TW396289B - Liquid crystal display device - Google Patents

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、發明說明（4)

第27圖係繪示第24圖中之資料線與共同電極間的 關係之截面圖式。 裝置 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第28圖係繪示根據本發明之第六實施例的液晶顯示 第29圖係繪示第28圖中之TFT的截面圖。 第30圖係繪示第28圖中之掃描信號線與共同電極 間的關係之截面圖式。 第31圖係繪示第28圖中之資料線與共同電極間的 關係之截面圖式。 第32圖係繪示根據本發明之第七實施例的液晶 裝置。 第33圖係繪示第32圖中之tft的截面圖。 第34圖係繪示第32圖中之掃描信號線與共同電極 間的關係之截面圖式。 線 第35圖係繪示第32圖中之資料線與共同電極間的 關係之截面圖式。 第36圖係繪示共同電極之推拔角的截面圖。 第37圖係繪示第一實施例的實驗結果。 第38圖係繪示第二實施例的實驗結果。 係第39圖係繪示狹縫寬度與漏光區域及孔徑比間的關 標號說明.· Η張尺度適用-中國國舊^^綱^ X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（1 ) 本發明係有關於一種液晶顯示裝置，特別是有關於一 種具有高孔徑比的液晶顯示裝置。 傳統的液晶顯示裝置包括一掃描線，用以提供一掃描 信號；一資料線，用以提供一資料信號；一共同電極，用 以提供一參考電位；對應於一像素的像素電極；及一薄膜 電晶體(TFT)。一像素經由掃描信號線所提供的掃描信號而 加以選取。經由資料線所提供的資料信號被保留給所選取 的像素。 然而，在傳統的液晶顯示裝置中，，根據提供給資料線 的電壓，在資料線與像素電極間會產生一漏電場。此一漏 電場會對液晶層有不利的影響。 例如，接近資料線的液晶分子之配向狀態會被在正常 黑色模式下的資料線之漏電場擾亂。結果，雖然必須顯示 黑色，但卻顯示出白色或灰色。這也就是發生了所謂的” 串音”。所以，必須在足夠靠近資料線的地方提供一擋光區 域。結果會使得孔徑比降低。 因此，本發明之目的在於提供一液晶顯示裝置，其可 以經由減小來自資料線的漏電場，而增加孔徑比。 根據本發明之液晶顯示裝置包括用以擋住由資料線所 產生的電場之裝置。例如，一共同電極在IPS(平面切換） 模式中被用做防護裝置，其中電場被施加在基板的水平方 向上。特別地，共同電極係比資料線更靠近液晶層，而使 得共同電極覆蓋住資料線。結果，來自資料線之漏電場被 共同電極擋住。因此，漏電場便不會對液晶層產生不良的 n^— m^— tl^^i mf I m^i in^i ^^^^1 mnn 1 i 叫 穿 i (讀先閱讀背面之民意事項界填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐）

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（4-1)

101、102、103、104、105、106、107、110〜掃描信 號線；202、203、204、205、206、207、210〜資料線；302、 303、304、305、306、307、310〜共同電極；402、403、 404、405、406、407、410〜像素電極；501、502、503、 504、505、506、507、510〜薄膜電晶體；6(H、602、603、 604、605、610〜玻璃基板；701、702、704〜擋光膜；801、 802、803、804〜第一層間層薄膜；901、902、903、904、 905、910〜汲極電極；1001、1002、1003、1004、1005、 1010〜源極電極；1101、1102、1103、1104、1105、1110〜a-Si 層；12(H、1202、1203、1204~SiN 層；1301、1302、1303、 1304〜第二層間層薄膜；14(H、1402、1403、1404、1405、 1406、1410〜閘極電極；15(U、1502、1503、1504、1505、 1506、1507、1510〜配向膜；1601、1602、1603、1604、 1605〜TFT 基板；1701、1702、1703、1704〜CF 玻璃基板； 1801、1802、1803、1804〜BM 層；1902、1903、1904〜CF 層；20(H、2002、2003、2004〜配向膜；21(Π、2102、2103、 1 2104〜CF 基板；2201、2202、2203、2204〜液晶層；2303、 2304〜接觸；2405、2410~閘極絕緣膜；2505、2510〜n+型 a-Si層；2605、2606、2610〜護層膜；2707〜第二護層膜。 實施例說明 請參閱第1至5圖，為了更加了解本發明，首先將 描述一傳統的液晶顯示裝置。 7-1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂.. ·_線·

五、發明説明（2 ) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印家 影響。如此，便不再須要用於資料線的擋光區域。這可使 得孔徑比增加》 圖式之簡要說明 第1圖係繪示一傳統的液晶顯示裝置。 第2圖係繪示第1圖中之TFT的截面圖。 第3圖係緣不第1圖中之掃描信號線與共同電極間的 關係之截面圖式。 第4圖係緣示第i圖中之資料線與共同電極間的關係 之截面圖式。 第5圖係繪不傳統液晶顯示裝置的等電位分佈與發光 強度。 第6圖係繪示根據本發明之第一實施例的液晶顯示裝 置。 第7圖係繪示第6圖中之TFT的截面圖。 第8圖係繪示第6圖中之掃描信號線與共同電極間的 關係之截面圖式。 第9圖係繪示第6圊中之資料線與共同電“間的關係 之截面圖式。 第10圖係繪示根據本發明之第二實施例的液晶顯示 裝置。 第η圖係繪示第10圓中之TFT的截面圖。 第12圖係繪示第10圖中之掃描信號線與共同電極間 的關係之截面圖式。 第13圖係繪示第10圓中之資料線與共同電|間的關 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公缝） (請先閱讀背面之注t事項4：填寫本頁) 衣. 經濟部中央棣隼局貝工消費合作社印製 A7 ------ B7 五、發明説明（3 ) 係之截面圖式。 第14圖係繪示根據本發明之第三實施例的液晶顯示 裝置。. 第15圖係繪示第Η圖中之γρτ的載面固。 第16圖係繪示第14圖中之掃描信號線與閘極電極間 的關係之截面圖式。 第17圖係繪示第14圖中之掃描信號線與共同電極間 的關係之截面圖式。 第18圖係繪示第14圖中之資料線與共同電極間的關 係之截面圖式。 第19圖係緣示根據本發明之第四實施例的液晶顯示 裝置。 第20圖係繪示第19圓中之TFT的截面圖。 第21圖係缯示_第19圖中之掃描信號線與共同.電極間 的關係之截面圖式。 第22圖係緣示第19圖中之資料線與共同電極間的關 係之載面圖式。 ' 第23圖係繪示第19圖中之資料線與没極電極間的關 係之截面圖式。 第24囷係繪示根據本發明之第五實施例的液晶顯示 裝置。 第25圖係繪示第24圖中之TFT的截面圖。 第26囷係繪示第24囷中之掃描信號線與共同電極間 的關係之截面圖式。 (請先聞讀背面之瓦^填寫本頁) 一衣_

