制造光敏绝缘膜图案和反射电极及其液晶显示器的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于形成均具有不平上表面的光敏绝缘膜图案以及反射电极的方法，和一种利用该方法制造具有反射电极的ＬＣＤ的方法。光敏绝缘膜形成在形成有具有反射性能的第一电极的第一衬底上。曝光光敏绝缘膜，显影曝光过的光敏绝缘膜，从而形成具有凸起和凹陷的不平表面。在光敏绝缘膜上形成反射电极。形成具有透明电极的第二衬底以面对第一衬底。把液晶层夹置在第一衬底和第二衬底之间。在对应于第一电极上部的第一图案之间扫描的光的第一光量小于在对应于除第一电极以外的部分的第二图案之间扫描的其第二光量。形成在光敏绝缘膜上的凹部或凹槽与形成在光敏绝缘膜上的反射电极的整个表面具有相同的深度，由此提高整个显示区的反射效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造反射型LCD(液晶显示器)以及反射和透射复合型LCD的方法，尤其涉及形成每个均具有不规则上表面的光敏绝缘膜图案和反射电极的方法，以及利用其制造具有反射电极的LCD的方法。
技术介绍
在信息社会的今天，电子显示器的作用越来越重要。所有种类的电子显示器被广泛地用在各种工业领域。随着电子显示领域技术的不断发展，相应于信息社会的不同需求，提供了具有新功能的各种电子显示器。一般地，电子显示器是一种向人们可视地传递信息的设备。即，电子显示器可以定义为一种电子设备，它把从各种电子仪器输出的电信息信号转变成可视觉辨识的光信息信号。另外，它还可以定义为一种用作连结人与电子仪器的桥梁的电子设备。这些电子显示器被划分为通过光发射法显示光学信息信号的发射型显示器，以及通过诸如光反射、散射和干涉现象等光调制法显示信号的非发射型显示器。作为被称作有源显示器的发射型显示器，可以有CRT(阴极射线管)、PDP(等离子体显示板)、LED(发光二极管)和ELD(电致发光显示器)等。作为被称作无源显示器的非发射型显示器，可以有LCD(液晶显示器)、EPID(电泳成像显示器)等。在很长的一段时间里，CRT被用在如电视接收机和计算机监视器等图像显示器中。在显示质量和经济效益方面，CRT占有最高的市场份额，但它也有很多缺点，如大重量、大体积和高功耗。同时，随着各种电子器件因半导体技术的迅速发展而连同电子器件的密集以及更低的驱动电压和更低的驱动功率一起，被小型化并且重量减轻，于是根据新的形势，对具有更薄、更轻特性以及低驱动电压和低功耗特性的平板型显示器提出了要求。在各种开发的平板型显示器中，LCD比任何其它的显示器更薄和更轻，并具有更低的驱动电压和更低的功耗。另外，LCD具有类似于CRT的显示质量。因此LCD被广泛地用在各种电子设备中。此外，因为LCD易于制造，所以它的应用变得逐渐广泛。LCD分为利用外部光源显示图像的透射型LCD，和利用环境光代替外部光源显示图像的反射型LCD。反射型LCD具有的一个优点在于，与投影型LCD相比，它消耗很少的功率并显示出优良的户外显示效果。另外，反射型LCD较薄和较轻，因为不需要附加光源，如背光装置。但是，目前的反射型LCD具有较暗的显示屏，且不能显示出高清晰度和多颜色的图像。因此，反射型LCD受限制地用于需要简单的图案显示、如数字或简单字符的产品中。要把反射型LCD用于各种电子显示器，高清晰度和多颜色显示以及增强的反射照明是必不可少的。另外，适当的亮度、快捷的响应速度以及对比度的提高也是必不可少的。在目前的反射型LCD中，将两种技术结合起来以提高亮度。一种是提高反射电极的反射效率，另一种是实现超高孔径比。Naofumi Kimura在题为“Reflection type liquid crystal display device with bumps on the reflector(反射器上带有凸块的反射型液晶显示器)”的美国专利第5,610,741号中公开了一种通过对反射电极形成凸块来提高反射效率的方法。图1是在以上美国专利中提供的反射型LCD装置的局部平面图，图2是图1的反射型LCD装置的截面图。参见图1和图2，反射型LCD装置包括第一衬底10，面对第一衬底10的第二衬底15以及间插在第一和第二衬底10和15之间的液晶层20。第一衬底10包括一个第一绝缘衬底30，其上形成多条栅极总线布线25。栅电极35从栅极总线布线25分叉。另外，设置多条源极总线布线40与多条栅极总线布线25正交，并因源极总线布线40和栅极总线布线25之间的绝缘层而保持与该栅极总线布线25绝缘。源电极45从源极总线布线40分叉。反射电极50形成在第一衬底10和液晶层20之间，并设置在通过交叉多条栅极总线布线25和多条源极总线布线40而形成的多个矩形区域中。反射电极50与形成在第一衬底10上的TFT器件55连结，TFT器件55与栅极总线布线25和源极总线布线40一起用作开关器件。在反射电极50的表面上设置多个凹部70和71，由此使得该表面凹凸不平。多个凹部70和71不规则地分布在整个表面上。TFT器件55的反射电极60和漏电极通过接触孔65彼此连结。栅极总线布线25和栅电极35形成在第一绝缘衬底30上，第一绝缘衬底30通过利用溅射法沉积钽(Ta)膜并利用蚀刻或光刻工艺在沉积的钽膜上构图而由例如玻璃制成。接下来，形成栅极绝缘膜75以覆盖栅极总线布线25和栅电极35。栅极绝缘膜75例如通过借助等离子体CVD(化学气相沉积)法形成4000埃厚的SiNx膜而制成。非晶硅(a-Si)半导体层80形成在栅电极35的栅极绝缘层75上。n+型杂质掺杂的a-Si层的接触层85和90形成在半导体层80上。接下来，在第一绝缘衬底30上形成钼(Mo)膜以覆盖按上述方式形成的那些元件，然后对Mo膜构图以形成源极总线布线40、源电极45和漏电极60。按照这种方式，完成包括栅电极35、半导体层80、接触层85和90、源电极65和漏电极60的TFT器件55。在形成TFT元件55的绝缘衬底30的整个表面上，顺序地形成均具有凹凸表面的有机绝缘膜95和反射电极50。图3A和3B是用于形成图2所示装置中的凸块的方法步骤的截面图。参见图3A，在第一绝缘衬底30的表面上通过旋转涂敷法形成一个抗蚀剂膜100以覆盖具有高反射率的铝(Al)或镍(Ni)的金属图案55。金属图案55例如包括TFT的源电极、漏电极或存储电极。之后，预烘干抗蚀剂膜100。接下来，在涂覆的抗蚀剂膜100上放置其中按预定图案形成有光透射区105和光遮挡区106的掩模，然后执行曝光和显影过程，使得形成如图3B所示的对应于掩模110的图案的凸块115。当执行衬底的热处理时，形成其角部被圆化的凸块115。再回来看图2，例如通过旋转涂敷法涂覆有机绝缘膜95以覆盖凸块115，从而所形成的有机绝缘膜95的表面因凸块115而变得不平。接下来，在图2所示的反射型LCD中，利用掩模(未示出)构图有机绝缘膜95，以形成一个暴露TFT器件55的漏电极60表面的接触孔65。接触孔65用反射电极材料填充。反射电极材料通过真空沉积法形成。结果是，在反射电极50的表面上形成凹部70和71，使得它们具有对应于有机绝缘膜95的形状。之后，在反射电极50和无机绝缘层95上形成第一取向膜120，由此完成第一衬底10。第二衬底15包括一个第二绝缘衬底140，在该衬底上形成滤色层125、公共电极130和第二取向膜135。第二绝缘衬底140由玻璃制成。在第二绝缘衬底140上形成对应于单元像素的滤色层125。在滤色层125上形成由透明材料如氧化铟锡(ITO)制成的公共电极130。在公共电极130上形成第二取向膜135，由此完成第二衬底15。把第二衬底15布置成与第一衬底10面对，然后通过真空注入法把包含液晶材料21和颜料22的液晶层20注入到第一衬底10和第二衬底15之间的间隔中，由此完成反射型LCD。形成前述凹凸结构的另一种常规方法是使用光敏有机绝缘膜。此方法使仅通过利用一种材料层代替利用如图2、3A和3B中所述的抗蚀剂膜100和有机绝缘膜95的两个层而形成具有凹凸的表面结构的绝缘层成为可能。换言之，代替图3A中所示的抗蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成具有设置有凸起和凹陷的表面的光敏绝缘膜的方法，该方法包括步骤： 在形成有具有反射性能的第一电极的衬底上形成光敏绝缘膜； 曝光光敏绝缘膜；以及 显影曝光后的光敏绝缘膜， 其中，在对应于第一电极上部的第一图案之间扫描的光的第一光量不同于在对应于除第一电极以外的部分的第二图案之间扫描的其第二光量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张龙圭，金宰贤，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]