透射反射式液晶显示器及其制造方法.pdf

一种透射反射式液晶显示器，包括彼此垂直并且限定多个单位象素的栅极线和数据线。每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分。透射部分集中在每一个单位象素内，位于与其中设置有栅极线与数据线交叉部分附近的薄膜晶体管的拐角相对的子象素区的拐角处。覆盖薄膜晶体管和栅极线与数据线的钝化层具有与单位象素中透射部分对应的开口。一反射器形成于每一个子象素区内钝化层之上并且在对应于反射部分的位置上。每一个子象素区内的象素电极通过钝化层中的接触孔接触薄膜晶体管。

1.  一种透射反射式液晶显示器，包括：
彼此交叉且限定多个单位象素的栅极线和数据线，每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，该透射部分集中在每一个单位象素内；
在每一个子象素区内的薄膜晶体管，位于与该子象素区相邻的栅极线与数据线之一的交叉部分附近；
覆盖薄膜晶体管和栅极线与数据线的钝化层，该钝化层具有与单位象素中透射部分对应的开口；
形成于每一个子象素区中钝化层之上的反射器，该反射器在对应于反射部分的位置上；
每一个子象素区中的象素电极，该象素电极通过钝化层中的接触孔接触薄膜晶体管。

2.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，单位象素包括设置在单位象素不同拐角处的四个薄膜晶体管。

3.  根据权利要求2的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区中的透射部分与该子象素区内的薄膜晶体管正相对。

4.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，薄膜晶体管包括：从栅极线延伸出来的栅极、非晶硅有源层、从数据线延伸出来的源极和跨过栅极而与源极间隔开的漏极。

5.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括存储线，这些存储线与栅极线平行并且设在各个子象素区之间。

6.  根据权利要求5的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个单位象素的存储线为十字图案形状。

7.  根据权利要求6的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区中的象素电极与存储线交叠且形成一存储电容。

8.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个薄膜晶体管包括：多晶硅层、在多晶硅层之上从栅极线延伸出来的栅极、从数据线延伸出来的源极和跨过栅极而与源极间隔开的漏极。

9.  根据权利要求8的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括与栅极线平行的存储线，其中这些存储线设置在每一个单位象素中的各子象素区之间。

10.  根据权利要求9的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一条存储线在单位象素中为十字图案形状。

11.  根据权利要求10的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括在每一个子象素区内存储线之下的多晶硅图案。

12.  根据权利要求11的透射反射式液晶显示器，其特征在于，使多晶硅图案的形状象字母L，该多晶硅图案与存储线一起形成存储电容。

13.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括一滤色片基板，该滤色片基板包括：
一基板上的黑色矩阵，该黑色矩阵对应于各薄膜晶体管和各栅极线和数据线；
该基板上用于覆盖该黑色矩阵的滤色片层，该滤色片层具有与各子象素区对应的红色、绿色和蓝色；和
滤色片层上的公共电极。

14.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，两条栅极线并排设置而构成双栅极线。

15.  根据权利要求1的透射反射式液晶显示器，其特征在于，两条数据线并排设置而构成双数据线。

16.  一种在透射反射式液晶显示器中形成一阵列基板的方法，该方法包括：
在一基板上形成多条栅极线、多条存储线和多个栅极；
在该基板上形成一栅极绝缘层，用以覆盖栅极线、存储线和栅极；
在栅极绝缘层上，在每一个栅极之上连续形成一有源层和一欧姆接触层；
在栅极绝缘层之上形成多条数据线、多个源极和多个漏极，源极和漏极中的每一个都接触欧姆接触层，数据线与栅极线垂直交叉以限定单位象素，每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，子象素区的透射部分集中在每一个单位象素的中央；
在栅极绝缘层上形成第一钝化层以覆盖数据线、源极和漏极，在每一个单位象素中，第一钝化层包括暴露一部分漏极的接触孔和在透射部分中暴露栅极绝缘层的第一开口；
在反射部分内形成反射器，每一个反射器对应于每一个子象素区；
在第一钝化层上形成第二钝化层以覆盖反射器，第二钝化层具有在透射部分中暴露栅极绝缘层的第二开口；
在子象素区中的第二钝化层上形成象素电极。

17.  根据权利要求16的方法，其特征在于，两条栅极线并排设置而形成双栅极线。

18.  根据权利要求17的方法，其特征在于，存储线与栅极线平行，并且每一条存储线设置在相邻双栅极线之间。

19.  根据权利要求16的方法，其特征在于，两条数据线并排设置而形成双数据线。

20.  根据权利要求16的方法，其特征在于，第一钝化层是从氮化硅和氧化硅组成的组中选择的一种无机材料。

21.  根据权利要求16的方法，其特征在于，第二钝化层具有暴露每一个单位盒中漏极那部分的接触孔。

22.  根据权利要求17的方法，其特征在于，象素电极与栅极线、数据线和存储线的各部分交叠。

23.  根据权利要求22的方法，其特征在于，被象素电极所交叠的存储线的一部分形成与每一个子象素区对应的存储电容。

24.  根据权利要求16的方法，其特征在于，单位象素包括设置在该单位象素不同拐角处的四个薄膜晶体管。

25.  根据权利要求24的方法，其特征在于，透射部分设置在与每一个子象素区内薄膜晶体管相对的区域中。

26.  根据权利要求16的方法，其特征在于，每一条存储线设置在各子象素区之间。

27.  根据权利要求16的方法，其特征在于，每一条存储线为十字图案形状。

28.  根据权利要求27的方法，其特征在于，象素电极与存储线交叠并且在每一个子象素区中形成一L形存储电容。

29.  一种在一透射反射式液晶显示器中形成一阵列基板的方法，该方法包括：
在一基板中限定多个单位象素，每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，子象素区的透射部分集中在每一个单位象素的中央；
在整个基板上形成一缓冲层；
形成多个多晶硅层和多个多晶硅图案，多晶硅层设置在单位象素的拐角附近，多晶硅图案设置在各个子象素区之间；
在缓冲层上形成一栅极绝缘层以覆盖多晶硅层和多晶硅图案；
在栅极绝缘层上形成多条栅极线、多条存储线和多个栅极；
在栅极绝缘层上形成第一钝化层以覆盖栅极线、存储线和栅极，第一钝化层和栅极绝缘层具有暴露多晶硅层的各部分的接触孔；
在第一钝化层上形成多条数据线、多个源极和多个漏极，源极和漏极中的每一个都通过接触孔接触多晶硅层，数据线与栅极线垂直交叉以限定单位象素；
在第一钝化层上连续形成第二钝化层和第三钝化层以覆盖数据线、源极和漏极，而在每一个单位象素中，第二钝化层和第三钝化层包括暴露一部分漏极的第一接触孔和暴露透射部分中第一钝化层的第一开口；
在反射部分中形成反射器，每一个反射器对应于每一个子象素区；
在第三钝化层上形成第四钝化层以覆盖反射器，每一个单位象素中的第四钝化层具有暴露漏极那部分的第二接触孔；
在子象素区中的第四钝化层上形成象素电极，每一个象素电极通过第二接触孔接触漏极。

