TW418339B - Active matrix liquid crystal display device - Google Patents

Description

4 18 3 3 9五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本發明係關於-種主動式矩陣型液晶顯示裝置，尤指 -種低成本、寬視角、高4f之大t面主動式矩陣型液晶 顯示裝置。 以往製作4 0忖以上大型液晶顯示裝置的方法係如第 四十九圖及第五十圖所示，利用數組小面積的液晶面板L .相互連結拼組，纟中相鄰液晶面板L間係以接合部4 8相 互結合，其周邊並分設有掃晦線驅動電路4 9及影像信號 配線驅動電路5 〇，以構成一大晝面的液晶顯示裝置。 但則述方法事實上存在諸多缺點： 1 .由複數液晶面板L連接拼組的顯示裝置，其相鄰 接合部4 8的接合強度弱，在耐振動性較差，造成產品在 運輸過程中破裂的可能性大增， 2 *又以數組液晶面板l加以拼組時，因每一液晶面 板L的色調互異，欲使整個晝面調整為統一的色調將十分 困難。 由上述可知，利用數組液晶面板L拼組成一大畫面的 液晶顯示裝置係存在諸多缺點者。 但以既有技術，以單一玻璃基板製作4 ◦吋以上的液 晶面板時’仍存在有掃瞄信號線與影像信號配線相互抵抗 的問題： 一般掃瞄信號線係由銅構成，為了增強其與玻璃基板 的接著力’及防止銅表面出現氧化現象，如第_圖所示 構造被開發運用，主要係於玻璃基板1上依序形成有高_ 點金屬層2、銅合金層3、高融點金屬層2、閘極絕緣膜 的 融 I; ^ - -11,-^-- (請先間讀背面之注意事項^4:·寫本1) 訂 本紙張尺度適财_家縣（CNS) A4規格⑺σχ297公酱 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 ^ JfiiSS A7 B7 五、發明説明（> ) 4、薄膜半導體層5、n+半導體層6及集極電極7等，其 中兩高融點金屬層2及銅合金層3為掃瞒信號線。 然而在大晝面的狀況下，前述構造為灰塵、異物附著 的機會大增，造成影像信號配線及掃瞄信號線經常發生短 路現象® 又如第二圖所示之構造，則可用以解決影像信號配線 及掃瞄信號線間的短路問題，主要仍係於玻璃基板1上依 序形成有透明導電體層8、銅合金層3、閘極絕緣膜4、 薄膜半導體層5、n+半導體層6及集極電極7等，其中透 明導電體層8及銅合金層3為掃瞄信號線。 在前述構造中，係於銅合金層3中加入若干百分比的 鉻（Cr) ’而以4 0 OcC的高溫進行熱氧化，以便在銅的表 面形成鉻氧化物，藉諒鉻氧化物隔離掃瞄信號線，防止其 與影像信號配線發相互短路。 然而4 0 0 C的熱處理步驟容易造成大型基板變形， 故不適於量產。 再者，就橫電界方式液晶顯示裝置而言，其視角會變 寬’但在不同觀看角度時將出現不同色調變化的COLOR SHIFT問喊，造成影像品質不佳。又，由於掃瞄信號線與 共通電極形成在同一層上，在不適用陽極氧化處理的狀況 下十刀谷易造成二者短路，同樣的，掃瞄信號線與影像 信號配線間的短路、共通電極與影像信號配線間的短路、 共通電極與畫素電極間的短路亦經常發生。 為改善前述缺點，利用鋁合金作為掃瞄線的製程被開 (诗先閲讀背面之注意寧項再填寫本頁) 訂

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r P L> l 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（2 ) — 發使用，且正在量產中。同時液晶面板於與外部驅動t c 接合的端子部外所覆設陽極氧化防止膜係利用光阻（p RESISTER)製程構成。 以前述的陽極氧化處理手段而言’以往使用的光阻 ⑽_觀珊）製程只能印加約8 Q㈣左右㈣極氧 化電壓，因此，銘的氧化膜厚度w 1000 A為極限，但以 閘極絕緣膜而言，1_人的厚度之絕緣对壓太小，所以必 須利用PLSMA-CVD製程將其厚度追加至3〇〇〇 a〜4〇〇() A 之SiNx膜，但因膜厚卻造成其稼動效率不佳，而影盥盆 生產性。 a八 、又在陽極氧化處理製程上，電極未作電氣性連結時， 並不會產生氧化反應，進而不會形成氧化膜，同時其不能 採用島狀分離電極的構造，亦有設計及製程自由度狹小的 問題。 另以往液晶顯示裝置中彩色濾光片的黑光罩（BucK MASK)成矩陣狀’其與相對方向的m基板合著時，將在 縱、橫兩方向上同時要求其對位精度，當基板變大時，黑 光罩的PATTERN如不作粗’常會出現對位不良的狀況。由 於，光罩的製作精度在縱、橫兩方向上亦被同時要求，故 不得不使用昂貴的PHOTO-LITHOGRAPHY製程。 i上述可知，習用液晶顯示裝置在構造及製程上存在 有諸多缺點，有待進一步克服解決。 人因此本發明主要目的提供一種可廉價製造、不經接 〇僅以單一基板構成，且由任何角度觀看都不虞出現色調 ----一------- - 、(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 .j旅

I 本紙張尺度巾關家 * 4 18339 A7 _____B7 五、發明説明（少）

