CN1276300C - 透反液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种透反液晶显示装置包括第一衬底上的相互交叉以限定具有透射区和反射区的像素区的选通线和数据线。第一钝化层覆盖电连接到选通线和数据线上的薄膜晶体管,其中第一钝化层具有对应于透射区的第一透射孔和环绕第一透射孔的倾斜部分。反射体在第一钝化层上,其中反射体对应于反射区,并且不对称地覆盖透射区的侧面。第二钝化层在反射体上。透明电极在第二钝化层上,其中透明电极与薄膜晶体管电接触。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)装置,尤其涉及透反(transflective)液晶显示(LCD)装置及其制造方法。
背景技术
通常,液晶显示(LCD)装置包括两个相互间隔开并相对的衬底,以及夹在两个衬底之间的液晶层。每个衬底包括电极,并且每个衬底上的电极也相对。在各电极上施加电压,并在电极之间产生电场。通过改变电场强度来改变液晶分子的排列。LCD装置通过按照液晶分子的排列来改变光的透射比,以显示图像。
因为液晶显示(LCD)装置不发光,所以需要额外的光源以便显示图像。根据光源类型,液晶显示装置分为透射型和反射型。
在透射型中,用位于液晶板后面的背光作为光源。从背光发出的光穿过液晶板,根据液晶分子的排列控制透射光量。这里,衬底通常为透明的,并且每个衬底上的电极一般用透明的导电材料形成。因为透射型液晶显示(LCD)装置采用背光作为光源,所以可以在黑暗的环境中显示明亮的图像。因为相对于背光发出的光来说透射光的数量非常小,所以必须增加背光的亮度以增加LCD装置的亮度。因此,透射型液晶显示(LCD)装置由于背光的工作功耗较高。
另一方面,在反射型LCD装置中,日光或人工光作为LCD装置的光源。根据液晶分子的排列,从外侧入射的光被LCD装置的反射板反射。由于没有背光,反射型LCD装置与透射型LCD装置相比功耗较低。但是,由于反射型LCD装置依赖于外部光源,所以不能在黑暗的环境中使用。
因此,最近提出了可以按透射模式或反射模式使用的透反LCD装置。在下文中将更详细地说明现有的透反LCD装置。
图1示出了现有透反LCD装置的分解透视图。现有透反LCD装置11具有互相间隔开并相对的上下衬底15和21,并且具有夹在上衬底15和下衬底21之间的液晶层14。
在下衬底21的内表面上形成选通线25和数据线39。选通线25和数据线39相互交叉以限定像素区“P”。像素区“P”包括透射区“B”和反射区“A”。薄膜晶体管“T”位于选通线25和数据线39的交叉处。在像素区“P”中形成具有透射孔49a的反射电极49和重叠在反射电极49上的透明电极61。反射电极49和/或透明电极61连接到薄膜晶体管“T”。透射孔49a对应于透射区“B”。
同时,在上衬底15的内侧形成具有对应于反射电极49和透明电极61的开口的黑基质16,并且在黑基质16上形成对应于黑基质16的开口的彩色滤光片17。彩色滤光片17由三色构成:红(R)、绿(G)和蓝(B)。每种颜色对应一个像素区“P”。随后,在彩色滤光片17上形成公共电极13。
图2是现有透反LCD装置的示意剖面图。图2显示了现有透反LCD装置的一个像素区。在现有透反LCD装置11中,在下衬底21的内表面上形成反射电极49,在反射电极49上形成绝缘层50。反射电极49具有对应于透射区“B”的透射孔49a。在绝缘层50上形成透明电极61。如上所述,下衬底21上包括选通线(未示出)、数据线(未示出)和晶体管(未示出)。
上衬底15与下衬底21间隔开并与其相对。在上衬底15的内表面上形成公共电极13。虽然未在图中示出,在上衬底15和公共电极13之间依次形成黑基质和彩色滤光片。
在下衬底21和上衬底15之间放置液晶层14,并且液晶层14的分子相对于衬底21和15水平排列。
在下衬底21和上衬底15的外表面上放置偏光片(未示出)。偏光片的传播轴互相垂直。
背光41位于下衬底21的外侧。背光41用作透反LCD装置的透射模式的光源。
在透射模式中,从背光41发出的第一光线“F1”穿过在透射区“B”中的透明电极61。然后,当第一光线“F1”穿过液晶层14时,第一光线“F1”的数量根据所加电压由液晶层的排列控制。然后,第一光线“F1”透射出。
