专利名称：双反射式液晶显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反射式液晶显示器件，具体来说，涉及一种能够在正反表面显示相同信息的双反射式液晶显示器件及其制造方法。
背景技术：
液晶显示器件(LCD)是最受关注的显示器件之一，作为一种图像显示器件，广泛地应用于电视、电脑显示器、移动电话等不同产品中。特别地，使用外部光源的反射式液晶显示器件由于其屏幕薄、耗电低，因而可以应用于移动电子设备。
在下文中，将参照图1描述按照现有技术的反射式液晶显示器件的结构。
反射式LCD器件包括其上设置有薄膜晶体管的薄膜晶体管(TFT)阵列基板以及其上设置有滤色片层的滤色片基板。在TFT阵列基板与滤色片基板之间填充有液晶层。TFT阵列基板包括透明基板101；设置在基板上的多条栅线(未示出)；与栅线相交叉的多条数据线104；设置在栅线与数据线104的交叉区域附近的薄膜晶体管150；由有机层或无机层构成、用于保护薄膜晶体管的钝化层103；以及设置在钝化层上的反射层105。滤色片基板包括基板110；设置在基板上的黑矩阵109；设置在基板上的滤色片层108；以及设置在滤色片层上的公共电极107。
此外，反射式液晶显示器件还可以包括用于保持薄膜晶体管阵列基板和滤色片基板之间的盒间隙的衬垫料(未示出)；用于排列液晶的定向层。在TFT阵列基板和滤色片基板之间形成具有介电常数和折射各向异性的液晶层106。TFT阵列基板和滤色片基板通过设置在显示区周边部分的密封剂(图中未画出)装配在一起，从而形成反射式LCD面板。
当外部光照射到反射式LCD器件上时，外部光透过上滤色片基板和液晶层106，然后由设置在TFT阵列基板上的反射层105反射出来。
然而，在反射式LCD器件中，由于图像仅仅显示于液晶显示器件的一个表面，从相反方向用户无法看到图像。为了克服反射式LCD器件的这个缺点，一种方法是将两块LCD面板粘结在一起。然而，由于反射式LCD器件具有两块LCD面板，因此结构复杂，造价也随之上升。
发明内容
因此，本发明提供了一种双反射式液晶显示器件，其可以基本避免由现有技术的限制与缺点所带来的一个或多个问题。
本发明的一个优点是提供了一种能够在透明基板的两个表面显示相同信息的双反射式LCD器件。
本发明的另一优点是提供了一种能够通过采用一液晶层降低制造成本的双反射式LCD器件。
本发明的另一优点是提供了一种能够在没有外部光源的情况下工作的双反射式LCD器件。
本发明的其他特性与优点将在下列描述中阐明，部分内容可以通过描述显而易见地得出，或者通过本发明的实践来获知。本发明的目标和其他优点将通过书面描述和声明所阐述的结构以及附图得以认知和获得。
根据本发明的目的，为了达到上述以及其他优点，作为具体和广义的描述，一种液晶显示器件包括具有第一偏振片和第一延迟层的第一基板；具有第二偏振片和第二延迟层的第二基板；以及位于第一基板和第二基板之间的像素，该像素包含薄膜晶体管、位于在第一基板上的第一反射层、位于第二基板上有第二反射层、以及位于第一和第二基板之间的液晶层。
LCD器件还包括辅助光源。
在本发明另一方面，一种液晶显示器件包括具有第一反射层的第一基板；具有第二反射层的第二基板；以及位于第一和第二基板之间的液晶层。其中，入射到第一基板上的光中被第一反射层所反射出的光将被遮挡，以及入射到第一基板上的光中被第二反射层所反射出的光将被用于显示第一信息，其中入射到第二基板上的光中被第二反射层所反射出的光将被遮挡，入射到第二基板上的光中被第一反射层所反射出的光将被用于显示第二信息，以及第二信息与第一信息基本相同。
按照本发明另一方面，一种具有显示面板的显示器件包括具有第一反射层的该显示面板的第一面；具有第二反射层的该显示面板的第二面，其中该显示面板的第一面利用从第二反射层反射出的光显示第一信息，以及第二面利用从第一反射层所反射出的光显示第二信息，其中第一信息与第二信息基本相同。
需要指出的是，上文的概括说明和下文的详细描述都是示例性和解释性，意欲对所要求的本发明作进一步解释。
本发明提供的附图用于帮助对本发明的进一步理解，构成了本说明书的一部分，阐明本发明的具体实施方式
，与文字描述内容一起用于解释本发明的原理。
在附图中图1所示为按照现有技术的反射式LCD器件结构的截面图；图2所示为按照本发明第一实施例的双反射式LCD器件的截面图；图3所示为图2中双反射式LCD器件的平面图；图4所示为沿图3中I-I’线提取的截面图，用于解释按照本发明的TFT的结构；图5所示为沿图3中II-II’线提取的截面图，用于解释按照本发明的存储电容的结构；图6A和6B所示为按照本发明的双反射式LCD器件工作原理的示意图；以及图7所示为按照本发明第二实施例的双反射式LCD器件的示意性截面图。
