CN101303496B - 液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法。液晶显示器包括具有金属电极作为反射器的存储电容器。液晶显示器可以包括第二基板对应于第一基板上的存储电容器的反射区域上的彩色滤光片和/或黑矩阵。光从反射区域反射光以透射通过第一和第二基板之间的液晶。有机膜可以在第二基板上。

Description

液晶显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法。
背景技术
通常，液晶显示器可以分类为采用背光作为光源的透射式液晶显示器和采用自然光为光源的反射式液晶显示器。透射式液晶显示器采用背光作为光源，从而甚至在黑暗的环境下也可以产生明亮的图像。然而，在明亮的环境下，却难于运行透射式液晶显示器，并且消耗大量的能量。
另一方面，因为反射式液晶显示器不包括背光，这减少了能量消耗，但是在环境很暗时却不能使用。
作为选择，透射反射式液晶显示器可以克服反射式液晶显示器的上述限制。透射反射式液晶显示器在单元像素内具有反射区域和透射区域两个区域，从而根据需要，它既可以用作反射式液晶显示器也可以用作透射式液晶显示器。
传统的透射反射式液晶显示器包括反射光到反射区域的单独的反射电极。通常，需要设掩模工艺以形成单独的反射电极，其中通常采用七至九个掩模。因为与采用四至五个掩模的透射式液晶显示器相比透射反射式液晶显示器采用较多个掩模，所以透射反射式液晶显示器的制造成本较高。
发明内容
根据本发明实施例的一个方面是提供液晶显示器及其制造方法，其通过利用存储电容器的金属电极作为反射器而不需要单独的反射电极。
根据本发明实施例的另一个方面是提供能够通过在上基板的反射区域中包括可选择的彩色滤光片来显示图像的液晶显示器及其制造方法。该反射区域不包括黑矩阵，并且对应于反射光的下基板上的存储电容器。
本发明的另一个方面是提供通过在上基板对应于下基板上的存储电容器的反射区域中形成双重单元间隙结构的有机膜能够改善反射区域的图像质量的液晶显示器及其制造方法。
另外，本发明的再一方面提供能低成本制造透射反射式液晶显示器的制造方法。
根据本发明的一个实施例，提供液晶显示器。该液晶显示器包括：第一基板；第二基板，面对该第一基板；薄膜晶体管，在该第一基板的面对该第二基板侧上；存储电容器，在该第一基板的面对该第二基板侧上；黑矩阵，在该第二基板的面对该第一基板侧上；彩色滤光片，在该第二基板的面对该第一基板侧上；和液晶，在该第一基板和该第二基板之间，其中该存储电容器包括构造成反射通过该第一基板接收的外部光的反射电极。
该存储电容器还可以包括像素电极。存储电容器的反射电极可以包括选自Al、AlNd、Mo、Cr、Mo/AlNd(双层)和MoW等的任何一个。
滤光片可以在第二基板的反射区域上，并且反射区域对应于第一基板上的存储电容器。
黑矩阵可以在该第二基板的不同于该第二基板的反射区域的区域上，并且该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器。
根据本发明的另一个实施例，提供液晶显示器。该显示器包括：第一基板；第二基板，相隔并面对该第一基板；薄膜晶体管，在该第一基板的面对该第二基板侧上；存储电容器，在该第一基板的面对该第二基板侧上，该存储电容器包括构造成反射通过该第一基板的外部光的反射电极；黑矩阵，在该第二基板的面对该第一基板侧上；彩色滤光片，在该第二基板的面对该第一基板侧上；有机膜，在该第二基板的反射区域上，该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器；和液晶，在该第一基板和该第二基板之间。
该有机膜可以在该反射区域中的该彩色滤光片上。该有机膜可以在该第二基板的该反射区域上，该反射区域不同于该第二基板设置有该黑矩阵和该彩色滤光片的另一个区域。
该液晶显示器还可以包括在黑矩阵和该彩色滤光片上的公共电极，并且该有机膜在该公共电极上。该公共电极可以在黑矩阵、彩色滤光片和有机膜上。
该有机膜的厚度可以是该液晶的总厚度的一半。该有机膜可以提供在该反射区域中反射的光通过该液晶传播的通道，其中该反射的光在该液晶内传播的距离等于在透射区域中该液晶内透射光传播的距离。
根据本发明的再一个实施例，提供液晶显示器的制造方法。该方法包括：在第一基板上形成薄膜晶体管和存储电容器，该存储电容器具有反射电极；提供面对该第一基板的第二基板；在该第二基板面对该第一基板侧上形成黑矩阵和彩色滤光片；将该第一基板和该第二基板连接在一起；以及在该连接的第一和第二基板之间注入液晶。
该存储电容器还可以包括像素电极。该存储电容器的该反射电极可以包括选自Al、AlNd、Mo、Cr、Mo/AlNd(双层)和MoW等的任何一个。
该彩色滤光片可以在该第二基板的反射区域上，并且该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器。
该黑矩阵和该彩色滤光片可以在该第二基板的该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器之外的区域上。