另一方面,从外侧入射的例如日光或人工光等第二光线“F2”,穿过液晶层14,并被反射区“A”中的反射电极49反射。第二光线“F2”再次穿过液晶层14并发射出。此时,根据液晶分子的排列控制所发出的第二光线“F2”的数量。
因为第一和第二光线“F1”和“F2”的光路不同,所以所发出的光的偏振特性也不同。即,第一光线“F1”只穿过液晶层一次,而第二光线“F2”穿过液晶层两次。因此,由于单元间隙是一致的,所以在透射模式和反射模式中的透射比不同,难以实现高清晰度。
近来,提出了利用反射模式的亮度同时优化透射模式的透射比的透反LCD装置。下面,参考附图说明这些透反LCD装置。
图3示出了根据现有技术的第一实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图。在图3中,沿水平方向形成选通线25,沿垂直方向形成数据线39。选通线25和数据线39相互交叉,以限定包括透射区“B”和反射区“A”的像素区“P”。在选通线25和数据线39的交叉处形成薄膜晶体管“T”,并且薄膜晶体管“T”电连接到选通线25和数据线39。在像素区“P”中形成透明电极61和反射体49。透明电极61是阵列衬底的像素电极,并连接到薄膜晶体管“T”。当反射体49电连接到薄膜晶体管“T”时,反射体49可以是反射电极。同时,在反射体49下形成第一钝化层(未示出),并且第一钝化层具有对应于透射区“B”的第一透射孔27。第一透射孔27用于利用反射模式的透射比或光学效率优化透射模式的透射比。倾斜部分27a环绕第一透射孔27,并被反射体49覆盖。反射体49也具有对应于第一透射孔27的第二透射孔49a。
箭头“G1”示出了形成在阵列衬底的上面的取向层(未示出)的取向方向。
图4是沿图3的IV-IV线的剖面图。在图4中,栅极绝缘层22和第一钝化层23依次形成在衬底21上。反射体49形成在第一钝化层23上。第一钝化层23具有对应于透射区“B”的第一透射孔27,并且反射体49也具有第二透射孔49a。在第一透射孔27的周围形成倾斜部分27a。
在反射体49上形成第二钝化层28,并且在第二钝化层28上形成透明电极61。在透明电极61上形成取向层63,并且通过摩擦的方法使取向层63的表面沿图3的箭头“G1”的方向排列。虽然未在图中示出,但在衬底21上形成薄膜晶体管。
因为第一透射孔27使透射区“B”的液晶层(未示出)的厚度大约是反射区“A”厚度的两倍,利用反射模式的光学特性优化透射模式的光学特性。
但是,如上所述,倾斜部分27a形成在透射区“B”和反射区“A”之间,并且位于倾斜部分27a上的液晶层的厚度连续变化。因此,当电压加到透反LCD装置上时,在倾斜部分27a中产生边缘场,并发生扭曲。另外,在该区域中液晶的相位差变化,从而导致光泄漏。因此,反射体49覆盖倾斜部分27a以防止光泄漏。
但是,当取向方向“G1”相对于图3的选通线大约为-45°时,在邻近于倾斜部分27a的区域“I”中取向层的排列很差。因此,在透射模式中,在区域“I”中发生光泄漏。在图5中示出了光泄漏。
如图5所示,光泄漏50发生在图3和图4的透射区“B”的上侧和左侧(画圈部分),其中上侧和左侧对应于图4的倾斜部分27a的邻近区域“I”。在摩擦期间,由于图3中所示的-45°取向方向,摩擦布可能没有接触到区域“I”中的部分,并且图4的取向层63的排列在区域“I”中较差。光泄漏50明显地降低了透反LCD装置的对比度。
另一方面,在图6和7中提出了用于透反LCD装置的阵列衬底的用以阻止光泄漏的另一种结构。图6示出了根据现有技术的第二实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图,图7是沿图6的VII-VII线的剖面图。这里,图6仅示出了像素区“P”,并且除了反射体以外,阵列衬底具有与现有技术的第一实施例相同的结构。图6的阵列衬底的取向方向相对于在图中为水平的选通线(未示出)大约为-45°。
在图6和7中,反射体49扩展到透射区“B”的内侧,覆盖倾斜部分27a。因此,阻止了在区域“I”中的光泄漏。
由于区域“I”既不属于透射模式,又不属于反射模式,所以降低了孔径比。因为在高分辨率LCD装置中像素的间距非常小,所以减小了孔径比。
发明内容
