti等制成。
每個(gè)反射電極194位于上鈍化層180p的開(kāi)口處，具有用于暴露透明電極192的透射窗口195。每個(gè)反射電極194僅存在于透明電極192的局部部分上，使得透明電極192的剩余部分被暴露。暴露的透明電極192位于上鈍化層180p的開(kāi)口處。
象素電極191通過(guò)接觸孔185物理連接且電連接到漏極電極175，從而接收來(lái)自漏極電極175的數(shù)據(jù)電壓。提供有數(shù)據(jù)電壓的象素電極191與公共電極面板200的公共電極270協(xié)作產(chǎn)生電場(chǎng)，確定置于兩個(gè)電極191和270之間的LC層3中的LC分子的取向。根據(jù)LC分子的取向，穿過(guò)LC層3的光的偏振被改變。另外，象素電極190和公共電極270的組形成TFT關(guān)閉后能夠存儲(chǔ)所施加電壓的LC電容器(LC capacitor)。
在透射反射型LCD中，存在由透明電極192定義的透射區(qū)域TA和由反射電極194定義的反射區(qū)域RA。更具體地，透射區(qū)域TA意味著直接設(shè)置在TFT陣列面板100、公共電極面板200和LC層3中透射窗195之上和之下的部分的片區(qū)(section)，而反射區(qū)域RA意味著直接設(shè)置在反射電極194之上和之下的部分的片區(qū)。在透射區(qū)域TA中，自LCD的背面發(fā)射的內(nèi)部光穿過(guò)TFT面板100和LC層3然后以完整狀態(tài)(intact state)從公共電極面板200射出，從而幫助顯示圖像。在反射區(qū)域RA，穿過(guò)LCD前面提供的外部光被TFT面板100的反射電極194所反射且穿過(guò)LC層3之后出現(xiàn)在公共電極面板200內(nèi)，從而幫助顯示圖像。在該結(jié)構(gòu)中，反射電極194的不平坦輪廓更有效地使光分散，提高光的反射率。
與透射區(qū)域TA對(duì)應(yīng)的LC層3的厚度(或者單元間隙)是與反射區(qū)域RA對(duì)應(yīng)的LC層3的厚度的兩倍，因?yàn)橥干鋮^(qū)域TA沒(méi)有上鈍化層180p。
象素電極191和連接到象素電極192的漏極電極175的擴(kuò)張部177與存儲(chǔ)電極線131及存儲(chǔ)電極131線的存儲(chǔ)電極137交迭。為了提高液晶電容器的電壓存儲(chǔ)能力，另外提供存儲(chǔ)電容器。存儲(chǔ)電容器通過(guò)將象素電極191和與其電連接的漏極電極175與存儲(chǔ)電極線131交迭來(lái)實(shí)現(xiàn)。
接觸輔助件81和82分別通過(guò)接觸孔181和182連接到柵極線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179。提供接觸輔助件81和82從而補(bǔ)充外部設(shè)備與暴露端部129和179之間的粘合，且保護(hù)它們。
如下構(gòu)造面對(duì)TFT陣列面板100的公共電極面板200。
稱為“黑矩陣(black matrix)”的光阻擋元件200設(shè)置在由透明玻璃或塑料制成的絕緣基板210上。光阻擋元件220防止光通過(guò)象素電極191之間的隔肋(barrier)泄漏出去，同時(shí)定義面對(duì)象素電極191的開(kāi)口區(qū)域。
多個(gè)濾色器230形成在具有光阻擋元件221的基板210上。它們中的大部分置于由光阻擋元件220定義的開(kāi)口區(qū)域內(nèi)。濾色器230沿著象素電極191基本在垂直方向延伸，每個(gè)表現(xiàn)紅色、綠色、藍(lán)色中的一種。濾色器230彼此連接，具有條形形狀。對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的濾色器230與對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的濾色器230具有不同的厚度。通常，在透射區(qū)域TA中，光穿過(guò)公共電極270和濾色器230僅一次，而在反射區(qū)域RA中它通過(guò)反射穿過(guò)兩次，使得兩個(gè)區(qū)域TA和RA之間顏色感覺(jué)會(huì)被不同地識(shí)別。在該情況下產(chǎn)生一致的顏色感覺(jué)的方法是將對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的濾色器230形成得比對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的濾色器230更厚。另一方法是在與反射區(qū)域RA對(duì)應(yīng)的濾色器230內(nèi)提供光孔(即沒(méi)有濾色器的區(qū)域)。