根据本发明又一个实施例，提供液晶显示器的制造方法。该方法包括：在第一基板上形成薄膜晶体管和存储电容器，该存储电容器包括反射电极；在该第二基板面对该第一基板侧上形成黑矩阵和彩色滤光片；在该第二基板的面对该第一基板侧上的反射区域上形成有机膜，该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器；将该第一基板和该第二基板连接在一起；以及在该连接的第一和第二基板之间注入液晶。
该有机膜可以在该反射区域中的该彩色滤光片上，并且该有机膜对应于该存储电容器。
该有机膜可以在该反射区域上，并且该黑矩阵和该彩色滤光片在不同于该反射区域的区域上。
该方法还可以提供公共电极，其中该公共电极在该黑矩阵和该彩色滤光片上，并且该有机膜在该公共电极上。
该方法还可以在该黑矩阵、该彩色滤光片和该有机膜上提供公共电极。
该有机膜的厚度可以是该液晶的总厚度的一半。
该有机膜可以在该反射区域中提供反射的光通过该液晶的传播通道，其中在该液晶内该反射光的传播距离等于透射区域中该液晶内透射光的传播距离。
在下文，将参照附图描述本发明的示范性实施例。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述的和其它的方面和特征将更加明显易懂，其中：
图1是图解根据本发明一个示范性实施例的液晶显示器的截面图；
图2是图解根据本发明另一个示范性实施例的液晶显示器的截面图；
图3是图解根据本发明再一个示范性实施例的液晶显示器的截面图；
图4是用于说明根据本发明一个示范性实施例的液晶显示器的制造方法的流程图；
图5a至51是用于图解根据本发明一个示范性实施例的液晶显示器的制造方法的截面图；
图6是用于说明根据本发明另一个示范性实施例和其它示范性实施例的液晶显示器的制造方法的流程图；
图7a至7e是用于图解根据本发明再一个示范性实施例的液晶显示器的示范性制造方法的截面图。
具体实施方式
现在将描述根据本发明一个示范性实施例的液晶显示器。
图1是图解根据本发明示范性实施例的液晶显示器1000的截面图。
如图1所示，根据本发明示范性实施例的液晶显示器1000包括下基板110、薄膜晶体管120、存储电容器130、隔垫物140、液晶210、上基板310、黑矩阵320、彩色滤光片330和公共电极340。
下基板110是其上形成有薄膜晶体管120的原始板。因为背光单元(BLU)的光通过下基板110透射，所以下基板110的材料应当是透明的。因此，它通常由玻璃制造，并且其厚度通常约为0.5至0.7mm。对于下基板110，大量采用熔法(fusion method)和浮法(floating method)制造玻璃。
浮法中，用于基板110的玻璃通过流动在熔化炉中煮沸的熔化玻璃进入水平的辊(熔化的锡)来制造。然而，在浮法中，玻璃接触辊，从而需要进一步的工艺来随后抛光玻璃。
熔法中，熔化的玻璃在流出熔化炉后通过使其在空气中垂直落下来冷却。因此，熔法具有改善玻璃表面质量的优点，这是因为在形成熔化的玻璃时，没有进行接触熔化玻璃的表面。
薄膜晶体管120包括：栅极电极121，形成在下基板110的上侧上；栅极绝缘膜122，形成在下基板110和栅极电极121的上侧上；硅层123，形成在栅极绝缘层122的上侧上；半导体层124，形成在硅层123的上侧上；源极/漏极电极125形成在半导体层124的上侧上；以及保护层126，在源极/漏极电极125和栅极绝缘层122的上侧上。
栅极电极121形成在下基板110上，其中它形成在与存储电容器130的下电极131相同的层上。根据本发明的示范性实施例，电容器的下电极131起反射电极的作用。因此，如稍后所描述，存储电容器130的下电极131可以由Al、AlNd、Mo、Cr、Mo/AlNd(双层)、MoW或者它们的等同物制造。
栅极电极121通常采用溅射法形成。溅射法使用由高电压加速的氩阳离子(Ar+)。当氩阳离子(Ar+)的动能大于金属原子之间的键能时，溅射法从金属的表面分离原子。溅射的金属原子通过它们的相互撞击和干扰消耗它们的能量，并且在玻璃基板的表面上相互结合以薄膜的形式生长。然而，本发明不限于上述的栅极电极121的材料和制造方法。
栅极绝缘层122形成在栅极电极121和下基板110上。栅极绝缘膜122在栅极电极121和源极/漏极电极125之间提供绝缘功能，并且通常采用例如氮化硅(SiNX)沉积。
栅极绝缘层122通常采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)法形成。PECVD法是这样的工艺，包括：以真空状态将化学气相注入室中，用中性状态的气体分子采用电场获得高能量的撞击电子分解气体分子，并且采用反应将分解的气体原子附着到基板来沉积薄膜。然而，本发明不限于上述的栅极绝缘层122的材料和制造方法。
硅层123形成在栅极绝缘层122上。当电压施加到栅极电极121时，沟道形成在硅层123上，并且硅层123典型地采用PECVD法形成。
硅层123典型地采用例如非晶硅(a-Si)形成，这是因为下基板110的玻璃是非晶的，并且可以形成多晶硅(poly-Si)，以便增强电子迁移率。多晶硅(poly-Si)通过在基板上沉积非晶硅(a-Si)然后加热基板生长晶粒形成。多晶硅(poly-Si)根据工艺温度分成低温多晶硅(LTPS)和高温多晶硅(HTPS)。
