TW210387B - - Google Patents

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A6 B6 -^10387__ 五、發明説明（1 ) (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) 本發明像關於投射式電視機所使用之液晶顯示裝置， 待別是關於，畫素大小在1 0 0 Zi m以下之高精細度，或 小型之液晶顯示裝置。 近年來，液晶顯示裝置由於具備有重量輕，消耗電力 少等之各種特徴，而在各種不同領域逐漸被廣泛使用。尤 其是介由轉接元件驅動各顯示畫素之液晶顯示裝置，因為 可達成無串訊之良好之顯示效果，因而引起廣泛之注意。 訂· 這種液晶顯示裝置備有，以5 win前後之空隙面對面 配設之行列基板及相對基板，及挾持在此等基板間之液晶 層。在行列基板上配設有，傳送映像信號之信號線，及傳 送轉接電晶體之ON — ¢5 LF控制信號（掃描信號）之掃 描線，這些信號線與掃描線配接成矩陣狀。在由信號線與 掃描線所圍之領域内分別有畫素電極，各畫素電極則通過 轉接電晶體連接在信號線。當在掃描線送ON信號時，轉 接電晶體導通，在透明導電膜形成之畫素電極寫入信號線 電位。 經濟部中央標準局wc工消費合作社印製 同時在行列基板上，形成有平行於掃描線延伸之儲蓄 電極。這些儲蓄電極傜為3抑止信號線與掃描線與畫素電 極間之串訊，或轉接電晶體之漏洩電流引起之奎素電位之 變動，而在畫素電極之一部分與儲蓄電極之間，形成 Μ Ο S電容器。 再者，在相對電極上，整個面上形成有透明導電膜， 並在其上面形成有用以限制開口部之遮光膜。
上述液晶顯示裝置之各盡素，其大小為60wmX 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS>甲4規格（210 X 297公釐〉 -3 - 210387 五、發明説明（2 ) 60Wrn左右，但各界對液晶顯示裝置有更進一步縮小或 高精細化之企望，因此有進一步縮小各奎素大小之必要。 惟，縮小各畫素之大小，將會引起種種問題，待別是 下列兩項#成為大問題。 其一是，信號線與奎素電極之間隔愈小時，結合電容 量會急增，其結果，在耋素電極與信號線間發生串訊，致 使畫素電位變動。 另一點是，由於發生在信號線與畫素電極間之横方向 電場，使沿箸信號線産生液晶排列方向之混亂。這現象與 信號線，畫素電極間之間隔關連不大，但因排列方向之混 亂本身會發生在信號線圍/之7〜15//m範圍内，因此 ，縮小各畫素之大小時，會更加明顯。 上述之問題點，均可藉充分加大信號線與畫素電極之 間隔，而獲得解決。 然而，除了各畫素大小之小型化之外，若擴大信號線 與畫素電極之間隔，開口率（光線能透過之面積/畫素面 積）會顯著降低，畫面變得很暗。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) •π. 另一方面，近年來正在進行取景鏡（撿像鏡）或“&-d Up Display等使用之液晶顯示裝置之彩色化。在設射式 電·視機，使用擔任色分解之分色鏡（dichraic mirr〇r) 及三片黑白液晶顯示裝置，便可達成畫像之彩色化，但因 為例如取景鏡並沒有配置複雜之光學糸統之空間，而希望 能夠用單一之液晶顯示裝置來做彩色顯示。為了此目的， 通常以面對面之基板來形成彩色濾波器，藉以達成液晶顯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 4 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 210387 五、發明説明（3 ) 示裝置之彩色化。 然而，隨著小型化及高精細化而使畫素間距變小時， 面對面之基板上之彩色濾波器與行列基板上之畫素間之正 確之定位配對便很困難。 本發明傜有鑑於上述課題而完成者，其目的在提供， 縱使畫素尺寸很小，仍能確保充分大之開口率，而且不會 有因為與配線間有串訊，致使畫素電位改變，或沿著配線 之液晶之排列方向混亂之液晶顯示裝置。 為了逹成上述目的，本發明之液晶顯示裝置包含，具 有配接成矩陣狀之多條信號線與掃描線，及介由轉接元件 連接在信號線與掃描線i多，數畫素電極之第1電極基板， 具有面向上述畫素電極狀配設之相 '對電極之第2電極基板 ，以及，挾持在第1電極基板與第2電極基板間之液晶層 。而介由絶緣膜，在上述信號線與上述掃描線之至少一方 與上述盡素電極之間，配設有導電膜。 同時，本發明之液晶顯示裝置在上述絶緣膜上，備有 ，分別面向畫素電極配設之多數彩色濾波器。 如上述，傳統之液晶顯示裝置，會隨著畫素尺寸之小 形化，在畫素電極與信號線之間，因串訊引起之畫素電位 之變動，以及沿著信號線産生液晶排列之混亂現象。 本發明人曽為了解決上述技術課題進行各種檢討，結 果發現，以上述方式構成液晶顯示裝置，便可以解決這些 技術課題。 亦卽，依據本發明之液晶顯示裝置，傜至少在信號線 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂. -5 - A6 B6 210387 五、發明説明（4 ) 與掃描線之一方與畫素電極之間，介由絶緣膜配置有導電 膜。例如，在信號線與盡素電極之間配設有導電膜時，可 以使信號線與畫素電極之結合電容量大致等於零，以降低 信號線與畫素電極間之串訊。而關於沿著信號線産生之液 晶排列之混亂情形，則因導電膜以電氣方式遮蔽畫素電極 與信號線間，因此不會因信號線而産生横方向之電場。若 在掃描線與畫素電極間配設導電膜，則可以降低掃描線與 畫素電極間之串訊。 同時，各畫素電掻間雖然會因畫素電位差而産生横方 向之電場，但採用普通之掃描方法（碼框反轉法：按每一 框反轉映像信號之極性）1晚，畫素電極間之佶號電壓差之 有效值為4V以下，同時，畫素電極之端部僳夾著绝緣膜 ，以電氣方式隔斷。