延遲層250和各向同性介質(zhì)層255形成在濾色器230和光阻擋元件220上。在該結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選延遲層250僅存在于反射區(qū)域RA內(nèi)，而各向同性介質(zhì)層255僅存在于透射區(qū)域TA內(nèi)，如圖2所示。然而，各向同性介質(zhì)層255還可形成在反射區(qū)域RA。
延遲層250具有慢軸和快軸。因此，當(dāng)光穿過(guò)延遲層250時(shí)，沿著延遲層250的快軸偏振的光元素獲得比沿著慢軸偏振的光元素的相位更提前的相位(phase)。在該情況中，兩個(gè)軸之間的優(yōu)選相位差是四分之一波。因此，延遲層250是λ/4片。另外優(yōu)選地，兩個(gè)軸彼此垂直，且它們分別相對(duì)于偏振器12和22的透射軸以±45°形成。
同時(shí)，當(dāng)光穿過(guò)各向同性介質(zhì)層255時(shí)，它不產(chǎn)生相位差。在其它實(shí)施例中，如果形成各向同性介質(zhì)層255從而覆蓋延遲層250，則可以利用這樣的各向同性介質(zhì)層255平坦化公共電極面板200的內(nèi)表面。
公共電極270形成在延遲層250和各向同性介質(zhì)層255上。公共電極270優(yōu)選由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO制成。
兩個(gè)取向?qū)?alignment layer)(未示出)分別形成在兩個(gè)面板100和200的內(nèi)表面上，從而取向LC層3內(nèi)的LC分子，同時(shí)兩個(gè)偏振器12和22分別附著到兩個(gè)面板100和200的外表面。
彼此垂直地設(shè)置兩個(gè)偏振器12和22的透射軸。如前所示，延遲層250的慢軸和快軸優(yōu)選分別相對(duì)于偏振器12和22的透射軸以±45°形成。
補(bǔ)償膜15形成在下絕緣基板110和下偏振器12之間。優(yōu)選地，當(dāng)光在x、y和z方向上穿過(guò)它時(shí)顯示出不同的折射率nx、ny和nz的雙軸膜用作補(bǔ)償膜15。另外優(yōu)選地，這樣的雙軸補(bǔ)償膜15滿足下面的方程式40≤R0＝(nx-ny)×d≤60，以及(1)150≤Rth={(nx+ny)2-nz}×d≤250---(2)]]>其中d是補(bǔ)償膜15的厚度，Rth是在厚度方向上的延遲值，Ro是在與補(bǔ)償膜15的厚度垂直的方向上的延遲值。此處，優(yōu)選Ro為約50且Rth為約200。還優(yōu)選補(bǔ)償膜15的慢軸(x)平行于下偏振器12的透射軸。
LC層3平行于或者垂直于兩個(gè)面板100和200的表面取向。
多個(gè)間隔物(spacer)(未示出)可提供在TFT陣列面板100與公共電極面板200之間，從而產(chǎn)生并維持其間的間隙。
另外，密封劑可提供在TFT陣列面板100與公共電極面板200之間，從而將它們結(jié)合起來(lái)。在該情況下，密封劑施加到兩個(gè)面板100和200的相對(duì)的邊緣。
下面，將參照?qǐng)D4至圖13詳細(xì)描述上述LCD的制造方法。
圖4至圖13是顯示制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的工藝步驟的示意性橫截面圖。
如下制造TFT陣列面板100。
首先通過(guò)方法例如濺鍍?cè)诮^緣基板110上形成導(dǎo)電層。這里，導(dǎo)電層由含Al金屬例如Al和Al合金、含Ag金屬例如Ag和Ag合金、含Cu金屬例如Cu和Cu合金、含Mo金屬例如Mo和Mo合金、Cr、Ti或者Ta制成。
接著，導(dǎo)電層通過(guò)光刻被選擇性蝕刻，從而形成多個(gè)具有柵極電極124和端部129的柵極線121、以及多個(gè)具有存儲(chǔ)電極137的存儲(chǔ)電極線131，如圖4和5所示。
柵極線121和存儲(chǔ)電極線131的形成之后，由SiNx等制成的柵極絕緣層140、氫化非晶硅層、以及N+雜質(zhì)摻雜的非晶硅層通過(guò)低溫化學(xué)氣相沉積(LPCVD)和等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)接連沉積在圖5的所得結(jié)構(gòu)上。氫化非晶硅層和摻雜非晶硅層然后通過(guò)光刻被選擇性蝕刻，使得如圖6和圖7所示地形成多個(gè)具有多個(gè)凸出部154的線狀半導(dǎo)體151以及多個(gè)歐姆接觸圖案164。
接著，由低電阻率金屬例如Cr、含Mo金屬、Ta、Ti等制成的導(dǎo)電層通過(guò)沉積方法例如濺鍍等形成在圖7的所得結(jié)構(gòu)上。如圖8和圖9所示，導(dǎo)電層然后通過(guò)光刻被選擇性蝕刻，從而形成多個(gè)具有源極電極173的數(shù)據(jù)線171和多個(gè)具有擴(kuò)張部177的漏極電極175。
