液晶显示器及其制造方法

专利名称：液晶显示器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器和制造显示器的方法，尤其是一种液晶显示器及其制造 方法。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,简称 TFT-LCD)的主体结构包括对盒的阵列基板和彩膜基板，阵列基板上形成有栅线、数据 线以及以矩阵方式排列的薄膜晶体管和像素电极，彩膜基板上形成有黑矩阵、彩色树脂 和公共电极，通过控制阵列基板的像素电极与彩膜基板的公共电极之间的电压差使液晶 分子偏转，从背光源发射的光源通过液晶的调制形成不同灰度的光，从而显示不同的图 像。
目前，现有液晶显示器通常需要利用背光源来进行显示。由于背光源的功耗占 液晶显示器整体功耗的2/3以上，因此现有技术提出了一些利用感光器件根据环境光的 强度调节背光源亮度以降低功耗的技术方案，但效果并不明显。此外，现有技术还提出 了一些半透过半反射液晶显示器的技术方法，但均局限在单面显示。发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示器及其制造方法，通过半透过半反射像素结 构实现双面显示。
为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示器，包括对盒在一起并将液晶 夹设其间的TFT-LCD阵列基板和彩膜基板，所述TFT-LCD阵列基板包括栅线、用于控 制第一数据线向第一像素电极提供第一数据电压的第一薄膜晶体管和用于控制第二数据 线向第二像素电极提供第二数据电压的第二薄膜晶体管，所述彩膜基板包括黑矩阵和彩 色树脂，所述第一像素电极的位置与黑矩阵之间的彩色树脂的位置相对应，用于通过透 射方式在彩膜基板一侧显示第一图像，所述第二像素电极与黑矩阵上的彩色树脂的位置 相对应，用于通过反射方式在TFT-LCD阵列基板一侧显示第二图像。
所述第一像素电极位于像素区域的中部区域，所述第二像素电极位于第一像素 电极的外围。
所述黑矩阵上设置有用于形成全反射或漫反射的反射层。
所述彩膜基板上还设置有公共电极。
在上述技术方案基础上，所述第一薄膜晶体管包括第一栅电极、第一有源层、 第一源电极和第一漏电极，第二薄膜晶体管包括第二栅电极、第二有源层、第二源电极 和第二漏电极。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种液晶显示器制造方法，包括
步骤1、分别制备TFT-LCD阵列基板和彩膜基板；所述TFT-LCD阵列基板包括栅线、用于控制第一数据线向第一像素电极提供第一数据电压的第一薄膜晶体管和用于控制第二数据线向第二像素电极提供第二数据电压的第二薄膜晶体管，所述彩膜基板包括黑矩阵、彩色树脂和公共电极；步骤2、将所述TFT-LCD阵列基板和彩膜基板进行对合，所述第一像素电极的 位置与彩色树脂的位置相对应，用于通过透射方式在彩膜基板一侧显示第一图像，所述 第二像素电极与黑矩阵的位置相对应，用于通过反射方式在TFT-LCD阵列基板一侧显示
第二图像。所述步骤1中制备TFT-LCD阵列基板包括步骤11、在基板上通过构图工艺形成包括栅线、第一栅电极和第二栅电极的图 形；步骤12、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一数据线、第二数 据线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极的图形；步骤13、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一过孔和第二过孔 的图形，所述第一过孔位于第一漏电极的上方，所述第二过孔位于第二漏电极的上方；步骤14、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一像素电极和第二 像素电极的图形，所述第一像素电极位于像素区域的中部区域，通过第一过孔与第一漏 电极连接，所述第二像素电极位于第一像素电极的外围，通过第二过孔与第二漏电极连 接。所述步骤1中制备彩膜基板包括步骤21、在基板上形成黑矩阵和反射层图形，所述反射层位于黑矩阵上；步骤22、在完成前述步骤的基板上形成彩色树脂图形，所述彩色树脂一部分形 成在黑矩阵之间，另一部分形成在黑矩阵上。本发明提供了一种液晶显示器及其制造方法，不需要背光源且可以双面显示。 本发明液晶显示器的像素结构采用双像素结构，一个像素采用半透过设计，通过透射光 进行显示，另一个像素采用半反射设计，通过反射光进行显示，可以分别显示两个画面 的内容，增大显示设备的显示内容。本发明液晶显示器在户外可以利用日光来充当背光 源进行显示，无背光源的结构可以将显示设备的功耗大大降低，更加适合移动便携设备 对长时间续航的要求。同时由于不采用背光源，降低了成本，减少了环境污染。