因此，作用在畫素電極之上述横方向 之電場很小，液晶排列之混亂可以小到不影響畫像品質之 程度。 上述導電膜可以使用不透明導電膜，覆蓋信號線，掃 * 描線及轉接元件時，不透明導電膜在傳統上可兼有另行設 在相對基板側之遮光膜（黑矩陣）之作用。藉此，縱使縮 小簠素之大小，將第2電極基板與第1電極基板對準相互 間之位置時，不需要很高之準確度，可簡化製造過程，可 藉此提高生産性。導電膜使用透明導電膜時，可大幅度提 高開口率。 同時，若介由絶緣膜，將導電膜與畫素電極之一部分 重fi—起配置時，可藉此重壘部分形成電容器，而將此電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁> -裝. 訂. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 210387 五、發明説明（5 ) 容量當作儲蓄電容量使用。因此不必另行形成儲蓄電容。 同時，由於採用透明導電膜，奎素電極之形成上述儲蓄電 容量之部分，亦仍具有奎素之功能，因此，縱然縮小奎素 電極之尺寸，但仍可提高液晶顯示裝置之開口率。再者， 導電膜之一部分在與相對電極之間形成液晶格，因此，最 好是令導電膜之電壓與相對電極之電位相同，以避免産生 液晶之燒著現象。 依據本發明，畫素尺寸變小時，可以提昇映像信號之 寫入待性或掃描信號之上舁待性，相反地，若畫素尺寸變 大，絶緣膜之厚度一定時，隨著矩陣配線之面積增加，信 號線或掃描線之雜散電^量/會急增，有可能令使映像信號 之寫入特性或掃描信號之上昇特性劣化。根據發明+之研 究，確實會因掃描方法或配線材料等之不同，而有相當大 之差異，但採NTSC方式時，畫素尺寸達lOOwm前 後，高傳真方式時，壷素尺寸達以上，電氣特性 將均會有劣化之問題。 然而，如果能巧妙採用適宜之掃描方法或配線材料等 ，將不會受限於畫素之大小，對大盡素也會收到很大之效 果。 ’同時，依據本發明時，由於在第1電極基板上設有彩 色濾波器，因此能夠以高精細度進行彩色濾波器與畫素間 之位置配對。反之，第1電極基板與第2電極基板間之位 置不必以高準確度配對，液晶顯示裝置之製造將很容易。 Η參照附圖，詳細説明本發明之實施例如下。 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） (請先閱1!^面之注意事項再塡寫本頁) --裝-Ι 訂. -7 - A6 B6 01Π287 五、發明説明（6 ) 如第1圖及第2圔所示，本發明第1實施例之液晶顯 示装置1備有，第1電極基板之行列基板1 1,第2電極 基板之相對基板51,以及挾持在此等基板間之液晶層 7 1。 行列基板11備有，透明之石英製成之基板13,及 成矩陣狀形成在基板13上之多數信號線15與多數掃描 線1 7。各信號線1 5以鉛金靥製成線寬5/im,經此信 號線以間距50wm傳送映像信號。各掃描線17偽以添 加雜質而低電阻化之多結晶矽膜製成線寬5 經此掃 描線傳送後述之轉接電晶體2 1之ON — OF F控制信號 (閘信號）。再者，信^線，15也可以用鋁一矽（A52 — S i )等製成。 在信號線15與掃描線17之各交點部分，配設有活 性層用多結晶矽膜23構成，ν^/ί = 5/ 5«πι之轉接 電晶體2 1。Η說明轉接電晶體2 1如下。 轉接電晶體21有多結晶矽膜23構成之活性層。在 多結晶矽膜23上，將此多結晶矽膜之一部分熱氣化而形 成膜厚700Α之閘絶緣膜25,而介由此絶緣膜25配 置有掃描線1 7。而在形成掃描線1 7後，以掃描線1 7 為掩蔽，用離子注入法在多結晶矽膜23打入活性種，結 果形成源極領域23a與吸極領域23b。這時之源極領 域23a與吸極領域23b之L方向之擴散長度為0. 3 /i m 〇 此閘絶緣膜2 5也可以使用熱氧化膜以外之以常壓 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注$項再塡寫本頁) •裝. 訂. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 -8 - g103S7 A6 B6 經濟部中央標準局W工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) CVD法製成之推積膜。 在基板13上，以覆蓋閘絶緣膜25及掃描電極17 狀設有第1靥閘絶緣膜3 1。而信號電極15像介由，分 別形成在閘絶綠膜2 5及第1層閘絶緣膜3 1之接觸孔 25a、31 a,連接在源極領域23a,藉此構成轉接 電晶體2 1。轉接電晶體2 1之活性層可以考慮使用無定 形矽膜等，但要以較小之畫素而提高開口率，則必須縮小 電晶體尺寸。因此，半導體薄膜以可獲得高移動度之半導 體薄膜較佳，特別是用多結晶矽膜為佳。 多結晶矽膜23可以用減壓CVD法，電漿CVD法 ，濺射法等習用之成膜:έ法/多結晶矽膜23之成膜，如 果是使用，特別是先形成無定形矽膜，以60OC前後之 溫度進行固相成長，使其多結晶化之方法，在無定形矽膜 注入矽離子後，使其固相成長之方法，在無定形矽膜照射 雷射光線，使其再結晶化之方法等，形用無定形矽膜之再 結晶化之方法，便可以獲得移動度很大之多結晶矽膜。 同時，為了降低轉接電晶體21在OFF時之漏洩電 流，可採用，利用氫化等減低吸極接合部位之帶内位準之 方法，及利用LDD構造等缓和吸極接合部之電場之方法 ;較為有效。 同時，依據本實施例，在第1靥閘絶緣膜3 1上，以 覆蓋信號電極15狀設有膜厚5000A之第2層閘絶緣 膜33。復在第2層閘絶緣膜33上，以覆蓋信號線15 ,掃描線17,及轉接電晶體2 1之上方狀，設有本發明 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) I.--裝_ 訂.