因此,本发明旨在提供用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底及其制造方法,其能够基本避免由于现有技术的局限性和缺点引起的一个或多个问题。
本发明的一个优点是提供一种用于透反液晶显示(LCD)装置的具有高孔径比、高分辨率并且不发生光泄漏的阵列衬底。
本发明的另一个优点是提供一种用于透反液晶显示(LCD)装置的具有高孔径比、高分辨率并且不发生光泄漏的阵列衬底的制造方法。
在随后的说明中将阐明本发明的其它特性和优点,并且其中的一部分通过说明可得以理解,或通过本发明的实际实施而体会到。通过在书面说明和权利要求书以及附图中所特别指出的结构,可实现或获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点,并且根据本发明的目的,如具体实施的和广泛说明的,透反液晶显示装置包括第一衬底;第一衬底上的选通线和数据线,其中选通线和数据线相互交叉以限定具有透射区和反射区的像素区;电连接到选通线和数据线上的薄膜晶体管;覆盖薄膜晶体管的第一钝化层,其中第一钝化层具有对应于透射区的第一透射孔和环绕第一透射孔的倾斜部分;在第一钝化层上的不对称地覆盖透射区的侧面的反射体,其中反射体对应于反射区;在反射体上的第二钝化层以及在第二钝化层上的透明电极,其中透明电极与薄膜晶体管电接触。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。
透反液晶显示装置还包括在与阵列衬底间隔开的第二衬底上的黑基质。黑基质与数据线重叠,并覆盖倾斜部分的至少一侧。
在另一方面,制造透反液晶显示装置的方法包括在第一衬底上形成选通线;形成与选通线交叉的数据线,选通线和数据线限定具有透射区和反射区的像素区;形成电连接到选通线和数据线上的薄膜晶体管;在薄膜晶体管上形成第一钝化层,其中第一钝化层具有对应于透射区的第一透射孔和环绕第一透射孔的倾斜部分;在第一钝化层上形成对应于反射区的、不对称地覆盖透射区的侧面的反射体;在反射体上形成第二钝化层以及在第二钝化层上形成与薄膜晶体管电接触的透明电极。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。
制造透反液晶显示装置的方法还包括在与第一衬底间隔开的第二衬底上形成黑基质。
应当理解,前面的概括的说明和随后的详细说明是示例性的和说明性的,是为了进一步说明权利要求书所要求保护的本发明。
附图说明
为了提供对本发明的更进一步的理解而包括和引入并构成本说明书的一部分的附图、所示出的本发明的实施例和说明一起用于阐述本发明的原理。
在附图中:
图1示出了现有透反LCD装置的分解透视图;
图2是现有透反LCD装置的示意剖面图;
图3示出了根据现有技术的第一实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图;
图4是沿图3的IV-IV线的剖面图;
图5是示出现有技术的透反液晶显示(LCD)装置中的光泄漏的图;
图6示出了根据现有技术的第二实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图;
图7是沿图6的VII-VII线的剖面图;
图8是根据本发明的第一实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图;
图9A到9D示出了根据本发明的第一实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的制造方法的剖面图;
图10A和10B示出了在具有第一实施例的阵列衬底的透反液晶显示(LCD)装置中的透射模式的驱动结果;
图11A和11B示出了在具有第一实施例的阵列衬底的透反液晶显示(LCD)装置中的反射模式的驱动结果;
图12是根据本发明的第二实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图;以及
图13A到13D以及图14A到14D示出了根据本发明的第二实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的制造方法的剖面图;
具体实施方式
现在详细说明本发明的实施例,在附图中示出了本发明的例子。
