TWI249065B

TWI249065B - Liquid crystal display device

Info

Publication number: TWI249065B
Application number: TW091111452A
Authority: TW
Inventors: Genshiro Kawachi; Hideo Sato; Toshio Miyazawa; Yoshiro Mikami; Katsumi Kondo
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2006-02-11
Also published as: US20030002002A1; JP4647843B2; US7567327B2; US20050122302A1; JP2003015155A; KR20030003041A; KR100492210B1

Description

1249065 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明之背景本發明係有關液晶顯示裝置，特別是關於稱為主動矩陣型之液晶顯示裝置。液晶顯示裝置係以薄、輕、低耗電之優點而廣泛地被運用於個人電腦所代表之資訊機器及攜帶型之資訊終端及行動電話、數位相機及相機一體成型VTR機器等之視覺機器之影像資訊、文字資訊之顯示機器。近年，隨著DVD的問世、大電容磁氣驅動之急速進化而 k成大電谷媒體的普及與BS數位播送的開始，個人電腦及影像數位媒體的融合進步，故對於可對應此類用途之高畫貝的衫像顯不裝置的要求逐漸變強。

In-Plane Switching(IPS)型之液晶顯示裝置被認為具有可滿足如此高畫質要求之顯示方式，其已進行各式各樣的改良以更加改善其晝質。在此，所謂IPS型之液晶顯示器，其構成係於隔著液晶而相對配置之基板中之一側之基板的液晶側之像素區域，設置在像素電極及與該像素電極之間產生電場之相對電極，並藉由该電場中與基板大致平行之成份控制液晶之光透過率〇另一側面，隨著行動電話、攜帶資訊終端的普及，對於消耗電力極小之中小型液晶顯示裝置之要求亦增強。於IPS型之液晶顯示裝置中，例如特開平7_36〇58號中所揭示，一般係由在透過絕緣膜不同層之金屬電極間所產生之橫向電場來切換液晶，但此種構造與通常的TN方式之顯 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1249065 A7 ------B7 五、發明説明（2 Γ " -- 示裝置相較，則有難以增大像素數值孔徑，光利用效率低之缺點。為5耳補此點，不得不增加背光亮度，而以Lcd模組整體來忒如筆圯型之個人電腦及攜帶終端所要求之低耗電化則屬困難（以下，稱為第1習知技術）另外’於上述習知方式之像素構成中，為增大數值孔徑 ,須擴大其各自電極間之間隔，但若擴大電極間隔則驅動電壓會上昇而增大驅動器LSI之消耗電力。故要達成IPS型 LCD之低消耗電力化於習知之技術中實屬困難。為解決如此之問題，例如在特開平1丨-3丨6383號中記載藉由以平面狀之透明電極及包含與其為異層化而形成於上方之透明電極之梳齒狀電極之間所產生之邊緣電場驅動液晶，使其提昇像素數值孔徑（以下，稱為第2習知技術）。另外，作為減低驅動電壓之方法，例如在特開平6_ 148596號中所揭示，於像素設置2個連接液晶驅動電極之電晶體並藉由差分驅動來減低驅動電壓之方法（以下，稱為第 3習知技術）又’於该第3習知技術中，對於y列χ行之矩陣狀之像素，設置了y條閘極信號線及x+i條汲極信號線。因此，汲極信號線係可與屬於相鄰的2行之像素群共同使用。首先’第1習知技術之問題點如上所述，因在液晶驅動電極使用透過絕緣膜之不同層的金屬電極，故擴大像素數值孔徑相當困難，無法達成低消耗電力化。於第2習知技術明顯的提昇數值孔徑，但與習知之方式比 -5- 本紙張尺度適用中® ®家標準(CNS) A4規格(·χ297公董) 1249065

較’卻顯者的產生殘像，很難驾在製程中形成各層之透明電極，很難達到两晝質化。又，因必須電極’而使得製程複雜，難以降又’因必須低成本。於第3習知技術中，

之低消耗電力化。在如以上之習知技術或其組合中，很難將lps型液晶適用於要求低消耗電力之機器。本發明係以解決如此習知技術的問題點，提供適合如筆記型之個人電腦及攜帶終端之寬廣視野的液晶顯示裝置為目的。 ”、發明之摘敘於本申請專利範圍所揭示之發明中，以下簡單說明具代表性者之概要。手段1. 具備：第1切換元件及第2切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第i 切換元件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2切換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1249065