A 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 9 A6 B6 210387 五、發明説明（8 ) 之導電膜，不透明導電膜4 1。不透明導電膜4 1傜沿著 信號線15及掃描線17,形成為格子狀，各部分之寬度 較信號線，掃描線之寬度大許多。不透明導電膜4 1像與 信號線15—樣，用鋁製成，連接在一起之電位，例如相 對電極55電位。這時，在設於行列基板11及相對基板 51端部之封閉材料81之外側，露出不透明導電膜41 及相對電極55,不透明導電膜4 1偽經由銀漿（311>^-r Paste) 9 1 ,與相對電極5 5成導通狀態。 如此，使不透明導電膜41與相對電極55在同一電 位，即可抑制加在液晶顯示裝置1之電壓之直流成分，有 可防止液晶層7 1劣化;έ效/果。同時，如果為了提高遮光 性，而使用鋪（Cr)膜，砂化錫（TungstenSilicide )等由鎢形成之矽化物膜，或鋁/鎘（A{/Cr)膜作 為不透明導電膜4 1 ,則其效果更佳。 而在第2層閘絶緣膜33上，以覆蓋不透明導電膜 4 1狀，設有本發明絶緣膜之厚度2000A之第3層間 絶緣膜4 3。 上述第2及第3層閘絶緣膜3 3、4 3可以使用可在 低溫下形成之絶緣膜，例如以常壓CVD法或LP-CVD法形成之LT ◦膜（低溫氣化膜），俾免對金屬薄 膜造成損傷。 在由信號線15及掃描線17圍繞之各畫素領域内， 於第3層閘絶緣膜43上設有由1丁〇(111〇1丨11111-1'丨11-〇乂-ide)形成之畫素電極4 5。此畫素電極4 5僳介由分別 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） ---·.·'!.------;-----^------裝------訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 -10 - 210387 A6 B6 經濟部中央標準局S工消费合作社印製 五、發明説明（9 ) 形成在第1、第2、第3層閘絶緣膜3 1、33、43及 閘絶緣膜25之接觸孔25b、 31b、 33b、 43b ，接在轉接電晶體2 1之吸極領域23b。各畫素電極 45之大小大致與畫素領域相同，其週緣部傜介由第3層 閘絶緣膜4 3 ,與不透明導電膜4 1之週邊領域重複配置 5 // m左右。 復在畫素電極45上，配置有朝向一定方向排列之聚 覆胺膜47,藉此構成行列基板11。 相對基板51備有透明之玻璃基板53,及形成在整 個玻璃基板上面之透明導電膜55,在透明導電膜上，設 定有朝向一定方向排列i聚/酵胺膜57,而構成之。 而行列基板1 1與相對基板5 1之間有5 /im前後之 空隙，而配置成面對面狀，並在此等基板間挾持有液晶層 7 1 〇 依據如上述構成之本實施例之液晶顯示裝置1時，不 透明導電膜41與室素電極45之重β部分將介由第3絶 緣膜43,形成平行平板電容器，而當作儲蓄電容器使用 。因此，縱然將畫素電極構成十分精細，僅有50wm之 間距時，仍可確保47%之很高之開口率。 …同時，傳統上係使用添加雜質之聚矽膜作為儲蓄電極 ，但依據本發明時，因為是使用不透明導電膜41取代聚 矽膜，因此可大幅度減低配線電阻，設法提高映像信號電 壓之寫入特性。 而依據本實施例之液晶顯示裝置1時，若電壓條件為 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝1 訂.