图1为本发明液晶显示器的结构示意图；图2为本发明TFT-LCD阵列基板的平面图；图3为图2中Al-Al向的剖面图；图4为图2中Bl-Bl向的剖面图；图5为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图；图6为图5中A2-A2向的剖面图；图7为图5中B2-B2向的剖面图；图8为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图；图9为图8中A3-A3向的剖面图；图10为图8中B3-B3向的剖面
图11为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图； 图12为图11中A4-A4向的剖面图； 图13为图11中B4-B4向的剖面图； 图14为本发明彩膜基板的结构示意图；图15为本发明液晶显示器通过透射方式显示第一图像的示意图； 图16为本发明液晶显示器从彩膜基板一侧看到的像素形状； 图17为本发明液晶显示器通过反射方式显示第二图像的示意图； 图18为本发明液晶显示器从TFT-LCD阵列基板一侧看到的像素形状 图19为本发明液晶显示器制造方法的流程图； 图20为本发明制备TFT-LCD阵列基板的流程图； 图21为本发明制备彩膜基板的流程图。 附图标记说明1-基板； 3-栅绝缘层； 6a-第一源电极； 7b_第二漏电极； 8b-第二过孔； 12b_第二数据线 51-黑矩阵； 54-反射层；2a-第一栅电极； 4-半导体层； 6b_第二源电极； 8-钝化层； 11-栅线；2b_第二栅电极； 5-掺杂半导体层；7a-第一漏电极； 8a_第一过孑L ； 12a-第一数据线；13a-第一像素电极； 13b_第二像素电极 52-彩色树脂；53-公共电极；100-TFT-LCD阵列基板；200-彩膜基板。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图中各 层薄膜厚度和区域大小形状不反映液晶显示器、TFT-LCD阵列基板或彩膜基板的真实比 例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为本发明液晶显示器的结构示意图。如图1所示，本发明液晶显示器的主 体结构包括对盒在一起并将液晶夹设其间的TFT-LCD阵列基板100和彩膜基板200。本 发明TFT-LCD阵列基板100上形成有栅线、第一数据线1 和第二数据线12b，相邻的 栅线与第一数据线1 和第二数据线1 定义了以矩阵方式排列的数个像素区域，每个像 素区域内形成有第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第一像素电极13a和第二像素电极 13b，栅线用于向第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管提供开启或关断信号，第一薄膜晶体 管用于控制第一数据线1 向第一像素电极13a提供第一数据电压，第二薄膜晶体管用于 控制第二数据线12b向第二像素电极13b提供第二数据电压。本发明彩膜基板200上形 成有黑矩阵51、彩色树脂52、公共电极53和反射层M，其中黑矩阵51形成在基板上， 用于形成全反射或漫反射的反射层M形成在黑矩阵51上，三种颜色的彩色树脂52设置 在黑矩阵51之间和黑矩阵51上，即一部分彩色树脂52形成在黑矩阵51之间，另一部分 彩色树脂52形成在黑矩阵51上，公共电极53形成在上述构图上。进一步地，TFT-LCD 阵列基板100上的第一像素电极13a的位置与彩膜基板200上黑矩阵51之间的彩色树脂 52的位置相对应，用于通过透射方式在彩膜基板200 —侧显示第一图像，TFT-LCD阵列基板100上的第二像素电极13b与彩膜基板200上黑矩阵51上的彩色树脂52的位置相对 应，用于通过反射方式在TFT-LCD阵列基板100 —侧显示第二图像。下面通 过TFT-LCD阵列基板和彩膜基板的结构描述进一步说明本发明液晶显示 器的技术方案。图2为本发明TFT-LCD阵列基板的平面图，所反映的是一个像素区域的结构， 图3为图2中Al-Al向的剖面图，图4为图2中Bl-Bl向的剖面图。如图2 图4所 示，本发明TFT-LCD阵列基板的主体结构包括形成在基板上的栅线11、第一数据线12a 和第二数据线12b，相邻的栅线11与第一数据线12a和第二数据线12b定义了以矩阵方 式排列的数个像素区域，每个像素区域内形成有第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第 一像素电极13a和第二像素电极13b，栅线用于向第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管提供 开启或关断信号，第一薄膜晶体管用于控制第一数据线12a向第一像素电极13a提供第一 数据电压，第二薄膜晶体管用于控制第二数据线12b向第二像素电极13b提供第二数据电 压。具体地，本发明第一薄膜晶体管包括第一栅电极2a、第一有源层、第一源电极6a和 第一漏电极7a，第二薄膜晶体管包括第二栅电极2b、第二有源层、第二源电极6b和第二 漏电极7b。