30.  根据权利要求29的方法，其特征在于，两条栅极线并排设置而形成双栅极线。

31.  根据权利要求30的方法，其特征在于，存储线与栅极线平行，并且每一条存储线设置在相邻双栅极线之间。

32.  根据权利要求29的方法，其特征在于，两条数据线并排设置而形成双数据线。

33.  根据权利要求29的方法，其特征在于，第三钝化层是从氮化硅和氧化硅组成的一组中选择的一种无机材料。

34.  根据权利要求29的方法，其特征在于，象素电极与栅极线、数据线和存储线的各部分交叠。

35.  根据权利要求34的方法，其特征在于，被象素电极交叠的存储线的那部分形成与每一个子象素区对应的存储电容。

36.  根据权利要求29的方法，其特征在于，单位象素包括设置在该单位象素不同拐角处的四个薄膜晶体管。

37.  根据权利要求36的方法，其特征在于，透射部分设置在与每一个子象素区内薄膜晶体管相对的区域中。

38.  根据权利要求29的方法，其特征在于，每一条存储线设置在各子象素区之间并且与多晶硅图案交叠。

39.  根据权利要求29的方法，其特征在于，每一条存储线为十字图案形状。

40.  根据权利要求39的方法，其特征在于，每一个多晶硅图案的形状象字母L。

41.  根据权利要求40的方法，其特征在于，象素电极与存储线交叠并且在每一个子象素区中形成一L形存储电容。

42.  一种透射反射式液晶显示器的形成方法，该方法包括：
形成垂直相交并且限定多个单位象素的栅极线和数据线，每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，透射部分集中在每一个单位象素内；
在栅极线和数据线的交叉部分附近每一个子象素区中形成一薄膜晶体管；
形成一钝化层以覆盖薄膜晶体管和栅极线以及数据线，该钝化层具有与每一个单位象素中透射部分对应的开口；
在每一个子象素区中的钝化层之上形成反射器，该反射器在对应于反射部分的位置上；
在每一个子象素区中形成一象素电极，该象素电极通过钝化层中的接触孔接触薄膜晶体管。

43.  根据权利要求42的方法，其特征在于，单位象素包括设置在该单位象素不同拐角处的四个薄膜晶体管。

44.  根据权利要求43的方法，其特征在于，每一个透射部分设置在与每一个子象素区内薄膜晶体管相对的区域中。

45.  根据权利要求42的方法，其特征在于，每一个薄膜晶体管包括从栅极线延伸出来的栅极、非晶硅有源层、从数据线延伸出来的源极和跨过栅极而与源极间隔开的漏极。

46.  根据权利要求42的方法，其特征在于，在每一个单位象素中形成与栅极线平行的存储线，该存储线设置在各子象素区之间。

47.  根据权利要求46的方法，其特征在于，每一条存储线在单位象素中为十字图案形状。

48.  根据权利要求47的方法，其特征在于，象素电极与存储线交叠而在每一个子象素区中形成一存储电容。

49.  根据权利要求42的方法，其特征在于，每一个薄膜晶体管包括一多晶硅层、在多晶硅层之上从栅极线延伸出来的栅极、从数据线延伸出来的源极和跨过栅极与源极间隔开的漏极。

50.  根据权利要求49的方法，其特征在于，在每一个单位象素中形成与栅极线平行的存储线，存储线设置在各个子象素区之间并且为十字图案形状。

51.  根据权利要求50的方法，其特征在于，在每一个子象素区中在存储线之下形成一多晶硅图案。

52.  根据权利要求51的方法，其特征在于，使每一个多晶硅图案形状象字母L，并且每一个多晶硅图案与存储线一起形成存储电容。

53.  根据权利要求42的方法，其特征在于，形成包括以下部分的滤色片基板：
一基板上的黑色矩阵，该黑色矩阵对应于各薄膜晶体管和栅极线以及数据线；
用来覆盖黑色矩阵的该基板上的滤色片层，该滤色片层具有对应于各个子象素区的红色、绿色和蓝色；和
该滤色片层上的公共电极。

54.  根据权利要求42的方法，其特征在于，两条栅极线并排设置而构成双栅极线。

55.  根据权利要求42的方法，其特征在于，两条数据线并排设置而构成双数据线。

56.  一种透射反射式液晶显示器，包括其间夹有一液晶层的第一基板和第二基板，第一基板具有限定单位象素的栅极线和数据线，每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括含一反射器的反射部分和一透射部分，每一个单位象素内不同子象素区中相邻的成对透射部分布置成在该对透射部分之间没有设置反射部分，其中透射部分没有反射器。

57.  根据权利要求56的透射反射式液晶显示器，其特征在于，透射部分和每一个子象素区中的一个薄膜晶体管布置在该子象素区的相对两侧。

58.  根据权利要求56的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括与栅极线平行并且横越单位象素的存储线。

59.  根据权利要求58的透射反射式液晶显示器，其特征在于，存储线横贯每一个单位象素的中央。

60.  根据权利要求58的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区的存储线与该子象素区的各侧交叠。

61.  根据权利要求59的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区的存储线与透射部分之间交叠的区域形成为L形。

62.  根据权利要求58的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括每一个子象素区中的象素电极，该象素电极与存储线交叠而形成一存储电容。

63.  根据权利要求60的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括在每一个子象素区中存储线之下的多晶硅图案，该图案与存储线一起形成一存储电容。

64.  根据权利要求61的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括在每一个子象素区中存储线之下的多晶硅图案，该图案与存储线一起形成L形存储电容。

65.  根据权利要求56的透射反射式液晶显示器，其特征在于，多条栅极线和多条数据线中的至少一种多条在相邻的单位象素之间彼此相邻设置。

66.  根据权利要求56的透射反射式液晶显示器，其特征在于，透射部分中液晶的厚度大约是反射部分中液晶的厚度两倍。

67.  根据权利要求56的透射反射式液晶显示器，其特征在于，第二基板包括：
黑色矩阵，其对应于第一基板上的栅极线和数据线以及薄膜晶体管；
滤色片层，其覆盖黑色矩阵并且具有红色、绿色和蓝色；和
该滤色片层上的公共电极。

68.  根据权利要求66的透射反射式液晶显示器，其特征在于，单一颜色覆盖一特定单位象素中所有的子象素区，该单一颜色与覆盖该特定单位象素相邻的至少一些单位象素的颜色不同。

69.  根据权利要求56的透射反射式液晶显示器，其特征在于，液晶层含有具有一折射率和厚度的液晶，该液晶在反射部分与透射部分中具有基本上相同的相位延迟值。

70.  一种透射反射式液晶显示器，包括其间夹有一液晶层的第一基板和第二基板，第一基板具有限定单位象素的栅极线和数据线，每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分、一反射部分、该透射部分与该反射部分之间的边界区域、一反射器和一钝化层，该钝化层和反射器设置在该反射部分内并且在到达透射部分之前终止于边界区域内以使边界区域含有相对于第一基板和第二基板倾斜的钝化区域和反射器的旋转位移，其中每一个单位象素内至少一个子象素区的边界区域和反射部分不完全围绕该至少一个子象素区的透射部分。

71.  根据权利要求60的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区的边界区域不完全围绕该子象素区的透射部分。

72.  根据权利要求69的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个单位象素中各个子象素区的透射部分布置在最接近该单位象素中央的子象素区的各侧。

73.  根据权利要求69的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括与栅极线平行并且横贯单位象素的存储线。

74.  根据权利要求72的透射反射式液晶显示器，其特征在于，存储线横贯每一个单位象素的中央。

75.  根据权利要求72的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区的存储线与该子象素区的各侧交叠。

76.  根据权利要求73的透射反射式液晶显示器，其特征在于，每一个子象素区的存储线与透射部分之间交叠的区域形成为L形。

77.  根据权利要求72的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括每一个子象素区中的象素电极，该象素电极与存储线交叠而形成一存储电容。