、發明說明（4)

第27圖係繪示第24圖中之資料線與共同電極間的 關係之截面圖式。 裝置 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第28圖係繪示根據本發明之第六實施例的液晶顯示 第29圖係繪示第28圖中之TFT的截面圖。 第30圖係繪示第28圖中之掃描信號線與共同電極 間的關係之截面圖式。 第31圖係繪示第28圖中之資料線與共同電極間的 關係之截面圖式。 第32圖係繪示根據本發明之第七實施例的液晶 裝置。 第33圖係繪示第32圖中之tft的截面圖。 第34圖係繪示第32圖中之掃描信號線與共同電極 間的關係之截面圖式。 線 第35圖係繪示第32圖中之資料線與共同電極間的 關係之截面圖式。 第36圖係繪示共同電極之推拔角的截面圖。 第37圖係繪示第一實施例的實驗結果。 第38圖係繪示第二實施例的實驗結果。 係第39圖係繪示狹縫寬度與漏光區域及孔徑比間的關 標號說明.· Η張尺度適用-中國國舊^^綱^ X 297公釐）

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（4-1)

101、102、103、104、105、106、107、110〜掃描信 號線；202、203、204、205、206、207、210〜資料線；302、 303、304、305、306、307、310〜共同電極；402、403、 404、405、406、407、410〜像素電極；501、502、503、 504、505、506、507、510〜薄膜電晶體；6(H、602、603、 604、605、610〜玻璃基板；701、702、704〜擋光膜；801、 802、803、804〜第一層間層薄膜；901、902、903、904、 905、910〜汲極電極；1001、1002、1003、1004、1005、 1010〜源極電極；1101、1102、1103、1104、1105、1110〜a-Si 層；12(H、1202、1203、1204~SiN 層；1301、1302、1303、 1304〜第二層間層薄膜；14(H、1402、1403、1404、1405、 1406、1410〜閘極電極；15(U、1502、1503、1504、1505、 1506、1507、1510〜配向膜；1601、1602、1603、1604、 1605〜TFT 基板；1701、1702、1703、1704〜CF 玻璃基板； 1801、1802、1803、1804〜BM 層；1902、1903、1904〜CF 層；20(H、2002、2003、2004〜配向膜；21(Π、2102、2103、 1 2104〜CF 基板；2201、2202、2203、2204〜液晶層；2303、 2304〜接觸；2405、2410~閘極絕緣膜；2505、2510〜n+型 a-Si層；2605、2606、2610〜護層膜；2707〜第二護層膜。 實施例說明 請參閱第1至5圖，為了更加了解本發明，首先將 描述一傳統的液晶顯示裝置。 7-1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂.. ·_線· A7 A7