栅线11、第一栅电极2a和第二栅电极2b形成在基板1上，第一栅电极2a和 第二栅电极2b与栅线11为一体结构。栅绝缘层3形成在栅线11、第一栅电极2a和第二 栅电极2b上并覆盖整个基板1。第一有源层(包括半导体层4和掺杂半导体层5)形成在 栅绝缘层3上并位于第一栅电极2a的上方，第一源电极6a和第一漏电极7a形成在第一 有源层上，第一源电极6a的一端位于第一栅电极2a的上方，另一端与第一数据线12a连 接，第一漏电极7a的一端位于第一栅电极2a的上方，另一端与第一像素电极13a连接， 第一源电极6a与第一漏电极7a之间形成第一 TFT沟道区域，第一 TFT沟道区域的掺杂半 导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使第一 TFT沟道区域的半导体 层4暴露出来。第二有源层(包括半导体层4和掺杂半导体层5)形成在栅绝缘层3上并 位于第二栅电极2b的上方，第二源电极6b和第二漏电极7b形成在第二有源层上，第二 源电极6b的一端位于第二栅电极2b的上方，另一端与第二数据线12b连接，第二漏电极 7b的一端位于第二栅电极2b的上方，另一端与第二像素电极13b连接，第二源电极6b与 第二漏电极7b之间形成第二 TFT沟道区域，第二 TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全 刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使第二 TFT沟道区域的半导体层4暴露出来。 钝化层8形成在上述构图上，在第一漏电极7a位置开设有第一过孔8a，在第二漏电极7b 位置开设有第二过孔8b。第一像素电极13a和第二像素电极13b形成在钝化层8上，第 一像素电极13a位于像素区域的中部区域，第二像素电极13b位于第一像素电极13a的外 围，第一像素电极13a通过第一过孔8a与第一漏电极7a连接，第二像素电极13b通过第 二过孔8b与第二漏电极7b连接。图5 图13为本发明TFT-LCD阵列基板制造过程的示意图，可以进一步说明 本发明的技术方案，在以下说明中，本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝 光、刻蚀和光刻胶剥离等工艺，光刻胶以正性光刻胶为例。图5为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图，所反映的是一个 像素区域的结构，图6为图5中A2-A2向的剖面图，图7为图5中B2-B2向的剖面图。 首先采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板1(如玻璃基板或石英基板)上沉积一层栅金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺，在基板1上形成包括栅线11、第一栅电极2a和 第二栅电极2b的图形，其中，第一栅电极2a和第二栅电极2b与栅线11为一体结构，如 图5 图7所示。实际应用中，栅金属薄膜可以采用铝、铬、钨、铜，钽、钛、钼或铝 镍的单层薄膜，或上述金属薄膜构成的复合薄膜。 图8为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图，所反映的是一个 像素区域的结构，图9为图8中A3-A3向的剖面图，图10为图8中B3-B3向的剖面图。 在完成图5所示构图的基板上，首先采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)方 法，依次沉积栅绝缘层3、半导体薄膜和掺杂半导体层薄膜，然后采用磁控溅射或热蒸 发的方法，沉积一层源漏金属薄膜。采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺，形成第 一有源层、第一数据线12a、第一源电极6a、第一漏电极7a、第二有源层、第二数据线 12b、第二源电极6b和第二漏电极7b的图形，如图8 图10所示。本次构图工艺后，第 一数据线12a位于像素区域的一侧，第二数据线12b位于像素区域的另一侧，第一有源层 (包括半导体层4和掺杂半导体层5)形成在栅绝缘层3上并位于第一栅电极2a的上方， 第一源电极6a和第一漏电极7a形成在第一有源层上，第一源电极6a的一端位于第一栅电 极2a的上方，另一端与第一数据线12a连接，第一漏电极7a的一端位于第一栅电极2a的 上方，与第一源电极6a相对设置，第一源电极6a与第一漏电极7a之间形成第一 TFT沟 道区域，第一 TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导 体层4，使第一 TFT沟道区域的半导体层4暴露出来；第二有源层(包括半导体层4和掺 杂半导体层5)形成在栅绝缘层3上并位于第二栅电极2b的上方，第二源电极6b和第二 漏电极7b形成在第二有源层上，第二源电极6b的一端位于第二栅电极2b的上方，另一 端与第二数据线12b连接，第二漏电极7b的一端位于第二栅电极2b的上方，与第二源电 极6b相对设置，第二源电极6b与第二漏电极7b之间形成第二 TFT沟道区域，第二 TFT 沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使第二 TFT 沟道区域的半导体层4暴露出来。