TW468081B - Liquid crystal display device - Google Patents

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468081 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景.： 1、 發明領域： 本發明係關於液晶顯示裝置，例如側電場設計之液晶 顯不裝置。 2、 相關技藝之敘述： 稱爲+側電場驅動型式之液晶顯示裝置包含一對透明基 體’放置成彼此相對且由密封於其間的液晶（L· C )層分 開’及一圖素電極與一對電極，此對電極與此對的透明基 體的其中之一的液晶層側之表面上的各圖素區域中所形成 的圖素電極分開。一對的圖素電極與放置在各圖素區域的 對電極，在其間產生一電場以控制在對應的圖素區域之液 晶的介電係數。由於側電場設計的液晶顯示裝置會產生一 電場，具有主要的分量延伸平行於圖素電極與對電極之間 的透明基體的主表面，以切換液晶分子的朝向，側電場設 計亦稱爲''平面中切換（IPS)設計# 。 使用側電場設計之主動矩陣液晶顯示裝置具有許多掃 描信號線及許多對電壓信號線，各延伸於π X "方向（列 方向）且平行地並列於"y # (行）方向（與X方向垂直 )，及許多視頻信號線，延伸於y方向且在X方向上並列 於此對透明基體的其中之一的液晶層側的表面上。當掃描 信號線、對電壓信號線、視頻信號線被放置在此對透明基 體的其中之一的表面上，各圖素區.域被界定爲一區域，由 一條掃描信號線、一條與掃描信號線相鄰的對電壓信號線 • i J — I — I C 壯裝- !!訂、 {請先閲讀"面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4-

iE 齊 密 Ιί I ί ea 081 A7 _-____B7 -__ 五、發明說明（2 ) 及一對彼此相鄰的影像信號線所包圍。各圖素區域具有— 開關元件、一圖素電極、一對電極。開關元件***作成由 一條掃描信號線供給的掃描信號打開。被打開的開關元件 供給一視頻信號至對應的圖素區域中之圖素電極，此視頻 信號是由一條視頻信號線傳送。用於產生圖素區域中的圖 素電極與對電極之間的電位差之對電壓經由對電壓信號線 被傳送，且被供給至對電極° 具有上述構造的液晶顯示裝置之特徵在於具有較高的 對比度係數之影像，且可顯示較寬的視角。 前面說明的側電場型液晶顯示裝置詳細地敘述於例如 日本專利公開第He i 05-505247號（No . 505247/1993)、曰本專利公告第Sho 63-021907 號（No .021907 / 1988)及日 本專利公開第Hei 0 6 — 1 6 0 8 7 8號（N 〇 . 160878/1994)。 具有上述說明的構造特徵之側電場型液晶顯示裝置利 用電極（例如圖素電極及對電極）由數千埃（A)之薄導 電膜做成（下文中稱爲薄膜電極）*並產生一電場，大致 與此對透明基體的其中之一的表面平行。然而，很難充分 地且準確地再生前述電場於薄膜電極之間的液晶層中。 爲解決前述困難，產生於對應的圖素中的對電極與圖 素電極之間的前述電場，是由從與圖素相鄰的視頻信號線 出現的另一電場來作用。 另一方面，黑矩陣層（遮光膜）形成於面向此對透明 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 — I 訂 i ! _ί o_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -5- 4 68 081 A7 B7 - 經濟部智慧时查笱異^杳费卜乍 五、發明說明(3 ) 基體的其中之一的另一透明基體之表面上，其t上形成圖素 電極及對電極。例如，黑矩陣層形成在面向液晶層的表面 上。黑矩陣層可由絕緣材料或具有高的電阻之類似物做成 ，使得圖素電極與對電極之間的電場會儘可能較強。 由絕緣材料或類似物做成的黑矩陣會具有比金屬高的 介電係數，使得對比度係數變差的問題會損害液晶顯示裝 置的影像'顯示操作。 發明節要： 有鑑於上述技術背景而做成本發明，本發明之目的在 於提供一種改良的液晶顯示裝置，適於在圖素電極與對電 極之間產生充分的電場，以控制其間的液晶分子之朝向， 不論是否使用簡單的構造。 本發明的另一目的在於改善由液晶顯示裝置所顯示的 影像之對比度係數。 以下將簡要地解釋本發明中之代表生的機構。 <機構1 > 本發明提供一種液晶顯示裝置，包含：一對的基體， 以一預定空間彼此疊置，其中密封一液晶層；至少一視頻 信號線，形成在此對基體面向液晶層的其中之一的表面上 ;及至少一圖素，形成在此對基體的其中之一的表面上， 且具有至少一圖素電極，信號經由至少一視頻信號線而供 給至此圖素電極，及至少兩個對電極與至少一圖素電極分 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----訂---- I.