數(shù)據(jù)線171和漏極電極175的形成之后，歐姆接觸圖案164的未覆蓋有數(shù)據(jù)線171和漏極電極175的暴露部分被除去。結(jié)果，如圖9所示，每個(gè)歐姆接觸圖案164分為兩個(gè)歐姆接觸163和165，且下面的線狀半導(dǎo)體151部分地暴露在兩個(gè)接觸163和165之間。優(yōu)選地，然后實(shí)施O2等離子體工藝從而穩(wěn)定化暴露的半導(dǎo)體154的表面。
接著，如圖10和圖11所示，由SiNx等制成的下鈍化層180q通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)形成在圖9的所得結(jié)構(gòu)上，然后有機(jī)材料涂覆在下鈍化層180q上，從而形成上鈍化層180p。接著，上鈍化層180p通過(guò)光掩模被選擇性曝光且然后被顯影(develop)。結(jié)果，漏極電極175的擴(kuò)張部177上的下鈍化層180q通過(guò)其被暴露的多個(gè)接觸孔185形成在上鈍化層180p內(nèi)，且不平坦圖案形成在上鈍化層180p的表面。另外，多個(gè)透射窗195形成在上鈍化層180p內(nèi)。形成有透射窗口195的區(qū)域作為透射區(qū)域TA。接著，下鈍化層180q通過(guò)光刻利用光致抗蝕劑掩模被構(gòu)圖，從而完成多個(gè)接觸孔185。
接觸孔185的形成之后，透明材料例如ITO或IZO沉積在鈍化層180上。沉積的層然后利用掩模被構(gòu)圖，從而形成多個(gè)通過(guò)接觸孔185連接到漏極電極175的透明電極192，如圖12所示。
接著，不透明金屬材料例如Al、Ag等沉積在透明電極192上。沉積的金屬層然后被構(gòu)圖，從而僅保留在反射區(qū)域RA內(nèi)。結(jié)果，如圖12所示地形成多個(gè)反射電極194。
接著，取向?qū)?未示出)形成在反射電極194和暴露在透射區(qū)域TA的透明電極192上。
隨后，如圖13所示，補(bǔ)償膜15和下偏振器12附著到下絕緣基板110的外表面。此時(shí)，補(bǔ)償膜15的慢軸和偏振器12的透射軸彼此平行。各種方法可用來(lái)形成補(bǔ)償膜15和下偏振器12的結(jié)構(gòu)。一種可用方法(如圖21所示)是補(bǔ)償膜15利用粘合劑在伸展之后粘結(jié)到下偏振器12，且然后被再粘結(jié)到下絕緣基板110的外表面。另一可用方法是在下偏振器12的任一表面上形成補(bǔ)償膜15且然后利用粘合劑將該結(jié)合結(jié)構(gòu)粘結(jié)到基板110的外表面。
下面，將參照?qǐng)D14至圖18詳細(xì)描述圖1至圖3所示的公共電極面板200的制造方法。
諸如Cr等的金屬層或者金屬氧化物和金屬的雙層首先沉積在絕緣基板210的上表面上，且沉積的層通過(guò)光刻被構(gòu)圖從而形成黑矩陣220，如圖14所示。
接著，多個(gè)濾色器230以這樣的方式形成在黑矩陣220上，即它們的大部分位于由黑矩陣220限定的開(kāi)口區(qū)域內(nèi)。濾色器230呈現(xiàn)三種原色，紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)，且形成得比黑矩陣220更厚。
這些濾色器230通過(guò)一些工藝步驟得到。即，具有色譜性質(zhì)(colorspectral property)的染料分散的光致抗蝕劑涂覆在包括黑矩陣220的絕緣基板210上。光致抗蝕劑層在熱板上被烘焙，然后實(shí)施光刻，導(dǎo)致RGB濾色器230的形成。此處，濾色器230根據(jù)其位置具有不同的厚度。即，優(yōu)選地，與透射區(qū)域TA對(duì)應(yīng)的濾色器形成得比反射區(qū)域RA的那些更厚。
濾色器230的形成之后，如圖16所示，延遲層250和各向同性介質(zhì)層255形成在包括黑矩陣220和濾色器230的基板210上。它們之間的形成順序不重要。然而，優(yōu)選延遲層250僅存在于反射區(qū)域RA內(nèi)。
延遲層250和各向同性介質(zhì)層255可以通過(guò)不同工藝獨(dú)立地形成，或者以相同工藝一起形成。
如下實(shí)施第一方法。
首先，光敏材料涂覆在黑矩陣220和濾色器230上，從而形成取向?qū)?，取向?qū)尤缓蟊徊糠值爻ァ１怀サ牟糠衷诤竺娴墓に囍袑?huì)被填充以用于光學(xué)各向同性介質(zhì)層255的形成的材料。取向?qū)拥钠溆嗖糠秩缓蟊黄毓猓瑥亩谌∠驅(qū)有纬扇∠蜉S。取向軸優(yōu)選相對(duì)于偏振器12和22的透射軸以±45°形成。接著，LC分子涂覆在取向?qū)由?，分子然后通過(guò)光被固化，從而形成延遲層250。
接著，光學(xué)各向同性材料提供在沒(méi)有延遲層250的區(qū)域，從而形成各向同性介質(zhì)層255。即，各向同性材料的沉積之后，直接位于延遲層250上的沉積層被構(gòu)圖且被除去。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，各向同性介質(zhì)層255形成在沒(méi)有延遲層250的區(qū)域。另外，它可形成在延遲層250上。該方法優(yōu)點(diǎn)在于因?yàn)闃?gòu)圖各向同性介質(zhì)層255被省略，所以工藝被簡(jiǎn)化，且公共電極面板200的內(nèi)表面被平坦化。
