[发明专利]反射型液晶显示器及其制造方法

说明书

本发明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。

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，本发明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。

本发明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。

本发明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，根据本发明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。

根据本发明的另一个方面，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。