TW413955B - Liquid crystal displays and manufacturing methods thereof - Google Patents
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Description
413955 五、發明說明(1) (a)發明領域
發明背景 本發明係關於液晶顯示器(LCDs)及立 (b)相關技藝說明 "表法。 LCDs施加一電場至二基材之間所注入之 係一排列純及-反向基材,大致相互平行^枓,基材 =間隙,形成於排列基材上者為相互平行地設置,有-預 線,及眾多資料線絕緣於且跨過於閘線’ 之眾多閘 形成對應於由資料線與閉線相交所定義之各別J ^素極係 外,一薄膜電晶體(TFT)係鄰近於閘線與資料線之巧各,此 點,各像素極經由一對應之TFT以連接於資料線交 其間之切換裝置。 做為 此TFT-LCDs係藉由形成眾多薄膜而成,且一次—
JjL 刻之’惟,膜可在特定區域開通,造成部份薄祺斷接,為 避免此情況發生’資料線在其重疊於閘線處呈加倍狀,戍 一金屬層在資料線上方或下方積置及構圖,且在圖案形成 後再形成修護線。 〇艰 上述方法中’若資料線不在其相交於閘線之區域中斷 接’則另需其他修護線以修護受損部份,再者,由於—雷 射聯結過程用於修護斷接之資料線’故其難以施加以—修 護方法於高解析度之顯示器。 " 關於上述之後一方法(b),由於金屬層係積置及構圖以 形成修護線’豆一絕緣層積置及蝕刻以將修護線連接於資 料線,整個LCD之製造上因增加步驟數而變得複雜。
413955 五 、發明說明(2) — 具有一對閘線於一像素中之lcd 所生之瑕疵,LCD包括一對相互平^用於防止因閘線斷接 結之連接線,用於修護資料線斷接汀之閘線及一供閑線聯 連接線,及一資料線重疊於次線,之—次線係形成平行於 以電氣式連接,資料訊號在資料蠄2於次線與資料線相互 線。 負卄線斷接時可傳遊通過次 惟,由於次線與連接線之間空 接練之間之一耦合電容即變大, 增加。此外,連接線與次線會因 發明概述 隙窄小,因此資料線與連 使得資料訊號之時間延遲 導電粒子而短路。 本發明已致力於解決上述問題 其中一修護 而不需多餘步 本發明之一目的在提供一種LCI)及其製法 線結構用於減少由資料線斷接所致之瑕疵 驟0 本發明之另一目的在提供一種LCD及其製法,其中一阻 光層係以修護線替代’藉以改善孔徑比。 本發明之又一目的在提供一種具有雙閘線之結構,可避 免增加訊號延遲及避免一資料線與—閘線之短路瑕疵。 本發明之再一目的在提供一種結構,其可防止孔徑比在 一具有雙閘線之結構中減小。 欲達成上述目的時’本發明提供一種LCD及其製法,其 中修護線’即替代之開放線式資料線,其係由一金屬層製 成’以用於相同於閘線之層上之閘線,且分別形成於閘線 之任一側上,資料線係形成於一絕緣層上,而絕緣層覆^
C:\ProgramFiles\Patent\55468.ptd 第 7 頁 413955 五 '發明說明(3) 修護線及相交於閘線。 此外’替代一開放線式資料線之眾多修護線係由一金屬-層製成’以用於相同於閘線之層上之閘線,且由閘線分隔 為眾多部份及重疊於像素極。 修護線係電氣式連接於資料線,以於資料線斷接時可傳 送資料訊號。 再者,修護線重疊於像素極邊緣,以利用近於像素極邊 緣之緣區而遮蔽光漏損區域。 修護線之寬度係大於資料線者。 資料線在資料線跨過閘線處分歧為二線,因此當其中一 線斷接時,訊號仍可傳送通過其他線。 修護線及資料線可直接或間接地由另一連接裝置連接。 連接裝置包括透明之導電圖案’係以相同於像素極之材 料製成,諸透明之導電圖案係連接於分隔之修護線及連接 於閘線任一側上之資料線’即使在修護線直接連接於資料 線之狀況中’透明之導電圖案仍可連接於閘線與資料線相 交部份任一側上之資料線,透明之導電圖案可在資料線於 相交處斷接時做為訊號之一路徑。 在一扭西向列式LCD或一垂直對準式LCD中,亦即在像素 兩側處具有不同液晶斷接寬度者,像素極即重疊於修護線 之兩邊緣上’且重疊之邊緣具有不同之寬度。 像素極之邊緣重疊於閘線。 重疊於像素極邊緣之修護線或閘線可阻止光漏損發生於 像素邊緣周側,以利增大孔徑比。
C:\Program Files\Patent\55468. ptd 第8頁 __ 413955 五、發明說明(4) 在具有此一結構之LCD中,修護線係在製造閘線期間形 成;及透明之導電性連接圖案係在一製造透明像素極之過 程中形成。 結果,由於用以修護資料線斷接瑕疵之修護線及連接圖 案在形成時並不使用額外製程,故製程可簡化。 另方面’在本發明另一實例中具有雙閘線在一水平方向 中形成相互平行’且將其中一閘線連接於另一閘線之一連 接線係形成於一垂直方向中,其通過—由雙閘線及資料線 圍起之像素區域之中央。 如上所述’由於連接線遠離於資料線及次線,因此連接 線少由資料訊號影響,且連接線因一導電性污物而連接於 久線之機率很小。 連接線可形成於一些像素區域中,而不在每一像素區域 中。 一突出部係由不具有連接線之像素區域閘線改良而成, 其形成以擴大像素極與閘線之重疊。 設有連接線之像素可任意排列於整個基材上,其需令設 有連接線之像素數量大於未設有連接線之像素數量,其亦 需令设有連接線之像素數量對未設有連接線之像素數量之 比值大於1 : 3。 連接線亦可設於資料線下方,而不在像素區域中央,且 次線形成於未設有連接線於其下方之資料線下方,在此狀 況下’其需連接線數量小於次線數量,且比值最好為 1:10。