如下實(shí)施第二方法。
取向?qū)有纬稍诤诰仃?20和濾色器230上。取向?qū)尤缓笃毓鈴亩纬善淙∠蜉S。期望的取向軸相對(duì)于偏振器12和22的透射軸以±45°設(shè)置。接著，LC分子涂覆在帶有取向?qū)拥恼麄€(gè)基板210上。分子層通過(guò)用于延遲層250的形成的掩模被選擇性曝光，曝光部分因此被固化。隨后，LC分子在高于分子的各向同性溫度變?yōu)楣鈱W(xué)各向同性材料。光學(xué)各向同性材料通過(guò)用于各向同性介質(zhì)層255的形成的掩模曝光，曝光的部分因此被固化。結(jié)果，完成了延遲層250和各向同性介質(zhì)層255。
接著，如圖17所示，由ITO或IZO制成的公共電極270然后形成在延遲層250和各向同性介質(zhì)層255上。
然后，如圖18所示，上偏振器22附著到上絕緣基板210的外表面。此時(shí)，偏振器22的透射軸垂直于下偏振器12的透射軸。上偏振器22利用粘合劑粘結(jié)到基板210，圖20示出該結(jié)構(gòu)。
圖19是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的RGB象素的橫截面圖。
該圖示出紅、綠和藍(lán)象素的組。延遲層250的與RGB濾色器230相關(guān)的三個(gè)部分250R、250G和250B在其厚度(圖19中其表示為dR、dG和dB)方面不同地形成。通常，延遲值通過(guò)將延遲層250的快軸和慢軸之間的折射率的差乘以延遲層250的厚度獲得。光根據(jù)其顏色而具有不同的波長(zhǎng)，介質(zhì)的折射率根據(jù)經(jīng)過(guò)的光的波長(zhǎng)而變化，且介質(zhì)的折射率隨波長(zhǎng)的變短而增大。因此，延遲層250形成為根據(jù)濾色器的種類而具有不同的厚度。因?yàn)榻橘|(zhì)的折射率隨波長(zhǎng)的變短而增大，所以延遲層250的快軸和慢軸之間的折射率的差也隨著波長(zhǎng)的變短而增大。因此，為了產(chǎn)生關(guān)于全部紅、綠和藍(lán)光相同的延遲，延遲層250的厚度優(yōu)選隨波長(zhǎng)的變長(zhǎng)而增大。具體地，因?yàn)榧t光具有約640nm波長(zhǎng)，綠光具有約550nm波長(zhǎng)，藍(lán)光具有約460nm波長(zhǎng)，三個(gè)部分250R、250G和250B的厚度具有dR＞dG＞dB的相互關(guān)系。
圖22示出取決于根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD的角度的對(duì)比度CR。
通常，術(shù)語(yǔ)“視角”表示垂直于其中對(duì)比度超過(guò)10的LCD的錐體(cone)。如圖22所示，該LCD的對(duì)比度在幾乎所有部分超過(guò)10，甚至80。這證明本發(fā)明的LCD具有寬的視角。
如上所述，在本發(fā)明中，延遲層形成為與反射區(qū)域?qū)?yīng)且補(bǔ)償膜置于下偏振器和下基板之間，使得透射反射型LCD的視角變寬。此外，因?yàn)檠舆t層形成在LCD內(nèi)，所以不額外需要其它延遲層。從而，減小了LCD的制造成本。
本發(fā)明不應(yīng)被理解為局限于上述特定示例，而應(yīng)理解為覆蓋附權(quán)利要求所明確定義的本發(fā)明的全部方面。在閱讀本說(shuō)明書從而理解本發(fā)明的基礎(chǔ)上，本發(fā)明可適用的各種修改、等價(jià)工藝、以及各種結(jié)構(gòu)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種具有透射區(qū)域和反射區(qū)域的液晶顯示器，包括第一基板；第二基板，其與所述第一基板相對(duì)；透明電極，其形成在所述第一基板上；反射電極，其形成在所述透明電極上且位于所述反射區(qū)域；延遲層，其形成在所述第二基板上；第一偏振器和第二偏振器，其分別附著到所述第一和第二基板的外表面；以及補(bǔ)償膜，其設(shè)置在所述第一基板和所述第一偏振器之間；其中所述反射區(qū)域是與所述反射電極對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)域，所述透射區(qū)域?yàn)榉撬龇瓷鋮^(qū)域的其余顯示區(qū)域，且其中所述延遲層位于所述反射區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括光學(xué)各向同性介質(zhì)層，其形成在所述第二基板內(nèi)在所述透射區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括光學(xué)各向同性介質(zhì)層，其形成在所述第二基板內(nèi)在整個(gè)所述透射區(qū)域和所述反射區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一偏振器具有與所述第二偏振器的透射軸垂直的透射軸。