1249065 五、發明説明（手段5. 具備：第1切換元件及第2切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第工切換元件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2切換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號， & 前述像素電極及前述相對電極，係各自以與前述汲極信號線^致成平行配置之帶狀的透光性導電層於形成的同時並在貫質的像素區域内成交互配列，且，前述基準電壓信號線係與前述汲極信號線大致成平行配置，並與前述像素電極及前述相對電極中之丨個電極成重疊配置。手段6. 備刀換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自間極信號線之掃描信號而動作;像素電極，透過前述切換元件而供給有來自没極信號線之影像信號，·相對電極，供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，前述像素電極及前述相對電極，係各自以帶狀之透光性導電層形成’並在實質的像素區域内交互配列。手段7. 於手段6中，前述像素電極及前述相對電極，係各自於亦覆蓋前述切 X 297公釐）本紙張尺度適用巾_家操平(CNS) Μ規格 8- 1249065 A7 、發明説明（6 , 護膜：=成Si膜土以同-層形成，通過形成於該保線。 ⑨刖述切換元件&前述基準電壓信號手段8. 於手段6中，之保:=:層包:。無機材料之保護膜及包含有機材料手段9. 於手段6中，之薄膜電晶體前述切換元件係以多結晶㈣為半導體層手段10. ::待士刀換7L件’於隔著液晶而配置之各基板中之一側 :二二：：側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃動作’像素電極’透過前述切換元件而供給有來自沒極信號線之影像信號；相對電極，供給有來自基壓信號線之基準電壓信號，。前述像素電極及前述相對電極，係各自以與前述沒極信，線大致成平行配置之帶狀的透光性導電層於形成，並在實質的像素區域内交互配列，且，前述基準電遷信號線係肖前述沒極信號線大致平行而配置。手段11. 具備··切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之—側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃本紙張尺度適用中a國家標準(CNS) A4規格(2lGX297公董）之 1249065 五、發明説明（吕唬而動作，·像素電極，透白、、芬托产嘹治透過刖述切換元件而供給有來自/及極k唬線之影像信號；相 H h #袖對電極，供給有來自基準電壓#號線之基準電壓信號，前述像素電極及前述相對雷榀號線大致成平行配置之帶狀=光與前述_ 實質的像素區域内交互配列，的透…電層於形成，並在且，前述基準電壓錢㈣與前㈣極信號線大致平行而配置’並與前述像素電極及前述相對電財之⑽電疊而配置。节仰里手段12. 具備··第1切換元件及第2切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之-側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第！切換7G件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，透過則述第2切換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號， ' & 前述像素電極及前述相對電極，係於亦覆蓋上前述切換疋件而形成之保護膜上，各自以帶狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列，且’在前述保護膜下面之像素區域之全區域，形成被保持為與前述相對電極相同電位之反射膜。手段13. 於手段12中，前述保護膜係包含無機材料之保護膜及包含有機材料 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐）裝訂線 1249065

保護膜的順序疊層體。手段14. /、備·第1切換兀件及第2切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第工切換tl件而供給有來自沒極信號線之影像信號；相對電極

•透過前述第2切換元件而供給有來自基準電壓信準電壓信號， I 前述像素電極及前述相對電極，係於亦覆蓋上前述切換疋件而形成之保護膜上，各自以帶狀之透光性導電層形成並在貫質的像素區域内交互配列，二：ί前述保護膜下面之像素區域之-部分，形成被保持為與别述相對電極相同電位之反射膜。手段15. 於手段14中，别述保濩膜係包含無機材料之保護膜及包含有機材料之保護膜的順序疊層體。手段16. 於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域，形成以將該像素區域分割為二之方式配置之基準電壓信號線’及將該基準電壓信號線置放於中間，在其一侧及另一侧分別與該基準電壓信號線平行而配置之第弟2之閘極信號線，於則述一側之像素區域具備··第丨薄膜電晶體，藉由來自