78.  根据权利要求75的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括在每一个子象素区中存储线之下的多晶硅图案，该图案与存储线一起形成一存储电容。

79.  根据权利要求76的透射反射式液晶显示器，其特征在于，还包括在每一个子象素区中存储线之下的多晶硅图案，该图案与存储线一起形成L形存储电容。

80.  根据权利要求69的透射反射式液晶显示器，其特征在于，多条栅极线和多条数据线中的至少一种多条在相邻的单位象素之间彼此相邻设置。

81.  根据权利要求69的透射反射式液晶显示器，其特征在于，透射部分中液晶的厚度大约是反射部分中液晶的厚度的两倍。

82.  根据权利要求69的透射反射式液晶显示器，其特征在于，第二基板包括：
黑色矩阵，其对应于第一基板上的栅极线和数据线以及薄膜晶体管；
滤色片层，其覆盖黑色矩阵并且具有红色、绿色和蓝色；和
该滤色片层上的公共电极。

83.  根据权利要求81的透射反射式液晶显示器，其特征在于，单一颜色覆盖一特定单位象素中所有的子象素区，该单一颜色与覆盖该特定单位象素相邻的至少一些单位象素的颜色不同。

84.  根据权利要求69的透射反射式液晶显示器，其特征在于，液晶层含有具有一定折射率和厚度的液晶，该液晶在反射部分与透射部分中具有基本上相同的相位延迟值。

透射反射式液晶显示器及其制造方法
本申请要求享有2003年6月11日提出的第2003-0037416号韩国申请的权利，其在此引入以作参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种透射反射式液晶显示器及其制造方法。
背景技术
通常使用透射式和反射式液晶显示器(LCD)。透射式LCD采用内部光源，而反射式LCD采用外部光源。透射式LCD有一本身不发光的液晶显示板和作为照明部分的背照光。
该背照光设置在液晶显示板的后面或者一侧。来自背照光的那些通过液晶板的光量由液晶板控制，以便实现图像显示。换句话说，来自背照光的光根据液晶分子的布置改变和显示图像。但是，透射式LCD的背照光消耗LCD装置所耗费总能量的50％或者更多。因此，设置一背照光增加了能耗。
为了克服以上问题，已经选择一种反射式LCD用于经常在户外使用或者由用户携带的便携式信息装置。这样一种反射式LCD配备有形成于一对基板之一之上的反射器。这样，从该反射器的表面上反射出环境光。利用环境光反射的反射式LCD的不利之处在于，当周围环境很暗时，显示器的可见度极差。
为了克服以上问题，已经提出一种结构，它在一个液晶显示装置中既实现了透射模式显示，又实现了反射模式显示。这就是所谓的透射反射式液晶显示器。这种透射反射式液晶显示(LCD)装置交替地用作透射式LCD装置和反射式LCD装置。由于透射反射式LCD装置可以利用外部光源和内部光源这两种光源，所以它可以工作在亮的环境光下，而且能耗低。
图1示出了一种已有技术的透射反射式液晶显示(LCD)装置，图2是图1所示装置的平面图透射反射式。该透射反射式LCD装置10包括上基板80和下基板60，二者之间有一插入的液晶层95。上基板80和下基板60有时分别称为滤色片基板和阵列基板。
正对下基板60的表面，上基板80按顺序包括滤色片层90和公共电极86。滤色片层90包括多个子滤色片82和一黑色矩阵84。子滤色片82包括红、绿、蓝滤色片矩阵阵列，黑色矩阵84设置在各子滤色片82中间，以便用黑色矩阵84分开每一个子滤色片82。公共电极86在子滤色片82和黑色矩阵84之上。
正对上基板80的表面，下基板60包括作为开关器件的薄膜晶体管(在图1中设为TFT“T”)阵列。该薄膜晶体管阵列与子滤色片阵列相对应。设置多条栅极线61和数据线62并且使它们彼此交叉。一个TFT位于栅极线61和数据线62每一个交叉部分附近。如图1所示，下基板60还包括多个象素区P，这些象素区P由栅极线61与数据线62的交叉所限定。在象素区P中，设置透明电极64和反射电极66。每一个象素区P分成透射部分B和反射部分D。透射部分B位于反射部分D的中间。反射电极66对应于反射部分D设置，透明电极64设置在象素区P中并且覆盖透射部分B。
透明电极64通常由具有良好透光性的透明导电材料制成，例如铟锡氧化物(ITO)。反射电极66由具有良好反射性的金属材料制成，例如铝(Al)或者铝合金。
图3是沿着图1的线III-III所取的剖面图，示出了根据已有技术的一种透射反射式LCD装置。
如图所示，第一(下)基板60与第二(上)基板80间隔开且面对它。液晶层95夹在第一基板60与第二基板80之间。如参照图1和图2所述的那样，由彼此垂直相交的栅极线61与数据线62限定的多个象素P形成于第一基板60和第二基板80中。
在第二基板80的背面是子滤色片82a和82b，它们每一个都为红色、绿色和蓝色三种滤色片之一。黑色矩阵84设在各子滤色片82a和82b之间。公共电极86设置在子滤色片82a和82b以及黑色矩阵84的背面上。
每一个象素区P分成反射部分D和透射部分B。通常，反射电极64形成于反射部分D内，而透明电极66对应于透射部分B形成。反射电极64通常形成在透明电极66之上或者之下。在图3中，反射电极64有一对应于透射部分B的透射孔H，并且反射电极64设置在透明电极66之下。
在图3的透射反射式LCD装置中，重要之处在于，在透射部分B与反射部分D之间不应出现色差。另外，透射部分B与反射部分D应当具有相同的光效率。但是，在反射部分D中传播的入射光两次经过滤色片，因为通过滤色片的入射光在反射电极64上反射，然后再次射向该滤色片。因此，如果液晶层95在两个基板之间有一盒间隙“d”，那么入射光产生“2d”距离的光程，而经过透射部分B的光仅有“d”距离的光程。当光经过反射部分D中的液晶层95时，可以用2dΔn(2d.德耳塔.n)代表光的相位延迟。相反，当光经过透射部分B中的液晶层95时，可以用dΔn(d.德耳塔.n)代表光的相位延迟。因此，反射部分D和透射部分B具有不同的相位延迟值，从而不可能在反射部分D与透射部分B中出现相同的色纯度。
为了解决以上问题，建议透射部分B有一个不同的盒间隙，该间隙基本上是距离“d”的两倍。也就是说，将透射反射式LCD装置设计成在反射部分D中有第一盒间隙“d”而在透射部分B中有第二盒间隙“2d”。下面将参照图4说明这些不同的盒间隙。图4是沿着图1的线III-III所取的剖面图，它示出了根据另一已有技术的透射反射式LCD装置。
如图所示，第一(下)基板60与第二(上)基板80彼此间隔并且相对。液晶层95夹在第一基板60与第二基板80之间。如参照图1和2所述的那样，由彼此垂直交叉的栅极线61和数据线62所限定的多个象素P形成于第一基板60和第二基板80中。
在第二基板80的背面上，形成子滤色片82a和82b，每一个子滤色片为红色、绿色、蓝色中的一种颜色。另外，黑色矩阵84设置在第二基板80上，位于子滤色片82a和82b之间。透明的公共电极86设置在子滤色片82a和82b以及黑色矩阵84的背面上。
象图3所示的透射反射式LCD装置那样，每一个象素区P分成反射部分D和透射部分B。反射电极64形成于反射部分D中，透明电极66对应于透射部分B和反射部分D而形成于象素区P内。反射电极64通常形成于透明电极66之上或者之下。在图4中，反射电极64具有与透射部分B对应的透光孔H，并且反射电极64设置在透明电极66之下。因此，将设置反射电极64的区域定义为反射部分D。
