TW536829B - Active matrix liquid crystal display device and switching element used therein - Google Patents

Active matrix liquid crystal display device and switching element used therein Download PDF

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TW536829B
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TW
Taiwan
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light
substrate
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liquid crystal
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TW090129472A
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Shunsuke Shiga
Fuminori Tamura
Shouichi Kuroha
Makoto Watanabe
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Nec Corp
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Description

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五、發明說明(1) 【發明背景 本發明係有關一種主動矩陣液晶顯示裝置及其中所使 用之切換元件’特別是有關一種具有極佳之顯示均一性且 不會出現低階閃爍之主動矩陣液晶顯示裝置及其中所使用 之切換元件。 ^ 說明 薄膜電晶體(thin film transistors ,TFTs)廣泛
地作為多種裝置之驅動電路的切換元件。而使用於主動每 陣液晶顯示裝置内之TFTs,則格外地引人注目。當液晶海 示裝置或類似裝置所使用之TFT的半導體區域由非結晶矽 構成時,自一顯示用背光或一光源而來之入射光,會在赴 $導體區域内產生光載子。當光載子於一通道内移動時, 】^ -光誘導關閉漏電流。此光誘導關閉漏電流會降你 並因此導致多種不理想之缺陷,例如:模組之 A月度降低、顯不不均一,以及閃爍之現象。 抑制光誘導關閉漏電流之方法,
專利公開公報第26 768/ 1 999號,以及日本 =754/ 1 995號。圖i及2顯示日本專利公本開專公^第開么報弟 26 768/ 1 9 99號所述之主動矩陣液晶顯 為此TFT之平面圖,而圖2則為靠 =之-TFT。圖 之TFT (圄1张-令ττ?τ、— * ^逼長度方向切割後 之⑴c圖1所不之TFT )之部位的橫剖 直電然圖1之平面圖係顯示-種以垂 直电^式#作之主動矩陣基板之像素,但是本發明人欲
536829 五、發明說明(2) 说明之主要重點在於TFT之你民闽奋 的佈局圖案皆僅為示範之用,換Y話广口F T以外之元件 場型之主動矩陣基板。根據此-理由,除:垂::垂直電 ^動矩陣基板外,為了後續用以解釋 ^型之 拓之楛刘;甘丰向兒%杈式知作之主動矩障其 = 其中,橫向電場模式之主動矩陣基板對於 射先會比垂直電場型之主動矩陣基板靈敏。 反對於入 在图2中 閘極線1 〇 1、一共通電極1 〇 4、一繁 緣膜10 9、一非钍s访碱彳n 7 , L 乐—絕 % r你主、 日日矽朕107、一n+非結晶矽膜108、一呢 :素)電極105及一汲極電極106係形成於一第—破原 基板100之上。此外,一第二絕緣紹 :每 ⑴係覆蓋於閑極線、膜及電極之上,並形成%己:電' 體基板130 (以下稱之為「TFT基板」)。 曰曰 一對向基板140係以面向此TFT基板丨go之方式形成, 二者間夾設有一液晶116。此對向基板14〇具有一第二破 $板11 2及以名稱順序形成於此第二玻璃基板面向第一破 璃基板1 0 0之一侧之一遮光膜丨丨3、一色層丨丨4、一第三絕 緣膜115以及一第二配向膜117。 巴 此外,一第一偏光板121係附著於第一玻璃基板1〇〇之 底側’而一第二偏光板1 2 2則附著於第二玻璃基板1 1 2之底 侧’並因此構成一液晶顯示面板丨5 〇。 覆蓋於閘極線1〇1上方之半導體區域丨〇7之一部份 (註:夾於源極電極1 〇 5及汲極電極1 〇 6中間之部位),會 如圖1所示般被去除,因此可減少對沿圖2之路徑1入射於
MM 第7頁 536829 五、發明說明(3) 後通道之光線的影響。 圖3顯示日本專利公開公報第i 22754/ 1 995號所述之主 動矩陣液晶顯示裝置之一TFT之橫剖面圖。圖中與圖2相同 j參考符號皆代表與圖2相同之材料與元件。如圖3所示, 一間f電極係以下列方式形成:此閘極電極於通道長度方 向之見度α ’會等於或大於四倍之閘極線丨〇 1至對向基板 侧之遮光膜的距離d,因此可抑制沿圖3之路徑丨經由一次 反射而入射於後通道之光線。
在顯示器、車上型顯示器或類似裝置之液晶顯示面板 所使=之TFTs中,為符合高照明度顯示之要求,會提高背 =之照明度,然而,現今之技術仍無法解決在半導體區域 —恭由入射光所產生之光誘導關閉漏電流之現象。就以橫 1:場模式驅動之一面板而言,由於其低孔徑t匕,以及其 月:^照明度需設定成比以垂直電場模式驅動之—TN型面 板為高,因此上述問題會更為嚴重。 述用以減少光誘導關閉漏電流之習知方法,並不足 P制此光誘導關閉漏電流,因此更進一步地抑制此光誘 關閉漏電流是必須的
y W以下將就上述習知方法所導致之抑制不足之效果,加 =:Γ細!!。當對向基板上之遮光膜為具有高反射率之-二1 r膜(,夕層^膜時,相對於自TFT基板入射至此對 二二ί之月光,由此對向基板上之部分遮光膜所反射之光 會增加。因此,日本專利公開公報第26768/ 1 99 9號所 揭路之技術,可藉由減少吸收此反射光之半導體區域之面