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發明説明（前述第1閘極信號線之掃描信號而動作；第丨像素電極，透過該第1薄膜電晶體而供給有影像信號；第丨相對電極，供給有來自前述基準電壓信號線之基準電壓信號， /、而於前述另一側之像素區域具備··第2薄膜電晶體，藉由來自前述第2閘極信號線之掃描信號而動作；第2像素電極，透過該第2薄膜電晶體而供給有影像信號；第2相對電極 ’供给有來自前述基準電壓信號線之基準電壓信號，前述第1、第2像素電極及前述第丨、第2相對電極，係於亦覆蓋前述第丨及第2薄膜電晶體而形成之保護膜上，分別以▼狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列，且’將前述基準電壓信號線置放於中間，而在其一側及另一側中之任一側的像素區域之前述保護膜下面形成反射膜。手段17. 於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域’形成以將該像素區域分割為二之方式配置之基準電壓信號線，及將該基準電壓信號線置放於中間，在其一側及另一側分別與該基準電壓信號線平行而配置之第1及第2之閘極信號線，於^述一側之像素區域具備：第1薄膜電晶體及第2薄膜電晶體，藉由來自前述第1閘極信號線之掃描信號而動作；第1像素電極，透過該第1薄膜電晶體而供給有影像信號；第ί相對電極，透過該第2薄膜電晶體而供給有來自前述基 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 1249065

----- 五、發明説明（準電壓“號線之基準電壓信號，一而於：述另-侧之像素區域具備：第3薄膜電晶體及第4 薄膜電晶體’藉由來自前述第2閘極信號線之掃描信號而動作；第2像素電極，透過該第3薄膜電晶體而供給有影像信號；第2相對電極，透過該第4薄膜電晶體而供給有來自前述基準電壓信號線之基準電壓信號，前j第1、第2像素電極及前述第丨、第2相對電極，係於亦覆蓋上前述第1、帛2、冑3及第續膜電晶體而形成之保護膜上，分別以帶狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列，且，將前述基準電壓信號線置放於中間，而在其一側及另側中之任一側的像素區域之前述保護膜下面形成反射膜。手段18. 於手段16或17中，前述保護膜係包含無機材料之保護膜及包含有機材料之保護膜的順序疊層體。手段19. 於手段16或17中，來自前述第w極信號線之掃描信號與來自前述第2閑極信號線之掃描信號之時間不同。手段20. *備··第1切換元件及第2切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) -13 - 1249065 A7

自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第1 切換元件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2切換元件而供給有來自基準電壓信號線之美準電壓信號，％、土前述基準電壓信號線係與前述汲極信號線大致成平行而配置，且未透過前述第1切換元件與其相鄰像素之前述像素電極連接。 μ 手段21. 具備：第1切換元件及第2切換元件，於隔.著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；第1像素電極，透過前述第1切換元件而供給有來自第1信號配線電極之電壓；第2像素電極，透過前述第2切換元件而供給有來自第2信號配線電極之電壓，刖述第2信號配線電極係與前述第1信號配線電極係大致平行而配置，且未透過前述第1切換元件與相鄰像素之前述第1像素電極連接。本發明之其他特徵可由以下之實施形態而明瞭。圖示之簡單說明圖1係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之一實施例之平面圖。圖2係顯示於圖i中之A-A，、b-B，、C-C，線之剖面圖。圖3為像素矩陣部之等效電路圖面。圖4係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他 _ _14_ I紙張尺度適用巾® a家鮮(CNS) Α4規格(21GX297公釐) 一 --- 1249065 A7 B7 五、發明説明（12 ) 實施例之平面圖。圖5係顯示在於圖4之A-A，、B-B，、C-C，線之剖面圖。圖6為像素矩陣部之等效電路圖面。圖7係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖。圖8係顯示在於圖7之a_A，、B-B，、C-C，線之剖面圖。圖9為像素矩陣部之等效電路圖面。圖10係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖。圖11係顯示在於圖10之A-A，、B-B，、c_c，線之剖面圖。圖12為像素矩陣部之等效電路圖面。圖13係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖。圖14係顯示在於圖13之八_八，、Β·Β，、c_c，線之剖面圖。圖15係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖。圖16係顯示在於圖15之八_八，、B_B，、c_c，線之剖面圖。圖17係顯不依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖。圖18係顯示在於圖17之八_八，線之剖面圖。圖19為像素矩陣部之等效電路圖面。圖20係顯不包含依據本發明之液晶顯示裝置之液晶及相對基板的構成之-貫施例剖面圖，有關實施例^至4之透過型液晶顯不裝置之液晶單元剖面模式圖。本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2 10X297公釐） 15- 131249065 五、發明説明（圖