关于晶化方法，一些实例是固相晶化(SPC-solid phase crystallization)法、场增强快速热处理(FERTA-field enhanced rapid thermal annealing)法、受激准分子激光退火(ELA-excimer laser annealing)法、连续侧向凝固(SLS-sequential lateral solidification)法、金属诱导晶化(MIC-metal inducedcrystallization)法、金属诱导侧向晶化(MILC-metal induced lateralcrystallization)法、超晶粒硅(SGS-super grain silicon)法等。
然而，硅层123不限于上述的材料和制造方法。
半导体层124形成在硅层123的上侧上。半导体层124通过采用掩模在硅层123的区域中要求的部分掺杂杂质形成。注入半导体层124中的杂质可以包括III族元素和V族元素。然而，因为电子迁移率大于空穴迁移率，所以主要用III族元素形成N型半导体。
作为在半导体层124中掺杂杂质的方法，典型地采用离子注入法。采用离子注入法，通过注入杂质离子来制造半导体器件。该离子注入法甚至可以在室温下用于注入杂质离子，精确又均匀地控制杂质离子注入量，在1000℃或者更低的温度下有效地热处理杂质，并且用粒子的加速电压等控制注入层的厚度。然而，本发明不限于半导体层124如上所述的材料和制造方法。
源极/漏极电极125形成在半导体层124的上侧上。源极/漏极电极125设置在下基板之上，然后采用掩模形成所要求的图案。源极/漏极电极125可以由与栅极电极121相同的材料制造。其后，源极/漏极电极125电连接到像素电极132。
保护层126形成在源极/漏极电极125和硅层123的上侧上。保护层126保护像素的主要部分和薄膜晶体管120的硅层123不受后续工艺中可能产生的湿气或划痕。因此，具有高透射率、阻湿和经久性的氮化硅(SiNX)采用PECVD法设置为保护层126。然而，本发明不限于保护层126如上所述的材料和制造方法。
存储电容器130电连接到薄膜晶体管120。当通过薄膜晶体管120提供电压时，存储电容器130存储数据值，并且持续地保持跨越液晶210的电压。因此，液晶显示器1000可以保持一帧图像的要求的亮度(例如，预定的亮度)。
存储电容器130由下电极131和像素电极132组成。
下电极131形成在下基板110上，并且可以采用与栅极电极121相同的工艺形成。在传统的液晶显示器中，光不能通过存储电容器的下电极传播。因此，在传统液晶显示器的上基板中，对应于形成有下电极部分的反射区域形成有黑矩阵。同样，因为该黑矩阵占据部分像素，所以传统液晶显示器的开口率(aperture ratio)下降。
根据本发明实施例的下电极131起反射外部光的反射电极的作用，从而它可以改善亮度。根据本发明实施例的下电极131可以采用选自Al、AlNd、Mo、Cr、Mo/AlNd(双层)、MoW或它们的等同物中的任意一个制造，它们可以反射外部光。
而且，在下面将进一步描述的根据本发明实施例的液晶显示器1000中，在上基板310中，黑矩阵320不设置在对应于下电极131的反射区域中。反射区域形成有彩色滤光片330而取代黑矩阵320。换言之，光可以通过反射区域传播，这与上述的传统液晶显示器不同。
因此，在液晶显示器1000中，外部光从存储电容器130的下电极131反射，并且反射的外部光通过形成在上基板310上的透明的上基板310和/或彩色滤光片330传播，由此使其能够改善开口率。换言之，与传统的液晶显示器不同，在液晶显示器1000中，黑矩阵320不设置在对应于反射外部光的下电极131的像素区域中(或者从其上去除)，由此使其能够增加液晶显示器100的开口率。
此外，根据本发明实施例的液晶显示器1000采用存储电容器130的下电极131作为反射电极，从而它不包括单独的反射电极，由此使其能够去除为了形成单独的反射电极而形成掩模的步骤。
在形成保护层126后，像素电极132形成在保护层126的上侧之上。然而，因为像素电极132仅形成在透射光的区域中，所以它仅形成在形成薄膜晶体管120的区域之外的区域中，如图1所示。像素电极132通常形成的厚度约为0.1至0.3μm。
然而，像素电极132应当电连接到薄膜晶体管120的源极/漏极电极125。因此，源极/漏极电极125的上侧经由通过蚀刻保护层126形成的接触孔与像素电极132电连接。
因为光通过像素电极132传播，所以它由透明材料形成。像素电极132的材料可以具有在可见光的波长范围(例如400nm至700nm)内约80％的光透射率和约达到103[S/cm]的高电导率。例如，像素电极132的材料可以是铟锡氧化物(ITO)、锡氧化物(SnO2)或锌氧化物(ZnO)等。在这些示范性材料中，首选采用铟锡氧化物(ITO)。然而，本发明不限于像素电极132的材料。
如上所述，在液晶显示器1000中，存储电容器130的下电极131用作反射电极，并且黑矩阵320不设置(形成)在上基板310对应于存储电容器130的部分中，由此使其能够增加亮度。在一个实施例中，彩色滤光片330设置在上基板对应于存储电容器130的部分上。