536829 五、發明說明(4) 積,而達到減少光誘導關閉漏電流之顯著效果;而曰本專 利公開公報第1 22 754/ 1 9 95號所揭露之技術,則可藉由加 寬閘電極之寬度,來減少被遮光膜反射之光,而達到減少 道之光之顯著效果 '然而,當此對向基板上之 边光胲係為具有低反射率之樹脂時(註:此材料通常使用 :橫向:::式驅動之主動矩陣液晶顯示器或類似之裝置 中)2於此遮光膜的低反射率造 較小,換句話i 效果就會相對地變得 亦不會產生多大的十述-種方法皆應用至此裝置中, 關閉‘電:Π:i J u j::無法有效地減少光誘導 導體區域時,其會在TFT之沒極^者圖=示之路徑2穿透半 之反射’因此將有部分之;閑極上極之間經過多次 新技術以抑制沿著路徑2入射進入别通逭。疋故,需一 電流。 九所仏成之光誘導關閉漏 發明概 是故,本發明之一目的 示裝置’其藉由減少習用主動'二/、種主動矩陣液晶磊員 光入射於電晶體所造成之漏泰、、☆陣液晶顯示裝置中,因為 較佳之顯示均一性。本發明=机,以減輕閃爍程度與獲欵 較輕微之閃爍程度及較佳另 目的係為提供一種具有 具有此種切換元件之顯示匕均-性之切換幻牛,以提:
536829 五、發明說明(5) _ 本發明之主動矩陣液晶顯示裝 構。 ’ ^列之基本結 板 板 此主動矩陣液晶顯示裝置包含一薄膜電曰 一面向此薄膜電晶體陣列基板而加以配=陣列基 以及一夾設於此薄膜電晶體陣 =向基 之液晶。 、此务向基板間 上述顯示裝置之薄膜電晶體陣列基板星 之一表面之薄膜電晶㉟,及形成於:第 域,此半導體區域係形成在覆蓋間極ί極ί導㈣ 膜之上,且此閘極電極係形成於此第一基之一絶緣 極電極與一沒極電極,此—帝、 土 上,及一源 於此半導體區域之二個末沪:°糸以彼此分離之方式形成 體區域並延伸於此絕緣膜:σ位,俾以部分覆蓋此該半導 係以使源極電極及汲極電通;^ f:J與此汲極電極 含於此半導體區域在該通度f向之寬度,皆包 形成,以構成由此閘極雷、又。之覓度内的方式加以 形成之一 +面源極側重It此源#電極A此半I體區域 電極及此半導體區域形$二、’,舆由此閘極電極、此汲極 使此源極侧與此汲極侧二平面汲極侧重疊區域,俾以 之-最佳重疊長度,係根,於此通道長度方向 通道部位之強度會低於或f ^入射至每一個薄膜電晶體之 強度的0. 2 %來加以決定。寺於一背光入射於第一基板之光 本發明之主動矩陣液晶顯示裝置之第】種較佳應用型
第10頁 536829 五、發明說明(6) 式為,每一薄膜電晶體之半導體區… 向之寬度,會寬於閘極電極在 _产二^迢又度 加以形成。 長度方向會延伸超過此閘極電極之方式 本^明之主動矩陣液晶顯示裝 、 ,^ 兒日日體之丰導體區域係以其在通道具洚方 冋之覓度,會窄於閘極電極在通道長度方向之寬产、^ 半導=域在通道長度方向會包含於此極“ 加以形成。 %让門疋万式 本發明之切換元件具有下列基本結構。 此切換元件包含形成於一基板上之一閘極電 於板與此閘極電極上之一絕緣膜、形成於此絕緣膜上 亚覆盍於閘極電極上之一半導體區域,及以彼此分離之 式形成於此半導體區域之二個末端部位之一源極電極及— ^極電極,俾以部分覆蓋於此半導體區域並延伸於此絕緣 上。
I ^、在上述切換元件之結構中,此源極電極與此汲極電才 係以使源極電極及汲極電極於通道寬度方向之寬度,比; 含於此半導體區域在該通道寬度方向之寬度内的方式二= 形成,以構成由此閘極電極、此源極電極及此半導體區 形成之一平面源極侧重疊區域,與由此閘極電極、此2 電極及此半導體區域形成之一平面汲極側重疊區域,俾= 使此源極側與此汲極側重疊區域之一,於該通道長度方向 之最仏重t長度,係根據光入射至此切換元件之通道4
第11頁 536829 五、發明說明(7) 位之強度會低於或 2 %來加以決定。 本發明之切換 件之半導體區域係 極電極在通道長度 度方向會延伸超過 本發明之切換 件之半導體區域係 極電極在通道長度 度方向會包含於閘 以下,將參照 晶顯示裝置及切換 例中作為代表性之 照明度之背光以獲 璃基板之電場之橫 亦可應用至施加一 晶顯示裝置。 等於一背光入射於該基板之光強度的〇. 兀件之第1較佳應用型式為,此切換元 以其在通道長度方向之寬度5會寬於閘 方向之寬度,且此半導體區域在通道長 閑極電極之方式形成。 、 兀件之第2較佳應用型式為,此切換元 以其在通道長度方向之寬度,會窄於閘 方向之寬度,且此半導體區域在通道長 極電極内之方式形成。 附f對本發明較佳實施例之主動矩陣液 ς _::詳細之說明。雖然在下列實施 得::係為根據低孔徑比而使用高 明以及施加-平行於玻 垂=顯示裝置’然❿,本發明 、玻螭基板之電場之縱向電場型液 (第1實施例) 第1實,例將參照附圖加以說明。 圖4為弟1貫施例之主 晶體陣列基板丨30之— 車液晶顯示裝置之〜薄膜電 象素之平面圖,並顯示此裝置
第12頁 五、發明說明(8) 建構於圖6之橫剖面圖下方夕都八 薄膜電晶體之-放大平面圖之二圖5為每-單位像素之 之樺叫面FI Xir MS - , S圖6為沿著圖4之A-A,線所繪 13〇V^ :圖4至圖6所示’本發明第!實施例之 曰 TT不其、具有由一薄膜電晶體陣列基板13…下ί; 基板平行隔離之方式配置之透:二向 基板1 4 0,以及一封入於此τ ρ τ | 4c 1 ο λ 14。之間之液晶116所構成之整二結構〇。竭明對向基板 如圖4至圖6所示,㈣膜電晶 :-閉極線1 01、-非結晶石夕賴7 (以下含璃气基之板 、、、 源極(像素)電極10 5、一丘通電極〗n 4芬 區域中,成:平由 置。此源㉟(Ξ音:方向及垂直方向成陣列之方式配 體103 (TFT }之+、Ν屯極105之一端係連接至一薄膜電晶 而此源極晶矽膜1〇8,以作為-源極電極; 位,則作為—ίΐ电極之與共通電極104平行延伸之部 重疊之部位T!;電極。此間極線101之與非結晶石夕膜107 圖7係顯作為此TFT 1〇3之閉極電極。 射入時(/背種TFT之結構,此TFT在背光之傾斜光線 反射進入前通…位置係相對於液晶11 6 ),會輕易地透過 逼部位。在此例中,此TFT之汲極電極1〇6或
第13頁 536829 五、發明說明(9) 一 " ----------1_ 方、:::素^ :極1 〇5係以其寬度會大於非結晶矽膜1 07之 )電極m以通電極1〇6或源極(像素 位,在兩搞夕f 度方向延伸於此非結晶矽膜1〇7上之部 區域】1:道寬度方向τ,會有不存在非結晶石夕膜之 域:且光吸收庚閘ΐ線10 \下方偏斜入射於此平行相交區 石夕膜吸收)二相當低之光線(註:因為光線未被非結晶 、=i、’、木會在電極反射並輕易地到達通道部位。 、及極:二:述理由’本發明之基本結構為用以構成TFT之 及極藏極106或源極(像素)電極1〇5在通道寬度方向之大 ^、,必須在非結晶矽膜之寬度之内,如圖5所示。特別 疋’圖5之TFT 1〇3會滿足下列關係式: (1) e LaJ Π \LD cz LA\ 其中,LD為汲極電極1 06於通道寬度方向之寬度,LS為源 極電極105於通道寬度方向之寬度,而“則為非結晶矽膜 107於通道寬度方向之寬度。 以下將參照圖4至圖6對第1實施例之主動矩陣液晶顯 示裝置之製造方法作一說明。 首先,利用濺鍍方法沉積一Cr膜於一第一玻璃基板之 上,並對其進行選擇性蝕刻以形成一閘極線1 〇 1及一共通 電極104。之後,利用化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD )方法,於包含閘極線ιοί之表面上沉積 一氮化石夕膜,以形成一第一絕緣膜1 0 9。接著利用c V D方 法,依序於第一絕緣膜1 0 9上沉積一非結晶矽膜1 〇 7及一 n+