發明説明（5) 傳統的液晶顯示裝置被揭露在曰本未審查專利公報第 H7-36〇58號上，且實f上與揭示於公報中者相同。在一可 換)模式中操作的液晶顯示裝置中，電場被施 ^板的水平方向上。特別，如第i至5圖所示， 日_日不裝置包括一掃描信號線11〇，-資料線210，-共同電極310’-像素電極41〇及一薄膜電晶體(TFT)·。 第圖所示，TFT51〇包括：-閘極電極141〇 ,形 成在TFT側的破璃基板610上；-_絕緣臈 2410，覆蓋 閘極電極141G 汲極電極⑽；—源極電極刪：及 非晶石夕層(簡寫為a_Si層），形成於閘極絕緣膜2彻之 i a Si層2510，插入在汲極與源極電極91〇及 1〇10間；及一心⑴層1110 ;與一護層膜2610。因為閘極 電極1410位於最下方的部分’且源極歧極電極形成在閉 極電極之上’此結構可為—底部閘極型。因此，此結構通 常也被稱為反向交錯型（職rsestaggeredtype)的τρτ。在 此情況中，n+型的&_以層251〇被提供，藉以在心以層111〇 與汲極電極910間及在a_Si層111〇與源極電極’1〇1〇間形 成歐姆接觸層。當資料線21〇被電性連接至汲極91〇，掃 描信號線110被電性連接至閘極電極141〇 ^同時，像素電 極410被電性連接至源極電極1〇1〇。 配向膜1510被形成在護層膜2610上，藉以控制液晶 分子’如第4圖所示。如此，一 TFT基板係由TFT側的玻 璃基板610至配向膜ι510的堆疊所構成。 再者’液晶顯示裝置係由TFT基板，液晶層，及具有 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS > A4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項#-填寫本頁) 訂 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印衷 A7 B7五、發明説明（6 ) 彩色層與黑色矩陣層的彩色濾光基板(CF基板)所構成，如 習知技藝中之已知者。無論如何，共同電極310與像素電 極410係鏗由絕緣膜被設置於不同層上。此外，共同電極 310與資料線210也經由絕緣膜被排列在不同層上。 以此種結構，如第5圖所示，在傳統的液晶顯示裝置 中，無可避免地會由施加在資料線210上的電壓，在資料 線210與像素電極410間產生漏電場。此一漏電場會對液 晶層產生不利的影響。 在此情況下，由資料線所產生且對液晶層有不良影響 的漏電場最好是可以被減小或抑制。對漏電場的減小有助 於增加孔徑比，如後述。 本發明之目的即在於提供一液晶顯示裝置，其可經由 減小來自資料線的漏電場，而增加孔徑比。 第一實施例 請參閱第6至9圖，下面將詳細描述根據本發明之第 一實施例的液晶顯示裝置。 繪示的液晶顯示裝置係包括一掃描信號的掃描信號線 101，用以提供一資料信號的資料線201，一參考電位的 共同電極301，對應於一像素的像素電極401，及一薄膜 電晶體(TFT)501。一像素經由掃描信號線101所供應的掃 描信號而被選取。然後由資料線201所提供的資料信號被 < 送給選取的像素。 以此結構，當資料線上提供有資料信號時，在基板表 面的水平方向上，產生有電場。因此，經由將液晶的分子 _ > Γ i n^— n^l nn .^ϋ ml \ In Itw —mwe— n .<—^1 I 『"i (請先閲讀背面之注'意事項l填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印家 A7 B7 五、發明説明（7 ) 方向旋轉為基板表面的水平方向，而執行顯示。 如第7圖所示，TFT 501包括有TFT側的玻璃基板 6〇1 ’擋光膜701，第一層間層薄膜801，汲極電極901， 源極電極1001，a-Si層1101，SiN層1201，第二層間層 薄膜1301及閘極電極1401，各層均連續堆疊。擋光膜7〇1 被保持在電性漂浮(floating)的狀態，並且擋住任何進入a_ Si層1101的光線。第一層間層薄膜801係一絕緣膜，其形 成在TFT側玻璃基板601上，且蓋住擋光膜701。汲極電 極901與源極電極1〇〇1被沉積在第一層間層薄膜8〇1上， 且分別被電性連接到資料線210與像素電極401。a-Si層 1101被設置在汲極電極901與源極電極1001之間，且部 分被重疊。a-Si層1101係做為TFT 501的通道區域。SiN 層1201被沉積在a-Si層1101上，且用以做為TFT 501的 絕緣膜。 第二層間層膜1301係由絕緣層所形成，用以覆蓋汲極 電極901，源極電極1〇〇1，及SiN層1201。閘極電極1401 被形成在第二層間層膜上，並位於通道區域之上，且被電 性連接至掃描信號線101 »如第7圖所示，因為閘極電極 1401係位於最上方的部分，所以此實際例的TFT 501通常 被稱為正向交錯型。 在第8圖中，掃描信號線101與共同電極301均是位 於第二内層臈1301之上，且閘極電極1401亦是位於其上。 資料線201(第9圖）和像素電極401 —起被形成在第一層間 層膜801之上，且汲極電極901與源極電極1〇〇1(第7圖） 10 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注*意事項务填寫本頁) .IT' A 7 B7 經濟部中央標车局貝工消费合作社印« 五、發明説明（8 ) 亦均形成在其上面。 此外’液晶顯示裝置包括配向膜1501，其覆蓋掃描信 號線101，‘共同電極310及閘極電極1401，如第8囷所示。 在此情況中’從TFT侧的玻璃基板601至配向膜1501整個 被稱做TFT基板或是主動裝置基板1601。 另一方面，液晶顯示裝置包括一 CF玻璃基板1701， 一用以擋掉不需要的光線之黑色矩陣層（BM層）1801 ，一 彩色層（彩色濾光器，此後稱CF層），其係包括具有紅、綠、 藍三原色(RGB)染料或顏料的樹脂膜，及一配向膜(CF基板 側的配向膜)2001。在此情況中，CF側玻璃基板1701至 配向膜2001整個被稱為CF基板2101。 再者，液晶顯示裝置包括液晶分子被封裝在TFT基板 1601與CF基板2101間的液晶層2201。特別地，液晶層 2201被設置在TFT基板側的配向膜1501及CF基板側的配 向膜2001之間’且以此方式，液晶層2201被設置於TFT 基板1601與CF基板2101間。 為了保持液晶層的厚度，在液晶顯示裝置中'實際上置 放有間隔物（未顯示）。然而，因為這些元件並不與本發明 有直接的關係，因此其詳細的描述便予以省略。 根據本發明之液晶顯示裝置的特點在於共同電極301 的一特定區域被形成在資料線201的特定區域之上，同時 覆蓋住資料線201的整個特定區域，如第6及9圖所示。 因此’資料線201的電場實質上是完全被共同電極301擋 住。結果，產生在像素電極401與資料線201之間的電場 11 ( 3 (請先閲讀背面之丄意事項#*填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） A7 ______B7 五、發明説明（9 ) 對液晶層2201便毫無影響〃也就是說，不會有漏電場出現 在共同電極301外面。 共同電極301的特定區域被成形為在資料線上方 的一矩形配置，具有寬度Wc〇M及長度Lc〇m(第6圓）。資 料線201的特定區域被共同電極3〇1的特定區域所覆蓋， 且具有寬度WD及長度LC0M。 因為沒有電場會透過共同電極301漏出，黑色矩陣(ΒΜ) 層1801可具有比傳統裝置更窄的面積。因此，孔徑比會增 加0 為了供做參考，下面將敘述關於製作TFT基板1601 的方法之例子。 首先’經由濺鍍Cr ’擋光膜701被沉積在TFT側玻璃 基板601上約100A。擋光膜701有助於避免光線經由穿過 其上方的a-Si層11(U，入射至TFT侧的玻璃基板601上。 其次，經由使用CVD製程（第7圖），在TFT側玻璃基 板601上沉積SiN(絕緣體）至3000A，而形成第一層間層膜 801，以覆蓋擋光膜701。 ’ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 I I I ---11·-' 衣--I I I I 訂 (請先閲讀背面之足意事項务填寫本頁) 接著，經由濺鍍Cr，在第一層間層膜801上，形成厚 度約1000A的汲極電極901與源極電極1001。汲極電極901 被電性連接至資料線201，同時源極電極1001被電性連接 至像素電極401。