Ror. 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6， 1 6 B 08 1 A7 B7 - 五、發明說明（4 ) 開，至少兩個.對電極的其中之一置於與至少一視頻信號線 相鄰，且其特徵爲（1 )至少一視頻信號線與至少兩個對 電極的其中之一是由至少兩個絕緣區域分開，此絕緣區域 是沿著表面被設置，且（2 )至少兩個絕緣區域的其中之 一包含具有比至少兩個絕緣區域的另一絕緣區域更高的介 電係數之材料。 <機構2 > 本發明提供另一種液晶顯示裝置，包含：~對的基體 ，彼此相對且其間封密有一液晶層：至少一視頻信號線， 形成在此對基體面向液晶層的其中之一的表面上：及至少 一圖素，形成在此對基體的其中之一的表面上，排列成與 至少一視頻信號線相鄰，且具有至少一圖素電極及至少兩 個對電極，以施加電場至其間的液晶層；且其特徵爲（1 )至少一視頻信號線的至少一表面被覆蓋具有介電係數（ 介電常數）高於6 . 7之絕緣材料。 參照附圖以及以下的敘述，將可明顯看出本發明之這 些及其它的目的、特徵與優點。 . 較佳實施例之詳細敘述： 參見圖形將在以下的敘述中說明本發明的其它目的與 特徵。 <主動矩陣型液晶顯示> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚〉 -7 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝—-----訂---------^)WT.

I: I 4 68 081 A7 B7 五、發明說明（5 ) <請先閱讀背面之注帝¥項再填寫本頁) 以下將說明應用於主動矩陣設計的液晶顯示裝置之本 發明的較佳實施例。在以下敘述所說明的圖形中，具有相 同功能的元件是由相同的符號來表示，且省略這些元件的 不必要說明41 實施例1 <矩陣Γ圖素部份）的平面構造> 圖1指出依據本發明的圖素的平面及主動矩陣設計的 彩色液晶顯示裝置的周圍。 如圖1所指出，各圖素排列於由掃描信號線（稱爲" 閘信號線"或'^水平信號線G L、對電壓信號線（對 電極之電線層，將敘述於後）C L |沿著相鄰的掃描信號 線延伸，及一對視頻信號線（稱爲汲信號線〃、'' 影像 信號線"、 ' 資料線〃或w垂直信號線"）D L，彼此相 經齊郎皆慧讨菱苟两1·肖乍 鄰分別與掃描信號線及對電壓信號線相交。各圖素包括一 薄膜電晶體TFT、一儲存電容C s t g ' —圖素電極 PX及一對電極CT。許多掃描信號線GL與許多對電壓 信號線C L側面地延伸（在水平方向上），且在圖1中交 替地並置於上下（在垂直方向上）。圖1中許多視頻信號 線D L上下延伸（在垂直方向上）.，且側面地並置（在水 平方向上）。圖素電極PX電氣地連接至薄膜電晶體 TFT，且對電極CT與對電壓信號線CL 一體成型。 圖素電極PX與對電極CT彼此面向，且由其間所產 生的，電場來控制液晶層L C的光條件，以控制主動矩陣設 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 * 297公釐） 4ia 〇81 A7 ____ B7 - 五、發明說明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 計的液晶顯示裝置之顯示操作。圖素電極與對電極均具有 所謂的梳齒形，其包含許多窄電極在圖1中上下延伸且側 面地並置。 <矩陣（圖素部份）的剖面構造> 圖2指出取自沿著圖1的切割線2 — 2之剖面，圖3 指出取自沿著圖1的切割線3 - 3的薄膜電晶體T F T之 剖面’且圖4指出取自沿著圖1的切割線4_4的儲存電 容（電容器）C s t g之剖面。圖3與4指出限於疊合構 造的剖面，此疊合構造形成在下透明玻璃基體SUB 1的 液晶顯示側表面上。如圖2 — 4所示，排列在液晶層L C 下方之下透明玻璃基體S UB 1具有薄膜電晶體TFT及 儲存電容C s t g形成於其上，且排列於液晶層L C上方 的下透明玻璃基體具有濾色器F Ϊ L及用於遮光的黑矩陣 圖案B Μ。 絰齊邸智態财轰笱員1·有Λτ&α咋 在透明玻璃基體SUB 1與SUB2的各內表面（面 向液晶層LC)上，形成一校準膜0R1或0R2，用以 調整液晶層L C中的液晶分子之初始朝向。另一方面，在 透明玻璃基體SUB 1與SUB 2的各外表面（在液晶層 L C的相對側）上，形成極化器P〇L 1或P〇L 2 ，且 極化器POL 1與POL 2被排列成彼此以直角橫越其極 化軸（亦即成橫N i c ο 1 s或橫稜鏡排列）。 <薄膜電晶體TFT> -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 8 08 1 A7 ____B7 -___ 五、發明說明（7 ) 薄膜電晶體操作藉著施加正偏壓以減小其通道電阻， 並藉著減小所施加的正偏壓（至零偏壓）而增加通道電阻 〇 如圖3所示，薄膜電晶體T F T具有閘電極G T、閘 絕緣膜G I 、i型非晶矽（S i )的i型半導體層（亦即 本質半導體層，沒有摻雜決定導電型式之雜質）A S ，及 一對源極_ S D 1與汲極S D 2。相對於施加於其間的偏壓 方向，本質地決定源極與汲極，所以應瞭解於薄膜電晶體 的操作期間，源極與汲極之間的關係應相反。然而，爲了 方便，在以下的敘述中，其中一個電極表示爲源極，而另 一個電極表不爲汲極。 <閘極G T > 連同掃描信號線G L連續地形成閘極G T，使得掃描 信號線G L的部份區域被做成閘極G T。閘極G T被做成 掃描信號線的一部份，其超過薄膜電晶體T F T的活性區 域，且比i型半導體層AS更廣，以整個覆蓋i型半導體 層A S (由其下側來看）。 所以，閘極G T不僅作用爲薄膜電晶體T F T的閘極 ，亦作用爲保持i型半導體層A S.不被來自液晶顯示裝置 的外側或液晶顯示裝置的背光單元之光照射的遮光層。在 此實施例中，閘極G T是由一對導電膜做成，形成其中之 —〔gl)以覆蓋另一 g0。這些導電膜gO與gl的疊 合構造包含例如：g 0的鋁層.或gl的鉻層，各由濺射方 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ml. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 經濟部智慧財產局員X消費合阼；4L中38一