尽管在图1中没有单独示出，但是取向膜印刷在薄膜晶体管120和像素电极132上。取向膜控制液晶210的取向和运动。取向膜在单一方向上使液晶210取向，以通过使液晶210响应外部电场在单一方向上迅速响应，来获得均匀的屏幕，并且改善液晶显示器1000总的显示质量。取向膜可以是扭曲向列(TN-twisted nematic)型，它可以应用于例如移动电话、通常目的的监视器或者笔记本电脑等装置中。取向膜也可以是垂直取向型或者平面转换型，这可以应用于例如大型监视器或者液晶显示器(LCD)TV等。
其后，进行摩擦工艺。摩擦工艺是通过用摩擦布以不变的力、速度和方向摩擦取向膜以产生谷(valley)使液晶210取向的工艺。同样，在摩擦工艺中也确定了根据所采用的LCD的LCD的可见方向。
隔垫物140形成在保护层126的上侧上，如图1所示。换言之，隔垫物140是在下基板110的制造工艺中形成的最后的构件。隔垫物140提供为不变地保持下基板110和上基板310之间的间隔。因为隔垫物140通常由不透明材料形成，所以它形成在薄膜晶体管120的上侧上，以便提高液晶显示器1000的开口率。
隔垫物140应当散布为具有基本上均匀的散布率(dispersion rate)。作为散布方法(dispersion method)，有干方法和湿方法。湿方法是极好的散布方法；然而，由于环境问题主要采用干方法。有几种干方法。在干方法中，普遍采用静电散布方法。
液晶210设置在下基板110和上基板310之间。在图1所示的结构中，液晶210以中间层设置，然而，在实际工艺中，在上基板310和下基板110进行连接后再将其注入(或者注射)。
液晶210是具有粘性的液体和固体结晶性的材料。在施加电压时，液晶210排列为在电压施加方向上的几十
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大小的条状晶体，而在不施加电压时，液晶210返回到其原始状态。液晶210具有连续统一体的特性，就是说，当对液晶210的任一点施加力而产生形变时，它影响相邻的分子。而且，液晶210具有条状结晶形状，从而根据长轴和短轴之间的介电常数上的差别，在施加电压时它具有一定的方向，由此使其能够执行快门(shutter)的功能。
液晶210的一些示范性实施例包括向列型液晶(nematic liquid crystal)、近晶型液晶(smectic liquid crystal)和胆甾醇结构液晶(cholesteric liquidcrystal)等。然而，本发明不限于任何液晶的类型。
上基板310类似于下基板110。更详细地讲，上基板310是能够透射光的玻璃，并且除了在上基板310上形成黑矩阵320、彩色滤光片330和公共电极340外，与下基板110相同。因此，将省略对其描述。
黑矩阵320形成在液晶210和上基板310之间，如图1所示。在实际工艺中，因为上基板310提供有黑矩阵320，且然后连接到下基板110，所以黑矩阵320形成在上基板310上。黑矩阵320形成在不透射光的区域中，以改善红(R)、绿(G)和蓝(B)像素的对比度。在某些实施例中，黑矩阵320可以采用这样的材料形成，例如Cr、Cr/CrOx双层、碳颜料、RGB混合颜料和石墨等。黑矩阵320形成在上基板310对应于薄膜晶体管120的区域中，该区域不透射光。
形成黑矩阵320的第一方法包括沉积具有低反射特性的不透明金属，例如Cr，然后将其图案化。形成黑矩阵320的第二方法包括用光敏黑树脂涂敷上基板310，然后将其曝光和蚀刻。然而，本发明不限于黑矩阵320的材料和制造方法。
在传统的液晶显示器中，黑矩阵320甚至形成在上基板310对应于存储电容器130的下电极131的反射区域中。因为存储电容器130形成在像素区域中，所以如果黑矩阵320形成在如上所述的像素区域的部分中，则传统液晶显示器的开口率下降。
在液晶显示器1000中，存储电容器130的下电极131如上所述起反射电极的作用。因此，黑矩阵320不形成在上基板310对应于存储电容器130的下电极131的反射区域中。取代黑矩阵而形成彩色滤光片330，从而从下电极131反射的外部光可以通过上基板310透射。因此，液晶显示器1000具有改善的开口率。
彩色滤光片330形成在能够在上基板310中透射光的区域中。因为液晶显示器1000是非发射型显示器，其利用从背光单元(BLU)发射的光显示图像，所以在一个实施例中采用彩色滤光片330，以过滤来自BLU的光成为R、G和B颜色。彩色滤光片330形成在上基板310的对应于下基板110上的像素电极132区域上。原因是光仅可以在液晶显示器1000的像素电极132设置在下基板110上的部分中透射。
形成彩色滤光片330的方法根据制造彩色滤光片330所采用的材料包括染料法和颜料法。一些制造方法是染色法、颜料分散法、电镀法和印刷法等。通常采用颜料分散法。
如图1所示，彩色滤光片330包括用于透射区域的第一彩色滤光片331和用于反射区域的第二彩色滤光片332。
