专利名称：带有光线隔离结构的液晶显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，如硅基液晶(LCOS)器件，更具体地讲，涉及这类器件中的光线屏蔽。
图1示出了典型的现有技术的反射式液晶显示器件100的一部分。反射式液晶显示器件100一般可被分成像素区域100a(作用区)和周围区域100b。像素区域100a包括像素元件阵列，而周围区域100b包括向各像素元件提供驱动信号的驱动电路105。
液晶显示器件100的相关部分包括硅基底110、绝缘层112、液晶层114、透明电极116如氧化铟锡(ITO)、和玻璃层118。在液晶层114下面的绝缘层112上设有反光镜(像素)金属层120。反光镜金属层120包括在像素区域100a中的许多独立的反射式像素电极120a，光线透射区域122位于像素电极120a之间。
在反光镜金属层120和基底110之间的绝缘层112中还设有至少三个金属层124、128和130。在像素区域100a中，金属层128和130构成相互正交的行线和列线，它们可以连接到下面基底110中的用于像素元件的金属氧化物半导体晶体管栅极和源极(在图1中未示出)。在周围区域100b中，金属层128和130构成作为驱动电路105各种信号通路的信号路由行。此外，还设有用来将第一、第二、第三和第四金属层120、124、128、130的各部分相互连接起来的金属插头或通孔132。
另外，设置的金属层124可防止通过像素电极120a之间的透射区域122而进入器件的光线到达基底110，以免引起漏电流或影响器件正常工作。注意到，虽然金属层128或130的一部分偶然可以阻挡一小部分光线进入器件，但是图1中的结构需要在周围区域100b中设置专门用来提供所要求的光线阻挡程度的单独金属层124。这是由于封闭在两个金属层120和124之间的光线会因为层间多次反射而长距离传播。
虽然现有技术的解决方法能够令人满意地阻挡光线到达周围区域100b中的基底110上，但是要求周围区域100b中必须有额外的专用金属层124。然而，如果周围区域100b中的金属层124还可以用作驱动线路信号的通路，而不是只用于阻挡光线的话，就可以减少驱动电路105所需的面积。
因此，希望在这个区域不必用单独的专用金属层就可以实现现有技术器件的周围区域中专用金属层所具有的光线阻挡功能。本发明的其它目的和优点将在下面介绍。
因此，提供了一种带有像素区域和与该像素区域相邻的周围区域的液晶显示器件，包括基底；在基底上面的第一金属层，其包括像素区域的像素电极阵列和周围区域的周围部分；在像素电极阵列下面的第二金属层；和沿像素区域边缘的侧壁，布置在第二和第一金属层之间并向上延伸至第一金属层的周围部分。
图1示出了现有技术液晶显示(LCD)器件一部分的简化横断面视图，在周围区域中设有单独的专用光线阻挡层；和图2示出了根据本发明一个或多个特征的带有光线阻挡结构的液晶显示器件实施例的一部分的简化横断面视图。
液晶显示器件100的相关部分包括硅基底210，上面依次设有绝缘层212、液晶层214、透明电极216如氧化铟锡(ITO)、和玻璃层218。在液晶层214下面的绝缘层212上设有第一金属层(像素金属层)220。第一金属层220包括设在像素区域200a中的许多独立的反射式像素电极220a，和设在液晶显示器件200周围区域200b中的周围部分220b。光线透射区域222位于像素电极220a之间。第一金属层220的周围部分220b在周围区域200b中最好基本是连续的。
另外，在第一金属层220和基底210之间还设有第二金属层224。第二金属层224包括像素区域200a中的光线屏蔽部分224a，和周围区域200b中的信号路由行224b。而且还设有基本上在第二金属层224的光线屏蔽部分224a与第一金属层220的周围部分220b之间延伸的光线阻挡隔板或侧壁226。侧壁226最好设在光线屏蔽部分224a的边缘上或靠近该边缘，位于像素区域200a和周围区域200b之间的边界上。侧壁226最好在整个像素区域200a周围连续形成。而且，侧壁226最好垂直延伸，将第二金属层224的光线屏蔽部分224a与第一金属层220的周围部分220b连接起来。另外，在第二金属层224和基底210之间设有第三和第四金属层228和230。此外，还设有用来将第一、第二、第三和第四金属层220、224、228、230的各部分相互连接起来的金属插头或通孔232。
现在将介绍实施例中各相关部件的作用。
在像素区域200a中，第三和第四金属层228和230构成相互正交的行线和列线，可以连接到下面基底210中的用于各像素元件的金属氧化物半导体晶体管的栅极和源极(在图2中未示出)上。在周围区域200b中，第三和第四金属层228和230用作驱动电路205各种信号的通路。
第一金属层220最好是反光镜(像素)金属层，从而使周围部分220b基本上能够阻挡直接照射到周围区域200b上的光线，使其不会到达周围区域200b中的基底210上。类似地，第二金属层224的光线屏蔽部分224a与像素电极220a和第三金属层228共同作用可基本上阻挡直接照射到像素区域200a上的光线，使其不能到达像素区域200a中的基底210上。
