TW451101B - Liquid crystal display device with enhanced response speed, transmittance, and aperture ratio and method for manufacturing the same - Google Patents

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5 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4 ο Α7 Β7 友、 聲明説明（ <發明之範圍> 本發明係關於具有增強反應速度，·透射率及開D率之 夜晶顯示元件及其製造方法者。 <發明之背景> 液晶顯示器廣泛應用於電視與其他圖像之顯示。尤| 々主動矩陣液晶顯示元件（liquid crystal display LC D)具有高度的反應速度而與有甚多畫素的其他顯示器相 各’其對高程度的確定性與顯示器的大型化貢獻良多。 這種L C D元件包含一對透明玻璃基板，薄膜電晶體與形 成於一玻璃基板上的晝素電極’彩色過濾器，及形成於另 破璃基板上的反向電極。液晶材料係錢射且密封於兩玻 5离基板間。 扭折絲狀型液晶近來受普遍應用，係由於其優異的光 學特性使然。扭折絲狀型液晶在無施加電壓時係平行於上 下一基板。此外分子係連續排列而使最上部與最下部分子 間的扭轉角為90。。當;ή面對的二基板上施加電壓時，則 形成一垂直於二玻璃基板的電場而使液晶分子沿電場排 列。由於扭折絲狀型（以下簡稱TN )LCD只可排列於一方向， 使得只有狹窄的視角。 有各種增大視肖的技術曾被提出。其中之一稱為 n-plane Switching)模式LCD。此IPS模式的LCD通常形成於 上部基板上的反向電極改形成於晝素電極所在之下部玻璃 基板。由此形成一平行於兩基板的電場於晝素電極與反向 .電極之間》 本.¾張尺度適用巾国國家榡举（CNS)八4現格（2!〇χ297公澄 锌先閣讀背面之注意事項再Wr本頁} ,,裝.

I -訂 A7 B7 五、發明説明（> ) 參照第1與第2圖’ IPS模式LCD元件包括一在柱子方向 的閘門線2A形成於下部基板1之表面上·用於掃描來到下部 基板上面的影訊；一反向電極2B在閘門線2A所在之同一平 面上，而以預定的距離自閘門線2A隔離；一閘門絕緣模3 形成於閘門線2A與反向電極2B共同形成的結構表面上；一 數據5A用於界定晝素領域連同閘門線2A形成於柱方向且垂 直於被閘門絕緣層3隔離的閘門線2A;及一晝素電極5B橫置 於與數據線5A同一平面而跨越於反向電極2B上且重疊於反 向電極2Β之一些部份。反向電極2Β包括一第一部份2ΒΑ與一 第二部份2BC平行於閘門線2Α ; —第三部份2ΒΒ配置成垂直 於第一與第二部份2ΒΑ’ 2BC而形成於第一部份2βΑ之中間部 份與第二部份2BC之中間部份間。晝素電極5Β有一第一部份 5ΒΑ與一第二部份5ΒΒ，兩者長度相同而平行於閘門線2α ; 第二與第四部份5BC，5BD，兩者均平行於數據線μ而各自連 接於第一部份513Α與第二部份5ΒΒ之端部；及一第五部份5Β Ε自第三部份5BC突出而半行於數據線2Α。 經 濟 部 標 準 局 工 消 合 作 印 製 反向電極2Α之第一與第二部份2ΒΑ，2BC重疊於晝素電 極5Β上，它們可用做電容器的電極以—預定期間内維持液 晶分子於某些形式。晝素電極5Β的第五部份5ΒΕ的一端，即 畫素電極5Β與閘門線2Α相交處可用做薄膜電晶體的汲極。 又形成於閘門絕緣膜3的頂部表面一預定部份上的半導體 層4可供做為薄膜電晶體的通道。相交於半導體層4的數據 線5Α-端形成於閘門線2Α上者可用做薄膜電晶體的源極。 上揭的閘門線2Α與反向電極2Β係由一選自一群包括 5 本饫ί長尺度通用中國园準（CNS } Α4規格（210^7^7公羞—) ------- 0 A7 B7 五、發明説明（j ) 銘’鈦’鈕與鉻與其組成之材料製成。閘門絕緣膜3係由一 上揭金屬之氧化物形成，或形成雙重絕緣層。數據線與晝 素電極係由沈積上揭金屬之一並將其圖型.化而形成者。 如第2圖所示之剖面圖，平行於玻璃基板的電場扒形成 於晝素電極5B與反向電極2B之間。由於晝素電極與反向電 極均屬於矩形’其邊緣效應在該等電極之邊緣產生一撤.物 線狀之電場F2。液晶分子係沿電場排列。因此沿電場Fl的分 子較長一軸乃平行於玻璃基板。由於液晶分子的較長軸因 電場F2的影響對玻璃基板具有一傾斜角，液晶分子位於電 極5BC，2BC，5BB等（即具有垂直於玻璃基板的較長軸）的頂 部表面而無法對外加電壓反應。自然其反應速度與透射不 尚〇 . 經濟部中央楯準局員工消費合作杜印裝 傳統LCD其晝素電極與反向電極間距離為21〇em，晝素 電極或反向電極的寬度為2〇# m，液晶分子對水平軸的傾斜 角為22° ’及晝素電極的外加電壓為8V，具有以上數據的 傳統LC D的透射率表示於、第3圖做為上揭說明之一例。於第3 圖中’ X代表對施加於下部基板電壓的透射率，y代表液晶 層從具有晝素電極與反向電極的下部基板起的高度。外加 電壓經100ms後的透射率大約為38%，而1〇〇ms前為3〇%或 更小。 同時’由於晝素電極與反向電極係由不透明金屬製 成’在這些區域内的透射率接近於〇%。是以減小了以^的 開口率。 <發明之總論> 本祕尺度劇中家縣（GNS )娜名（297公 5 ο