在传统的液晶显示器中，对应于存储电容器130的下电极131的反射区域不能形成有彩色滤光片330。原因是，在上述的传统液晶显示器中存储电容器130不能反射光。然而，在液晶显示器1000中，存储电容器130的下电极用作反射电极，以允许反射的光传输通过上基板310。因此，第二彩色滤光片332可以形成在上基板310对应于存储电容器130的反射区域上。同样，在一些实施例中，第二彩色滤光片332不形成在反射区域中的透明上基板310上。
换言之，与传统的液晶显示器不同，黑矩阵320不形成在反射区域中，而第二彩色滤光片332可以形成在上基板310的反射区域中，取代在对应于存储电容器130的反射区域中形成黑矩阵320。因此，从存储电容器130反射的光可以透射通过上基板310，从而可以改善液晶显示器1000的开口率。
公共电极340形成在黑矩阵320和上基板310上的彩色滤光片330上。公共电极340用作给液晶210施加电压，并且由透明材料形成，以便在其中透射光。公共电极340类似于上述的像素电极132来形成，除了公共电极340还形成在薄膜晶体管120之上外。因此，将省略公共电极340的描述。
尽管附图中没有示出，但是公共电极340也印刷有取向膜，以便持续地保持液晶210的方向，并且在取向膜上执行摩擦工艺。因为印刷和摩擦加工的取向膜与参照下电极131所描述的相同，所以将省略对其的描述。
同样，尽管没有在附图中单独示出，但是在形成公共电极340后，在上基板310上进行封框胶印刷工艺(seal printing process)。封框胶印刷工艺所采用的密封剂用于制造上基板310和下基板110之间的液晶单元(又称液晶盒)。在形成上基板310和下基板110后，将它们结合起来。在注入(例如，注射)液晶210前，连接在一起的基板切割成面板。然后，液晶210注入每个面板中，并且每个面板由封口胶(sealant)密封，以产生基板之间的液晶单元。封口胶保护液晶单元不受外部环境的影响。封口胶材料的实例包括热固树脂和紫外线固化树脂。
如上所述，液晶显示器1000利用存储电容器130的下电极131作为反射电极，从而不需要单独的反射电极，由此使其能够去除为了单独反射电极而形成掩模的步骤。
在液晶显示器1000中，黑矩阵320不形成在对应于存储电容器130的区域中的反射区域中，而第二彩色滤光片332形成在反射区域中，由此使其能够增加液晶显示器1000的亮度。
在下文，将描述根据本发明另一个实施例的液晶显示器2000。
图2展示了根据本发明另一个实施例的液晶显示器2000的截面图。
如图2所示，液晶显示器2000包括下基板110、薄膜晶体管120、存储电容器130、隔垫物140、液晶210、上基板310、黑矩阵320、彩色滤光片330、公共电极340和形成在公共电极340上的有机膜350。
如图2所示，液晶显示器2000基本上与液晶显示器1000相同，除了液晶显示器2000包括有机膜350。图1和2中相同的成分和操作由相同的参考数字表示。下面的描述将基于图1与图2之间的不同来进行。
参照图2，有机膜350形成在上基板310上对应于存储电容器130的区域中。更具体地讲，公共电极340形成在上基板310上，然后有机膜350形成在公共电极340上对应于存储电容器130的下电极131的区域中。
有机膜350提供成不变地保持从下电极131反射的光通过液晶210的传播距离与透过透射区域的第一彩色滤光片331的光通过液晶210的传播距离的比率。换言之，有机膜350形成双重单元间隙(dual cell gap)。
从下基板110到上基板310的距离称为单元间隙。同样，为了不变地保持从背光单元透射通过下基板110的光传播的距离与从下基板110反射的光传播的距离的比率，上基板310与下基板110之间的单元间隙应当形成为在不同的区域中是不同的。不同地形成的单元间隙称为双重单元间隙。
参照图2，当外部光通过上基板310进入液晶显示器2000并且通过有机膜350到达下电极131时，其被反射，并且再次传播通过有机膜350。因此，与不存在有机膜350的情况下传播的距离相比，由于有机膜350的存在，减少了外部光传播通过液晶210的距离。
通过以适当的厚度形成有机膜350，外部光传播的距离可以使其等于从BLU透射通过下基板110并且到达形成有彩色滤光片331的透射区域的光的传播距离。
当有机膜350的厚度与液晶210的厚度比较时，在一些实施例中，有机膜350的厚度约为液晶210的厚度的一半。如果有机膜350具有液晶210一半的厚度，则有机膜350下的部分液晶210也具有没有有机膜350的区域中液晶210的一半厚度。因此，外部光传播的距离可以理论上等于从BLU透射光传播的距离。如果外部光反射的传播距离等于从BLU透射光的传播距离，就是说，如果在透射区域中光的传播距离等于在反射区域中光的传播距离，则每个光的透射效率基本上相同，从而可以获得相同的亮度。因此，在一些实施例中，有机膜350具有液晶210一半的厚度。同样，关于有机膜350的材料，可以采用能够执行光刻的任何适合的材料，例如丙烯酸基树脂。
如上所述，在液晶显示器2000中，有机膜350提供为控制反射的外部光的传播距离和来自BLU的光的传播距离，由此使其能够获得基板上相同的透射效率和亮度。
参照图3，将描述根据本发明再一个实施例的液晶显示器3000。