--~_4130¾¾ 五,發明說明⑸ "' ~一~ ------ μ ^連接裝置係在兩側相關於閘線而將次線之二端接於資 且連接裝置可由一透明之導電材料製成。 在此結構中,由於連接線在資料線下方,孔徑比即可減 小 。 圖式簡單說明 本發明之其他目的及優點可由以下說明配合附圖而得 知,其中: 圖1係本發明第1實例之一LCD配置圖; 圖2、3係沿圖1之I卜丨[’及[[卜丨〖丨,線所取之橫截面 圖; 圖4係沿圖1之I v~ IV’線所取之橫截面圖; 圖5係本發明第2實例沿圖1之I v_ ! v,線所取之橫截面 圖; 圖6係本發明第3實例之一lcd配置圖; 圖7係沿圖6之V I I -V I Γ線所取之橫截面圖; 圖8係本發明第4實例之一 LCD配置圖; 圖9係本發明第5實例之一LCD配置圖; 圖1 0係沿圖9之X - X ’線所取之橫裁面圖; 圖11係本發明第6實例之一LCD配置圖; 圖1 2係本發明第7實例之一 LCD配置圖; 圖1 3係沿圖1 2之XI Π -X 11 Γ線所取之橫截面圖; 圖1 4係本發明第8實例之一LCD配置圖; 圖15 A至15C係第1實例之LCD配置圖,說明其製法中之連 續步驟;
413955 玉、發明說明(6) 圖16A至16E係第3實例之LCD配置圖 續步驟;
說明其製法中之連 圖17A至17B係第5實例之LCD配置圖 續步驟; 說明其製法中之連 圖1 8 A至1 8 C係第6實例之L C D配置圖 續步驟; 說明其製法中之連 圖19A至19C係第7實例之LCD配置圖 讀步驟; 說明其製法中之連 圖20 A至20C係第8實例之LCD配置圖 續步驟; 說明其製法中之連 圖2 1係本發明第9實例之薄膜電晶體基材配置圖; 圖22係沿圖21之XXII-XXI Γ線所取之橫截面圖; 圖23係沿圖21之XXI I-XXI I’線所取之橫截面圖; 圖24係本發明第1 〇實例之薄膜電晶體基材配置圖; 圖2 5係本發明第11實例之薄膜電晶體基材配置圖; 圖2 6係本發明第1 2實例之薄膜電晶體基材配置圖; 圖27係沿圖26之XXV II-XXVII’線所取之橫截面圖1 圖28係沿圖26之UVIII-XXVIir線所取之橫截面圖· 圖29係沿圖26之OIX-XXIX’線所取之橫截面圖;及’ 圖30係第1 3實例薄膜電晶體基材之閘線及像素區 較佳實例詳細說明 本發明將參考相關圖式做完整說明,本發明之較佳實 即揭示於圖中’惟,本發明可用多種方式實施而不限於例 '文
五、發明說明(7) ----- 内所載之實例’本發明係提供以使本文完整且供習於此技 者窺知本發明之範疇。圖式中,諸層與諸區域之厚度係放 大表不以利清晰,所有圖式内之相同編號係指相同元件, 可以瞭解的是當一元件如一層、區域或基材者係稱之為在 另一凡件之上,則其可為直接在另一元件上或亦可存在一 中介元件。 以下即說明一種液晶顯示器(LCD)及其製法。 圖1係一具有本發明第1實例資料修護線之LCI)配置圖, 圖2、3則分別為沿圖i之丨丨—丨丨,與丨丨〖_ π丨,線所取之橫截 面圖’在圖式中,修護線係使用相容於閘線之金屬製成, 例如鋁(Α1 ),且位於一資料線下方即資料線與閘線相交 處’修護線連接於資料線與閘線利用一銦錫氣化物(ΙΤ〇) 圖案相交之點處。 如圖卜3所示’一用於傳送掃描訊號之閘線丨〇 〇係在—水 平方向形成於一透明之絕緣基材1〇上,而修護線11〇、12〇 形成於一垂直方向,亦即修護線1 1 〇、1 2 〇在閘線1 Q 〇之任 一側上分隔為二部份,修護線1 1 〇、1 2 〇之末端部份係以— 預定角度彎折且自此延伸。 閘線100及修護線110、12〇係覆以一閘絕緣膜200,一槽 道層30 0以一半導體材料如非結晶矽製成,其形成於閘線 100上方之閘絕緣膜2〇〇上,一用於顯示訊號傳送之資料線 400則垂直地形成於修護線1 1()、ι20上方之開絕緣膜1〇〇 上。 一源極(S)自資料線40 0伸出,一以相同於源極(S)材料