实际应用中，栅绝缘层可以采用氮化硅或氧化铝，源 漏金属薄膜可以采用铝、铬、钨、铜，钽、钛、钼或铝镍的单层薄膜，或上述金属薄膜 构成的复合薄膜。本次构图工艺是一种采用多步刻蚀方法的构图工艺，与现有技术四次构图工艺 中形成有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形的过程相同，工艺过程具 体为首先在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶，采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进 行曝光，使光刻胶形成完全曝光区域、未曝光区域和部分曝光区域，其中未曝光区域对 应于第一数据线、第二数据线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极图 形所在区域，部分曝光区域对应于第一 TFT沟道区域和第二 TFT沟道区域图形所在区 域，完全曝光区域对应于上述图形以外的区域。显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度 没有变化，形成光刻胶完全保留区域，完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶 完全去除区域，部分曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶部分保留区域。通过第一 次刻蚀工艺完全刻蚀掉完全曝光区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜， 形成包括第一有源层、第二有源层、第一数据线和第二数据线的图形。通过灰化工艺 去除部分曝光区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜。通过第二次刻蚀工艺完 全刻蚀掉部分曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，使该区域的半导体薄膜暴露出来，形成包括第一源电极、第一漏电极、第二源电 极、第二漏电极、第一 TFT沟道区域和第二 TFT沟道区域的图形。最后剥离剩余的光刻 胶，完成本发明第二次构图工艺。由于第一数据线、第二数据线、第一有源层和第二有 源层在同一次构图工艺中形成，因此第一数据线和第二数据线下方还保留有半导体薄膜 和掺杂半导体层薄膜。图11为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图，所反映的是一 个像素区域的结构，图12为图11中A4-A4向的剖面图，图13为图11中B4-B4向的剖 面图。 在完成图8所示构图的基板上，采用PECVD方法沉积一层钝化层8，采用普通掩 模板通过构图工艺，形成包括第一过孔8a和第二过孔8b的图形，第一过孔8a位于第一漏 电极7a的上方，第二过孔8b位于第二漏电极7b的上方，第一过孔8a和第二过孔8b内 的钝化层8被刻蚀掉，分别暴露出第一漏电极7a和第二漏电极7b的表面，如图11 图 13所示。本构图工艺中，还同时形成有栅线接口区域(栅线PAD)的栅线接口过孔和数 据线接口区域(数据线PAD)的数据线接口过孔等图形，栅线接口过孔和数据线接口过孔 的结构和形成工艺已广泛应用于目前的构图工艺中，这里不再赘述。在完成上述构图的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层透明导电 薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺，形成包括第一像素电极13a和第二像素电极13b的 图形，第一像素电极13a位于像素区域的中部区域，通过第一过孔8a与第一漏电极7a连 接，第二像素电极13b位于第一像素电极13a的外围，通过第二过孔8b与第二漏电极7b 连接，如图2 图4所示。此外，第一像素电极13a搭设在栅线11上的部分与栅线11形 成存储电容在栅线上(Cs on Gate)结构形式的第一存储电容，用于保持第一像素电极13a 的电压，第二像素电极13b搭设在栅线11上的部分与栅线11形成存储电容在栅线上(Cs on Gate)结构形式的第二存储电容，用于保持第二像素电极13b的电压。实际应用中， 透明导电薄膜可以采用氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌。需要说明的是，本发明上述说明的构图工艺仅仅是制备本发明TFT-LCD阵列 基板的一种实现方法，实际使用中还可以通过增加构图工艺、选择不同的材料或材料组 合来实现本发明。