与图3的透射反射式LCD装置不同，图4的透射反射式LCD装置有一厚的绝缘体63，该绝缘体63在透射部分B中有开口61。即，将每一个开口61形成为对应于绝缘体63中的透射部分B，以使反射部分D和透射部分B具有不同的盒间隙“d”和“2d”。液晶层95在反射部分D中有第一盒间隙“d”，而在透射部分B中具有第二盒间隙“2d”。如果绝缘体63象第一盒间隙“d”那样厚，那么第二盒间隙“2d”就是第一盒间隙“d”的两倍。即，由于透射部分B与反射部分D地厚度比为2d比d，所以相位延迟变为相同的2dΔn(2d.德耳塔.n)。此外，虽然图4中未示，但是反射电极64可以有一不平坦的表面(有凹凸)  以增大其反射率。
但是，参照图4所述的透射反射式LCD装置可能在透射部分B与反射部分D之间的界面周围有些漏光。下面参照图5和6说明这种漏光。
图5是一平面图，它示出了用于一种根据已有技术的透射反射式LCD装置的阵列基板的一个子象素，图6是一放大的剖面图，它示出了图5的一部分K。
如图所示，栅极线61沿水平方向设置在基板60之上，数据线62沿着垂直交叉于栅极线61的纵向设置。栅极线61和数据线62彼此交叉限定象素区P。包括栅极70、有源层72、源极74和漏极76的薄膜晶体管T设置在栅极线61与数据线62交叉部分附近。如前所述，象素区P被分成反射部分D和透射部分B。反射电极66形成于反射部分D内并且在其中间有一开口H。透明电极64形成为对应于象素区P，特别用来覆盖在尺寸上对应于透射部分B的开口H。该开口宽为W、长为L。
还参见图5和6，如参照图4所示，绝缘体63具有一个与反射电极66的开口对应并且形成台阶“d”以产生不同盒间隙的开口。但是在这里，绝缘体63有一斜坡63a。由于台阶“d”和斜坡63a的缘故，可能在反射部分D与透射部分B之间的区域F中产生旋转位移(disclination)。如图6所示，在与斜坡63a对应的第一旋转位移区域F1中和紧接着斜坡63a的第二旋转位移区域F2中都产生了旋转位移。该旋转位移区域从斜坡区域F1延伸到相邻区域F2。
在图6中，如果斜坡63a具有大约2微米的高度并且与底部形成50度的夹角θ，那么三角形横截面的底边具有大约1.7微米的长度(由d/tanθ计算得到)。此外，第二旋转位移区域通常具有大约1.5微米的长度。
因此，旋转位移区域F具有大约3.2微米的长度(1.7+1.5)。这样，旋转位移区域F的大小由以下公式表示：A＝2(L+W)x3.2μm²(其中如图5所示，L是开口的长度，W是开口的宽度)。
这样，开口越大，旋转位移越大。通常，由台阶和斜坡导致产生的旋转位移区域使图4-6中所示透射反射式LCD装置中的孔径比减小10％左右。这就意味着透射反射式LCD装置的亮度和对比度会相应地降低。
此外，在这种已有技术的透射反射式LCD装置中，由于开口和透射反射式部分相对较小并且位于象素区P的中间，所以当在感应出液晶的初始排列方向的时候，难以始终如一地执行摩擦过程。这阻止了在透射反射式部分中实现均匀而稳定的透射。
发明内容
因此，本发明涉及一种透射反射式液晶显示器及其制造方法，它们基本上避免了由于已有技术的局限和缺点造成的一个或者多个问题。
本发明的各实施例提供了一种实现了高对比度和高亮度的透射反射式LCD显示器及其制造方法。这些实施例提供了改进孔径比和简化摩擦过程的一种透射反射式LCD显示器及其制造方法。
本发明的其他特征和优点将在以下的描述中给出，根据该描述，它们的一部分将变得很明显，或者可以通过对本发明的实践学会。本发明的这些和其他优点将通过所写说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现。
为了实现这些和其他优点，根据本发明的目的，如所具体和概括描述的那样，一种透射反射式液晶显示器包括彼此垂直且限定多个单位象素的栅极线和数据线。每一个单位象素包括多个子象素区。每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，各透射部分集中在每一个单位象素内。一薄膜晶体管设置在每一个子象素区内，位于栅极线与数据线的交叉部分附近。一钝化层覆盖于薄膜晶体管、栅极线和数据线。该钝化层具有与单位象素中透射部分对应的开口。形成于每一个子象素区中钝化层之上的反射器在对应于反射部分的位置上。每一个子象素区中的象素电极通过钝化层中的接触孔与薄膜晶体管相连。
在本发明的另一方面，一种在一透射反射式液晶显示器中形成一阵列基板的方法包括在一基板上形成多条栅极线、多条存储线和多个栅极。在该基板上形成一栅极绝缘层，用以覆盖栅极线、存储线和栅极。在栅极绝缘层上，在每一个栅极之上连续形成一有源层和一欧姆接触层。在栅极绝缘层之上形成多条数据线、多个源极和多个漏极。每个源极和漏极都与欧姆接触层相连。数据线与栅极线垂直交叉以限定单位象素。每一个单位象素包括多个子象素区。每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分。子象素区的透射部分集中在单位象素的中央。在栅极绝缘层上形成第一钝化层以覆盖数据线、源极和漏极。第一钝化层包括暴露漏极一部分的接触孔和在透射部分中暴露栅极绝缘层的第一开口。在反射部分内形成反射器，反射器对应于每一个子象素区。在第一钝化层上形成第二钝化层以覆盖反射器，第二钝化层具有暴露透射部分中栅极绝缘层的第二开口。在子象素区中的第二钝化层上形成象素电极。
在本发明的另一个方面，一种在一透射反射式液晶显示器中形成一阵列基板的方法包括在一基板中限定多个单位象素，以使每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，并且子象素区的透射部分集中在单位象素的中央。在整个基板上形成一缓冲层。形成多个多晶硅层和多个硅图案，以使多晶硅层设置在单位象素的拐角附近，而多晶硅图案设置在各个子象素区之间。在缓冲层上形成一栅极绝缘层以覆盖多晶硅层和多晶硅图案，而在栅极绝缘层上形成多条栅极线、多条存储线和多个栅极。在栅极绝缘层上形成第一钝化层以覆盖栅极线、存储线和栅极。第一钝化层和栅极绝缘层具有暴露多晶硅层的各部分的接触孔。在第一钝化层上形成多条数据线、多个源极和多个漏极。每个源极和漏极通过接触孔与多晶硅层相连，数据线与栅极线垂直交叉而限定单位象素。在第一钝化层上连续形成第二钝化层和第三钝化层以覆盖数据线、源极和漏极，并且第二钝化层和第三钝化层包括暴露漏极一部分的第一接触孔和暴露透射部分中第一钝化层的第一开口。在反射部分中形成反射器，每一个反射器对应于每一个子象素区。在第三钝化层上形成第四钝化层以覆盖反射器。第二钝化层具有暴露漏极部分的第二接触孔。在子象素区中的第四钝化层上形成象素电极，并且象素电极通过第二接触孔接触漏极。
在本发明的又一个方面，一种透射反射式液晶显示器的制造方法包括：形成垂直相交并且限定多个单位象素的栅极线和数据线。每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分和一反射部分，透射部分集中在每一个单位象素内。在栅极线和数据线的交叉部分附近每一个子象素区中形成薄膜晶体管，同时一钝化层覆盖薄膜晶体管和栅极线以及数据线。该钝化层具有与单位象素中透射部分对应的开口。在每一个子象素区中钝化层之上形成的反射器在对应于反射部分的位置上。在每一个子象素区中形成的象素电极通过钝化层中的接触孔与薄膜晶体管相连。