經濟部中央裙準局男'工消費合作社印製 五、發明説明（il) 本發明的目的在提供一種對外加電壓有增強的反應速 度與透射率的LCD元件及其製造方法。 本發明的另一目的在提供—種有增太的開口率的LCD 元件及其製造方法》 依據本發明的觀點，LCD元件包括一閘門線沿第一方向 伸長，一數據線沿大致垂直於第一方向的第二方向伸長， 亚在跨越閘門線而與問門線相交，一由透明金屬材料製成 的第一電極形成於數據線之上，及一由透明金屬材料製成 的第二電極形成於與第一電極同一平面上。第一電極包栝 一第-部份沿第-方向伸長於數據線之上*垂直相交於數 據線及-第一部份包括複數的分支各沿第二方向自第一 電極的第一部份開始向閘門線伸長。二條最外.分支中之- 條長於二條最外分支間之分支，且另-最外分支則短於兩 ，最夕卜分支間之任一分支。同時第一電極更具有一第三部方向而以職的距離與閘門線分離，且自最長分 带i 第，向伸長主於最短分支與其最靠 近的分^間 二ΐ 4二電極包括第—部份沿第—方向在第一電 極第三部份與第一電極第_ 门隹弟包 ,〜冲份分支的端部間自對應於第 的部份開始伸長至對應於第一電極 端的部份，及1二部份包括複^分3 、電極的複數分支以予 沿第t方向自第二電極第—部份開始伸長 電極弟一部份分支間的空間。 1 第一電極的分支寬度與第二電極的分支寬度之比最好 一锖先IS讀背学之泣意寧項本育) e - - ί-1 111 I: 故缺奴财®國家標準（CNS ) A4規格(ΤΤο^Γ 公釐） 5d. ο

發明說明（p 至ίο間，同時第一與第二雷 “之範圍。第二電極或第支寬度最好在4至8 扭或第二電極各自鄰近的分支距:支寬度比與自第-電 間。第二電極分支的數目最好為5 1 fc值最好在0，1至2 卜成。第一電極為反向電極而;：:=電極係 _倒過來亦可。 乐—菟極為畫素電極或 同時，依照本發明的第二觀@ 輿閘門線的同-平面，沿第弟三電極形成於 的終端重疊，它更可包括—第三電=與第二電極分支 ，•形助電容器。“第i第二，分支的 點相連接。 與弟一電極可以一接 =者，依照本發明再一觀點，LCD更包括一薄膜電晶體 第-電極的最短分支與閘門線_空間。如上揭的 接於第二電極的分支，該分支係鄰近= 像線，閘門線與反向電極的最短分支者。 奴f :時里發明乂 一觀點’LCD更包括-基板，該基 對於數據線與問門線所界定的領域，該 第—電極的分支第-電極的第三部份，及第 \%極與第一電極的分支所界定的空間。 —在上揭描述中，第一與第三電極可以是反向電極而第 二電極可以是一晝素電極。 、依照本發明的另一觀點，LCD包括一基板，一閘門線形 成於基板的頂部表面，一第一電極形成於與閘門線的同一 平面上’沿第二方向以預定距離與閘門線的第一部份分離 本絲尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格⑺〇心97公爱 I ·1-1 ---------、},:裝-- (讀先閲讀背面之注意事項t^·-本頁) 訂 %漆<'部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（L、） ' 一 經濟，那中央標準局貝工消費合作社印製 而向第一方向伸長，一閘門絕緣膜形成於合成結構上，其 上形成有閘門線與第一反向電極，一半導體層形成於閘門 絕緣層之頂部，其下形成有閘門線的第二部份，及一數據 線。閘π線包括一第一部份沿第一方向伸長，與一第二部 份自第一部份以一預定長度沿垂直於第一方向的第二方向 伸展。數據線包含一第一部份與閘門線的第一部份相交於 閘門絕緣膜下’及一第二部份自數據線的第一部份伸長且 與該半導體層一端的一預定部份重疊。LCD又包括一没極領 域，其一端與半導體層另一端的預定部份重疊，_保護層 形成於合成結構的頂部，其上形成有該數據線與汲極領 域’一第二反向電極，係由透明金屬材料製成者形成於合 成結構之頂部’ s玄結構上亦形成有保護層，及一晝素電極， 亦由透明金屬材料製成者形成於與第二反向電極同一平面' 上。保護層裝设有接觸孔以曝露第一反向電極的預定部份 與ί及極領域的預定部份。第二反向電極包括一第一部份沿 第一方向伸長跨於數據竦上且垂直相交於該數據線的第一 部份，及一第二部份包括複數的分支沿第二方向自第二反 向電極第一部份向閘門線伸長。最外部的分支之一乃長於 兩最外部之分支間之分支’而另一最外部分支短於兩最外 部之分支間之分支。同時第二反向電極具有一第三部份以 一預定距離沿第二方向與閘門線分離，而沿第一方向自最 長之分支至形成於最短分支與其最靠近之分支間之空間伸 長。晝素電極包括一第一部份沿第一方向伸長於第二反向 電極第三部份與第二反向電極第二部份的分支終端部份之 9 本紙弦尺度適用中园国家標準（CNS ) Α4規格2】ΟΧ2π公^ " 0 A 7 B7 五、發明説明（|_] ) ~ 間，起自對應於苐二反向電極的第三部份一端的部份至對 應於第二反向電極第三部份另一端的部份，及一第二部份 包括複數的》支各以-預定距離與複數的第二反向電極^ 支的每一支分離。 晝素電極第二部份的每一分支沿第二方向伸長，起自 晝素電極第一部份至第二反向電極第二部份的該分支間的 空間。 經濟部中央操毕局負工消費合作祍印製 本發明的LCD的製造方法中，該lcd具有一沿第一方向 伸長的閘門線，及一沿第二方向伸長的數據線，該第二^ 向實際上垂直於第一方向而與閘門線相交，該方法中包括 的步驟有同時形成-第-電極與一第二電極於數據線上， 第-電極由透明金屬材料製成，而第二電極亦由透明金屬 材料製成而形成於與第一電極同一平面上。第一電極包括 一第-部份沿第-方向伸長於數據線上而與數據線垂直相 交:及一第二部份包括複數的分支各沿第二方向伸長，起 自第一電極的第一部份越向閘門線。兩最外部分支中之一 長於該兩條最外部分支間之分支，另一最外部之分支則短 _兩條最外部分支間之分支。第―電極更包括—第三部 份以一預定距離沿第二方向與閘門線分離，且沿第一方向 伸長起自取長的分支至形成於最短分支與其最靠近之分 5間之空間。第二電極包括__第—部份沿第—方向伸長於 第電極第二部伤與第一電極第二部份的分支端部間，起 自對應於第-電極第三部份的—端之部份至對應於第一電 極第—份的另一端之部份，及第二部份包括複數的分支 10 ( CNS )

A 7 B7 五、發明説明 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ΐιϊϊϋ苐一電極分支以一預定距離分離。第二電極的 - ㈣二方向伸長’起自第二電極第—部份至於第 電極第一部份的分支間的空間。 第-電極的分支寬度與第二電極的分支寬度之比最好 幻同時第—與第二電極的分支寬度最好在4至8 卯之第二電極或第一電極的分支寬度比與自第一電 極或f，電極各自鄰近的分支距離的比值最好在〇. ；!至2 間弗電極分支的數目最好為k同時第一與第二電極係 由ΪΤΟ製成。第一電極為反向電極而第二電極為晝素電極 顛倒過來亦可。 在本發明的另一實施例中，有一步驟係形成第三電極 於與閘^線的同-平面，沿第—方向伸長而與第二電極分 支的終端重Φ 同時亦包含形成—絕緣H保護層於包 括第二電極的合成結構頂上；且以蝕刻絕緣層與保護層的 -預，部份等步驟以連接第—電極與第三電極。在此過程 中弟與弟二電極分別成為苐一與第二反向電極，而第 二電極則柄晝素電心 Μ 本發明的另一LCD元件的製造方法包括的步驟為提供 了基板㈤時形成一閘門線與一第一反向電極於基板頂部 表2 ’、形成一閘門絕緣膜於形成有閘門線與第—反向電極 $合成結構上，形成—半導體層於㈣絕緣膜的—預定部 ，頂上’該閘門絕緣膜上亦形成有間門線的第二部份 同時形成一數據線與一汲極領域。閘門線包括一第一部份 沿閉門線的第-方向伸長’與—第二部份以1定錢沿 又 請先閱讀背面之注意事項 「寫本頁) 訂.

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II 本—尺度國CNS )戚格^^9 ) 5 4 1 ο Α7 Β7 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 五、發明説明（?） 垂直於第一方向的第二方向自第一部份延伸。第一反向電 極沿第二方向以預定距離自閘門線的第一部份分離而向第 一方向伸長。數據線包括一第一部份經閘門絕緣膜與閘門 線的第一部份相交，及一第二部份從數據線的第一部份伸 出而與半導體層一端的預定部份重4 ^第二電極的一端與 半導體層另一端的預定部份重疊，該方法更包括的步驟 為：形成一保護膜於其上形成有數據線與汲極領域的合成 結構上’甜刻形成於没極領域上的彳呆護臈，而令形成於第 一反向電極上的保護膜與閘門絕緣層曝露汲極領域的一預 定部份與弟一反向電極的一預定部份’而同時形成一第二 反向電極及一晝素電極。透明金屬材料製成的第二反向電 極包括一第一部份在數據線上沿第一方向伸長且與數據線 垂直相交，及一第二部份包括複數的分支沿第二方向伸 長，起自第二反向電極的第一部份趨向閘門線。兩條最外 部的分支中的-條長於兩最外部分支中的分支，而另一最 外部分支則短於兩最外‘分支中的分支。第二反向電極更 包括-第三部份以預定距離沿第二方向與 第一方向伸長，起自最長分支至形成於最短分支

St士 。由透明金屬材料製成的晝素電極形成 第2Ϊ面上°晝素電極包括第—部份沿 =的分_份之間，起自對應於第二反== —Ρ伤端的部份至對胁第二反向電極第 端的部份。同時晝素電極包括一第二部份，它^數的 12 --------_}裝！ N '} (請先.閣讀背面之注意事項本頁) 訂 4 本紙仅尺度通用中.國國家標準（CNS ) Α4規格 (2ί〇χ297公釐） 45/1〇j Α7 Β7 五、發明説明（丨。） ’ 分支各以一預定距離與第二反向電極的各複數的分支分 離。畫素電極的第二部份沿第二方向伸長，起自晝素電極 的弟一 σ卩伤至於第_反向電極第二部份的分支間之空間。 於此過程，閘門線的第二部份，半導體層，及數據線 的第二部份組成一薄膜電晶體。第二反向電極與晝素電極 係由ΙΤΟ製成。同樣，數據線與汲極領域係由一群由鋁，鈦， 鋁’及鉻或其組合選擇一種製成者、絕緣層由形成數據線 與汲極領域之金屬氧化而成。 由於第二反向電極與畫素電極係由透明金屬材料製 成，且具有互相鄰近之複數分支，搬物線狀電場不致出現 於電極圖型之上部邊緣。反之，將有電場平行於形成有第 二反向電極與晝素電極之基板。因此對外加電壓之反應速 度得以增加，而透射率與開口率亦同樣增強。更進一步的， 因第二反向電極電氣上連接於形成於其下的第一反向電極 而可避免反向電極信號傳輪的延遲，故可更加增進反應速 度。 · <圖面之簡單說明> 為了進一步瞭解本發明之特徵及技術内容，請參閱以 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 下有關本發明之詳細描述與附圖，然而所附圖面係僅供參 考與說明用，而並非用來對本發明做任何限制者，有關之 附圖為* 第1圖為形成於傳統IPS型LCD之下部基板上之電極结 構之平面圖； 第2圖為第1圖之結構沿π 一辽，線切開之剖面圖； 本紐尺度邮t ®縣縣(CN_S ) Α4^格（2Ϊ〇Τ297^7 A 7 B7 p* — . Ιι I· — - 五、發明说明（丨丨） 第3圖為表示當有電壓施加於傳統LCD時其透射率之說 明圖， . ， 第4：圖為本發明之形成於IPS型LCD之下部基板上之電 極結構之平面圖； 第5圖為第4圖之結構沿V-V’線切開之剖面圖； 第6圖為配合下部基板用之上部基板平面圖；及 第7圖為表示當有電壓施加於本發明之LCD時其透射率 之說明圖。 <符號之說明> 2Λ :閘門線 2B-A :第一反向電極 1 :下部基板 2AA :閘門線2A之第一部份 21 :閘門線2A之第二部份 3 :閘門絕緣層 4 :半導體層 ‘ .5A :數據電極 經濟部4*央標毕局貝工消費合作社印製 5A-0 :數據電極5A之第一部份 5A-1 :數據電極5A之第二部份 5B-1 :電極（TFT之汲極） 6:第二反電極 7 ·晝素電極 6a:第二反向電極β之第一部份 61’62’63, 64, 65’69 :第二反向電極6之第二部份 本紐尺錢科_家標準（CN’S ΰ4規格— ^5/

A7 B7 五、發明説明（/_> ) C，Cl :接點 7a :晝素電極7的第一部份 6b:第二反向電極6之第三部份 71,72, 73, 74, 75 ： 31 :保護臈 畫素電極7的第二部份分支 101 :黑色矩陣 102:彩色濾光器 <較佳實施例之詳細說明> 如第4與第5圖所示，閘門線2績第—反向電極 置於下部基板1之頂部表面上H向電極配 向配置。閘門線2A包括第一部份2AA自第—反向電°極^ 分離而沿第一方向伸長；及一第二部份21沿垂直於第〜 經 濟 部 中 標 % 員 工 消 費 合 作 社 印 製 向之第一方向向第—反向電極2η伸長。閘門線2人第 份21的一端成為薄膜電晶體(TF τ)的閘極。閘門絕緣層^ ; ，於形成有第-反向電極2Β_ι與閘門線2故合成結構曰上= 提供對電極之絕緣，該辈電極將於後續過程中形成。—半 導體層4形成於閘門絕緣膜3之預定部份。半導體層4係由不 定形矽製成。同時一數據電極5Α沿垂直相交於第一反電極2 Β-1與閘門線2Α的第二方向伸長者形成於閘門絕緣膜3的碩 部表面上。數據電極5Α包括一第一部5Α„〇沿第二方向伸 長，一第二部份5Α-1沿第一方向自數據電極之第一部份突 出且重疊於半導體層4的—端部。第二部份5Α中重疊於半導 體層4之部份成為TFT的源極。半導體層4的另一端部與電極 阳一1之一端部重疊，。被重疊的電極5B-1成為TFT的汲極。 15 本錄尺度“家梯〉A4規樁（2i〇x297讀） A7 B7 〇1 五、發明説明（/今 :::反向電極6與-晝素電極7配置於形成有數據電極5A 的σ成結構的頂部表面上。 田第-反向電極6包括—第—部份6&與第—反向電極找_ 1重豐且與數據線垂直相交，而沿第—方向伸長；及一第二 部^份包括複數的分支61，队⑸，64,的，⑽各自以預定長度 沿第二方向伸長。最外部的分支61，69中之-支69乃長於介 於”間的62’ 63’ 64, 65 ’其餘-條最外部分支μ則短於62, 63, 6^65等分支。同時第二反向電極6更包括—第三部份6 b自最長为支69的一端伸長至最短分支61與其鄰近分支62 間的空間，且平行於第—部份6a。第—反向電極沈韻經 接點至C連接於第二反向電極6 ’因而可避免反向電極信號 的延遲。一方面，晝素電極7包括一第一部份％沿第一方向 伸長於第二反向電極6的第三部份6b與第二反向電極6的分 支端部之間，起自對應於第二反向電極6的第三部份6b之一 端的部份至於對應於第二反向電極6的第三部份6b另一端 的部份；一第二部份具者複數的分支71，72, 73, 74, 75而與 第二反向電極6的分支分離，而自第一部份7a沿第二方向自 第一部份7a伸長向第二反向電極6的第一部份，俾使其與 第一反向電極2B-1之某部份相交，且***於第二反向電極6 之複數分支間之諸空間。晝素電極7以接點C!連接於TFT的 汲極5B-1。晝素電極7分支的一端與第一反向電極2B-1的相 交部份形成一輔助電容器。 第二電極6的各分支與晝素電極7的寬度除兩條最外部 的分支以外皆相同。端視單位畫素尺寸如何而定，分支的 16 本紙疚尺度適用中國园家標荜（ CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再irk本頁) ,裝 訂 經濟部中央標準扃員工消費合作社印掣 A7 B7 五、發明説明。γ) 數目可以變更。第一電極分支的寬度與第二電極分支的寬 度之比最好是在大約〇 1至1〇之間。同時，第一與第二電極 的寬度最好在大約4至8# m範圍内。第二電極或第一電極分 支間寬度比及第一電極或第二電極的任一分支與其相鄰分 支間的距離比最好大約在〇. 1至2。 本發明的液晶顯示器的製造方法說明如不： 閘門線2A與第一反向電極2B-1的形成方法為沈積一選 自一群含有鋁，鈦’钽與鉻及其組合的金屬而將其圖型化， 如第4圖所說明者。其次沈積一閘門絕緣膜3於合成結構上 以提供與後續過程中形成之金屬線絕緣。閘門絕緣膜3如非 由雙重的絕緣層即是以用於形成閘門線或第一反向電極的 IW極金屬氧化方法形成。其次形成一半導體層4於閘門層的 第二部份21的一預定部位，其法為沈積不定形矽於閘門絕 緣膜3的頂部。然後藉沈積一選自一群含有鋁，鈦，鈕與鉻 及其組合的金屬而將其圖型化，由此重疊於半導體層4的一 端，接著形成一數據線5A‘包含一當做ΤΓΓ的源極5A-1的領域 及一汲極5Β-1重疊於半導體層4的另一端。 其次，沈積一保護膜31於合成結構上。然後保護膜 或/及閘門絕緣層3被施以蝕刻以形成接點c，c〗而曝露汲 極5B-1與第一反向電極的一預定部份。沈積一透明金 屬材料諸如ITO以預定厚度，即如第4圖所示，晝素電極7 與第一反向電極6乃得形成。 如第6圖所說明者，黑矩陣（1〇1)形成於上部基板表面 的一部份，上部基板乃面對下部基板丨者，上部基板表面的 本紙扠尺&逑巾1m囤各梂準（CN$) μ規格（21.〇χ 297公釐） 請 先 聞 讀 背 之 注 I 再...

經濟部中央標準局μ;工消費合作社印裝 買 i

45/ A7 B7 五、發明説明（丨〇 ~ ~ 一部份對應於被數據線5Α與閘門線2Α所界定的—區域，被 界定的區域不包含第二反向電極的分支61，62, 63, 64,恥與 第二部份6b及一被第一反向電極2Β-1與晝素電極7的分支γ 1’72, 73’74’75所界定的空間，有一彩色濾光器1〇2環繞黑 色矩陣101。 ^ 在所需電極與彩色濾光器均形成於上下基板後，兩基 板即被組合。形成於兩基板間的空間内，一具有負的各向 異性電介質的液晶材料，其移動粒性大約為1至1 〇〇Cp (在 室溫下），對液晶分子的水平軸傾斜角為”。者被濺射入 於該空間且被密封。 如上揭情形，第二反向電極與晝素電極的複數分支輪 番配置形成一精緻的圖型《更為特別的，由於分支間的距 離相當的小，形成於分支圖型邊緣的電場並非成為拋物線 狀而是成為平行於下部基板的線性電場0又沿晝素電極與 反向電極的電場配置的液晶分子速度增加了，液晶的反應 速度亦增加。這些效果寸從第7圖明顯的看出來。又由於晝 素電極與第二反向電極係由透明金屬材料製成，透射率與 開口率亦相當的增強。 經濟部中央標毕局員工消費合作杜印製 第7圖為表示當有電壓施加於本發明之LCD時其透射率 之說明圖，Y為液晶層的高度，係由形成有晝素電極與反向 電極的下部基板算起。;X代表施加電壓時所產生反應速度的 透射率。施加電壓於LCD後經過50ms後的透射率為40%或以 上。由此可見本發明的LCD元件較之傳統之LCD元件，其反 應速度確有增強。 18 尺度適用中國國家標^ ( CNS > A4規格（210X297公釐) 一 " 五、發明説明（it ) 所須聲明者，本發明之内容已以上揭之實施例詳細描 述，那些熟習於有關此方面技藝者，可能對本發明做各種 形式與内容做變更，但如未能脫離附錄的本發明申請專利 事項之範圍與精神者，仍應涵蓋於本發明之範圍内。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標毕（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. * 一種液晶顯示（LCD)元件，包括： 閘門線沿第一方向伸長； 一數據線沿大致垂直於該第一方向之第二方向伸長，而 相交於該閘門線且跨越該閘門線之上； 一由透明金屬材料製成之第一電極形成於該數據線上， 其包括： 一第一部份沿該第一方向伸長於該數據線上而與該數據 線垂直相交； 一第二部份包括複數的分支各自沿該第二方向伸長，起 自該‘第一電極的該第一部份趨向該閘門線，其中兩條最 外部的分支中之一條係長於介在該兩條最外部的分支間 的其他分支，另一最外部的分支則短於介在該兩條最外 部的分支間的其他分支；及 一第三部份以一預定距離沿該第二方向與該閘門線分 離，而沿該第一方向哕長，起自該最長分支至於—形成 於該最短分支與其最靠近的分支間的空間；及 經 I f 標 準 局 Ά 工 消 合 作 社 印 製 一由透明金屬材料製成之第二電極，形成於與該第一電 極的同一平面上，該第二電極包括： 一第一部份沿該第一方向伸長於該第一電極的該第三部 份與該第一電極第二部份的該分支的端部之間，起:二 對應於第一電極第三部份的一端的部份至於一對應於咳 弟一電極第三部份的另一端的部份；及 ” 一第二部份包括複數的分支各自以一預定距離與該第一 電極的複數分支分離’其中該第二電極的第二部:沿& 20 本紙用中國國家橾準（CNS)A4規格（

   α D3 〇1 夂、申請專利範固 第二方向伸長，起自該.第二電極第一部份至於該弟葸 極第二部份的該等分支間的空間。.. 2. 如申請專利範圍第i項所述之LCD元件，.其中所述第〆電 極與第.二電極中之一為反向電極而另一為晝素電極。 3. 如申請專利範圍第1項所述之，其中所述第〆電 極與第二電極分支的寬度比;^|^1至10的範園內。 • f-I I —ϋ 4·如申請專利範圍第所述之LCD元中所述第〆電 極與第二電極各自的分支寬冬至8 μ m的範圜 内。. ^kX 5_’如申請專利範圍第1項所述之LCD元件，其中所述第 >戒 第一電極^比與該第一或第二電極的鄰近分支 間的距至2的範圍内。 . u ... -:;- 6. 如申請專Ijl圍第1項所述之LCD元件，其中所述第一與 第二電極係由ITO製成。 7. 如申請專利範圍第1項所述之LCD元件’更包括〆第 >電 極形成於與該閘門線的同—平面上，沿該第/方向伸 長’俾使與該第二電極之分支一端部相重疊。 經濟部t央捸牟局OOC工消費合作社 8·如申請專利範圍第7項所述之LCD元件’其中所述第〆電 極與第三電極係以—接點相連接β 9·如申請專利範圍第7項所述之LCD元件，其中所述第一電 極與第三電極係分別為一第—反向電極與一第>反向電 極，而該第二電極為一晝素電極， 10.如申請專利範圍第8項所述之LCD元件，其中所述第一電 極與第二電極係分別為一第一反向電極與一第二*反向電 π公犮） 21

   六、申請專利範国 ‘ 極*而該第二電極為一畫素電極。 11·如申請專利範圍第1項所述之LCD元件，更包括一薄膜電 晶體（TFT)形成於該第一電極之該最短分支與該閘門線 間之空間。 12. 如申請專利範圍第η項所述之LCD元件’其中所述TFT 係連接於該數據線，該閘門線，及該第一電極之該最短 分支者。 13. 如申請專利範圍第12項所述之LCD元件，其中所述第一 電極與第二電極之一為一反向電極，而另一則為一晝素 電極。 14·如申請專利範圍第7項所述之LCD元件，更包括一裝備有 一黑色矩陣之基板面對著該數據線與該閘門線所界定之 領域’該領域並不包含該第三電極與該第二電極的該等 分支’該第一電極的該等分支及該第一電極的第三部份 所界定的空間。 15. —種LCD元件，包括： .一基板； 經濟部尹央標準局員工消f合作社印裝 一閘門線形成於該基板的頂部表面，該閘門線包括—第 一部份沿第一方向伸長’及一第二部份以預定長度沿垂 直於該第一方向的第二方向自第一部份突出； 一第一電極形成於該閘極線的同一平面上，以一預定距 離沿該第二方向自該閘門線的第一部份分離並向該第— 方向伸長； 一閘門絕緣膜形成於形成有該閘門線與該第一電極的:合 本紙蚨尺度速用中囷S家操準（CNS ) AWJt格（21〇X2S»7公釐） 、申請專利範園 - 成結構上； 一半導體層形成於該閘門絕緣膜之頂上，其下形成有該 閘門線的該第二部份,· 一數據線包括.一第一部份於該閘門絕緣膜下相交於該閘 門線之該第一部份，及一第二部份自該數據線之該第一 部份伸出並與該半導體層之一端之預定部份重疊； 一第二電極其一端與該半導體層之另一端之一預定部份 重疊； 一保護層形成於有該數據線與該第一電極形成的合成結 構頂部，設有接觸孔曝露該第一電極的一預定部份及該 第二電極的一預定部份； 一由透明金屬材料製成的第三電極形成於有該保護層形 成的合成結構頂上，該第三電極包括： 一第一部分沿該第一方向伸長於該數據線上並與該數據 線的該第一部份垂直相交； 一第二部份包括複數“分支沿該第二方向伸長，起自該 第三電極的該第一部份趨向該閘門線，其中最外部分支 中的一條長於介於該兩條最外部分支間的任一分支，另 一最外部之分支則短於介在钤該兩條最外部分支間的任 一分支；及 一第三部份以一預定距離沿該第二方向自該閘極線分 離，且沿該第一方向伸長，起自該最長分支至於一形成 於該最短分支與其最靠近之分支間之空間；及 一由透明金屬材料製成的第四電極，形成於與該第三 0 經濟部击-央標準局員工消費合作社^製 AS BS CS D3 六、申請專利範圍 極之同一平面上，該第四電極包括： 一第一部份沿該第一方向伸長於該第.三電極之第三部份 與該第三電極第二部份分支之一端部之.間’起自一對應 於該第三電極第三部份之一端之部份至於一對應於該第 三電極第三部份另一端之部份；及 一第二部份包括複數的分支各自以一預定距離與該第三 電極的複數分支的各條分支分離，其中該第四電極第二 部份的各分支沿該第二方向伸長起自該第四電極的第 一部份至於一介於該第三電極第二部份的該等分支間之 空間。 16. 如申請專利範圍第15項所述之LCD元件’其中所述第一 與第三電極分別為第一與第二反向電極’而該第四電極 __為一晝素電極。 17. 如申請專利範圍第15項所述之LCD元件，其中所述第二 電極為薄膜電晶體（TFT)的汲極，該閘門線的第二部為該 TFT的閘極，該半導體‘層為TFT的通道’及該數據線的第 二部份為TFT的源極。 18. —種製造LCD元件的方法，其具有一閘門線沿第一方向 伸長，及一數據線沿第二方向伸長實質上垂直於弟一方 向且與閘門線相交，該方法中包括的步驟為：同時形成 一第一電極與一第二電極於該數據線上’由透明金屬材 料製成的該第一電極包括： 一第一部份沿該第一方向伸長於該數據線上且與該數據 線垂直相交； ：‘ (請先S讀背面之注意事項再填寫本頁)

   本^炫尺度速用t国园家標準（CNS ) A4At格（2】f)XM7公釐） 5 4 M一濟部中央插毕局負工消費合作..，.49¾. ABCD

   電 其 7 Ο 1 -~~~~ -— ν、申請專利範園 =二t份包括複數的分支各沿該第二方向伸長，起自 向該問門線'其中兩條最外部分 3 *於介於該閘門線’其中兩條最外部分支 ^丨於該兩條最外部分支間之任―分支，另—條之二 2分，難於介於該兩條最外部分支間之任—分支；及 :第三部仙—預定轉沿該第二方向與該閘門線分 於访ΐ沿該第—方㈣長’起自該最長分支至於一形成 扈^最短分支與其最靠近之分支間之空間；該由透明金 材料製成之第二電極形成於與該第一電極之同一平 面’該第二電極包括： :第-部份沿該第-方向伸長於該第—電極第三部份與 該第一電極第二部份之該等分支一端部間，起自一對應 於第一電極第三部份之一端之部份至於一對應於該第一 電極第三部份另一端之部份； —第二部份包括複數的分支各自以一預定距離與該第— 電極的複數分支分離，其中該第二電極的第二部份沿該 第二方向伸長’起自該第二電極第一部份至於該第一 極弟一部份的該等分支間的空間。 19·如申請專利範圍第18項所述之LC])元件之製造方法，六 中所述該第一電極與該第二電極之一為一反向電極而另 一為一晝素電極。 20.如申請專利範圍第18項所述之LCD元件之製造方法，更 進一步包括的步驟為形成一第三電極沿該第一方向伸長 俾使其在形成該閘門線時與該第二電極之諸分支之端部 25 本紙疚尺度这用中g囷家標卒（〔π ) 格（2丨0；<297公釐） {請先閲婧背面之注意事項再嗔寫本頁.)

   S 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 4 Α8 BS C8 D8 正 六、.申請專利範圍-相重疊。 21. 如申請專利範圍第18項所述之LCD元件之製造方法，於 該製造第三電極之步驟後，更進一步包括的步驟為： 連續形成一絕緣層與一保護層於其上形成有該第三電 極之合成結構頂部，·及 蝕刻該絕緣層與保護層之一預定部份以形成接觸孔以 連接該第一電極與該第三電極。 22. 如申請專利範圍第丨8項所述之LCJ)元件之製造方法，其 中所述第一與第三電極分別為一第一與第二反向電極 ，而該第二電極為一畫素電極。 23. 如申請專利範圍第18項所述之LCD元件之，其 中所述第一電極與第二電極分支的寬度1至 1〇的範圍内。 ....二 24. 如申請專利範圍第18項所述之LCD元件之製其 十所述第一電極與第二電極各自的分支寬声’声Λ 的範圍内。 % 25. 如申請專利範圍第18項所述之LCD元件之製造方法，其 中所述第二或第一電極分支比與該第一或第二 電極的鄰近分支間的距離至2的範團内。26·如申請專利範圍第18項所元件之製造方法，其 中所述第一與第二電極係由IT0製成， 27. 一種LCD元件之製造方法，其所包括之步驟為： 提供—基板； 於基板上’同時沿著基板上第一方向與一閘門線形成第 26 絲張尺度ϋ用家樣準（⑽）从协（21£)><297公楚） 聞 面 之 注 $ 事 I 訂 0 ^5?申請專利範圍_ 8 8 8 8 ABCD 月 3年 正 修 一電極；所述開門線係包括了從第—電極中以—預〜 距離分離出，並沿著第一方向延長出之第一部份、與= 以預定距離沿著垂直於上述第一方向之第二方向，ϋ 一部份突出之一第二部分； 昂 形成一閘門絕緣膜於第一電極與閘門線上； 選擇性地形成一半導體層於閘門線之第二部分上； 形成複數條數據線；該數據線係包括了和第一電極及 閘門線垂直相交之第一部分、與從第一部份突出之第二 部分，其係與半導體層一端之一預定部分重疊； 形成一保護膜於所得結構的整個面上； 形成一第一與第二接觸孔以選擇性地將第二部分與第 一電極之預定部分暴露出； Μ 形成一第二電極，以第二電極係包括了沿著苐一方向延 伸並與數據線垂直相交之第一部份;一具有由第—部 份突出之多數分支、並沿第二方向延伸一預定距離'之第 一部分，一與第二部分之一分支連接，並與第一部份平 行配置之第三部份；以及 形成一第三電極，所述第三電極包括了一由第二電極之 經第二部份分離出一段距離且平行配置於該部分之第一 f 部份；與一包括第二電極之第二部分的複數分支之第 I 二部份。 | 28.如專利申請範園第27項中所述之LCD元件之製造方法， | I 其中第一與第二電極係分別為第一與第二反向電極，而 | 第三電極係畫素電極。 η 裝 - f ( CNS ) AAim· ( 210X297^57 --T--：---3,/裝 I---- (諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} ——1T-----:論----------- ' HUV 5 4 Θ A8 B8 C8 D8 9〇斧3月13日修正 、申請專利範圍 29. 如專利申請範圍第27項中所述之LCD元件之製造方法， 其中與半導體一端重疊之部分係為一源極；而形成於 半導體層另一端之一部份數據線係為一汲極β 30. 如專利申請範圍第27項中所述之lcd元件之製造方法， 其中第二與第三電極係由ITO所製。 31. 如專利申請範圍第27項中所述之LCD元件之製造方法， 其中數據線係由鋁（A1)、鉬（Mo)、鉬/鋁/鉬（Mo/Al/ Mo)、鈥化鋁（AIM)、锆化鋁（AlZr)、鉬（Mo)、鉻（ Cr)、鈦（Ti )、麵（Ta)等元素所製。 32·如申請專利範圍第27項所述之LCD元件之製造方法，其 中所述閘門絕緣膜係由用於形成該數據線與該第孑電 極的金屬氧化而形成者。 Μ裝----.——訂-----M-k .''V.. {請先閎讀背面之注意事碎，\填寫本頁). 經濟部中夬標準局貝工消費合作社印m 28 本紙張尺度適用中國國家榲卒（CNS ) A4規格UiOX297公釐）