I 變化的向晝質大型液晶顯示裝置。 為達成前述目的’本發明採取的手段1係令液晶顯示 裝置於基板上所設掃瞄信號線係由銅構成，銅表面係由紹 合金所完全覆蓋’又與影像信號配線交叉部上的鋁合金表 面則形成有鋁氧化膜，而與影像信號配線交又的共通電極 ’亦由銅構成’並於表面覆蓋鋁合金，再於交又部之鋁金 金表面形成銘氧化膜； 在第一圖所示的習知構造中，該掃瞄信號線形成後而 放置大氣中’因掃瞄信號線側壁的銅將暴露在外，故容易 吸著水分造成氧化，因此必須保管於氮氣環境中；經採取 前述手段1，係由鋁合金包覆鋼，使銅不致剝落，又鋁合 金表面形成有氧化膜，令銅不致氧化β且運用於第一圖所 示的構造時，如掃瞄信號線沾上灰塵時，因有鋁氧化膜的 隔離，可完全排除短路現象，進而大幅提升產品良率。 又本發明採取的手段2係針對前述掃瞄信號線及共通 電極進行陽極氧化處理時，非陽極氧化處理部分的保護膜 係利用無機絕緣膜或非晶質碳（AMORPHOUS CARBON)琪； 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 ; „ 裝— •-' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 經採取前述的手段2，可在室溫狀態下製作無piN-H0LE之銘氧化膜作為保護膜，又採用以pLASMA_CVI)所形 成的SiNx等之無機絕緣膜或非晶質碳臈時，其陽極氧化電 壓可印加到150°C以上，因此可形成約2000 A以上的鋁氧 化膜，由於閘極絕緣膜4的厚度只須1000 A〜2000 A即足 狗，故可大幅提高PLASMA-CVD設備的生產效率。 再者’本發明採取的手段3係以高溫水蒸氣氧化法形 本紙拫尺沒通用中國國家標準（CNS) A4規格（210x297公釐） 經濟部中央榡準局員工消f合作社印策 、4 18339 A? ______B7 五、發明説明（Γ ) ~~ 成前述掃瞄信號線及共通電極表面的鋁氧化膜，非水蒸氣 氧化部分之保護膜則採用無機絕緣膜或非晶質碳膜。 本發明採取的手段4係採用正誘電率異方性液晶（p 型L C )時，掃瞄信號線及影像信號配線係呈直線狀，晝 素電極及與晝素電極成相對方向的共通電極，其二者相對 液晶配向方向所構成的屈曲構造係除〇度以外之土 1〜士 4 5度之範圍内。 本發明採取的手段5係採用負誘電率異方性液晶（n 型L C )時’掃瞄信號線及影像信號配線係呈直線狀，晝 素電極及與晝素電極成相對方向的共通電極，其二者相對 液晶配向方向所構成屈曲構造係除9 〇度以外之±4 5〜土 1 3 5度之範圍内。 本發明採取的手段6係採用正誘電率異方性液晶（p 犁L C)時，於同一晝素内，畫素電極與共通電極係呈平 行直線狀’在相鄰的兩晝素區域内，晝素電極與共通電極 相對於液晶配向方向所構成屈曲構造係除〇度以外之土1 〜士4 5度之範圍内。 本發明採取的手段7係採用負誘電率異方性液晶（n 型L C )時，於同一晝素内，晝素電極與共通電極係呈平 行直線狀，在相鄰的兩晝素區域内，晝素電極與共通電極 相對於液晶fc向方向所構成屈曲構造係除< 9 0度以外之士 9 0〜±1 3 5度之範圍内。 經採取前述手段4、5、6及7，將可利用習用黑光 罩的PATTERN形狀，由於彩色濾光片的PATTERN係呈直線 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】OX297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} .裝 -訂 經濟部中失標準局員工消費合作社印聚 ；418339 A7 _ ________B7 五、發明説明（6 ) 狀，故可利用低價的印刷法製造，即使黑光罩與彩色渡光 片呈直線狀，但畫素内部的畫素電極相對於液晶方向呈曲 折狀，液晶分子將在晝素電極内部產生左旋轉及右旋轉兩 種旋轉運動’因此由不同角度觀看時，其色調均不會改變 该階調反轉領域亦因政晶分子分為左、右旋轉的旋轉運 動方向使液晶預傾角依存性消失而獲得大幅改善，因此， 白與黑反轉的異常晝像消失’可獲得自然美麗的影像。 又因使用前述的手段4、5、6及7，則因將偏光板 的偏光軸配置成與液晶面板的長軸方向及短軸方向成平行 或垂直’而利於偏光板的角度切割，偏光板的切割既未浪 費，故可降低偏光板的製造成本。 本發明採取的手段8係令薄膜半導體層超出掃瞄信號 線上、下侧的兩個畫素區域’並隔著絕緣膜與該兩晝素區 域的共通電極相互重疊。 本發明採取的手段9係令共通電極、晝素電極及影像 信號配線分別隔著絕緣膜形成於各層，其形成順序依序為 共通電極、畫素電極及影像信號配線。 本發明採取的手段1 0係在鋁合金表面選擇性的成長 鎢（TUNGSTEN)膜，以形成與透明導電膜接合之氧化物。 本發明採取的手段11係令與掃瞄信號線同時形成的 共通電極及晝素内的共通電極係透過相鄰的閘極絕緣膜及 護層膜絕緣膜上所開設的洞穴相互接續，又晝素電極和共 通電極係隔著前述兩層絕緣膜互相重疊而形成補償電容。 本發明採取的手段12係令與掃瞄信號線同時形成的 8 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ；297公釐） 418339 經濟部中央標準局t月工消費合作社印製 A7 B7 L、發明説明（^ ) I素電極及與影像信號配線同時形成的畫素電極係透過閘 極絕緣膜上開設的洞穴相互接續，其中共通電極與影像信 號配線在有效晝面内並未交錯而配置成平行構造。 本發明採取的手段1 3係令彩色濾光片的黑光罩與相 對方向的基板上影像信號配線同為直線狀，又成形為曲折 線狀時，在畫面的有效範圍内互相並不連結’而以獨立的 平行線配置。 而透過前述手段8、1 3之運用，可使彩色濾光片的 黑光罩成直線或接近直線狀，故可利用低償的印刷法形成 黑光罩；又彩色濾光片與T F τ基板間亦因影像信號配線 精度要求降低而更利於對合作業，且可有效提高作業速度 ，並相對減少對合不良的狀況，而可藉以大幅提高生產效 率。 