專利名稱：透反液晶顯示裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)裝置，尤其涉及透反(transflective)液晶顯示(LCD)裝置及其制造方法。
背景技術：
通常，液晶顯示(LCD)裝置包括兩個相互間隔開并相對的襯底，以及夾在兩個襯底之間的液晶層。每個襯底包括電極，并且每個襯底上的電極也相對。在各電極上施加電壓，并在電極之間產(chǎn)生電場。通過改變電場強度來改變液晶分子的排列。LCD裝置通過按照液晶分子的排列來改變光的透射比，以顯示圖像。
因為液晶顯示(LCD)裝置不發(fā)光，所以需要額外的光源以便顯示圖像。根據(jù)光源類型，液晶顯示裝置分為透射型和反射型。
在透射型中，用位于液晶板后面的背光作為光源。從背光發(fā)出的光穿過液晶板，根據(jù)液晶分子的排列控制透射光量。這里，襯底通常為透明的，并且每個襯底上的電極一般用透明的導電材料形成。因為透射型液晶顯示(LCD)裝置采用背光作為光源，所以可以在黑暗的環(huán)境中顯示明亮的圖像。因為相對于背光發(fā)出的光來說透射光的數(shù)量非常小，所以必須增加背光的亮度以增加LCD裝置的亮度。因此，透射型液晶顯示(LCD)裝置由于背光的工作功耗較高。
另一方面，在反射型LCD裝置中，日光或人工光作為LCD裝置的光源。根據(jù)液晶分子的排列，從外側(cè)入射的光被LCD裝置的反射板反射。由于沒有背光，反射型LCD裝置與透射型LCD裝置相比功耗較低。但是，由于反射型LCD裝置依賴于外部光源，所以不能在黑暗的環(huán)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裝置。在下文中將更詳細地說明現(xiàn)有的透反LCD裝置。
圖1示出了現(xiàn)有透反LCD裝置的分解透視圖?，F(xiàn)有透反LCD裝置11具有互相間隔開并相對的上下襯底15和21，并且具有夾在上襯底15和下襯底21之間的液晶層14。
在下襯底21的內(nèi)表面上形成選通線25和數(shù)據(jù)線39。選通線25和數(shù)據(jù)線39相互交叉以限定像素區(qū)“P”。像素區(qū)“P”包括透射區(qū)“B”和反射區(qū)“A”。薄膜晶體管“T”位于選通線25和數(shù)據(jù)線39的交叉處。在像素區(qū)“P”中形成具有透射孔49a的反射電極49和重疊在反射電極49上的透明電極61。反射電極49和/或透明電極61連接到薄膜晶體管“T”。透射孔49a對應于透射區(qū)“B”。
同時，在上襯底15的內(nèi)側(cè)形成具有對應于反射電極49和透明電極61的開口的黑基質(zhì)16，并且在黑基質(zhì)16上形成對應于黑基質(zhì)16的開口的彩色濾光片17。彩色濾光片17由三色構(gòu)成紅(R)、綠(G)和藍(B)。每種顏色對應一個像素區(qū)“P”。隨后，在彩色濾光片17上形成公共電極13。
圖2是現(xiàn)有透反LCD裝置的示意剖面圖。圖2顯示了現(xiàn)有透反LCD裝置的一個像素區(qū)。在現(xiàn)有透反LCD裝置11中，在下襯底21的內(nèi)表面上形成反射電極49，在反射電極49上形成絕緣層50。反射電極49具有對應于透射區(qū)“B”的透射孔49a。在絕緣層50上形成透明電極61。如上所述，下襯底21上包括選通線(未示出)、數(shù)據(jù)線(未示出)和晶體管(未示出)。
上襯底15與下襯底21間隔開并與其相對。在上襯底15的內(nèi)表面上形成公共電極13。雖然未在圖中示出，在上襯底15和公共電極13之間依次形成黑基質(zhì)和彩色濾光片。
在下襯底21和上襯底15之間放置液晶層14，并且液晶層14的分子相對于襯底21和15水平排列。
在下襯底21和上襯底15的外表面上放置偏光片(未示出)。偏光片的傳播軸互相垂直。
背光41位于下襯底21的外側(cè)。背光41用作透反LCD裝置的透射模式的光源。
在透射模式中，從背光41發(fā)出的第一光線“F1”穿過在透射區(qū)“B”中的透明電極61。然后，當?shù)谝还饩€“F1”穿過液晶層14時，第一光線“F1”的數(shù)量根據(jù)所加電壓由液晶層的排列控制。然后，第一光線“F1”透射出。
另一方面，從外側(cè)入射的例如日光或人工光等第二光線“F2”，穿過液晶層14，并被反射區(qū)“A”中的反射電極49反射。第二光線“F2”再次穿過液晶層14并發(fā)射出。此時，根據(jù)液晶分子的排列控制所發(fā)出的第二光線“F2”的數(shù)量。
因為第一和第二光線“F1”和“F2”的光路不同，所以所發(fā)出的光的偏振特性也不同。即，第一光線“F1”只穿過液晶層一次，而第二光線“F2”穿過液晶層兩次。因此，由于單元間隙是一致的，所以在透射模式和反射模式中的透射比不同，難以實現(xiàn)高清晰度。
近來，提出了利用反射模式的亮度同時優(yōu)化透射模式的透射比的透反LCD裝置。下面，參考


這些透反LCD裝置。
圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的第一實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖。在圖3中，沿水平方向形成選通線25，沿垂直方向形成數(shù)據(jù)線39。選通線25和數(shù)據(jù)線39相互交叉，以限定包括透射區(qū)“B”和反射區(qū)“A”的像素區(qū)“P”。在選通線25和數(shù)據(jù)線39的交叉處形成薄膜晶體管“T”，并且薄膜晶體管“T”電連接到選通線25和數(shù)據(jù)線39。在像素區(qū)“P”中形成透明電極61和反射體49。透明電極61是陣列襯底的像素電極，并連接到薄膜晶體管“T”。當反射體49電連接到薄膜晶體管“T”時，反射體49可以是反射電極。同時，在反射體49下形成第一鈍化層(未示出)，并且第一鈍化層具有對應于透射區(qū)“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學效率優(yōu)化透射模式的透射比。傾斜部分27a環(huán)繞第一透射孔27，并被反射體49覆蓋。反射體49也具有對應于第一透射孔27的第二透射孔49a。
箭頭“G1”示出了形成在陣列襯底的上面的排列層(未示出)的排列方向。
圖4是沿圖3的IV-IV線的剖面圖。在圖4中，柵極絕緣層22和第一鈍化層23依次形成在襯底21上。反射體49形成在第一鈍化層23上。第一鈍化層23具有對應于透射區(qū)“B”的第一透射孔27，并且反射體49也具有第二透射孔49a。在第一透射孔27的周圍形成傾斜部分27a。
在反射體49上形成第二鈍化層28，并且在第二鈍化層28上形成透明電極61。在透明電極61上形成排列層63，并且通過摩擦的方法使排列層63的表面沿圖3的箭頭“G1”的方向排列。雖然未在圖中示出，但在襯底21上形成薄膜晶體管。
因為第一透射孔27使透射區(qū)“B”的液晶層(未示出)的厚度大約是反射區(qū)“A”厚度的兩倍，利用反射模式的光學特性優(yōu)化透射模式的光學特性。
但是，如上所述，傾斜部分27a形成在透射區(qū)“B”和反射區(qū)“A”之間，并且位于傾斜部分27a上的液晶層的厚度連續(xù)變化。因此，當電壓加到透反LCD裝置上時，在傾斜部分27a中產(chǎn)生邊緣場，并發(fā)生扭曲。另外，在該區(qū)域中液晶的相位差變化，從而導致光泄漏。因此，反射體49覆蓋傾斜部分27a以防止光泄漏。
但是，當排列方向“G1”相對于圖3的選通線大約為-45°時，在鄰近于傾斜部分27a的區(qū)域“I”中排列層的排列很差。因此，在透射模式中，在區(qū)域“I”中發(fā)生光泄漏。在圖5中示出了光泄漏。
如圖5所示，光泄漏50發(fā)生在圖3和圖4的透射區(qū)“B”的上側(cè)和左側(cè)(畫圈部分)，其中上側(cè)和左側(cè)對應于圖4的傾斜部分27a的鄰近區(qū)域“I”。在摩擦期間，由于圖3中所示的-45°排列方向，摩擦布可能沒有接觸到區(qū)域“I”中的部分，并且圖4的排列層63的排列在區(qū)域“I”中較差。光泄漏50明顯地降低了透反LCD裝置的對比度。
另一方面，在圖6和7中提出了用于透反LCD裝置的陣列襯底的用以阻止光泄漏的另一種結(jié)構(gòu)。圖6示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的第二實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖，圖7是沿圖6的VII-VII線的剖面圖。這里，圖6僅示出了像素區(qū)“P”，并且除了反射體以外，陣列襯底具有與現(xiàn)有技術的第一實施例相同的結(jié)構(gòu)。圖6的陣列襯底的排列方向相對于在圖中為水平的選通線(未示出)大約為-45°。
在圖6和7中，反射體49擴展到透射區(qū)“B”的內(nèi)側(cè)，覆蓋傾斜部分27a。因此，阻止了在區(qū)域“I”中的光泄漏。
由于區(qū)域“I”既不屬于透射模式，又不屬于反射模式，所以降低了孔徑比。因為在高分辨率LCD裝置中像素的間距非常小，所以減小了孔徑比。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底及其制造方法，其能夠基本避免由于現(xiàn)有技術的局限性和缺點引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供一種用于透反液晶顯示(LCD)裝置的具有高孔徑比、高分辨率并且不發(fā)生光泄漏的陣列襯底。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供一種用于透反液晶顯示(LCD)裝置的具有高孔徑比、高分辨率并且不發(fā)生光泄漏的陣列襯底的制造方法。
