反射型液晶显示器及其制造方法技术

公开了一种反射型液晶显示器及其制造方法。反射型液晶显示器包括反射电极，其表面具有不规则和凸起的多边形，在这些多边形之间的各个沟谷的宽度为常数。因此，由于凸起多边形的尺寸和高度在所有方向不规则，并且相应于各沟谷的平坦区域被大大减小，实现了高的光效率，并使不整齐排列最小。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Reflection type liquid crystal display and manufacturing method thereof

Reflective liquid crystal display and method of manufacturing the same. The reflective liquid crystal display includes a reflective electrode with irregular and raised polygons on the surface. As a result, the height and the height of the convex polygon are irregular in all directions, and the flat area corresponding to each valley is greatly reduced, thereby achieving high light efficiency and minimizing the irregular arrangement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及一种反射型液晶显示器，具体涉及一种具有带突起的反射电极的反射型液晶显示器，及其制造方法。一般来讲，用于诸如电视机或计算机的监视器的显示器的阴极射线管(CRT)由于其体积大、重量重和耗电高的特性等缺点而不易于安装或移动。为克服这些缺点，已经提出并广泛使用了采用电致发光元件的液晶显示器(LCD)，等离子体显示器或平板显示器。高分辨、多色彩特性和低功耗、低电压使LCD被认为是最出色的显示器件之一。另外，LCD容易生产，从而广泛用于各种电子设备。有两种LCD一种是使用外部光源的投影型显示器；另一种是使用周围光的反射型显示器。反射型显示器薄且轻。由于其不需要背景光器件，它消耗较少的功率。它还表现出优秀的户外显示性能。因此，反射型显示器广泛用于便携式设备。但是，当前的反射型LCD有黑屏并且不能显示高分辨和多色彩图像。因此，将反射型LCD用于需要简单的图案显示，如数字显示的低价位产品。为了将反射型LCD用于带文件浏览器和因特网浏览器功能的便携式信息设备，必须要提供具备增强的反射亮度的高分辨和多色彩显示器。这种反射亮度的增强和高分辨率对于容易观看主要显示字符信息的单色LCD也是必需的。为了实现这种增强，有必要使有效矩阵基底(active matrix substrate)具有一些切换元件，例如薄膜晶体管。但是，单色LCD在显示信息方面有局限性，不可能需要高的价格。因此，具有高的显示屏价格的薄膜晶体管也许并不适合于单色LCD。从长远来看，需要便携式信息设备具备多色彩显示功能。单色LCD将消失，人们正在研发反射型LCD器件以使其具有多色彩显示功能。尽管显示屏技术在发展，其市场在扩大，但反射型多色彩LCD在工业上较少使用。这是因为反射型多色彩LCD器件在亮度、对比度和响应时间方面性能并不好。人们结合了两种技术来获得改进的亮度。一种是增强反射电极的反射率，另一种是实现高的图像长宽比(aperture ratio)。反射率增强已用于传统主客式(guest-host)液晶显示器。通过允许反射电极上有小的突起来使反射率最大在美国专利5408345题为“反射器具有突起的反射型液晶显示器”中作了公开。但是，总是要求增强反射型液晶显示器的反射率并没有实现理想的反射率。附图说明图1是表示现有技术中反射电极的表面的简化的平面图。参见图1，反射电极10的表面上不规则设有多个凸半球状的微透镜2，在这些透镜2之间设有多个沟谷4，这些沟谷具有随其各自位置而不同的面积。这样的表面结构使反射电极10的各个微透镜2具有不同的高度，从而形成低的和各处不同的不规则反射率。另外，低的和不规则的反射率使液晶分子不整齐地排列，并在显示图像期间导致很低的对比度。还有，由于沟谷宽度各处不同，难于按照微透镜的设计尺寸精确形成这些微透镜。此外，现有技术还有需要两次光刻过程的缺点，其中第一光刻过程使用第一掩模形成微透镜，第二光刻过程使用第二掩模形成用于与薄膜晶体管的漏极相触接的触接孔。换言之，需要两次曝光过程。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有大大增强的反射能力和对比度的反射电极。本专利技术的另一个目的是根据设计尺寸精确地形成反射电极的微透镜。本专利技术的再一个目的是简化用于形成微透镜和触接孔的过程。为了实现上述目的和其它优点，根据本专利技术的一个方面的反射型液晶显示器包括一反射电极，其表面具有多个不规则的凸起的多边形，在各凸起多边形之间的各个沟谷的宽度为常数。因此，由于凸起多边形的尺寸和高度在所有方向都是不规则的，而对应于沟谷的平坦区大大减少，其光效率高，且不整齐的排列被减至最小。或者是，为了增强前面的反射率，可以形成从凸起多边形的顶端下陷选择深度的凹坑。根据本专利技术的另一个方面，提供一种制造反射型液晶显示器的方法，包括在其上形成切换元件的绝缘基底的整个表面上涂敷一层光敏有机绝缘膜的步骤。然后，使用一掩模将该有机绝缘膜首次曝光，以便使其表面具有凸起的和不规则的多边形突起，并且各突起之间的各个沟谷的宽度为常数。之后，再次对该有机绝缘膜曝光，以形成与切换元件的一个端子相电触接的触接孔。有机绝缘膜的曝光部分被一次显影。接着，显影后的有机绝缘膜在一选择的温度被退火(annelled)。之后，在该有机绝缘膜上沉积一层不透明的金属，如铝等，再形成图案，以形成具有与该有机绝缘膜相同的凸起的且不规则的多边形突起表面结构的反射电极。通过以下结合附图的描述，本专利技术的上述和其它特点和优点会更加清楚。图1是传统反射型液晶显示器中的反射电极的平面图；图2是普通的反射型液晶显示器的简化的局部平面图；图3是根据本专利技术的一个实施例的反射电极的局部平面图；图4是沿图3的线I-I所取的剖面图；图5是根据本专利技术的另一个实施例的反射电极的局部平面图；图6是沿图5的线II-II所取的剖面图；图7a和7b是示出沿屏幕的垂直和水平方向测量的反射率变化的图；图8a是表示用于形成图3的反射电极的光掩模的制作过程的示意图；图8b是表示用于形成图5的反射电极的光掩模的制作过程的示意图；图9a是沿任意方向图8a的光掩模的局部剖视图；图9b是沿任意方向所取的图8b的光掩模的局部剖视图；图10是根据本专利技术的另一个实施例的反射型液晶显示器的薄膜晶体管基底的局部平面图；图11a到11c是示出图10的反射型薄膜晶体管基底的制造过程的剖视图；图12a到12c是表示本专利技术的再一个实施例的薄膜晶体管的制造过程的示意图；图13是图12b的过程中使用的掩模的简化剖面图；图14是按照本专利技术的又一个实施例的反射型液晶显示器的制造过程中使用的掩模的简化平面图。以下结合附图对本专利技术的优选实施例作详细描述。但是本专利技术可以其它方式实施，不应将本专利技术局限于这些具体的实施例。图2是普通的反射型液晶显示器的简化的剖面图。参见图2，反射型液晶显示器包括第一绝缘基底112和第二透明的绝缘基底132。第一绝缘基底112包括反射入射光的像素电极118(以下称为反射电极)，其表面具有多个凸起部分。薄膜晶体管114设在反射电极118之下。第二透明绝缘电极132包括一移相膜146和一起偏器148，它们以在其外表面上指定的顺序形成。第二透明绝缘基底132还包括黑矩阵134，红、绿和蓝色滤光器136，以及形成在其内表面上的透明公用电极138。液晶层144以恒定间隔设在第一和第二绝缘基底112和132之间。还设置垫片142在第一和第二绝缘基底112和132之间，以使液晶显示器144保持恒定间隔。还设置对齐(alignment)层120，140，用于将在第一绝缘基底112的内表面和包括公用电极138的第二绝缘基底132的内表面上的液晶分子对齐。在上述构造中，本专利技术特别涉及反射电极118的结构和形状。下面结合图2描述反射型液晶显示器的操作。在电压未加给液晶的状态(即当薄膜晶体管关断时)，从上述滤色基底投射的光透过起偏片148改变为线偏振光，并透过移相膜146再次改变为逆时针(或顺时针)偏振。然后，透过液晶层，逆时针(或顺时针)偏振再改变为线偏振光，并到达反射电极118。反射的线偏振光透过液晶层144改变为逆时针(或顺时针)偏振，并透过移相膜146再次改变为线偏振光。由此，线偏振光透过偏振片。作为结果，液晶显示器变为白状态。相反，如给液晶144加上电压，逆时针(或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射型液晶显示器，包括： 第一透明绝缘基底，具有在其上形成的透明电极； 第二绝缘基底，包括在其内表面上形成的反射电极，所述反射电极的表面具有多个凸起部分和多个沟谷，其中通过连接所述反射电极的边界线与在所述沟谷和所述凸起部分之间的多个边界线，确定多个闭合区域； 包含多个液晶分子的液晶层，设在所述第一和第二绝缘基底之间，其中当电场加到所述反射电极时，所述液晶分子改变其取向；和 用于在所述透明电极和所述反射电极之间产生所述电场的装置。