图3是图解液晶显示器3000的结构的截面图。
参照图3，液晶显示器3000包括下电极110、薄膜晶体管120、存储电容器130、隔垫物140、液晶210、上基板310、黑矩阵320、彩色滤光片330、公共电极345和有机膜355。
液晶显示器3000与液晶显示器2000之间的区别在于，有机膜355首先形成在上基板310上，然后形成公共电极345。换言之，图3所示的实施例基本上与图2所示的实施例相同，除了有机膜355和公共电极345形成的顺序外。图2和3中相同的构件和操作由相同的参考数字表示。下面的描述将基于图2和3之间的区别进行。
在黑矩阵320和彩色滤光片330形成在上基板310上后，有机膜355形成在彩色滤光片330对应于存储电容器130的区域上，即在反射区域中。因此，有机膜355形成在反射区域中的上基板310上，并且黑矩阵320不在反射区域中。同样，彩色滤光片330形成在反射区域中。
有机膜355形成为提供双重单元间隙，与图2所示的液晶显示器2000的有机膜350一样。因此，因为有机膜355基本上与液晶显示器2000中的有机膜350相同，所以将省略液晶显示器3000中的有机膜355的描述。
在形成有机膜355后，公共电极345形成在上基板310之上。换言之，公共电极345形成在上基板310的制造工艺的末端。换言之，公共电极345与图2的液晶显示器2000中的公共电极340基本上相同，除了公共电极345在形成有机膜355后形成外。其后，取向膜印刷在公共电极345上，并且在其上执行摩擦工艺。封框胶印刷工艺与参照图1和2描述的工艺基本上相同。因此，将省略公共电极345的多余的描述。
在下文，将描述根据本发明一个实施例的液晶显示器1000的制造顺序。
图4展示了说明根据本发明一个实施例的液晶显示器1000的制造顺序的流程图。
参照图4，液晶显示器1000的制造顺序包括如下步骤：提供下基板S1；形成薄膜晶体管和存储电容器S2；散布(或喷洒，disperse)隔垫物S3；提供上基板S4；形成黑矩阵和彩色滤光片S5；连接下基板和上基板S6；注入(或者注射)液晶S7；以及封口S8。
提供下基板的步骤S1提供下基板110，它是原始板，形成有薄膜晶体管120。因为如上所述地透射BLU的光，下基板110的材料应当是透明的，并且可以由玻璃形成。前面已经提及，熔法或者浮法可以用作制造下基板110的玻璃的方法。
形成薄膜晶体管和存储电容器的步骤S2在下基板110的上侧上形成薄膜晶体管120和存储电容器130。薄膜晶体管120由栅极电极121、栅极绝缘层122、硅层123、源极/漏极电极125和保护层126组成。稍后将描述形成薄膜晶体管120和存储电容器130的工艺的详细描述。同样，尽管没有单独示出，但是形成取向膜的步骤接续形成薄膜晶体管和电容器的步骤S2。其后，可以执行取向膜的摩擦工艺。
散布隔垫物的步骤S3在下基板110的上侧上形成隔垫物140。如上所述，隔垫物140形成为保持上、下基板310和110之间的合适的间隙(例如，预定的间隙)。关于形成隔垫物140的方法，如上所述，有干方法和湿方法。
提供上基板的步骤S4提供上基板310，它是形成黑矩阵320和彩色滤光片330的原始板。上基板310应当是透明的，从而它可以透射光。因此，在一些实施例中，玻璃用作上基板310。因为上基板310与下基板110基本上相同，所以将省略对其的描述。
形成黑矩阵和彩色滤光片的步骤S5在上基板310上形成黑矩阵320和彩色滤光片330。在液晶显示器1000中，设置在上基板310上的黑矩阵320没有形成在对应于存储电容器130的反射区域中(或者从其上去除)，并且，在一些实施例中，第二彩色滤光片332形成在反射区域中。因此，形成黑矩阵和彩色滤光片的步骤S5采用形成有图案的掩模形成黑矩阵320和彩色滤光片330，从而光可以在上基板对应于存储电容器130的区域中透射。
在形成黑矩阵和彩色滤光片的步骤S5后，上面已经提及，可以执行用于印刷密封剂的封框胶印刷工艺。通过盒印刷工艺，液晶盒可以形成为包括上基板310和下基板110的面板。
连接上、下基板的步骤S6将上基板310和下基板110连接在一起。隔垫物140保持两个基板之间基本上均匀的间隙。在连接上、下基板的步骤S6后，所连接的基板可以以切割工艺分成面板。切割工艺在图4中没有单独示出。
注入(或者注射)液晶的步骤S7将液晶210注入分成面板的连接的基板之间的空间中。面板的基板提供有液晶单元。能有效将液晶210注入液晶单元中的示范性方法是真空注入法，其利用液晶单元的内外之间的压力差注入液晶210。
封口步骤S8防止完成液晶210注入后液晶210从液晶单元的进口泄漏。进口通常通过用涂布机给进口涂敷紫外线固化树脂然后用紫外线辐射树脂来密封。
在下文，将采用截面图描述根据本发明一个实施例的液晶显示器的示范性制造方法。
图5a至51展示了说明根据本发明一个实施例的制造工艺的截面图。
图5a展示了下基板110。下基板110由玻璃形成，并且其厚度为约0.5至0.7mm之间。