在隨后的說明中將闡明本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點，并且其中的一部分通過說明可得以理解，或通過本發(fā)明的實際實施而體會到。通過在書面說明和權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)或獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體實施的和廣泛說明的，透反液晶顯示裝置包括第一襯底；第一襯底上的選通線和數(shù)據(jù)線，其中選通線和數(shù)據(jù)線相互交叉以限定具有透射區(qū)和反射區(qū)的像素區(qū)；電連接到選通線和數(shù)據(jù)線上的薄膜晶體管；覆蓋薄膜晶體管的第一鈍化層，其中第一鈍化層具有對應于透射區(qū)的第一透射孔和環(huán)繞第一透射孔的傾斜部分；在第一鈍化層上的不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面的反射體，其中反射體對應于反射區(qū)；在反射體上的第二鈍化層以及在第二鈍化層上的透明電極，其中透明電極與薄膜晶體管電接觸。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。
透反液晶顯示裝置還包括在與陣列襯底間隔開的第二襯底上的黑基質(zhì)。黑基質(zhì)與數(shù)據(jù)線重疊，并覆蓋傾斜部分的至少一側(cè)。
在另一方面，制造透反液晶顯示裝置的方法包括在第一襯底上形成選通線；形成與選通線交叉的數(shù)據(jù)線，選通線和數(shù)據(jù)線限定具有透射區(qū)和反射區(qū)的像素區(qū)；形成電連接到選通線和數(shù)據(jù)線上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上形成第一鈍化層，其中第一鈍化層具有對應于透射區(qū)的第一透射孔和環(huán)繞第一透射孔的傾斜部分；在第一鈍化層上形成對應于反射區(qū)的、不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面的反射體；在反射體上形成第二鈍化層以及在第二鈍化層上形成與薄膜晶體管電接觸的透明電極。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。
制造透反液晶顯示裝置的方法還包括在與第一襯底間隔開的第二襯底上形成黑基質(zhì)。
應當理解，前面的概括的說明和隨后的詳細說明是示例性的和說明性的，是為了進一步說明權(quán)利要求書所要求保護的本發(fā)明。

為了提供對本發(fā)明的更進一步的理解而包括和引入并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖、所示出的本發(fā)明的實施例和說明一起用于闡述本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1示出了現(xiàn)有透反LCD裝置的分解透視圖；圖2是現(xiàn)有透反LCD裝置的示意剖面圖；圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的第一實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖；
圖4是沿圖3的IV-IV線的剖面圖；圖5是示出現(xiàn)有技術的透反液晶顯示(LCD)裝置中的光泄漏的圖；圖6示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的第二實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖；圖7是沿圖6的VII-VII線的剖面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖；圖9A到9D示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的制造方法的剖面圖；圖10A和10B示出了在具有第一實施例的陣列襯底的透反液晶顯示(LCD)裝置中的透射模式的驅(qū)動結(jié)果；圖11A和11B示出了在具有第一實施例的陣列襯底的透反液晶顯示(LCD)裝置中的反射模式的驅(qū)動結(jié)果；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖；以及圖13A到13D以及圖14A到14D示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的制造方法的剖面圖；具體實施方式
現(xiàn)在詳細說明本發(fā)明的實施例，在附圖中示出了本發(fā)明的例子。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖。
如圖8所示，在圖中的水平方向形成選通線104，柵極102連接到選通線104上。在圖中的垂直方向形成數(shù)據(jù)線116，并形成源極112和漏極114。源極112連接到數(shù)據(jù)線116。選通線104和數(shù)據(jù)線116相互交叉，并限定像素區(qū)“P”。柵極102、源極112和漏極114形成薄膜晶體管“T”。薄膜晶體管“T”包括有源層108。