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中所述補(bǔ)償膜具有與所述第一偏振器的所述透射軸形成在相同方向上的慢軸。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中所述補(bǔ)償膜滿足下面的方程式40≤R0＝(nx-ny)×d≤60，以及150≤Rth={(nx+ny)2-nz}×d≤250]]>其中nx、ny和nz是當(dāng)光在X、Y和Z方向穿過(guò)所述補(bǔ)償膜時(shí)所述補(bǔ)償膜的折射率，d是所述補(bǔ)償膜的厚度，Rth是在厚度方向上的延遲值，R0是在與所述補(bǔ)償膜的所述厚度方向垂直的方向上的延遲值。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中所述R0約為50且所述Rth約為200。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述補(bǔ)償膜是雙軸膜。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述延遲層是λ/4片。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中所述延遲層具有相對(duì)于所述第一和第二偏振器的所述透射軸以±45°形成的快軸。
11.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述延遲層形成在所述第二基板的所述反射區(qū)域。
12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括形成在所述第二基板上的三種濾色器的組。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中所述三種濾色器是紅色濾色器、綠色濾色器和藍(lán)色濾色器。
14.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中所述三種濾色器中形成在所述透射區(qū)域的濾色器比形成在所述反射區(qū)域的其它濾色器形成得更厚。
15.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述延遲層包括與所述三種濾色器相關(guān)的三種部分，且所述三種部分根據(jù)相關(guān)濾色器的種類而具有不同的厚度。
16.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括形成在所述第二基板上的公共電極。
17.如權(quán)利要求16所述的液晶顯示器，其中所述公共電極與形成在所述反射區(qū)域的所述反射電極之間的距離比所述公共電極與形成在所述透射區(qū)域的所述透明電極之間的距離短。
18.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示器，其中在所述反射區(qū)域的所述距離是在所述透射區(qū)域的所述距離的一半。
19.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述補(bǔ)償膜涂覆在所述第一偏振器的任一表面上。
20.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中由所述透明電極和所述反射電極形成的所述象素電極具有不平坦的上表面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有透射區(qū)域和反射區(qū)域的透射反射型液晶顯示器，其包括第一基板；與該第一基板相對(duì)的第二基板；形成在該第一基板上的透明電極；形成在該透明電極上且位于反射區(qū)域的反射電極；形成在該第二基板上的延遲層；分別附著到該第一和第二基板的外表面的第一和第二偏振器；以及設(shè)置在該第一基板和該第一偏振器之間的補(bǔ)償膜。該延遲層形成為與該反射區(qū)域相對(duì)應(yīng)且該補(bǔ)償膜置于該下偏振器和該下基板之間，使得該透射反射型LCD的視角變寬。因?yàn)檠舆t層形成在LCD內(nèi)，因此不額外需要其它的延遲層。從而，減小了LCD的制造成本。
文檔編號(hào)G02B1/10GK1866096SQ20051013751
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者金相日 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社