又因採取前述手段9，可完全排除影像信號配線、共 通電極、晝素電極間的短路現象，亦可大幅減少點缺陷及 大幅提高量率。由於影像信號配線可使用鋁合金，故即使 晝面在4 0吋以上’亦不致產生信號波形延遲。再者，共 通電極與晝素電極可利用抵抗值大的鉻或高融點金屬的石夕 化物、MoTa合金、MoW合金、MoTi合金及透明導電體膜 (IT0)等，故其材料選擇的自由度將大幅知高。 再者’因使用前述手段1 〇，可防止接續端子部的鋁 合金表面氧'化’而在鋁合金與透明導電體膜的接合中間層 上以低層選擇性長成鎢，以防止透明導電體膜中氧原子移 動到紹合金，因此，紹合金表面不會產生氧化層，亦不 9 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐） (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁)

4 183 39 A7 __—___ B7 五、發明説明（岌） 會產生接觸不良的狀況，藉此可提高TAB封裝的良率。 另因使用前述手段1 1、1 2，共通電極與晝素電極 係隔著絕緣膜層分別形成，因此各自的電極PATTERN即使 不良’亦不會發生短路現象，而晝素的點缺陷也將大量減 少。又由於共通電極與影像信號配線可為不交錯的平行配 置’所以可印加與影像信號配線信號極性相反的電壓於對 應的共通電極上，藉此可降低影像信號配線之電壓，而使 用低價的低電壓驅動I c予以驅動，再由於可使用點 (DOT)反轉驅動方式來顯示晝像，可以顯示鮮少干擾的理 想晝面。 為使貴審查委員進一步瞭解前述目的及本發明之結 構特徵，兹附以圖式詳細說明如后： (一）圖式部分： 第一圖：係習知以銅為閘極金屬的一薄膜電晶體剖面圖。 第二圖：係習知以銅為閘極金屬的另一薄膜電晶體剖面圖 〇 •係本發明以銅為閘極金屬的薄膜電晶體剖面圖。 Α〜Ε:係本發明掃瞄線氧化處理製程的示意圖。 A〜E :係本發明掃瞄線氧化處理製程的示意圖。. .係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位查 的剖面圖。 ' 息素 ••係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位 的平面圖。 ^ •係本發明横電界方式薄膜半導體基板的單位畫素 --- 10 --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} :裝· '1Τ 第三S 第四屋 第五圈 第六屬 第七匮 第八圖 :濟 中 央 樣 準 局 Μ X. 消 費 合 作 社 印 %

,I -I I I 經濟部中央標準局貝工消費合作社印聚 4 18339 Α7 Β7 五、發明説明 的又，一平面圖。 第九圖·係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位畫素 的又一剖面圖。 — .第十圖：係本發明横電界方式薄臈半導體基板的單位晝素 的平面圖。 第十-圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素的平面圖。 第十二圖：係本發明橫電界方式薄臈半導體基板的單位晝 素的平面圖。 第十三圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素的平面圖。 第十四圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位畫 素的平面圖。 第十五圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素的平面圖β 第十/、圖.係本發明橫電界方式晝素内ρ型液晶的配向方 向圖。 第十七圖：係本發明橫電界方式晝素内Ν型液晶的配向方 向圖。 第十圖係本發明彩色渡光片的黑光單平面暨配向方向 示意圖。 ， 第十九圖.係本發明彩色濾光片的黑光罩平面暨配向方向 示意圖。 第二十圖：係本發明形成於掃瞄線上的薄膜半導體層平面 本錄纽·㈣邮轉(^7^(21〇ϋ一

經濟部中央標準局一<工消费合作.社印^ A7 --—-—____ Β7五、發明説明（丨〇) ~圖。 第廿一圖.係本發明形成於掃瞄線上的薄膜半導體層剖面 圖。 第廿一圖·係本發明以銅為掃瞄線金屬材料的薄膜電晶體 平面圖。 第廿三圖：係本發明以銅為掃瞄線金屬材料的薄膜電晶體 切割剖面圖。 第廿四圖.係本發明之黑光罩為直線狀的彩色濾光片剖面 圖。 第廿五圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位畫 素剖面圖β 第廿六圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素平面圖。 第廿七圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素平面圖。 第廿八圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位畫 素剖面圓。 第廿九圖：係本發明横電界方式薄臈半導體基板的單位晝 素平面圖。 第三十圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素平面圖。 （ 第卅一圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第卅二圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) /Ί裂.