在另一个实施例中，一种透射反射式液晶显示器包括在基板之间夹有一液晶层的第一基板和第二基板。第一基板具有限定单位象素的栅极线和数据线。每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一反射部分和一透射部分。每一个单位象素内不同子象素区中相邻的透射部分成对布置，在该对透射部分之间没有设置反射部分。一反射器形成于每一个子象素区的反射部分中而不形成于透射部分中。
在又一个实施例中，一种透射反射式液晶显示器包括在基板之间夹有一液晶层的第一基板和第二基板。第一基板具有限定单位象素的栅极线和数据线。每一个单位象素包括多个子象素区，每一个子象素区包括一透射部分、一反射部分、该透射部分与该反射部分之间的边界区域、一反射器和一钝化层。该钝化层和反射器设置在该反射部分内并且在到达透射部分之前终止于边界区域内。边界区域含有相对于第一基板和第二基板倾斜的钝化区域和反射器的旋转位移。另外，每一个单位象素内至少一个子象素区的边界区域和反射部分不完全围绕该至少一个子象素区的透射部分。
应理解的是，前面总的描述和以下的详细描述是示例和解释性的，意欲用它们提供对所要求保护的本发明的进一步的说明。
附图说明
所包括用来提供对本发明的进一步理解并且包括在内构成本申请一部分的附图，示出了本发明的各个实施例，并且连同说明书一起用来解释本发明的原理。
这些附图中：
图1示出了一种已有技术的透射反射式液晶显示(LCD)装置；
图2是一平面图，它示出了图1的已有技术透射反射式LCD装置；
图3是沿着图1的线III-III所取的剖视图，它示出了根据一种已有技术的透射反射式LCD装置；
图4是沿着图1的线III-III所取的剖视图，它示出了根据另一种已有技术的透射反射式LCD装置；
图5是一平面图，它示出了用于一种根据已有技术的透射反射式LCD装置中的阵列基板的一个子象素；
图6是一放大的剖视图，它示出了图5的部分K；
图7是一平面图，它示出了根据本发明第一实施例的透射反射式LCD装置；
图8是一放大的平面图，它示出了图7的部分S；
图9A-9E是沿着图8的线IX-IX所取的剖视图，它们示出了一种非晶薄膜晶体管的制造过程各步骤；
图10A-10E是沿着图7的线X-X所取的剖视图，它们示出了各个子象素的制造过程各步骤；
图11A-11E是沿着图7的线XI-XI分别取的剖视图，它们示出了单位象素的制造过程各步骤；
图12是一平面图，它示出了根据本发明第二实施例的透射反射式LCD装置；
图13是一放大的平面图，它示出了图12的部分S；
图14A-14F是沿着图13的线XIV-XIV所取的剖视图，它们示出了一种多晶硅薄膜晶体管的制造过程各步骤；
图15A-15F是沿着图12的线XV-XV所取的剖视图，它们示出了各子象素的制造过程各步骤；
图16A-16F上沿着图12的线XVI-XVI分别取的剖视图，它们示出了单位象素的制造过程各步骤；
图17是一平面图，它示出了第一实施例的一个修改方案；
图18是一平面图，它示出了第二实施例的一个修改方案；
图19是一剖视图，它示出了其中采用第一实施例的LCD板；以及
图20是一剖视图，它示出了其中采用第二实施例的LCD板。
具体实施方式
现在详细描述本发明的优选实施例，其实例示于附图中。只要可能，将在所有附图中采用相同的参考标记来表示相同或者类似的部分。
图7是一平面图，它示出了根据本发明第一实施例的透射反射式LCD装置，而图8是一放大的平面图，它示出了图7的部分S。
如图7所示，在基板100中限定有多个单位象素P，每一个单位象素P具有第一到第四子象素区A1-A4，每一个子象素区都有一透射部分B和一反射部分D。与前面所示的已有技术不同，透射部分B位于第一到第四子象素区A1-A4中每一个的一个拐角处。第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B集中在单位象素P的中央。即，透射部分B靠拢在单位象素P的中间，而反射部分D在单位象素P中围绕透射部分B。
还参见图7，栅极线104水平设置在基板100之上，数据线118沿纵向设置在该基板之上，数据线118与栅极线104垂直交叉。两条栅极线104彼此并排布置，以使两条栅极线104构成双栅极线。以同样的方式，两条数据线118也彼此并排布置而构成双数据线。成对的双栅极线104和双数据线118限定单位象素P。在本发明中，栅极线104和数据线118基本上不出现在成对的第一到第四子象素区A1-A4所约束的单位象素P的各区域中。
存储线106跨过单位象素P的中间而与栅极线104平行地形成。存储线106与数据线118垂直交叉，并且位于上子象素区A1-A2与下子象素区A3-A4之间的边界线上。每一个透明象素电极130对应于每一个子象素区A1-A4，并且与存储线106的一部分交叠。这样，透明象素电极130的交叠部分与存储线106的交叠部分一起构成一存储电容C_ST。每一个子象素区A1-A4具有一个存储电容C_ST。在双栅极线和数据线104和118的交叉部分附近，设置薄膜晶体管T。每一个子象素区A1-A4在其接近栅极线104和数据线118交叉部分的一个拐角处有一薄膜晶体管T。
如图8所示，每一个薄膜晶体管T包括：栅极102，它从栅极线104延伸出来；非晶硅的有源层110；源极114，它从有源层110之上的数据线118延伸出来；漏极116，它与源极114间隔开。
在每一个子象素区A1-A4中，设置一反射器126。把其中布置有反射器126的区域定义为反射部分D，而把其中没有布置反射器126的其他区域定义为透射部分B。即，反射器126仅仅形成于反射部分D内。
如前所述，第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B设置在形成单位象素P中央的每一个子象素区的相邻拐角中。其中设置透射部分B的子象素区的各个拐角与其中设置薄膜晶体管T的各个拐角彼此正相对。在图5所示的已有技术中，透射部分B设置在没有被分成子象素区的象素区P的中央。这样，与该已有技术相比，图7的结构使得每一个子象素区内反射部分D与透射部分B之间的边界区域能够被对半切开。此外，在这些实施例中，由于透射部分B设置在单位象素P的中央，所以放大了在形成阵列元件过程中的余量值(marginal value)。也就是说，由于反射部分D与透射部分B之间的边界区域减小到已有技术量的一半，所以孔径比就此增大。另外，由于透射部分B集中在一起，所以与已有技术的透射部分不同的是，该透射部分相对扩展了，摩擦过程易于用到透射部分上。而且，透明象素电极130和反射器126延伸到栅极线和数据线之上，使得透射反射式LCD装置中的开孔面积相应于交叠区域而增大。
图9A-9E是沿着图8的线IX-IX所取的剖视图，它们示出了非晶薄膜晶体管的制造过程各步骤。图10A-10E是沿着图7的线X-X所取的剖视图，它们示出了子象素的制造过程各步骤。图11A-11E是沿着图7的线XI-XI分别取的剖视图，它们示出了单位象素的制造过程各步骤。