A 一 11 一 210387 A6 B6 經濟部中央標準居負工消f合作社印製 五、發明説明（也 閘電壓0〜16V,信號電壓1〜9 (V)時，轉接電晶 體之特性為W/L = 5/ 5, ON電阻為_63 (ΚΩ), OFF電阻為8. 0X1 〇ί5(Ω),可確保很高之〇N / Ο F F 比。 同時，在上述之液晶顯示裝置，在信號線15與畫素 電極45間有不透明導電膜41,此不透明導電膜41係 接在一定之電位上。因此可令信號線15與畫素電極45 之結合電容量幾乎在0值，縮小奎素間距以減小信號線與 畫素電極之間隔時，仍可防止信號線1 5與畫素電極間之 串訊。其結果，可以提高液晶顯示裝置1之開口率。同樣 地，可以減少與掃描線17之間之結合電容量，以減少與 掃描線17之間之串訊。 同時，因為用不透明導電膜41遮蔽耋素電極45與 信號線1 5間，可以將信號線所産生之横方向電場使畫素 電極4 5端部之液晶排列呈混亂之現象，壓低到不影饗畫 質之程度。 在本實施例，因為不透明導電膜41覆蓋著信號線 15,掃描線17及轉接電晶體21,因此，不必另外在 相對電極51設遮光膜。因之，不要求行列基板11與相 對基板21之位置須有準確之對應，畫素尺寸大幅度細徹 化時，仍可很容易生産液晶顯示裝置。 其次再參照第3圔至第8圖，說明本實施例之液晶顯 示裝置1之畫素間距不相同之各種特性。再者，線寬，線 間隔，間隙長度則完全與畫素間距成比例。 (請先閱讀背面之注意事項再場寫本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS〉甲4规格（210 X 297公婕〉 -12 - 210387 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明αι ) 第3圖像表示，液晶潁示裝置1之信號線1 5及掃描 線17造成之串訊電壓（畫素電位變動）對畫素間距之依 存性。 再者，掃描線1 7造成之串訊電壓，係表示轉接電晶 體21變成OFF時之閘電極（掃描線17)下之電荷， 及重璺電容量造成之畫素電位之變動，其大小會因賨素電 位而變動，因此以盡素電位變動之最大值與最小值之差來 表示。而第3圖係假定，除了衋素部之轉接電晶體21以 外，主掃描方向驅動電路也有轉接電晶體時，包含此電晶 體造成之電壓變動值在内之值。 同時，信號線1 5 ^痰之串訊電壓，偽指由於畫素電 極45與信號線15間之結合電容使壷素電位變動，而在 轉接電晶體21呈OFF狀態，保持畫素電位之期間内， 因信號線15之電位變動，而産生之電位差。 第3圔中曲線（a)傜表示，顯示畫素數為640X 480之NTSC方式時之掃描線形成之串訊電壓，曲線 (b)像表示，顯示畫素數為1 840X 1 035之高傳 真方式時之掃描線形成之串訊電壓。 掃描線形成之串訊電壓因畫素電位而變化，會有畫素 電位之線性之影繼，但對畫質之影響較小，允許值在 0. 6 (V)程度。依據本實施例之液晶顯示裝置1時， 從圔中曲線（a)、 （b)可知，不論那一種輋素間距， 串訊電壓均滿足允許值。 第3圖中曲線（c)表示與信號線間之結合電容量形 (請先閲1?*:面之注意事項再塡寫本頁) as -β r 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一 13 _ 810387 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 成之串訊電壓。在液晶潁示裝置1，轉接電晶體2 1之吸 極領域23b對不透明導電膜41,傜與信號線15在同 一側，因為在這一部分會産生結合電容，因此畫素電極 45與信號線15間之結合電容量不會等於0。因之，垂 素間距變小時，吸極領域2 3 b與信號線1 5間之距離會 變小，結合電容量增加，同時，儲蓄電容量會減小，因此 串訊電壓會急速增加。然而，依據本實施例則可以看出， 畫素間距8 wm上便可以充分滿足串訊電壓之允許值 0 . 1 ( V ) 〇 欲使奎素間距小於8/um時，可使吸極領域23b與 信號線15之距離再大J點^則可進一步減低信號線15 形成之串訊電壓。 第4圖表示轉接電晶體之漏洩電流造成之畫素電位變 動時晝素間距之依存性。再者，保持期間假定為1/60 (秒）。 漏洩電流造成之盡素電位變動，因畫素間距變小時儲 蓄電容量變小，因此變動量變大。漏洩電流造成之畫素電 位變動量之允許值為0. 1 (V)左右，但依據本實施例 之液晶顯示裝置時，可看出晝素間距在7wm前後之超細 微間距也不會有問題。 儲蓄電容量之大小，主要是設定在足以抑制信號線 1 5與畫素電極間之串訊之值，該值以液晶電容量之2〜 1 0倍左右為適當之值。惟如上述，本實施例係藉改變奎 素構造以抑止信號線與畫素電極間之串訊，因此，減小儲 (請先Μ讀背面之注意事項再塡寫本頁) -裝- 訂 Λ 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -14 - 210387 A6 B6 經濟部中央«準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（13 ) 蓄電容置之大小，也可以收到同樣之效果。 