TWI247956B - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

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1247956 玖、發明說明： 【屬^明和^屬之^拉:撕^員域^】 發明領域 本發明係有關於一種液晶顯示裝置（該液晶顯示裝置 在一皺折狀的細微粗糙性表面上設置有一反射電極）及其 製造方法。 【先前技術3 發明背景 就液晶顯示裝置而言，其具有藉著控制每個圖像元件 1〇之穿透光線量用以顯示影像的穿透式液晶顯示裝置、以及 藉著控制每個圖像元件之反射光線量用以顯示影像的反射 式液晶顯不^置。该穿透式液晶顯示裝置需要^一專用光源 (稱之為一为光）’而反射式液晶顯示裳置則利用環境光（陽 光或是電燈光)作為光源。因此，反射式液晶顯示裝置具有 15能夠進一步減少厚度、重量與電力消耗的優點，並能夠減 輕因長時期使用穿透式液晶顯示裝置所引起之眼睛疲勞。 反射式液晶顯示裝置能夠實現一種諸如紙張般之顯示裝 置’而其對於穿透式液晶顯示裝置而言係無法使用。 一般而言，反射式液晶顯示裝置具有此一構造，其藉 2〇由一對基板將TN(扭轉相列）液晶密封於面板中，並將偏光 板佈置於該面板之一表面側上（例如，專利申請公開案 (KOKAI)Sho 55-48733號（專利文件1)、專利申請公開案 (KOKAI)Hei 2-236523號（專利文件1)、以及專利申請公開案 (KOKAI)Hei 6-167708號(專利文件3)) 〇 1247956 第1圖係為一概略剖面圖，其顯示此類型之反射式液曰 顯示裝置。一TN液晶13係密封於一第一基板n與一第二義 板14之間，一透明板(諸如一玻璃板)係使用作為至少位於顯 示表面側上之基板（该第二基板14)。一由金屬或類似物所製 5 成之反射式電極12係形成於液晶13側上之第一基板11的— 表面上，一由ιτο(氧化銦錫）或類似物所製成之透明電極η 係形成於液晶13側之第二基板14的一表面上。一用以在、乃 有施加電壓時決定液晶分子之對齊方向的對齊薄膜（未顯 示）係分別形成於該反射式電極12與透明電極15之表面 10上。一相位板16係佈置於該第二基板14上，且一偏光板17 係佈置於該相位板16上。 第2A圖係為一概略圖，其顯示在第丨圖中所示之液晶顯 示裝置中的電極之間沒有施加一電壓時的液晶分子對齊方 向；且第2B圖係為一概略圖，其顯示當電極之間施加—電 15壓時的液晶分子對齊方向。儘管液晶分子na係在電極12、 15之間對齊，同時在實際使用時螺旋地扭轉，第2續_ 係忽略液晶分子13a之如此扭轉。 如第2A圖中所示，當電極12、15之間沒有施加-電壓 時’液晶分子13a係平行於基板U、14對齊。接著，當足夠 2〇之電壓係施加到電極12、i5之間時，液晶分子&傾向沿著 電場垂直地對齊。然而，如第沈圖中所示，由於位於基板 U、Η鄰近處之液晶分子13a因為錯定效應㈣如—驗) 而仍然維持幾乎與基板11、14平行，位於基板U、_近 處之液晶分子13a由於此效應之影響而對於基板u、14有較 1247956 小的傾斜。以此方式，如果即使當施加電壓時仍會存在某 些部分（其中液晶分子之方向不會改變），則會產生延遲並增 強黑暗顯示之發光性，且因此會降低對比特性。 為了避免此一缺點，曾經提出考慮電壓施加時之殘留 5 延遲的相位板設計（Y. Itoh、N· Kimura、S· Mizushima、Y. Ishii與M. Hijikigawa，AM-LCD 2000 文摘，第 243 頁（2000 年）：（非專利文件1))。然而，即使使用此設計，仍然難以 消除整個波長範圍的延遲問題。 弟3圖係為一概略圖，其顯示先前技藝之另一液晶顯示 10裝置的一範例。此類型之液晶顯示裝置係稱之為VA液晶顯 示裝置，因為其使用垂直對齊(VA)液晶。該VA液晶顯示裝 置係在例如美國專利第47 0102 8號說明書：（專利文件4)中提 出。 在VA液晶顯示裝置中，一垂直對齊液晶23係密封於一 15第一基板21與一第二基板24之間。一反射式電極22係形成 於液晶側之該第一基板21的一表面上，一透明電極25係形 成於液晶側之該第二基板24之一表面上。反射式電極22與 透明電極25之表面係以一垂直對齊薄膜（未顯示）加以覆蓋。 另外’一相位板（1/4波長板)26係佈置於該第二基板24 20 上，且一偏光板27係佈置於該相位板26上。 在以此方式構造之VA液晶顯示裝置中，如第3圖中所 不’在電極22、25之間沒有施加電壓的情況中時，液晶分 子23a係以垂直於基板21、24的方向對齊。結果，黑暗顯示 日守不會產生延遲，且因此其對比特性與第1圖中之TN液晶 I247956 顯示裝置相比能夠得到改進。 在反射式液晶顯示裝置中’其普遍藉著在該反射式電 極之表面上提供一細微的粗糙性，以避免由於面板之觀視 位置所產生的影像亮度急劇變化。例如，在專利申請公開 5 (K0KAI)案Hei 9-292504號（專利文件5)中係提出以隨機且 高密度的方式在反射式電極之表面上產生粗糙度的技術。 如此之目的係在於：藉著增加粗糙度之不可測性，避免由 於粗糙度之重複圖案所產生的光線干擾，以致於避免反射 光線之顏色產生改變、以及藉著增加粗糙度之密度降低平 10 坦部分的比率，以致於降低一特殊的反射成分。 另外，此申請案之申請人提出一種經由藉著使用光阻 劑之簡單步驟，在反射式電極之表面上形成皺折狀細微粗 链度的方法（專利申請公開（KOKAI)案2002-221716號（專利 文件6)、以及專利申請公開（K0KAI)案2〇〇2_296585號（專利 15文件7))。在此方法中，光阻劑薄膜僅有一表面層係藉由將 紫外線或類似物照射到該光阻劑薄膜加以固化，且接著對 汶光阻劑薄膜施加退火。因此，該皺折狀細微粗糙度係由 於忒光阻劑薄膜的表層與深層部分之間熱變形特性（熱膨 服係數或熱收縮係數)方面的差異而形成。接著，在表面上 2〇具有細微粗糙度之該反射電極係藉著在光阻劑薄膜上形成 一由紹或類似物所製成之金屬薄膜、以及使此金屬薄膜產 生圖案所形成。 為了在反射式液晶顯示裝置中實現明亮之顯示，使反 射電極之反射表面最佳化係相當重要。亦即，考慮實際使 8 1247956 用之情況’如果反射電極之反射表面係形成用以反射主要 從面板之法線方向上方入射的光線，則能夠改進光線之利 用效率，且因此能夠獲得明亮之影像。 例如，如第4A圖中所示，在專利申請公開（κοκΑΙ)案 5 Hei 9-127501號（專利文件8)中係提出一種反射性液晶顯示 裝置，其中具有一火焰（鋸尺）狀反射表面之一反射電極32 與一光線散射體36係結合在一起。在此反射性液晶顯示裝 置中，該面板係藉著將一液晶33密封於一對基板31、34之 間，並將光線散射體36佈置於該基板34側上加以構造。 10 然而，在專利申請公開(KOKAI)案Hei 9-127501號中， 其生產程序係非常複雜，因為該火焰(鋸尺)狀反射表面係藉 著由於印模轉換所形成。另外，由於該火焰(鋸尺)狀反射表 面係形成一鏡面，且係與散射板相結合，在光線入射於面 板上、以及從該面板發射光線時的情形中皆會使該光線散 15 射，且因此影像會變得模糊不清。 在 C.J.Wen、D.L.Ting、C.Y.Chen、L.S.Chung 與 C.C.Chang於SID’OO文摘之技術文件，第526頁（2000年)(非 專利文件2)中係提出一種反射性液晶顯示裝置，其中粗糙 度係藉著使用光微影蝕刻法設置於反射電極之火焰狀反射 20 表面上（如第4B圖中所示）。根據此方法，該粗糙度係藉著 重複地施加複數次的光微影#刻步驟而形成於一反射電極 42之一反射表面上。接著，一液晶43係密封於一基板41與 一基板44之間。 在專利申請公開（KOKAI)案Sho 57-102680號（專利文 1247956 件9)中係提出一種技術，以限制粗糙度之平均入射角，以 便使散射光線收舞於一預定的範圍中，並因而得到明亮的 顯示。另外，在曰本專利案第3187369號說明書（專利文件 1〇)中係提出一種反射電極，其中入射角度在特定範圍中之 5存在率係隨著傾斜角度的增加而增加。