例如，本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺可以由两个采用普 通掩模板的构图工艺完成，即通过一次采用普通掩模板的构图工艺形成第一有源层和第 二有源层图形，通过另一次采用普通掩模板的构图工艺形成第一数据线、第二数据线、 第一源电极、第一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第一 TFT沟道区域和第二 TFT沟 道区域图形。又如，本发明TFT-LCD阵列基板还可以设置与栅线同层的公共电极线， 使第一像素电极和第二像素电极分别与公共电极线形成存储电容在公共电极线上(Cs on Common)结构形式的存储电容。再如，本发明TFT-LCD阵列基板中两个薄膜晶体管的 位置和布局仅仅是一种示意性说明，应用中可以根据实际需要调整位置和布局形式。图14为本发明彩膜基板的结构示意图。本发明彩膜基板的主体结构包括黑矩阵 51、彩色树脂52、公共电极53和反射层54，黑矩阵51形成在基板上，反射层54形成在 黑矩阵51上，反射层54用于形成全反射或漫反射，彩色树脂52包括红色树脂图形、蓝 色树脂图形和绿色树脂图形，分别设置在黑矩阵51之间和黑矩阵51上，即一部分彩色树 脂52形成在黑矩阵51之间，另一部分彩色树脂52形成在黑矩阵51上；公共电极53形 成在上述结构图形上。实际应用中，本发明彩膜基板还可以包括柱形隔垫物，柱形隔垫物用于保证对盒中TFT-LCD阵列基板与彩膜基板之间的间距。实际应用中，反射层可以 采用铜、铝或其它可以形成全反射或漫反射的金属或合金。本发明彩膜基板的制造过程可以采用传统的制备工艺，与现有彩膜基板的制造 过程相比，其主要区别在于形成反射层。其制备过程简单说明如下首先在基板(如玻 璃基板或石英基板)上依次沉积黑矩阵材料层和反射薄膜，之后通过构图工艺在基板上 形成黑矩阵和反射层图形，反射层图形位于黑矩阵上。在完成前述构图的基板上，首先 涂敷一层红色树脂材料层，之后通过曝光、显影和烘烤等处理后，在基板上形成作为彩 色树脂的红色树脂图形，红色树脂图形的一部分位于相邻的黑矩阵之间，另一部分位于 黑矩阵之上。采用相同方法，依次形成蓝色和绿色树脂图形，实际上，形成三种颜色树 脂图形可以采用任意次序。实际应用中，每种颜色的树脂图形可以覆盖1/2黑矩阵，最 终使每种颜色的树脂图形在黑矩阵上对接。在完成前述构图的基板上，采用磁控溅射或 热蒸发的方法沉积一层透明导电薄膜，形成公共电极。需要说明的是，上述制备过程只是制备本发明彩膜基板的一种实施方案，实际 应用中可根据不同生产需要，使用不同工艺次序、材料和手段。在分别制备完成本发明TFT-LCD阵列基板100和彩膜基板200后，将TFT-LCD 阵列基板100和彩膜基板200在真空环境下对合，TFT-LCD阵列基板100上的第一像素 电极13a与彩膜基板200上的彩色树脂52相对应，TFT-LCD阵列基板100上的第二像素 电极13b的位置与彩膜基板200上黑矩阵51所在区域相对应。图15为本发明液晶显示 器通过透射方式显示第一图像的示意图，图16为本发明液晶显示器从彩膜基板一侧看到 的像素形状。当需要通过透射方式显示第一图像时，来自TFT-LCD阵列基板100—侧的 光线A穿过第一像素电极13a、液晶和彩色树脂52，在彩膜基板200—侧形成第一图像， 第一图像以外区域被黑矩阵遮挡，显示为黑色，如图15和16所示。图17为本发明液晶 显示器通过反射方式显示第二图像的示意图，图18为本发明液晶显示器从TFT-LCD阵 列基板一侧看到的像素形状。当需要通过反射方式显示第二图像时，来自TFT-LCD阵列 基板100 —侧的光线B经过第二像素电极13b、液晶和彩色树脂52后在黑矩阵51的反射 层54反射，反射光线穿过彩色树脂52、液晶和第二像素电极13b，在TFT-LCD阵列基板 100—侧形成第二图像，此时第一数据线向第一像素电极输入控制电压，使第一像素电极 所在区域显示为黑色，如图17和18所示。实际应用中，黑矩阵的厚度一般在Iym左 右，彩色树脂的厚度在3 μ m左右，可以通过调整黑矩阵和彩色树脂的厚度来调整实际光 路，保证正常显示。
本发明提供了一种液晶显示器，不需要背光源且可以双面显示。本发明液晶 显示器的像素结构采用双像素结构，一个像素采用半透过设计，另一个像素采用半反射 设计可以分别显示两个画面的内容，增大显示设备的显示内容。本发明液晶显示器在户 外可以利用日光来充当背光源进行显示，无背光源的结构可以将显示设备的功耗大大降 低，更加适合移动便携设备对长时间续航的要求。同时由于不采用背光源，降低了成 本，减少了灯管中荧光粉对环境造成的污染。现有背光源灯管的亮度为4000流明，而晴 天户外的光照亮度一般大于5000流明，因此本发明液晶显示器可以保证显示质量。本发 明液晶显示器像素结构的特点会导致单个像素的亮度降低，在实际应用中，可以通过增 加像素的显示面积来达到提高画面亮度的目的。
图19为本发明液晶显示器制造方法的流程图，包括步骤1、分别制备TFT-LCD阵列基板和彩膜基板；所述TFT-LCD阵列基板包