:8 08 1 A7 ____B7 - _五、發明說明（8 ) 法形成。蘭極可由例如單層C r (具有高導電係數且比 A 1腐蝕性低之材料）做成，或用於掃描信號線之上述疊 合的導電膜做成。在後面的情形中，其中一個導電膜應被 延伸於外。 <掃描信號線GL> 在此實施例中，掃描信號線GL是由與閘極GT相同 的方法製成的疊合導電膜g 0與g 1做成，且與閘極GT 一體成型。掃描信號線GL亦可由單一導電膜g 1做成。 掃描信號線G L從外部電路供給一閘電壓V g至閘極G T <請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) <對電極C T > 對電極C T是由形成閘極G T與掃描信號線G L的相 同位準上的導電膜g 1做成。對電極亦可被製成彼此橫越 其部份。形成對電極CT以施加對電壓Vc om。在此實 施例中，當薄膜電晶體TFT被關閉時，藉著ΔΥ s的饋 送電壓，對電壓V c 〇 m被設定在比介於最小位準 V d m ;與最大位準V d m a X之間的施加至視頻信號線 D L·的驅動電壓的平均直流電位更低的電壓。然而，交流 電壓應被施加至對電極C T，以減小至使用於視頻信號驅 動電路的積體電路之供給電壓幾乎一半。 在此實施例中，各圖素具有三個對電極CT，雨個對 電極C T分別置於與界定圖素的一條視頻信號線相鄰。其 ----!| 訂·！

AI ο. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -11- 468081 A7 B7 - 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 五、發明說叼（9 ) 餘的對電極C T置於兩個對電極C T之間。各k素可具有 比三更多的對電極C T，且在此情形中，雨個對電極c T 應置於與一條視頻信號線相鄰，而其餘的對電極C T亦置 於此雨個對電極C T之間。 依據此實施例中的對電極c T之配置，前述的兩個對 電極C T各避免由相鄰的視頻信號線D L升起的電場延伸 至圖素中‘的圖素電極，且藉以終止電場。爲此目的，前述 兩個對電極c T通常做成其線寬度比其餘的對電極c T之 線寬度更廣。前述的兩個對電極C T通常做成其線寬度比 其它的電極之線寬度更廣。 然而，在此實施例中，與視頻信號線D L相鄰的各對 電極C T被做成其線寬度不比視頻信號線的線寬度廣，因 爲改善各圖素之打開比是較遮蔽圖素電極P X免於來自視 頻信號線D L的電場更爲優先。 後面將明顯地說明在具有上述對電極構造的此實施例 中的圖素配置可以保持來自對應的視頻信號線之電場遠離 圖素電極的原因。這些設計是爲了抑制來自視頻信號線之 電場的不利影響施於應用至此實施例的裝置構造之圖素電 極。 <對電壓信號線C L > 在此實施例中，對電壓信號線C L包含導電膜g 1與 g 1的疊合構造。此疊合構造是由和閘極GT與掃描信號 線G L的疊合構造相同的方法製成。對電壓信號線C L的 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------ 訂----— ！1線，. 本紙張尺度適用甲國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） -12- 4 68 08 1 A7 經濟部智慧財產局貝工消費合作；ϋ印製 _._B7 -__五、發明說叼（1〇 ) 導電膜g 1是與對電極CT (g 1 )相同的方法製成，且 與其一體成型。對電壓信號線C L亦可由單_導電膜忌J 做成。對電極可由作爲閘極G T與掃描信號線G L的單_ 導電膜g 1做成。對電壓信號線C L將來自外部電路的對 電壓V c om供給至對電極CT。 <絕緣膜_G I > 絕緣膜G I被使用作爲薄膜電晶體T F T的聞絕緣膜 ，藉著閘極G T經此絕緣膜G I施加電場至半導體層a S 。絕緣膜GI形成在閘極GT與掃描信號線GLi。在此 實施例中，由電漿CVD (化學蒸氣沈積）形成的矽氮化 物（S i Nx)被選定作爲絕緣膜G I的材料，且砂氮化物 膜被做成1 200至2700 (A)(此實施例爲 2 4 0 0A)。絕緣膜G I被做成包含整個矩陣區域，且 其周圍被移除以暴露欲連接至外部電路的終端GTM與 D TM。絕緣膜亦有助於隔離掃描信號線G L及對電壓信 號線CL與視頻信號線DL。 <i型半導體層AS> i型半導體層A S是由非晶矽做成，且厚度爲200 至2000A (此實施例爲2000A)。層d〇是摻雜磷 (P )的型非晶矽做成的半導體層，用於形成與導電層 SD1與SD2的歐姆接觸。層d〇保持在i型半導體（ 位於下方）與導電層SD1及SD2的其中之一（位於其 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝！ —訂iii I R. ο 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- S8 081 A7 ___ B7 五、發明說明（11 ) 上）彼此重疊的區域中。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I型半導體層亦形成於掃描信號線G L與對電壓信號 線及視頻信號線其中之一彼此橫越的區域中，且***於其 間。此區域在.下中將表示爲”橫越區”。形成於此橫越區 中的I型半導體層可彼此分開，且與形成在下方（或上方 )的導電層S D 1及S D 2的其中之一分開。形成於橫越 區中的i'型半導體層可避免掃描信號線與對電壓信號線及 視頻信號線的其中之一短路。 〈源極SD1、汲極SD2> 各源極SD 1與汲極SD2包含一導電膜d 1，與N + 型半導體層d 〇 (由非晶矽做成）接觸。 經濟部智慧时轰笱員^消费^咋‘^中纪 由濺射方法形成的鉻膜被使用作爲導電膜d 1 ，且導 電膜dl被做成厚度1500至3000A (此實施例爲 3000A)。當藉著增加其厚度而使更大的應力施加在 鉻膜上，鉻膜的厚度應保持在4 0 0 0A或比4 0 0 0 A 薄。藉著使用鉻膜作爲導電膜dl，在導電膜dl與N+型 半導體層d 〇之間的接面，可得到足夠的附著強度。導電 膜d 1可由鉻以外的一種材料做成，這些材料包括由耐熱 金屬（Mo，Ti ，Ta，W)及其矽化物（MoS i2， T i S i2，Ws i2)構成的一族群。 i型半導體層、N+型半導體層d 0及導電膜d 1依此 順序堆疊而做成的疊合構造是藉由以下方式而製造，先使 用罩圖案而成型導電膜dl (亦即光石印方法），然後依 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 4 68 081 A7 B7 - 五、發明說明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 據導電膜d l的圖案而部份地移除N+型半導體層d 0。所 以，餘留在導電膜d 1下方的部份以外的i型半導體層 AS上之N+型半導體層dO，以自動對準方式被移除（亦 即依據屬於堆疊構造本身的導電膜dl之另一圖案）°當 N r型半導體層d 〇被蝕刻掉一部份厚度’將在其上表面周 圍鈾刻掉i型半導體層AS。然而，被蝕刻的一部份i型 半導體層可藉著控制蝕刻時間（周期）而減小。 <視頻信號線D L > 視頻信號線DL是由N+型半導體層d 〇及導電膜g 1 做成，且以此順序堆疊在與源極S D 1及汲極S D 2相同 的位準上。視頻信號線D L是與汲極S D 2 —體成型。

形成於視頻信號線D L附近的絕緣膜與保護膜均依據 罩圖案被蝕刻，以產生視頻信號線的中空。此中空將被塡 充以液晶組成物，以此液晶組成物覆蓋視頻信號線D L 這些中空形成於橫越區以外的視頻信號線D L部份周 圍，且在視頻信號線D L橫越掃描信號線或對電壓信號線 之處附近。換句話說，藉著蝕刻處理來移除覆蓋作用爲圖 素之區域附近的視頻信號線之保護膜與絕緣膜GI的部份 〇 視頻信號線DL是由覆蓋導電膜d1的透明導電膜 I TO及導電膜d 1做成。透明導電膜I TO是由銦錫氧 化物做成，且被製造成其線寬度比導電膜d 1的線寬度更 廣。所以，導電膜d 1與液晶層L C (―層液晶組成物） 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS>A4規格（210 X 297公釐） -15- 4 68 08 1 A7 B7 — 五、發明說明（13 ) 被化學地隔離，以避免加速其間的不要之化學反應。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據視頻信號線D L與對電極C T之間的電壓差而產 生電場於其間。如果電場漏入圖素電極P X，串音缺點會 出現在對應圖素電極P X的圖素=藉著將具有高介電係數 (介電常數）的物質塡充於視頻信號線DL與對電極CT 之間，可避免電場漏入視頻信號線D L。此實施例中的構 造不僅以被晶組成物（亦即液晶分子）塡充透明基體 5 U B 1與另一相對的透明基體之間的空間|亦塡充視頻 信號線D L與對電極C T之間的空間，以避免前述的串音 問題。換句話說，除了至少一習知的絕緣區域外，本發明 設置至少一絕緣區域作爲絕緣膜G I、保護膜P S V等等 ，用於隔離視頻信號線D L與相鄰的對電極CT。至少一 額外的絕緣區域應具有比至少一朁知的絕緣區域更高的介 電係數。在本發明中，至少兩種絕緣材料或介電材料置於 沿著圖2所示之視頻信號線D L與對電極C'T的表面上。 最好，至少兩種絕緣材料或介電材料具有彼此不同的介電 係數，且彼此形成在相同的位準上。 使用於保護膜P S V與絕緣膜G I的矽氮化物膜具有 經濟部智慧財產局貝工消費合阼； 6 . 7的介電係數，液晶組成物具有1 3的介電係數，使 得由視頻信號線D L產生的電場外.漏之蔽遮效果明顯大於 以保護膜P S V及矽氮化物的絕緣膜G I來隔離視頻信號 線D L與對電極C T的習知構造。 在此實施例中，視頻信號線D L與透明基體S U B 1 之間的一部份絕緣膜G I沒有被蝕刻，但依據視頻信號線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16- 6 8 08 1 A7 ____B7 - _ 五、發明說明（14 ) 的圖案被製造。絕緣膜G I的部份相對於透明基體 SUB1的表面，具有與導電膜d 1及透明導電膜I T〇 做成的視頻信號線D L相同的圖案。