参见图9A、10A和11A，在基板100中限定多个子象素区A1-A4。每一个子象素区A1-A4包括一反射部分D和一透射部分B。如前所述，第一到第四子象素区A1-A4构成一单位象素P。如图7所示，第一到第四子象素区A1-A4沿着上下和左右方向设置在该单位象素P内。此外，第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B也沿着上下和左右方向设置在该单位象素P的中央。这些结构在单位象素P的中央形成一透射部分群。
在限定每一个都具有透射部分B和反射部分D的子象素区A1-A4之后，在基板100上淀积包括铝(Al)的第一金属材料，然后对其制作图案以在每一个子象素区A1-A4内形成栅极、栅极线104和存储线106。沿着第一、第二子象素区A1和A2的外上部线条和第三、第四子象素区A3和A4的外下部线条并排设置栅极线104，以使相邻的两条栅极线104构成双栅极线。存储线106与栅极线104平行，并且设置在第一子象素区A1与第三子象素区A3之间和第二子象素区A2与第四子象素区A4之间。如图7中所示，双栅极线104分开两个相邻的象素P，并且沿着上下方向延伸。
以铝为基本要素的金属材料用于第一金属层，用以减小或者防止信号延迟。作为选择，包括含有铝的下层和含有高度耐化学特性的上层的双层结构可以用来保护化学性质差的以铝为基本要素的金属材料。
在对第一金属层制作图案之后，如图9A、10A和11A所示，在基板100上形成栅极绝缘层108以覆盖栅极102、双栅极线104和存储线106。栅极绝缘层108可以由无机材料形成，例如氮化硅(SiN_x)和二氧化硅(SiO₂)。
在图9B、10B和11B中，在栅极绝缘层108上顺次形成本征非晶硅(a-Si：H)层和非本征非晶硅(n+a-Si：H)层，然后对它们制作图案以在栅极102之上形成有源层110和欧姆接触层112。有源层110是本征非晶硅层，而欧姆接触层112是非本征非晶硅层。在形成有源层110和欧姆接触层112之后，在栅极绝缘层108上淀积第二金属材料(例如铬(Cr)、钼(Mo)、铜(Cu)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)等等)以覆盖有源层110和欧姆接触层112。然后，对第二金属层制作图案，以形成源极114和漏极116(如图9B所示)以及数据线118(如图10B所示)。虽然图9B、10B和11B中未示，但是图7中示出，数据线118垂直于栅极线104。两条数据线118并排设置而形成双数据线。成对的双栅极线104和双数据线118包围单位象素P。
源极114从数据线118延伸出来并且与下面的欧姆接触层112接触。漏极116与源极114间隔开并且与下面的欧姆接触层112接触。在形成源极114和漏极116之后，用源极114和漏极116作为掩模去除暴露在源极114与漏极116之间的欧姆接触层112一部分，由此露出有源层110的一部分。
在图9C、10C和11C中，在整个基板100之上形成第一钝化层120，以使第一钝化层120覆盖数据线118和源极114以及漏极116。第一钝化层120可以是有机材料，例如苯并环丁烯(BCB)或者丙烯酸树脂。当形成第一钝化层120时，可以反复施加这样一种有机材料并且将其涂敷到基板100之上以便得到理想的厚度。虽然图9C、10C和11C中未示，但是可以在第一钝化层120之下形成覆盖源极114和漏极116以及数据线118的无机材料，例如氮化硅(SiN_x)或者二氧化硅(SiO₂)。
在形成第一钝化层120之后，进行一接触孔过程。对第一钝化层120制作图案，以形成暴露漏极116一部分的第一接触孔122。此时，在单位象素P的中间，第一钝化层120还有暴露第一到第四子象素区A1-A4透射部分B的第一开口124。在对第一钝化层120制作图案之后，在第一钝化层120上淀积具有高反射率的第三金属材料，然后对其制作图案以在第一到第四子象素区A1-A4的反射部分D内形成反射器126。如图9C所示，反射器126覆盖薄膜晶体管T。第三金属材料可以包括铝(Al)。
在图9D、10D和11D中，在整个基板100之上淀积例如一种氮化硅(SiN_x)或者二氧化硅(SiO₂)的无机材料，以覆盖反射器126。所淀积的无机材料变成第二钝化层128，然后对其制作图案以产生第二接触孔H1，该第二接触孔H1对应于前面形成的第一接触孔122并且暴露漏极。在对第二钝化层128制作图案的过程中，还在形成第一开口124的区域中形成第二开口H2，以使第二开口H2暴露第一开口区域124内栅极绝缘层108的一部分。
接着，在图9E、10E和11E中，在具有第二钝化层128的整个基板100之上淀积一透明导电材料。然后对该透明导电材料制作图案，以在第一到第四子象素区A1-A4中形成透明象素电极130。每一个透明象素电极130设置在第一到第四子象素区A1-A4中的每一个内，并且通过漏极接触孔122接触漏极116。此外，每一个透明象素电极130与存储线106的一部分以及栅极线104和数据线118的各部分交叠。与存储线106交叠的透明象素电极130的那部分和存储线106的交叠部分一起形成存储电容C_ST。
如前所述，根据本发明的第一实施例制造这种透射反射式LCD装置。虽然反射器126没有与漏极116接触，不过可以将反射器126连接到漏极116上。
图12是一平面图，它示出了根据本发明第二实施例的一种透射反射式LCD装置，而图13是一放大的平面图，它示出了图12的一部分S。虽然图12非常类似于图7，不过根据第二实施例，其透射反射式LCD装置具有不同的薄膜晶体管。
如图12所示，在基板200上限定多个单位象素P，每一个单位象素P具有第一到第四子象素区A1-A4，每一个子象素区有一透射部分B和一反射部分D。象图7中所示第一实施例那样，透射部分B位于第一到第四子象素区A1-A4中每一个的一个拐角处。第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B集中在单位象素P的中央。也就是说，透射部分B靠拢在单位象素P的中间，而反射部分D在单位象素P内包围透射部分B。
在图12中，栅极线212水平设置在基板200之上，而数据线226沿着纵向设置在基板之上而与栅极线212垂直交叉。两条栅极线212彼此并排设置，使得两条栅极线212构成双栅极线。以同样的方式，两条数据线226也彼此并排设置而构成双数据线。成对的双栅极线212和双数据线226限定单位象素P。如图7中那样，栅极线212和数据线226包围单位象素P而基本上不出现在单位象素P内，也就是说，栅极线212和数据线226基本上不出现在一个单位象素P的第一到第四子象素区A1-A4之间的区域中。
存储线214跨过单位象素P的中间而与栅极线212平行形成。存储线214与数据线226垂直交叉，并且位于上子象素区A1-A2与下子象素区A3-A4之间的边界线上。多晶硅图案204设置在存储线214之下，并且每一个多晶硅图案204对应于每一个子象素区A1-A4。存储线214和下面的多晶硅图案204可以构成存储电容C_ST。每一个透明象素电极240对应于每一个子象素区A1-A4，并且与存储线214的一部分交叠。这样，透明象素电极240的交叠部分与存储线214的交叠部分一起构成存储电容C_ST。每一个子象素区A1-A4有一个存储电容C_ST。在双栅极线212和双数据线226的交叉部分附近，设置薄膜晶体管T。每一个子象素区A1-A4在其靠近栅极线212和数据线226的交叉部分的一个拐角处具有薄膜晶体管T。