参照图5b，在下基板110的上侧上，形成薄膜晶体管120的栅极电极121和存储电容器130的下电极131。栅极电极121和下电极131可以由相同的材料或者不同的材料形成。然而，因为根据本发明一个实施例的液晶显示器1000用下电极131作为反射电极，所以下电极131可以采用Al、A1Nd、Mo、Cr、Mo/AlNd(双层)、MoW或者它们的等同物形成。为了使栅极电极121和下电极131采用不同的材料形成，采用另外的掩模工艺。
参照图5c，栅极绝缘层122形成在栅极电极121和下电极131之上。栅极绝缘层122可以采用例如氮化硅(SiNX)沉积。栅极绝缘层122可以通过例如PECVD法形成。
参照图5d，在栅极绝缘层122上，形成硅层123。前面已经提及，因为下基板110的玻璃是非晶的，所以硅层123可以例如采用非晶硅(a-Si)形成，或者可以采用多晶硅(poly-Si)，以便提高电子迁移率。
参照图5e，在硅层123的上侧上，形成半导体层124和源极/漏极电极125。
在形成硅层123后，半导体层124可以利用掩模通过掺杂杂质形成。例如，离子注入法可以用作掺杂杂质的方法。
在形成半导体层124后，源极/漏极电极125通过在下基板110上沉积金属然后利用掩模将其蚀刻为要求的图案来形成。
参照图5f，保护层126形成在下基板110之上以覆盖源极/漏极电极125。在下基板110之上沉积保护层材料后，保护层126可以利用掩模蚀刻成要求的图案。参照图5f，可以理解的是，在源极/漏极电极125上表面上的部分保护层126被蚀刻掉，以提供通孔，以允许源极/漏极电极125与像素电极132之间的电连接，如图5g所示。
参照图5g，在下基板110上，形成像素电极132。因为像素电极132应当是透明的，以能够透射光，所以它可以由例如铟锡氧化物(ITO)制造。如图5g所示，像素电极132可以用作存储电容器130的上电极。
尽管没有单独示出，但是在形成像素电极132后，执行取向膜印刷和摩擦工艺，以便恒定地保持液晶210的方向。
参照图5h，隔垫物140形成在保护层126的上表面上。因为隔垫物140不透射光，所以它形成在不能透射光的薄膜晶体管120的上侧上的区域，以便提高开口率。隔垫物140通过将下基板110连接到上基板310且由此不变地保持其间间隙来保护液晶210。因为在前面的描述中描述了隔垫物140的材料和制造工艺，所以将省略对其的描述。
参照图5i，其展示了上基板310。形成上基板310的方法与上述的下基板110的相同。
参照图5j，在上基板310的上表面上是黑矩阵320和彩色滤光片330。黑矩阵320形成在对应于下基板110的薄膜晶体管120的区域中，并且彩色滤光片330形成在上基板310中黑矩阵320的区域之外的区域上。仅从上基板310对应于下基板110上的存储电容器130的反射区域上去除黑矩阵320(或者在此区域不形成黑矩阵)。在一些实施例中，彩色滤光片330可以形成在反射区域中。
参照图5k，公共电极340在黑矩阵320和彩色滤光片330上。因为公共电极340以与像素电极132基本上相同的方式形成，所以除了公共电极340形成在上基板310之上外，将省略对其的描述。
尽管没有单独示出，但是在形成公共电极340后，还要执行取向膜印刷和摩擦工艺，以便不变地保持液晶210的方向。同样，在这些工艺后，执行封框胶印刷工艺，以形成液晶单元。
参照图51，作为最后的工艺，连接上基板310和下基板110，并且将连接的基板切割成面板。上基板310和下基板110之间的间隙由隔垫物140恒定地保持，并且液晶210注入(或者注射)基板之间的空间。注入液晶210的示范性方法是上述的真空注入法。
在下文，将采用流程图描述根据本发明另一个实施例的液晶显示器2000和根据本发明再一个实施例的液晶显示器3000的制造顺序。
图6是用于说明液晶显示器2000和液晶显示器3000的制造顺序的流程图。
参照图6，根据本发明实施例的液晶显示器2000和3000的制造顺序包括如下的步骤：提供下基板S1；形成薄膜晶体管和存储电容器S2；形成隔垫物S3；提供上基板S4；形成黑矩阵和彩色滤光片S5；连接下基板和上基板S6；注入(或者注射)液晶S7；封口S8；并且在形成黑矩阵和彩色滤光片后形成有机膜S5-1。
换言之，与图4的根据本发明一个实施例的液晶显示器1000的制造顺序相比，其区别仅在于形成黑矩阵和彩色滤光片的步骤S5后还提供形成有机膜的步骤S5-1。相同的构件和操作由相同的参考数字表示。下面的描述将基于区别进行。
如上所述，在形成黑矩阵和彩色滤光片的步骤S5后还提供形成有机膜的步骤S5-1。换言之，在形成黑矩阵320和彩色滤光片330后，有机膜350形成在上基板310上。如前所述，有机膜350应当形成在上基板310对应于存储电容器130的下电极131的区域上。为了形成有机膜350为要求的图案，可以采用光刻法。同样，可应用光刻法的任何材料可以用作有机膜350的材料。同样，有机膜350形成为提供如上所述的双重单元间隙。
因为有机膜形成工艺之外的工艺与上述的制造根据本发明一个实施例的液晶显示器1000所对应的工艺基本上相同，所以将省略对其的描述。
在下文，将采用截面图描述根据本发明再一个实施例的液晶显示器3000的制造工艺。
图7a至7e展示了液晶显示器3000的截面图，其用于说明液晶显示器3000的制造工艺中上基板310的制造工艺。因为液晶显示器3000的下基板110与上述的液晶显示器1000的下基板110基本上相同，所以只描述上基板310的制造工艺。