依據此構造，絕緣膜 G I的部份可避免視頻信號線D L由於透明玻璃基體 S U Β 1的表面上之缺陷產生的不連接，且可避免對電極 C Τ與視頻信號線D L之間的短路，此短路是由於對電極 的導電膜’g 1的光石印處理過程中所形成的圖形之錯誤製 造。後面將說明光石印處理。 <圖素電極PX> 圖素電極是由與源極SD1及汲極SD2相同的N+型 半導體層d 〇及導電膜g 1之疊合構造做成。在此實施例 中，圖素電極是與源極SD 1 —體成型》 <儲存電容Cstg> 形成圖素電極以在連接薄膜電晶體T F T的相對端與 對電壓信號線C L重疊。圖素電極P X與對電壓信號線 CL的重疊提供儲存電容（靜電容）Cs t g，使用前者 作爲電極P L 2，且使用後者作爲面向電極p L 2之另一 電極PL1。用於分開電極PL1.與PL2之由儲存電容 做成的介電膜是由絕緣膜G I做成，使用作爲薄膜電晶體 T F T之閘絕緣膜。 在圖1的平面圖中，儲存電容C s t g被形成在加寬 對電壓信號線C L的導電膜g 1之區域。在此實施例中， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁> 裝---—訂！ 4 68 081 A7 B7 五、發明說明（15 ) 儲存電容的絕緣層G I的下側之儲存電容C s t g的電極 P L 1是由例如C r之耐熱金屬做成，使得儲存電容 C s t g不易被點缺陷所影響。由於電極P L 1的材料而 使電極P L 1與P L 2之間短路引起點缺陷。特別是，由 鋁製成電極P L 1，出現在電極P L 1周圍之A I的觸鬚 電極穿透絕緣層G I ，到達電極P L 2，並引起前述的短 路。由觸'鬚電極所引起的短路亦由對電壓信號線的疊合構 造所抑制，對電壓信號線的疊合構造包含A 1的導電膜 g 0及例如C r的耐熱金屬做成的導電膜g 1，覆蓋導電 膜g 0的側表面。 <保護膜P S V > 保護膜P SV形成於薄膜電晶體TFT.的上方。保護 膜亦稱爲”鈍化膜”。保護膜P S V主要是爲了保護薄膜 電晶體T F T免於水氣’且由具有高透明性的材料做成’ 形成良好的蒸氣障壁。例如，保護膜P S v是由以電漿 CVD (化峯蒸氣沈積）方法成長的矽氧化物或矽氮化物 做成，且具有約l^m之厚度。 在開口移除保護膜P S V以暴露液晶顯示面板之矩陣 區域（影像顯示區域）中的連接電極之上表面’許多圖素 被二維地排列。亦移除保護膜p s v以暴露端子區域’以 連接至液晶顯示面板周圍之各別的外部電路G TM與 DTM (下文中稱爲外部連接端子）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

.1, I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 468081 ΚΙ _·_Β7 - __ 五、發明說明（16 ) <外部連接端子> 圖5A指出外部連接端子（稱爲*閘端子〃 ）GTM 的平面。外部連接端子G TM是由以下步驟製成1形成掃 描信號線G L，然後以絕緣膜G I及保護膜P S V的順序 覆蓋尾端區域以外的掃描信號線G L，最後將I T ◦之導 電膜連接至在尾端區域的掃描信號線GL (圖5A中的左 半部）。導電膜d 3具有第一部份形成在暴露於尾端區域 之保護膜P S V的上表面上，且從第一部份連續地延伸至 第二部份。 圖5B指出外部連接端子（稱爲"汲端子# ) DTM .的平面。導電膜d 3具有形成在保護膜P S V的上表面上 之第一部份，形成在暴露於尾端區域之視頻信號線D L的 上表面上之第二部份，且從第一部份被連續地延伸至第二 部份。 導電膜d 3可避免由於腐蝕之損壞所形成的外部連接 端子D T Μ，G T Μ之電接觸。· 在此實施例中，亦形成用於形成導電膜d 3之銦錫氧 化物膜，以相同的方式覆蓋視頻信號線D L。 〈製造方法〉 參見圖6 A至6 G之相關的圖形，以下說明液晶顯示 裝置的基體SUB 1上的上述構造之製造方法。在各別的 圖形中，在中央所指出的括弧中的字母表示各處理的名字 之縮寫。在各圖形中，左半部指出取自沿著圖1中的線4 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS>A4規格（210 X 297公釐） -19- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 1!!訂·--------^0"· L—· 經濟部智慧財產局員工消t合作：ώ印製

Λ68 OBI Α7 _;_Β7 五、發明說明（17 ) -4之薄膜電晶體T F T的剖面，且右半部指出取自沿著 圖1中的線3 — 3之視頻信號線D L與掃描信號線G L ( 圖素中的閘極G T )之横越部份之剖面。處理C以外的處 理A -G相對於光石印處理而分類，且各處理之剖面圖依 序指出在一系列的光石印處理之後的影像，裝置構造的製 造，及光阻的移除。 此說明中的光石印處理被界定爲一系列的步驟，例如 藉著旋轉基體將光阻塗覆在基體（欲被製造）上（亦即旋 轉塗覆方法），烘乾基體上的光阻（亦即預烘乾處理）， 以通過罩（光罩）之光來暴露光阻，烘乾光阻（亦即預烘 乾處理），顯影光阻，藉由釋放劑移除部份光阻（依罩之 開口圖案而成型光阻），及淸潔欲製造的基體之表面。將 省略上述說明之重覆。以下將進一步說明分類的處理。 << 處理（A)— — 圖 6A>> 在 A N 6 3 5 型玻璃（Asahi Glass Co . Ltd .)的下 透明玻璃基體上形成厚度1 0 0 0 A的導電膜g 0。由濺 射方法形成的Al— Pd、Al— Si 、A1— Ta、 Al—Ti — Ta等等之材料被使用作爲導電膜g〇。