S 其次，a-Si層1101與SiN層1201被連續地留在汲極 電極901與源極電極1001間，且經由CVD製程分別被沉 積至約300A及約500A的厚度。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐> 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（i〇 ) 又’經由CVD製程’沉積SiN(絕緣體）至約3000A， 而使得第二層間層膜被覆蓋在汲極901、源極1〇〇1及siN 層1201上。接著’經由濺鍍Cr至約ΐοοοΑ，而形成閘極 電極1401及共同電極301。最後，配向膜1501被形成以 覆蓋這些元件* 第二實施例 請參閱第10至13圖’下面將詳細描述根據本發明之 第二實施例的液晶顯示裝置。 雖然第二實施例類似於第一實施例，應注意第二實施 例中的共同電極302在形狀上與第一實施例不同。 類似在第一實施例中，液晶顯示裝置包括一掃描線 102，一資料線202，一共同電極302，一像素電極4〇2 及一 TFT 502。一像素經由掃描信號線1〇2所供應的掃描 信號而被選取。然後由資料線202所提供的資料信號被送 給選取的像素。以此結構，在像素電極402與共同電極302 間的基板表面之水平方向上，產生有電場。因此，經由將 液晶的分子方向旋轉為基板表面的水平方向，而執行顯 示。 如第11圖所示，和第一實施例一樣，TFT 502包括 TFT側玻璃基板602，擋光膜702，第一層間層膜802， 没極電極902，源極電極1002，a-Si層11〇2 , SiN層 1202，第二層間層膜1302 ’及一閘極電極1402。所以圖 示的TFT 502也形成為和第一實施例相同的正向交錯型。 如第12囷所示，掃描信號線102與共同電極3〇2被沉 13 本紙張尺度適用中國國家榡^((：阳>六4規格（210父297公釐） ' (請先閱讀背面之注意事項#·填寫本頁) 裝-