像素區(qū)“P”分為透射區(qū)“E”和反射區(qū)“F”。在像素區(qū)“P”中形成反射體126和透明電極136。同時，可以被稱作第一鈍化層的鈍化層(未示出)形成在反射體126和透明電極136下面。鈍化層具有對應于透射區(qū)“E”的第一透射孔122。第一透射孔122具有圍繞第一透射孔122的傾斜部分122a。反射體126具有對應于第一透射孔122的第二透射孔124。反射體126還覆蓋傾斜部分122a，并在透射區(qū)“E”的內(nèi)側(cè)的區(qū)域“U”中形成，其中區(qū)域“U”對應于圖中的透射區(qū)“E”的上側(cè)和左側(cè)。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。這里，在陣列襯底的上面形成的排列層(未示出)的排列方向“G2”相對于選通線104大約為-45°。雖然在摩擦方法中所用的摩擦布可能沒有到達區(qū)域“U”，但是反射體126阻止了在區(qū)域“U”中的光泄漏。
透明電極136是驅(qū)動液晶分子的像素電極，并通過漏極接觸孔132與薄膜晶體管“T”的漏極114連接。雖然反射體126沒有連接到薄膜晶體管“T”，但是反射體126也可以連接到薄膜晶體管“T”。反射體126也可以稱作反射電極。
與選通線104重疊形成電容器電極115。電容器電極115通過電容器接觸孔134與透明電極136連接。電容器電極115與重疊的選通線104形成存儲電容器“C”。另選地，電容器電極115可以連接到延伸進入像素區(qū)(未示出)的漏極114。在這種情況下，只需要一個接觸孔。
圖9A到9D示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的制造方法的剖面圖，并對應于沿圖8的IX-IX線的剖面圖。
在圖9A中，柵極102和選通線104形成在襯底100上，并在柵極102和選通線104上形成柵極絕緣體106。然后，在柵極絕緣體106上依次形成有源層108和摻雜半導體層110a。襯底100由例如玻璃等絕緣材料構(gòu)成。柵極102連接到在圖8中水平延伸的選通線104上，并且柵極102和選通線104由導電材料構(gòu)成。柵極102和選通線104可以用包括例如鋁(Al)、鋁和釹的合金(AlNd)、鎢(W)、鉻(Cr)和鉬(Mo)等金屬的單層構(gòu)成。另外，柵極102和選通線104可以用鋁(Al)和鉻(Cr)或鋁(Al)和鉬(Mo)構(gòu)成的雙層形成，從而補償電阻系數(shù)低但對化學制劑敏感的鋁(Al)。柵極絕緣體106可以由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)等構(gòu)成。有源層108和摻雜半導體層110a分別由非晶硅和摻雜的非晶硅構(gòu)成。
在圖9B中，在圖9A的摻雜半導體層110a上形成數(shù)據(jù)線116、源極112和漏極114。與數(shù)據(jù)線116材料相同的電容器電極115也形成在柵極絕緣體106上。然后，蝕刻在源極112和漏極114之間暴露出來的圖9A的摻雜半導體層110a，并完成歐姆連接層110。接著，在數(shù)據(jù)線116、源極112和漏極114以及電容器電極115上形成第一鈍化層118。構(gòu)圖第一鈍化層118，從而形成穿過柵極絕緣體106暴露出襯底100的一部分的第一透射孔122?？梢圆晃g刻柵極絕緣體106。第一透射孔122對應于透射區(qū)“E”，并具有圍繞第一透射孔122的傾斜部分122a。第一透射孔122使在透射區(qū)“E”中的液晶層(未示出)的厚度大于在反射區(qū)“F”中的液晶層的厚度，并利用反射模式的光學特性優(yōu)化透射模式的光學特性。源極112連接到數(shù)據(jù)線116，在圖8中的數(shù)據(jù)線116沿垂直方向延伸并與選通線104交叉以限定圖8的像素區(qū)“P”。電容器電極115與選通線104的一部分重疊，形成存儲電容器“C”。這里，柵極102、源極112和漏極114形成薄膜晶體管“T”。
數(shù)據(jù)線116、源極112、漏極114和電容器電極115由例如鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)、銻(Sb)、鋁(Al)以及例如鋁釹(AlNd)合金等金屬材料構(gòu)成。源極112、漏極114、數(shù)據(jù)線116和電容器電極115可以用與柵極102相同的材料構(gòu)成。
第一鈍化層118由例如苯并環(huán)丁烯(benzocyclohutene(BCB))或丙烯酸樹脂等有機材料構(gòu)成。第一鈍化層118使具有薄膜晶體管“T”的襯底100的表面變平。第一鈍化層118的厚度大約為2到3μm。