图8是根据本发明的第一实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图。
如图8所示,在图中的水平方向形成选通线104,栅极102连接到选通线104上。在图中的垂直方向形成数据线116,并形成源极112和漏极114。源极112连接到数据线116。选通线104和数据线116相互交叉,并限定像素区“P”。栅极102、源极112和漏极114形成薄膜晶体管“T”。薄膜晶体管“T”包括有源层108。
像素区“P”分为透射区“E”和反射区“F”。在像素区“P”中形成反射体126和透明电极136。同时,可以被称作第一钝化层的钝化层(未示出)形成在反射体126和透明电极136下面。钝化层具有对应于透射区“E”的第一透射孔122。第一透射孔122具有围绕第一透射孔122的倾斜部分122a。反射体126具有对应于第一透射孔122的第二透射孔124。反射体126还覆盖倾斜部分122a,并在透射区“E”的内侧的区域“U”中形成,其中区域“U”对应于图中的透射区“E”的上侧和左侧。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。这里,在阵列衬底的上面形成的取向层(未示出)的取向方向“G2”相对于选通线104大约为-45°。虽然在摩擦方法中所用的摩擦布可能没有到达区域“U”,但是反射体126阻止了在区域“U”中的光泄漏。
透明电极136是驱动液晶分子的像素电极,并通过漏极接触孔132与薄膜晶体管“T”的漏极114连接。虽然反射体126没有连接到薄膜晶体管“T”,但是反射体126也可以连接到薄膜晶体管“T”。反射体126也可以称作反射电极。
与选通线104重叠形成电容器电极115。电容器电极115通过电容器接触孔134与透明电极136连接。电容器电极115与重叠的选通线104形成存储电容器“C”。另选地,电容器电极115可以连接到延伸进入像素区(未示出)的漏极114。在这种情况下,只需要一个接触孔。
图9A到9D示出了根据本发明的第一实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的制造方法的剖面图,并对应于沿图8的IX-IX线的剖面图。
在图9A中,栅极102和选通线104形成在衬底100上,并在栅极102和选通线104上形成栅极绝缘体106。然后,在栅极绝缘体106上依次形成有源层108和掺杂半导体层110a。衬底100由例如玻璃等绝缘材料构成。栅极102连接到在图8中水平延伸的选通线104上,并且栅极102和选通线104由导电材料构成。栅极102和选通线104可以用包括例如铝(Al)、铝和钕的合金(AlNd)、钨(W)、铬(Cr)和钼(Mo)等金属的单层构成。另外,栅极102和选通线104可以用铝(Al)和铬(Cr)或铝(Al)和钼(Mo)构成的双层形成,从而补偿电阻系数低但对化学制剂敏感的铝(Al)。栅极绝缘体106可以由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)等构成。有源层108和掺杂半导体层110a分别由非晶硅和掺杂的非晶硅构成。
在图9B中,在图9A的掺杂半导体层110a上形成数据线116、源极112和漏极114。与数据线116材料相同的电容器电极115也形成在栅极绝缘体106上。然后,蚀刻在源极112和漏极114之间暴露出来的图9A的掺杂半导体层110a,并完成欧姆连接层110。接着,在数据线116、源极112和漏极114以及电容器电极115上形成第一钝化层118。构图第一钝化层118,从而形成穿过栅极绝缘体106暴露出衬底100的一部分的第一透射孔122。可以不蚀刻栅极绝缘体106。第一透射孔122对应于透射区“E”,并具有围绕第一透射孔122的倾斜部分122a。第一透射孔122使在透射区“E”中的液晶层(未示出)的厚度大于在反射区“F”中的液晶层的厚度,并利用反射模式的光学特性优化透射模式的光学特性。源极112连接到数据线116,在图8中的数据线116沿垂直方向延伸并与选通线104交叉以限定图8的像素区“P”。电容器电极115与选通线104的一部分重叠,形成存储电容器“C”。这里,栅极102、源极112和漏极114形成薄膜晶体管“T”。