圖21係顯示於圖20所示構成之施加電壓及透過率的關係 Q 圖22係顯示包含依據本發明之液晶顯示裝置之液晶及相 f基板的構成之其他實施例之剖面圖，有關實施例6及7之部份反射/透過型液晶顯示裝置之液晶單元剖面模式圖。圖23係顯示於圖22所示構成之施加電壓及透過率的關係之圖表。圖24係顯示本發明之液晶顯示裝置全體構成之一實施例的等效電路圖。圖25係顯示本發明之液晶顯示裝置全體構成之其他實施例的等效電路圖面。圖26係顯示圖24或圖25所示之液晶顯示裝置之立體圖。圖27係顯示本發明之液晶顯示裝置全體構成之其他實例的等效電路圖圖28係顯不圖27所示之液晶顯示裝置之立體圖面。圖29係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之一實例的剖面圖，為其方法之第丨製程圖。圖30係顯示本發明之液晶顯示例之剖面圖，為其方法之第2製程圖。圖3 1係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之一實例之剖面圖，為其方法之第3製程圖。圖32係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之一實例之剖面圖，為其方法之第4製程圖。 Η 3 3係顯示本發明夜晶顯示裝置之製造方法之一實施施施施施施尽紙狀㈣—g S家鮮(CNS) -16- 1249065

=面圖：為其方法之第5製程圖。 "係颂不本發明之液晶顯示裝置之製造方法之一實施剖面圖，為其方法之第6製程圖。 ^係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之一實施 ]面圖，為其方法之第7製程圖。圖36係顯不本發明之液晶顯示裝置之製造方法之其他實域之剖面圖，為其方法之^製程圖。、圖37係顯不本發明之液晶顯示裝置之製造方法之其他實施例之剖面圖，為其方法之第2製程圖。圖38係顯不本發明之液晶顯示裝置之製造方法之其他實施例之剖面圖，為其方法之第3製程圖。系民頁示本發明之液晶顯示裝置之紫造方法之其他實施例之剖面圖，為其方法之第4製程圖。圖40係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之其他實施例之剖面圖，為其方法之第5製程圖。圖41係顯不本發明之液晶顯示裝置之製造方法之其他施例之剖面圖，為其方法之第6製程圖。、圖4 2係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之复施例之剖面圖，為其方法之第7製程圖。 '、圖4 3係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之1 施例之剖面圖，為其方法之第8製程圖。 ’、、圖44係顯示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之其施例之剖面圖，為其方法之第9製程圖。、圖45係顯示本發明之液晶顯示裝置之垂直掃插電路之一 -17-