【技术特征摘要】
KR 1999-6-18 22989/99;KR 1999-3-4 7093/991.一种反射型液晶显示器，包括第一透明绝缘基底，具有在其上形成的透明电极；第二绝缘基底，包括在其内表面上形成的反射电极，所述反射电极的表面具有多个凸起部分和多个沟谷，其中通过连接所述反射电极的边界线与在所述沟谷和所述凸起部分之间的多个边界线，确定多个闭合区域；包含多个液晶分子的液晶层，设在所述第一和第二绝缘基底之间，其中当电场加到所述反射电极时，所述液晶分子改变其取向；和用于在所述透明电极和所述反射电极之间产生所述电场的装置。2.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述闭合区域是多边形。3.如权利要求2所述的反射型液晶显示器，其中所述多边形为至少两个，并且每两个所述多边形的总的边数彼此不同。4.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述反射电极还包括从所述凸起部分表面的顶点下陷一选择深度的凹坑。5.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述相邻凸起部分的顶点之间的平均距离为从约5μm到30μm的范围。6.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述沟谷的宽度不超过两个相邻凸起部分之间的平均距离的50％。7.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述沟谷彼此具有相同的高度，并且从所述第二绝缘基底的表面起测量，所述各凸起部分具有彼此不同的高度。8.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述沟谷彼此具有不同的高度，并且从所述第二绝缘基底的表面起测量，所述各凸起部分具有彼此相同的高度。9.一种制造反射型液晶显示器的方法，包括以下步骤在其上形成切换元件的绝缘基底的整个表面上涂敷一层光敏有机绝缘膜，其中所述切换元件包括源极，漏极和栅极端；使用第一掩模将该光敏有机绝缘膜第一次曝光到小于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙圭，朱永吉，郭珍旿，姜勉求，辛钟业，
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]