数据线116、源极112、漏极114和电容器电极115由例如铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)、锑(Sb)、铝(Al)以及例如铝钕(AlNd)合金等金属材料构成。源极112、漏极114、数据线116和电容器电极115可以用与栅极102相同的材料构成。
第一钝化层118由例如苯并环丁烯(benzocyclohutene(BCB))或丙烯酸树脂等有机材料构成。第一钝化层118使具有薄膜晶体管“T”的衬底100的表面变平。第一钝化层118的厚度大约为2到3μm。
然后,在图9C中,在第一钝化层118上形成反射体126。反射体126在漏极114上方具有开口127,其中开口127防止反射体126与后面形成的透明电极接触。反射体126还具有对应于第一透射孔122的第二透射孔124。随后,在反射体126上形成第二钝化层128并构图,从而通过第一钝化层118形成漏极接触孔132和电容器接触孔134。漏极接触孔132和电容器接触孔134分别暴露出漏极114和电容器电极115。
反射体126覆盖倾斜部分122a,并在透射区“E”的内侧的区域“U”中形成,其中区域“U”对应于图8中的透射区“E”的上侧和左侧。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。
反射体126由例如铝(Al)等良好地反射光的材料制成。反射体126可以由铝(Al)或铝和钕(AlNd)的合金制成。这里,反射体126可以覆盖薄膜晶体管“T”,以防止光泄漏到薄膜晶体管“T”的沟道中。
第二钝化层128可以由例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机材料制成。
在图9D中,在第二钝化层128上形成透明电极136。透明电极136通过漏极接触孔132和电容器接触孔134分别与源极114和电容器电极115连接。透明电极136可以由例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电材料制成。
虽然未在图中示出,但在透明电极136上形成取向层,并且通过摩擦方法沿图8的取向方向“G2”排列。取向方向“G2”相对于选通线104的角度大约为-45°。
图10A和10B以及图11A和11B示出了在具有第一实施例阵列衬底的透反液晶显示(LCD)装置的驱动结果。图10A和10B为透射模式的结果,并分别示出了白和黑显示。图11A和11B为反射模式的结果,并分别示出了白和黑显示。
如图10A和10B所示,在白和黑显示中均未发生光泄漏,因为反射体126阻挡了图8中发生光泄漏的区域“U”。由此,提高了透射模式的对比度。
另一方面,在图11A和11B中,虽然在对应于图8的“U”的区域中观察到了光泄漏150a和150b(画圈处),但是光泄漏150a和150b没有显著地影响对比度。然而,希望反射体的尺寸小,以便使对比度的下降尽可能的小。
在第一实施例中,虽然图8的取向方向“G2”相对于选通线104的角度大约为-45°,但是相对于选通线104的取向方向也可以是大约135°。即,第一实施例的取向方向可以是与图8的取向方向“G2”相反的方向。此时,被反射体覆盖的透射区应当位于图8中的透射区“E”的右侧和下侧。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。
图12是根据本发明的第二实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的平面图。
如图12所示,在图中的水平方向形成选通线204,栅极202连接到选通线204上。还形成第一电容器电极205,并连接到选通线204上。在图中的垂直方向形成数据线216,并形成源极212和漏极214。选通线204和数据线216相互交叉,并限定像素区“P”。形成通过在像素区“P”中形成的连接部分213连接到漏极214上的第二电容器电极215,并与第一电容器电极205重叠。第一和第二电容器电极205和215形成存储电容器“C”。源极212连接到数据线216。栅极202、源极212和漏极214形成薄膜晶体管“T”。薄膜晶体管“T”包括有源层208。