括栅线、用于控制第一数据线向第一像素电极提供第一数据电压的第一薄膜晶体管和用于控制第二数据线向第二像素电极提供第二数据电压的第二薄膜晶体管，所述彩膜基板 包括黑矩阵、彩色树脂和公共电极；步骤2、将所述TFT-LCD阵列基板和彩膜基板进行对合，所述第一像素电极的 位置与黑矩阵之间的彩色树脂的位置相对应，用于通过透射方式在彩膜基板一侧显示第 一图像，所述第二像素电极与黑矩阵上的彩色树脂的位置相对应，用于通过反射方式在 TFT-LCD阵列基板一侧显示第二图像。图20为本发明制备TFT-LCD阵列基板的流程图，包括步骤11、在基板上通过构图工艺形成包括栅线、第一栅电极和第二栅电极的图 形；步骤12、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一数据线、第二数 据线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极的图形；步骤13、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一过孔和第二过孔 的图形，所述第一过孔位于第一漏电极的上方，所述第二过孔位于第二漏电极的上方；步骤14、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一像素电极和第二 像素电极的图形，所述第一像素电极位于像素区域的中部区域，通过第一过孔与第一漏 电极连接，所述第二像素电极位于第一像素电极的外围区域，通过第二过孔与第二漏电 极连接。本发明制备TFT-LCD阵列基板的流程已在前述图5 图13所示技术方案中详细 介绍。其中步骤12既可以通过采用半色调或灰色调掩模板的一次构图工艺完成，也可以 通过采用普通掩模板的二次构图工艺完成。图21为本发明制备彩膜基板的流程图，包括步骤21、在基板上形成黑矩阵和反射层图形，所述反射层位于黑矩阵上；步骤22、在完成前述步骤的基板上形成彩色树脂图形，所述彩色树脂一部分形 成在黑矩阵之间，另一部分形成在黑矩阵上。实际应用中，制备彩膜基板中还可以包括形成公共电极图形的步骤。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发 明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括对盒在一起并将液晶夹设其间的TFT-LCD阵列基板和彩膜 基板，其特征在于，所述TFT-LCD阵列基板包括栅线、用于控制第一数据线向第一像素 电极提供第一数据电压的第一薄膜晶体管和用于控制第二数据线向第二像素电极提供第 二数据电压的第二薄膜晶体管，所述彩膜基板包括黑矩阵和彩色树脂，所述第一像素电 极的位置与黑矩阵之间的彩色树脂的位置相对应，用于通过透射方式在彩膜基板一侧显 示第一图像，所述第二像素电极与黑矩阵上的彩色树脂的位置相对应，用于通过反射方 式在TFT-LCD阵列基板一侧显示第二图像。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一像素电极位于像素区域 的中部区域，所述第二像素电极位于第一像素电极的外围。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述黑矩阵上设置有用于形成全 反射或漫反射的反射层。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述彩膜基板上还设置有公共电极。
5.根据权利要求1 4中任一权利要求所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一薄 膜晶体管包括第一栅电极、第一有源层、第一源电极和第一漏电极，第二薄膜晶体管包 括第二栅电极、第二有源层、第二源电极和第二漏电极。
6.—种液晶显示器制造方法，其特征在于，包括步骤1、分别制备TFT-LCD阵列基板和彩膜基板；所述TFT-LCD阵列基板包括栅 线、用于控制第一数据线向第一像素电极提供第一数据电压的第一薄膜晶体管和用于控 制第二数据线向第二像素电极提供第二数据电压的第二薄膜晶体管，所述彩膜基板包括 黑矩阵、彩色树脂和公共电极；步骤2、将所述TFT-LCD阵列基板和彩膜基板进行对合，所述第一像素电极的位 置与黑矩阵之间的彩色树脂的位置相对应，用于通过透射方式在彩膜基板一侧显示第一 图像，所述第二像素电极与黑矩阵上的彩色树脂的位置相对应，用于通过反射方式在 TFT-LCD阵列基板一侧显示第二图像。