第14頁 536829 五、發明說明(10) :結::曰:膜108以構成_疊層膜;再對此疊層膜進行圖案 類似ϋ部分覆蓋於閉極線101之上。之後,沉積由以或 覆甚ΐt成之一金屬層,並使其圖案化,以形成部分 结讀1 之後,利用此汲極電極106及源極(像素)電極1〇5作 ^ 一蝕刻遮罩,去除非結晶矽膜丨〇 7上之小非結晶矽膜 ^ ,以避免非結晶矽膜1 〇7上之汲極電極106與源極(像
素),極105產生短路之問題,並形成TFT 1〇3。接著,形 成一第二絕緣膜110,以覆蓋並保護TFT 103、汲極線1〇2 ^源極(像素)電極105,並完成此TFT基板13〇。一由有 f材料形成並用以使液晶配向之配向膜,會塗佈於此第二 絕緣膜1 1 0之上,並經過一配向處理,以形成一第一配向 膜 111 〇 於一第二玻璃基板Π 2之面向第一玻璃基板之一側, 二不透光遮光膜113、一色層114、一第三絕緣膜115及一 第二配向膜1 1 7會依此名稱順序形成於其上,俾以將液晶 11 6夾設於其間。
此外’ 一第一偏光板1 2 1會黏附於第一玻璃基板1 〇 〇之 背部表面(相對於形成TFT 1 〇3之表面的那一側),而一 第二偏光板1 2 2則會黏附於第二玻璃基板11 2之另一侧,如 此構成一液晶顯示面板丨5 〇。 圖8為一透視圖,顯示液晶顯示面板1 5 0與背光1 5 1間 之位置關係。此液晶顯示面板丨5 〇係配置於背光1 5 1之上
第15頁 536829 五、發明說明(11) 此構 而用以驅動此液晶顯示面板150 uFTs的液 152,則以一酉己線154連接至此液晶顯示 動包路 成此液晶顯示裝置。 U 如 以下,將就扪實施例之主動矩 說明。 , 只丁衣置作〜 第1實施例之主動矩陣液晶顯示裝置係以類似 主動矩陣夜晶顯不裝置之方式操作:首先,自、驾用 電路152之信號會輸入至液晶顯示面板15〇 ; 驅動 内之TFT 103會被開啟;接著,在源極(像素口矩 共通電極104之間會產生一雷埸· 電極105與 14。及13。間之液晶116會產生:電;J =於此二” 一 ㈢度王 私~光學效應,並使此液 晶顯示面板150之透光率產生變化;結果,如圖“斤示,由 背光151發出之光’在經過此液晶顯示面板15〇時會產生透 光率調節作用此’光線密度將隨每一像素而改變,並 使此裝置得以顯示影像。 就由月光1 5 1入射至液晶顯示面板1 $ 〇之光線而言,第 1實施例之液晶顯示裝置更具有下列結構特性。亦即,為 避免TFT 103内產生之光載子所造成之漏電流,由一源極 或汲極電極以通道長度方向覆蓋於一閑極電極,所形成之 最佳重疊長度d將會最適化,如圖5所示。 ^圖9顯不一般背光1 5 1發出之光線呈放射狀分布之情 形。假設於放射方向發出之光線強度為乙,則於極角心方 向之強度則可表示為IqC0S 。 以背光1 5 1如圖9般發出光線丨5 3之情況為一例。圖j 〇
ΙΗ 第16頁 536829 五、發明說明(12) 為TFT基板之放大剖面圖,顯示第一偏光板丨21、第一玻璃 基板1 0 0、閘極線1 0 1、第一絕緣膜1 〇 9、非結晶石夕膜1 〇 7及 沒極電極1 〇 6。參照圖1 〇,以下將就光由背部表面(背光 之一侧)進入TFT基板13之路徑作一分析。 由於閘極線101並不'允許光通過,因此在光入射於通 道部位之路徑中,將以通過閘極線1 〇 1末端之路徑作一分 析。此處需注意的是,入射光係以^ Q之角度入射至液晶 顯示面板150,此角度與背光151發出之光線角度相同。當 光於液晶顯示面板1 50内傳送時,若採用折射定律(斯耐 爾定律,Snel 1’ s law ),則光之傳送將滿足下列式3 ·· n〇sinG〇 == npsin0p = ηχείηθι = n2sin02 = n3sin03 (3) 其中 射角 n〇 ΠΡ Πι η2 η3 θ 5 θ ‘ 空氣層1 2 0之折射率, 第一偏光板之折射率, 第一玻璃基板100之折射率, 第一絕緣膜1 0 9之折射率, 非結晶碎1 0 7之折射率, :空氣層1 2 0與第一偏光板丨2 1間介面之折射角, :第一偏光板121與第一玻璃基板1〇〇間介面之折 :第一玻璃基板100舆第一絕緣膜1〇9間介面之折 射角,及 Θ •第一絕緣膜1 0 9與非結晶矽膜丨〇 7間介面之折射
第17頁 536829 五、發明說明(13) 角。 光強度可以下列式4加以計算:
Ip Ιι 工2 13 T0p x 工 x exp(-ap x tp/cos9〇) Tpl x Ip x exp(~ai x ti/cos〇i) T12 x Ii x exp (-a2 x t2/cos02) T23 x 工2 x exp (-a3 x t3/cos03), (4) 其中 第一偏光板之光吸收係數, 第一玻璃基板1 Ο 0之光吸收係數, 第一絕緣膜1 0 9之光吸收係數,及 非結晶矽膜1 0 7之光吸收係數。 、込、12及13則為圖1 0之相對位置的光強度 此外,執行運算時亦會使用下列變數: a P αλ α2 α3 而IT Top : 空氣層 120與第一 偏 光 板1 2 1間介面 之 透 光 度 Tpl : 第- -偏 光板121與 第 一 玻璃 基板100 間 介 面 之 透 光 度 Tl 2 第- -玻 璃基板100 與 第 一絕 緣膜1 0 9 間 介 面 之 透 光 度 丁23 · 第- -絕 緣膜1 0 9與 非 結 晶秒 膜1 0 7間 介 面 之 透 光 度 5 :第一偏光板121之膜厚, :第一玻璃基板100之膜厚,
第18頁 536829 五、發明說明(14) 及 h :第一絕緣膜1 〇 9之膜厚 h :非結晶矽膜丨0 7之膜厚 通過第一偏弁把1 9 1 冰 109及非社晶 、弟—玻璃基板100、第一絕緣膜 有光強产Γ t 到達没極電極10 6表面之光線(呈 &射I二二)在閑極線101與汲極電極106之間重複地 反射,折•,最後到達通道部位。^设地 程,係以如下之方彳舳仅所而之汁π過 用閉極電極與汲極電極:反:二,二用下列式6及7,並利 線101與汲極電極106間反射L重禝地計算間極 地計算在傳送至通道部位:過:程;再重複 線在每,射與折射時之光;之光 d」日寸,亦即當光到達通 先專广距離為 注意式6及购為代表折射定律與上^ n2sine2 = n3Sine3 (6) (I 之公式。