/•IT |專 4 ,8339 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（丨丨） — 素剖面圖。 第舟三圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第卅四圖.係本發明横電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第奸五圖：係本發明横電界方式薄膜半導體基板备單位晝 素剖面圖。 第计六圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第舟七圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第舟八圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素平面圖。 第舟九圖··係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位畫 素平面圖。 第四十圖.係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第四圖·係本發明横電界方式薄膜半導縣板的單位晝 素剖面圖。 第四二圖：係本發明橫電界方式賴半導縣㈣單位晝 素剖面圖。 （ 第四三圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第四四圖：係本發明橫雷凡士_ a # + ^ 、電界方式薄膜半導體基板的單位晝 ---------13 本紙浪尺度適用中國國家- - ^ 裝-- - - c {請先閲讀背面之注意事項再4寫本頁) •11 έ ^—11— 1 1 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 418339 A7 -------- ；__B7 五、發明説明（叫 一 ----- 素剖面圖。 第四^圖·係本發明彩色渡光片的黑光罩平面圖。 第四'、圖.係本發明彩色據光片的黑光罩平面圖。 第四七圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖： ~ 第四八圖：係本發明橫電界方式薄膜半導體基板的單位晝 素剖面圖。 第四九圖’係習知大型液晶顯示裝置之接合示意圓。 第五十圖’係習知大型液晶顯示裝置之接合示意圖。 第五一圖.係本發明中只對與影像信號配線交又部實施氧 化處理的掃瞄信號線示意圖。 第五一圖‘係本發明中與掃瞄線同時形成的共通電極示意 圖。 第五二圖：係本發明中與掃瞄線同時形成的共通電極示意 圖。 第五四圖：係本發明中與掃瞄線同時形成的畫素電極不意 圖。 第五五圖：係本發明縱電界方式薄膜半導體基板的單位畫 素平面圖。 第五六圖：係本發明縱電界方式薄膜半導體基板的單位畫 素平面圖。 、 .(二）圖號部分： (1 )玻璃基板 （2)高融點金屬 (3 )銅合金層 （4)閘極絕緣膜 -. ___ 14 ____*________ 本紙張尺度適用中國國家插率（CNS ) M規格（別謂7公着） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "裝' 訂- 4 18339 A7 B7 五、發明説明（U) (5 )薄膜半導體層 (7)集極金屬 (9 )銘合金層 (1 1 )光阻 (.1 3 )掃瞄信號線 經濟部中央標準局員工消贽合作社印製 (6 ) n+半導體層 (.8 )透明導電體層 (10)氧化艇層 (1 2 ) SiNx骐及非晶質碳膜 (1 4)共通電極 (1 5 )接續端子部下層金屬（1 6 )接觸隔牆 (1 7)影像#號配線 （1 8)畫素電極 (1 9) ( 2 0)接觸孔 （2 1 )共通電極 (2 2)接續端子部金屬 （2 3)絕緣膜 (2 4)接觸孔 （2 5 )接續端子中間金屬 (2 6)正誘電率異方性液晶分子 (27)負誘電率異方性液晶分子 (2 8)液晶分子的配向方向與偏光板的偏光軸方向 (2 § )偏光板的偏光轴方向 (3 0 )液晶分子的配向軸與晝素電極的交叉角度 (31)黑光罩 （32)薄膜半導體層 (3 3)平坦化 （3 4)配向膜 (35)畫素電極 （36) (37)接觸孔 (3 8)透明導電體膜 （3 9 ) (4 1 )鎢骐 (40) (42)透明導電體膜（43)鎢膜 (44)接續端子部下層金屬（4 5) (4 7)共通電極 (46)畫素中央部共通電極接合之中間金屬 (48)接合部 （49)掃瞄線驅動電路 (5 0 )影像信號配線驅動電路 （L)單一晝素長度 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝.

