TW201324008A - 液晶顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種能夠提高一孔徑比及一透射比的液晶顯示裝置。此種液晶顯示裝置包含：一第一基板及一第二基板；形成於第一基板上的複數個閘極線，每一閘極線具有一第一區域及一第二區域，第二區域具有之寬度小於第一區域具有之寬度；複數個資料線，提供為以便垂直於閘極線以定義複數個畫素區域；一薄膜電晶體(TFT)，形成於閘極線的第一區域上；一共同電極及一畫素電極，形成於第一基板上且形成一電場；一黑矩陣及一彩色濾光層，形成於第二基板上；以及一液晶(LC)層，形成於第一基板與第二基板之間，其中閘極線的第一區域與第二區域在閘極線的一延伸方向及資料線的一延伸方向上相交替提供，以及其中兩個薄膜電晶體(TFT)形成於對應此畫素區域的閘極線之第一區域上，兩個薄膜電晶體(TFT)分別連接至基於此閘極線的彼此相鄰的兩個畫素區域之畫素電極。

Description

液晶顯示裝置及其製造方法
本發明係關於一種液晶顯示裝置(LCD)及其驅動方法，並且特別地，本發明關於一種能夠提高一孔徑比及一透射比的液晶顯示裝置(LCD)及其驅動方法。
近來，隨著對高度關注資訊顯示的可攜式資訊媒體之需求的增加，一輕、薄以及小型的平板顯示裝置(FPD)取代傳統的顯示裝置，一陰極射線管(CRT)受到注目。正在積極地進行對平板顯示裝置(FPD)及其商業化的研究。在這樣的平板顯示裝置(FPD)中，使用液晶的光學各向異性顯示一影像的一液晶顯示裝置(LCD)由於其優良的分辨率、色彩顯示、畫面質量等，廣泛地應用於一筆記型電腦、一桌面監視器等。
液晶顯示裝置(LCD)主要由一彩色濾光基板、一陣列基板、以及彩色濾光基板與陣列基板之間的一液晶層組成。
液晶顯示裝置(LCD)的一典型的驅動方法，一主動矩陣(active matrix,AM)方法係為透過使用一非晶矽薄膜電晶體(a-Si TFT)作為一切換元件用於驅動一畫素區域之一液晶的方法。
以下，將結合「第1圖」更詳細地描述此傳統的液晶顯示裝置(LCD)之一結構。
「第1圖」係為示意性地表示習知技術之一液晶顯示裝置(LCD)的一結構之分解透視圖。
如圖所示，此種液晶顯示裝置(LCD)主要由一彩色濾光基 板5、一陣列基板11、以及彩色濾光基板5與陣列基板11之間形成的一液晶層30組成。
彩色濾光基板5包含：由實現紅色、綠色以及藍色(RGB)的複數個子彩色濾光器7組成的一彩色濾光器(C)；用於將子彩色濾光器7彼此相分離的，並且阻擋穿透液晶層30之光線的一黑矩陣6；以及用於將一電壓應用於液晶層30的一透明共同電極8。
陣列基板11包含：透過彼此相交叉定義複數個畫素區域(P)的複數個閘極線16及複數個資料線17；形成於閘極線16與資料線17之交叉處的薄膜電晶體(TFT)；以及形成於這些畫素區域(P)上的畫素電極18。
彩色濾光基板5與陣列基板11彼此面對，並且透過形成於一影像顯示區域之外部周圍的一密封劑(圖未示)彼此貼附，由此實現一液晶顯示裝置(LCD)面板。彩色濾光基板5與陣列基板11透過在彩色濾光基板5或陣列基板11形成的一結合鍵(圖未示)彼此貼附在一起。
作為液晶顯示裝置(LCD)的一常用驅動方法，具有一扭轉向列(TN)方法，用於在垂直於一基板的一方向上驅動向列相液晶分子。然而，此種扭轉向列(TN)方法具有由液晶分子的折射各向異性產生的一窄視角的缺點(例如，大約90°)。更特別地，視角窄的原因為當一電壓作用於一液晶顯示裝置(LCD)面板時，在關於此基板的一水平方向上排列的液晶分子在垂直於此基板的一方向上排列。
為了解決此問題，已經提出一種邊緣電場切換(FFS)型液晶 顯示裝置(LCD)，透過在關於此基板的一水平方向上驅動液晶分子用於將一視角提高至170°或更大。這將更詳細地解釋。
「第2圖」係為習知技術之一邊緣電場切換(FFS)型液晶顯示裝置(LCD)之一結構之平面圖。
如「第2圖」所示，在一常規的邊緣電場切換(FFS)型液晶顯示裝置(LCD)10中，複數個閘極線16與複數個資料線17在水平及垂直方向上形成於一透明基板(陣列基板)上(即，它們彼此交叉)，由此定義複數個畫素區域。一薄膜電晶體(TFT)20，一切換裝置形成於閘極線16與資料線17之間的每一交叉處。通常，閘極線16形成為「N」個數目，並且資料線17形成為「M」個數目，由此形成「N x M」個畫素區域。然而，為了方便，圖式中表示出一單個畫素區域。
薄膜電晶體(TFT)20包含與閘極線16相連接的一閘極21，與資料線17相連接的一源極22，以及與一畫素電極118相連接的一汲極23。
此外，薄膜電晶體(TFT)20包含：閘極絕緣層(圖未示)，用於將閘極21與源/汲極22及23彼此絕緣，以及一半導體層25(即，活性圖案)，用於透過供給至閘極21的一閘極電壓形成源極22與汲極23之間的一導電通道。
在此畫素區域中，形成盒形的共同電極8以及畫素電極18。共同電極8在其中包含複數個狹縫8s以便與畫素電極18一起產生一邊緣場。