然后，在圖9C中，在第一鈍化層118上形成反射體126。反射體126在漏極114上方具有開口127，其中開口127防止反射體126與后面形成的透明電極接觸。反射體126還具有對應于第一透射孔122的第二透射孔124。隨后，在反射體126上形成第二鈍化層128并構(gòu)圖，從而通過第一鈍化層118形成漏極接觸孔132和電容器接觸孔134。漏極接觸孔132和電容器接觸孔134分別暴露出漏極114和電容器電極115。
反射體126覆蓋傾斜部分122a，并在透射區(qū)“E”的內(nèi)側(cè)的區(qū)域“U”中形成，其中區(qū)域“U”對應于圖8中的透射區(qū)“E”的上側(cè)和左側(cè)。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。
反射體126由例如鋁(Al)等良好地反射光的材料制成。反射體126可以由鋁(Al)或鋁和釹(AlNd)的合金制成。這里，反射體126可以覆蓋薄膜晶體管“T”，以防止光泄漏到薄膜晶體管“T”的溝道中。
第二鈍化層128可以由例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等無機材料制成。
在圖9D中，在第二鈍化層128上形成透明電極136。透明電極136通過漏極接觸孔132和電容器接觸孔134分別與源極114和電容器電極115連接。透明電極136可以由例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等透明導電材料制成。
雖然未在圖中示出，但在透明電極136上形成排列層，并且通過摩擦方法沿圖8的排列方向“G2”排列。排列方向“G2”相對于選通線104的角度大約為-45°。
圖10A和10B以及圖11A和11B示出了在具有第一實施例陣列襯底的透反液晶顯示(LCD)裝置的驅(qū)動結(jié)果。圖10A和10B為透射模式的結(jié)果，并分別示出了白和黑顯示。圖11A和11B為反射模式的結(jié)果，并分別示出了白和黑顯示。
如圖10A和10B所示，在白和黑顯示中均未發(fā)生光泄漏，因為反射體126阻擋了圖8中發(fā)生光泄漏的區(qū)域“U”。由此，提高了透射模式的對比度。
另一方面，在圖11A和11B中，雖然在對應于圖8的“U”的區(qū)域中觀察到了光泄漏150a和150b(畫圈處)，但是光泄漏150a和150b沒有顯著地影響對比度。然而，希望反射體的尺寸小，以便使對比度的下降盡可能的小。
在第一實施例中，雖然圖8的排列方向“G2”相對于選通線104的角度大約為-45°，但是相對于選通線104的排列方向也可以是大約135°。即，第一實施例的排列方向可以是與圖8的排列方向“G2”相反的方向。此時，被反射體覆蓋的透射區(qū)應當位于圖8中的透射區(qū)“E”的右側(cè)和下側(cè)。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的平面圖。
如圖12所示，在圖中的水平方向形成選通線204，柵極202連接到選通線204上。還形成第一電容器電極205，并連接到選通線204上。在圖中的垂直方向形成數(shù)據(jù)線216，并形成源極212和漏極214。選通線204和數(shù)據(jù)線216相互交叉，并限定像素區(qū)“P”。形成通過在像素區(qū)“P”中形成的連接部分213連接到漏極214上的第二電容器電極215，并與第一電容器電極205重疊。第一和第二電容器電極205和215形成存儲電容器“C”。源極212連接到數(shù)據(jù)線216。柵極202、源極212和漏極214形成薄膜晶體管“T”。薄膜晶體管“T”包括有源層208。
像素區(qū)“P”分為透射區(qū)“E”和反射區(qū)“F”。在像素區(qū)“P”中，形成與兩側(cè)的數(shù)據(jù)線216各重疊大約4μm的反射體226和透明電極230。同時，可以被稱作第一鈍化層的鈍化層(未示出)形成在反射體226和透明電極230下面。鈍化層具有對應于透射區(qū)“E”的第一透射孔222。圍繞第一透射孔222形成傾斜部分222a。反射體226還具有對應于第一透射孔222的第二透射孔224。這里，第二透射孔224的右側(cè)與圖中的透明電極230的右側(cè)重疊。反射體226覆蓋傾斜部分222a(除了圖中傾斜部分222a的右側(cè)之外)，并在透射區(qū)“E”的內(nèi)側(cè)的區(qū)域“U”中形成，其中區(qū)域“U”對應于圖中的透射區(qū)“E”的上側(cè)和左側(cè)。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。
透明電極230是驅(qū)動液晶分子的像素電極。透明電極230通過電容器接觸孔229連接到第二電容器電極215，從而透明電極230通過位于反射體226下面的連接部分213電連接到漏極214。
在圖12中，符號“300”表示形成在陣列襯底之上的另一個襯底(未示出)上的黑基質(zhì)。黑基質(zhì)300對應于數(shù)據(jù)線216，并覆蓋位于中央的數(shù)據(jù)線216左側(cè)的像素的傾斜部分222a的右側(cè)和位于中央的數(shù)據(jù)線216右側(cè)的像素的反射區(qū)“F”的左側(cè)。黑基質(zhì)300的寬度的中心線與數(shù)據(jù)線216的中心線不重合。