具体实施例方式
现在，详细说明本发明的各种优选实施方式，其实施例示出在附图中。
在下文中，参照图2和图3解释按照本发明第一实施例的双反射式LCD器件的结构。图2所示为按照本发明第一实施例的双反射式LCD器件的截面图，图3所示为图2中双反射式LCD器件的平面图。
参照图2和图3，按照本发明第一实施例的双反射式LCD器件包括彼此相对的TFT(薄膜晶体管)阵列基板和滤色片基板。液晶层217设置在TFT阵列基板和滤色片基板之间。
TFT阵列基板包括具有多个TFT208的第一透明基板203。在第一基板203外侧面设置有用于对入射光进行偏振的第一偏振片201和用于对通过偏振片201偏振后的光进行相位延迟的第一延迟膜202。第一延迟膜202位于第一透明基板203和第一偏振片201之间。作为开关器件的TFT 208在第一基板203上以矩阵结构排列，用于开关单位像素。在第一基板203上还设置有多条栅线301以及与栅线相交叉的多条数据线205。TFT 208设置在栅线与数据线的交叉点附近，以及单位像素区由栅线301和数据线205限定。
阵列基板还包括由有机材料或无机材料构成的、用于保护TFT的钝化层206；位于钝化层206上、用于反射入射光的第一反射层207。每个单位像素都具有第一反射层207，其通过钝化层206中的接触孔与TFT 208相连接。
如图3所示，在单位像素中的第一反射层207都有开口部分216a。由下部入射的光通过开口部分216a到达上滤色片层。按照，开口部分216a以预定的尺寸设置在第一反射层207的中心部分。通过开口部分216a所反射出的光使用户可以从本发明的双反射式LCD器件的一个方向观察到图像。在确定开口部分216a的大小时，需要考虑孔径比、亮度以及双反射式LCD器件的其他特性。第一反射层207可以是凸-凹形状以提高反射率。具有凸-凹形状的第一反射层能够汇聚用户方向的光线，然后沿所有方向均匀反射光，从而实现均匀图像质量。
仍参照图2和图3，滤色片基板包括第二透明基板212、第二反射层216、第二延迟膜211、滤色片层213、公共电极215以及第二偏振片210。第二偏振片210使从第二基板212外侧面入射的光偏振，而第二延迟膜211对偏振光的相位延迟。第二反射层216反射从TFT阵列基板-方向所入射的光，滤色片层213用于显示彩色图像，由透明导体材料构成的公共电极215用于向液晶层217施加电场。滤色片层213包括R、G、B三个子滤色片层，以及三个子滤色片构成一单位像素。
在滤色片基板上设置单位像素中的第二反射层216，与第一反射层207上的开口部分216a相对应。即，通过第一反射层207上的开口部分216a入射的光线被第二反射层216反射出来，然后照射向TFT阵列基板方向。因此，第二反射层216的尺寸等于或者大于开口部分216a的尺寸。
参照图3，TFT 208设置在栅线301与数据线205的交叉点附近。在像素区中设置与TFT208的漏极相连接的第一反射层207。开口部分216a位于第一反射层207的中央区域。由TFT阵列外侧入射的光线通过开口部分216a到达第二反射层216。第二反射层216设置在与第一反射层207的开口部分216a相对应的位置，以及第二反射层216的尺寸可以等于或大于开口部分216a的尺寸。
参照图4，解释按照本发明的TFT的结构。图4所示为沿图3中I-I’线提取的截面图，用于描述按照本发明的TFT的结构。
按照本发明的LCD器件的TFT包括设置在基板203上的栅极401；在设有栅极401的基板上设置栅绝缘层204；设置在栅绝缘层204上的半导体层402；设置在半导体层上除通道层以外区域的第二半导体层403，并且其中注入高浓度杂质离子；与第二半导体层403欧姆接触的源极404和漏极405；用于保护器件的钝化层206；以及与漏极405相连接的第一反射层207。源极与数据线205相连接，以及TFT通过栅信号和数据信号驱动像素。
参照图5解释存储电容310的结构。图5所示为沿图3中II-II’线提取的截面图，用于描述本发明中存储电容的结构。图5描述了在栅线上形成电容结构的栅上存储(SOG)型电容。
栅线501设置在基板203上，以及栅绝缘层204设置在栅线上。此外，存储电极502设置在栅绝缘层204上并且位于栅线501上方。存储电极502与设置在钝化层206上的第一反射层207相连接，从而形成存储电容。
在下文中，将详细解释本发明为双反射式LCD器件的工作原理。图6A和图6B是本发明中双反射式液晶显示器件的工作原理示意图。
首先，参考图6A和图6B解释阵列基板上入射光线的工作原理。入射到阵列基板上的部分光被第一反射层207反射，从而被第一偏振片201遮蔽。入射到阵列基板上的另一部分光被第二反射层216反射，从而通过TFT阵列基板。