C:\Prograni Fi les\Patent\55468. ptd 第12頁 413955 五、發明說明(8) 製成之漏極(D)則重疊於槽道層3 0 0之兩側,一以非結晶 矽製成之歐姆接觸層301係介設於源極、漏極(s及D)與槽 道層30 0之間,以利減低槽道層300與源極、漏極(S&D)之 間之接觸電阻。 以下之層係一鈍化膜500 ’其上可供形成眾多之透明像 素極600 ’眾多像素區域利用閘線1Q0與資料線相交而 定義,像素極600係以一透明之導電材料製成,如,且 經由一形成於鈍化膜5〇〇中之接觸孔(C4)以連接於漏極 (D)。 此外’一透明之導電連接圖案610係以相同於像素極6〇{) 者之材料製成’其重疊於修護線11〇、12〇之末端以及重疊 於閘線1 0 0與資料線4 〇 〇相交之部份。連接圖案6丨〇經由閘 絕緣膜200與鈍化膜5〇〇中形成之接觸孔C1、C2而連接於修 護線110、120之角向且伸出之末端,其亦經由鈍化膜5〇〇 中所設之一接觸孔C 3以接於資料線4 〇 〇。 由於連接圖案6 1 0係形成於閘線1 〇 〇與資料線4 〇 〇相交處 (即易裂穿之層處),因此,連接於修護線11〇、12〇之連接 圖案610可為一路徑’而在資料線4 〇 〇逐漸中斷於此區域内 時可供訊號傳送。 圖4揭示沿圖1之IV-IV’線所取之橫截面圖,其係第1實 例之TFT基材與濾色基材一起排列時之狀態。 在圖4中’一耦合電容係發生於施加變化訊號之資料線 400與像素極600之間,由於耦合電容會分解像素極6〇〇邊 緣處之液晶組合,因此光漏損在像素極6 〇 Q邊緣處會增
C:\Program Files\Patent\55468, ptd 第 13 頁 413955 五、發明說明(9) 加。為了覆蓋發生光漏損之區域,一黑色矩陣(BM)係形成 於一頂濾色基材20上且排列以覆蓋形成於底基材1 〇上之 TFT邊緣、資料線4〇〇、及像素極6〇〇邊緣。 若黑色矩陣(BM)以此方式提供於頂基材2〇上而覆蓋像素 極600之邊緣’則黑色矩陣(βΜ)係以考量頂基材2〇與底基 材10之間之錯準而決定,據此,黑色矩陣(βΜ)與像素極 600之間之重疊寬度(l)即大於基材1〇、2〇可能之錯準範 圍’惟,此結構終會減低孔徑比。 為了解決此問題’本發明提供圖5所示之一第2實例,圖 式中’在一底基材1〇上之資料線4〇〇擴大而重疊於一像素 極60 0邊緣達到寬度L1、L2,結果,資料線4〇〇可由第i實 例之黑色j陣(BM)取代’以覆蓋頂基材2〇與底基材1〇之錯 準。第一實例之其餘元件在構成上與排列上係相同於第玉 實例。 惟’在第2實例中’資料線4〇〇與像素極6〇〇之間距離在 ,較於第1實例時係變小,因此耦合電容增加而減低顯示 品質。減少此問題之一方式為增加一鈍化膜5〇〇厚度, 准使用省知化學氣體沉積(CVD)方法時對於鈍化膜可 开乂成之厚度即有所限制’為了解決此問題,鈍化膜5 0 0可 ^數微#厚度之有機材料製成,但是其將導致傳送率下 w ί Γ之Ϊ 3實例中,—像素極6 〇 0及-資料線40 0之間 嫂1 :弟2實例者,$同的是資料線400下方之-修護 線120 1成相當寬以覆蓋斷接區域。
413955 五、發明說明(10) 圖6係一具有本發明第3實例修護線之LCD配置圖,及圖7 係沿圖6之VI I -V I Γ線所取之橫截面圖,如圖所示,一閘 線100、一槽道層300、一歐姆接觸層3〇1 '修護線12Q及一 修護線110、透明像素極600及一連接圊案61Q係相同於第 1、2實例地形成。 在第3實例中,修護線no、12〇製成較資料線4〇〇之寬度 為見,且在兩側重疊於像素極之邊緣,以利補償沿資料線 400發生之錯準。 在第1實例中,黑色矩陣(βΜ)係提供於頂基材2〇上,以 覆蓋像素極6 0 0之邊緣,且黑色矩陣(βΜ)之寬度係由考量 頂基材20與底基材1〇之間之錯準而決定。惟在第3實例 中,修護線110 '120重疊於像素極6〇C)上之寬度相當於可 能之錯準範圍’藉以改善孔徑比。再者,對應於一具有上 述結構之底基材1G而設置之—項基材2〇黑色矩陣(BM)則形 成於一水平方向,以利覆蓋一TFT及閘線1〇〇之邊緣。 素極60°之修護線110、12°寬度⑴及 L4)可^製成具有不同尺寸,亦即在一扭曲向列(τν)模式 中,若液晶之扭曲方向相關於底TFT基材1〇而呈逆時 使得斷接發生於右側時,則右側上之重疊寬度(L4)即製 成較大於左側上之重疊寬度(L3),以確令修護線ιι〇、 覆蓋於整個斷接區域。 120 第3只例係以一垂直對準(VA) LCD模式較有效率地辦加 孔fe比,由於VA模式中之斷接區域較其他模式中 曰, 此,重疊於像素極600之修護線11〇、12〇右倒寬度(L4)不
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413955 五、發明說明(11) -- 需要加大。 圖8揭示本發明第4實例之一LCD配置圖,此處一像素極 60 0係膨脹且重疊於一閘線1〇〇,除像素極6〇〇之結構外, LCD之其餘結構仍相同於苐3實例者。 在第4實例中,閘線丨00及修護線1、12〇覆蓋於沿著— 資料線400與閘線100邊緣而延伸出像素極6〇〇以外之液晶 錯準區域,因為像素極6 0 0重疊於修護線η〇、12〇以及問 線 100。 因此,一黑色矩陣(ΒΜ)可形成於一頂基材20上,其對應 於閘線100、資料線4〇〇及TFT之相交部份,因而得以改善 孔徑孔。 圖9係一具有本發明第5實例修護線之LCD配置圖,及圖 10係沿圖9之X - X ’線所取之橫戴面圖,在第5實例中,其可 修護資料線之斷接處,而不使用一透明之連接圖案。 