另外，其亦揭露一 種反射性液晶顯示裝置，其中在有效觀視角度中能夠獲得 均勻的亮度。 (專利文件1) 專利申請公開（KOKAI)案Sho 55-48733號 1〇 (專利文件2) 專利申請公開（尺0〖八1)案1^ 2-236523號 (專利文件3) 專利申請公開(尺〇〖八1)案1^丨6-167708號 (專利文件4) 15 美國專利第4701028號 (專利文件5) 專利申請公開（K0KAI)案Hei 9-292504號 (專利文件6) 專利申請公開(K0KAI)案2002-221716號 2〇 (專利文件7) 專利申請公開（K0KAI)案2002-296585號 (專利文件8) 專利申請公開(K0KAI)案Hei 9-127501號 (專利文件9) 1247956 專利申請公開（KOKAI)案Sho 57_102680號 (專利文件10) 曰本專利第3187369號說明書 (非專利文件1) Y· Itoh、N· Kimura、S. Mizushima、Y. Ishii 與] Hijikigawa，AM-LCD 2000 文摘，第 243 頁（2000年） (非專利文件2) C.J.Wen、D丄.Ting、C.Y.Chen、L.S.Chung 與 C.C.Chang，SID’00文摘之技術文件，第526頁（2000年） 然而，根據先前技藝中之上述所有方法，發現存在有 些許問題，其中使反射電極之一反射表面形成一預定形狀 之成形步驟變得複雜，且因此會使生產成本增加。 【發明内容】 發明概要 本發明之一目的係在於提供一種明亮且對比優良、並 能夠有效地利用環境光線的液晶顯示裝置以及其製造方 法0 並且’本發明之另一目的係在於提供一種製造液晶顯 示裝置的方法，其能夠容易地形成一火焰狀反射電極(在其 20 表面上具有細微的粗被度）。 根據本發明之一第一觀點提供一種液晶顯示裝置，其 包含：一第一基板、一基板形成於該第一基板上，以具有 一直線形狀，或是一藉著結合複數個直線所形成之形狀、 一光阻薄膜形成於5亥構造上，且在其一表面上係設置以大 1247956 5 10 15 20 體上與該構造相同方向延伸之皺折狀袓糙度、—反射電極 形成於絲阻㈣上，並具有-料度，其鮮該光隊薄 臈之表面一第二基板’其佈置成與該第—基板相對、以 及一液晶，其密封於該第一基板與第二基板之間。 根據本發明之-第二觀點提供—種製造—液晶顯示裝 置的方法’該方法包含之步驟為：在—第—基板上形成一 問極匯流排線路一資料匯流排線路、以及_薄膜電晶體， 其分別連翻關極a流排線路與線路；在該 第-基板之整個上表面上形成—光阻劑薄膜；僅固化該光 阻劑溥膜之-表層；藉著施加—退火，在該光阻劑薄膜之 -表面上形成，折狀_度；形成—反射電極其在該 光阻劑薄膜上係連接到薄膜電晶體；並佈置—第二其板， 使其與該第—基板相對；以及將—液晶密封於該=基板 與第二基板之間；其中"具有—直線形狀，或是由結合複 數個直線卿成之形狀的構造係與·極s輯線路與資 料匯流排線路其中任何一者同時形成。 根4本發月之帛二觀點提供一種液晶顯示裝置，其 包含：-第-基板、-形成於該第—基板上之階梯狀構造， 以便具有·^梯狀橫剖面、—光阻劑薄膜其係形成於該 P白梯狀構&上且在其—表面上設置以大體上與該階狀 構造相同之方向延伸的皺折狀粗髓、—反射電極，其形 成於該光阻薄膜上，並呈古 丨S P —止一 I具有一順者该先阻薄膜之表面的 縫度、-第二基板，其佈置成與該第—基板相對、以及— 液晶’其密封於該第—基板與第二基板之間。 12 1247956 根據本發明之一第四實施例提供一種製造一液晶顯示 裝置之方法，該方法包含之步驟為：形成一閘極匯流排線 路、一資料匯流排線路、一薄膜電晶體，其連接到該閘極 匯流排線路與資料匯流排線路、以及一階狀構造，其在一 5 第一基板上分別具有一階狀橫剖面；在該第一基板之整個 上表面上形成一光阻劑薄膜；僅固化該光阻劑薄膜之一表 層；藉著施加一退火，在該光阻劑薄膜之一表面上形成一 皺折狀粗糙度；該光阻劑薄膜上形成一反射電極；並佈置 一第二基板，使其與該第一基板相對；以及將一液晶密封 10 於該第一基板與第二基板之間；其中該階狀構造之至少一 部分係與該閘極匯流排線路與資料匯流排線路至少其中一 者同時形成。 根據本發明之一第五實施例提供一種製造一液晶顯示 裝置之方法，該方法包含之步驟為：在一第一基板上形成 15 一第一導體薄膜；且接著藉由使該第一導體薄膜形成圖案 而形成一閘極匯流排線路與一第一圖案；在該第一基板之 整個上表面上形成一第一絕緣薄膜；形成一半導體薄膜， 其用以作為該第一絕緣薄膜上之薄膜電晶體的一主動層； 在該第一絕緣薄膜上形成一第二導體薄膜；且接著形成該 20 薄膜電晶體之一源極以及一汲極；以及一連接到該汲極之 資料匯流排線路；以及一第二圖案，其寬度係較第一圖案 窄，且藉著使第二導體薄膜形成圖案而形成，以覆蓋該第 一圖案；在該第一基板之整個上表面上形成一第二絕緣 層；在該第二絕緣層上形成一光阻劑薄膜；僅固化該光阻 13 1247956 劑薄膜之-表層；藉著施加一退火，在該光阻劑薄膜之一 表面上形成-皺折狀的粗鏠度；在該光阻劑薄膜上形成一 反射電極，並佈置-第二基板，使其與該第一基板相對； 以及接著將-液晶密封於該第一基板與第二基板之間。 5 在本發明中，該構造具有-直線形狀、-藉由結合複 數個直線所形成之形狀、或是一階狀形狀形成於該構造 上。接著，用以覆蓋該構造之光阻劑係形成於該基板上， 接著僅固化該光阻劑之一表層，且接著藉由施加 一退火而 在該光阻劑上形成皺折狀粗糙度。 1〇 "田/又有5又置構造時，該皺折狀粗糙度係隨機形成；而 S如同本發明没置該構造時，則該皺折狀粗链度係以幾乎 與該構造相同的方向形成。因此，該皺折狀粗糙度圖案能 夠藉著該構造加以控制。接著，反射電極係形成於該光阻 薄膜上以成乎與该構造相同方向延伸之皺折狀粗糖度亦 15形成於献射電極之表面上，與光阻薄膜之表面相同。 也就是說’在本發明中，形成於該反射電極之表面上 的敵折狀粗糙度圖案能夠藉著該構造加以控制。因此，藉 著有效地利用從上側入射之光線，能夠達成一明亮且具有 良好對比之液晶顯示裝置。 20圖式簡單說明 第1圖係為一概略剖面圖，其顯示先前技術中之一反射 式液晶顯示裝置； 第2A圖係為一概略圖，其顯示液晶分子在電極之間沒 有施加一電壓時的對齊方向； 1247956 第2B圖係為一概略圖’其顯示液晶分子在電極之間施 加一電壓時的對齊方向； 第3圖係為一概略圖，其顯示先前技術中之另一反射式 液晶顯示裝置的一範例； 5 第4A圖係為一概略圖，其顯示具有一火焰狀反射電極 之一反射式液晶顯示裝置的一範例； 第4B圖係為一概略圖’其顯示具有一火焰狀反射電極 之一反射式液晶顯示裝置的另一範例； 第5圖係為一標繪圖’其顯示一辦公室中之光源分佈的 10 測量結果； 第6圖係為一概略圖，其顯示一種情況，其中使用者使 用移動式資訊終端機； 第7圖係為一概略圖，其顯示就先前技藝中一相等之環 型圖案而言，形成於該反射電極之一表面上的非均勻性圖 15案； 第8A圖係為一平面圖，其顯示一構造之一範例； 第8B圖係為一剖面圖，其顯示該構造、以及形成於一 光阻劑薄膜（其形成在該構造上)上之粗糙度； 第9A圖係為一平面圖，其顯示用以模擬一反射特徵之 20 反射電極的形狀； 第9B圖係為一平面圖，其顯示用以模擬反射特性之一 光源； 第10圖係為-標繪圖，其顯示該反射特徵之模擬結果； 第11圖係為一區塊圖，其顯示根據本發明之一第一實 15 1247956 施例的一液晶顯示裝置； 第12圖係為-平面圖，其顯示根據該第一實施例之反 射式液晶顯示I置的一個圖像元件· 5 10 第13圖係為〜著第12圖中之[腺所取得之一剖面圖； 第14A到14DB1係為剖面圖，其顯示_種製造根據該第 一貫施例之反射式液晶顯示裝置的方法； 第15圖係為-圖式，其顯示藉由該第一實施例之方法 所形成的反射式電極之一表面的顯微攝影圖像(放大2〇倍）； 第16圖係為一概略圖，其顯示一皺折狀粗糙度之一方 位表面（azimuth surface); 第17圖係為一標繪圖，其顯示在一方位角方向中之存 在可能性分佈的模擬結果； 