共同電極8通過一絕緣層(圖未示)的一接觸孔，與平行於 閘極線16的一共同線81電連接。
在邊緣電場切換(FFS)型液晶顯示裝置(LCD)中，隨著一掃描訊號通過閘極線16提供至薄膜電晶體(TFT)20的閘極21，薄膜電晶體(TFT)20的半導體層25激活，由此形成一導電通道。同時，輸入至資料線17的一影像訊號藉由薄膜電晶體(TFT)20的源極22及汲極23輸入至畫素電極18。結果，一電場形成於共同電極8與畫素電極18之間，以使得實現一影像。
然而，常規的邊緣電場切換(FFS)型液晶顯示裝置(LCD)具有以下問題。
如「第2圖」所示，薄膜電晶體(TFT)20形成於每一畫素區域，並且共同電極8與畫素電極18不在形成薄膜電晶體(TFT)20的一區域形成。形成薄膜電晶體(TFT)20、閘極線16以及資料線17的此區域係為不實現一影像的非顯示區域。光線可洩漏於這些非顯示區域，並且因此畫面質量可降低。因此，這些非顯示區域應透過由黑色樹脂等形成的一黑矩陣42阻擋，以使得能夠防止光線透射。
薄膜電晶體(TFT)20佔據一畫素之大部分的底部區域。也就是說，靠近一對應畫素的薄膜電晶體(TFT)20的一畫素之影像顯示區域的一區域(A)具有的面積小於薄膜電晶體(TFT)20的面積。共同電極8與畫素電極18形成於區域A。然而，當考慮在形成一液晶顯示裝置(LCD)的一薄膜電晶體(TFT)時的一處理餘量，或者一薄膜電晶體(TFT)陣列基板與一彩色濾光基板之間的一附裝餘量時，區域A不為一影像顯示區域。因此，黑矩陣 42完全形成於此畫素的底部區域上以便覆蓋區域A。
在常規的液晶顯示裝置(LCD)中，形成薄膜電晶體(TFT)20的此畫素的底部區域係為防止光線透射的一非顯示區域。這樣可導致此液晶顯示裝置(LCD)的一孔徑比及透射比降低。
因此，鑒於上述問題，本發明之詳細說明的一方面在於提供一種液晶顯示裝置(LCD)及其驅動方法。根據本發明之液晶顯示裝置(LCD)及其驅動方法透過允許兩個相鄰的畫素共享單個閘極線，能夠提高一孔徑比及一透射比。
為了獲得本發明說明書目的之這些和其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明提供的一種液晶顯示裝置包含：一第一基板及一第二基板；形成於第一基板上的複數個閘極線，每一閘極線具有一第一區域及一第二區域，第二區域具有之寬度小於第一區域具有之寬度；複數個資料線，提供為以便垂直於閘極線以定義複數個畫素區域；一薄膜電晶體(TFT)，形成於閘極線的第一區域上；一共同電極及一畫素電極，形成於第一基板上且形成一電場；一黑矩陣及一彩色濾光層，形成於第二基板上；以及一液晶(LC)層，形成於第一基板與第二基板之間，其中閘極線的第一區域與第二區域在閘極線的一延伸方向以及資料線的一延伸方向上相交替提供，以及其中兩個薄膜電晶體(TFT)形成於對應此畫素區域的閘極線的第一區域上，兩個薄膜電晶體(TFT)分別連接至基於此閘極線的彼此相鄰的兩個畫素區域之畫素電極。
在一畫素區域中的一單個閘極線上形成的兩個薄膜電晶體(TFT)之汲極可與一對應畫素的一資料線以及一相鄰畫素的一資料線平行，由此面對這些資料線。對應於閘極線的第一區域的一畫素區域之一面積小於對應於第二區域的一畫素區域之一面積。此畫素電極可在一閘極絕緣層上形成為一空置圖案(dummy pattern)，並且共同電極可形成於一鈍化層上，以使得形成在資料線的一延伸方向延伸的複數個狹縫。
為了獲得本發明說明書目的之這些和其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明提供的一種液晶顯示裝置之製造方法包含以下步驟：提供一第一基板及一第二基板；形成複數個閘極線於第一基板上，每一閘極線具有彼此相交替的一第一區域及一第二區域，第二區域具有之寬度小於第一區域具有之寬度；形成一閘極絕緣層於其上形成有閘極線的第一基板上；形成兩個半導體層於此閘極線的第一區域上方的閘極絕緣層上；形成資料線以及汲極於此半導體層上，資料線垂直於閘極線以定義複數個畫素區域，汲極與資料線的一部分面對；形成一鈍化層於其上形成有這些汲極的第一基板上；對應於第一基板的閘極線及資料線，形成一黑矩陣及一彩色濾光層於第二基板上；以及將第一基板與第二基板彼此貼附，以及形成一液晶層於第一基板與第二基板之間。
本發明進一步的應用範圍將自下文中給出的詳細說明中變的更加明顯。然而，可以理解的是，由於本領域之技術人員可自詳細說明中顯而易見得知本發明的精神及範圍內的不同變化及修 改，因此，該詳細說明與具體實例在表示本發明之較佳實施例的同時，僅以示例的方式給出。
現在，將結合圖式部份對本發明的較佳實施方式作詳細說明。為了結合圖式描述簡單，圖式部份中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件，並且將不重複其描述。
以下，將結合所附之圖式解釋本發明。
「第3圖」係為根據本發明之一液晶顯示裝置(LCD)之一結構之示意圖。更特別地，「第3A圖」表示兩個相鄰的畫素，以及「第3B圖」係為沿「第3A圖」之I-I’線的剖視圖，「第3B圖」表示一單個畫素之一結構。