一閘線100、一半導體層300、一歐姆接觸層3〇1、修護 線110、120及一透明之像素極6Q0在結構上皆相同於先前 之實例者。 如圖9、1 0所示,以相同於同一層上閘線1 〇 〇材料製成之 修護線11 0、1 2 0係成筆直狀,且經過閘絕緣膜2 〇 〇中所設 之接觸孔C5、C6以連接於資料線400。若資料線4〇〇不連接 於修護線110、1 20,則只有當資料線400斷接時修護線 110、120會因雷射光而短路於實料線400。 資料線4 00係在資料線400相交於閘線1〇〇處分歧出二支 線410、420 ’藉由此結構,若支線410、420其中一者在相
C:\Program Files\Patent\55468. ptd 第16頁 4139¾¾ 五、發明說明(12) 交處斷接時,訊號仍可由另一支線傳送’因此,在此實例 中不需要透明之連接圖案610。除了資料線400與修護線 110、1 20外,此實例之結構係相同於先前實例者。 圖11係本發明第6實例之一LCD配置圖,此處之LCD結構 相同於第5實例者,不同的是修護線11 〇、1 2 0 ’亦即修護 線110、120製成較寬於一資料線400之寬度,且重疊於一 像素極600之邊緣,以覆蓋沿資料線400發生之液晶錯準。 以下將說明本發明第7實例之修護線結構,圖1 2揭示本 發明第7實例之一LCD配置圖,而圖1 3係沿圖1 2之 ΧΙΙΙ-ΧΠΓ線所之橫截面圖。 如圖12、13所示,一資料線40 0係沿修護線110、120而 在垂直方向形成,且經過一閘絕緣膜2 0 0中所形成之接觸 孔C7、C8以連接之。一鈍化膜50 0係形成於資料線4 00上, 及一透明之連接圖案610係自一修護線之一端至另一修 護線120之一端形成於鈍化膜500上,以利覆蓋一閘線1 〇〇 相交於資料線4 0 0之部份。透明之連接圖案6丨〇係以相同於 一像素極6 0 Q者之材料製成,且係經過接觸孔c 7、c 8以連 接於資料線4 0 0。 在眾多閘線1 0 0層、閘絕緣膜2 0 0 ' —槽道層3 〇 〇及資料 線400形成之處’資料線400(A)之斷接會輕易發生於諸線 重疊處。惟’若次導電連接圖案6 1 0係如第7實例形成於資 料線40 0上,則資料訊號可透過連接圖案6丨〇以利傳送。 參閱圖14 ’其揭示本發明第8實例之—LCD配置圖,此處 之L C D在結構上大致相同於第7實例者,但是修護線1 1 〇、
C:\Prograra FiIes\Patent\55468, ptd 第 17 頁 〇 〇 --11¾¾¾¾_______ 五 '發明說明¢13) 120除外,修護線1 10、120係較一資料線400寬且重疊於一 像素極600,以扮演一黑色矩陣之功能而覆蓋液晶之錯準 處’結果是使孔徑比增大。 本發明較佳實例之製造LCDs方法將說明如後。 圖15A至15C揭示第1實例之LCD配置圖,說明其製法中之 連續步驟,此處之修護線係在一製成閘線之步驟期間形 成,而次連接圖則在一製成像素極之步驟期間形成於資料 線與閘線之重疊部份。在此方法中,次連接圖案經過接觸 孔以將資料線連接至修護線。 如圖15A所示,一用於閘線之金屬層如紹(A1)或鉬(Mo) 係積置及構圖,以形成閘線100及修護線110、120。 如圖15B所示,矽氮化合物(Si iVx)積置而形成閘絕緣膜 200,且非結晶矽與f非結晶矽依序積置於其上,然後構 圖而分別在閘線1 00上形成半導體層300與非結晶矽層 301 〇 如圖15C所示1 一用於資料線之金屬層如絡(Cr)係積置 及構圖形成資料線如資料線400、源極(S)及漏極(D),其 次,η—非結晶矽層之一曝露部份去除以形成歐姆接觸層 301。 如圖15D所示,鈍化膜500係形成於其上,修護線110、 1 2 0兩邊緣上之閘絕緣膜2 〇 〇與鈍化膜5 0 0部份係去除以利 形成接觸孔C 1、C 2,而資料線4 0 0與漏極D上方之鈍化膜 50 0部份係去除以形成接觸孔c3、C4。 如圖1 5Ε所示’ I TO係積置及構圖以形成像素極與連接圖
C:\Program F i1es\Patent\55468. ptd 第18頁 413955 五、發明說明(14) 案61 0 ’在此步驟中’像素極6 0 0係經過接觸孔c 4以連接至 漏極(D)且連接圖案610經過接觸孔Cl、C3、C2以將修護線 110 '120連接至資料線400,最後,修護線、12〇通電 至資料線400。 圖16A至16E揭示第3實例之LCD配置圖,說明其製法中之 連續步驟。 修護線110、120在一形成一閘線1〇〇之步驟中形成,而 一經過接觸孔Cl、C2以連接至修護線110 ' 12〇之次連接圖 案係在一形成像素極600之步驟中形成於資料線4〇〇與閘線 1 0 0之重疊部份上。 如圖16C至16E所示,此方法不同於上述方法之處在於修 護線11 0、1 2 0係製成較窄於資料線4 0 0之寬度,且像素極 600重疊於在右、左側上具有相同或不同寬度之修護線 110、120,此處之像素極600邊緣可在底、頂側處重疊於 閘線1 0 0,以取得相似效果。 