這里，形成在陣列襯底上的排列層(未示出)的排列方向“G3”相對于選通線204大約為-45°。
圖12的陣列襯底用于具有精細的像素間距的透反LCD裝置。在該陣列襯底中，由于精細的像素間距，在圍繞透射區(qū)“E”的區(qū)域中發(fā)生光泄漏。在第二實施例中，在圖中，因為區(qū)域“U”，即，位于中央的數(shù)據(jù)線216左側(cè)的像素的透射區(qū)“E”的上側(cè)和左側(cè)，被反射體226覆蓋，并且位于中央的數(shù)據(jù)線216左側(cè)的像素的傾斜部分222a的右側(cè)和位于中央的數(shù)據(jù)線216右側(cè)的像素的反射區(qū)“F”的左側(cè)被黑基質(zhì)300覆蓋，所以阻止了光泄漏。
另一方面，在陣列襯底中，省略了漏極接觸孔，從而增大了孔徑比。
圖13A到13D以及圖14A到14D示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于透反液晶顯示(LCD)裝置的陣列襯底的制造方法。圖13A到13D對應于圖12中沿XIII-XIII線的剖面圖，圖14A到14D對應于圖12中沿XIV-XIV線的剖面圖。
首先，在圖13A和14A中，柵極202、選通線204和第一電容器電極205形成在襯底200上，并在柵極202、選通線204和第一電容器電極205上形成柵極絕緣體206。然后，在柵極絕緣體206上依次形成有源層208和摻雜半導體層210a。襯底200由例如玻璃等絕緣材料構(gòu)成。柵極202連接到在圖12中水平延伸的選通線204上，并且柵極202、選通線204和第一電容器電極205由導電材料構(gòu)成。柵極202、選通線204和第一電容器電極205可以用包括例如鋁(Al)、鋁和釹的合金(AlNd)、鎢(W)、鉻(Cr)和鉬(Mo)等金屬的單層構(gòu)成。柵極202、選通線204和第一電容器電極205也可以用鋁(Al)和鉻(Cr)或鋁(Al)和鉬(Mo)構(gòu)成的雙層形成，從而補償電阻系數(shù)低但對化學制劑敏感的鋁(Al)。柵極絕緣體206可以由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等構(gòu)成。有源層208和摻雜半導體層210a分別由非晶硅和摻雜的非晶硅構(gòu)成。
在圖13B和14B中，在圖13A的摻雜半導體層210a上形成數(shù)據(jù)線216、源極212和漏極214。與源極212和漏極214相同材料的第二電容器電極215和連接部分213形成在柵極絕緣體206上。第二電容器電極215通過連接部分213連接到漏極214。然后，蝕刻在源極212和漏極214之間暴露出來的圖13A的摻雜半導體層210a，并完成歐姆連接層210。接著，在數(shù)據(jù)線216、源極212、漏極214、第二電容器電極215和連接部分213上形成第一鈍化層218。構(gòu)圖第一鈍化層218，從而形成穿過柵極絕緣體206暴露出襯底200的一部分的第一透射孔222?？梢圆晃g刻柵極絕緣體206。第一透射孔222對應于透射區(qū)“E”，并具有圍繞第一透射孔222的傾斜部分222a。第一透射孔222使在透射區(qū)“E”中的液晶層(未示出)的厚度大于在反射區(qū)“F”中的液晶層的厚度，并利用反射模式的光學特性優(yōu)化透射模式的光學特性。
源極212連接到數(shù)據(jù)線216，在圖12中的數(shù)據(jù)線116沿垂直方向延伸并與選通線204交叉以限定圖12的像素區(qū)“P”。第二電容器電極215與第一電容器電極205重疊，形成存儲電容器“C”。這里，薄膜晶體管“T”包括柵極202、源極212和漏極214。
數(shù)據(jù)線216、源極212、漏極214、第二電容器電極215和連接部分213由例如鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)、銻(Sb)、鋁(Al)以及鋁合金(例如鋁釹(AlNd)合金)等金屬材料構(gòu)成。源極212、漏極214、數(shù)據(jù)線216、第二電容器電極215和連接部分213可以用與柵極202相同的材料構(gòu)成。
第一鈍化層218由例如苯并環(huán)丁烯(BCB)或丙烯酸樹脂等有機材料構(gòu)成。第一鈍化層218使具有薄膜晶體管“T”的襯底200的表面變平。第一鈍化層218的厚度大約為2到3μm。
然后，在圖13C和14C中，在第一鈍化層218上形成反射體226。反射體226在連接到漏極214上的第二電容器電極215上方具有開口227，其中開口227防止反射體226與后面形成的透明電極接觸。反射體226還具有對應于第一透射孔222的第二透射孔224。隨后，在反射體226上形成第二鈍化層228并構(gòu)圖，從而穿過第一鈍化層218形成電容器接觸孔229。電容器接觸孔229暴露出第二電容器電極215。