参照图6A，在入射到阵列基板的入射光线中，只有平行于第一偏振片201的偏振轴的线偏振光才能通过第一偏振片201。线偏振光被第一延迟膜202相位延迟，转变成右旋圆偏振光。因此，第一延迟膜202可以是用于将光波相位延迟90°的四分之一波片。右旋圆偏振光被第一反射层207反射，从而转变成左旋圆偏振光。左旋圆偏振光通过第一延迟膜202，从而转变成与第一偏振片201的偏振轴相重直的线偏振光。因此，该线偏振光被第一偏振片201遮挡。
参照图6B，如上所述，在入射到TFT阵列基板的入射光线中，通过第一反射层的开口部分的部分光线成为右旋圆偏振光。右旋圆偏振光通过液晶层217，从而转变成为通过第一偏振片201的线偏振光相垂直的线偏振光。然后，线偏振光被第二反射层216反射，再次通过液晶层217，从而转变成右旋圆偏振光。右旋圆偏振光通过第一延迟膜202，从而转变与第一偏振片201的偏振轴相平行的线偏振光。因此，该线偏振光能够通过偏振片201。即，该右旋圆偏振光显示为白色。
在上述说明中，假设通过液晶层的偏振光的方向垂直于液晶层中液晶分子的长轴方向。从而，通过在两基板间施加不同的电压以控制液晶分子的长轴方向，可以显示不同灰度。
下面解释入射到滤色片基板上的光线。根据参照图6A和图6B所讲述的工作原理，入射到滤色片基板上的光线被反射或者被遮挡。
即，在从外界入射到滤色片基板上的光线中，由第二反射层216反射出的光线依次通过第二偏振片210、第二延迟膜211、第二反射层216、第二延迟膜211、第二偏振片210，从而被遮挡(图2中的点划线231所示)。第二延迟膜211可以是四分之一波片。
在从外界入射到滤色片基板上的光线中，由第一反射层207反射出的光线依次通过第二偏振片210，第二延迟膜211，液晶层217，第一反射层207，液晶层217，第二延迟膜211，第二偏振片210(图2中的实线230所示)。因此，由第一反射层207反射出的光线可以通过滤色片基板或者被滤色片基板遮挡，取决于光线通过液晶层时的方向。即，与TFT阵列基板的入射光线同理，当偏振光以垂直于液晶分子长轴的方向通过液晶层时，偏振光显示为白色(实线230所示)。
因此，用户可以从双反射式LCD器件的两面观察到同样的信息。然而，按照第一实施例中的双反射式LCD器件，用户只能在有外部光的情况下从两面观看信息。为了解决该问题，按照本发明第二实施例中的双反射式LCD器件包括辅助光源，从而使其能够在没有外部光源的情况下正常使用。
按照本发明第二实施例的双反射式LCD器件在第一和第二偏振片的外侧分别提供了第一辅助光源和第二辅助光源。第二实施例的TFT阵列基板与第一实施例具有相同的结构。参照图7，描述按照本发明第二实施例的双反射式LCD器件的结构。
参照图7，按照本发明第二实施例的LCD器件包括具有第一反射层602的TFT阵列基板601；具有第二反射层604的滤色片基板603；设置在TFT阵列基板侧面的第一辅助光源606；用于将第一辅助光源606发出的光反射向液晶层605的第一导光层608；设置在滤色片基板侧面的第二辅助光源607；用于将第二辅助光源607发出的光反射向液晶层605的第二导光层609。TFT阵列基板和滤色片基板的结构与本发明第一实施例相同。第一辅助光源606和第二辅助光源607可以产生接近自然光的白光。
第一和第二辅助光源可以设置在TFT阵列基板和滤色片基板的侧面。每个辅助光源都连接到为光源供电的逆变器(未示出)，还设置有用于选择性地开关光源的开关(未示出)。第一导光层608设置在TFT阵列基板的外表面，用于将第一辅助光源606发出的光导入液晶层605，而第二导光层609设置在滤色片基板的外表面，用于将第二辅助光源607发出的光导入液晶层605。
第一导光层608和第二导光层609可以在其一个表面上设有台阶以提高对光源所发出光线的反射率。第一导光层608和第二导光层609的另一表面为平面。
按据本发明，当有外部光的时候，LCD器件可以切断辅助光源；以及当没有外部光或外部光不足的时候，可以开启辅助光源。因此，无论外部光条件如何，该LCD器件都能有效地工作。
如上所述，使用本发明的双反射式LCD器件，用户可以在液晶面板的两侧观看到同样的图像或信息。同时，由于设有辅助光源，无论外部光照条件如何，该LCD器件都能有效地工作。另外，因为双反射式LCD器件只有一个液晶面板，因此可以降低制造成本。
显而易见，对于本领域的专业人员来说，可以在不脱离本发明精神和范围的情况下，上述讨论的显示器件及其驱动方法可以有各种改进和变形。因此，本发明意欲覆盖落入所附权利要求及其等效物范围内的本发明的改进和变形。
权利要求
1.一种液晶显示器件，包括具有第一偏振片和第一延迟层的第一基板；具有第二偏振片和第二延迟层的第二基板；以及位于所述第一和第二基板之间的像素，所述像素包括薄膜晶体管、位于所述第一基板上的第一反射层、位于所述第二基板上的第二反射层、位于所述第一基板和第二基板间的液晶层。
2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二延迟层将光线的相位延迟90°。
3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一反射层具有开口部分。
4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述第二反射层与所述第一反射层的开口部分相对应，以及所述第二反射层的尺寸等于或者大于所述开口部分的尺寸。
5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一偏振片和第一延迟层设置在所述第一基板的外表面，以及所述第二偏振片和第二延迟层设置在所述第二基板的外表面。
6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第二反射层设置在所述第二基板的内表面。
7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第二基板还包括公共电极。
8.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一基板上的入射光被所述第一反射层反射之后被所述第一偏振片遮挡。
9.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件还包括辅助光源。
10.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件还包含设置在所述第一基板侧面的第一辅助光源，以及设置在所述第二基板侧面的第二辅助光源。
11.根据权利要求10所述的器件，其特征在于，所述器件还包括设置在所述第一基板外侧的第一导光层，以及设置在所述第二基板外侧的第二导光层。
12.根据权利要求11所述的器件，其特征在于，所述第一和第二导光层在其一个表面上设有台阶。
13.一种液晶显示器件，包括具有第一反射层的第一基板；具有第二反射层的第二基板；以及位于第一和第二基板之间的液晶层，其中，入射所述第一基板的光被所述第一反射层反射出之后被遮挡，以及入射所述第一基板的入射光被第二反射层反射出之后用于显示第一信息，其中，入射所述第二基板的光被所述第二反射层反射出之后被遮挡，以及入射所述第二基板的光经过所述第一反射层反射出之后用于显示第二信息，以及其中，所述第二信息和所述第一信息基本相同。
14.根据权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一和第二基板还分别包括第一和第二延迟膜。
15.根据权利要求14所述的器件，其特征在于，所述延迟膜包括四分之一波片。
16.根据权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一反射层具有开口部分。
17.根据权利要求16所述的器件，其特征在于，所述第二反射层与所述开口部分相对应。
18.一种具有显示面板的显示器件，包括具有第一反射层的所述显示面板的第一面；以及具有第二反射层的显示面板的第二面，其中所述显示面板的第一面利用从所述第二反射层反射出的光显示第一信息，以及所述显示面板的第二面利用所述第一反射层反射出的光显示第二信息，所述第一信息和第二信息基本上相同。
19.根据权利要求18所述的器件，其特征在于，所述显示面板的第一面和第二面还分别包括第一和第二延迟膜。
20.根据权利要求18所述的器件，其特征在于，所述第一反射层具有开口部分，所述开口部分的尺寸和形状与所述第二反射层基本上相同。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示器件，包括具有第一偏振片和第一延迟层的第一基板；具有第二偏振片和第二延迟层的第二基板；位于第一和第二基板之间的像素，该像素包括TFT、位于第一基板上的第一反射层、位于第二基板上的第二反射层、位于第一基板和第二基板之间的液晶层。
文档编号G02F1/133GK1629700SQ20041010144
公开日2005年6月22日 申请日期2004年12月20日 优先权日2003年12月20日
发明者崔秀石 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社