請即參閱圖17A至17C,其揭示第5實例之LCD配置囷,說 明其製法中之連續步驟。第5實例之LCD中,修護線ι10、 1 2 0係在一製成閘線1 0 0之步驟中形成,使修護線11 〇、12 0 可通過接觸孔C5、C6以通電至資枓線400,且資料線4〇〇在 資料線400相交於閘線1 0 0處分歧為二支線410、420。 細言之,閘線1 0 0及修護線11 0、1 2 0係形成於相同步驟 中,其次,一閘絕緣膜200、非結晶矽層300、及if非結晶 矽層301依序積置於上,在此二層後,非結晶矽層3 00及/ 非結晶矽層3 0 1即構圖,隨後閘絕緣膜2 0 0構圖以在修護線
Η C:\Prograni Files\Patent\55468, ptd 第19頁 413955 五'發明說明(15) 、1 20上形成接觸孔C5、C6。 其次’如圖17A所示,用於資料線之一金屬係積置及構 圖’以利形成資料線400、一源極(S)、及一漏極(β),在 製程中’資料線40 0在資料線40 0相交於閘線之處係形 成分歧為二支線410、420,二支線410、420則通過接觸/孔 C5、C6以連接於修護線1 1〇、120,其次,一鈍化膜5〇〇積 置於其上且構圖以形成接觸孔C4而露出漏極D。 如圖1 7B所示’ 一透明之導電材料如ITO者係積置於其 上,且經構圖以形成像素極600,在此製程中,像素極6〇〇 係透過接觸孔C4而接觸漏極(D)。 圖18A至18C揭示第6實例之LCD配置圖,說明其製法中之 連續步驟,製造第6實例LCD之方法相同於製造第5實例LCD 之方法’如圖17A、17B所示,不同的是修護線11〇、12〇之 寬度係大於資料線400者,因此修護線110 ' 120重叠於像 素極600之邊緣。 參閱圖18A,一閘線100及修護線1 10、120係在相同步驟 中形成,然後一閘絕緣膜2 0 0、一非結晶矽層3 0 0、及rf非 結晶矽層3 Q 1依序積置於其上,其次,非結晶矽層3 0 0及一 ητ非結晶矽層301構成圖案,隨後閘絕緣膜200構圖而在修 護線110、120形成接觸孔C5、C6。 在圖1 8B中,用於資料線之一金屬係積置及構圖以形成 資料線40 0、一源極(S)、及一漏極(D),在此製程期間, 資料線400構圖而在資料線4 0 0相交於閘線1 00處分歧成二 支線41 0、420,主支線41 0製成較窄於修護線11 0、120,
C:\Prograai Files\Patent\5b468. ptd 第20頁 413955 五、發明說明(16) 以利通過接觸孔C5、C6而連接之。 如圖18C所示’一鈍化膜5 〇〇積置於其上且構圖以在潙極 D上形成一接觸孔C4,一透明之導電材料如ιτο者隨後積置 於其上且構圖以形成像素極6〇〇,像素極形成以重疊於 修護線11G、120,且通過接觸孔C4以接觸漏極(D)。 圖1 9 A至1 9 C揭示第7實例之LCD配置圖,說明其製法中之 連續步驟,在第7實例之LCD製法中,修護線11〇、120係連 接於資料線4 0 0 ’而通過接觸孔C7、C8以連接於次線之透 明次連接圖案610則在一形成像素極600之步驟中形成。 如圖1 9 A所示’閘線1 〇 〇、修護線11 〇、1 2 0、閘絕緣膜 2 0 0、非結晶石夕層3 (3 Q、及一 η非結晶石夕層3 0 1係以相同於 先前實例之方式形成,其次’用於資料線之金屬積置及構 圖以形成資料線400、一源極(S)、及一漏極(j)),此時, 資料線400通過接觸孔C5 ' C6而連接修護線i10、uo。 如圖19B所示,鈍化膜500積置於其上且構圖以形成接觸 孔C7、C8 ' C4 ’可相關於閘線100及漏極〇而分別露出資料 線400於兩側。 隨後參考圖19C,一透明之導電材料如ITO者積置於其上 及構圖以形成像素極600及次連接圖案610,在此製程中, 次連接圖案6 1 0係沿資料線4 0 0構圖’以重疊於修護線 11 0 ' 1 2 0之末端以及在閘線1 〇 〇與資料線4 0 0之間之相交部 份,且通過接觸孔C7、C8而連接於資料線400。 圖20A至20C揭示第8實例之LCD配置圖,說明其製法中之 連續步驟,在第8實例中,製造方法大致相同於圖19A至