如「第3A圖」所示，根據本發明之液晶顯示裝置(LCD)包含：定義複數個畫素區域的複數個閘極線16與複數個資料線17，以及形成於這些畫素區域的薄膜電晶體(TFT)120。然而，為了方便，僅基於資料線117的彼此左右靠近的兩個畫素區域表示於該圖式中。
薄膜電晶體(TFT)120形成於閘極線116上，也就是說，閘極線116的一區域121用作一閘極，以及一半導體層125形成於區域121上。在本發明中，資料線117的一區域122用作一源極。也就是說，在習知技術中，一薄膜電晶體(TFT)形成為自一閘極線突出的一閘極以及自一資料線突出的一源極。然而，在本發明中，閘極線與資料線的部分用作閘極及源極，而沒有閘極與源極的一突出結構。
一汲極123形成為與閘極線116相交叉。汲極123以一恆定的間隔與資料線117的源極122區域面對，並且半導體層125形成於汲極123之下。隨著半導體層125自汲極123之底部向上延伸至汲極123及資料線117的源極122區域，汲極123上的半導體層125與源極122區域變化為一通道層。
閘極線116劃分為兩個區域。如圖所示，閘極線116劃分為具有一相對較大寬度(a1)的一第一區域116a，以及具有一相對較小寬度(a2)的一第二區域116b。第一區域116a與第二區域116b在閘極線116的一延伸方向，即，一水平方向上相交替形成。也就是說，閘極線116在閘極線116的一延伸方向，以及在資料線117的一延伸方向上形成為一Z形狀。
第一區域116a與第二區域116b的每一個對應於一單個畫素。也就是說，如果對應於一個畫素的閘極線116具有一具有較大寬度的第一區域116a，則對應於另一畫素的閘極線116具有一具有較小寬度的第二區域116b。這裡，該另一畫素在閘極線116的一延伸方向以及資料線117的一延伸方向上相鄰於該一個畫素。
薄膜電晶體(TFT)120形成於閘極線116的第一區域116a。在對應於一個畫素的閘極線116的第一區域116a上，形成兩個薄膜電晶體(TFT)120。這裡，一個薄膜電晶體(TFT)120連接至一對應畫素，並且另一薄膜電晶體(TFT)120在資料線117的一延伸方向上連接至一相鄰的畫素。在本發明中，在頂及底方向上彼此相鄰的兩個畫素共享閘極線116的具有較大寬度的第一區域116a。
閘極線116劃分為具有一較大寬度的一第一區域116a，以及具有一較小寬度的一第二區域116b。並且，用於在資料線117的一延伸方向上將訊號提供至彼此相鄰的兩個畫素的兩個薄膜電晶體(TFT)120形成於第一區域116a，以使得該兩個相鄰的畫素能夠共享一單個閘極線116。本發明由於以下的原因具有這樣的結構。
如前所述，在傳統的液晶顯示裝置(LCD)中，一單個薄膜電晶體(TFT)形成於每一畫素。該薄膜電晶體(TFT)形成於每一畫素的一底部區域，並且佔據大部分該底部區域。也就是說，一個畫素的薄膜電晶體(TFT)120與一相鄰畫素的資料線117之間的一區域小於薄膜電晶體(TFT)120的一區域。當考慮在形成一液晶顯示裝置(LCD)的一薄膜電晶體(TFT)時的一處理餘量，或者一薄膜電晶體(TFT)陣列基板與一彩色濾光基板之間的一附裝餘量時，該區域對應於不實現一影像的死區域。因此，一黑矩陣完全覆蓋該區域。
在本發明中，一相鄰畫素的薄膜電晶體(TFT)形成於該死區，由此將該死區改變為一薄膜電晶體(TFT)形成區域。也就是說，由於一相鄰畫素的一薄膜電晶體(TFT)形成於一對應畫素的一死區，因此以形成該相鄰畫素的該薄膜電晶體(TFT)的一區域，以及該死區改變為用於顯示影像的顯示區域。這樣能夠提高一孔徑比及一透射比。
如圖所示，其上形成有薄膜電晶體(TFT)120的閘極線116的第一區域116a之該寬度(a1)，類似於透過「第2圖」所示的 傳統液晶顯示裝置(LCD)中一黑矩陣覆蓋的一薄膜電晶體(TFT)形成區以及一死區的寬度。另一方面，閘極線116的第二區域116b的該寬度(a2)遠遠小於第一區域116a的該寬度(a1)，對應於寬度(a2)的一區域用作一顯示區域。由於對應於第二區域116b之一畫素的一影像顯示區域遠遠大於一畫素的該傳統的影像顯示區域，因此提高一孔徑比及一透射比。
在本發明中，閘極線116的第一區域116a與第二區域116b在閘極線116的一延伸方向及資料線117的一延伸方向上相交替形成。因此，具有一相對較小顯示區域的一畫素與具有一相對較大顯示區域的一畫素在閘極線116的一延伸方向及資料線117的一延伸方向上相交替形成。並且，對應於該整個畫素之一半的該顯示區域具有相比較於傳統的顯示區域更寬的區域。這樣能夠極大地提高一孔徑比及一透射比。
如「第3A圖」所示，一畫素電極118與一共同電極108形成於每一畫素中。畫素電極118與共同電極108分別以四邊形形成於一畫素中。由於去除共同電極108的一部分，具有恆定寬度之條狀的複數個狹縫108s在資料線117的一方向上形成於共同電極108。