第5圖係表示，改變儲蓄電容與液晶電容之比時，漏 洩電流造成之畫素電位變動時晝素間距之依存性。 曲線（a)表示儲蓄電容量為液晶電容量之8. 3倍 時，曲線（b)表示儲蓄電容量為液晶電容量之1倍時， 曲線（c)表示儲替電容置為液晶電容量之◦. 1倍時， 上述實施例之液晶顯示裝置1之漏洩電流造成之畫素電位 變動，與畫素間距之開像。 為了加厚層閘絶緣膜，或為了提高開口率，而採取減 少畫素電極45與不透明導電膜41之重昼面積等手段， 使儲蓄電容置較液晶電€量_為小時，畫素間距變小，畫素 電壓變動便不會滿足允許值。然而，例如曲線（c)所示 ,採本實施例之構造時，儲蓄電容量比液晶電容量小時， 另要畫素間距在5 0 /im以上，則可滿足允許值。 第6圖表示，本實施例構造之閘信號上舁時間，對壷 素間距之依存性，圔中之曲線（a)表示高傳真方式時， 曲線（b)表示NTSC方式時之情形。再者，假定驅動 電路僅設在畫面之一側，上昇時間之定義為從CR值求得 之時間常數之3倍，而配線電阻為50 (Ω/口）。 〃 驅動方式若採點順序方式，上昇時間之允許值在 NTSC方式時為70 (wsec),高傳真方式時為 30 (jusec)前後 〇 畫素間距變小時，配線電阻值因W/ L比保持一定值 因此不會改變，但因配線電容量會與配線部分之面積成比 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· ,1T. " 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 一 15 - 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 210387 五、發明説明（14 ) 例變小，因此上昇時間會隨著畫素間距變小而變小。因之 ，在使畫素間距變小之方向，本實施例非常有效。反之， 加大畫素間距時，則如圖中曲線（a )、 （ b )所示， NT SC方式在畫素間距為1 〇0/im時仍可確保上昇時 間，但高傳真方式時，若畫素間距不在20//m以下，便 不能充分確保其上昇時間。 依據本實施例，以高傳真方式構成畫素間距2 0 /im 以上之液晶顯示裝置時，則例如降低掃描線1 7之薄片電 阻為有效。為了降低薄片電阻，可以使用鎢、銻等矽化物 ，或Mo-Ta等金屬材料，或者使用堆璺矽化鎢與聚矽 等之積層膜，以取代上i實施例所用之添加雜質之聚矽， * 作為閘配線之材料，將十分有效。 第7圖係表示本實施例構造之閘信號上昇時間，對畫 素間距之依存性。圖中之曲線（a)、 （b)與第6圖中 之曲線（a)、 （b) —樣，分別表示使用聚矽之掃描線 之高傳真方式，及NTSC方式之液晶顯示裝置之情形。 圖中曲線（c)使表示使用薄片電阻1 (Ω/口）之金屬 閘之高傳真方式之情形。 如第7圖所示，因為在掃描線使用低電阻膜，可看出 採用高傳真方式時，以lOOwm程度之畫素間距，便能 確保充分大之閘上昇時間。 第8圖傜有關映像信號寫入時間之畫素間距之依存性 ，圔中之曲線（a)表示高傳真方式時，曲線（b)表示 NTSC方式時。再者，要將映像信號寫入畫素電極45 (請先Μ讀背面之注意事項再f本頁) W-' •言 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一 16 - 210387 經濟部中央標準屬男工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 時，須藉主掃描方向之驅動電路之轉接電晶體，將映像信 號寫入信號線15,再通過奎素之轉接電晶體21將信號 線1 5之電位寫入畫素電極45。映像信號之寫入時間之 定義是，使用前者之CR積之時間常數之3倍之值。 與閘電壓上昇時間一樣，畫素間距爱小時，配線電容 值會與配線部分之面積成比例變小，因此，寫入時間也隨 箸畫素間距變小而變小。如上述考慮點順序掃描時，寫入 時間之允許值在NTSC方式樣為100 (n sec) ，高傳真方式時為13. 5 (n sec)前後。 如圔中之曲線（b)所示，NTSC方式時，畫素間 距在7 0 wm程度以下4即.可確保上舁時間。惟，高傳真 方式時，則如圖中之曲線（a)所示，畫素間距不在 2 〇wm以下，便無法確保充分之寫入時間。 因此，要在高傳真方式時造成垂素間距2 0 yum以上 時，可考慮例如掃描方式採線順序方式之方法，或主掃描 方向之驅動電路採分割驅動之方法等，以提高映像信號寫 入時間之允許值。分割驅動時，例如8分割時，寫入時間 之允許值（=主掃描方向之驅動電路之轉接電晶體之〇N 時間）為13. 5X8=108 (n sec)，畫素間 距在6 0 程度時仍可確保充分之寫入時間。 如此，採本實施例之液晶顯示裝置時，由於其特有之 構造，盡素間距很細徹者，亦可確保優異之持性。 其次再參照第9圖，說明本發明變形例之液晶顯示裝 置。再者，與上述實施例相同之處所，擬檫以同一符號， 本紙張尺度週用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂· 4 -17 - Α6 Β6 210387 五、發明説明（16 ) 詳細說明從略。 上述第1實施例之液晶顯示裝置，接缠轉接電晶體 21之吸極領域23b與畫素電極45之接缠孔未用不透 明導電膜4 1加以遮光。接觸孔之面積十分微小，因此在 光學上幾乎沒有什麼影堪，但依本變形例時，在接觸孔内 ，在畫素電極45與吸極領域23b之間，配設有與信號 線15同一過程製成之不透明接绩部35。因此，接觸部 分由不透明接缠部35加以遮光。雖奎素電極45與吸極 領域2 3 b間設有不透明接缠部3 5，但為了提高整流性 ，也可以採用鎢矽化物膜等之矽化物之積層構造。 在上述之第1實施^及變形例，儲蓄電容量俗形成在 * 畫素電極45與不透明導電膜41之間，但，因為轉接電 晶體21之漏洩電流太大等理由，而欲加大儲蓄電容量時 ,可使用較容易使膜之厚度變薄之閘氧化膜來製造電容器 。玆參照第10圖說明這時之變形例。 以電氣方式接在畫素電極45之活性層23c,係介 由閘絶緣膜，面向不透明接續部3 6,在這一部分形成 MOS電容器。MOS電容器之上側電極之不透明接續部 36,俗由與掃描線17同一過程製成之添加雜質之聚矽 薄膜構成，介由形成在第1層閘絶緣膜31之接觸孔 3 1 c ,連接在不透明導電膜4 1。因驅動方法不同，有 時需要Μ I Μ構造之電容器，這時可在形成電容器部分之 半導體薄膜，預先以離子注入法等方法添加雜質，使其低 電阻化即可。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意項再塡寫本頁) 裝： 訂· 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 -18 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印黎 210387 五、發明説明（17) 同時，驅動上述實施例之液晶顯示裝置之驅動電路， 在畫素間距較小時，驅動電路與各電極之接缠會很困難， 因此需要以一體方式形成驅動電路。為了要一體方式形成 驅動電路，構成驅動電路之電晶體必須要有充分高之移動 度，俥能實現所需之動作速度，而上述實施例所用之聚矽 電晶體則可以滿足這項要求。因之，依本變形例時，則可 很容易製造驅動電路成一體之液晶顯示裝置。 第11圔及第12圖表示本發明第2實施例之液晶顯 示裝置1。再者，與上述第1實施例相同之部分，標示同 一符號，詳細説明從略。 第2實施例以覆蓋彳i號/線1 5及掃描線1 7方式配設 有格子狀之透明導電膜61,以取代第1實施例之不透明 導電膜4 1。透明導電膜6 1成透明狀，不會影遒到液晶 顯示裝置1之開口率，因此其寬度較上述不透明導電膜 4 1為大。而透明導電膜4 1係連接在一定之電位，例如 經由銀漿9 1連在相對電極55之電位。 · 各畫素電極45之週緣部重叠在信號線15及掃描線 1 7,信號線及掃描線則被當作黑矩陣使用。而各畫素電 極45之一部分傜配設成，介由本發明絶緣膜之第3層閘 絶緣膜4 3重β在透明導電膜6 1 ,而以此重叠部分構成 儲蓄電容器。 同時，為了對轉接電晶體21施以遮光，在第1層閘 絶緣膜3 1上，以覆蓋轉接電晶體2 1狀，以同於信號線 1 5之工程，形成有遮光膜62。遮光膜62係向轉接電 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） ij.ll----·!---；-----(---；！裝：------訂------我 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19 - 210387 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（18 ) 晶體21之通道部分及從通道端至源極領域23a,吸極 領域23b側，覆蓋至少逹少數載體之擴散長度倍量之領 域。 依據上述方式構成之第2實施例，由於在信號線與畫 素電極間，及掃描線與畫素電極間設有透明導電膜6 1， 因此與上述第1實施例一樣，可防止信號線與畫素電極間 之串訊，及掃描線與畫素電極間之串訊。同時因為以透明 電極6 1以電氣方式遮蔽信號線與奎素電極間，因此可以 將信號線向横方向形成之電場作用，使畫素電極端部之液 晶排列方向之混亂，減低到不影饗畫質之程度。 同時，由於藉透明^電，膜6 1與晝素電極之重叠部分 形成儲蓄電容器，因此不必另外設置儲蓄電容器，即可提 高開口率。恃別是在第2實施例，形成儲蓄電容器之領域 俗由2層透明導電膜，即由透明導電膜61及透明之奎素 電極4 5構成之平行平板電容器，因此，這些形成領域也 可利用作為畫素。因之可大幅度提高開口率。同時，必要 時也可將構成電容器之領域擴大到畫素之大小。添加雜質 之聚矽膜製成之傳统儲蓄電容器若用透明導電膜61來取 代，當可降低配線電阻，提高映像信號電壓之寫入待性。 ^ ' 而且，依據第2實施例時，各畫素電極之週緣部重ft 在信號線及掃描線，將信號線及掃描線當作黑矩陣來使用 ，同時在轉接電晶體2 1上形成有遮光膜62。因此，可 將黑矩陣之大小縮小到所需要最低限度，以設法提高開口 率，同時可提高遮光膜之定位準確度。同時，因為不必另 (請先閱讀背面之注意事項再塡.寫本頁) _裝7- ,1Τ.
A 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 297公釐） -20 - 210387 五、發明説明（19 ) 行在相對基板51側形成黑矩陣及遮光膜，因此行列基板 1 1與相對基板5 1之定位不需要有高準確度，可簡化液 晶顯示裝置之製造過程。 第13圖及第14圖表示將本發明應用在彩色液晶顯 示裝置之第3實施例。再者，與第1實施例相同之部分， 標示同一記號，詳細說明從略，以下僅説明與第1實施例 不同之部分。 依據第3實施例，在第2層閘絶緣膜3 3上，形成有 覆蓋信號線15，掃描線17及轉接電晶體21之格子狀 之不透明導電膜4 1。各畫素領域設有红（R)、綠（G )、藍（B )三色彩色^波，器14R、14G、14B中 之任一，以紅、綠、藍之順序排列。而各彩色濾波器 14R、 14G、 14B傺以完全覆蓋對應之畫素領域之 開口部，即覆蓋不透明導電膜41未遮蔽黑色矩陣之部分 。在本實施例，各彩色濾波器14R、 14G、 14B之 尺寸與畫素之尺寸一樣，其週緣部係中間介由層閘絶線膜 43,重墼在不透明導電膜41。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 製作彩色濾波器14R、 14G、 14B可利用印刷 法，電著法等各種方法，但為了要以高精細度形成細徹之 各畫素，電著法最為有效。 各彩色濾波器14R、 14G、 14B形成有ITO 所構成之畫素電極45,畫素電極之週緣部係介由彩色濾 波器及第3層閘絶緣膜43,重叠設於不透明導電膜41 。畫素電極45像介由形成在彩色濾波器，第2、第3層 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -21 - 210387 A6 B6 經濟部中央標準居R工消費合作社印製 五、發明説明（20 ) 閘絶緣膜33、43之接觸孔14b、33b、43b, 及不透明接續部35,以電氣方式連接在轉接電晶體21 Ο 再者，彩色濾波器之耐熱性因使用之材料而有差異， 耐熱性較高者在2 5 0 t：至3 0 0 1之範圍。另一方面， 使用可以形成特性穩定之轉接電晶體之高溫處理過程來形 成轉接電晶體21時，舉例言之，閘絶緣膜之形成溫度為 900TC,固相成長為600t：,鋁膜之燒結為450*0 ，幾乎整値過程都超過彩色濾波器之耐熱溫度，因此，彩 色濾波器必須在以高溫處理製造轉接電晶體後，方可形成 η ° . 依據上述方式構成之第3實施例時，將可降低信號線 及掃描線與畫素電極間之串訊，降低因信號線在横方向形 成之電場引起之液晶排列方向之混亂，提高開口率等，獲 得與上述第1實施例一樣之作用效果。而且因彩色濾波器 14R、 14G、 14Β係形成在行列基板上，因此，較 之形成在相對基板，更容易將彩色濾波器以高精確度配設 之，避免對各畫素産生位置偏差。因此可提供高品質，高 精細度之彩色液晶顯示裝置。同時，不必用高精確度來對 準行列基板與相對基板之位置，液晶顯示裝置之製造很容 易。若是將彩色濾波器配設在室素電極與不透明導電膜之 間，則不會有起因於彩色濾波器之畫素電極之電壓降，可 防止所加電壓之損失。 再者，在第3實施例，各彩色濾波器也可形成在畫素 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· ,1Τ· -β 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -22 - a ο < 21 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（21 ) 電極45上。這時之優點是，畫素電掻很容易接上轉接電 晶體。 本發明不限定如上述之實施例，可在本發明之範圍内 做各種改變。例如，上述實施例之不透明或透明導電膜， 係配設成覆蓋信號線及掃描線之雙方，但亦可覆蓋信號線 與掃描線之至少一方，例如將不透明導電膜或透明導電膜 配設成覆蓋信號線，即可收到降低串訊，減低起因於横方 向電場之液晶排列之混亂情形，提高開口率，擴大儲蓄電 容量之作用效果。 在上述實施例，不透明導電膜41及透明導電膜61 ,傜與相對電極5 5相ΐΐ之/電位。如此可收到抑制加在液 晶層7 1之電壓之直流成分，防止液晶層劣化之效果。然 而，依據本發明時，不透明電極41與透明電極61,亦 可如第15圖所示，接續在一定之電位上。 同時，上述各實施例均以穿透型之液晶顯示裝置為例 子，但本發明也可以應用在反射型之液晶顯示裝置。但用 作反射型時，畫素電極45將由不透明導電膜形成，而當 作反射膜使用。因此，縱以透明導電膜形成介由絶緣膜覆 蓋信號線15,掃描線17及轉接電晶髏21之導電膜時 ;也不必用遮光膜覆蓋轉接電晶體。 如以上所述，依據本發明之液晶顯示裝置時，不僅可 減低信號線，掃描線等配線引起之串訊，同時可減少配線 之橫方向電場引起之液晶排列方向之混亂。又可在導電膜 與畫素電極之間，介由絶緣膜形成平行平板電容器，當作 (請先閲讀背面之注意事項再埸寫本頁) i裝· *1T.
A 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -23 - CC C 4 C- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（22 ) 儲蓄電容器使用，而得省略儲蓄電容器，提高開口率。因 之，可藉本發明，以很小之畫素，提供特性良好之液晶顯 π裝置。 圖式之簡單說明 第1圖至第8圖表示本發明第1實施例之液晶顯示裝 置， 第1圖偽從面向基板側所視之上述液晶顯示裝置之行 列基板之一部分之平面圖， 第2圖傜沿第1圖之Α—Α線之概要截面圖， 第3圖條表示串訊i壓/與畫素間距之關傺之圖， 第4圖偽表示漏洩電流造成之畫素電壓變位與晝素間 距之關偽之圖， 第5圔像表示改變儲蓄電容量時之漏洩電流造成之奎 素電壓變動與畫素間距之關俗之圖， 第6圖像表示閘信號上昇時間與耋素間距之關傜之圔 f 第7圖傜改變閘線之配線材料時之閘信號上昇時間與 畫素間距之關俗之圖， 、.第8圖係表示映像信號寫入時間與盡素間距之關傜之 圖， 第9圖傜表示第1實施例之變形例之對應第2圖之截 面圖， 第1 0圓僳表示第1實施例之另一變形例之對應第2 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝-Γ 、1T. 丨旄 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -24 - A6 B6 210387 五、發明説明（23 ) 圖之截面圖， 第11圖係從相對基板側所視之本發明第2實施例之 液晶顯示裝置之行列基板之一部分之平面圔， 第12圖像沿第11圖之A—A線之概要截面圔， 第13圔係從相對基板側所視之本發明第3實施例之 液晶顯示裝置之行列基板之二部分之平面圖， 第14圔僳沿第13圖A-A線之概要截面圖， 第15圔偽表示透明導電膜之電氣接續構造之變形例 之截面圔。 (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁) ί 裝· *ΤΓ. Μ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 衣紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -25 -

Claims (1)

  1. A7 B7 C7 D7 210387 六'申請專利範圊 1 . 一種液晶顯示裝置，包含： (請先閱讀背面之注意事項再填荈本頁) 具有矩陣狀配線之多條信號線與掃描線，及經由轉接 元件連接在上述信號線及掃描線之多數晝素電極之第1電 極基板， 具有面向上述畫素電極之相對電極之第2電極基板， 以及， 挾持在上述第1電極基板與第2電極基板之間之液晶 層， 上述第1電極基板備有，介$絶緣膜，配設在上述信 號線與上述掃描線之至少一方與上述畫素電極間之導電膜 η 〇 ^ 2.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述導電膜係接在一定之電位上。 ^.如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述導電膜偽接在上述相對電極之電位。 4 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述導電膜傜由透明導電膜所形成。 經濟部屮央標準局貝工消贽合作社印製 5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述第1電極基板備有，與上述轉接元件重fi配設之 遽光膜。 6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述導電膜係由不透明導電膜所形成。 7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述導電膜具有分別面向上述盡素電極之多數開口部 拿纸張尺度適用中β 8家樣準（CHS) 規格(210x297公*) -26 - 210387 ^ ^ C7 __________D7_ 六、申請專利範圍 Ο 8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述第1電極基板傺有，分別面向上述畫素電極配設 之多數彩色濾波器。 9. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其 中，上述盖素電極條由透明導電膜所形成，上述第1電極 基板可透過光線。 Γ 0 . —種液晶顯示裝置，包含： 具有矩陣狀配線之多條信號線與掃描線，及經由轉接 元件連接在上述信號線及掃描線之多數篕素電極之第1電 η 極基板， 具有面向上述畫素電極之相對電極之第2電極基板， 以及 挾持在上述第1電極基板與第2電極基板間之液晶層 » 經浒部十央楳準局貝工消费合作社印製 (^先^讀背面之注意事^再填"本頁) 上述第1電極基板備有，介由第1絶緣膜，以覆蓋上 述信號線及上述掃描線狀配設之導電膜，重叠設在上述導 電膜之第2絶緣膜，而上述各畫素電極則介由上述絶緣膜 ,重叠配設在上述導電膜上。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項所述之液晶顯示裝置 ，其中，上述導電膜僳沿著上述信號線及掃描線延伸，同 時僳以覆蓋上述轉接元件之大體格子狀之不透明導電膜所 形成。 12.如申請專利範圍第1〇項所述之液晶顯示裝置 本纸張尺度適用中國國家樣準（CNS)甲4規格（21〇><297公沒·) -27 - A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 ，其中，上述導電膜僳由覆蓋上述轉接元件之透明導電膜 所形成，上述第1電極基板備有，重疊配設在上述轉接元 件之遮光膜。 1 3. —種液晶顯示裝置，包含： 具有矩陣狀配線之多條信號線與掃描線，及經由轉接 元件連接在上述信號線及掃描線之多數盡素電極之第1電 極基板， 具有面向上述畫素電極之相對電極之第2電極基板， .以及， 挾持在上述第1電極基板與第2電極基板間之液晶層 t 上述第1電極基板備有，介由第1絶緣膜，以覆蓋上 述信號線及上述掃描線狀配設之導電膜，重叠設在上述導 電膜之第2絶緣膜，以及，面向上述畫素電極配設在上述 絶緣膜上之多數彩色濾波器，而上述各畫素電極則介由上 述絶緣膜，重叠設^上述導電膜上。 經濟部十央橾準局貝工消费合作社印製 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁} 14.如申請專利範圍第13項之液晶顯示裝置，上 述各彩色濾波器,除了被設在上述絶緣膜與上述畫素電極之 間外，亦具有可與上述導電膜重合之周緣部。 本纸張尺度適用中HB家標準（CfiS)T4規格(210x297公釐） -28 -
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