Tl2 x 工1 x exp (一α2 X 七2/。。戒) Τ23 X 工: χ exp(-a3 X t3/cos03) (7) % 假設光於通道部位之強度為 度時’由入射光產生之電洞對將不可忽視同過;V寺定, 所造成之閃爍與顯示均-性退化之情形將會變;=漏電流 以下將說明利用具有㈣示參數之元;v;;^。之
第19 I 536829 五、發明說明(15) 液晶顯示裝置及其評估結果。表1所包含之項目係與顯示 背光光譜圖之圖11相關。 第20頁 536829 五、發明說明(16) Ϊ 1^1^ ou (喇鵷冗<<齋^^雄)odvcvlscolas 0§ 9PIU U8!lis (^ne<<lJJfT^) 〇dvsco5s (1^Ιπ1<<»1^Νΐ13odvicNjsglgs (_鵷 tgl<<齋 yf 1.14B) gvo 1H展_ lo.T—
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A s ^^iiwv0<~4 rl¥w^ 第頁 536829 五、發明說明(17) ’顯示利用式!及2針對 — 之由背光⑸射出之光的角度不同J」,,所計算 強度I間之關係。為方 此四、^入射於通道部位之 方射出之光強度10為「1〇〇」之二圖係以假設由背光151前 曲線則為在實際製造時之一範圍(V2:f製。圖中四條 由源極或汲極電極至5 )内,改變 所形成之「最佳度方向覆蓋於間極電極之上, 由圖〗2可明顯地看出,;^办』」之值,所獲得之結果。 時,入射於通道部:之二 =為光=角一。之間 圖13顯示當背光之光出射角 極或汲極電極以通道异广古&受— 〖U之間知,由源 成之「最佳重疊長度『'又°,復盘盖於閘極電極之上,所形 度『I』間之關係。 』」”先於通道部位之入射強 圖1 4為實驗迄今所藤n , ^ Α 异产方向#芸% 由源極或汲極電極以通道 長度方向覆盍於閘極電極之上, ^ k 『d』」,盥閃焯藉疮〇 D、 氐之取仏重豐長度 ”門秌各度(dB )間之關係圖。此 是人類眼睛無法辨識之閃爍 而 w的 ^ -L ^ ^ ^ rd ^ ^:3〇dB ^ ^ 時,閃爍程度很差。若者 Z ^ 去=「d」為3 m、主姑α主, 右將負驅結果納入考量,則由圖 13可>月地看Λ ’相對於此臨界「“值4_或更大之㈡ 值’入射於通道部位的光強度約為〇. 2或更低。亦即,冬 背光射出之光到達通道部位,#強度減弱至Q. 2 %或更: 時,由顯示特性之觀點而言,TFT 103中所產生之光誘霉 關閉漏電流即可忽略。此外,此處亦需注意的是,雖缺以 第22頁 536829 五 發明說明(18) _____ 人類眼睛無法辨識之閃爍程度刀… m 或更大之長度值係為以閃燦程戶;、、’巴對臨界值時,4 … 所決定出之由源極或汲極電極以、3 〇 d B」作為邊界值, 電極之上,所形成之「最佳重最度方向覆蓋於閘極 )之最適化值,但是其係為一相 ^ d』」(圖1 4所示 隨此實施例之製造過程所使用夕从丄丨’換句話說,其將會 ..τ 丨1文用之材料而改變。 猎由i述方法,降低入射於 誘導關閉漏電;^,將可實現減少二;:光強度以減少 目的。 x夕閃丨木及增進顯示均一性之 (弟2貫施例) 以下、,將參照附圖就本發明第2實施例加以說明。 圖1 5為第2實施例之主動矩陣液晶顯示裝置之tft基板 130之單位像素的平面圖,其中顯示構成圖6之橫剖面圖下 侧的I置部位。圖1 6為每一單位像素之薄膜電晶體部位之 一放大平面圖。圖17為沿著圖15之B-B,線切割所獲得之橫 剖面圖,其中亦顯示此裝置相對於丁F丁基板丨3 〇之部位。 圖1 5所示之第2實施例之主動矩陣液晶顯示裝置,與 圖4至6所示之第1實施例之主動矩陣液晶顯示裝置之不同 點在於,第2實施例之非結晶矽膜1 〇 7係完全包含於閘極線 101之内。亦即,構成TFT 103之元件係以滿足下列之集合 關係而形成: [φ D)<Z ¢: (G Ϊ S)ctA\ (2)
第23頁 536829 五、發明說明(19) 其中,A為非結晶矽膜1 〇 7之面積,Γ泛日日 只 u馬閘極綠 汲極電極之面積,S為源極(像专)φ α 、、、之面積,D為 一空集合。 京)電極之面積,而0為 第2實施例之主動矩陣液晶顯示裝置之 式,類似於第1實施例之主動矩陣液晶顯示裝^軚彳=方- 第2實施例與第1實施例不同之處在於:1 、而’ 八升結晶石夕膜1 〇 7 異於第1貫施例,且如圖1 7之橫剖面圖所示,—入—\ f 1 凡全包含於 閘極線内’所以,由背光發出、通過閘極線丨〇 1末端而入 射於此裝置内部之光線,在其傳送之距離達到由源極或及 極電極以通道長度方向覆蓋於閘極電極之上,所形成之 「最佳重疊長度『d』」之前,會在閘極線101與汲極電極 1 0 6之間,或閘極線1 〇 1與源極(像素)電極丨〇 5之間反射 數次;因此’入射光之強度的減弱將會比第1實施例之主 動矩陣液晶顯示裝置更為明顯,並可更有效地降低閃燦程 度及獲得更佳之顯示均一性。是故,與第1實施例相同之王 袁佳重豐長度『d』之值,亦十分適用於第2實施例。 然而’上述結構具有下列缺點:此種必須將非結晶石夕 膜1 0 7設置於閘極線1 〇 1内之設計,限制了像素的佈局方 式,及此種明顯減少通道部位之入射光的作法,會降低 TFT 1〇3之開啟電流;結果,供給至源極(像素)電極1〇5 之電荷(此電極係由TFT 1 〇 3驅動)將不足以驅動此電 極’並因此無法獲得所需之照明度。是故,在設計液晶顯 不裝置時,最好將此二項缺點考慮在内。 、 如以上實施例所述,降低閃爍程度與提高顯示均—性
第24頁 536829 五、發明說明(20) 係藉由大量減:通道部位中之電洞對數目來達成,而此方 法係以下列方式執灯.f先,定義由源極或汲極電極以通 逗長度方向覆盖於閘極電極之上’所形成之「最佳重聂 度『d』」;利用與構成m之材料的物理定律及 相關之公八,計算最適化「d」值,使#「d」值可依昭光 線自閘極電極末端入射至裝置内部時,光強度可藉由 體區^主要之光吸收,€致充分之減弱效果之^離,來 加以決疋,以及,將此「d」值應用至打。之佈局上。 雖然本發明之前述實施例禆接 此此加主二 k員她例加才木用偏先板配置於TFT基 ί =匕ί液晶顯示裝置之TFT的通道部位之入射光 然本發明亦可採用一薄膜帝曰 偁丌即顯 亦不具有面向此TFT/TFTJ=部具有偏光板, 種在TFT基板上並未形忐:〇 土板的薄膜電晶體。就此 板之料,偏光 即,此種具有可洁小、> 式、白了應用至其计鼻過程。亦 件,需滿足下列條件=光誘導關閉漏電流之結構的切換元