在圖式中，為了方便，畫素電極118與共同電極108具有不同的面積，然而，畫素電極118與共同電極108可形成為具有相同的面積。
在該液晶顯示裝置(LCD)中，用於阻礙一非顯示區域的一黑矩陣142形成為覆蓋閘極線116及資料線117。此種情況下，覆 蓋閘極線116的第一區域116a的黑矩陣142具有一相對較大的寬度，而覆蓋閘極線116的第二區域116b的黑矩陣142具有一相對較小的寬度。結果，對應於第二區域116b之一畫素的一影像顯示區域具有的一面積相比較於該傳統的大很多。
以下將結合「第3B圖」更詳細地描述本發明之該液晶顯示裝置(LCD)。
如「第3B圖」所示，一閘極121形成於由透明材料例如玻璃形成的一第一基板130上，並且一閘極絕緣層132形成於其上具有閘極121的第一基板130上。雖然圖未式，閘極121形成於第一基板130上作為一閘極線的一部分。
一半導體層125形成於閘極絕緣層132上。半導體層125係為由半導體材料例如非晶矽(a-Si)形成的一活性圖案，隨著一訊號提供至閘極121，該活性圖案之中具有一導電通道。半導體層125沿著一閘極線116的一第一區域116a形成。
一源極122與一汲極123形成於半導體層125之上方。源極122形成作為一資料線117的一部分，並且汲極123形成為平行於資料線117以與閘極線116的第一區域116a相交叉。
雖然圖未示，由包含雜質的半導體材料形成，並且和半導體層125與源/汲極122及123彼此歐姆接觸的歐姆接觸層形成於半導體層125與源/汲極122及123之間。
一畫素電極118在該畫素的內部形成於閘極絕緣層132的上方。畫素電極118由透明導電材料例如氧化銦錫(ITO)以及氧化銦鋅(IZO)形成，並且向上延伸至該薄膜電晶體(TFT)之汲極 123的頂部因此電連接汲極123。畫素電極118形成於該畫素中，以便具有與該畫素大致相同的形狀。
一鈍化層134形成於其上形成有源極122及汲極123的第一基板130上方。並且，具有複數個狹縫108s的一共同電極108形成於鈍化層134上方。
雖然圖未示，複數個接觸孔形成於閘極絕緣層132及鈍化層134，以使得共同電極108能夠電連接至一共同線(圖未示)，其中該共同線用於通過這些接觸孔將一共同電壓提供至共同電極108。
一黑矩陣142與一彩色濾光層144形成於由透明材料例如玻璃形成的一第二基板上。黑矩陣142沿著一閘極線及一資料線形成區形成，以使得能夠防止由於光線透射進入該閘極線及資料線形成區而降低畫面質量。由於閘極線116形成為使得具有一較大寬度的第一區域116a與具有一較小寬度的第二區域116b彼此相交替設置，因此沿著閘極線116形成的黑矩陣142也形成為使得具有一較大寬度的區域與具有一較小寬度的區域彼此相交替配置。
彩色濾光層144包含紅色(R)、綠色(G)以及藍色(B)彩色濾光器，因此實現真實的顏色。雖然圖未示，一覆蓋層可形成於彩色濾光層144上。
其上形成有一薄膜電晶體(TFT)的第一基板130與其上形成有彩色濾光層144的第二基板140彼此貼附在一起，並且一液晶層150形成於第一基板130與第二基板140之間。結果，完成一 液晶顯示裝置(LCD)。
共同電極108與畫素電極118可形成於不同層上，而非一特定層上。舉例而言，如「第4圖」所示，共同電極108可在第一基板130上的一畫素區域中形成為與該畫素相同的形狀，並且畫素電極118可形成於鈍化層134上。這裡，畫素電極118通過在鈍化層134形成的該接觸孔電連接至該薄膜電晶體(TFT)的汲極123。由於具有條帶形狀的複數個狹縫118s形成於畫素電極118以便在資料線117的一方向上延伸，因此一電場形成於共同電極108與畫素電極118之間。
或者，共同電極108可形成於閘極絕緣層132上方，並且畫素電極118可形成於鈍化層134上。
在該液晶顯示裝置(LCD)中，具有一條帶形狀的複數個狹縫108s在資料線117的一方向上形成於共同電極108，而畫素電極118形成為具有與該畫素相似的一空置圖案(dummy pattern)。因此，一旦一訊號提供至畫素電極118，則一電場產生於共同電極108的狹縫108s與其下的畫素電極118之間。該電場形成於畫素電極118之表面上的共同電極108的狹縫108s之間，並且該電場具有實現為自該底部至該頂部的一拋物線狀。該電場在液晶層150上形成，以便與第一基板130與第二基板140的表面相平行。隨著液晶分子沿著該電場轉換，通過液晶層150的光線之透射比得到控制以實現一影像。
如「第3A圖」所示，一旦一訊號提供至閘極線116，該掃描訊號提供至與閘極線116相連接的薄膜電晶體(TFT)，由此打開 這些薄膜電晶體(TFT)。在本發明中，在頂及底方向彼此相鄰的畫素的薄膜電晶體(TFT)形成於一單個閘極線116上，並且該兩個薄膜電晶體(TFT)分別連接至該頂及底畫素的畫素電極。因此，一掃描訊號提供至一單個閘極線116，並且根據該閘極線116連接至彼此相鄰的該頂及底畫素的這些薄膜電晶體(TFT)同時驅動。