与第一实施例不同，图12中所示的每一个薄膜晶体管T包括：栅极210，它从栅极线212延伸出来；栅极210下面的多晶硅层202；源极222，它在多晶硅层202的一端部分之上从数据线226延伸出来；漏极224，它与源极222间隔开且位于多晶硅层202的另外一端部分上方。
在子象素区A1-A4中的每一个中，以类似于第一实施例的方式设置反射器236。将反射器236所在的区域定义为反射部分D，而将没有反射器236的另一区域定义为透射部分B。也就是说，反射器236仅仅形成于反射部分D内。
如前所述，第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B集中在单位象素P的中央。子象素区包括在其与薄膜晶体管T相对的一个拐角处的透射部分B，因而透射部分B紧靠该单位象素P内相邻子象素区的其它透射部分。与图5中所示的已有技术相比，这种其中透射部分B收拢的结构将每一个子象素区内反射部分D与透射部分B之间的边界面积减小了一半。此外，由于透射部分B一起设置在单位象素P的中央，所以增大了形成阵列元件过程中的余量值。也就是说，与现有技术相比，反射部分D与透射部分B之间的边界面积减小了一半，所以相应增大了孔径比。另外，由于透射部分B集中在一起，所以与已有技术不同，这种单位象素的透射部分相对扩展了，并且摩擦过程能够易于用到透射部分中。第二实施例中的透明象素电极240和反射器236延伸到栅极线与数据线之上，使得这种透射反射式LCD装置中的开孔面积相应于交叠面积也增大了。
图14A-14F是沿着图13的线XIV-XIV所取的剖视图，它们示出了一种多晶硅薄膜晶体管的制造过程各步骤。图15A-15F是沿着图12的线XV-XV所取的剖视图，它们示出了子象素的制造过程各步骤。图16A-16F是沿着图12的线XVI-XVI分别取的剖视图，它们示出了单位象素的制造过程各步骤。
参见图14A、15A和16A，在基板200中限定多个子象素区A1-A4。每一个子象素区A1-A4包括一反射部分D和一透射部分B。如上所述，第一到第四子象素区A1-A4构成单位象素P。如图12所示，第一到第四子象素区A1-A4具有一方格图案结构，沿着纵向和横向设置在单位象素P内。另外，第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B也沿着纵向和横向设置在单位象素P的中央。这些结构在单位象素P的中央形成一透射部分群。
在限定了每一个都具有透射部分B和反射部分D的子象素区A1-A4之后，通过淀积氮化硅(SiN_x)或者二氧化硅(SiO₂)，在整个基板200上形成缓冲层201。如果基板200中含有碱性材料，那么缓冲层201防止了这些碱性材料扩散到覆盖缓冲层201的那些层中。在形成缓冲层201之后，在缓冲层201上形成多晶硅层，然后对其制作图案以在第一薄膜晶体管区域T中形成第一多晶硅图案202，而在存储区域C中形成第二多晶硅图案204。通过在缓冲层201上淀积非晶硅，然后利用热处理使其结晶，可以形成多晶硅层。第一多晶硅图案202分成第一区V1(即，有源区)和第二区V2(即，分别是源极区和漏极区)。将掺杂剂(n+或者p+型)施加到存储区域C中的第二多晶硅图案204中，以使第二多晶硅图案204起到存储电容的一个电极的作用。
之后，在整个基板200之上淀积一种无机绝缘材料，例如氮化硅(SiNx)或者二氧化硅(SiO₂)，用以覆盖第一多晶硅图案202和第二多晶硅图案204，由此形成一栅极绝缘层208。然后，在栅极绝缘层208上形成含铝(Al)的第一金属层，之后对其制作图案以在第一多晶硅图案202之上形成栅极210。栅极210在对应于有源区V1的位置上，并且与有源区V1的大小相同。在形成栅极210的同时，形成连接到栅极210上的栅极线212。沿着第一和第二子象素区A1和A2的外上部线和沿着第三和第四子象素区A3和A4的外下部线并排设置栅极线212，使得相邻的两条栅极线212构成双栅极线。此外，在形成栅极210和栅极线212时，还形成存储线214。存储线214与栅极线212平行，并且设置在第一与第三子象素区A1与A3之间和第二与第四子象素区A2与A4之间。在第二实施例中，存储线214与第二多晶硅图案204交叠，因而与第二多晶硅图案204一起构成存储电容C_ST。另外，存储线214起到上子象素群A1-A2与下子象素群A3-A4之间的边界作用，而双栅极线212起到纵向设置的单位象素P之间的边界作用。
在第二实施例中，把以铝为基本要素的金属材料用于第一金属层，以防止信号延迟。作为选择，包括含有铝的下层和含有高度耐化学特性的上层的双层结构可以用来保护化学性质差的以铝为基本要素的金属材料。
在对第一金属层制作图案而形成栅极210、栅极线212和存储线214之后，用栅极210作为离子阻聚物(stopper)，将n+或者p+型离子施加到第一多晶硅图案202中。因此，用这样的杂质如n+或者p+型离子掺杂第一多晶硅图案202的源极和漏极区V2。
在图14B、15B和16B中，在栅极绝缘层208的整个表面上形成中间层绝缘体216，以覆盖栅极210、栅极线212和存储线214。象栅极绝缘层208一样，中间层绝缘体216也是一种无机材料，例如氮化硅(SiN_x)或者二氧化硅(SiO₂)。之后，对中间层绝缘体216和下面的栅极绝缘层208同时制作图案，分别形成暴露源极和漏极区V2的第一接触孔218和第二接触孔220。
接着，在图14C、15C和16C中，在中间层绝缘体216上淀积第二金属材料(例如铬(Cr)、钼(Mo)、铜(Cu)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)等等)，然后，对第二金属层制作图案，以形成源极222和漏极224(如图14C所示)以及数据线226(如图15C所示)。虽然图14C、15C和16C中未示，但是图12中示出，数据线226与栅极线212垂直交叉，由此限定单位象素P。两条数据线226并排设置而形成双数据线。如前所述，成对的双栅极线212和双数据线226所限定的单位象素P分成第一到第四子象素区A1-A4，源极222从数据线226上延伸出来，并且通过第一接触孔218接触源极区V2，漏极224跨过栅极210与源极222间隔开，并且通过第二接触孔220接触漏极区V2。
在图14D、15D和16D中，在整个基板200之上形成第一钝化层228，以使第一钝化层228覆盖数据线226和源极222以及漏极224。第一钝化层228是一种无机材料，例如氮化硅(SiN_x)和二氧化硅(SiO₂)。在形成第一钝化层228之后，在第一钝化层228上形成一种有机材料，例如，苯并环丁烯(BCB)或者丙烯酸树脂，由此形成第二钝化层230。之后，同时对第一钝化层228和第二钝化层230制作图案，形成暴露漏极224一部分的第三接触孔232。另外，在对第一钝化层228和第二钝化层230制作图案的时候，在单位象素P的中间形成开口234。开口234暴露单位象素P的中间部分中中间层绝缘体216，并且对应于所有的透射部分B。