反射體226覆蓋傾斜部分222a(除了在圖14C中對應于圖12中位于中央的數(shù)據(jù)線216的左側(cè)的像素的傾斜部分222a的右側(cè)的數(shù)據(jù)線216的左側(cè)之外)，并在透射區(qū)“E”的內(nèi)側(cè)的區(qū)域“U”中形成，其中區(qū)域“U”對應于圖12中的透射區(qū)“E”的上側(cè)和左側(cè)。在透射區(qū)的側(cè)面上的反射體的不對稱位置由排列方向決定。
反射體226由例如鋁(Al)等良好地反射光的材料制成。反射體226可以由鋁(Al)或鋁和釹(AlNd)的合金制成。這里，反射體226可以覆蓋薄膜晶體管“T”，以防止光泄漏到薄膜晶體管“T”的溝道中。
第二鈍化層228可以由例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等無機材料制成。
在圖13D和14D中，在第二鈍化層228上形成透明電極230。透明電極230通過電容器接觸孔229與第二電容器電極215連接。如上所述，第二電容器電極215連接到漏極214，并且透明電極230電連接到漏極214。透明電極230的右側(cè)與圖中傾斜部分222a的右側(cè)重疊。透明電極230可以由例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等透明導電材料制成。
雖然未在圖中示出，但在透明電極230上形成排列層，并且通過摩擦方法沿圖12的排列方向“G3”排列。排列方向“G3”相對于選通線104的角度大約為-45°。
另一方面，形成在襯底200之上的另一個襯底(未示出)的內(nèi)表面上的黑基質(zhì)300布置在數(shù)據(jù)線216的上方，并覆蓋透明電極230和在圖14D中位于發(fā)生光泄漏的中央數(shù)據(jù)線216的左側(cè)的像素區(qū)中的傾斜部分222a的左側(cè)。反射體226和透明電極230也與數(shù)據(jù)線216重疊。上襯底(未示出)的黑基質(zhì)300應當按以下方式排列在圖中黑基質(zhì)300相對于數(shù)據(jù)線216向左移動。因為反射體226覆蓋傾斜部分222a(除了在圖14D中的左側(cè)之外)，并在透射區(qū)“E”內(nèi)側(cè)的區(qū)域“U”中形成，所以，當電壓加到透反LCD裝置上時，可以防止邊緣場的扭曲。此外，可以防止在該區(qū)域中的液晶層的相位差的變化，從而使光泄漏最小。因此，提供一種用于透反液晶顯示(LCD)裝置的具有高的孔徑比和高分辨率并且不發(fā)生光泄漏的陣列襯底。
對于本領域的技術人員來說，顯然可以在本發(fā)明的制造和應用中進行各種修改和變更而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求書及其等價物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種透反液晶顯示裝置，包括第一襯底；第一襯底上的選通線和數(shù)據(jù)線，選通線和數(shù)據(jù)線相互交叉以限定像素區(qū)，像素區(qū)具有透射區(qū)和反射區(qū)；電連接到選通線和數(shù)據(jù)線上的薄膜晶體管；覆蓋薄膜晶體管的第一鈍化層，第一鈍化層具有對應于透射區(qū)的第一透射孔和環(huán)繞第一透射孔的傾斜部分；在第一鈍化層上對應于反射區(qū)的反射體，反射體不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面；在反射體上的第二鈍化層；以及在第二鈍化層上的透明電極，透明電極與薄膜晶體管電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括在透明電極上的排列層，其中不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面的反射體由排列層的排列方向決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中排列方向相對于選通線的角度約為-45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中反射體在像素區(qū)中具有第二透射孔，第二透射孔對應于第一透射孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括在與第一襯底間隔開的第二襯底的內(nèi)表面上的黑基質(zhì)，其中黑基質(zhì)與數(shù)據(jù)線重疊，并覆蓋傾斜部分的至少一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中反射體布置在傾斜部分的除了被覆蓋側(cè)之外的其它側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中黑基質(zhì)的寬度的中心線與數(shù)據(jù)線的中心線不重