這裡，形成於一單個閘極線116的該兩個薄膜電晶體(TFT)的源極連接至不同的資料線117。因此，即使在頂及底方向上彼此相鄰的該等畫素同時透過該相同的掃描訊號驅動，影像訊號也自不同的資料線提供。結果，該相鄰的畫素不實現相同的影像。在本發明中，兩個相鄰的畫素共享一單個閘極線。因此，即使同時驅動兩個畫素，透過控制提供至該各畫素的影像訊號能夠實現不同驅動例如線反轉驅動以及點反轉驅動。
以下，將更詳細地解釋根據本發明之一液晶顯示裝置(LCD)之製造方法。
「第5A圖」至「第5E圖」係為根據本發明一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之製造方法之剖視圖，以及「第6A圖」至「第6E圖」係為根據本發明一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之製造方法之剖視圖。
如「第5A圖」及「第6A圖」所示，具有優良傳導性的不透明金屬，例如鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鋁(Al)以及鋁(Al)合金透過一噴鍍過程，沉積於由透明材料例如玻璃形成的一第一基板130上。然後，該不透明金屬透過一光微影製程(photolithography process)蝕刻，由此形成閘極線116。 閘極線116形成為使得具有一較大寬度的第一區域116a與具有一較小寬度的第二區域116b在一垂直方向上彼此相交替設置。
一閘極121係為閘極線116的一部分。即使閘極121與閘極線116具有該相同的結構，但是為了方便，將它們彼此分類開。
如「第5B圖」及「第6B圖」所示，無機絕緣材料例如氧化矽(SiOx)及氮化矽(SiNx)透過一化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)方法沉積於其上形成有閘極線116的第一基板130上，由此形成一閘極絕緣層132。然後，半導體材料例如非晶矽(a-Si)透過一化學氣相沉積(CVD)方法沉積於閘極絕緣層132，並且然後被蝕刻，由此在閘極線116的第一區域116a上方形成一半導體層125於閘極絕緣層132上。一單個第一區域116a提供有兩個半導體層125。
如「第5C圖」及「第6C圖」所示，具有優良傳導性的不透明金屬，例如鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鋁(Al)以及鋁(Al)合金透過一噴鍍過程，沉積於第一基板130上。然後，蝕刻該不透明金屬，由此形成垂直於閘極線116的一資料線117，以及與資料線117面對的一汲極123。
資料線117與汲極123形成於閘極線116上形成的半導體層125之上方。也就是說，半導體層125自資料線117的一底部至汲極123的一底部形成。汲極123形成為與資料線117相平行，由此面對資料線117的一預定區域。面對汲極123的資料線117的該預定區域用作一薄膜電晶體(TFT)的一源極122。即使閘極121與閘極線116具有該相同的結構，但是為了方便，將它們彼此分 類開。
自資料線117之一底部延伸至汲極123之一底部的半導體層125，形成一通道區域。
透明導電材料例如氧化銦錫(ITO)以及氧化銦鋅(IZO)沉積於透過閘極線116與資料線117定義的一畫素區域上，並且然後受到蝕刻，由此形成一畫素電極118。畫素電極118向上延伸至該薄膜電晶體(TFT)的汲極123之頂部，由此與汲極123電連接。
如「第5D圖」及「第6D圖」所示，有機絕緣材料例如苯並環丁烯(benzo cyclo butane,BCB)以及光丙烯(photo acryl)，或者無機絕緣材料例如氧化矽(SiOx)及氮化矽(SiNx)沉積於第一基板130上，由此形成一鈍化層134。然後，具有優良傳導性的透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)以及氧化銦鋅(IZO)沉積於鈍化層134上且然後受到蝕刻，由此形成一共同電極108。當蝕刻該透明導電材料時，該畫素區域內部的其他透明導電材料也受到蝕刻，由此在該畫素區域中形成複數個狹縫108s。這些狹縫108s具有一條帶形，並且形成為與資料線117相平行。無機絕緣材料例如氧化矽(SiOx)及氮化矽(SiNx)可用作鈍化層。
雖然圖未示，複數個接觸孔形成於該閘極絕緣層以及鈍化層134中，以使得共同電極108通過這些接觸孔與一共同線電連接。這裡，該共同線用作將一共同電壓提供至共同電極108，該共同電極108可與閘極線116同時形成。
如「第5E圖」及「第6E圖」所示，不透明金屬例如氬(Ar)或氧化氬(ArOx)，或者黑樹脂沉積於由透明材料例如玻璃形成的 一第二基板140上，並且然後受到蝕刻，由此形成一黑矩陣142。然後，RGB彩色墨水或一套色(color register)沉積以形成圖案，由此形成一彩色濾光層144。
然後，第一基板130與第二基板140彼此貼附，並且一液晶層150位於其間，由此形成一液晶面板。