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器制造方法，其特征在于，所述步骤1中制备 TFT-LCD阵列基板包括步骤11、在基板上通过构图工艺形成包括栅线、第一栅电极和第二栅电极的图形；步骤12、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一数据线、第二数据 线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极的图形；步骤13、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一过孔和第二过孔的图 形，所述第一过孔位于第一漏电极的上方，所述第二过孔位于第二漏电极的上方；步骤14、在完成前述步骤的基板上通过构图工艺形成包括第一像素电极和第二像素 电极的图形，所述第一像素电极位于像素区域的中部区域，通过第一过孔与第一漏电极 连接，所述第二像素电极位于第一像素电极的外围，通过第二过孔与第二漏电极连接。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器制造方法，其特征在于，所述步骤12包括采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体层薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层源漏金属薄膜；在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进行曝光，显影后使光刻胶形成光刻胶完全保 留区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶完全去除区域，光刻胶完全保留区域对应于第一 数据线、第二数据线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极图形所在区 域，光刻胶部分保留区域对应于第一 TFT沟道区域和第二 TFT沟道区域图形所在区域， 光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉完全曝光区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和 半导体薄膜，形成包括第一有源层、第二有源层、第一数据线和第二数据线的图形； 通过灰化工艺去除部分曝光区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜； 通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉部分曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜， 并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，使该区域的半导体薄膜暴露出来，形成包括第一源电 极、第一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第一 TFT沟道区域和第二 TFT沟道区域的 图形；剥离剩余的光刻胶。
9.根据权利要求7所述的液晶显示器制造方法，其特征在于，所述步骤12包括 采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体层薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一有源层和第二有源层的图形； 采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层源漏金属薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一数据线、第二数据线、第一源电极、第 一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第一 TFT沟道区域和第二 TFT沟道区域的图形。
10.根据权利要求6 9中任一权利要求所述的液晶显示器制造方法，其特征在于， 所述步骤1中制备彩膜基板包括步骤21、在基板上形成黑矩阵和反射层图形，所述反射层位于黑矩阵上； 步骤22、在完成前述步骤的基板上形成彩色树脂图形，所述彩色树脂一部分形成在 黑矩阵之间，另一部分形成在黑矩阵上。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法。液晶显示器包括对盒在一起的TFT-LCD阵列基板和彩膜基板，TFT-LCD阵列基板包括栅线、用于控制第一数据线向第一像素电极提供第一数据电压的第一薄膜晶体管和用于控制第二数据线向第二像素电极提供第二数据电压的第二薄膜晶体管，彩膜基板包括黑矩阵和彩色树脂，第一像素电极的位置与黑矩阵之间的彩色树脂的位置相对应，通过透射方式在彩膜基板一侧显示第一图像，第二像素电极与黑矩阵上的彩色树脂的位置相对应，通过反射方式在TFT-LCD阵列基板一侧显示第二图像。本发明采用双像素结构，分别采用半透过和半反射设计，可分别显示两个画面的内容，增大显示设备的显示内容。
文档编号H01L27/02GK102023435SQ200910093959
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者王峥 申请人:北京京东方光电科技有限公司