、1T 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 A7 _ B7 五、發明説明（11 ) 積在第二層間層膜1302之上，且閘極電極1402亦是位於 其上，類似於第一實施例，如第11圖所示。資料線202和 像素電極‘4〇2—起被形成在第一層間層膜802之上，且汲 極電極902與源極電極1002亦均形成在其上面。 此外，如第12圖所示，液晶顯示裝置包括覆蓋掃描信 號線102的配向膜1502，共同電極302及閘極電極1402。 在此情況中’ TFT側玻璃基板602至配向膜1502整個和第 一實施例一樣被稱做是TFT基板1602。 再者，在圖示的液晶顯示裝置，中，CF玻璃基板 1702,黑色矩陣層（BM層）1802，CF層1902及配向膜（CF 基板侧配向膜）2002均相對於TFT基板1602，且其間留有 間隙。在此情況中，CF側玻璃基板1702至配向膜2002 的結合如第一實施例一般被稱做CF基板2102。 此外，液晶層2202被置放在TFT基板側的配向膜1502 與CF基板側的配向膜2002間的間隙中》換言之，液晶層 2202與第一實施例一樣被設置在TFT基板1602與CF基板 2102之間。 在此實施例中，如第10與13圖所示，以與第一實施 例有些不同的方式，共同電極302的一特定區域被形成在 資料線202的特定區域上，以覆蓋住資料線202的整個特 定區域。特別地，如第10與13圖所示，第二實施例中的 共同電極302之特定區域具有一狹縫，其寬度Ws比資料 線202之特定區域的寬度WD更窄。在此情況中，寬度WC0M 較資料線202之特定區域的寬度WD寬。同時，共同電極 14 (請先聞讀背面之^意事項4'填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4視格（210x297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明（12 ) 302與資料線202的特定區域均具有長度L。 在此實施例中，來自資料線202的電場被共同電極302 擂住。結果，由於電場所導致對液晶層2202的影響可被減 低。也就是說，與第一實施例相比，由於狹縫的關係，此 實施例中的漏電場並未被完全地消除，因為共同電極302 面積較窄，此一狹縫係用以減小在資料線202與共同電極 302間的寄生電容。 第三實施例 請參閱第14至18圖，下面將詳細描述根據本發明之 第三實施例的液晶顯示裝置。 除了具有與第一實施例不同的電極排列外，第三實施 例類似於第一實施例。 液晶顯示裝置包括掃描線103，資料線203，共同電 極303，像素電極403及TFT 503。一像素經由掃描信號 線103所供應的掃描信號而被選取。然後由資料線203所 提供的資料信號被送給選取的像素。以此結構，在像素電 極403與共同電極303間的基板表面之水平方向上，產生 有電場。因此，經由將液晶的分子方向旋轉為基板表面的 水平方向，而執行顯示。 如第15圖所示，TFT 503包括TFT侧玻璃基板603， 掃描信號線103，第一層間層膜803，汲極電極903，源 極電極1003，a-Si層1103，SiN層1203，第二層間層膜 1303，及一閘極電極1403。TFT 503也形成為和第一實 施例相同的正向交錯型。 15 (請先閲讀背面之注.意事項系填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局®C工消费合作杜印装 五、發明説明（13 ) 在此情況中，掃描信號線1〇3的功用就如同第7圖所 示之擋光膜701 ^此外，閘極電極1403及掃描信號線103 被形成在不同層上。如第16圖所示，閘極電極1403經由 接觸2303被電性連接到掃描信號線1 〇3上。 再者’如第17圖所示，掃描信號線1〇3與共同電極 303係位於不同層上。也就是說，當共同電極303與閘極 電極1403 —起被形成在第二層間層膜1303上時，掃描信 號線103被形成在TFT側的玻璃基板603上。同時，如第 16與18圖所示’資料線2〇3及像素電極4〇3與汲極電極 903和源極電極1〇〇3—起被形成在第一層間層膜803上。 此外，如第16囷所示，與前面的實施例一樣，配向膜 1503覆蓋共同電極303及閘極電極1403。在此情況中， TFT側玻璃基板603至配向膜1503整個提供了一個TFT 基板1602，如同第一實施例一樣。 另一方面’液晶顯示裝置包括CF破璃基板17〇3 , BM 層1803，CF層1903及配向膜（CF基板側配向膜）2〇〇3， 這些層合起來叫做CF基板2103 ’就和第一實掩|例一樣。 再者，液晶顯示裝置包括一液晶層22〇3 ，被設置在 TFT基板側的配向膜1503及CF基板側的配向膜2〇〇3之 間，如第一實施例一般》 在此實施例中’共同電極303的一特定區域被形成在 資料線203的特定區域之上，如第14及a圖一樣，整個 覆蓋住資料線203的特定區域，如第一實施例一樣。共同 電極303的特定區域為一矩形，其具有寬度Wc〇m及長度 (請先閱讀背面之注*意事項务填寫本頁) 、tr 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準為貝工消费合作社印家 A7 __B7_ 五、發明説明（14 ) Lc〇m，同時和第一實施例一樣，資料線203的特定區域為 一較窄的矩形，其具有寬度WD及長度LC0M » 因此‘，在此實施例中’當資料線203被驅動時，任何 電場均不會經由共同電極303漏出《此外，因為共同電極 303係重疊且自掃描信號線103被偏移，在製作裝置的過 程中，共同電極303不能被電性短路至掃描信號線103。 如此，製作的產能可被增強。 為了供做參考，下面將詳細敘述關於本發明第三實施 例的TFT基板1603» 首先，經由濺鍍Cr，掃描信號線1〇3被沉積在TFT 侧玻璃基板603上約1000A。 接著，利用CVD製程，對TFT側玻璃基板603沉積 SiN(絕緣體）約3000A，而形成第一層間層膜803，以覆蓋 住掃描信號線103。 接下來，經由濺鍍Cr，汲極電極903，資料線202， 源極電極1003及像素電極402被沉積至第一層間層膜803 上約1000A。當源極電極1003被電性連接至像去電極401 時，汲極電極901被電性連接至資料線202。 其次，a-Si層1103與SiN層1203被留在汲極電極903 與源極電極1003間，且經由CVD製程分別被沉積至約 3.00A及約500A的厚度。 又，第二層間層膜1303被形成在汲極903，資料線 203，源極1003，像素電極403及SiN層1203上，其經由 CVD製程被沉積至約3000A。然後’第一層間層膜803及 Π -------1——T- (請先聞讀背面之ii.意Ϋ項#·填寫本頁) 丁 . ,-5° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 -- --^— —_B7^_ 五、發明説明（15) ~' 第一層間層膜1303被蚀刻，以形成一孔至掃描信號線 103，且此孔被填滿Cr ,以形成接觸2303。 接著，經由濺鍍Cr至約1〇〇〇A，而形成閘極電極14〇3 及共同電極303。在此情況中，閘極電極1403經由接觸 2303被電性連接至掃描信號線1〇3。最後，配向媒15〇3 被形成以覆蓋這些元件。 第四實施例 請參閱第19至23囷，下面將詳細描述根據本發明之 第四實施例的液晶顯示裝置。 除了在第四實施例中具有與第一實施例不同的共同電 極與資料線之排列外’根據第四實施例的液晶顯示裝置類 似於第一實施例》 更特別地，液晶顯示裝置包括掃描線1〇4 ，資料線 204，共同電極304 ’像素電極404與TFT 504 » —像素經 由掃描信號線104所供應的掃描信號而被選取。然後由資 料線204所提供的資料信號被送給選取的像素。以此結 構’在像素電極404與共同電極304間的基板表'面之水平 方向上’產生有電場。因此，經由將液晶的分子方向旋轉 為基板表面的水平方向，而執行顯示。 如第20圖所示，TFT 504包括TFT側玻璃基板604， 擋光膜704，第一層間層膜804，汲極電極904，源極電 極 1004，a-Si層 1104 ’ SiN層 1204,第二層間層膜 1304， 及一閘極電極1404。TFT 504也形成為和第一實施例相同 的正向交錯型。 