「第7圖」係為根據本發明另一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之一結構之示意圖。
「第7圖」之液晶顯示裝置(LCD)之結構與「第3A圖」中的類似，並且因此將僅解釋其間的差別。
如「第7圖」所示，在根據本發明另一實施例之液晶顯示裝置(LCD)之中，複數個閘極線216與資料線217位於水平及垂直方向上，由此形成複數個畫素區域。如果閘極線216具有一較大寬度的第一區域216a以及一小寬度的第二區域216b，則連接至頂及底畫素區域的兩個薄膜電晶體(TFT)220形成於第一區域216a上。
薄膜電晶體(TFT)220包含一閘極221(閘極線216的部分)，形成於閘極線216的第一區域216a的一半導體層225，一源極222(資料線217的部分)，以及與資料線217相平行形成於閘極線216上的一汲極223。半導體層225自對應於源極222的資料線217的一底部延伸至汲極223的一底部，由此在閘極線216上形成一通道層。
閘極線216上的資料線217的一區域形成為一突出區域，該突出區域在一接觸間隔自第一區域216a至第二區域216b突出。 更特別地，對應於源極222的資料線217的一區域具有透過運動一預定間隔實現的形狀。該突出區域形成於資料線217之部分的原因在於，防止透過獲得薄膜電晶體(TFT)220的一通道層引起的薄膜電晶體(TFT)220之性能降低。
在本發明中，形成兩個薄膜電晶體(TFT)220，並且兩個汲極223分別面對不同的資料線217。通常，一薄膜電晶體(TFT)的尺寸佔據一畫素區域的大部分。由於根據近來的趨勢，一液晶顯示裝置(LCD)的該畫素的尺寸減少，因此該薄膜電晶體(TFT)佔據的該畫素的一區域增加的越來越多。因此，汲極223與資料線217(源極)之間的該間隔，即，通道長度應該具有一預置的長度。這樣可導致薄膜電晶體(TFT)220的性能的降低。
為了解決如此之問題。在本發明之本實施例中，對應於源極222的資料線217的一區域朝向遠離汲極223的一方向移動。這樣能夠允許獲得一充分的通道長度。
一畫素電極218與一共同電極208在一絕緣層位於其間的狀態下形成於一畫素中。畫素電極218在一畫素區域上方形成為一空置圖案(dummy pattern)，並且複數個狹縫208s形成於共同電極208。因此，一電場形成於狹縫208s的邊緣與畫素電極218之間。或者，共同電極208可在一畫素區域上形成為一空置圖案(dummy pattern)，並且複數個狹縫208s可形成於畫素電極218。
連接至閘極線216的第一區域216a的頂及底部分的每一畫素電極218連接至第一區域216a上的汲極223。因此，兩個相鄰的畫素共享一單個閘極線216。
一第二基板上的一黑矩陣242沿著閘極線216及資料線217實現為一矩陣形式。因此，黑矩陣242還具有對應於該資料線的該突出區域的一突出區域。
「第8A圖」係為根據本發明再一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之一結構之剖視圖，以及「第8B圖」係為沿「第8A圖」之II-II’線之剖視圖。
將不解釋「第8圖」的液晶顯示裝置(LCD)與「第3A圖」中相同之結構，而是僅解釋不同的結構。
如「第8A圖」所示，在根據本發明再一實施例的液晶顯示裝置(LCD)中，複數個閘極線316與資料線317位於水平及垂直方向上，由此形成複數個畫素區域。
一薄膜電晶體(TFT)320包含一閘極321(閘極線316的部分)，形成於閘極線316的第一區域316a的一半導體層325，一源極322(資料線317的部分)，以及與資料線317相平行形成於閘極線316上的一汲極323。半導體層325自對應於源極322的資料線317的一底部延伸至汲極323的一底部，由此在閘極線316上形成一通道層。
兩個汲極323位於閘極線316的一第一區域316a上，以便分別面對相鄰的資料線317。因此，兩個薄膜電晶體(TFT)320形成於閘極線316上。
一共同電極308與一畫素電極318形成於一畫素區域中。共同電極308與畫素電極318形成為一條帶形狀，並且在一畫素中彼此相平行。基於閘極線316上下提供的畫素電極318分別連接 至閘極線316上形成的兩個汲極323。因此，隨著一掃描訊號沿著閘極線316提供，分別驅動該兩個薄膜電晶體(TFT)。同時，影像訊號應用於該相鄰的畫素區域的畫素電極318。
如「第8B圖」所示，由於共同電極308與畫素電極318形成於一鈍化層334上，平行於第一基板330的該表面的一水平電場應用於一液晶層350，如「第8A圖」所示，畫素電極318通過鈍化層334的一接觸孔與薄膜電晶體(TFT)320的汲極323電連接。
畫素電極318與共同電極308可形成於該相同層，例如，第一基板330或閘極絕緣層332上。或者，畫素電極318與共同電極308可形成於不同層上。