像素区“P”分为透射区“E”和反射区“F”。在像素区“P”中,形成与两侧的数据线216各重叠大约4μm的反射体226和透明电极230。同时,可以被称作第一钝化层的钝化层(未示出)形成在反射体226和透明电极230下面。钝化层具有对应于透射区“E”的第一透射孔222。围绕第一透射孔222形成倾斜部分222a。反射体226还具有对应于第一透射孔222的第二透射孔224。这里,第二透射孔224的右侧与图中的透明电极230的右侧重叠。反射体226覆盖倾斜部分222a(除了图中倾斜部分222a的右侧之外),并在透射区“E”的内侧的区域“U”中形成,其中区域“U”对应于图中的透射区“E”的上侧和左侧。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。
透明电极230是驱动液晶分子的像素电极。透明电极230通过电容器接触孔229连接到第二电容器电极215,从而透明电极230通过位于反射体226下面的连接部分213电连接到漏极214。
在图12中,符号“300”表示形成在阵列衬底之上的另一个衬底(未示出)上的黑基质。黑基质300对应于数据线216,并覆盖位于中央的数据线216左侧的像素的倾斜部分222a的右侧和位于中央的数据线216右侧的像素的反射区“F”的左侧。黑基质300的宽度的中心线与数据线216的中心线不重合。
这里,形成在阵列衬底上的取向层(未示出)的取向方向“G3”相对于选通线204大约为-45°。
图12的阵列衬底用于具有精细的像素间距的透反LCD装置。在该阵列衬底中,由于精细的像素间距,在围绕透射区“E”的区域中发生光泄漏。在第二实施例中,在图中,因为区域“U”,即,位于中央的数据线216左侧的像素的透射区“E”的上侧和左侧,被反射体226覆盖,并且位于中央的数据线216左侧的像素的倾斜部分222a的右侧和位于中央的数据线216右侧的像素的反射区“F”的左侧被黑基质300覆盖,所以阻止了光泄漏。
另一方面,在阵列衬底中,省略了漏极接触孔,从而增大了孔径比。
图13A到13D以及图14A到14D示出了根据本发明的第二实施例的用于透反液晶显示(LCD)装置的阵列衬底的制造方法。图13A到13D对应于图12中沿XIII-XIII线的剖面图,图14A到14D对应于图12中沿XIV-XIV线的剖面图。
首先,在图13A和14A中,栅极202、选通线204和第一电容器电极205形成在衬底200上,并在栅极202、选通线204和第一电容器电极205上形成栅极绝缘体206。然后,在栅极绝缘体206上依次形成有源层208和掺杂半导体层210a。衬底200由例如玻璃等绝缘材料构成。栅极202连接到在图12中水平延伸的选通线204上,并且栅极202、选通线204和第一电容器电极205由导电材料构成。栅极202、选通线204和第一电容器电极205可以用包括例如铝(Al)、铝和钕的合金(AlNd)、钨(W)、铬(Cr)和钼(Mo)等金属的单层构成。栅极202、选通线204和第一电容器电极205也可以用铝(Al)和铬(Cr)或铝(Al)和钼(Mo)构成的双层形成,从而补偿电阻系数低但对化学制剂敏感的铝(Al)。栅极绝缘体206可以由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等构成。有源层208和掺杂半导体层210a分别由非晶硅和掺杂的非晶硅构成。
在图13B和14B中,在图13A的掺杂半导体层210a上形成数据线216、源极212和漏极214。与源极212和漏极214相同材料的第二电容器电极215和连接部分213形成在栅极绝缘体206上。第二电容器电极215通过连接部分213连接到漏极214。然后,蚀刻在源极212和漏极214之间暴露出来的图13A的掺杂半导体层210a,并完成欧姆连接层210。接着,在数据线216、源极212、漏极214、第二电容器电极215和连接部分213上形成第一钝化层218。构图第一钝化层218,从而形成穿过栅极绝缘体206暴露出衬底200的一部分的第一透射孔222。可以不蚀刻栅极绝缘体206。第一透射孔222对应于透射区“E”,并具有围绕第一透射孔222的倾斜部分222a。第一透射孔222使在透射区“E”中的液晶层(未示出)的厚度大于在反射区“F”中的液晶层的厚度,并利用反射模式的光学特性优化透射模式的光学特性。