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4规格（2丨〇X297公釐） (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印笨 A7 ________B7 五、發明説明（16 ) 如第21圖所示，掃描信號線104與共同電極304和閘 極電極1404 —起被形成在第二層間層膜13〇4上。另一方 面’資料線204及像素電極404係位於不同層上.也就是 說’當像素電極404被形成在第一層間層膜804上時，資 料線204被形成在TFT側玻璃基板604上》在此情況中， 如第23圖所示，汲極電極904經由接觸2304，被電性連 接至資料線204上。 此外，液晶顯示裝置包括配向膜150,4，其覆蓋掃描信 號線104，共同電極304及閘極電極1404，如第21至23 圖所示。在此情況中，從TFT側的玻璃基板604至配向膜 1504整個被稱做TFT基板1604。 另一方面’液晶顯示裝置包括一 CF玻璃基板1704， 一 BM層1804，一 CF層1904，及一配向膜(CF基板側的 配向膜)2004。在此情況中，CF側玻璃基板1704至配向 膜2004整個被稱為CF基板2104。 再者’液晶顯示裝置包括液晶層2204。液晶層2204 被設置在TFT基板側的配向膜1504及CF基板御/的配向膜 2004之間’且以此方式，就像第一實施例一樣，液晶層2204 被設置於TFT基板1604與CF基板2104間。 在此實施例中，共同電極304的一特定區域被形成在 資料線204的特定區域之上，如第19及22圖一樣，藉以 整個覆蓋住資料線204的特定區域。共同電極304的特定 區域為一矩形，其具有寬度WC0M及長度LC0M，同時資料 線204的特定區域為一矩形，其具有寬度WD及長度LC0M。 請 先 閲 讀 背 之 注. 意 事 項 再* ▲ 寫 本 頁 訂- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） _ B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、發明説明（17 ) 因此，在此實施例中，如同第一實施例一樣，漏電場 實質上可被消除。此外，因為資料線2〇4與共同電極3〇4 間的距離變大’和第一實施例相比，資料線2〇4和共同電 極304間的寄生電容可被減低。 為了供做參考，下面將詳細敘述關於本發明第四實施 例的TFT基板1604。 首先，經由濺鍍Cr，資料線204與擋光膜7〇4被形成 在TFT侧玻璃基板604上約ιοοοΑ。 接著，利用CVD製程’在TFT側玻璃基板6〇4上沉 積SiN(絕緣趙）約3000A，而形成第一層間層膜8〇4，以覆 蓋住資料線204與擋光膜704。 然後’第一層間層膜804被姓刻，以形成一孔至資料 線204，且此孔被填滿導體，以形成接觸2304。 接下來’經由濺鍍ITO(氧化銦錫），汲極電極904，源 極電極1004及像素電極4〇4被沉積至第一層間層膜8〇4上 約1000A。當源極電極1〇〇3被電性連接至像素電極404 時，汲極電極904經由接觸2304被電性連接'至資料線 204 〇 其次，a-Si層1104與SiN層1204被形成在汲極電極 904與源極電極1〇〇4間，且經由CVD製程分別被沉積至 約300A及約500A的厚度。 接著，利用CVD製程，沉積SiN(絕緣體）約3000A， 而在汲極904，源極電極1004，像素電極404與SiN層1204 上形成第二層間層膜1304。 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X29*7公嫠） (請先閲讀背面之各意事項#·填寫本頁) 衣. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（18 ) 接著，經由濺鍍Cr至約1000A，而形成掃描信號線 104，共同電極304及閘極電極1404。在此情況中，閘極 電極1404被電性連接至掃描信號線104。最後，配向膜 1504被形成以覆蓋這些元件。 第五實施例 請參閱第24至27圖，下面將詳細描述根據本發明之 第五實施例的液晶顯示裝置。 除了在第五實施例中具有與第一實施例不同的電極排 列與TFT型式外，根據第五實施例的液晶顯示裝置類似於 第一實施例。 更特別地，液晶顯示裝置包括掃描線105 ，資料線 205，共同電極305，像素電極405與TFT 505。一像素經 由掃描信號線105所供應的掃描信號而被選取《然後由資 料線205所提供的資料信號被送給選取的像素。以此結 構，在像素電極405與共同電極305間的基板表面之水平 方向上，產生有電場。因此，經由將液晶的分子方向旋轉 為基板表面的水平方向，而執行顯示。 如第25圖所示，TFT 505包括有TFT側的玻璃基板 605，閘極電極1405，閘極絕緣膜2405，汲極電極905， 源極電極1005，a-Si層1105，n+型a-Si層2505，護層 膜2605。TFT 505形成為與第一實施例不同的具有底部閘 極結構的反向交錯型TFT。n+型a-Si層2505被提供以在 a-Si層1105和汲極電極905間與a-Si層1105和源極電極 1005間得到歐姆接觸。 21 (請先閱讀背面之汰意事項务填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ：297公釐） A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（19 ) 〜 在此實施例中’與第一實施例不同，掃描信號線1〇5 與共同電極3 05如第26圖所示，形成在不同,上。也就是 說’當共同電極被形成在護層膜2605上時，掃描信號線 105被形成在形成有閘極電極的TFT側玻螭基板605上。 另一方面’如第27圖所示’資料線205及像素電極4〇5被 形成在形成有閘極電極及源極電極1005的閘極絕緣膜 2405上。此外，如第26及27圖所示，液晶顯示裝置包括 覆蓋共同電極305的配向膜1505。在此情況中，和第一實 施例一樣，TFT側玻璃基板605至配向膜1505整個被稱為 TFT 基板 1605。 在此實施例中，共同電極305的一特定區域被形成在 資料線205的特定區域之上，如第24及27圖一樣，整個 覆蓋住資料線205的特定區域。共同電極305的特定區域 為一矩形，其具有寬度WC0M及長度LC0M ’同時資料線205 的特定區域亦為一矩形，其具有寬度WD及長度Lc〇m。因 此，在此實施例中，漏電場和第一實施例一樣實質上可被 消除。 為了供做參考，下面將詳細敘述關於本發明第五實施 例的TFT基板1605。 首先，經由濺鍍Cr，掃描信號線1〇5與閘極電極1405 被形成在TFT側玻璃基板605上約1000A。 接著，利用CVD製程，在TFT側玻璃基板605上沉 積SiN(絕緣體）約3000A，而形成閘極絕緣膜2405 ’以覆 蓋住掃描信號線105及閘極電極1405。 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)八4規格（2丨0〆297公釐） (請先閲讀背面之注，意事項#*填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（20 ) 其次，a-Si層1105與n+型a-Si層2505被形成在閘極 絕緣膜2405上，且經由CVD製程分別被沉積至約3000A 及約500A的厚度。 接著，經由濺鍍Cr至約1000A，而形成汲極電極905， 源極電極1005，像素電極405和資料線205。 其次，通道區域被蝕刻，以形成如第25圖所示之凹 槽。在此情況中，因為a-Si層1105被蝕刻，所以a-Si層 1105的厚度與第一實施例相比，被設定得比較大。 接下來，利用CVD製程，SiN(絕緣體）被沉積至約 1500A，以形成護層膜2605 。其次，經由濺鍍Cr至約 1000A，而在護層膜2605上形成共同電極305。最後，形 成配向膜1505以覆蓋這些元件。 第六實施例 請參閱第28至31圖，下面將詳細描述根據本發明之 第六實施例的液晶顯示裝置。 除了在第六實施例中具有與第一實施例不同的護層排 列外，根據第六實施例的液晶顯示裝置類似^第一實施 例。 更特別地，與第一實施例一樣，液晶顯示裝置包括掃 描線106，資料線206，共同電極306，像素電極406與 T：FT 506。一像素經由掃描信號線105所供應的掃描信號 而被選取。在此實施例中，與第一實施例不同的，護層2606 被形成於掃描信號線106，共同電極306與閘極電極1406 及配向膜1506之間。聚醯胺家族，可由化學熱聚合（250°C 23 (請先聞讀背面之Vi-·意事項·再填寫本頁) 装. 訂

J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印家 A7 B7 五、發明説明（21 ) 或更高）聚醯胺酸而獲得，通常被用做配向膜。假如聚醯胺 配向膜直接與共同電極306接觸，聚醯胺配向膜會變形並 且充電。因此，在此實施例中，利用護層2606來預防共同 電極306直接與聚醯胺配向膜1506接觸。 第七實施例 請參閱第32至35圖，下面將詳細描述根據本發明之 第七實施例的液晶顯示裝置。 .除了在第七實施例中具有與第五實施例不同的護層排 列外，根據第七實施例的液晶顯示裝置類似於第五實施 例。 特別地，如同第五實施例，液晶顯示裝置包括一掃描 線107，一資料線207，一共同電極307，一像素電極407 及一 TFT 507。在此實施例中，與第五實施例不同的，第 二護層膜2707被形成在共同電極307與配向膜1507之 間。第二護層膜2707被提供，以避免共同電極307直接接 觸聚醯胺配向膜1507。 其次，下面將說明共同電極的配置。 ’ 請參閱第36圖，共同電極301在其外面的邊緣上具有 一推拔的部分。如第36圖所示，推拔的部分具有角α。與 不具有推拔部分的共同電極301相比，具有界於20°至85° 間的推拔角α之共同電極301，在磨擦配向膜的過程中， 可避免凹凸的產生。這顯示了在圖示的例子中，可避免在 配向膜表面的凹凸。 其次，下面將考慮共同電極的電阻。 請 先 閲 讀 背 之 注- 意 事 項 4· 填 寫 本 頁 衣 訂 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印装 五、發明説明（22 ) 如上所述，由於在此實施例中，共同電極301被排列 在資料線201之上，在共同電極301及資料線201之間的 寄生電容·便成為一個問題。因此，會期望以具有介於 1χ10_8Ωπι至50χ1(Γ8Ωιη間的低電阻之金屬來構成共同電 極，藉以減低寄生電容。關於此點，Cu，Al，Cr，W，Ta，Nb 及其合金可被用以做為具有上述低電阻的金屬。 接著，將探討共同電極301與資料線201之間的絕緣 層1301之厚度。在此情況中，介電常數通常與絕緣層1301 的材料有關。另一方面，介電常數與寄生電容有關。薄膜 厚度被轉換為SiN的厚度。經轉換的薄膜厚度被表示成 d’，且由SiN的介電常數εη，絕緣膜的介電常數與絕緣 膜的厚度d所給出。也就是說，膜厚度d’可由下式表示 d，=dX8n/8i 在本實施例中，界於1000人至10000A的轉換之膜厚度 是適當的。 此外，對第一及第二實施例進行實驗，以確定本發明 的功效。其結果將配合圖式加以說明。 ^ 第一實施例的實驗結果係顯示於第37圖中的等電位 分布。由於共同電極被形成於資料線上，故在第37圖中並 未見到有液晶層的漏電場。因此，用於共同電極與像素電 極的BM層是不必要的。藉此，在VGA面板中，孔徑比可 由50%(傳統的）增加到65%。 另一方面，第二實施例的實驗結果係顯示於第38圖中 的等電位分布。在第二實施例中，共同電極302的寬度比 25 (請先閱讀背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（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（23 ) 資料線202寬，且共同電極302比資料線202更靠近液晶 層。因此，與第5圖所示的傳統的情況相比，其漏光區域 只有一半或更小。結果，和傳統的情況相比，其孔徑比增 加。 做為參考，第39圖顯示狹縫寬度Ws與漏光區域間之 關係及狹縫寬度Ws與孔徑比間之關係，其中狹縫寬度Ws 被改變。在此情況下，資料線的電位被設定為3V，每一 像素電極與共同電極的電位被設為0V，且資料線的寬度 被設為6μηι。 如第39圖所示，當狹縫寬度Ws變窄時，孔徑比增加。 另一方面，資料線與共同電極間的寄生電容變大。期望的 狹縫寬度Ws係由考量上述因素而加以決定。 本發明藉由實施例說明至此，熟知此技藝之人士當可 以不同之方式實施本發明。例如，雖然主要所描述的是IPS 模的液晶顯示裝置，本發明可被應用至TN模的液晶顯示 裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 第861 15995號申請專利範圍修正本負 六、申請專利範圍 ^ :88V12J£_

   — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 i.-種液晶顯示裝置，具有一液晶層，包括： 一像素電極； 貝料線’用以提供一資料信號以及朝向該液晶層 產生的電場給該像素電極； 遮蔽裝置，位於資料線與液晶層間，用以遮蔽電場； 其中該遮蔽裝置包括—共同電極，用以提供參考 電位；以及 該、電極與該共同電極二者均被排列於該液晶層 下方。 2·-種液晶顯示裝置’具有一液晶層，包括： 一像素電極，位於該液晶層下方； 一資料線，用以提供一資料信號給該像素電極；及 一共同電極，形成於該液晶層下方，以提供一參考 電位，該共同電極覆蓋該資料線； 該共同電極被提供得比該資料線更靠近該液晶層。 3·如申請專利範圍第2項的裝置，其中，該共同電極 具有一狹縫部分，其被形成於該資料線之上。 4. 如申請專利範圍第2項的裝置，更包括： 一護層膜，形成於該共同電極上；及 一配向膜，形成於該護層膜上。 5. —種液晶顯示裝置，包括： 一基板； 一第一層膜’形成於該基板上； —資料線，形成於該第-層膜上，該資料線被供應 27

   (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •f"--------I-訂 ί'-I I---:-線-一------I — ----^L.___„____ 第861 15995號申請專利範圍修正本負 六、申請專利範圍 ^ :88V12J£_

   — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 i.-種液晶顯示裝置，具有一液晶層，包括： 一像素電極； 貝料線’用以提供一資料信號以及朝向該液晶層 產生的電場給該像素電極； 遮蔽裝置，位於資料線與液晶層間，用以遮蔽電場； 其中該遮蔽裝置包括—共同電極，用以提供參考 電位；以及 該、電極與該共同電極二者均被排列於該液晶層 下方。 2·-種液晶顯示裝置’具有一液晶層，包括： 一像素電極，位於該液晶層下方； 一資料線，用以提供一資料信號給該像素電極；及 一共同電極，形成於該液晶層下方，以提供一參考 電位，該共同電極覆蓋該資料線； 該共同電極被提供得比該資料線更靠近該液晶層。 3·如申請專利範圍第2項的裝置，其中，該共同電極 具有一狹縫部分，其被形成於該資料線之上。 4. 如申請專利範圍第2項的裝置，更包括： 一護層膜，形成於該共同電極上；及 一配向膜，形成於該護層膜上。 5. —種液晶顯示裝置，包括： 一基板； 一第一層膜’形成於該基板上； —資料線，形成於該第-層膜上，該資料線被供應 27

   (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •f"--------I-訂 ί'-I I---:-線-一------I — ----^L.___„____ A8B8C8D8 六、申請專利範園 有資料信號； —第二層膜，形成於該資科線上； 兮資料共同電極’其被形狀該第二層膜上，藉以覆蓋 °亥貝枓線，且其被供應一參考電位； 一液晶層’形成於該共同電極之上。 該第一層腠 6·如申請專利範圍第5項的裝置，其中 與第二層獏各包括T*層間膜。 7·如申請專利範圍第5項的裝置，其中 該第一層膜包括一閘極絕緣膜，且 該第二層膜包括一護層膜。 8.—種液晶顯示裝置，包括·· 一基板； 信號 資料線’其形纽該基板上，且其被供應有 資料 第一層膜，形成於該資料線上； 一第二層膜，形成於該第一層膜上； -共同電極，其被形成於該第二層膜上，藉以覆蓋 該資料線，且其被供應一參考電位； 一液晶層，形成於該共同電極之上。 9.如申請專利範圍第8項的震置，其中，該第一層膜 與第二層膜各包括一層間膜。 10·—種液晶顯不裝置，具有位於一基板上的液晶 層，包括： 像素電極，形成於該基板上，且位轸該液晶層下 |___ 28 ΐ紙張尺度適財關家標準（CNS)A4規格咖χ视公爱了

   六、申請專利範圍 A8B8C8D8 方； 小似1电泡1，— ί及 閘極電極，該源極電極被連接到該像素電極； 極； 掃描信號線，用以供應-掃描信號給該閘極f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :資料線，用以供應一資料信號給該汲極電極； —共同電極，形成於該液晶層下方，以 電位，該共同電極覆蓋該資料線； 心參考 該共同電極比該資料線更靠近該液晶層。 11.如申請專利範圍第1〇項的裝置，更包括： 一第一層膜，在其上形成有該源極電極，該汲極電 極與該資料線，及 一第二層膜，在其上形成有該閘極電極，該掃描信 號線與該共同電極β 12·如申請專利範圍第10項的裝置，更包括： 第一層膜’在其上形成有該源極電極，該汲極電 極與該資料線，及 第一層膜’在其上形成有該閘極電極與該共同電 極， 該掃描信號線被形成在該基板上。 13.如申請專利範圍第12項的裝置，其中， 該掃描信號線係做為擋光膜，且 該閉極電極經由一接觸配線圖案被連接至該掃描信 號線。

   (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) if-------r^i1l —---— ^------·-I-------*---..----- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 14. 如申請專利範圍第10項的裝置，其中， 該共同電極具有一比該資料線寬的寬度。. 15. 如申請專利範圍第10項的裝置，其中， 該共同電極覆蓋該資料線，以遮蔽由該資料線所產 生的電場。 (請先閲讀背面之注意事項再填r本頁) 、SJ· --綵. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）