如前所述，在本發明中，該閘極線形成為具有不同寬度的一Z形狀。並且，兩個薄膜電晶體(TFT)形成於具有一較大寬度的該閘極線，並且分別連接至基於該閘極線的彼此相鄰的畫素電極。因此，兩個相鄰的畫素共享一單個閘極線。該閘極線形成為以使得較大的寬度與較小的寬度彼此相交替提供，並且以使得薄膜電晶體(TFT)僅形成於這些較大的寬度。透過具有一較大寬度的黑矩陣阻擋的一區域類似於透過傳統黑矩陣阻擋的區域。因此，相鄰於具有一較小寬度的該閘極線的一畫素區域之一孔徑比及一透射比大於傳統畫素區域之孔徑比及透射比。這樣能夠提高該液晶顯示裝置(LCD)之整個孔徑比及透射比。
在以上說明中，本發明應用於一特定結構的一液晶顯示裝置(LCD)。然而，本發明並不限制於此。舉例而言，本發明可應用於不同結構的液晶顯示裝置(LCD)，例如一平面切換(In Plane Switching,IPS)型液晶顯示裝置(LCD)、一邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)型液晶顯示裝置(LCD)、一扭轉向列(TN)型液晶顯示裝置(LCD)以及一垂直配向(Vertical Alignment,VA)型液晶顯示裝置(LCD)。
更特別地，本發明可應用於任何結構的一液晶顯示裝置(LCD)，只要一閘極線的較大寬度與較小寬度在水平及垂直方向上相交替形成，並且兩個薄膜電晶體(TFT)形成於具有一較大寬度的該閘極線上，由此連接至在頂及底方向彼此相鄰的畫素。
上述之實施例及優點僅為示例性的且並不看作對本發明之限制。本發明之思想能夠容易應用於其他類型之設備。本發明之描述傾向於示例性描述，並且不對本發明之專利保護範圍進行限制。本領域之技術人員顯然可意識到許多的替換、變化、以及修改。這裡描述的示例性實施例的特徵、結構、方法以及其他特性可以不同的方式相結合以獲得另外與/或可替換的示例性實施例。
由於呈現的特徵在不脫離其特性的情況下可體現為不同形式，因此應該理解的是，除非另有說明，上述實施例並不限於任何前述描述的細節，而應視為在所附之專利申請範圍所定義的範圍內廣泛地理解，並且因此落入專利申請範圍的邊界和範圍，或者這些邊界和範圍的等同範圍內的所有變化和修改屬於所附的專利申請範圍。
5‧‧‧彩色濾光基板
6‧‧‧黑矩陣
7‧‧‧子彩色濾光器
8‧‧‧共同電極
8s‧‧‧狹縫
10‧‧‧邊緣電場切換(FFS)型液晶顯示裝置(LCD)
11‧‧‧陣列基板
16‧‧‧閘極線
17‧‧‧資料線
18‧‧‧畫素電極
20‧‧‧薄膜電晶體
21‧‧‧閘極
22‧‧‧源極
23‧‧‧汲極
25‧‧‧半導體層
30‧‧‧液晶層
42‧‧‧黑矩陣
81‧‧‧共同線
108、208、308‧‧‧共同電極
108s、118s、208s‧‧‧狹縫
116、216、316‧‧‧閘極線
116a、216a、316a‧‧‧第一區域
116b、216b、316b‧‧‧第二區域
117、217、317‧‧‧資料線
118、218、318‧‧‧畫素電極
120‧‧‧薄膜電晶體
121‧‧‧閘極
122‧‧‧源極
123‧‧‧汲極
125‧‧‧半導體層
130、330‧‧‧第一基板
132、332‧‧‧閘極絕緣層
134、334‧‧‧鈍化層
140‧‧‧第二基板
142、242‧‧‧黑矩陣
144‧‧‧彩色濾光層
150、350‧‧‧液晶層
221、321‧‧‧閘極
222、322‧‧‧源極
223、323‧‧‧汲極
225、325‧‧‧半導體層
220、320‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
A‧‧‧區域
C‧‧‧彩色濾光器
P‧‧‧畫素區域
a1‧‧‧寬度
a2‧‧‧寬度
第1圖係為習知技術之一液晶顯示裝置(LCD)的一結構之示意圖； 第2圖係為習知技術之一液晶顯示裝置(LCD)之一結構之平面圖；第3A圖係為根據本發明一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之結構之示意圖；第3B圖係為沿第3A圖之I-I’線之剖視圖；第4圖係為根據本發明一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之另一結構之剖視圖；第5A圖至第5E圖係為根據本發明一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之製造方法之剖視圖；第6A圖至第6E圖係為根據本發明一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之製造方法之剖視圖；第7圖係為根據本發明另一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之一結構之示意圖；第8A圖係為根據本發明再一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之一結構之剖視圖；以及第8B圖係為沿第8A圖之II-II’線之剖視圖。
108‧‧‧共同電極
108s‧‧‧狹縫
116‧‧‧閘極線