,1T 15 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS 規格（210X297公釐） 418339 --B7 五、發明説明) 首先請參閱第三圖所示，為本發明的第一實施例，其 主要係於玻璃基板（1 )上依序形成有銅合金層（3 )、 氧化銘層（1 〇)、閘極絕緣膜（4)、薄膜半導體層（ 5 ) 、n+半導體層（6 )、影像信號配線（1 7 )及集極 電極（7)等’其中銅合金層（3)係由一銘合金層（9 )所包覆’藉以降低配線的抵抗。其中，銘合金層（9 ) 的表面係利用陽極氧化處理或高溫水蒸氣氧化處理以形成 前述的氧化鋁層（10)，又請參閱第廿二、廿三圖所示 ’畲玻璃基板1上不形成銅合金層時，亦可直接以銘金合 層（9 )作為掃瞄信號線，並於鋁合金層（9 )表面形成 氧化紹層（10)。 前述實施例中係舉鋁合金為例，作為鋼或銅合金的覆 蓋金屬，但除鋁合金以外，亦可利用TANTALUM、NIOBIUM 'TITANIUM等作為陽極氧化處理的金屬。 又如第四、五圖所示’係本發明之第二實施例，其為 液晶面板接續端子部的製造流程說明圖，首先如第四圖所 示’該玻璃基板（1 )全面減鑛蒸著以鋁备金層（9 )， 利用PLASMA-CVD法形成SiNx膜及非晶質碳膜（1 2 )( 如第四圖A所示），接著於該SiNx膜及非晶質礙膜（1 2)表面塗佈光阻（11) ’將接續端子部的形狀曝光， 然後以乾式#刻法將該S i Nx膜及非晶質碳膜（1 2 )加 工成第四圖B所示的形狀，再以進一步將鋁合金層（9 ) 姓刻成接續端子部的形狀（如第四圖C所示），隨後再次 於該SiNx膜及非晶質碳膜（1 2 )上塗佈光阻（1 1 ) 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·裝· V.取- 娌濟部中央標準局貝工消贽合作社印裝 ^ 18339 A7 _________B7 五、發明説明（ί:) ； (如第四圖D所示），令該SiNx膜及非晶質碳膜（12 )作為防止陽極氧化的保護膜，經進行陽極氧化處理，即 僅於鋁合金層（9 )表面形成氧化鋁層（1 〇 )，由於銘 合金層（9 )表面形成有氧化鋁層（} 〇 )，故可產生隔 離效果避免短路現象，至於該SiNx膜及非晶質碳膜（工 2)覆蓋處則構成接觸孔。 在前述製程中，可不用光阻（i丄）對鋁合金層（9 )截刻，而利用高溫鹼性濕式蝕刻法，藉此可利於進行掃 瞒信號線之超傾斜肖餘刻加工。 經濟部中央標準局貞工消费合作社印製 又如第五圖所示，係形成接續端子部的另一方法其 仍於玻璃基板（1 )全面錢鍍蒸著以紹合金層（9)(如 第五圖A所示），接著覆蓋光阻（i i )進行蝕刻工程， .將紹合金層（9)鞋刻出接續端子部的形狀（如第五圖b 所示），又利用PLASMA-CVD法於玻璃基板（丄）及鋁合 金層（9)表面形成SiNx膜及非晶質碳膜（1 2 )(如 第五圖C所示），接著在SiNx膜及非晶質碳膜（1 2) 表面再次塗佈以光阻（li)(如第五圖D所示），令該 SiNx膜及非晶質碳膜（1 2 )作為防止陽極氧化的保護膜 ，經進行陽極氧化處理，即僅於鋁合金層（9 )表面形成 氧化铭層（1 〇)。而如第五十一圖所示，有關掃瞄信號 線的局部氧化亦可利用前述製程實施。< 又前述第四、五圖中，在鋁合金層（9 )所構成接續 端子部之接觸孔上留下防止陽極I化的保護膜，亦可不利 用光阻工程，而在鋁合金層（9 )加工成接續端子部的形 _17 本紙張’尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2]〇χ297公潑j 經濟部_央標準局員工消f合作社印製 4 183 3 9 A7 -----B7 五、發明説明（… " 狀後，透過印刷法或以DISPENSER直接描繪取代光阻工程 ’用以在接續端子部的接觸孔上留下防止陽極氧化的保護 獏，在此係以鋁金合為例說明，事實上可作陽極氧化的金 屬如ΤΜΤΑ·、Π·⑽等亦適用前述方式，除此以外 ’作為陽極氧化的保護膜、别塗佈法的無機絕緣膜亦可 適用前述方法構成。 再者，在第四、五圖中揭示的陽極氧化處理法，亦可 由高溫水蒸氣氧化處理法取代之，在陽極氧化處理法中， 其欲形成氧化膜的部分必須與陽極作電氣性連接，故無法 同時對分呈島狀分離的鋁合金層進行陽極氧化，而利用'高 溫水蒸氣氧化處理法即可解決此一問題，如第七圖所示液 晶面板構造中的共通電極（14)、第十一圖所示液晶面 板構造令的共通電極（14)、第廿六、廿七圖中所示的 晝素電極（35)、第五三、五四圖分別揭示的共通電極 (1 4)及畫素電極（3 5 )均分別呈現島狀的分離形式 ，在陽極氧化處理法中’即無法同時在這些分別獨立的電 極表面形成氧化膜。但高溫水蒸氣氧化處理法則可以實施 ’根據減壓高溫水蒸氣氧化法依BATCH方式處理，可以同 時處理多張基板，大氣壓以下的高溫水蒸氣氧化法，其氧 化膜的形成逮度慢，但可正確的控制膜厚，又處於大氣壓 中的尚溫水蒸氣氧化法，可使基板如生產線般進行逐一連 續的枚葉式處理製程，而適於基板的大型化，其中陽極氧 化處理可在室溫左右的低溫狀態下進行，而高溫水蒸氣氧 化處理法則為了提高反應速度，提高至1〇〇至35(rc處理 ___ 18 本紙張尺度賴巾關|：‘準（(：叫44規格（21(^；297公楚Ϊ~' ^. : 7-/裝—— {請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ->· 418339 A7 -----------B7_ 五、發明説明（^ ) ’且南溫高溫水蒸氣氧化係使用超純水，故生產成本相當 低且安全性高。 又如第六至十圖所示，係本發明又一實施例之剖面圖 及平面圖’其掃瞄信號線（1 3 f及影像信號配線（1 7 )係呈直線狀配置（如第七、八圖所示），晝素内部的晝 素電極（1 8)與同一個畫素内部的共通電極（2 1 )係 呈曲折狀’如第十六圖所示，當使用的液晶分子（2 6 ) 為正的誘電率異方性時，晝素内部的晝素電極（1 8)與 共通電極（2 1 )係相對液晶分子（2 6 )而呈屈曲構造 ’屈曲角度係除〇度以外的±1〜±4 5度之間。又如第 七至十圖所示，在一個晝素内部的畫素電極（丄8 )及共 通電極（21)，其屈曲數為1，但亦容許其屈曲數在2 以上者’如屈曲數為2時’則由第十六圖中可知，呈正誘 電率異方性之液晶分子（2 6 )在一個晝素内部可以有向 右及向左旋轉之兩種旋轉運動’藉此，即不易發生中間調 領域的階調反轉，對於視角特性的改善將有非常顯著的效 果。 ' 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 如第十七圖所示’當前一實施例使用的液晶分子（2 7)呈負誘電率異方性時，晝素内部的晝素電極（1 與共通電極（2 1 )係相對液晶分子（2 7)成屈曲構造 ，其角度係除了 9 0度以外的±4 5〜±1 3 5度<0 同樣的，在一個晝素内部的晝素電極（1 8)及<、离電才 (21)，其屈曲數為2時，由第十七圖中可知， ’呈負誘 電率異方性之液晶分子（2 7)在一個晝素内部可以有向 19 本紙張尺度適用中國國家標隼（CMS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 4 18339 A7 ____ B7 五、發明説明（β ) "" ~—~ -- 右及向左旋轉之兩種旋轉運動，因此，亦不易發生中間調 領域的階調反轉。 再如第十一至十五圖、第卅八、卅九圖所示，係本發 明再一較佳實施例之平面圖及配置圖，其位於同一晝素内 的畫素電極（1 8)與共通電極（2 i )係呈平行直線狀 ，惟在相鄰的兩晝素區域内，該畫素電極（i 8)與共通 電極（2 1)則配置成曲折狀，當採用正誘電率異方性液 晶（P型L C )時，其相對於液晶配向方向所構成屈曲構 造係除0度以外之±1〜±4 5度之範圍内。 又前一實施例採用的液晶係呈正誘電率異方性（p型 LC)時，晝素電極（18)與共通電極（21)相對於 液晶配向方向所構成屈曲構造係除9 〇度以外之士 4 5〜土 1 3 5度之範圍内。 在箣述實施例中，液晶分子在一個晝素内只能有單一 方向的旋轉運動，但連接的晝素在兩個以上時’液晶分子 則可有向左或向右兩種不同方向的旋轉運動，因此，其亦 不易發生中間調領域的階調反轉，對於視角特性的改善亦 有非常顯著的效果。 再如第二十、廿一圖所示，係本發明另一較佳實施例 的平面圖及剖視圖，該薄膜半導體層（3 2)超出以掃瞄 信號線（1 3)為界之上、下側相鄰的兩個晝素區域，並 隔著絕緣膜（4)與該兩晝素區域的共通|極丄）相 互重疊（如第廿一圖所示）。以前述形成有薄膜半導體層 (3 2 )之玻璃基板係下侧配置背光式的照明燈，以該等 20 本紙張尺度適用中DU家標準（CNS ) Λ4· ( 2!QX297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 4 183 3 9 A7 ___B7 五、發明説明（1 ) 構造，即使掃瞄信號線方向未設黑光罩，亦不會產生漏光 現象。因此，當彩色濾光片的黑光罩（3 1 )係如第十八 、十九圖所示的直線狀時，也可以得到良好的對比 (CONTRACT)效果。同樣的’當晝素電極（1 8)與薄膜半 導體層（3 2 )隔著絕緣膜（23)相互重叠時，亦具有 相同的效果。當晝素電極（1 8)與薄膜半導體層（3 2 )短路時，中間調領域的顯示容易出現異常，而藉由前述 構造’共通電極（2 1 )與薄膜半導體層（3 2)即使短 路’因共通電極（2 1 )的電位變動小，故不易發生中間 調領域顯示不良的狀況。 再如第廿八至三十圖、第四十圖所示，係本發明又一 實施例的剖面圖及平面圖，該玻璃基板於同時形成掃瞎信 號線（9 )及共通電極（1 4 )並經陽極氧化處理後，依 序形成共通電極（2 1 )、閘極絕緣膜（4)、薄膜半導 體層（5 )及n+半導體層（6 )等，其中薄膜半導體元件 以乾式蝕刻法分離成「島狀」後，利用金屬層形成畫素電 極（1 8 )。 又在電晶體通道（CHANNEL)部分的n+半導體層（6 ) 上以乾式韻刻法形成有絕緣膜（2 3 )，再於影像信號配 線（17)上開設接觸孔（3 7);利用上述構造，晝素 内共通電極（21)、晝素電極（18)及影像信號配線 (1 7)分別隔著閘極絕緣膜（4)及絕緣膜（2 3 )分 離於各層’如此一來，即使發生PATTERN成形不良，亦不 致發生短路現象’因此晝面的點缺陷將明顯減少。在前述 21 本紙乐尺度適财_家轉{CNS > A4規格（2歐297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

^339 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（μ ) 實施例中，本發明提出通道蝕刻（CHANNEL ETCHING )型的薄膜電晶體，除此之外，亦適用於ETCHING ST0PPER 型的薄膜電晶體。 如第四一至四三圖、第五五、五六圖所示，係前述實 施例之應用例’其說明前述實施例亦可運用於以往縱電界 液晶驅動模式下之TN或VA (垂直配向）模式的液晶顯 示裝置，該形成有電容之共通電極（47)、晝素電極（ 3 8 )及影像信號配線（1 7)各自隔著閘極絕緣膜（4 )及絕緣膜（2 3 )分別位於各層中，因此即使pattern 成形不良，亦不致發生短路現象，故可使晝面的點缺陷明 顯減少。 又如第.卅二至卅四圖所示，係本發明另一較佳實施例 ，其中如第卅二、卅四圖所示，該掃瞄信號線（1 7)之 銘合金層係與透明導電體膜（38)直接接合，又如第卅 三圖所示’共通電極（1 4)的鋁合金層亦與透明導電體 膜（4 2 )直接接合，在前述直接接合狀況下，鋁合金層 與透明導電體膜（38) (42)將產生氧反應，而於接 合面上形成高抵抗的鋁氧化膜，因而造成接觸不良，為避 免前述狀況’可利用SiH4 GAS與6氟化鎢GAS的反應，在 Si或金屬表面進行鎢金屬的選擇性成長。其反應式如下： 2WF6+3 SiH4—2W+3 SiH4+6H2 、 其主要係於晝素電極接觸孔（24)及晝素内共通電 極（1 4)接觸孔（1 9 )形成後，該掃瞄信號線（1 7 )及共通電極（1 4)的鋁合金層將由其間露出，遂即於 22 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS ) A4规格（2丨Ο X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 4 Ϊ8339 五、發明説明（^/ ) 該銘合金層表面進行選擇㈣成長，主要胁㉟ 面形成厚度為30〇〜5ηηA士士 、 0金層表 u b 0 0 Α左右的鎢膜（4 1 ) ( 4 3) ’直至完全包覆接觸孔（24) ^ ^ 4 4 ) ( 1 9 )為止，隨後 再於其上層形成透明導電體膜（38) (42)，並在其 上製作晝素電極及共通電極。 ’、 月J述鶴膜（41) (43)的主要作用為防止氧原子 之移動’以抑制接觸不良的狀況發生。再如蚤卅一、卅五 至计七圓所示，該接績端子部（25)的銘合金層表面亦 選擇性的形成嫣膜（3 9 )，藉以防止接續端子部（2 5 )的接觸不良現象。 另如第六至八圖、第四四、四七圖係本發明另一實施 =之剖視圖及平面圖，而第七、人圖的平面圖中，與掃晦 信號線（1 3 )同時形成的共通電極（丄4)經晝成易於 理解的圖式即如第五三、五二圖所示，其晝素内的共通電 極（2 1 )與下層共通電極（i 4 )係透過一接觸孔（工 9 )相接合，該接觸孔（1 9 )係形成於未經陽極氧化處 理的氧化防止保護膜上，又接觸孔（i 9 )分別貫穿閘極 邑緣膜（4)及護層膜（2 3)等兩層絕緣膜（如第四四 圖所不其中，晝素電極（18)隔著前述兩絕緣膜（ 4) (23)與下層共通電極（14)相重疊而形成電容 如共通電極（1 4)曾經過陽極氧化處理時，則隔著陽 極氡化膜（1 〇 )、閘極絕緣膜（4)及絕緣膜（2 3 ) 等三層絕緣膜與晝素電極（i 8 )重疊，透過前述二或三 層絕緣瞑之隔離，晝素電極（1 8 )與下層共通電極（1 23 |~^ ,---> 裝------訂------k I .·. 二 (請先閲讀背面之注意事項再氣薄本頁〕 M濟部中央樟率局工消贽合作社印製 本紙張尺CNS) A4· (2iOX 297公釐） 4 鲤濟部中央標率局貝工消费合作衽印聚 A7 B7 ^339 五、發明説明卜” 致不會再發生，點缺陷大量減少，可使 二第::八:係:發明再-實施例 圃在而第廿六、廿七圖的平面圖中，盥 掃瞎信號線（13)同時形成的晝素電極（35)經書成 易於理解的圖式即如第五四圖所示，該畫素通電極（U )”下層晝素電極（3 5 )係透過-接觸孔（3 6 )相接 合，該接觸孔㈡6 )係形成於未經高溫水蒸氣氧化處理 的氧化防止保護膜上’又下層晝素電極（3 5 )係隔著閘 極絕緣膜（4)及護層膜（2 3)與共通電極 重疊而形成電容。 又:層畫素電極（3 5 )如經高溫水蒸氣氧化處理時 即隔著高溫水蒸氣氧化膜（丄Q )、閘極絕緣膜（4 ) 及遵層膜（2 3)等三層絕緣膜與共通電極（2工）相重 疊。 而透過前述二或三層絕緣膜之隔離，下層晝素電極（ 3 5 )與共通電極（2 1 )的短路大致不會再發生，且因 點缺陷大量減少’可使量率大幅提高。 再如第十八、十九、廿四、四五、四六圖所示，係本 創作另一實施例之平面圖及剖視圖，其中彩色濾光片之黑 光罩（3 1 )於掃瞄線方向並未相互連結（，與影像信號配 線相同均呈直線或曲折的線狀，如是線狀的黑光罩（3 1 )或彩色濾光片可用低成本的印刷法生產，而薄膜電積體 基板與彩色濾光片的基板的對合精度只須注意掃瞄線的方 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T X. 4 183 39 A7 B7 五、發明説明（勺） 向即可容易作到’且黑光罩（3 1 )的材料亦可選擇 CrOx\Cr或M〇0x\Mo等，然而黑色樹脂成本低更適於液晶 顯示裝置的大型化。 综上所述，本發明可有效降低掃瞄信號線的抵抗，並 可消解掃瞄信號波形的延遲問題而實現液晶顯示裝置的大 晝面化，且因可提南一倍以上的陽極氧化處理電壓，進而 可產生膜厚一倍以上的無PIN HOLE的陽極氧化膜，藉此 可有效消除掃瞄信號線fc影像信號配線間之短路現象，亦 可防止基板大型化後所衍生量率降低的問題，而作為彩色 濾光片的製作，由於可利用廉價的印刷法，故即使大型化 後’仍可降低製造成本，另關於橫電界方式之色調變化問 題亦可獲得完全解決，故不論由那個方向角度觀看，都可 以得到自然色調的晝像。以前述設計確已具備顯著之實用 性與進步性，並符合發明專利之要件，爰依法提起申請。 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 一適 尺 張 紙 i本