源极212连接到数据线216,在图12中的数据线116沿垂直方向延伸并与选通线204交叉以限定图12的像素区“P”。第二电容器电极215与第一电容器电极205重叠,形成存储电容器“C”。这里,薄膜晶体管“T”包括栅极202、源极212和漏极214。
数据线216、源极212、漏极214、第二电容器电极215和连接部分213由例如铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)、锑(Sb)、铝(Al)以及铝合金(例如铝钕(AlNd)合金)等金属材料构成。源极212、漏极214、数据线216、第二电容器电极215和连接部分213可以用与栅极202相同的材料构成。
第一钝化层218由例如苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸树脂等有机材料构成。第一钝化层218使具有薄膜晶体管“T”的衬底200的表面变平。第一钝化层218的厚度大约为2到3μm。
然后,在图13C和14C中,在第一钝化层218上形成反射体226。反射体226在连接到漏极214上的第二电容器电极215上方具有开口227,其中开口227防止反射体226与后面形成的透明电极接触。反射体226还具有对应于第一透射孔222的第二透射孔224。随后,在反射体226上形成第二钝化层228并构图,从而穿过第一钝化层218形成电容器接触孔229。电容器接触孔229暴露出第二电容器电极215。
反射体226覆盖倾斜部分222a(除了在图14C中对应于图12中位于中央的数据线216的左侧的像素的倾斜部分222a的右侧的数据线216的左侧之外),并在透射区“E”的内侧的区域“U”中形成,其中区域“U”对应于图12中的透射区“E”的上侧和左侧。在透射区的侧面上的反射体的不对称位置由取向方向决定。
反射体226由例如铝(Al)等良好地反射光的材料制成。反射体226可以由铝(Al)或铝和钕(AlNd)的合金制成。这里,反射体226可以覆盖薄膜晶体管“T”,以防止光泄漏到薄膜晶体管“T”的沟道中。
第二钝化层228可以由例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等无机材料制成。
在图13D和14D中,在第二钝化层228上形成透明电极230。透明电极230通过电容器接触孔229与第二电容器电极215连接。如上所述,第二电容器电极215连接到漏极214,并且透明电极230电连接到漏极214。透明电极230的右侧与图中倾斜部分222a的右侧重叠。透明电极230可以由例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电材料制成。
虽然未在图中示出,但在透明电极230上形成取向层,并且通过摩擦方法沿图12的取向方向“G3”排列。取向方向“G3”相对于选通线104的角度大约为-45°。
另一方面,形成在衬底200之上的另一个衬底(未示出)的内表面上的黑基质300布置在数据线216的上方,并覆盖透明电极230和在图14D中位于发生光泄漏的中央数据线216的左侧的像素区中的倾斜部分222a的左侧。反射体226和透明电极230也与数据线216重叠。上衬底(未示出)的黑基质300应当按以下方式排列:在图中黑基质300相对于数据线216向左移动。因为反射体226覆盖倾斜部分222a(除了在图14D中的左侧之外),并在透射区“E”内侧的区域“U”中形成,所以,当电压加到透反LCD装置上时,可以防止边缘场的扭曲。此外,可以防止在该区域中的液晶层的相位差的变化,从而使光泄漏最小。因此,提供一种用于透反液晶显示(LCD)装置的具有高的孔径比和高分辨率并且不发生光泄漏的阵列衬底。
对于本领域的技术人员来说,显然可以在本发明的制造和应用中进行各种修改和变更而不脱离本发明的精神和范围。因此,本发明包括落入所附权利要求书及其等价物范围内的本发明的修改和变更。
Claims (25)
1.一种透反液晶显示装置,包括:
第一衬底;
第一衬底上的选通线和数据线,选通线和数据线相互交叉以限定像素区,像素区具有透射区和反射区;
电连接到选通线和数据线上的薄膜晶体管;
覆盖薄膜晶体管的第一钝化层,第一钝化层具有对应于透射区的第一透射孔和环绕第一透射孔的倾斜部分;