第21頁 C:\Program Files\Patent\55468. ptd 41395b 五、發明說明(17) --- 19C所示之第7實例者。 在此方法中,修護線11〇、12〇製成較寬於資料線4〇〇, 此外,通過接觸孔C7、C8以連接於資料線4〇〇之―透明次 連接圖案610係在一形成像素極6〇〇之步驟中形成。 在製造第8實例之LCD中,積置金屬層以形成修護線 110、120及將金屬層構圖之步驟並不需要,因為修護線 11 0、1 2 0係在一形成閘線之步騾中形成,因此製造第8實 例LCD之方法即簡化。 此外,其並不需要在一頂基材20上形成—黑色矩陣,因 為修護線110、120係製成較寬於資料線’藉以重疊像 素極6 0 0之邊緣,據此,修護線〗丨〇、1 2 〇之功能如同黑色 矩陣,且孔徑比增大。 其-人,一具有結構以防止閘線與資料線短路或斷路瑕疵 之液晶顯示器,其結構係如雙閘線結構、一連接線及一次 連接線結構。 圖2 1係本發明第9實例之薄膜電晶體配置圖,圖2 2係沿 圖21之XXII-X XII線所取之橫截面圖,及圊μ係沿圖21之 ΧΧΠΙ-ΧΧΠΓ線所取之橫截面圖。 如圖21至23所示’相互平行之第一閘線1〇1及第二閘線 102形成於一水平方向,而一聯結第一閘線1〇1及第二閘線 102之連接線103則在一垂直方向形成跨過一像素區域令 央’ 一用於防止資料線斷路瑕疵之次線丨30則在垂直方向 形成。 —閘絕緣膜20 0覆蓋第一與第二閘線101、1〇2,開連接
C:\Prograni Files\Patent\55468. ptd 413955 五 '發明說明(18) 線103及次線130,及一半導體層3 0 0形成於第—閘線1〇1上 方之閘絕緣膜20 0,一用於增進接電特徵之歐姆接觸層3G1 係相關於第一閘線101而在兩側形成於半導體層3〇〇上及 一源極S與一漏極D形成於接觸層301上。一連接於源極5之 負料線4 0 0係在垂直方向形成於閘絕緣膜2 〇 〇上,且資料線 40 0通過接觸孔C9、CI0而連接於次線13〇。 —純化膜500覆蓋半導體層3〇〇、資料線4〇〇、及源極與 漏極S ' D,一供漏極D外露之接觸扎C4製成於鈍化臈5〇〇 中。 一透明之像素極6 0 0形成於由雙閘線101、ι〇2及資料線 〇 40 0圍起之像素區域中,且通過接觸孔C4以連接於前述像 素之漏極D。 在本發明第9實例之LCD中’由於連接線1〇3位於像素區 域内’因而減短自連接線1〇3至次線130之距離li,故其不 致發生因資料訊號變化增大賴合電容而增加訊號延遲^再 者,連接線103在形成閘線如閘線1〇1、1〇2,連接線103及 次線1 3 0之過程中不致經由任意之導電性污物以連接至次 線 130。 本發明之第1 0實例說明用於減少閘線與資料線之間短路 瑕疵之結構,其中連接線並不形成於每—像素中。 。 圖24係本發明第10實例之配置圖,圖24中,薄膜電晶體 及任意其他線路等等並未繪示,而僅繪示眾多之雙閘線、 連接線及像素區域。 如圖24所示,眾多像素p以一矩陣方式形成於一基材
C:\Program Files\Patent\55468.ptd 第 23 頁 413S55 五、發明說明(19) iti 形成於各像素排中’由於閘線對 …二m緣處相互連接’㈣之掃描訊號即傳 ^ n °在某些像素中,用於連接二開線 之一連接線103係形成於各像素内,連接線103形 成於所有像素之任意選定像素中,具有連接線103之像素 數量係少於不具有連接線之像素數量’前者對後者之比值 應為1 : 3。 在本發明第1〇實例之LCD令,設有連接線1〇3之像素中之 一孔少於未設有連接線之像素中之孔,因為以不透明金屬 製成之連接線103會擋住一些光線量。此外,由於連接線 103重疊一像素極(圖申未示)以產生儲存電容,具有連接 線103之像素即比不具有連接線之像素而可取得較大之儲 存電容’因而造成各像素中出現不同顯示特徵之問題。 欲解決此問題,在本發明之第丨丨實例中,連接線形成於 一些像素中’如同第1 〇實例者,且一自其中—閘線伸出之 突出部係形成於不設有連接線之像素中。 圖2 5揭示本發明第11實例中未設有連接線之像素配置 圖’在第11實例中,設有連接線之像素及未設有連接線之 像素之排列係相似於本發明之第丨0實例者,且設有連接線 之像素結構相似於第9實例之結構。 如圖2 5所示,相互平行之第一閘線1 〇 1及第二閘線1 〇 2係 形成於一水平方向中,第一閘線丨〇1具有一突出部107延伸 向一像素區,且第一閘線101之突出部107重疊於一像素極 。結構之其餘部份係相似於圖21至23所示本發明之第9
C:\Program Files\PatentA55468.ptd 第 24 頁 413955 五、發明說明(20) —-- 實例者。重疊於像素極6 〇〇之突出部1〇7面積可考量連接線 重叠於設有連接線像素内之像素極之面積而決定,且後者 之面積最好相同於前者之面積。 若形成突出部,則未設有連接線之像素中之儲存電容即 增大且孔徑比略為下降,使得像素具有相同於設有連接線 之像素中之孔徑比及儲存電容。此實例並未解決孔徑比減 小之問題。 用於解決此問題之第1 2實例係揭示於圖2 6至2 9。 圖2 6係本發明第1 2實例之薄膜電晶體基材配置圖,圖2 7 係沿圖26之XXVI I-XXVI Γ線所取之橫截面圖,圖28係沿圖 26之XXVI II-XXVU I’線所取之橫截面圖,及圖29係沿圖26 之XXIX-XXIX’線所取之橫截面圖。 在第12實例中’第一與第二閘線1 〇 1、i 〇 2 , 一閘絕緣膜 2 0 0,一半導體層3 0 0 ’ 一歐姆接觸層3〇1,一資料線4〇〇 , 一源極與一漏極S、D,一鈍化膜50 0及一像素極6〇〇皆相似 於第9實例中之結構。 如圖2 6至2 9所示,將第一閘線1 〇 1與第二閘線丨〇 2聯結之 一連接線104係形成於由資料線4 00覆篕之任意資料線4 〇〇 下方,而一次線1 4 0則形成於資料線下方且其下方未設連 接線’次線140由第一、二閘線1 〇1 ' 1〇2分隔,且次線140 之二端以一定角度自主要方向伸長。 在閘線與資料線4 0 0相交處上方之鈍化膜5 〇 〇上,閘線係 如先前像素之第一閘線101與第二閘線102 ,同時重疊於第 一、二閘線101、102之一透明連接圖案62〇係以其末端伸