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中第一鈍化層包括苯并環(huán)丁烯(BCB)和感光性的丙烯酸樹脂中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中第二鈍化層包括氮化硅和氧化硅中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中反射體覆蓋薄膜晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括第一電容器電極，其中第一電容器電極電連接到透明電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，還包括連接到選通線的第二電容器電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中第一電容器電極與第二電容器電極重疊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中第一和第二電容器電極布置在反射區(qū)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中第一電容器電極直接連接到漏極。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中反射體連接到透明電極。
17.一種制造透反液晶顯示裝置的方法，包括在第一襯底上形成選通線；形成與選通線交叉的數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線和選通線限定像素區(qū)，像素區(qū)具有透射區(qū)和反射區(qū)；形成電連接到選通線和數(shù)據(jù)線上的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上形成第一鈍化層，第一鈍化層具有對應于透射區(qū)的第一透射孔和環(huán)繞第一透射孔的傾斜部分；在第一鈍化層上形成對應于反射區(qū)的反射體，反射體不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面；在反射體上形成第二鈍化層；以及在第二鈍化層上形成透明電極，透明電極與薄膜晶體管電接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括在透明電極上形成排列層，并且沿排列方向排列該排列層的一個表面，其中不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面的反射體由排列方向決定。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中排列方向相對于選通線的角度約為-45°。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中反射體在像素區(qū)中具有第二透射孔，第二透射孔對應于第一透射孔。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括在與第一襯底間隔開的第二襯底的內(nèi)表面上形成黑基質(zhì)，其中黑基質(zhì)與數(shù)據(jù)線的一部分重疊，并覆蓋傾斜部分的至少一側(cè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中反射體布置在傾斜部分的除了被覆蓋側(cè)之外的其它側(cè)上。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中黑基質(zhì)的寬度的中心線與數(shù)據(jù)線的中心線不重合。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中第一鈍化層包括苯并環(huán)丁烯(BCB)和感光性的丙烯酸樹脂中的一種。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中第二鈍化層包括氮化硅和氧化硅中的一種。
全文摘要
一種透反液晶顯示裝置包括第一襯底上的相互交叉以限定具有透射區(qū)和反射區(qū)的像素區(qū)的選通線和數(shù)據(jù)線。第一鈍化層覆蓋電連接到選通線和數(shù)據(jù)線上的薄膜晶體管，其中第一鈍化層具有對應于透射區(qū)的第一透射孔和環(huán)繞第一透射孔的傾斜部分。反射體在第一鈍化層上，其中反射體對應于反射區(qū)，并且不對稱地覆蓋透射區(qū)的側(cè)面。第二鈍化層在反射體上。透明電極在第二鈍化層上，其中透明電極與薄膜晶體管電接觸。
文檔編號G02F1/1362GK1441302SQ02155550
公開日2003年9月10日 申請日期2002年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月27日
發(fā)明者河京秀, 白欽日, 金東國 申請人:Lg.飛利浦Lcd有限公司