在 第一光石印處理之後，導電膜g 0.依據第一光石印處理期 間形成於其上的光阻圖案，被磷酸（Η3Ρ04)、硝酸（ HN〇3)與冰乙酸（CH3C00H)的混合溶劑選擇性 地蝕刻，且導電膜g 0被製造成掃描信號線GL與對電壓 is戚線C L。 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----- - 訂 ------ ^一一 Α7 Β7 五、發明說明（18 ) <<處理 CB)——圖 6B>> (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉著濺射方法形成由鉻（C r )做成的導電膜g 1厚 度爲2 Ο 〇 〇A。在第二光石印處理之後，導電膜g 1藉著 依據第二光石印處理期間形成於導電膜g1上的光阻圖案 被選擇性地蝕刻，而製造成掃描信號線G L、對電壓信號 線C L與‘對電極C T。雖然在此實施例中鉻膜被使用於導 電膜gl ，其它的耐熱金屬（Mo、Ti 、Ta、W等等 )亦可使用於導電膜gl。 <<處理（C)——圖 6C〉> 藉著導入氨氣（NH3)、矽烷（矽氫化物 S i nH2,1 + 2)與氮氣（N2)於電漿CVD裝置（電漿 化學蒸氣沈積之室），其中含有處理（B)之後的下透明 玻璃基體SUB 1 ，在下透明玻璃基體SUB 1的上表面 上形成2 0 0 0 A的矽氮化物膜。然後，藉著導入矽烷（ 經濟邸智慧时產笱員1·消费合阼； S i ,, H2,1 + 2)與氫氣（H2)於電漿CVD裝置中而形 成i型非晶矽膜（a — S i層），最後藉著導入氫氣（H2 )與磷化氫（氫磷化物PH3)於電漿CVD裝置中而形成 N十型非晶矽層。

在第三光石印處理之後，藉著使用六氟化\|||( s F 6 ) 與四氯化碳（c C 1 4)作爲蝕刻氣體之乾處蝕刻N _ -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 46808^ ' A7 _____B7 — _ 五、發明說明（19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 型非晶矽層與i型非晶矽膜。非晶矽層A S與d 0依據於 第三光石印處理期間形成在N +型非晶矽層上的光阻圖案被 蝕刻，且隨後形成島狀的i型半導體層AS。 << 處理（E)——圖 6E>> 藉由濺射方法形成由C r製成的導電膜厚度3 Ο Ο 〇A 。在第四'光石印處理之後，藉著與處理B類似的方式（濕 處理）而蝕刻導電膜d 1，且導電膜被製造成視頻信號線 D L、源極S 、汲極SD2、圖素電極PX。然後， 藉著導入六氟化I赚丨（SF6)與四氯化碳（CC14)於蝕 刻裝置中，.此裝置含有下透明玻璃基體sObi，依 ...-¾ 據第四光石印處理期間形成在導電膜上的光阻圖案，選擇 性地移除源極S D 1與汲極S D 2之間的N +型非晶矽層 d 〇 ° <<處理（F)圖6F>> 藉著導入氨氣（NH3)、矽烷（矽氫化物 S iuH2n + 2)與氮氣（N2)於電槳CVD裝置，其中 含有處理（E )之後的下透明玻璃基體，形成用於保護膜 P SV的1 之矽氮化物膜。在第五光石印處理之後， 依據於第五光石印處巍期間形成於矽氮化物膜上的光阻圖 案，藉著使用六氟( S F6)作爲乾蝕刻氣體之光光石 印技術而蝕刻矽氮膜.(1 1 ，且矽氮化物膜d 1被製造 成具有開口PSVOP之保護膜PSV1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -22- Α7 Β7 五、發明說明（20 ) <〈處理（G)— — 圖 6G>> <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由濺射方法在處理（F )之後的下透明玻璃基體 SUB 1的上表面上，形成I TO (銦錫氧化物）製成的 透明導電膜厚度爲1 4 0 〇A。在第六光石印處理之後’依 據於第六光石印處理期間形成於透明導電膜上的光阻圖案 ’藉著使用鹽酸（HC 1 )與硝酸（HN〇3)的混合溶劑 而蝕刻透明導電膜，且透明導電膜被製造成液晶顯示面板 的周圍中之閘端子G TM與汲端子D TM及液晶顯示裝置 的矩陣區域中的視頻信號線D L之導電膜I TO。藉由處 理（G)完成依據本發明之液晶顯示裝置的基體SUB 1 的一側之整個製造。 實施例2 參見圖7，以下將說明依據本發明之液晶顯示裝置的 另一實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作；ώ印si 圖7中，在形成於絕緣膜G I上的視頻信號線D L周 圍之區域沒有形成保護膜P SV，且以例如聚偏氟乙烯之 其它材料來塡充區域。 此實施例中之液晶顯示裝置是以先前實施例1 .提及的 基體S U B 1之處理加上以下的處理而製造。 << 處理（H) -一圖 7>> 藉由旋轉塗覆方法在處理（G)之後的基體SUB 1 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 468081 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（21 ) 的上表面上形成厚度爲1 〇 ο ο 〇A之聚偏氟乙_稀樹脂。然 後，藉由加熱基體S U B 1的硬化處理期間使聚偏氟乙烯 樹脂變硬，且光石印處理施加於聚偏氟乙烯樹脂。最後， 依據於光石印處理期間形成的光阻之圖案而部份地移除聚 偏氟乙烯樹脂，使得形成在矩陣區域中的視頻信號線D L 周圍的保護膜P SV與絕緣膜G I之開口 P SVOP被塡 充以聚偏氟乙烯樹脂PSV2。 ， 所以具有c·a.12之介電係數的聚偏氟乙烯樹脂 可效地避免實施例1中所提及之串音缺點。 進一步與實施例1比較，此實施例的液晶顯示裝置具 有以下的額外效果。由於使用於塡充視頻信號線D L與對 電極C T之間的空間之液晶組成物的介電係數會響應視頻 信號線D L與對電極C T之間的有效電壓而改變，由對應 的圖素所顯示的影像會改變各視頻信號線D L之電線電容 。所以，具有適於電線電容中的此改變之大驅動電容的外 部驅動電路需要被安裝至液晶顯示裝置》 在此實施例中，聚偏氟乙烯樹脂具有固有的介電係數 *不論所施加的有效電壓，所以即使藉由具有小的驅動電 容之外部驅動電路，亦可顯示非常細微的影像。 在此實施例中，使用聚偏氟I乙.輝樹脂以塡充形成於視 頻信號線DL周圍的保護膜P SV與絕綠膜G I之開口 PSVOP。然而，從前面實施例1與2之說明，可明顯 看出亦可使用聚偏氟乙烯樹脂以外的材料，如果此材料具 有高於6,7的介電係數。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公爱） -24- (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁> 裝-------—訂--------- 468081 A7 B7 五、發明說明（22 ) 此外，聚偏氟乙烯樹脂P S V 2應被製造成覆蓋與聚 偏氟乙烯樹脂與保護膜P S V重疊的區域相鄰之對電極 c T與視頻信號線D L之間的間隙（空間）。 例如在此構造中，如果背光單元（液晶顯示裝置之光 源）被安裝在透明基體SUB 1的一側，聚偏氟乙烯樹脂 P S V 2可避免來自背光單元之光經由視頻信號線D L與 對電極C T之間的間隙漏出。 實施例3 參見圖8，以下將說明依據本發明之另一實施例的液 晶顯示裝置。在此實施例中，與黑色顏料混合之樹脂材料 被使用作爲塡充形成在視頻信號線D L周圍的保護膜 PSV與絕緣膜GI之開口 PSVOP的材料PSV2。 此實施例與前面兩個實施例之間的第一差異在於利用 具有光感應特性之樹脂材料（例如光阻）來塡充開口。所 以，可在光石印處理的顯影步驟製造光阻材料，使得實施 例2中所需的蝕刻步驟可在此實施例中省略。此實施例與 前面兩個實施例之間的第二差異在於利用具.有低介電係數 之材料作爲用於塡充開口之黑色顏料’使得視頻信號線 DL周圍之遮光區域可被放置在基.體SUB 1上'所以， 顯示影像之不要的光可藉由黑矩陣而被遮蔽，此黑矩陣係 形成在與基體S UB 1相對的基體SUB 2上，且可進一 步改善影像之對比度係數。 藉由例如將由電鍍處理的鈀（Pd)及鎳（N i )與 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） _ 25 - 4 6 8 08 1 A7 _：_ B7 - 五、發明說明（23 ) 光阻材料混合的其它材料，亦可得到類似的效果。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 不消說此實施例中用於塡充開a p s v ο p之材料 最好被製造成覆蓋在材料ρ s ν 2與保護膜重疊的區域之 相鄰的對電極C Τ與視頻信號線D L之間的間隙。 雖然在前面各實施例中所述的視頻信號線在其表面上 具有銦錫氧化物膜，不消說並一定需要形成銦錫氧化物膜 。如上所_述’形成銦錫氧化物膜以避免液晶層與視頻信號 線D L的導電膜d 1接觸。如果在液晶顯示裝置中使用取 代有鑑於上述功能之銦錫氧化物膜之構造（例如在實施例 2與3中爲材料P S V 2 )，則不需形成視頻信號線D L 之銦錫氧化物膜。

在前面的實施例中，在視頻信號線附近蝕刻且移除不 僅保護膜P S V，亦蝕刻且移除絕緣膜G I.，且由蝕刻出 現的洞穴P SVOP被塡充以液晶L C或絕緣材料P SV 2。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 然而，不消說可藉由只蝕刻及移除視頻信號線D L附 近的保護膜P S V (沒有製造絕緣膜G I )，且以液晶或 絕緣材料來塡充保護膜P S V被蝕刻掉的洞穴，而實施本 發明。 從前面的說明，可明顯看出本發明提供液晶顯示裝置 之較佳的構造，以產生圖素電極與對電極之間的電場，雖 然構造簡單。 本發明亦改善由液晶顯示裝置顯示的影像之對比度係 數。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 4^8081 A7 B7 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 五、發明說明（24 ) 雖然已依據本發明敘述數個實施例，應瞭解本發明並 不限於此，可由熟於此技藝者想到許多修改及變化，所以 並不限於這裡的敘述，而是以所附的申請專利範圍來涵蓋 全部的修改與變化。 圖形之簡要敘述： 圖1指出依據本發明之主動矩陣型液晶顯示裝置的周 圍及圖素的平面； 圖2指出沿著圖1之線2—2切割的圖素之剖面： 圖3指出沿著圖1的切割線3 - 3的薄膜電晶體 T F T之剖面； 圖4指出沿著圖1的切割線4 - 4的儲存電容（電容 器）Cstg之剖面： 圖5 A與5 B指出依據本發明的液晶顯示裝置之外部 連接端子的平面； 圖6 A - 6 G指出與依據本發明的液晶顯示裝置之製 造方法有關的剖面影像； 圖7指出取自沿著圖1的切割線2 — 2的另一實施例 之圖素的剖面；及 圖8指出取自沿著圖1的切割線2 - 2之另一實施例 之圖素的剖面。 (請先《讀背由之注f項再填寫本頁)