同时，侧壁226与第二金属层224的光线屏蔽部分224a以及第一金属层220的周围部分220b共同作用构成光线屏蔽结构，能够基本上阻挡光线(如可能通过光线透射区域222进入像素区域200a的光线)直射或是反射到器件200周围区域200b中的基底210上。所以，第二金属层224在周围区域200b中的部分不必专门用来阻挡光线，而是可以与第三和第四金属层228和230一起构成用作驱动电路信号通路的信号路由行224b。因此，可以减小驱动电路所需的面积，从而减小器件的总尺寸。那样的话，在一块晶片上可以形成更多的图案，从而产量可以提高。
在一个实施例中，侧壁226的高度大约为1微米，从而可以在第一金属层220和第二金属层224之间垂直延伸并进行连接。在这种情况下，侧壁226的厚度大约可以为0.6微米。
在本发明的一个优选实施例中，通过在绝缘层212中形成垂直延伸的孔，并在沉积第一金属层220之前在孔里沉积光线阻挡材料从而形成侧壁226。而且，侧壁226最好是用钨制成。在这种情况下，光线阻挡侧壁226与绝缘层212中的通孔232是用相同材料制成，因此不需要有额外的处理步骤。
不过，也可以使用其它的光线阻挡材料和制造方法。在另一种可供选择的实施例中，用不透明的绝缘材料(如氮化钛)附加层来形成光线阻挡侧壁226。在这种情况下，第二金属层224的光线屏蔽部分224a上的电位或电信号可能会不同于第一金属层220的周围部分220b上的电位或电信号。于是，举例来说，在可方便地将第二金属层224的光线屏蔽部分224a接地的同时，可以使第一金属层220的周围部分220b与接地绝缘以防止出现不希望的电短路。
虽然本发明是参考优选实施例来具体说明和介绍的，但是所属技术领域的技术人员应当认识到，在不违背所附权利要求限定的本发明范围的情况下，可以对各种细节进行修改和变化。
权利要求
1.一种液晶显示(LCD)器件(200)，带有像素区域(200a)和邻近所述像素区域(200a)的周围区域(200b)，包括硅基底(210)；在所述基底(210)上面的第一金属层(220)，包括在所述像素区域(200a)中的像素电极(220a)阵列，和在所述周围区域(200b)中的周围部分(220b)；在所述第一金属层(220)和所述基底(210)之间的第二金属层(224)，包括在所述像素区域(200a)中的光线屏蔽部分(224a)，和在所述周围区域(200b)中的许多信号路由行；在所述第二金属层(224)的所述光线屏蔽部分(224a)的侧壁(226)，其基本上延伸至所述第一金属层(220)的所述周围部分(220b)。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述侧壁(226)在所述像素区域(200a)的周围连续形成。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述侧壁(226)是用不透明材料制成。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器件(200)，还包括在所述第二金属层(224)和所述基底(210)之间的第三(228)和第四(230)金属层，所述第三(228)和第四(230)金属层各自包括许多在所述周围区域(200b)中的额外的信号路由行。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述第二金属层(224)的所述光线屏蔽部分(224a)的电位不同于所述第一金属层(220)的所述周围部分(220b)的电位。
6. 一种液晶显示(LCD)器件(200)，带有像素区域(200a)和邻近所述像素区域(200a)的周围区域(200b)，包括硅基底(210)；在所述基底(210)上面的第一金属层(220)，包括在所述像素区域(200a)中的像素电极(220a)阵列，和在所述周围区域(200b)中的周围部分(220b)；在所述像素电极(220a)阵列下面的第二金属层(224)；和沿所述像素区域(200a)边缘的侧壁(226)，其基本上在所述第二金属层(224)和所述第一金属层(220)的所述周围部分(220b)之间延伸。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述侧壁(226)在所述像素区域(200a)的周围连续形成。
8.根据权利要求6所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述侧壁(226)是用不透明材料制成。
9.根据权利要求6所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述第二金属层(224)包含在所述像素区域(200a)中的光线屏蔽部分(224a)；和在所述周围区域(200b)中的许多信号路由行(224b)。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器件(200)，还包括在所述第二金属层(224)和所述基底(210)之间的第三(228)和第四(230)金属层，所述第三(228)和第四(230)金属层各自包括许多在所述周围区域(200b)中的额外的信号路由行。
11.根据权利要求6所述的液晶显示器件(200)，还包括在所述第二金属层(224)和所述基底(210)之间的第三(228)和第四(230)金属层，在所述周围区域(200b)中的所述第三(228)和第四(230)金属层各自包括许多额外的信号路由行(224b)。
12.一种液晶显示(LCD)器件(200)，带有像素区域(200a)和相邻的周围区域(200b)，所述器件(200)包括硅基底(210)；和光线屏蔽部分，其包括第一金属层(220)，包括在所述周围区域(200b)中的周围部分(220b)；在所述像素区域(200a)中的第二金属层(224)的一部分；侧壁(226)，基本上在所述第一金属层(220)和所述像素区域(200a)中所述第二金属层(224)的所述部分之间延伸。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述第一金属层(220)还包括在所述像素区域(200a)中的像素电极(220a)阵列。
14.根据权利要求12所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，相比所述第二金属层(224)，所述第一金属层(220)位于所述基底(210)上面更高处。
15.根据权利要求12所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述第二金属层(224)还包括在所述周围区域(200b)中的许多信号路由行(224b)。
16.根据权利要求15所述的液晶显示器件(200)，还包括在所述第二金属层(224)和所述基底(210)之间的第三(228)和第四(230)金属层，所述第三(228)和第四(230)金属层各自包括在所述周围区域(200b)中的额外的信号路由行(224b)。
17.一种液晶显示(LCD)器件(200)，带有像素区域(200a)和邻近所述像素区域(200a)的周围区域(200b)，包括基底(210)；在所述基底(210)上面的第一金属层(220)，包括在所述像素区域(200a)中的像素电极(220a)阵列，和在所述周围区域(200b)中的周围部分(220b)；在所述第一金属层(220)和所述基底(210)之间的第二金属层(224)，包括在所述像素区域(200a)中的光线屏蔽部分(224a)，和在所述周围区域(200b)中的许多信号路由行(224b)；在所述第二金属层(224)和所述基底(210)之间的第三(228)和第四(230)金属层，所述第三(228)和第四(230)金属层各自包括许多在所述周围区域(200b)中的额外的信号路由行。
18.根据权利要求17所述的液晶显示器件(200)，其特征在于，所述第三(228)和第四(230)金属层构成所述液晶显示器件(200)中相互正交的行线和列线。
19.一种液晶显示(LCD)器件(200)的制造方法，所述液晶显示(LCD)器件带有像素区域(200a)和与所述像素区域(200a)相邻的周围区域(200b)，所述方法包括在基底(210)上面形成第一金属层(224)；在所述第一金属层(224)上面形成像素金属层(220)，所述像素金属层(220)包含在所述像素区域(200a)中的像素电极(220a)阵列，和在所述周围区域(200b)中的周围部分(220b)；和沿所述像素区域(200a)的边缘形成的侧壁(226)，所述侧壁(226)基本上在所述第一金属层(224)和所述像素金属层(220)的所述周围部分(220b)之间延伸。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述侧壁(226)在所述像素区域(200a)的周围连续形成。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述侧壁(226)是用不透明材料制成。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，形成所述第一金属层(224)的步骤包括在所述像素区域(200a)中形成光线屏蔽部分(224a)；和在所述周围区域(200b)中形成许多信号路由行(224b)。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，连接所述像素电极(220a)和所述第一金属层(224)部分的许多通孔(232)是在形成所述侧壁(226)的同一工艺步骤形成。
全文摘要
一种反射式液晶显示(LCD)器件，包括基本上在器件周围区域中的第一金属层(220)(像素金属层)周围部分和器件像素区域中的第二金属层(224)光线屏蔽部分之间延伸的侧壁(226)。这种结构可以防止光线到达器件周围区域中的基底。因此，设在器件周围区域中的第二金属层部分可以用作信号通路。
文档编号G02F1/1362GK1461423SQ02801175
公开日2003年12月10日 申请日期2002年4月4日 优先权日2001年4月13日
发明者G·A·梅尔尼克, L·R·阿尔布, P·J·M·杨森, S·豪泽尔, H·J·斯彭勒, K·－H·克拉夫特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司