参照图7a，其展示了上基板310。上基板310可以由玻璃形成。
参照体7b，在上基板310上，形成黑矩阵320和彩色滤光片330。黑矩阵320形成在上基板310对应于下基板110上的薄膜晶体管120的非反射区域上。同样，黑矩阵320不形成在上基板310对应于存储电容器130的反射区域上。同样，前面已经提及，在一些实施例中，彩色滤光片330可以形成在上基板310对应于存储电容器130的反射区域上。
参照图7c，有机膜355形成在形成有黑矩阵320和彩色滤光片330的上基板310上。有机膜355形成在上基板310对应于下基板110上的存储电容器130的反射区域上。为了形成图案，可以采用光刻。前面已经提及，有机膜350提供双重单元结构。
参照图7d，公共电极345形成在形成有有机膜355的上基板310上。公共电极345形成在上基板310之上。
尽管没有单独示出，但是在形成公共电极345后，还可以执行取向印刷工艺、摩擦工艺和封框胶印刷工艺。
参照图7e，执行用于连接上基板310和下基板110的工艺，将连接的基板切割成面板，并且将液晶210注入切割的基板中。同样，执行封口工艺，以防止液晶210从完成注入液晶210的液晶单元的进口泄漏。该进口可以通过采用涂布机涂敷紫外线固化树脂然后给涂敷部分辐射紫外线来密封。
根据上面的描述，可以制造液晶显示器3000。同样，尽管没有单独示出和描述，但是液晶显示器2000和3000之间的区别在于形成有机膜350和355以及公共电极240和245的顺序。因此，参照液晶显示器3000的制造方法，本发明所属技术领域的技术人员可以制造根据本发明另一个实施例的液晶显示器2000，并且将省略对其的描述。
根据本发明实施例的液晶显示器采用存储电容器的金属电极作为反射器，从而可以消除单独反射电极的制造工艺。
根据所描述的实施例，用于显示图像的液晶显示器可以包括在上基板对应于下基板上存储电容器的反射区域上的彩色滤光片，以在反射区域中反射光。
此外，根据实施例，反射区域的图像质量可以通过形成双重单元间隙结构的有机膜得到改善，该双重单元间隙结构在上基板对应于下基板上的存储电容器的反射区域上。
另外，根据实施例，可以通过适合的工艺以低成本制造透射反射式液晶显示器。
尽管本发明已经结合一定的示范性实施例进行了描述，但是应当理解的是，本发明不限于所揭示的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内各种修改和等效替换以及他们的等同物。
本申请要求2007年5月11日提交的韩国专利申请No.10-2007-0046108的优先权，其全部内容在此合并作为参考。

Claims (8)

1.一种液晶显示器，包括：
第一基板；
第二基板，相隔并面对该第一基板；
薄膜晶体管，在该第一基板的面对该第二基板侧上；
存储电容器，在该第一基板的面对该第二基板侧上，该存储电容器包括构造成反射通过该第一基板的外部光的反射电极；
黑矩阵，在该第二基板的面对该第一基板侧上；
彩色滤光片，在该第二基板的面对该第一基板侧上；
在该黑矩阵和该彩色滤光片上的公共电极；
有机膜，在该公共电极上对应于该第二基板的反射区域，该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器；和
液晶，在该第一基板和该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该有机膜在该第二基板的该反射区域上，该反射区域不同于该第二基板设置有该黑矩阵和该彩色滤光片的另一个区域。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示器，其中该有机膜的厚度是该液晶总厚度的一半。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示器，其中该有机膜提供在该反射区域中反射的光通过该液晶传播的通道，并且
其中该反射的光在该液晶内传播的距离等于在透射区域中该液晶内透射光传播的距离。
5.一种液晶显示器的制造方法，该方法包括：
在第一基板上形成薄膜晶体管和存储电容器，该存储电容器包括反射电极；
在该第二基板面对该第一基板侧上形成黑矩阵和彩色滤光片；
设置在该黑矩阵和该彩色滤光片上的公共电极；
在该公共电极上对应于该第二基板的面对该第一基板侧上的反射区域处形成有机膜，该反射区域对应于该第一基板上的该存储电容器；
将该第一基板和该第二基板连接在一起；以及
在该连接的第一和第二基板之间注入液晶。
6.如权利要求5所述的液晶显示器的制造方法，其中该有机膜在该反射区域上，并且该黑矩阵和该彩色滤光片在不同于该反射区域的区域上。
7.如权利要求5或6所述的液晶显示器的制造方法，其中该有机膜的厚度为该液晶总厚度的一半。
8.如权利要求5所述的液晶显示器的制造方法，其中该有机膜在该反射区域中提供反射的光通过该液晶的传播通道，并且
其中在该液晶内该反射的光的传播距离等于透射区域中该液晶内透射光的传播距离。
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