C: \Prograni Fi les\Patent\55468. ptd 第25頁 413955 五、發明說明〔21) 出而重疊於次線140之末端。 由於一在資料線400與第一閘線101相交處供資料線400 通過之接觸孔製成於鈍化膜500中,且供次線140末端通過 之接觸孔C12、C13係製成於鈍化膜5 0 0與閘絕緣膜2 00中, 因此,次線140與資料線400即藉由透明之連接圖案620而 相互接觸。 在本發明之第12實例中’由於連接線1〇4設於資料線4〇〇 下方,故孔徑比不致減小’再者,由於連接線丨〇4與次線 140並非相互靠近’故不致發生短路瑕庇。 其次,在一整個基材面積中有均勻負載容量之結構係說 明於後’其中之連接線對次線比值係已指定。 圖30係本發明第13實例薄膜電晶體之閘線及像素區域配 置圖,圖30中僅示雙閘線、一連接線及—像素區域,而| 薄骐電晶體、基材或資料線等等。 … 如圖30所示,幕多之像素(P)排列成一矩陣狀,及連接 線ίο'係以垂直方向形成於一些像素外,由於連接線ι〇4 位置係排列成在像素矩陣中逐步變彳h 丑从达變化’因此—施加於整個 基材資料線之負載容量即可均勻地保持。 例如,若連接線1〇4係連接於與—資料線(圖 接之眾多像素中之第一排像素, 禾’、)連 個依序之像素。 連接線則不連接於另外9 對應於連接線1〇4之像素數量係少於非對應於連 像素數量,前者對後者之比值最好為【:1〇, 資料線之斷接機率小於1 〇%。 為Θ線或
C:\Program Files\Patent\55468. ptd 第 26 頁 413U55 五、發明說明(22) 另一方面,設於閘線1 0 1、1 0 2之間以防止資料線斷接之 次線1 4 0係對應於未與連接線對應之像素P。 如上所述,基材中之線材負載容量呈均句,因為連接線 之位置逐步變化。 在圖式及說明書中,其揭示本發明之典型較佳實例,且 其雖使用特定詞語,但是此僅為說明而非侷限,本發明之 範圍係載述於以下申請範圍中。
C:\Program F iIes\Patent\55468. ptd 苐27頁
Claims (1)
- _413955 六、7請專利範圍 ' ' 1. 一種液晶顯示器,包含: 一絕緣基材; 一閉線’係在一水平方向中形成於基材上; 一修護線,係以相同於閘線者之材料製成及在—垂直 方向中形成於同一層上,且相關於閘線而分為二支線; 一第一絕緣層’覆蓋於資料線與修護線;及 一資料線,係沿垂直方向之修護線而形成於第一絕緣 層上。 2. 如申請專利範圍第i項之液晶顯示器,進一步包含: 一槽道層’形成於閘線上方之第一絕緣層上; 一源極,連接於資料線與槽道層; 一漏極,係相關於閘線而在相反於源極之—側上定位 且連接於槽道層;及 一透明之像素層,連接於漏極及重疊於修護線D 3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示器,其中修護線係 製成較寬於資料線。 4 ·如申請專利範圍第2項之液晶顯示器,其中像素極在 其左、右側上以不同寬度重疊於修護線之邊緣。 5,如申請專利範圍第2項之液晶顯示器,其中像素極重 疊於閘線之邊緣。 6 如申請專利範圍第2項之液晶顯示器’其中像素極在 左、右側以相同寬度重疊於修護線之邊緣。 7.如申請專利範圍第1項之液晶顯示器,其中資料線係 電氣式連接於修護線。413955 、申請專利範圍 連8接如申請專利範圍第7項之液晶顯示器,進一步包含一 端。圖案’係在閘線之任一側上銜接修護線與資料線之末 用9於ί : ΐ專利範圍第8項之液晶顯示器,進"步包含- 第貝料線之第二絕緣層,其中連接圖案係以相同於 第一絕緣層上之像素極材料製成。 護線。 、’、 中形成之—第一接觸孔以連接於修 11. 如申請專利範圍第10 甘士 紹 案係通過第二絕緣層中形成員之之液:顯:器’其中連接圖 線。 心成之一第二接觸孔以連接於資料 12. 如申請專利範圍第n 之末端係自垂直方向伸出/之液晶顯示器,其中修護線 13_如申請專利範圍第7 通過第-絕緣層中形成之—第f :广器’其中資料線係 14. 如申請專利範圍第】3 觸孔以逹接於修護線。 含: 員之液晶顯示器’進一步包 一第二絕緣層;及 一透明之導電膜,形成扒 任一側上之第二絕緣層二絕緣層上且通過在開線 料線。 %成之第二接觸孔以連接於資 15. 