在图14E、15E和16E中，在第二钝化层230上淀积具有高反射率的第三金属材料，然后对其制作图案，在第一到第四子象素区A1-A4的反射部分D内形成反射器236。如图14E所示，反射器236具有与第三接触孔232对应的第一暴露孔EH1，该暴露孔暴露漏极224的一部分。而且如图15E和16E所示，反射器236并不覆盖透射部分B。在形成反射器236之后，将一种氮化硅(SiN_x)或者二氧化硅(SiO₂)的无机材料施加到整个基板200之上以覆盖反射器236，由此形成第三钝化层238。第三钝化层238具有与第一暴露孔EH1对应的第二暴露孔EH2，第二暴露孔EH2暴露漏极224的一部分。
接着，在图14F、15F和16F中，在第三钝化层238的整个表面上淀积一种透明导电材料。然后，对该透明导电材料制作图案，以在第一到第四子象素区A1-A4内形成透明象素电极240。每一个透明象素电极240设置在第一到第四子象素区A1-A4的每一个内，并且通过前面形成的接触孔EH2接触漏极224。此外，每一个透明象素电极240与存储线214的一部分以及栅极线212和数据线226的各部分交叠。透明象素电极240与存储线214交叠的那部分和存储线214的交叠部分一起形成存储电容C_ST。因此，如图16F所示，在第二实施例中有双存储电容结构。
现在参照图17和18说明对第一和第二实施例的修改方案。根据第一和第二实施例修改的实施例在每一个子象素区中有一个L形存储电容。
图17是一平面图，它示出了第一实施例的一个修改方案。图17非常类似于图7，但是其存储线106具有不同的结构。存储线106沿着第一与第三子象素区A1-A3之间和第二与第四子象素区A2与A4之间的边界，跨过单位象素P的中间水平设置。另外，存储线106沿着第一与第二子象素区A1-A2之间和第三与第四子象素区A3-A4之间的边界垂直延伸。也就是说，存储线106在单位象素P中为十字形图案。由于存储线106这样的十字形图案，所以使得透明象素电极130与存储线106交叠的那部分形状象字母“L”，从而如图17所示，每一个子象素区A1-A4都有一个L形存储电容C_ST。另外，单位象素P在透射部分B中有一个十字形存储电容。该结构增大了形成具有超高分辨率显示能力的LCD板的容量。
图18是一平面图，它示出了与图17所示修改方案类似的第二实施例的修改方案。图18类似于图12，但是存储线214具有不同的结构。存储线214沿着第一与第三子象素区A1-A3之间和第二与第四子象素区A2与A4之间的边界，跨过单位象素P的中间水平设置。另外，存储线214沿着第一与第二子象素区A1-A2之间和第三与第四子象素区A3-A4之间的边界垂直延伸。也就是说，类似于图17所示的那样，存储线214在单位象素P中为十字形图案。由于存储线214这样的十字形图案，所以使得透明象素电极240与存储线214交叠的那部分形状象字母“L”，从而如图18所示，每一个子象素区A1-A4都有一个L形存储电容C_ST。另外，使与第一到第四子象素区A1-A4每一个相对应的多晶硅图案204形状象字母“L”，由此，存储线214下面设置的L形多晶硅图案204还形成了L形存储电容C_ST。根据图18所示的实施例，单位象素P具有一个十字形存储电容。
图19是一剖视图，它示出了其中采用第一实施例的LCD板。如图所示，透射反射式LCD装置99包括阵列基板AS、滤色片基板CS和夹在阵列基板AS与滤色片基板CS之间的液晶层400。在阵列基板AS的基板100之上，设有彼此垂直交叉的栅极线(图中未示)和数据线118，这些线限定单位象素P。如前所述，两条栅极线和两条数据线并排设置，由此分别形成双栅极线和双数据线。单位象素P包括形成方格图案的第一到第四子象素区A1-A4。第一到第四子象素区A1-A4中的每一个都有一透射部分B和一反射部分D。第一到第四子象素区的透射部分B靠拢在单位象素P的中间。在栅极线与数据线的交叉部分附近，设置非晶薄膜晶体管T。非晶薄膜晶体管T包括栅极102、非晶硅有源层110、源极114和漏极116。钝化层120形成于整个基板100之上，不过有一与第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B对应的开口OP。
在滤色片基板CS中，在基板300的背面上设置黑色矩阵302。黑色矩阵302对应于非晶薄膜晶体管T、栅极线(图中未示)和数据线118。具有红色、绿色和蓝色的滤色片层304也设置在基板300的背面上，并且与黑色矩阵302交叠。滤色片层304的红色、绿色和蓝色分别对应于子象素区A1-A4。公共电极306形成于滤色片层304的背面上。
在图19所示的透射反射式LCD装置中，液晶层400在透射部分B中有第一厚度而在反射部分D中有第二厚度，因为钝化层具有与透射部分B对应的开口OP。液晶层400中的该厚度差补偿了光在透射模式和反射模式之间传播而通过液晶的距离(由此补偿了相差)。因此，制造出高分辨率的透射反射式LCD装置。
图20是一剖视图，它示出了其中采用第二实施例的LCD板。如图所示，透射反射式LCD装置199包括阵列基板AS、滤色片基板CS和夹在阵列基板AS与滤色片基板CS之间的液晶层400。在阵列基板AS的基板200之上，设有彼此垂直交叉的栅极线(图中未示)和数据线226，这些线限定单位象素P。如前所述，两条栅极线和两条数据线并排设置，由此分别形成双栅极线和双数据线。单位象素P包括第一到第四子象素区A1-A4。第一到第四子象素区A1-A4中的每一个都有一透射部分B和一反射部分D。第一到第四子象素区的透射部分B靠拢在单位象素P的中间。在栅极线与数据线的交叉部分附近，设置多晶硅薄膜晶体管T。多晶硅薄膜晶体管T包括多晶硅有源层202、栅极210、源极222和漏极224。覆盖多晶硅薄膜晶体管T的第一钝化层228和第二钝化层230具有与第一到第四子象素区A1-A4的透射部分B对应的开口OP。
象图19所示的滤色片基板一样，滤色片基板CS包括在基板300的背面上的黑色矩阵302。黑色矩阵302对应于多晶硅薄膜晶体管T、栅极线(图中未示)和数据线226。具有红色、绿色和蓝色的滤色片层304也设置在基板300的背面上，并且与黑色矩阵302交叠。滤色片层304的红色、绿色和蓝色分别对应于子象素区A1-A4。公共电极306形成于滤色片层304的背面上。在图20所示的透射反射式LCD装置中，液晶层400在透射部分B中有第一厚度而在反射部分D中有第二厚度，因为钝化层具有与透射部分B对应的开口OP。象上面一样，液晶层400中的该厚度差补偿了透射模式和反射模式之间的光路，使得能够提供高分辨率的透射反射式LCD装置。
因此，本发明的各个实施例具有以下优点。首先，由于透射部分集中在单位象素的中间，所以透射部分与反射部分之间的边界区域减少一半。这样，随着边界区域的减少，孔径比增大。其次，由于子象素的透射部分集中在单位象素的中间，所以透射部分群形成较大的区域，有助于更好地进行摩擦过程。因此，透射部分具有改善的光特性。第三，存储电容提供的存储容量增大，使得能够制造超高分辨率的透射反射式LCD装置。
对本领域的那些技术人员来说很明显的是，在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，可以在本发明中作各种修改和变换。这样，假定这些修改和变换落入所附权利要求书及其等同物的范围内，意欲使本发明覆盖它们。