[發(fā)明專利]反射型TFT液晶顯示器及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010164779.2
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101866075A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鋼;呂岳敏;吳永俊;沈奕;余榮;劉驥;丁娟
• 申請（專利權(quán)）人: 汕頭超聲顯示器(二廠)有限公司
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335;G02F1/1333
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務(wù)有限公司 44230
• 代理人: 丁德軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及反射型TFT液晶顯示器及其制造方法。

背景技術(shù)

液晶顯示器具有輕薄的特點(diǎn)，但是其自身并不發(fā)光，需要依靠外加光源或者環(huán)境光才能實(shí)現(xiàn)可讀。對于應(yīng)用在便攜、移動(dòng)設(shè)備的液晶顯示器，其外加的光源往往消耗比顯示器本身多得多的電池電量，導(dǎo)致其需要頻繁地對電池充電而影響了其便攜性，因而在某些更強(qiáng)調(diào)便攜性的設(shè)備中，使用不需要外加光源的反射型液晶顯示器則是勢在必行的。

對于反射型液晶顯示器，一般公認(rèn)將其設(shè)計(jì)為常白型(NormalWhite)，可以獲得更高的亮度，其采用的結(jié)構(gòu)與光學(xué)模式如下：

如圖1所示，一種現(xiàn)有的反射型液晶顯示器包括偏振片01、上基板02、公共電極層03、上定向?qū)?4、液晶層05、下定向?qū)?6、像素電極層07、反射層08和下基板09，下基板09、反射層08、像素電極層07、下定向?qū)?6、液晶層05、上定向?qū)?4、公共電極層03、上基板02和偏振片01依序疊合設(shè)置。像素電極層07包括有效顯示區(qū)域所有的像素電極，一個(gè)像素電極對應(yīng)一個(gè)像素的顯示區(qū)域，所有像素電極所在的層面為像素電極層07。偏振片01至少包含一層偏光層和一層λ/4延遲膜，光線從外部照射進(jìn)入顯示器內(nèi)部，首先通過偏振片，受到偏振吸收和λ/4延遲膜的調(diào)制后，以圓偏振光的形式透過上基板02、公共電極層03、上定向?qū)?4并進(jìn)入液晶層05，由液晶層05對其偏振狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制后，通過下定向?qū)?6、像素電極層07到達(dá)反射層08而被反射層08反射回來，又從下到上依次通過上述膜層并受到液晶層05、λ/4延遲膜再次調(diào)制以及偏光層的偏振吸收最后出射。

液晶層05中的液晶排列方式可以通過其上下兩面所設(shè)置的電極層(公共電極03、像素電極07)產(chǎn)生的電場進(jìn)行改變，當(dāng)電場為零時(shí)，液晶分子為扭曲結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)其光程差值，可以使偏振光達(dá)到反射層08時(shí)為線偏振光，反射后偏光狀態(tài)不變，再次通過原來的膜層時(shí)其偏振狀態(tài)受到復(fù)原而可以通過偏振片01出射，形成亮態(tài)顯示。

當(dāng)存在一定電場時(shí)，液晶層05中的液晶分子偏向于垂直排列，其對圓偏振光的調(diào)制作用被部分或完全削弱，以完全削弱情況為例：由于偏振狀態(tài)不變，光線達(dá)到反射層08時(shí)依然為圓偏振光，受到反射之后出現(xiàn)π的相位差，從下到上依次通過原來的膜層之后到達(dá)偏光層時(shí)，其偏光角度旋轉(zhuǎn)了π/2而不能通過偏光層，形成暗態(tài)顯示。

一般來說，高精度陣列式的反射型液晶顯示器需要配合含有TFT器件的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，才可能達(dá)到良好的顯示效果，如圖2所示，圖中的左邊部分為對下基板的俯視圖，圖中的右邊部分是對上基板的俯視圖。這種高精度陣列式的反射型液晶顯示器的每個(gè)像素顯示區(qū)域中包含一個(gè)像素電極016，在有效顯示區(qū)域014(即反射區(qū)域)之外設(shè)置有TFT器件010(即薄膜晶體管)、數(shù)據(jù)線011、掃描線012、公共電容線013等驅(qū)動(dòng)部件；這些驅(qū)動(dòng)部件一般設(shè)置在下基板，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部件層，每個(gè)驅(qū)動(dòng)部件都占據(jù)一定的像素面積。由于這些驅(qū)動(dòng)部件表面存在不確定電場，會(huì)導(dǎo)致其上方的液晶分子發(fā)生不可預(yù)測的排列而產(chǎn)生不可控的亮態(tài)顯示，使得顯示器的對比度和顯示效果降低；另外，外部光線照射到這些驅(qū)動(dòng)部件上，尤其是TFT器件上，也會(huì)導(dǎo)致其性能出現(xiàn)異常而影響像素的正常顯示；因此，一般需要在上基板其相應(yīng)位置設(shè)置一層遮光層015進(jìn)行遮掩，但這必然導(dǎo)致像素有效反射面積比(即反射顯示區(qū)域面積與像素面積比值)的下降。有效反射面積比的下降，必定導(dǎo)致整個(gè)像素對外部光線利用的降低，由于顯示器只能利用環(huán)境光進(jìn)行工作，這必定會(huì)降低了顯示器的可讀性。

為了解決上述問題，如圖3所示，有人提出另一種高精度陣列式的反射型液晶顯示器，在其方案中采用多層的顯示結(jié)構(gòu)及過孔的連接方式，實(shí)現(xiàn)像素電極026(即反射區(qū)域)與驅(qū)動(dòng)部件(即TFT器件020、數(shù)據(jù)線021、掃描線022、公共電容線023等驅(qū)動(dòng)部件)面積重疊以提高有效反射面積比，但是對于相鄰像素的有效顯示區(qū)域024之間的區(qū)域，仍需要采用遮光層025進(jìn)行遮掩，由于遮光層一般采用具有較大厚度(＞1μm)的光刻膠形成，其圖形難以達(dá)到其他膜層的精度，而且一般將其設(shè)置在上基板，因而還需要預(yù)留一定的面積以防止由于上下基板對位偏差導(dǎo)致的被遮掩區(qū)域的偏出，故遮光層的寬度依然不可能設(shè)計(jì)得太小，使得有效反射面積比依然較低而達(dá)不到最理想的顯示效果。