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Claims (1)

1. 4 18339 么、告本 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 · 一種主動式矩陣型液晶顯示裝置，其包括有一對 相對設置且至少一方為透明之基板、夾持於前述兩基板間 之液晶組成物、形成於前述基板的任一方表面所配置矩陣 式之複數掃瞄信號線及影像信號配線、與共通電極成對的 晝素電極及接續於前述晝素電極、掃瞄信號線、影像信號 配線之主動式元件者；其中： 該基板上所設掃瞄信號線係由鋁系列合金或銅構成， 其中銅表面係由紹合金所完全覆蓋，又與影像信號配線交 叉部上的鋁合金表面則形成有鋁氧化膜，而與影像信號配 .線交叉的鋁合金表面形成有鋁氧化膜者。 2 *如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置，該掃瞄信號線進行陽極氧化處理時，非陽極氧 化處理部分的保護膜係利用無機絕緣膜或非晶質碳 (AMORPHOUS CARBON)膜。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置，該掃瞄信號線表面的Is氡化膜係以高溫水蒸氣 氧化法形成，非水蒸氣氧化部分之保護臈則採用無機絕緣 .膜或非晶質碳膜。 4 ’如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置，該掃瞄信號線及影像信號配線係呈直線狀，又 同一晝素内的晝素電極及共通電極，.其相對液晶配向方向 係呈除0度以外之士1〜±4 5度範圍内的屈曲構造。 5 .如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置’該掃瞄信號線及影像信號配線係呈直線狀，又 26 表紙張尺度適用令國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) 訂 A8 B8 C8 D8 4 16339 六、申請專利範圍 同一畫素内的晝素電極與共通電極，其相對液晶配向方向 係呈除9 0度以外之±4 5〜±1 3 5度範圍内的屈曲構造 0 6 ·如申請專利範圍第4項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置，同一晝素内的晝素電極與共通電極係非屈曲構 造’又在相鄰的兩晝素區域内，其晝素電極與共通電極相 對液晶配向方向係呈除〇度以外之土 1〜± 4 5度範圍内的 屈曲構造。 7 ·如申請專利範圍第5項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置’同一畫素内的畫素電極與共通電極係非屈曲構 造，又在相鄰的兩晝素區域内，其晝素電極與共通電極相 對液晶配向方向係呈除9 〇度以外之土 4 5〜± 1 3 5度範 圍内的屈曲構造。 8 .如申請專利範圍第4、5、6或7項所述之主動 式矩陣型液晶顯示裝置，該薄膜丰導體層係超出掃瞄信號 線上、下側的兩個畫素.區域，並隔著絕緣^與該兩畫素區 域的共通電極相互重疊》 9 .如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣型液晶 顯示裝置’該共通電極、晝素電極及影像信號配線分別隔 著絕緣膜形成於各層，其形成順序依序為共通電極、畫素 電極及影像信號配線。_ 1 0 .如申請專利範圍第4、5、6、7或9項所述 之主動式矩陣型夜晶顯示裝置，該銘合金層表面選擇性的 形成鎢膜後，形成氧化物透明導電體膜之接合構造。 _ 27 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注ί項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印製 經濟部中夹標準局J工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範園 1 1 ·如申請專利範圍第8項所述之主動式矩陣型液 晶顯示裝董，該鋁合金層表面選擇性的形成鎢膜後，形成 氧化物透明導電體膜之接合構造。。 1 2 ·如申請專利範圍第4、5、6或7項所述之主 動式矩陣型液晶顯示裝置，與掃瞄信號線同時形成的共通 電極及畫素内的共通電極係透過相鄰的閘極絕緣臈及護層 膜絕緣膜上所開設接觸孔相互接續，又畫素電極和共通電 極係隔著前述兩層絕緣膜互相重疊而形成補償電容。 1 3 ·如申請專利範圍第4、5、6或7項所述之主 動式矩陣型液晶顯示裝置，與掃瞄信號線同時形成的畫素 電極及與影像信號配線同時形成的晝素電極係透過閘極絕 緣臈上開設的洞穴相互接續，其中共通電極與影像信號配 線在有效畫面内並未交錯而配置成半行構造。 14·如申請專利範圍第4、5、6或7項所述之主 動式矩陣型液晶顯示裝置，該彩色濾光片的黑光罩與相對 方向的基板上影像信號配線同為直線狀，又成形為曲折線 狀時，在晝面的有效範圍内互相並不連結，而以獨立的平 .行線配置。 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i〇X297公鼇） ; -(請先閲讀背面之注意事項再填寫表頁) 、τ

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