本發明之切換元件I 汲極電極或—源極(ς有=基本結構,即構成TFT之一 一非結晶矽膜内。特曰、甩極係以通道寬度方向包含於 係式: 、疋’ KTFT之形成必須滿足下列關 lLS^LA]l [LDczLA] ⑴ 536829 五、發明說明(21) 其中,LD為TFT之汲極電極於通道寬度方向之寬度’“為 源,電極於通運覓度方向之寬度,及la為半導體區域於通 逼寬度方向之電極寬度。 當第1貫施例之偏光板未配置於TFT基板之上時,所使 之數個變數及公式,係以下列方式應用至此切換元件之 結構中。 若將折射定律(斯耐爾定律)應用至液晶顯示面板 内之光傳送過程’則此光線之傳送將會滿足下列式8。 n〇sin0〇 = ηχείηθχ = n2sin02 = n3sin03 (8) 其中, η〇 空氣層1 2 0之折射率, 第一玻璃基板1 0 0之折射率, Π2 第一絕緣膜1 0 9之折射率, n3 非結晶矽膜1 〇 7之折射率, θ i :空氣層1 2 0與第一玻璃基板1 〇 〇間介面之折射 角, Θ2 :第一玻璃基板1 〇 〇與第一絕緣膜1 〇 9間介面之折 射角,及 03 :第一絕緣膜1 0 9與非結晶矽膜1 〇 7間介面之折射 角。 此外,光強度可依下列式9加以計算:
第26頁 536829
五、發明說明 (22) 工1 工2 13 其中, :第 a2 :第 .a3 :非 Λ =Τ01 χ 工 χ exp(-αι x ti/cos0:L) =Τι_2 χ 工工 χ exp(-ct2 χ t2/c〇s02) ^ (9) =T23 x 工2 x exp(-a3 x t3/c〇s03)
J 一玻璃基板1 Q 〇之光吸收係數, 一絕緣膜1 Ο 9之光吸收係數, 結晶矽膜1 0 7之光吸收係數。 一 1、丨2及Is則為圖1 〇之結構中,去除參考符號「丨2 i」 j 丁之邛位後,此結構之相對位置之光強度。以下為式9 所使用之其他變數。 丁 〇1 :空氣層120與第一玻璃基板1〇〇間介面之透光度, L :第一玻璃基板1〇〇與第—絕緣膜1〇9間介面之透光 Τα :第一絕緣膜1〇9與非結晶矽膜1〇7間介面之透光
ti ·弟一玻璃基板100之膜厚, 七2 :第一絕緣膜109之膜厚,及 & :非結晶矽膜1 〇 7之膜厚。 當通過第一玻璃基板1〇〇、 膜1 0 7,並到達汲極電極1 〇 6表 第一絕緣膜1 0 9及非結晶 面後,具有強度示為「13 矽
第27頁 536829 、發明説明(23) 之光線’會在閘極線1 〇 1與沒極電極1 〇 6之間反射與折射數 次,最後到達通道部位。此階段之計算過程係操作如下: 首先,利用下列式6及7,與閘極電極及汲極電極之折射率 &、rs,重複地計算閘極線1 〇 1與汲極電極丨〇 6間之每次反' 射與折射結果,·再重複地計算原強度“之光線在傳送=、雨 道部位之過程中,每次反射與折射後之光強度;及卷 傳送達距離「d」時,換句話說’在光線到達通道部"位栌 計算光強度。此處,式6及7分別為代表折射定律盥 $ 定律之公式。 一 A次叹
n2sin02 = n3sin03 (6) Τΐ2 χ Ιχ x exp(-a2 χ t2/cos02) Ϊ3 = Τ23 χ Ί2 χ exp(-a3 χ t3/cos03) 士 ^权通道部位之光強度為ιη,則當In超過一特定 日、由入射光所產生之電洞對將不可 又 閃爍及顯示均-性之劣化會變得顯而易見。此… 限於iij::之較佳實施例已說明如前,但本發明並不 構。舉可應用至其它型或改良型之多種結 或汲極二通==二之最佳重疊長度(由源極 之長度),亦於閘極電極之上,所形成 °心用至非結晶矽膜以外之半導體區域,例
第28頁 536829 五、發明說明(24) 如,一多晶矽膜。此外,本發明亦可應用於至少具有2個 域之多域液晶胞,此液晶胞之配向層的每一域皆具有不同 之預傾斜角(preti 11 ),且可根據需求高影像品質(亦 即’低閃爍程度及較低之照明不均一性,特別是以橫向電 場模式操作時)之顯示襄置之視角方向,將本發明應用於 改善其對比度。 本發明並不限於使用上述背光或一側光光源之一透明
型液晶顯示裝置,且可應用至使用T F T s之不需背光之反射 型液晶顯示裝置,甚至可應用至同時具有透明型及反射型 功能之半透明/半反射型液晶顯示裝置。此外,本發明亦 可像應用至液晶顯示裝置般,應用至一電致發光 (Electro Luminescence,EL)型顯示裝置。此外,除了
Cr外之金屬,如M、M〇及以,皆可用以作為閘極線、汲極 線及其他各個電極。 如 裝置具 基板) 係以靠 極(像 以面向 部位之 之現象 汲極電長度) 上所述,在本 有一包含複數 ’複數個;及極 近每一個閘極 素)電極係連 源極(像素) 光,使非結晶 ,則可藉由設 極以通道長度 ,來加以抑制 發明之主動 個形成於玻 線係以跨過 線與 >及極線 接至TFTs之 電極之方式 矽内之電洞 定一最佳重 方向覆蓋於 ’同時可改 矩陣液晶顯不裝置中(此 璃基板上之閘極線之T F 丁 閘極線之方式形成,TFTs 之父點的方式形成,一源 每一個,且一共通電極係 形成; 對產生 疊長度 閘極電 善閃爍 而因為入射至通: 光誘導關閉漏電: 「d」(由源極或 極之上,所形成, 程度與增進顯示:
536829 五、發明說明(25) 一性。更詳細地 送至通道部位之 距離「d」之後, 之方式加以決定 用下列公式,包 關光吸收度之公 與汲極電極表面 、n〇sin0〇 Ip = T〇p 工 1 = Τρί 工2 = T12 工 3 == T23 說,此最佳重疊長度「d」係由計算光傳 距離而得,而此距離則根據光強度在傳送 會變為原背光強度「IQ」之0. 2 %或更低 。為計算此最佳重疊長度「d」,將會利 含折射率公式(式3,斯耐爾定律)、有 式(式4 ),以及閘極線表面之反射率& 之反射率R3。 =ripSinGp = nxsinGi = n2sin02 = n3sin03 (3) x I x exp (-ap x tp/cos0〇) x IP x exp (-ai x ti/cosGi) (4) x I:l x exp (-a2 x t2/cos02) x 工2 x exp(-a3 x t3/c〇s03),