在第一钝化层上对应于反射区的反射体,反射体不对称地覆盖透射区的侧面;
在反射体上的第二钝化层;以及
在第二钝化层上的透明电极,透明电极与薄膜晶体管电接触。
2.根据权利要求1的装置,还包括在透明电极上的取向层,其中不对称地覆盖透射区的侧面的反射体由取向层的取向方向决定。
3.根据权利要求2的装置,其中取向方向相对于选通线的角度约为-45°。
4.根据权利要求1的装置,其中反射体在像素区中具有第二透射孔,第二透射孔对应于第一透射孔。
5.根据权利要求1的装置,还包括在与第一衬底间隔开的第二衬底的内表面上的黑基质,其中黑基质与数据线重叠,并覆盖倾斜部分的至少一侧。
6.根据权利要求5的装置,其中反射体布置在倾斜部分的除了被覆盖侧之外的其它侧上。
7.根据权利要求5的装置,其中黑基质的宽度的中心线与数据线的中心线不重合。
8.根据权利要求1的装置,其中第一钝化层包括苯并环丁烯(BCB)和感光性的丙烯酸树脂中的一种。
9.根据权利要求8的装置,其中第二钝化层包括氮化硅和氧化硅中的一种。
10.根据权利要求1的装置,其中反射体覆盖薄膜晶体管。
11.根据权利要求1的装置,还包括第一电容器电极,其中第一电容器电极电连接到透明电极。
12.根据权利要求11的装置,还包括连接到选通线的第二电容器电极。
13.根据权利要求12的装置,其中第一电容器电极与第二电容器电极重叠。
14.根据权利要求13的装置,其中第一和第二电容器电极布置在反射区。
15.根据权利要求14的装置,其中第一电容器电极直接连接到漏极。
16.根据权利要求1的装置,其中反射体连接到透明电极。
17.一种制造透反液晶显示装置的方法,包括:
在第一衬底上形成选通线;
形成与选通线交叉的数据线,数据线和选通线限定像素区,像素区具有透射区和反射区;
形成电连接到选通线和数据线上的薄膜晶体管;
在薄膜晶体管上形成第一钝化层,第一钝化层具有对应于透射区的第一透射孔和环绕第一透射孔的倾斜部分;
在第一钝化层上形成对应于反射区的反射体,反射体不对称地覆盖透射区的侧面;
在反射体上形成第二钝化层;以及
在第二钝化层上形成透明电极,透明电极与薄膜晶体管电接触。
18.根据权利要求17的方法,还包括在透明电极上形成取向层,并且沿取向方向排列该取向层的一个表面,其中不对称地覆盖透射区的侧面的反射体由取向方向决定。
19.根据权利要求18的方法,其中取向方向相对于选通线的角度约为-45°。
20.根据权利要求17的方法,其中反射体在像素区中具有第二透射孔,第二透射孔对应于第一透射孔。
21.根据权利要求17的方法,还包括在与第一衬底间隔开的第二衬底的内表面上形成黑基质,其中黑基质与数据线的一部分重叠,并覆盖倾斜部分的至少一侧。
22.根据权利要求21的方法,其中反射体布置在倾斜部分的除了被覆盖侧之外的其它侧上。
23.根据权利要求21的方法,其中黑基质的宽度的中心线与数据线的中心线不重合。
24.根据权利要求17的方法,其中第一钝化层包括苯并环丁烯(BCB)和感光性的丙烯酸树脂中的一种。
25.根据权利要求24的方法,其中第二钝化层包括氮化硅和氧化硅中的一种。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: LG DISPLAY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: LG PHILIP LCD CO., LTD. |
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CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Seoul, South Kerean Patentee after: LG DISPLAY Co.,Ltd. Address before: Seoul Patentee before: LG.Philips LCD Co.,Ltd. |
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CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060920 |