第18圖係為一概略圖，其顯示一相位板以及一偏光板 之佈置狀態； 15 第19圖係為一表，其顯示在範例與比較範例中之面板 的反射比與對比之測量結果； 第20圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中一溝槽係 形成於直線構造之間； 第21圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中在反射電 20 極中係設置開孔部分，用以使光線通過； 第22圖係為一平面圖，其顯示一範例，其中該皺折狀 粗糙度之方向係設定成水平方向； 第23圖係為^平面圖，其顯示一範例，其中以水平方 向延伸之直線構造與以垂直方向延伸的直線構造係設置於 16 1247956 該圖像元件之中； 第24圖係為一平面圖，其顯示當第23圖中所示之該構 造形成時，形成於該反射電極之表面上的皺折狀粗糙度； 第25圖係為一平面圖，其顯示一範例，其中以水平方 5 向延伸之該等直線構造係形成於圖像元件内之一顯示區域 中，且該等以垂直方向延伸之直線構造係形成於該圖像元 件之非顯示區域中； 第26圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中該等以水 平方向延伸之直線構造係形成較該等以垂直方向延伸的直 10 線構造為高； 第27圖係為一標繪圖，其顯示該皺折狀粗糙度之平均 入射角與反射比之間的關係； 第28圖係為一平面圖，其顯示根據本發明之一第二實 施例的一液晶顯示裝置之一圖像元件； 15 第29A圖係為沿著第28圖中之Π - Π線所取得的一剖面 圖； 第29B圖係為一概略圖，其更為詳細地顯示一階狀構造 之結構； 第30A到30F圖係為圖式，該等圖式顯示一種製造根據 20 該第二實施例之反射式液晶顯示裝置的方法； 第31圖係為一概略圖，其顯示構成該階狀構造之第一 與第二圖案尺寸的一範例； 第32圖係為一圖式，其顯示藉由該第二實施例之方法 所形成的反射式電極之一表面的顯微攝影圖像(放大20倍）； 17 1247956 第33圖係為一概略圖，其顯示一種測量反射比與對比 之方法； 第34A圖係為一概略圖，其顯示一藉由反射電極之表面 上的皺折狀粗操度所反射之光線強度’該反射電極在面才反 5 之法線方向並未形成火焰狀； 第3 4 B圖係為一概略圖，其顯示一藉由反射電極之表面 上的皺折狀粗操度所反射之光線強度，該反射電極在面才反 之法線方向係形成火焰狀； 第35圖係為一概略圖，其顯示相位板與偏光板之佈置 10 狀態； 弟3 6圖係為一剖面圖’其顯不一範例，其中該溝枰俾 形成於階狀構造之間； 第37圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中該反射電 極中係設置開孔部分，用以使光線通過。 15 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 以下將參考圖式，說明本發明之諸實施例。 (第一實施例） 以下將說明本發明之一第一實施例的原理。 此申請案之發明者假設此一情況，其中液晶顯示裝置 係在辦公室之中使用，且接著測量該辦公室中之光源分 佈，測量結果係顯示於第5圖中。應注意到的是，在第5圖 中，垂直方向係用以作為入射角之參考方向（入射角度〇 度），且位於一水平平面中之預定方位係用以作為一方位之 18 1247956 參考方向（方位〇)。 由第5圖能夠理解到，以-30度或更少之入射角（入射 圓錐角）入射之一光源、以及複數個以超過3〇度之入射角 射的光源係存在於辦公室中。藉由計算兩種能量所導出的 5結果，發現到前者較後者具有約2.5倍大的能量。因此，為 了得到明亮的影像，液晶顯示裝置之反射電極較佳應最= 化，以便有效地利用入射角為30度或更小之光線。 當使用一諸如行動電話、PDA(個人數位助理）、或是類 似物之小型裝置（以下簡稱為一「行動資訊終端機」）時，其 1 〇假設之使用清況係顯不於弟6圖中。在第6圖中假設光後係 由一環狀光源80入射於一行動資訊終端機81上，該環狀光 源具有3〇度之入射圓錐角。在此案例中，由於該行動資訊 終端機81之尺寸係較使用者（人員）小，此使用者會構成妨 礙，且因此沿著使用者所在方向輸入之光線並不彙入射在 15該行動資訊終端機81上。因此，對於以沒有使用者遮擔之 方向輸入的光線進行最佳化係相當重要。 在習用之一晶顯示裝置中，其中粗糙度係隨機設置於 反射電極之表面上，如第7圖中所示，一粗糙度83可視為一 圓形圖案。在此案例中，行進到使用者眼睛之光線對於所 2〇 有藉由反射電極所反射的光線之光線比率係相當小。 相反地，在本實施例中，例如在第8A圖之一平面圖與 第8B圖之一剖面圖中所示者，構造85係形成於一基板84 上’該構造各具有一直線形狀（一以水平方向延伸之直線、 一以垂直方向延伸之直線、以及一以某些其他方向延伸的 ^247956 直線），或是由兩個或更多直線所形成的形狀。接著，—光 阻劑薄膜86係形成於其上，且接著藉著對於該構造施加退 火，而使皺折狀滅度形成於該級_膜岐一表面 上。根據此方法，形成以幾乎與該構造Μ相同方向延伸之 5該皺折狀粗糙度。因此，具有與光阻劑薄膜86相同圖案之 粗輪度係形成於反射電極上，該反射電極係形成於光阻劑 相86上。如果錄折狀粗繞度圖案仙此方式加以控 制則月b夠增加導引到使用者眼睛方向之光線對於所有藉 由該反射電極所反射的光線之比率，以致於能夠有效地利 10用從上方入射的光線。 一反射特徵係藉由對於案例進行模擬加以獲得，其中 5亥光線係入射於一反射電極89上，直線粗糙度88係設置於 该電極上，如第9A圖中所示；該光線係從一環狀光源9〇發 出’其入射圓錐角係為30度，且其環狀照明角度係為扣， 15如第9]6圖中所示。在此模擬中，假設具有η型方位（其中η係 為從1到19之單數）之直線粗糙度係設置於反射電極89上。 更具體而言，粗糙度之方位在η=1係為0 ;粗糙度之方位在 n==3係為〇與：ti〇 ;且粗糙度之方位在n=5係為〇、土10與士20。 藉由一通用公式加以顯示，η型粗糙度方位有諸如0、 20 ±:1〇、······、與士5(n-l)(當採用η加以表示時）。 反射特徵之模擬結果係顯示於第1〇圖中。在此案例 中，隨機粗糙度之反射比(相對應於先前技藝)係設定為1， 且接著與此反射比相較之個別反射比係標繪於第10圖中。 如由第10圖所能夠體認者，最大反射比係隨著方位類 20 1247956 型之增加而降低。另外’反射比係隨著該環狀光源之照明 角度φϊ*增加而降低。假設環境（其中係使用液晶顯示裝置） 之環狀照明角度扣係設定為40度或是更小，能夠形成直線 粗糙度(其方位係為9型或是更少），以便與先前技藝相比能 5 得到兩倍或更多的反射比。 如以上所述，由於光源在實際使用中能夠視為一環狀 形狀，故反射電極上之粗糙度並不均勻。結果，粗糙度之 方位的界定並不需要，且在該構造係藉由結合複數個直線 所構成的案例中，反射特徵係僅藉由粗糙度之方位的數目 10 而定。 接著，以下將說明根據該第一實施例之液晶顯示裝置 的構造。 第11圖係為一區塊圖，其顯示一根據本發明之第一實 施例。此液晶顯示裝置包含一控制電路、一資料驅動器 15 102、一閘極驅動器103、以及一顯示部分104。諸如（R(紅 色）訊號、G(綠色）訊號、以及B(藍色）訊號）之顯示訊號、一 水平同步訊號Hsync以及一垂直同步訊號Vsync等訊號係從 諸如一電腦等等之外部設備（未顯示）供應到該液晶顯示裝 置’且供應—高電壓（例如18 V)VH、一低電壓（例如3 V或5 20 V)VL、以及一接地電位Vgnd。 一些子像素係以水平方向與垂直方向對齊於該顯示部 刀104上 個圖像元件包含一tft 105、以及連接到該TFT 105之一源極的一顯示盒ι〇6與一貯存電容器1〇7。顯示盒 106 ^ ^對電極（一反射電極與一共用電極）、以及一液 21 !247956 晶，其密封於這些電極之間。如稻後之說明，—相位板以 及一偏光板係佈置於該顯示部分1〇4上。 另外，複數個以水平方向延伸之閑極匯流排線路 l〇8a、以及複數個以垂直方向延伸的資料匯流排線路_ 5係設置於該顯示部分刚上。以水平方向對齊之該等圖像元 件的各個TFT 105之閘極電極係連接到相g的閘極匯流排 線路職；以垂直方向對齊之該等圖像糾的各個tfti〇5 之電極係連接到相同的資料匯流排線路1〇%。 ^控制電路101輸入水平同步訊號Hsync、以及垂直同步 1〇矾號VSynC，並輸出一資料起始訊號DSI，其在一水平同步 時段開始之時啟動、一資料時鐘DCLK，其將一水平同步時 段分成預定之間隔、一閘極起始訊號GSI，其在一垂直同步 時段開始之時啟動、以及一閘極時鐘GCLK,其將一垂直同 步時段分成預定之間隔。 15 貝料驅動器102包含一移位暫存器102a、一電平轉換器 l〇2b、以及一類比開關1〇2c。 移位暫存器l〇2a具有複數個輸出端子，此移位暫存器 102a係藉由貧料起始訊號DSI初始化，並在與資料時鐘 DCLK同步的時機依序從各自的輸出端子輸出—低電壓啟 20動訊號。 電平轉換器102b具有複數個輸入端子以及複數個輸出 鳊子接著，電平轉換器1〇2b將低電壓轉啟動訊號(從移位 暫存裔102a輸出）換成一高電壓訊號，且接著將其加以輸 出0 22 I247956 類比開關102〇亦具有複數個輸入端子以及複數個輸出 ^子。類比開關lG2e之輸出端子係分別連接到對應之資料 匯机排線路109a。當接收到來自於電平轉換器1〇沘之啟動 如虎日守’類比開關l02c會將顯示訊幫r訊號、G訊號、以及 虎其巾任—者)輪出到對應輸人端子之輸出端子，該啟 動訊號係輸入到該輸入端子。 換言之’在一水平同步時段中，資料驅動器102在與資 料日守鐘DCLK同步的時機依序將顯示訊號㊉訊號、G訊號、 以及B訊號)輸出到顯示部分1〇4之資料匯流排線路1〇知。 1〇 閘極驅動器103包含一移位暫存器103a、一電平轉換器 l〇3b、以及一輸出緩衝區1〇3c。 移位暫存器103a具有複數個輸出端子。此移位暫存器 l〇3a係藉由閘極起始訊號gsi加以初始化，並在與閘極時鐘 GCLK同步的時機從各自的輸出端子輸出一低電壓掃描訊 15 號。 電平轉換器103b具有複數個輸入端子與複數個輸出端 子。接著，該電平轉換器l〇3b將從移位暫存器103a輸入之 低電壓掃描訊號轉換成為一高電壓訊號，且接著輸出該訊 號0 20 輸出緩衝區l〇3c亦具有複數個輸入端子、以及複數個 輸出端子。輸出緩衝區103c之輸出端子係分別連接到對應 的閘極匯流排線路108a。輸出缓衝區103c將從該電平轉換 器103b輸入之掃描訊號經由對應到輸入端子之輸出端子供 應到閘極匯流排線路l〇8a。 23 1247956 換§之，在一垂直同步時段中，閘極驅動器1〇3在與閘 極時鐘GCLK同步的時機依序將掃描訊號供應到 顯示部分 104之閘極匯流排線路l〇8a。 S掃描訊號供應到閘極匯流排線路1〇8&時，顯示部分 5 104之TFT 105係啟動。在此同時，當顯示訊號(R訊號、G 汛號、以及B訊號其中任一者)供應到資料匯流排線路1〇如 時，此顯示訊號係寫入到顯示盒1〇6與貯存電容器1〇7中。 液晶分子之傾斜係藉由顯示盒106中所裝載之顯示訊號而 加以改變，且結果會改變該顯示盒1〇6之光線反射比。一所 10需的影像係藉著控制每個圖像元件之顯示盒106的光線反 射比而加以顯示。 第12圖係為一平面圖，其顯示根據以上實施例之反射 式液晶顯示裝置的一圖像元件。第13圖係為沿著第12圖中 之一 I - I線所取得之一剖面圖。 15 如第13圖中所示，根據本實施例之液晶顯示裝置係構 造成包括一TFT基板120、以及一相對基板150,其佈置成彼 此相反、一液晶180,其密封於該TFT基板12〇與相對基板15〇 之間、以及一相位板161與一偏光板162，其佈置於該相對 基板150上。 20 如第12圖與第13圖中所示，TFT基板120係由：一玻璃 基板121 ;以及閘極匯流排線路1〇8a、貯存電容匯流排線路 108b、資料匯流排線路i〇9a、tft 1〇5、貯存電容電極129c、 反射電極134等等所構成，其係形成於該玻璃基板121上。 一閘極絕緣薄膜（未顯示）係形成於閘極匯流排線路 24 1247956 108a與資料匯流排線路i〇9a之間。該閘極匯流排線路1〇8a 與資料匯流排線路l〇9a係藉由此閘極絕緣薄膜加以電子絕 緣。 另外，複數個以與閘極匯流排線路1〇心相同方向延伸 5之直線構造132係形成於與資料匯流排線路109a相同的佈 線層中。由SiN所製成之一絕緣薄膜（未顯示）係形成於該閘 極匯流排線路l〇8a、資料匯流排線路1〇知、直線構造132、 以及TFT 1〇5上。一光阻薄膜133係形成於此絕緣薄膜上。 如第13圖中所示，該光阻薄膜133之剖面形狀係由於直線構 10造132的存在而呈現波浪狀，且以幾乎與該直線構造132相 同方向延伸之皺折狀細微粗糙度係設置於該光阻薄膜133 的一表面上。 反射電極134係形成於該光阻薄膜133，且以幾乎與該 直線構造132相同方向延伸之皺折狀細微粗糙度係設置於 15 其表面上。 貯存電容匯流排線路108b係與閘極匯流排線路1〇以平 行之方式形成在與該閘極匯流排線路108a以及直線構造 132相同的一佈線層上。貯存電容電極12%係經由上述之閘 極絕緣薄膜而形成於貯存電容匯流排線路1〇讣上。該貯存 20電容電極12处、貯存電容匯流排線路l〇8b、以及形成於其 間之閘極絕緣薄膜構成了第丨丨圖中所示之貯存電容器 107。貯存電容電極129c係經由接觸孔1311)電子連接到反射 電極13 4。 另外，如第12圖中所示，在本實施例中，閘極匯流排 25 1247956 線路108a之一部分係作為該TFT丨〇5的一閘極，—源極i29 係經由一接觸孔13la電子連接到反射電極134，且—、Ώ 及極 129b係電子連接到該資料匯流排線路l〇9a。另外， 用以 在沒有施加電壓時決定液晶分子方向之對齊薄犋（未顯示） 5 係形成於該反射電極134上。 同時，相對基板150係由一玻璃基板(透明基板）151、 及一黑矩陣（未顯示）、一色彩過濾器153、以及一共用電極 154所構成，該等元件係形成於此玻璃基板151之_表面側 上（第13圖中之下側）。每個圖像元件係佈置紅色、綠色與藍 10色其中任一色彩而成為色彩過濾器153。另外，共用電極154 係形成於該色彩過濾器153之下方，且一對齊薄膜（未顯示） 係形成於該共用電極154之下方。 TFT基板120與相對基板150係以一種方式加以佈置， 以致於使其表面（對齊薄膜係形成於該表面上）係彼此相 15對° TFT基板120與相對基板150、以及密封於兩基板之間的 空間中之液晶180構成液晶顯示面板。在此案例中，控制 電路101、資料驅動器102、以及閘極驅動器1〇3能夠與液晶 顯示面板整體形成，否則這些電路能夠形成於某些其他基 板上’且接著經由一撓性基板或類似物電子連接到該液晶 顯示面板。 接著’以下將說明一種根據本實施例之反射式液晶顯 示裝置的製造方法。 首先，以下將參考第12圖之一平面圖與第14A圖到第 14D圖的剖面圖，說明TFT基板120之一製造方法。應注意 26 1247956 到的疋、第14A圖到帛14D圖係為剖面圖，該等圖顯示製造 該反射式液晶顯示裝置之方法的步驟順序，其係對岸沿著 第12圖中之1_1線所取得的剖面。 首先如第14A圖中所示，一第一金屬薄膜係藉著 5 PVD(物理療氣喊)法形成於玻璃基板pi上，且接著該第 金屬薄獏係藉著光微影餘刻法而形成圖案。因此形成閘 極匯流排線路l〇8a、直線構造132、以及貯存電容匯流排線 路 接著閘極絕緣薄膜係形成於該玻璃基板丨21之整 個上表面上，且接著作為TFT 105之主動層的第一聚石夕氧薄 ίο膜、以及作為通道保護薄膜123之SiN薄膜係形成於其上。 接著，該通道保護薄膜123係藉由光微影蝕刻法使siN薄膜 形成圖案，而形成於該閘極匯流排線路1〇8&上之一預定區 域中。 接著’第二聚矽氧薄膜係形成於玻璃基板121之整個上 15表面上，該薄膜係將高濃度之雜質導入其中，以作為一歐 姆接觸層，且接著第二金屬薄膜係形成於該第二聚矽氧薄 膜上。接者’ δ亥第一金屬層、第二聚石夕氧薄膜、以及第一 聚矽氧薄膜係藉由光微影蝕刻法形成圖案。因此界定了作 為TFT 105之主動層的第一聚矽氧薄膜之形狀，並且形成資 20 料匯流排線路l〇9a、源極129a、汲極129b、以及貯存電容 電極129c。 接著，SiN薄膜（未顯示）係形成於玻璃基板121之整個 上表面上，且開孔部分（源極129a與貯存電容電極129c係從 該等開孔部分露出）係形成於該SiN薄膜的預定部分處。 27 1247956 接著，如第14B圖中所示，厚度約3微米之N_lak正光 阻係塗佈於該玻璃基板121之整個上表面上，以形成光阻薄 膜133，且接著此光阻薄膜133係在90°C之溫度軟烤30分 鐘。接著，從該光阻薄膜133之表面經由位於siN絕緣薄膜 5中的開孔部分而到達源極129a與貯存電容電極129c之接觸 孔131a' 131b係藉著實施曝光與顯影程序而形成。 接著，光阻薄膜133係在135°C之溫度中硬烤80分鐘。 接著，該光阻薄膜133僅有一表層係藉著照射例如能量為 2600 mJ/cm2之紫外線(UV)加以固化。

10 接著，在溫度215°C進行60分鐘的退火。因此，如第14C 圖中所示，順著直線構造132之皺折狀粗糙度係形成於光阻 薄膜133的表面上，且以與該直線構造132相同方向延伸之 皺折狀細微粗糙度係形成於其上。 接著，金屬薄膜係藉由真空沉積法使鋁沉積於玻璃基 15板121之整個表面上所形成，以便使其具有2000微米之厚 度。接著，如第14D圖中所示，反射電極134係藉著光微影 蝕刻法使該金屬薄膜形成圖案而形成。接著，對齊薄膜係 形成於該反射電極134上。以此方式，能夠完成根據本實施 例之液晶顯示裝置的TFT基板120。 20 接著，以下將簡單說明製造相對基板150之一方法。首 先，諸如鉻(Cr)或類似物之金屬薄膜係形成於玻璃基板15;1 上’且接著使該金屬薄膜形成圖案。因此係形成用以遮蔽 光線照射該等圖像元件與T F T形成區域之間的區域之黑矩 陣。接著，色彩過濾器153係形成於玻璃基板151上。每個 28 1247956 圖像元件係佈置紅色(R)、綠色(G)、以及藍色(B)其中任一 顏色做為該色彩過濾器153。 接著，由透明導體(諸如ITO)或類似物所製成之共用電 極154係形成於該色彩過濾器153上。接著，由聚醯亞胺或 5類似物所製成之對齊薄膜係形成於該共用電極154上。以此 方式完成相對基板150。 接著，如第13圖中所示，面板係藉著使TFT基板12〇與 相對基板150佈置成將隔件（未顯示）置於其間，且接著將液 晶180密封於基板之間所構成。接著，相位板161與偏光板 10丨62係佈置於該面板上。因此完成根據本實施例之反射式液 晶顯示裝置。 第15圖係為藉由上述方法所形成之該反射電極的表面 之顯微攝影圖像(放大20倍）。從第15圖能夠確認的是，以幾 乎與直線構造相同方向延伸之皺折狀細微粗糙度係形成於 15 該反射電極的表面上。 接著’藉著以AFM(原子力顯微鏡)測量皺折狀粗縫度 之表面形狀，檢驗該粗缝度之表面上的一方位角之分佈。 亦即’如第16圖中所示，-極微小之鏡射表面係假想位於 該皺折狀粗糙度的表面上，且接著係計算出位於該極微小 2〇之鏡射表面上的法線向量之方位角分佈。模擬結果係給定 於第17圖之一標繪圖中。 如能夠由第17圖所見，在G方向(相等於垂直方向）中之 存在可能性會變得最大。如此代表敵折狀粗链度係以液晶 顯示面板之水平方向（橫方向）延伸。在此案例中，第ι?圖中 29 1247956 係、’6疋方位角Φ與許多案例所倒出的存在可能性之間的 關係’其中直線構造之方位係為1型（該案例僅設置與閘極 匯流排線路平行形成之直線構造）、以及直線構造之方位分 別係為3型與7型（設置藉由三種直線(其方位彼此不同）所構 5成之構造的案例、以及設置藉由七種直線(其方位彼此不同） 所構成之構造的案例）。 範例1到範例6中之液晶顯示面板係藉著使用具有此反 射電極的基板加以製造。在範例1到範例4之液晶顯示面板 中’垂直對齊化型）液晶（其折射異向性Δη係為0.1(Δη=0.1)) 10係始、封於兩基板之間，一盒厚（cell thickness)係為3微米， 且一扭轉角度係為0度。另外，在範例5與6之液晶顯示面板 中’水平對齊（p型）液晶（其折射異向性Δη係為 0_068(Δη=〇·〇68))係密封於兩基板之間，一盒厚係為3微米， 且一扭轉角度係為7〇度。 15 另外，在比較範例1與2中之液晶顯示面板係藉由類似 於範例1到6的方式加以製造，除了沒有構造直線構造以 外。在比較範例1之液晶顯示面板中，垂直對齊(η型）液晶（其 折射異向性Δη係為0.1(Δη=0·1))係密封於兩基板之間，一盒 厚係為3微米，且一扭轉角度係為〇度。在比較範例2之液晶 20顯示面板中，水平對齊（Ρ型）液晶（其折射異向性Δη係為 〇·〇68(Δη=〇·〇68))係密封於兩基板之間，一盒厚係為3微米， 且一扭轉角度係為70度。在比較範例1與2之液晶顯示面板 中，該粗糙度係隨機形成。 在範例1到6與比較範例1與2之液晶顯示面板中係佈置 30 1247956 一藉由結合分別由Arton所製成的一 1/2板與一 1/4板 (Sumitomo化學有限公司製造）而構成之寬帶1/4波長板’且 接著將一偏光板(G1220DU ; Nitto Denko公司製造)佈置於 其上，該偏光板之軸向角係設定成如第18圖中所示。接著 5 測量該等面板之反射比與對比，測量結果係顯示於第19圖 中 0 如同由第19圖中所能顯而易見者，在本實施例之範例1 到6的液晶顯示面板中，其反射比係高於比較範例1與2，且 反射特徵係相當優越。尤其是，在範例1到4使用η型液晶的 10 面板中’其對比特徵係同樣優越。相反地，在比較範例1中， 其對比特徵良好但反射比卻具有最低值。另外，在比較範 例2中，其反射比與對比特徵皆無法令人滿意。 將此液晶顯示面板併入之液晶顯示裝置係使用於辦公 室中，並檢驗其可視性。結果，可以確認的是，當以垂直 15方向或水平方向延伸之皺折狀粗糙度係形成與本實施例類 似時，則能夠獲得明亮的顯示。當以垂直方向延伸之皺折 狀粗糙度形成時，則能夠有效地利用從上方以橫方向入射 的光線。當以水平方向延伸之皺折狀粗糙度形成時，則能 夠有效地利用從上方以正方向入射的光線。 2 〇 在辦公室等地點中，光源(諸如螢光燈或類似物）係以一 預定間隔直線地對齊。因此，如果該皺折狀粗糙度係以與 本實施例相似的方式形成，則能夠有效地利用從光源入射 之光線，且因而能夠實現具有良好對比之明亮液晶顯示裝 置。 31 1247956 在此案例中，如第20圖中所示，如果溝槽係藉著蝕刻 位於直線構造132之間的玻璃基板121而形成，則該直線構 造132之實質高度係增加，且能夠改進該皺折狀粗糙度之圖 案控制性。 5 此外’如第21圖中所示，如果開孔部分134a係設置於 該反射電極134中，且這些開孔部分134a係用以作為光線通 過區域’則能夠將該穿透式/反射式液晶顯示裝置構造成在 明亮環境中能约作為反射式液晶顯示裝置使用，且在黑暗 圍繞的環境中能夠作為穿透式液晶顯示裝置使用。為了改 10 良光線之使用效率，較佳應使反射電極134之該等開孔部分 134a形成於一區域中，該等區域其中並未設置直線構造 132。 (變化形式1) 為了使敵折狀粗糙度對於垂直方向中之方位的傾斜之 15存在可能性的分佈達到最大，如第22圖中所示，皺折狀粗 糙度181在一圖像元件中之延伸方向必須設定成水平方 向。為此目的，光阻薄膜於退火時在垂直方向必須大為收 縮。如第23圖中所示，如果以面板之水平方向（橫方向）延伸 的直線構造183係形成，且以該面板之垂直方向（上下方向） 20延伸的直線構造184係設置於圖像元件110之長側的鄰近 處’則能夠有效率地產生此收縮。 然而，如第24圖令所示，以水平方向延伸之皺折狀粗 糙度191係形成於接近直線構造183處，而以垂直方向延伸 之皺折狀粗糙度192係形成於接近直線構造184處。因此， 32 1247956 該粗链度之方位係分佈於其交又部分，且因而係產生反射 光線之損失。 如第25圖中所示，如果以水平方向延伸之直線構造183 係形成於圖像s件的—顯示區域193中，且以垂直方向延伸 5之直線構造m係形成於圖像元件的一非顯示區域 由該黑矩陣遮蔽光線之區域)中，則能夠降低反射光線心 失。 貝 另外，如第26圖中所示，如果以垂直方向延伸之直線 構造184的高度係形成低於以水平方向延伸之直線構造⑻ 10的咼度，則旎夠降低以水平方向延伸之皺折狀粗糙度與以 垂直方向延伸的皺折狀粗糙度之間的交又部分所產生的光 線損失。 (變化形式2) 弟27圖中係顯示當使用反射電極時所獲得之反射特 15 徵，皺折狀粗糙度圖案係形成於該反射電極上，該敵析狀 粗糙度在極角度方向之平均傾斜度係有所不同。根據第^ 圖’理解到的是’如果位於該反射電極之表面上的皺折狀 粗糙度的平均傾斜角係設定為5到15度，則能夠獲得高反身子 比。因此，藉著同時控制極角度方向與方位方向，便能夠 20 達成反射比的重大改進。 (第二實施例） 第2 8圖係為一平面圖’其顯示根據本發明之一第_ a 施例的液晶顯示裝置之一圖像元件。第29八圖係為沿著第& 圖中之一 Π_Π線所取得的一剖面圖，且第29b圖係為— ’、’ 概 33 1247956 略圖，其更為詳細地顯示一階狀構造201之結構。在此案例 中，於第28圖與第29A圖以及第29B圖中，相同之參考符號 係指定給第12圖與第13圖中的相同元件，且以下將省略其 詳細說明。 5 在本實施例中，複數個構造(階狀構造)201係形成於玻 璃基板121上，各個構造具有一階狀剖面形狀。所有的階狀 構造201係與閘極匯流排線路10以平行形成，且係以垂直方 向對齊。在本實施例中，該階狀構造2〇1之階梯數目係為兩 個’且階狀構造201係由一第一圖案201 a(其具有一大寬 10度）、以及一第二圖案2〇lb(其經由一閘極絕緣薄膜212而形 成於該第一圖案201a上，並具有一小寬度)所構成。在第28 圖中，該第二圖案201b係與該第一圖案2〇la之下半部分相 重疊。 階狀構造201係以一光阻薄膜202加以覆蓋。由於階狀 15構造201之存在，該光阻薄膜202之剖面形狀係形成類似火 焰狀。另外，以幾乎與該階狀構造2〇1完全相同方向延伸之 皺折狀細微粗糙度係設置於該光阻薄膜202的一表面上。 一反射電極203係形成於該光阻薄膜202上。此反射電 極203亦係隨著光阻薄膜202而形成類似火焰狀。以與階狀 20構造201相同方向延伸之皺折狀粗糙度係設置於該反射電 極203上。 接著，以下將參考第28圖之一平面圖以及第30A圖到第 30F圖的剖面圖，說明一種製造根據本實施例之液晶顯示裝 置的方法。 34 1247956 首先，如第30A圖中所示，第一金屬薄膜係形成於玻璃 基板121之上，且接著該第一金屬薄膜係藉著光微影蝕刻法 而形成圖案。因而形成閘極匯流排線路1〇8a、貯存電容匯 流排線路108b、以及作為該階狀構造201之下層的第一圖案 5 201a 〇 接著，閘極絕緣薄膜212係形成於該玻璃基板丨21之整 個上表面上，且作為TFT 1〇5之主動層之第一聚矽氧薄膜、 以及作為一通道保護薄膜123之SiN薄膜係形成於其上。接 著，该通道保護薄膜123係藉著光微影蝕刻法使該SiN薄膜 10形成圖案而形成於閘極匯流排線路i〇8a上的預定區域中。 接著，第一聚石夕氧薄膜係形成於玻璃基板121之整個上 表面上，該薄膜係將高濃度之雜質導入其中，以作為一歐 姆接觸層，且接著第二金屬薄膜係形成於該第二聚矽氧薄 膜上。接著，該第二金屬層、第二聚矽氧薄膜、以及第一 15聚矽氧薄膜係藉由光微影蝕刻法形成圖案。因此界定了作 為TFT 105之主動層的第一聚矽氧薄膜之形狀，並且形成資 料匯流排線路l〇9a、源極129a、汲極129b、貯存電容電極 129c、以及作為該階狀構造2〇1之上層的第二圖案2〇比。在 此案例中，如第30B圖中所示，該第二圖案2〇lb係與第一圖 20案2〇la重豐，且係形成具有較該第一圖案201a窄的寬度。 以此方式，在藉由第一圖案2〇la與第二圖案2〇lb形成 階狀構造201以後，該SiN絕緣薄膜（未顯示）係形成於玻璃基 板121之整個上表面上。接著，開孔部分（源極12%與貯存 電谷電極129c係從該等開孔部分露出）係形成於該SiN薄膜 35 1247956 中接著，如第30C圖中所示，光阻劑薄膜2〇2係藉著將正 光阻劑塗佈於玻璃基板121之整個上表面上而形成。 接著，該光阻劑薄膜202係在9(rc之溫度軟烤3〇分鐘。 接著，從光阻劑薄膜202之表面經由siN絕緣薄膜的開孔部 5刀而到達源極12%與貯存電容電極129c之接觸孔131a、 131b係藉著使該光阻劑薄膜2〇2曝光與顯影所形成。 接著，該光阻劑薄膜202係在135°C之溫度硬烤80分 鐘。接著’如第30D圖中所示，將一能量為2600 mj/cm2之 紫外線(UV)照射於該光阻劑薄膜202上。因此僅固化該光阻 10 劑薄膜202之表層。 接著’該光阻劑薄膜202係在200°C之溫度烘烤60分 鐘。因此，如第30E圖中所示，光阻劑薄膜202之剖面形狀 係隨著該階狀構造2〇1而形成類似火焰狀，且皺折狀細微粗 糙度係形成於該光阻劑薄膜2〇2之表面上。該皺折狀粗糙度 15 以幾乎與階狀構造201相同之方向延伸。 接著，如第30F圖中所示，一厚度為2000微米之鋁薄膜 係藉著在玻璃基板121之整個上表面上藉由真空沉積形成 一鋁層所形成。接著，反射電極203係藉著使該鋁薄膜產生 圖案而形成。接著，由聚醯亞胺或類似物所製成之對齊薄 20 膜係形成於該反射電極203上。以此方式係完成具有反射電 極203之TFT基板，其剖面形狀係形成類似火焰狀，且皺折 狀細微粗糙度係設置於該表面上。 同時，該相對基板150係以與第一實施例相類似的方式 形成。接著，如第29A圖中所示，該TFT基板120與相對基 36 1247956 板150係佈置成彼此相對’並將隔件（未顯示）放入其間，且 接著將液晶180密封於基板之間。接著，相位板161與偏光 板162係佈置於該相對基板150上。本實施例之液晶顯示裝 置係以此方式加以完成。 接者’以下將5兄明精由上述方法所形成之反射電極的 反射特徵之檢驗結果。在此案例中，由於預計僅檢驗反射 特徵，該等階狀構造係直接形成於基板上，接著係形成用 以覆蓋該等階狀構造之光阻薄膜，且接著於其上形成反射 電極。 1〇 如第31圖中所示，該第一圖案20la之寬度係設定成8微 米，節距係設定為8微米，且高度係設定為〇·5微米；該第 二圖案201b之寬度係設定成3微米，且高度係設定為〇·5微 米。接著，其表面上具有皺折狀粗糙度之光阻薄膜係藉由 上述方法形成，且反射電極係藉著將鋁沉積於其上所形 15成。第32圖中係顯示以此方式所形成之反射電極的表面之 一顯微攝影圖（放大20倍）。 接著係檢驗該反射電極之反射特徵。如第33圖中所 示，範例之面板係藉著將一浸鏡油215(其折射率為15)密封 於一基板211(階狀構造212與一反射電極213係形成於該基 ° 板上）與另一基板216之間而加以製備。接著，光線係沿著 對於面板之法線成3〇度的方向加以照射，且接著藉著一置 於該面板之法線方向中的偵測器217測量反射比。另外，比 較範例中之面板係以類似於範例的方式加以製備（除了沒 有死^成階狀構造以外）’並測量反射比。在此案例中，當使 37 1247956 用標準白板作為反射板時所得到之反射強度係假設為 100% ’且接著以對於該標準白板之相對值估算出反射比。 結果’在比較範例之面板中係得到181·2%的反射比， 該面板其中並未設置階狀構造，然而在範例之面板中則得 5到353.2%的反射比，亦即約為兩倍的亮度。 本實施例中之面板較比較範例中的面板明亮之原因能 夠考慮如下。也就是說，由於細微粗糙度細設置於反射板 之顯示表面上，入射在該反射板之光線係反射成擴散反 射’然而鏡面反射方向成為強度分佈之中心，且接著反射 10 強度會隨著偏離該鏡面反射方向之角度而降低。 假設使用者之眼睛係位於面板的法線方向中，如果沒 有設置階狀構造，則當例如光線係以與面板之法線傾斜的 方向入射時(如第34Α圖中所示），在該面板之法線方向僅會 提供一微弱的反射光線。 15 相反地，如果設置階狀構造，則在面板之法線方向能 夠強烈的反射光線，因為如第34Β圖中所示，鏡面反射方向 係藉著反射電極之反射表面的傾斜而加以偏移。一般認 為，在使用反射式液晶顯示面板之情況中，光源（日光或是 電燈）能夠放置於面板上方。為了有效地利用從此光源放射 20出的光線，該光線必須以面板之法線方向（考慮到面板使用 時之傾斜度)加以反射。為此，階狀構造能夠形成以便使反 射電極之反射表面傾斜，如本實施例中之說明。 在本實施例中，不論水平對齊液晶（Ρ型液晶）或是垂直 對齊液晶（η型液晶）皆能加以使用。然而，如果使用垂直對 38 1247956 齊液晶’則尤其能夠獲得較佳的顯示特徵。使用水平對齊 液晶之扭轉相列（TN)液晶顯示裝置以及使用垂直對齊液晶 的垂直對齊(VA)液晶顯示裝置係加以製造。接著，以下將 說明其顯示特徵之檢驗結果。 5 階狀構造與反射電極係藉著上述方法而形成於一基板 上。接著，一基板與另一基板係佈置成彼此相對，且接著 垂直對齊液晶係密封於該等基板之間，從而形成VA液晶顯 示裝置。該垂直對齊液晶之折射異向性Δη係為 〇·1(Δη=0.1)，且扭轉角度係為〇度，直徑為3微米之隔件係 10 用以控制一盒厚。 以類似方式製造ΤΝ液晶顯示面板，其中水平對齊液晶 係密封於一對基板之間。該水平對齊液晶之折射異向性Δη 係為0·07(Δη=0·07)，且扭轉角度係為70度，直徑為3微米之 隔件係用以控制一盒厚。 15 在液晶顯示面板方面，由Arton所製成的1/2板與1/4板 (Sumitomo化學有限公司製造）、以及偏光板（G1220DU ; Nitto Denko公司製造）係佈置成為使其軸向角度如第35圖 中所示。接著，藉著第33圖中所顯示之方法測量該等面板 的反射比與對比。結果，在使用水平對齊液晶之TN液晶顯 20 示裝置中，其反射比係為58.3%且對比係為14.2。相反地， 在使用垂直對齊液晶之VA液晶顯示裝置中，其反射比係為 57.9%且對比係為68.8。兩種顯示裝置具有大體上相等的反 射比，但是使用垂直對齊液晶之VA液晶顯示裝置在對比方 面的表面係非常優越。根據如此佈置，能夠體認到的是， 39 1247956 如果將本發明應用到VA液晶顯示裝置，便能夠顯示明古 對比良好的影像。 在本實施例中係說明階狀構造係藉由金屬薄膜所汜 成，但是該4階狀構造能夠藉由光阻劑薄膜所形成。 (變化形式1) 變化形 弟3 6圖係為一概略圖，其顯示第二實施例之 式1。為了改進敵折狀粗链度圖案之控制性，較佳廡將，、 階狀構造之南度没定成較為南一些。 ' 例如，階狀構造2 01之實質高度能夠藉著蝕刻該等階狀 1〇 構造201在玻璃基板121上之間的區域而增加。 (變化形式2) 第37圖係為一概略圖，其顯示第二實施例 燹化形 式2。在本實施例中，從面板之背表面側入射之一光線係〜 著在反射電極203中設置開孔部分203a而通過。右+电曰 #此業例 15中’偏光板與背光自佈置於該面板之背表面側上。根據士 此佈置，此顯示裝置在明亮環境中能夠作為反射式液晶顯 示裝置使用，而此顯示裝置在黑暗環境中則能夠藉著開啟 背光而作為穿透式液晶顯示裝置使用。 在此案例中，為了改進光線之利用效率，反射電極2〇3 20較佳應形成於一些區域中，該等區域其中並未形成階狀構 造0 如以上說明，根據本發明，該直線構造、藉著結合複 數個直線構造所形成之構造形狀、或者階狀構造係形成於 基板上’且接著形成於該反射電極之表面上的皺折狀粗链 40 1247956 圖案係藉著該等構造加以控制。因此，藉著有效地利用從 上方入射之光線，便能夠實現具有優越對比之明亮液晶顯 示裝置。 t圖式簡單說明3 5 第1圖係為一概略剖面圖，其顯示先前技術中之一反射 式液晶顯不裝置， 第2A圖係為一概略圖，其顯示液晶分子在電極之間沒 有施加一電壓時的對齊方向； 第2B圖係為一概略圖，其顯示液晶分子在電極之間施 10 加一電壓時的對齊方向； 第3圖係為一概略圖，其顯示先前技術中之另一反射式 液晶顯不裝置的一範例， 第4A圖係為一概略圖，其顯示具有一火焰狀反射電極 之一反射式液晶顯示裝置的一範例； 15 第4B圖係為一概略圖，其顯示具有一火焰狀反射電極 之一反射式液晶顯示裝置的另一範例； 第5圖係為一標繪圖，其顯示一辦公室中之光源分佈的 測量結果； 第6圖係為一概略圖，其顯示一種情況，其中使用者使 20 用移動式資訊終端機； 第7圖係為一概略圖，其顯示就先前技藝中一相等之環 型圖案而言，形成於該反射電極之一表面上的非均勻性圖 案； 第8A圖係為一平面圖，其顯示一構造之一範例； 41 1247956 第8B圖係為一剖面圖，其顯示該構造、以及形成於一 光阻劑薄膜（其形成在該構造上)上之粗糙度； 第9A圖係為一平面圖，其顯示用以模擬一反射特徵之 反射電極的形狀， 5 第9B圖係為一平面圖，其顯示用以模擬反射特性之一 光源； 第10圖係為一標繪圖，其顯示該反射特徵之模擬結果； 第11圖係為一區塊圖，其顯示根據本發明之一第一實 施例的一液晶顯不裝置， 10 第12圖係為一平面圖，其顯示根據該第一實施例之反 射式液晶顯示裝置的一個圖像元件； 第13圖係為沿著第12圖中之I-Ι線所取得之一剖面圖； 第14A到14D圖係為剖面圖，其顯示一種製造根據該第 一實施例之反射式液晶顯示裝置的方法； 15 第15圖係為一圖式，其顯示藉由該第一實施例之方法 所形成的反射式電極之一表面的顯微攝影圖像(放大20倍）； 第16圖係為一概略圖，其顯示一皺折狀粗糙度之一方 位表面； 第17圖係為一標繪圖，其顯示在一方位角方向中之存 20 在可能性分佈的模擬結果； 第18圖係為一概略圖，其顯示一相位板以及一偏光板 之佈置狀態； 第19圖係為一表，其顯示在範例與比較範例中之面板 的反射比與對比之測量結果； 42 1247956 第20圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中一溝槽係 形成於直線構造之間； 第21圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中在反射電 極中係設置開孔部分，用以使光線通過； 5 第22圖係為一平面圖，其顯示一範例，其中該皺折狀 粗糙度之方向係設定成水平方向； 第23圖係為一平面圖，其顯示一範例，其中以水平方 向延伸之直線構造與以垂直方向延伸的直線構造係設置於 該圖像元件之中； 10 第24圖係為一平面圖，其顯示當第23圖中所示之該構 造形成時，形成於該反射電極之表面上的皺折狀粗糙度； 第25圖係為一平面圖，其顯示一範例，其中以水平方 向延伸之該等直線構造係形成於圖像元件内之一顯示區域 中，且該等以垂直方向延伸之直線構造係形成於該圖像元 15 件之非顯示區域中； 第26圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中該等以水 平方向延伸之直線構造係形成較該等以垂直方向延伸的直 線構造為高； 第27圖係為一標繪圖，其顯示該皺折狀粗糙度之平均 20 入射角與反射比之間的關係； 第28圖係為一平面圖，其顯示根據本發明之一第二實 施例的一液晶顯示裝置之一圖像元件； 第29A圖係為沿著第28圖中之Π - Π線所取得的一剖面 圖； 43 1247956 第29B圖係為一概略圖，其更為詳細地顯示一階狀構造 之結構； 第30A到30F圖係為圖式，該等圖式顯示一種製造根據 該第二實施例之反射式液晶顯示裝置的方法； 5 第31圖係為一概略圖，其顯示構成該階狀構造之第一 與第二圖案尺寸的一範例； 第32圖係為一圖式，其顯示藉由該第二實施例之方法 所形成的反射式電極之一表面的顯微攝影圖像(放大20倍）； 第33圖係為一概略圖，其顯示一種測量反射比與對比 10 之方法； 第34A圖係為一概略圖，其顯示一藉由反射電極之表面 上的敵折狀粗操度所反射之光線強度’該反射電極在面板 之法線方向並未形成火焰狀； 第34B圖係為一概略圖，其顯示一藉由反射電極之表面 15 上的皺折狀粗操度所反射之光線強度，該反射電極在面板 之法線方向係形成火焰狀； 第35圖係為一概略圖，其顯示相位板與偏光板之佈置 狀態； 第36圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中該溝槽係 2〇 形成於階狀構造之間’ 第37圖係為一剖面圖，其顯示一範例，其中該反射電 極中係設置開孔部分，用以使光線通過。 44 1247956 【圖式之主要元件代表符號表】 11、 21…第一基板 12、 22…反射式電極 13…扭轉向列液晶 13a、23a···液晶分子 14、 24…第二基板 15、 25…透明電極 16、 26、161···相位板 17、 27、162偏光板 23…垂直對齊液晶 31、 34、41、44、84、211、 216…基板 32、 42、89、134、203、213〜 反射電極 33、 43、180…液晶 36…光線散射體 80、90…環狀光源 81…行動資訊終端機 83…粗縫度 85…構造 86…光阻劑薄膜 88…直線粗糙度 101…控制電路 102···資料驅動器 102a、103a…移位暫存器 102b、103b…電平轉換器 102c…類比開關 103···閘極驅動器 l〇3c…輸出緩衝區 104···顯示部分

105---TFT 106···顯示盒 107…貯存電容器 108a…閘極匯流排線路 108b…貯存電容匯流排線路 109a…資料匯流排線路 110···圖像元件 120"TFT 基板 121、151…玻璃基板 123…通道保護薄膜 129a…源極 129b···汲極 129c…貯存電容電極 131a、131b…接觸孔 132、 183、184···直線構造 133、 202…光阻薄膜 134a…開孔部分 45 1247956 150…相對基板 217…偵測器 153···色彩過濾器 Hsync…水平同步訊號 154···共用電極 Vsync…垂直同步訊號 18卜19卜192···皺折狀粗糙度 Vgnd…接地電位 193···顯示區域 VH…高電壓 194···非顯示區域 VL···低電壓 201、212…階狀構造 DSl···資料起始訊號 201a…第一圖案 DCLK···資料時鐘 201b…第二圖案 GCLK···閘極時鐘 212···閘極絕緣薄膜 GSl···閘極起始訊號 215···浸鏡油 46

Claims (1)

1247956 拾、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示裝置，其包含： 一第一基板； 一構造，其形成於該第一基板上，以便具有一直線 5 形狀、或是藉由結合複數個直線所形成的形狀； 一光阻薄膜，其形成於該構造上，且以大體上與該 構造相同方向延伸之一皺折狀粗糙度係設置於該光阻 薄膜的一表面上； 一反射電極，其形成於該光阻薄膜上，並具有一順 10 著該光阻薄膜之表面的粗糙度； 一第二基板，其係佈置成與該第一基板相對；及 一液晶，其密封於該第一基板與第二基板之間。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該構造係 藉由一光阻劑所形成。 15 3.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該構造係 藉由與線路相同之材料所形成，該線路將一訊號供應到 反射電極。 4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該構造包 含：複數個以一水平方向延伸，並以一垂直方向對齊之 20 第一構造、以及兩個第二基板，其以一垂直方向延伸， 並佈置成以水平方向從兩側放置該等複數個第一構造； 其中第一構造與第二構造皆係設置於一圖像元件 中。 5. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該第一構 47 1247956 造之高度係高於第二構造的高度。 6. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中一用以使 光線穿過之開孔部分係設置於該反射電極中。 7. —種液晶顯示裝置，其包含： 5 一第一基板； 一階狀構造，其形成於該第一基板上，以便具有一 階狀橫剖面； 一光阻薄膜，其係形成於該階狀構造上，且在該光 阻薄膜之一表面上係設置一以大體上與該階狀構造相 10 同方向延伸的皺折狀粗糙度； 一反射電極，其形成於該光阻薄膜上，並具有一隨 著該光阻薄膜之表面的粗糙度； 一第二基板，其佈置成與該第一基板相對；及 一液晶，其密封於該第一基板與第二基板之間。 15 8.如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該階狀構 造之一橫剖面（其係垂直於一縱方向）係為非對稱剖面。 9.如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該粗糙度 在該反射電極之一表面上的一方位之存在可能性在水 平方向係為最大。 20 10.如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該階狀構 造係藉由一光阻劑所形成。 11.如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該階狀構 造之至少一部分係藉由與線路相同的材料所形成，該線 路將一訊號供應到反射電極。 48 1247956 12. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中一用以使 光線通過之開孔部分係設置於該反射電極中。 13. —種製造一液晶顯示裝置之方法，該方法包括之步驟 為： 5 在一第一基板上形成一閘極匯流排線路、一資料匯 流排線路、以及一薄膜電晶體，其分別連接到該閘極匯 流排線路與資料匯流排線路； 在該第一基板之整個上表面上形成一光阻劑薄膜； 僅固化該光阻劑薄膜之一表層； 10 藉著施加一退火，在該光阻劑薄膜之一表面上形成 *^敵折狀粗彳造度， 在該光阻劑薄膜上形成一反射電極，其係連接到該 薄膜電晶體；及 佈置一第二基板，使其與該第一基板相對，並將一 15 液晶密封於該第一基板與第二基板之間； 其中一構造（其具有一直線形狀，或是藉由結合複 數個直線所形成之形狀）係與該閘極匯流排線路以及資 料匯流排線路其中任一者同步形成。 14. 一種製造一液晶顯示裝置之方法，該方法包括之步驟 20 為： 在一第一基板上分別形成一閘極匯流排線路、一資 料匯流排線路、一薄膜電晶體’其連接到該閘極匯流排 線路與資料匯流排線路、以及一階狀構造，其具有一階 狀橫剖面； 49 1247956 在該第一基板之整個上表面上形成一光阻劑薄膜； 僅固化該光阻劑薄膜之一表層； 藉著施加一退火，在該光阻劑薄膜之一表面上形成 一皺折狀粗糙度； 5 在該光阻劑薄膜上形成一反射電極，其係連接到該 薄膜電晶體；及 佈置一第二基板，使其與該第一基板相對，並將一 液晶密封於該第一基板與第二基板之間； 其中該階狀構造之至少一部分係與該閘極匯流排 10 線路以及資料匯流排線路至少其中一者同步形成。 15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該階狀構造係藉由光阻劑所形成。 16. —種製造一液晶顯示裝置之方法，該方法包括之步驟 為： 15 在一第一基板上形成一第一導體薄膜，且接著藉由 使該第一導體薄膜產生圖案而形成一閘極匯流排線路 以及一資料匯流排線路； 在該第一基板之整個上表面上形成一第一絕緣薄 膜； 20 在該第一絕緣薄膜上形成一半導體薄膜，其作為一 薄膜電晶體之一主動層； 在該第一絕緣薄膜上形成一第二導體薄膜，且接著 形成該薄膜電晶體之一源極與一汲極、一連接到該汲極 之資料匯流排線路、以及一第二圖案，其寬度較第一圖 50 1247956 案窄，並藉著使該第二導體薄膜產生圖案而形成與該第 一圖案重疊； 在該第一基板之整個上表面上形成一第二絕緣薄 膜； 5 在該第二絕緣薄膜上形成一光阻劑薄膜； 僅固化該光阻劑薄膜之一表層； 藉著施加一退火，在該光阻劑薄膜之一表面上形成 一皺折狀粗糙度； 在該光阻劑薄膜上形成一反射電極；及 10 佈置一第二基板，使其與該第一基板相對，且接著 將一液晶密封於該第一基板與第二基板之間。 51