第30頁 圖式簡單說明 圖1為一平面圖, 陣列基板之一單位像素"广說明一相關技術之薄膜電晶體 二2 : 1,薄膜電晶體之橫剖面圖; 晶體:位「橫剖面圖,用以說明另-相關技術之薄膜電 陣列Ξ4板為之—〜面位圖像示本發明第1實施例之薄膜電晶體 部位圖5為—平面圖,顯示本發明第1實施例之薄臈電晶體 圖6為沿著圖4之A-A,線切割之橫剖面圖; 膜電,7Λ—、畜示意圖,顯示光線經由反射並最後到達一薄 联私日日體之通道部位之情形; 圖8為一結構圖,用以解釋一液晶驅動裝置之結構; 圖9為一示意圖,顯示自一般背光射出之光線^放射 狀分布之情形; …圖1 〇為一示意圖,顯示光線入射於一薄膜電晶體之通 道部位之路徑; 圖π為背光之光譜圖; 圖1 2為光線自背光射出之角度,與光線入射至薄膜電 晶體通道部位之強度之關係圖; Α ' 圖13為當光線於背光之出射角等於5 q◦至時,由一 源極或汲極電極以通道長度方向覆蓋於一閘極電極所形成 之最佳重疊長度「d」’與光線入射於通道部位之強声之 關係圖; &
第31頁 536829 圖式簡單說明 圖14為由一源極或没極電極以通道長度方向覆蓋於-閘極電極所形成之最佳重疊長度「d」,與閃爍程度(dB )之關係圖; 圖1 5為一平面圖,顯示本發明第2實施例之一單位像 素; 圖1 6為一平面圖,顯示本發明第2實施例之薄膜電晶 體部位;及 圖1 7為沿著圖1 5之B-B’線切割之橫剖面圖。 符號說明 100 第一玻璃基板 101 閘極線 102 没極線 103 薄膜電晶體^ 104 共通電極 105 源極電極 106 没極電極 107 非結晶矽膜 108 n+非結晶矽膜 109 第一絕緣膜 110 第二絕緣膜 111 第一配向膜 112 第二玻璃基板 113 遮光膜
第32頁 536829 圖式簡單說明 114 色層 115 第三絕緣膜 116 液晶 117 第二配向膜 119 光線 120 空氣層 121 偏先板 122 偏光板 130 薄膜電晶體基板 140 對向基板 15 0 液晶顯示面板 151 背光 152 液晶驅動電路 15 3 光線 154 配線 2 光線路徑
第33頁

Claims (1)

  1. 536829 六'申請專利範圍 1 · 一種主動矩陣液晶顯示裝置: 一薄膜電晶體陣列基板,具 表面之薄膜電晶體,及形成於該 偏光板,該每一個薄膜電晶體具 體區域係形成在覆蓋於一閘極電 該閘極電極係形成於該第一基板 沒極電極,此二電極係以彼此分 區域之二個末端部位,俾以部分 伸於該絕緣膜之上,該源極電極 極電極及該汲極電極於通道寬度 半導體區域在該通道寬度方向之 構成由該閘極電極、該源極電極 一平面源極側重疊區域,與由該 及該半導體區域形成之一平面及 源極侧與該汲極側重疊區域之— 最佳重疊長度,係根據光入射至 這部位之強度會低於或等於一背 強度的0· 2%來加以決定; —對向基板,係以面向該薄 加以配置;以及 、 —液晶,係夾設於該薄膜電 板之間。 包含 有形成 第一基 有一半 極上之 之上, 離之方 覆蓋於 與該沒 方向之 寬度的 、及該 閘極電 極侧重 ,於該 該每一 光入射 於一第 板之其 導體區 一絕緣 及一源 式形成 該半導 極電極 寬度、 方式加 半導體 極、該 璧區域 通道長 個薄膜 於該第 一基板之一 它表面之一 域,此半導 膜之上,且 極電極與一 於該半導體 體區域並延 係以使該源 皆包含於該 以形成,以 區域形成之 汲極電極、 ’俾以使該 度方向之一 電晶體之通 一基板之光 膜電晶體陣列基板之方式 晶體陣列基板與該對向基 2.如申請專利範 圍第1項之主動起 陣液晶顯示裝置 其
    道長度方向會包含於該严$ 第 圍 範 利 專 請 Ψ, 如 加 其場 ,電 置一。 裝之板 示生基 顯產列 晶所陣 液板體 陣基晶 矩列電 _毕瞑 η3'3βκι rpA 主體薄 之晶該 項電於 膜直 薄垂、 該係 由場 係電 晶該 液, 該動 ,驅 中 以 536829 六、申請專利範圍 中σ亥半導體區域係以其在該通 極電極内之方式形成。 中/ + ^專,氣圍第1項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 以植=液晶係由該薄膜電晶體陣列基板所產生之一電場加 媒動,該電場係平行於該薄膜電晶體陣列基板。 4中如^睛專利範+圍第3項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 -個=二仃於该薄臈電晶體陣列基板之電場係至少施加於 一 1固万向上。 、 中如範?第1項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 、首真痒十、丄貞丨重$區域與該汲極側重疊區域之一,其在通 ㈡:;:該ί佳重疊長度,更依據作為該每-個薄膜 电日日體之口系通道部付沾止故痒曰 t # ^-30dB ^ ^ ^ Λ Λ " ^ ^ ^ ^ ^ Α Φ#彳Ί & # ζΓ更低方式加決定,該光係源自該 月光以任何角度放射至該液晶顯示裝置。 7.如申請專利範圍第6項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 中,该丰導體區域係以其在該通道長度方向會包含於該問
    第35頁 536829 六、申請專利範圍 ' ---- 極電極内之方式形成。 8.如申請專利範圍第6項之主動矩陣液晶顯示裝置,夏 中,該液晶係由該薄膜電晶體陣列基板所產生之一畲p 以驅動’且該電場係平抒於該薄膜電晶體陣列基板。努加 9·如,請專利範圍第8項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 ^ ^平行於邊薄膜電晶體陣列基板之電場係至少施加於 =·,如今申Λ專利範圍第6項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 二次日日係由該薄膜電晶體陣列基板 以驅動,且該電場係垂直於該薄膜電晶體陣列:板電 n申^專範圍第1項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 根據複數個道部位的強度,係 疼而择彳曰 下列方耘式什鼻未知變數與進行下列稃 I_二二I而该源極侧與汲極侧重疊區域之—,在该通道 體之通道部位之強;i糸以光入射於該每-薄膜電晶 強度之ο.〗:之Λ/Λ低於或等於自該背光發出之背光 ^ <万式加以決定, 該等方程式利用下列變數: α p該第一偏光板之光吸收係數 α 1 · 4第一基板之光吸收係數,
    536829 六、申請專利範圍 a: a: T〇p Tpl τ 丁23 η〇 ηρ ηι π2 η3 Ri Rs 反射率 12 :該第一絕緣膜之光吸收係數, :該半導體區域之光吸收係數, 一空氣層與該第一偏光板介面間之透光度, 該第一偏光板與該第一基板介面間之透光度,. 該第一基板與該第一絕緣膜介面間之透光度, 該第一絕緣膜與該半導體區域介面間之透光度, 該空氣層之折射率, 該第一偏光板之折射率, 該第一基板之折射率, 該第一絕緣膜之折射率, 該半導體區域之折射率, 作為一閘極線之金屬材料之反射率, 作為該;及極電極與該源極電極之一之金屬材料之 該第一偏光板之膜厚, 該第一基板之膜厚, 該第一絕緣膜之膜厚, 該半導體區域之膜厚, w 自背光於法線方向發出之光強度,及 d :由該源極及汲極電極之一以通道長度方向覆蓋於 該閘極線之上,所定義出之一區域之長度, 該等方程式包含代表折射定律之式3、代表光吸收度之式4 及代表背光強度於軸向分布情形之式5,如下所示:
    第37頁 536829 六、申請專利範圍 nosin0o = npsin0p = r^sinGi = xi2sin02 = n3sin03 (3) 工p = τ0ρ X 工 X exp(_ap x tp/cos0〇) 工i = Tpl x Ip x exp(-ai x ti/cosGi) 工2 = T12 x Ii x exp(-a2 x t2/cose2) 工3 = T23 X 工2 X exp(~a3 X t3/cos03), 工〇 X COS0O (5), (4) 該未知變數包含下列依序計算之項目: [:光入射至該第一偏光板之光強度, 光入射至該第一基板之光強度, , 光入射至該第一絕緣膜之光強度, 12 :光入射至該半導體區域之光強度, _ 光通過該半導體區域後之反射光之強度, 0P :光由該第一偏光板傳送至該第一基板之入射角, :光由該第一基板傳送至該第一絕緣膜之入射角, 0 2 ••光由該第一絕緣膜傳送至該半導體區域之入射角, 及 03 :光由該第一絕緣膜傳送至該半導體區域之出射角, 以及該等方程式更包含代表部分折射定律之式6,與代表 光吸收定律之式7,如下所示:
    第38頁 536829 六、申請專利範圍 (β), η23ΐηθ2 = n3sin03 Tl2 X Ιι χ exP(-a2 x t2/cose2) 3 23 x 工2 x 找?(〜a3 x t3/cos03),
    以及该取佳重疊長度係利用該式6及7重複地計算該閘極線 與該汲極電極間之每次反射與折射之結果,並利用該閘極 電極與該&極電極之折射率&、&,重複地計算原具有強 度I3之光,在傳送至該通道部位期間,每次反射與折射之 $強度,&最後言十算料道部位之光強度之方式加以決 12·如申請專利範圍第11項 中,該半導體區域係以其在 極電極内之方式形成。 之主動矩陣液晶顯示裝置,其 該通道長度方向會包含於該閘 13.如申請專利範 中,該液晶係由該 以驅動,且該電場 圍弟11項之主動矩 薄膜電晶體陣列I 係平行於該薄膜電 陣液晶顯示裝置,其 板所產生之一電場加 晶體陣列基板。
    14. 中, 如申請專利範圍第1 3項之主 该平行於該薄膜電晶體陣歹4 動矩陣液晶顯示裝置,其 基板之電場係至少施加於
    536829 六、申請專利範圍 二個方向上。 15·如申請專利範圍第1 1項之主動矩陣液晶顯示裝置,其 中’該液晶係由該薄膜電晶體陣列基板所產生之一電場^ 以驅動,且該電場係垂直於該薄膜電晶體陣列基板。-16· —種切換元件,包含·· 一間極電極,係形成於一基板之上; 一絕緣膜’係覆蓋於該閘極電極之上; 半士體區域’係形成於該閘極電極與該絕緣膜之 上;及 於該半 體區域 係以使 皆包含 加以形 體區域 該沒極 域,俾 長度方 _電晶 &杈之 源極電 導體區 並延伸 該源極 於該半 成,以 形成之 電極、 以使該 向之一 體之通 光強度 離之方 覆蓋於 與該汲 方向之 寬度内 極、及 該閘極 汲極侧 緣千導 極電極 寬度、 的方式 該半導 電極、 重疊區 極及一沒極電極,係以 域之一個末端部位,俾 於該絕緣膜之上,該源 電極及該汲極電極於通 導體區域在該通道寬度 構成由該閘極電極、該 一平面源極側重疊區域 及該半導體區域形成之 源極側與該汲極側重疊 最佳重豐長度,係根據 道部位之強度會低於或 的〇. 2 %來加以決定。 彼此分 以部分 極電極 道寬度 方向之 源極電 ,與由 一平面 區域之一 ’於该通道 光入射至該每一個薄 等於一背光入射於該
    536829 六、申請專利範圍 π如申請專利範圍第16項之切 區域在該通道具疮士人 換70件,其中,^ 、逼長度方向之寬度, τ,該半導體 度方向之寬度為寬,且該半導體極電極在該通道長 向會,延伸超過該閘極電極之方”以在該通道長度方 、办成。 \ r ^ 1 8·如—申請專利範圍第丨6項之切 切換兀件之該通道部位的強度,;二’其中5該光於該 =程式計算未知變數與進行下據複數個變數及下列 與汲極侧重疊區域 j秩序而獲得,而該源極側 度,係以朵人^ ,在该通道長度方向的最佳重疊長 或等於白▲北射於该切換元件之通道部位之強度,會低於 力〇⑺I自該背光入射於該基板之背光強度之0 · 2 %之方式、 刀从決定, 、 ζ等方程式利用下列變數: a a, 該基板之光吸收係數, 該絕緣膜之光吸收係數, 該半導體區域之光吸收係數, .該絕緣膜與該半導體區域介面間之透光度’ l〇l Γΐ2 ^23 n〇 該 空 氣 層 之 折 射 率 5 Ώι 該 基 板 之 折 射 率 , η2 該 絕 緣 膜 之 折 射 率 , 該 半 導 體 域 之 折 射 率, Κι 作 為 一 閘 極 線 之 金 屬 材料之反射率, :一空氣層與該基板介面間之透光度, :該基板與該絕緣膜介面間之透光度,
    第41頁 536829
    Ra 作為該汲極電極或該源極電極之金屬材料之反 率
    該基板之膜厚, 該絕緣膜之膜厚, TJ亥半導體區域之膜厚 1〇 :自該空氣層發出並 光強度,及 以法線方向朝向該基板入射之
    d :由該源極及沒極電極之一以通道長度方向覆蓋於 該閘極線之上,所定義出之一區域之長度, 該等方程式包含代表折射定律之式8、代表光吸收度之式9 及代表背光強度於軸向分布情形之式5,如下所示: nosinGo = η,εΐηθ, ^ n2sin02 , n3Sin03 ⑻, 工 1 = T01 x i x exp (一以 χ 七"。。*) 工2 = τ12 χ 工工 χ exp(,a2 x t2/c〇se2) I (9)
    工3 = T23 X I2 x exp (一a3 χ 七3/。〇咖), J I = I〇 x cos0〇 (5), 該未知變數包含下列依序計算之項目: 1〇 ·光入射至该基板之光強度, I!:光入射至該絕緣膜之光強度,
    第42頁 536829 六、申請專利範圍 L:光入射至該半導體區域之光強度, L ·光通過該半導體區域後之反射光之強度, β 光由該空氣層傳送至該基板之入射角, Θ 1 ·光由該基板傳送至該絕緣膜之入射角, 02 :光由該絕緣膜'傳送至該半導體區域之入射角, 及 Θ3 光由該絕緣膜傳送至該半導體區域之出射角, 以及"亥等方程式更包含代表部分折射定律之式6,與代表 光吸收疋律之式7,如下所示: n2Sin62 = n3sine3 ⑹ 12 ^ Tl2 χ 11 x exP(-a2 x t2/cos02) 3 T23 X 12 x exP(-a3 x t3/cose3), 以及該最佳重疊長度係 與該汲極電極間之每次 電極與該及極電極之折 度%之光,在傳送至該 光強度,及最後計算該 定0
    利用該式6及7重複地計算該閘極線 &射與折射之結果,並利用該閘極 、射率K、R3,重複地計算原具有強 通道部位期間,每次反射與折射之 通道部位之光強度之方式加以決 19·如申請專利範圍第18 一 區域在該通道長度方向之、♦刀換元件,其中,該半導 見度,比該閘極電極在該通道長
    536829 六、申請專利範圍 度方向之寬度為寬,且該半導體區域係以在該通道長度方 向會延伸超過該閘極電極之方式形成。 20.如申請專利範圍第1 8項之切換元件,其中,該半導體 區域在該通道長度方向乏寬度,比該閘極電極在該通道長 度方向之寬度為窄,且該半導體區域係以在該通道長度方 向會包含在該閘極電極内之方式形成。 _
    第44頁
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI576646B (zh) * 2015-04-30 2017-04-01 群創光電股份有限公司 顯示裝置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007094433A (ja) * 2000-11-30 2007-04-12 Nec Lcd Technologies Ltd アクティブマトリクス型液晶表示装置およびスイッチング素子
KR101019045B1 (ko) * 2003-11-25 2011-03-04 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
US20070229722A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-04 Wen-Hsiung Liu Pixel structure and liquid crystal display panel thereof
US7985978B2 (en) 2007-04-17 2011-07-26 Himax Technologies Limited Display and pixel circuit thereof
US20080261710A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Ruelle Russell J Multi-game table assembly
US8330887B2 (en) * 2007-07-27 2012-12-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and electronic device
TWI409556B (zh) * 2008-01-09 2013-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 畫素結構與主動元件陣列基板
KR101536194B1 (ko) * 2008-05-19 2015-07-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치와 그 구동 방법
US8294972B2 (en) * 2008-12-08 2012-10-23 Samsung Electronics Co, Ltd. Display devices
KR20120083341A (ko) * 2009-10-09 2012-07-25 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치를 포함하는 전자 기기
CN102549638B (zh) 2009-10-09 2015-04-01 株式会社半导体能源研究所 发光显示器件以及包括该发光显示器件的电子设备
CN104216188B (zh) * 2014-09-05 2017-05-10 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板和显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06177387A (ja) * 1992-12-03 1994-06-24 Toshiba Corp 薄膜トランジスタ
JP3340782B2 (ja) * 1993-03-15 2002-11-05 株式会社東芝 薄膜半導体素子
JP3512849B2 (ja) * 1993-04-23 2004-03-31 株式会社東芝 薄膜トランジスタおよびそれを用いた表示装置
JP3373620B2 (ja) 1993-10-21 2003-02-04 株式会社東芝 液晶表示装置
KR100477133B1 (ko) * 1996-07-25 2005-06-08 삼성전자주식회사 누설전류를줄이기위한액정표시장치
KR100212284B1 (ko) * 1996-11-13 1999-08-02 윤종용 채널 보호형 박막 트랜지스터 기판
JP3425851B2 (ja) 1997-06-30 2003-07-14 日本電気株式会社 液晶表示装置用薄膜トランジスタ
JP3127894B2 (ja) * 1998-07-24 2001-01-29 日本電気株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
US7223643B2 (en) * 2000-08-11 2007-05-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI576646B (zh) * 2015-04-30 2017-04-01 群創光電股份有限公司 顯示裝置
US10325931B2 (en) 2015-04-30 2019-06-18 Innolux Corporation Display device
US10957715B2 (en) 2015-04-30 2021-03-23 Innolux Corporation Display device

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