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As. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 * 297公釐）-27 -

Claims (1)

1. 1 ·—種液晶顯示裝置，包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 —對的基體，以一預定空間彼此疊置，其中密封一液 晶層： . 至少一視頻信號線，形成在此對基體面向液晶層的其 中之一的表面上；及 至少一圖素，形成在此對基體的其中之一的表面上， 且具有至少一圖素電極，信號經由至少一視頻信號線而供 給至此圖素電極，及至少兩個對電極與至少一圖素電極分 開，至少兩個對電極的其中之一置於與至少一視頻信號線 相鄰.， 其中至少一視頻信號線與至少兩個對電極的其中之一 是由至少兩個絕緣區域分開，此絕緣區域是沿著表面被設 置，且 至少兩個絕緣區域的其中之一包含具有比至少雨個絕 緣區域的另一絕緣區域更高的介電係數之材料。 2 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中至 少兩個絕緣區域的其中之一覆蓋與至少兩個對電極的其中 之一相對的至少一視頻信號線的表面° 3 ·如申請專利範園第1項之液晶顯示裝置’其中至 少兩個絕緣區域的其中之一包含液晶層。 4 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置’其中至 少一視頻信號線包含一第一導電層及由與第一導電層不同 的材料做成的第二導電層’且第二導電層覆蓋第一導電層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -28- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --i, W-------1 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 8 08 1 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ^ 5 .如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中第 二導電層是由銦錫氧化物做成。 6 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中至 少一視頻信號線與至少兩個對電極的其中之一以各別的線 寬度沿著第一方向延伸，至少兩個對電極的其中之一的線 寬度小於至少一視頻信號線的線寬度的一半。 7 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中至 少兩個絕緣區域的另一絕緣區域包含形成在至少一圖素上 的保護膜。 8 .如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，進一步 包含一絕綠膜，形成於至少一圖素電極與至少兩個對電極 之間：及一保護膜，覆蓋絕緣膜、至少一圖素電極及至少 兩個對電極，其中至少兩個絕緣區域的其中之一形成於包 圍至少一視頻信號線的保護膜，至少雨個絕緣區域的另一 絕緣區域包含至少保護膜與絕緣膜的其中之一。 9 . 一種液晶顯示裝置，包含： 一對的基體，彼此相對且其間封密有一液晶層； ， 至少一視頻信號線，形成在此對基體面向液晶層的其 中之一的表面上；及 +至少一圖素，形成在此對基體的其中之一的表面上， 排列成與至少一視頻信號線相鄰，且具有至少一圖素電極 及至少兩個對電極，以施加電場至其間的液晶層， 其中至少一視頻信號線的至少一表面被覆蓋具有介電 係數高於6 . 7之絕緣材料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) » n - 1· 一6!·, I I ^ I n ί ϋ —1 J li n I n · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29、 4 6 B 〇8 1 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 1 〇 .如申請專利範圍第9項之液晶顯示'裝置，其中 絕綠材料是聚偏氟乙烯。 1 1，如申請專利範圔第9項之液晶顯示裝置，其中 絕'綠材料包括~元素，具有比形成在一對基體的其中之一 百勺$面Ji的另一絕緣材料更低的介電係數，且覆蓋至少一 視頻信號線與至少一圖素電極及至少一對電極的其中之— 之間的空間’對電極置於與至少一視頻信號線相鄰。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示裝置，_ 中該元素爲顏料。 .1 3 :如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示裝置，_. 中絕緣材料覆蓋與至少一視頻信號線相鄰的至少—對電極 0 1 4 .如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示裝置，| 中絕緣材料具有不高於0 · 0 0 0 1的介電係數。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙__一本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製