如申請專利範圍第J3 在閘線相交於閉線處分成二Λ液晶顯示器’其中資料線C:\Program Files\Patent\55468. ptd 第29頁 413955 a '申請專概® ' 16. 一種製造一液晶顯示器之方法,包含以下步騍: 形成一閘線及一資料修護線於一基材上; 積置一閘絕緣膜; 將開絕緣膜構圊以形成接觸孔供資料修護線露出; 形成一資料線以通過接觸孔而連接於資料修護線; 形成一純化膜於資料線上方; 積置一透明之導電層;及 將透明之導電層構圖以形成一像素極。 17. 如申請專利範圍第丨6項製造一液晶顯示器之方法, 其中資料線構圖以於資料線相交於閘線處分成二支線。 1 8.如申請專利範圍第丨6項製造一液晶顯示器之方法, 進—步包含將透明之導電層構圖以形成一連接圖案,而連 接於閘線任一侧上資料線之步驟。 Ϊ 9.如申請專利範圍第丨8項製造一液晶顯示器之方法, 其中連接圖案係通過接觸孔以連接於資料線,接觸孔形成 於鈍化臈中以露出資料線。 2 0.如申請專利範圍第丨6項製造一液晶顯示器之方法, 其中像素極重疊於資料修護線之邊緣。 21.如申請專利範圍第1 6項製造一液晶顯示器之方法, 其中資料線形成較窄於資料修護線。 22·如申請專利範圍第1 6項製造一液晶顯示器之方法, 其中像素極重疊於閘線之邊緣。 23· —種製造一液晶顯示器之方法’包含以下步驟: 形成一閘線及一修護線於一基材上;413955 a'申請專利範圍 積置於一閘絕緣膜於閘線及修護線上; 形成一資料線於閘絕緣膜上; 積置一鈍化膜; 將純化膜及閘絕緣膜構圖以形成一第一接觸孔及—第 二接觸孔’而分別露出資料線及修護線;及 形成一連接圖案,其係通過第一接觸孔及第二接觸孔 以連接於資料線及修護線。 24_ —種液晶顯示器,包含: 一絕緣基座; 眾多第一閘線’形成於基材上; 眾多第二閘線,形成平行於第一閘線; 眾多連接線,用於將第一閘線連接至第二閘線;及 眾多資料線,係以絕緣狀態跨過第一及第二閘線, 連接線在由第一、二閘線及資料線相交而圍起之若干 像素區域中形成且平行於資料線,及各連接線通過像 素區域中央。 25‘如申請專利範圍第24項之液晶顯示器,進一步包含 眾多次線形成於基材上且平行於資料線,其中次線係電氣 式連接於資料線。 2 6.如申請專利範圍第2 5項之液晶顯示器,其中設有連 接線之像素區域數量係少於未設有連接線之像素區域數 旦 里 ° 27.如申請專利範圍第26項之液晶顯示器,其中設有連 接線之像素區域數量對未設有連接線之像素區域數量之C:\Prograra Fiies\Patent\55468ptd 第 31 頁 413955 六、申請專利範圍 比值係大於1 : 3。 28. 如申請專利範圍第24項之液晶_ +吳 ^ 眾多之透明像素極,其中各極重疊於第―。坌_ 步包含 29. 如申請專利範圍第28項之液晶顯 甘"1閉線。 係形成於具有連接線之像素區域,其曹 /、像素極 0 、重疊於連接線。 30_如申請專利範圍第29項之液晶顯 甘*# 31 如申請專利範圍第3〇項之液晶顯示器,其中突 重疊於像素極。 八 ° 32. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示器,其中突出部 重叠像素極之面積係相同於連接線重疊像素極之面積/ 33. —種液晶顯示器,包含: 一絕緣基材; 眾多第一閘線,形成於基材上; 眾多第二閘線,形成平行於第一閘線; 眾多連接線,將第一連接線連接至第二連接線; 一第一絕緣層’覆蓋第一、第二閘線及連接線;及 眾多資料線,形成於第一絕緣層上且跨過第一、第二 閘線; 連接線形成於第一資料線下方,即某些資料線,且平 行於第一資料線。 34.如申清專利範圍第33項之液晶顯示器,進·一步包含 眾多次線’其形成於基材上以重疊於第一資料線以外之第 二資料線’且係由第一、二閘線分隔,其中各次線係電氣41S955 六、申請專利範圍 式連接於第一或第二資料線。 35. 如申請專利範圍第34項之液晶顯示器,進—步包含 一連接裝置,藉此使得相關於第一' 二閘線而在兩側形成 之次線可一次連接於第二資料線。 36. 如申請專利範圍第35項之液晶顯示器,進一步包含 一覆蓋第一、二資料線之第二絕緣膜,其中連接裝置係由 一透明之導電材料製成。 37. 如申請專利範圍第34項之液晶顯示器,進一步包含 一連接裝置,藉此使次線以電氣式連接於第一資料線。 38. 如申請專利範圍第34項之液晶顯示器,其令連接線 數量係少於次線數量β 39. 如申請專利範圍第38項之液晶顯示器,其中重疊於 連接線之第一資料線數量對重疊於次線之第二資料線數量 之比值為1 : 1 0。 4 0.如申請專利範圍第3 4項之液晶顯示器,其中連接線 位置係相關於由第一、二閘線與資料線相交而圍起之眾多 像素以呈現逐步變化。C:\Prograni Files\Patent\55468. ptd ----- 第33頁
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |