CN1174359C - 反射型液晶显示器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种反射型液晶显示器，及其制造方法。反射型液晶显示器包括反射电极，其表面具有不规则和凸起的多边形，在这些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不规则，并且相应于各沟谷的平坦区域被大大减小，实现了高的光效率，并使不整齐排列最小。
Description
技术领域
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。
背景技术
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。
发明内容
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：第一透明绝缘基底，具有在其上形成的透明电极；第二绝缘基底，包括在其内表面上形成的反射电极，所述反射电极的表面具有多个凸起部分和多个沟谷，在各凸起部分之间的各个沟谷的宽度相等，其中通过连接所述反射电极的边界线与在所述沟谷和所述凸起部分之间的多个边界线，确定多个闭合区域；包含多个液晶分子的液晶层，设在所述第一和第二绝缘基底之间，其中当电场加到所述反射电极时，所述液晶分子改变其取向；和用于在所述透明电极和所述反射电极之间产生所述电场的装置。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。
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：在其上形成有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，其中所述切换元件包括源极，漏极和栅极端；使用一掩模对该光敏有机绝缘膜曝光，所述掩模包括多个不规则成形的多边形图案的不透明区，设在所述不透明区之间的有恒定宽度的第一透明区域，和一对应于触接孔的第二透明区域，所述第二透明区域设在所述各不透明区域之一内；对曝光的所述光敏有机绝缘膜的各部分进行显影；以一选择的温度焙烧所述显影后的光敏有机绝缘膜；在所述光敏有机绝缘膜上沉积一反射金属膜；以及对所述沉积的反射膜形成图案。
附图说明
通过以下结合附图的描述，本发明的上述和其它特点和优点会更加清楚。
图1是传统反射型液晶显示器中的反射电极的平面图；
图2是普通的反射型液晶显示器的简化的局部平面图；
图3是根据本发明的一个实施例的反射电极的局部平面图；
图4是沿图3的线I-I所取的剖面图；
图5是根据本发明的另一个实施例的反射电极的局部平面图；
图6是沿图5的线II-II所取的剖面图；
图7A和7B是示出沿屏幕的垂直和水平方向测量的反射率变化的图；
图8A是表示用于形成图3的反射电极的光掩模的制作过程的示意图；
图8B是表示用于形成图5的反射电极的光掩模的制作过程的示意图；
图9A是沿任意方向图8A的光掩模的局部剖视图；
图9B是沿任意方向所取的图8B的光掩模的局部剖视图；
图10是根据本发明的另一个实施例的反射型液晶显示器的薄膜晶体管基底的局部平面图；
图11A到11C是示出图10的反射型薄膜晶体管基底的制造过程的剖视图；
图12A到12C是表示本发明的再一个实施例的薄膜晶体管的制造过程的示意图；
图13是图12B的过程中使用的掩模的简化剖面图；
图14是按照本发明的又一个实施例的反射型液晶显示器的制造过程中使用的掩模的简化平面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例作详细描述。但是本发明可以其它方式实施，不应将本发明局限于这些具体的实施例。
图2是普通的反射型液晶显示器的简化的剖面图。
参见图2，反射型液晶显示器包括第一绝缘基底112和第二透明的绝缘基底132。第一绝缘基底112包括反射入射光的像素电极118(以下称为反射电极)，其表面具有多个凸起部分。薄膜晶体管114设在反射电极118之下。第二透明绝缘电极132包括一移相膜146和一起偏器148，它们以在其外表面上指定的顺序形成。第二透明绝缘基底132还包括黑矩阵134，红、绿和蓝色滤光器136，以及形成在其内表面上的透明公用电极138。液晶层144以恒定间隔设在第一和第二绝缘基底112和132之间。还设置垫片142在第一和第二绝缘基底112和132之间，以使液晶显示器144保持恒定间隔。
还设置对齐(alignment)层120，140，用于将在第一绝缘基底112的内表面和包括公用电极138的第二绝缘基底132的内表面上的液晶分子对齐。
在上述构造中，本发明特别涉及反射电极118的结构和形状。
下面结合图2描述反射型液晶显示器的操作。
在电压未加给液晶的状态(即当薄膜晶体管关断时)，从上述滤色基底投射的光透过起偏片148改变为线偏振光，并透过移相膜146再次改变为逆时针(或顺时针)偏振。然后，透过液晶层，逆时针(或顺时针)偏振再改变为线偏振光，并到达反射电极118。反射的线偏振光透过液晶层144改变为逆时针(或顺时针)偏振，并透过移相膜146再次改变为线偏振光。由此，线偏振光透过偏振片。作为结果，液晶显示器变为白状态。
相反，如给液晶144加上电压，逆时针(或顺时针)偏振透过液晶层144不作改变，不产生双折射，并且由反射电极移相，逆时针(或顺时针)偏振被改变为顺时针(或逆时针)偏振。透过移相膜146，该逆时针(或顺时针)偏振被改变为线偏振光，其入射光已旋转90E。然后，线偏振光被起偏片所吸收。结果，液晶显示器变为暗状态。
实施例1：
图3是图2所示的反射电极118的局部平面图；
如图3所示，反射电极118包括多个凸起的多边形118a，118c，其每个彼此具有不同的形状和尺寸。例如，反射电极118包括至少两个凸起的多边形，且这两个多边形的每一个的总边数彼此不同。以下，各个多边形之间的间隔称为沟谷118b。最好是，每个沟谷118b具有恒定的线宽，该线宽是两个相邻的凸起多边形的顶点之间的距离的大约50％的范围内。或者是，两个相邻的凸起多边形118a和118c的各自顶点之间的平均距离为从5μm到30μm的范围。例如，当该平均距离为约10μm时，线宽为1μm到5μm的范围。
图4是沿图3的线I-I所取的剖面图，其清楚示出了第一实施例的特性。
参见图4，根据本发明的反射电极118由具有特殊高反射率的铝制成。为了增强光效率，反射电极118包括多个不规则设置的凸起多边形。这些多个凸起多边形形成在与反射电极118具有相同表面结构的有机绝缘层上。换言之，反射电极118具有与有机绝缘层116的表面结构相对应的表面结构。
最好是，在一个方向，在相邻各沟谷118b之间的距离W，W′和W″彼此不同。各凸起多边形的高度近似正比于相邻各沟谷118b之间的距离，但是各沟谷118b离第一绝缘基底112的表面的高度彼此接近为相同的。
以上是以任意方向示出上述特性，也是以一特定方向示出上述特性。换言之，尽管图4示出了沿图3的线I-I剖面的情况，在任意其它方向所作的剖面图都与图4的相似。
实施例2：
根据本发明的实施例2包括至少一个在图2所示的凸起部分的顶点形成的凹坑。
图5是根据实施例2的平面图，图6是沿图5的线II-II所取的剖面图。
与图3和4比较，实施例2的反射电极218还包括小的凹坑218d，218e，它们从凸起多边形218a，218c的顶点下沉一选择的深度。
当从其中心点看过去时，凹坑218d，218e的形状可以与凸起多边形不同。但是，凹坑的直径与凸起多边形218a，218c的直径相比，达到约30％。
图7A和7B是示出当反射电极具有不同的表面形状时随反射角变化的反射率变化的图，其中图7A示出沿屏幕的垂直方向的反射率变化；图7B示出沿屏幕的水平方向的反射率变化。这里，反射率从屏幕的前面测量，即当入射角为-30度时，为0度到50度。
如图7A所示，当凸起部分的形状是图1所示的半球形时，没有凹坑的多边形和有凹坑的多边形分别如图3和图5所示。图3和图5的多边形结构在0度到约23度的范围和约37度到约50度的范围内都比图1的半球结构有更高的垂直反射率。另外，如图7B所示，图3的多边形结构和图5的多边形结构在0度到约18度的范围和约38度到约50度的范围内都比图1的半球结构有更高的水平反射率。
这些测量结果还表明：当测量方向在前面时，有凹坑的多边形比没有凹坑的多边形有更高的反射率。还有，这些结果还表示有凹坑的多边形比没有凹坑的多边形在测量的范围中有更小的反射率变化。
同时，除了上述反射率之外，对比度也是确定显示器质量的重要因素。
下表1示出当自然光的入射角为-30度且在屏幕的前面即0度进行测量时的对比度的测量结果。
从表1可见，这种多边形结构比图1的半球形结构具有高得多的对比度。
表1
| 分类 | 反射率(％) | 对比度 |
| 半球形(传统) | 20 | 2∶1 |
| 没有凹坑的多边形 | 30 | 15∶1 |
实施例3
以下，实施例3描述用于形成实施例1和2中提供的反射电极的掩模的设计方法。
首先确定像素区，然后在此像素区内确定x-y坐标系。X轴确定为像素区的一个边，y轴确定为在x轴法向的另一边。之后，使用计算机中的随机函数产生器，在x-y坐标系中产生用于形成凸起多边形的多个点，即多个坐标点(x，y)。此时，两个相邻坐标点之间的平均距离由单位面积内产生多少个坐标点来确定。例如，当平均距离确定为10μm时，获得超过每mm214000个的坐标点。
如图8A所示，将两个相邻的点彼此连接形成多条连接线156。之后，在连接线156的法向画出分割线158，将各条连接线156分成长度彼此相同的两部分。通过划定分割线156，在单位像素区中就确定了多个多边形152。
最好是，这些确定的多边形152彼此具有不同的尺寸和形状。
接着，沿各多边形152的各自边的两边画出用于形成沟谷154的双线155，使它们的宽度为1-5μm，该宽度对应于在两个相邻多边形152的顶点之间的平均距离的50％内的范围。
在多边形152和沟谷154根据上述方法设计之后，形成一个掩模，与该设计匹配。也就是说，当所用的光敏有机绝缘层为正时，该掩模的形成方式是使不透明区位于与多边形图案152相对应的部分、透明区位于与沟谷图案154相应的部位。相反，当光敏有机绝缘层为负时，不透明区和透明区互换。
另外，为了设计具有用于多边形图案152中凹坑的第二多边形图案的掩膜，首先以与前面的描述相同的方式设计多边形图案152(以下称为第一多边形图案)和沟谷图案154，然后在第一多边形图案152内绘制第二多边形图案，使其直径在第一多边形图案直径的30％以内。这里，用于凹坑的第二多边形图案可以有与第一多边形图案152不相同的形状，但当第一多边形图案152的顶点是参考点时也可以有相同的形状。
根据上述方法获得的数据，如图8B所示制造带凹坑的光掩模250，其中图5和6的反射电极218的沟谷218b和凹坑218e对应的各部分被分配给光掩模250的透明区254和256，对应于图5和6的凸起多边形218a的部分被分配为光掩模250的不透明区252。
图9A和图9B示出上述方法制造的光掩模剖视图。
具体地，图9A是用于形成不带凹坑的多边形结构的反射电极的光掩模150，用来对具有正光敏特性的有机绝缘层进行曝光。
在图9A中，标号151为石英基底，标号152为对应于图3的多边形图案118a，118c的不透明区，标号154为对应于沟谷图案118b的透明区。
同时，当使用具有负光敏特性的有机绝缘层时，与上述实例不同，标号152为透明区，标号154为不透明区。
图9B是用于形成其中带凹坑的多边形结构的反射电极的光掩模250，用来对具有正光敏特性的有机绝缘层进行曝光。当然，与上述类似，当使用具有负光敏特性的有机绝缘层时，透明区和不透明区互换。
实施例4
图10是用薄膜晶体管作为切换元件的反射型液晶显示器的简化的局部视图，并示出单位像素区域及其相邻部分。
参见图10，沿行方向在绝缘基底112上设置一对栅极线103a和与其垂直交叉的栅极103。储能电极162设在绝缘电极112上。储能电极162与栅极线平行，并与设在其下的相应栅极线分隔开选择距离。
作为沟道层的非晶硅的半导体膜图案106设在栅极103上。选择性地，另一种半导体膜图案107设在栅极线103a与后述的数据线111的交叉点处。半导体膜图案107起防止数据线111开路或栅极线103a和数据线111彼此短路的作用。
在图10中未示出，为了栅极103和半导体图案106之间的绝缘，栅极绝缘膜设在二者之间。
数据线111设在栅极绝缘膜上，处于栅极线103a的法向。与数据线111垂直交叉的源极110a伸展到半导体膜图案106的一个侧边，漏极110b从栅极绝缘膜的一选择部分伸展到半导体膜图案106的另一侧边。
在图10中未示出，在源极110a和半导体膜图案106之间，以及在漏极110b和半导体膜图案106之间，设有欧姆连接层，其中高浓度掺杂了n型杂质。
由上述栅极103，半导体膜图案106，源极110a和漏极110b的组合确定了一个薄膜晶体管。
在包括薄膜晶体管和栅极绝缘膜的所得基底的整个表面上，设置一个具有凸起多边形图案的绝缘层(未示出)，最好是具有光敏特性的有机绝缘层。在该有机绝缘层上设有如图3到图6所示的凸起多边形图案的反射电极118。在图10中，标号118BL表示反射电极118的边界线。反射电极118通过在有机绝缘膜的选定的部分中形成的触接孔164连接到漏极118b。
尽管示出的是反射电极118偏离由一对栅极线103a和一对数据线111界定的区域所确定的单位像素区，并延伸到相邻单位像素区的边缘部分，但这是选择性的方案。换言之，反射电极118的边界线118BL可以作各种改变。例如，反射电极118可以只形成在单位像素区内，除了对应于薄膜晶体管的部分之外。
以下参照图11A到图11C描述制造图10提供的反射型液晶显示器的薄膜晶体管基底的方法。这里，图11C是沿图10的线IV-IV所取的剖面图。
参照图10和图11A，制备例如玻璃基底112的绝缘基底。在玻璃基底112上沉积金属层，然后形成图案以形成栅极103和栅极线103a。此时，储能电极162也与栅极103和栅极线103a一起形成。在包括栅极103、栅极线103a和储能电极162的所得基底112的整个表面上，形成栅极绝缘层104。作为栅极绝缘层104，使用氮化硅(SixNy，其中x和y均为整数)或二氧化硅(SiO2)，并且两者都以用等离子体的化学蒸发沉积方法来形成。
之后，非晶硅的半导体层106和非晶硅的欧姆触接层108依次形成在栅极绝缘层104上，其中非晶硅的欧姆触接层108高浓度掺杂有诸如磷等的n型杂质。同时，尽管图11A表示半导体层106和欧姆层108都伸展到栅极103的两边，但它们可以选择性地只形成在栅极103的上部。
其后，形成金属的栅极线111、源极110a和漏极110b，并且，源极110a和漏极110b分别与欧姆触接层108电连接。通过上述处理步骤，形成了薄膜晶体管。
接着，参见图11B，光敏有机绝缘层116以1-3μm的厚度涂敷在其上已形成薄膜晶体管的所得基底上。随后，为了在如此涂敷后的有机绝缘层的表面上形成凸起多边形，首先将涂敷后的有机绝缘层曝光。图9A和图9B所示的光掩模150和250可以选择性地用来进行第一曝光步骤。
之后，用另外一个光掩模对有机绝缘层再次曝光，以形成将反射电极118与漏极110b相连接的触接孔。接着，用一次显影步骤去除有机绝缘层116的第一和第二次曝光的部分。然后，在选择的温度范围给显影的有机绝缘层116加热，从而使在对曝光部分作显影后剩下的有机绝缘层图案产生流动，以具有钝的和凸起的形状。通过上述步骤，触接孔264和凸起多边形分别形成在有机绝缘层116的表面，如图11C所示。
参见图11C，将诸如铝等金属膜沉积在有机绝缘层116的整个表面上，然后用传统光刻方法形成图案，以形成具有凸起多边形的反射电极118。
尽管在图11C中未示出，但在包括反射电极118的有机绝缘层的整个表面上，形成有一层对齐层，用于以选择的角度和方向预先倾斜(pretilt)液晶分子。
因此，根据实施例4，由于凸起多边形图图案之间的沟谷宽度为常数，可以根据所设计的尺寸精确形成多边形图案的微透镜。
实施例5
实施例5的制造方法需要两次曝光步骤，第一次曝光是形成凸起多边形，第二次曝光步骤是形成触接孔164。因此，本实施例5提供一种改进的方法，能够通过一次曝光步骤形成凸起多边形和触接孔二者。
图12A示出了制造薄膜晶体管的方法。这里省去了对制造薄膜晶体管的描述，因为它与实施例4中的相同。
以下，参见图12B，用涂敷的方法在其上已形成薄膜晶体管的所得基底上形成透明有机绝缘层为1-3μm的厚度。为了在如此涂敷的有机绝缘层的表面上形成凸起多边形，用图13的光掩模150对涂敷的有机绝缘膜曝光，然后显影。图13所示的光掩模150包括石英制成的基底151和在石英基底151上形成的不透明图案152。不透明图案152对应于多边形图案。在各个不透明图案152之间形成透明区域154(以下称为“第一透明区”)，它用于在光敏有机绝缘膜116中形成的沟谷。标号156是形成在选择的不透明区内的第二透明区，用于形成触接孔。第一透明区154包括第二不透明区的多个格子154a，它将第一透明区154分割为多个缝154b。缝154b用于控制形成在光敏有机绝缘层中的沟谷的深度，并设计为具有比光源的分辨率小的宽度。
由于有缝154b，与透过第二透明区156的光相比，透过第一透明区154的光在其边界产生干涉和衍射。结果，透过第一透明区154的光将光敏有机绝缘层曝光到小于光敏有机绝缘层的厚度的深度，透过第二透明区156的光将光敏有机绝缘层曝光到等于光敏有机绝缘层的厚度的深度。
随后，进行显影处理，以去除光敏有机绝缘层的曝光的部分。透过显影处理，在相应于掩模150的第一透明区154的部分处形成其深度小于光敏有机绝缘层厚度的沟谷。触接孔164形成在相应于掩模150的第二透明区的部分处。
之后，已完成显影处理的光敏有机绝缘层以一选择的温度焙烧。该焙烧处理可以选择性地进行。通过焙烧处理，光敏有机绝缘层向下流淌，形成凸起的结构。
注意，触接孔与不透明多边形图案同时形成。
再参见图12C，在焙烧处理之后，诸如铝等的金属膜沉积在有机绝缘层的整个表面，然后用光刻方法形成图案，以形成具有沟谷和凸起多边形的反射电极。
尽管在图12C中未示出，但在包括反射电极118的有机绝缘层116的整个表面上，可以形成对齐层，用于以选择的角度和方向预先倾斜液晶分子。
选择性地，与图12C不同，可以不是在薄膜晶体管上形成反射电极。
在上述实施例4和5中，尽管光敏有机绝缘层具有透明性质，也可以使用带颜色的光敏有机绝缘层，最好为黑色。因此，使用有色光敏有机绝缘层就可以不使用加到滤色片(color filter)基底的黑色矩阵。
同时，尽管在图12A-12C中未示出，上述制造方法也可以用于在图5和6所示的凸起多边形处具有凹坑的反射电极的形成处理。在此情况，其它条件与上述方法相同，只是用于曝光光敏有机绝缘层的光掩模的结构不同。
换言之，如图14所示，掩模250具有对应于光敏有机绝缘层的凹陷部分的第三透明区258。这里，第一透明区254对应于图12C的光敏有机绝缘层116的沟谷，第二透明区256对应于光敏有机绝缘层116的触接孔164。与图13类似，第一透明区254包括在格子254a确定的缝254b。
当然，在这种情况中，由于第一透明区254和第二透明区256之间，第二透明区256和第三透明区258之间的的直径差，在透过第一透明区254和第三透明区258的光中产生的在其边界的衍射和干涉比在透过第二透明区256的光的要大。结果，透过第一透明区254和第三透明区258的光对光敏有机绝缘层的曝光深度要小于光敏有机绝缘层的厚度，而透过第二透明区256的光对光敏有机绝缘层的曝光深度等于光敏有机绝缘层的厚度。
之后，进行显影处理，以去除光敏有机绝缘层的曝光的部分。在显影处理中，在相应于掩模250的第一透明区254的光敏有机绝缘层116的部分处形成其深度小于光敏有机绝缘层116厚度的沟谷，在相应于掩模250的第二透明区256的光敏有机绝缘层116的部分处形成触接孔164，触接孔露出漏极110b的上表面，在光敏有机绝缘层116的各部分形成凹坑(未示出)。
随后，已显影的光敏有机绝缘层以一选择的温度焙烧。该焙烧处理可以选择性地进行。通过焙烧处理，光敏有机绝缘层向下流淌，形成凸起的结构。
接着，在焙烧处理之后，诸如铝等的金属膜沉积在有机绝缘层的整个表面，然后用光刻方法形成图案，以形成具有沟谷和凸起多边形的反射电极。
尽管在图中未示出，但在包括反射电极118的有机绝缘层116的整个表面上，可以形成对齐层，用于以选择的角度和方向预先倾斜液晶分子。
在上述实施例中，尽管光敏有机绝缘层具有透明性质，也可以使用带颜色的光敏有机绝缘层，最好为黑色。因此，使用有色光敏有机绝缘层就可以不使用加到滤色片基底的黑色矩阵。
同时，通过减小第一掩模150和第二掩模250的第一透明区154和254的宽度，可以代替使用图13和14，可以获得同样的效果。
如前所述，由于本发明的反射型液晶显示器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，防止了液晶分子在所有显示区域中排列不整齐。结果大大改进了对比度和反射率。
另外，由于凸起多边形图案之间的沟谷宽度为常数，可以根据所设计的尺寸精确形成多边形图案的微透镜。
还有，由于触接孔和具有凹陷和凸起部分的有机绝缘层形成是用一次曝光处理形成的，反射型LCD的制造过程可以简化。
本发明还可以通过给光敏有机绝缘层加上颜色代替透明光敏有机绝缘层而不使用黑色矩阵。
此外，由于沿凸起多边形每一边形成的沟谷宽度为常数，可以根据其设计的尺寸精确形成微透镜。
虽然以上描述了本发明的优选实施例，但应理解本发明并不局限于此，对于本领域普通技术人员来说可进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围，这些都应涵盖在所附的权利要求界定的范围内。
Claims (18)
1.一种反射型液晶显示器，包括：
第一透明绝缘基底，具有在其上形成的透明电极；
第二绝缘基底，包括在其内表面上形成的反射电极，所述反射电极的表面具有多个凸起部分和多个沟谷，在各凸起部分之间的各个沟谷的宽度相等，其中通过连接所述反射电极的边界线与在所述沟谷和所述凸起部分之间的多个边界线，确定多个闭合区域；
包含多个液晶分子的液晶层，设在所述第一和第二绝缘基底之间，其中当电场加到所述反射电极时，所述液晶分子改变其取向；和
用于在所述透明电极和所述反射电极之间产生所述电场的装置。
2.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述闭合区域是多边形。
3.如权利要求2所述的反射型液晶显示器，其中所述多边形为至少两个，并且每两个所述多边形的总的边数彼此不同。
4.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述反射电极还包括从所述凸起部分表面的顶点下陷一选择深度的凹坑。
5.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述相邻凸起部分的顶点之间的平均距离为从5μm到30μm的范围。
6.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述沟谷的宽度不超过两个相邻凸起部分之间的平均距离的50％。
7.如权利要求1所述的反射型液晶显示器，其中所述沟谷彼此具有相同的高度，并且从所述第二绝缘基底的表面起测量，所述各凸起部分具有彼此不同的高度。
8.一种制造反射型液晶显示器的方法，包括以下步骤：
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，其中所述切换元件包括源极，漏极和栅极端；
使用第一掩模将该光敏有机绝缘膜第一次曝光到小于所述光敏有机绝缘膜的厚度；
使用第二掩模对所述第一次曝光后的光敏有机绝缘膜第二次曝光，其中在所述切换元件的所述漏极端上的一选择的部分处形成一透明区域；
对所述第一次和第二次曝光的所述光敏有机绝缘膜的部分显影；
以一选择的温度焙烧所述显影后的光敏有机绝缘膜；
在所述光敏有机绝缘层上沉积一反射金属膜；以及
对所述沉积的反射膜形成图案。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述光敏有机绝缘膜厚度为1-3μm的范围。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一掩模还包括在不透明区域的选择的部分内形成的另一透明区域。
11.一种制造反射型液晶显示器的方法，包括以下步骤：
在其上形成有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，其中所述切换元件包括源极，漏极和栅极端；
使用一掩模对该光敏有机绝缘膜曝光，所述掩模包括多个不规则成形的多边形图案的不透明区，设在所述不透明区之间的有恒定宽度的第一透明区域，和一对应于触接孔的第二透明区域，所述第二透明区域设在所述各不透明区域之一内；
对曝光的所述光敏有机绝缘膜的各部分进行显影；
以一选择的温度焙烧所述显影后的光敏有机绝缘膜；
在所述光敏有机绝缘膜上沉积一反射金属膜；以及
对所述沉积的反射膜形成图案。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述掩模的所述第一透明区域包括多个格子，用于将所述第一透明区域分割成多个缝。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第二透明区域的面积比所述第一透明区域的每个缝要大。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述不透明区域包括具有不同边数的至少两种多边形。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述掩模还包括一在所述不透明区域内形成的第三透明区域。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第三透明区域的面积比所述第二透明区域要小。
17.如权利要求11所述的方法，其中所述光敏有机绝缘层具有黑色。
18.如权利要求11所述的方法，其中在沉积所述反射金属膜之前，以一选择的温度焙烧所述显影后的光敏有机绝缘膜。
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