116a‧‧‧第一區域
116b‧‧‧第二區域
117‧‧‧資料線
118‧‧‧畫素電極
120‧‧‧薄膜電晶體
121‧‧‧閘極
122‧‧‧源極
123‧‧‧汲極
125‧‧‧半導體層
130‧‧‧第一基板
142‧‧‧黑矩陣
a1‧‧‧寬度
a2‧‧‧寬度

Claims (13)

  1. 一種液晶顯示裝置，係包含：一第一基板以及一第二基板；複數個閘極線，係形成於該第一基板上，每一該等閘極線具有一第一區域以及一第二區域，該第二區域具有之寬度小於該第一區域具有之寬度；複數個資料線，係配設為以便垂直於該等閘極線以定義複數個畫素區域；一薄膜電晶體(TFT)，係形成於該閘極線的該第一區域上；一共同電極以及一畫素電極，係形成於該第一基板上，並且形成一電場；一黑矩陣以及一彩色濾光層，係形成於該第二基板上；以及一液晶(LC)層，係形成於該第一基板與該第二基板之間，其中該等閘極線的該等第一區域與該等第二區域在該等閘極線的一延伸方向以及該等資料線的一延伸方向上相交替配設，以及其中兩個薄膜電晶體(TFT)形成於對應該畫素區域的該閘極線的該第一區域上，該兩個薄膜電晶體(TFT)分別連接至基於該閘極線的彼此相鄰的兩個畫素區域之畫素電極。
  2. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該薄膜電晶體包含：一閘極絕緣層，係形成於其上形成有該等閘極線的該基板上；一半導體層，係形成於該閘極線的該第一區域上方的該閘極絕緣層上；一汲極，係形成於該半導體層上；以及一鈍化層，係形成於該汲極上，其中該半導體層自該資料線的一底部延伸至該汲極的一底部以形成一通道層，以及該資料線的一部分用作一源極。
  3. 如請求項第2項所述之液晶顯示裝置，其中在一畫素區域中的一單個閘極線上形成的兩個薄膜電晶體(TFT)之汲極與一對應之畫素的一資料線以及一相鄰畫素的一資料線平行，由此面對該等資料線。
  4. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中對應於該閘極線的該第一區域的一畫素區域之一面積小於對應於該第二區域的一畫素區域之一面積。
  5. 如請求項第3項所述之液晶顯示裝置，其中對應於該源極的該資料線的一區域在該閘極線的該延伸方向上突出以遠離該汲極。
  6. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該畫素電極在一閘 極絕緣層上形成為一空置圖案(dummy pattern)，並且該共同電極形成於一鈍化層上，以使得形成在該資料線的一延伸方向延伸的複數個狹縫。
  7. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該畫素電極形成於一鈍化層上以形成複數個狹縫，以及該共同電極在該第一基板上形成為一空置圖案(dummy pattern)。
  8. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該畫素電極與該共同電極在為一條帶形狀彼此相平行。
  9. 一種液晶顯示裝置之製造方法，係包含以下步驟：提供一第一基板以及一第二基板；形成複數個閘極線於該第一基板上，每一該等閘極線具有彼此相交替配設的一第一區域以及一第二區域，該第二區域具有之寬度小於該第一區域具有之寬度；形成一閘極絕緣層於其上形成有該等閘極線的該第一基板上；形成兩個半導體層於該閘極線的該第一區域上方的該閘極絕緣層上；形成複數個資料線以及複數個汲極於該半導體層上，該等資料線垂直於該等閘極線以定義複數個畫素區域，該等汲極與該等資料線的一部分面對；形成一鈍化層於其上形成有該等汲極的該第一基板上； 對應於該第一基板的該等閘極線以及該等資料線，形成一黑矩陣以及一彩色濾光層於該第二基板上；以及將該第一基板與該第二基板彼此貼附，以及形成一液晶層於該第一基板與該第二基板之間。
  10. 如請求項第9項所述之液晶顯示裝置之製造方法，更包含每一畫素區域中的一畫素電極以及一共同電極。
  11. 如請求項第9項所述之液晶顯示裝置之製造方法，其中在該畫素區域中形成一畫素電極以及一共同電極包含：形成一空置圖案(dummy pattern)的一畫素電極於該畫素區域中的該閘極絕緣層上；以及形成具有形成有複數個狹縫的一共同電極於該畫素區域中的該鈍化層上。
  12. 如請求項第9項所述之液晶顯示裝置之製造方法，其中形成一畫素電極以及一共同電極於一畫素區域中的該步驟包含：形成一空置圖案(dummy pattern)的一共同電極於該畫素區域中的該第一基板上；以及形成具有複數個狹縫的一畫素電極於該畫素區域中的該鈍化層上。
  13. 如請求項第9項所述之液晶顯示裝置之製造方法，其中形成一畫素電極以及一共同電極於一畫素區域中的該步驟更包含：形成彼此相平行的複數個共同電極與複數個畫素電極於一畫 素區域中的該鈍化層上。
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