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210Χ 297公釐：） !249〇65

實施例的電路圖。圖46係顯示圖45所示之電路之信號波形例之圖。具體實施例之說明以下，使用圖式說明本發明之液晶顯示裝置之實施例。《像素之構成》實施例1. 圖1係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之一實施例的平面圖。液晶顯示裝置之液晶顯示部係由被配置成矩陣狀之多數個像素所構成，單位像素則是其中之一像素。因此，圖1所示之單位像素的上下左右之各個單位像素亦為相同之構成。並且圖2之右、中、左的各圖係各自顯示於圖1中之a_a，、：B-B’、C-C’部之剖面圖。又，圖3係顯示像素矩陣部之等效電路圖。全體係在應變點約670C之無驗玻璃基板1上之包含膜厚 50 nm之Si#4膜200及膜厚120 nm之Si〇2膜2之緩衝絕緣膜上形成。緩衝絶緣膜係具有防止由玻璃基板1之N a等而來之不純物質擴散的功能。於前述Si〇2膜2上形成有對應2個薄膜電晶體、q2之2 個膜厚50 nm之多結晶Si(以下記為poly_Si)膜30，而於各個 P〇ly-Si30上透過包含Si〇2之閘極絕緣膜2〇而形成有包含M〇之掃描配線電極10。另外，與前述掃描配線電極（閘極信號線）10使用相同的Mo形成有第2信號配線電極（基準電壓信號線）11。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董) 1249065 A7 ---— B7_ 五、發明説明（16 ) 以覆蓋上述全部構件方式而形成有包含si〇2之層間絕緣膜21 ’而透過設置於層間絕緣膜21之接觸穿孔，與包含 Mo/Al/Mo 3層金屬膜之第丨信號配線電極（汲極信號線）12及源極電極13設置於一側之p〇ly-Si層的一部份之源極、汲極層連接。另外’透過設置於層間絕緣膜2丨之接觸穿孔，包含 Mo/Al/Mo 3層金屬膜之連接電極16連接被設置於另一侧之 poly-Si層的一部份之源極、汲極層的一側與前述第2信號配線電極11，而於源極、汲極層的另一侧則透過設置於層間絕緣膜21之接觸穿孔連接包含m〇/ai/Mo 3層金屬膜之第2 源極電極13 ’。於Mo/Al/Mo之3層金屬膜内，其A1下層的Mo膜係為降低 poly-Si膜30及A1間之接觸電阻，而A1上層的Mo膜則為降低源極電極13、13’及像素電極14、15間之接觸電阻而設。此類元件全體係由包含膜厚4〇〇 nm的Si3N4之保護絕緣膜 22與以膜厚2 μπι之丙烯基系樹脂為主要成份之有機絕緣膜 (有機保護膜）23所覆蓋。此外於一側之薄膜電晶體q丨之源極電極丨3，透過設置於保護絕緣膜22及有機絕緣臈23之接觸穿孔連接包含銦-錫氧化物（ITO)之第1像素電極14，而另一側之薄膜電晶體Q2之第2源極電極13 ’，則透過設置於保護絕緣膜22及有機絕緣膜23之接觸穿孔連接包含IT0之第2像素電極（相對電極）15。前述第1像素電極14及第2像素電極15，係如圖1之平面圖所示以相交的2個梳齒狀之電極所構成。此種場合，因在掃 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1249065 A7 ___ B7 ΐ、發明説明（17 ) 一 ' 描配線電極（閘極信號線）1〇及第丨信號配線電極（汲極信號線） 12所包圍之區域中，其實質上具有作為像素區域機能的係為除該區域周邊外之部份（相當於隔著液晶相對之其他基板的液晶側之面所形成之黑色矩陣之開口部），故在該像素區域中係為前述第1像素電極14及第2像素電極15於該等並列設置方向上交互地配列之狀態。另外，如圖3所示，於前述2條信號配線電極中，第丨信號配線電極12係與掃描配線電極1〇交叉而形成，而第2信號配線電極11則與知描配線電極1 〇平行而配置。供給至第1信號配線電極12之電壓係透過第1薄膜電晶體q丨施加於第i像素電極14 ,供給至第2信號配線電極11之電壓則透過第2薄膜電晶體Q2施加於第2像素電極15，而液晶係藉由在這2個像素電極14、1 5間所產生之電場來驅動。如此構成之液晶顯示裝置，係藉由在第丨及第2信號配線電極12、11施加差分電壓，可減低被施加於各像素電極之電壓為通常的1/2。另外，以透明電極，即ITO構成2個像素電極14、15，且採用寬4 μηι相交之梳齒狀電極，可降低驅動電壓。又’因電極為透明，故電極上之液晶其自電極之邊緣起至1 ·5〜2 μιη内側藉由邊緣電場驅動，可與開口部具同等作用’故提昇實質的數值孔徑，又提昇光利用效率。利用該等效果，可降低LCD模組全體所消耗之電力。實施例2. 圖4為顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ 297公釐) 1249065

實施例的平面圖，其係與圖1對應之圖面。圖5右、中、左之各圖係分別顯示圖4中A-A，、B-B，、C-C，部之剖面圖。圖 6則為像素矩陣部之等效電路圖。於本實施例所使用之各種膜材料及其疊層構造，係與實施例1之場合大致相同。又，供給至第丨信號配線電極（汲極信號線）12之電壓，為透過第i薄膜電晶體Q1施加於前述第ι 像素電極14，而供給至第2信號配線電極（基準電壓信號線） 11之電壓，則為透過第2薄膜電晶體Q2施加於第2像素電極 15之構成，以及以透明電極IT〇構成2個像素電極14、。且利用寬4 μιη之相交之梳齒狀電極之點亦相同。本實施中如圖6所示，將前述第2信號配線電極丨丨配置成與第1指號配線電極12大致平行之點，係與實施例丨不同。具體而言，以相當於實施例i之連接電極丨6之構件作為前述第2信號配線電極U，使其於與第丨信號配線電極12平行方向上延伸。此時，前述第2信號配線電極丨丨係配置於梳齒狀第2像素電極1 5内之1條電極的下層。藉由如此之配置，因可排除丨個在前述實施例1必要之連接第2信號配線電極11與連接電極丨6間之穿孔，故可提昇其數值孔徑。另外，藉由於前述第2信號配線電極丨丨係配置在梳齒狀第2像素電極1 5内之1條電極的下層，故可將因不透明第2信號配線電極11的存在而造成之數值孔徑降低減至最小限度。於1與掃描配線電極1〇平行而延伸第2信號配線電極丨之場合，第2信號配線電極U之電容，會成為較連接於第2信號 -21 . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1249065 A7

配線電極1 1之所有傻音夕發朴、兩像素之電何保持電容及液晶層電容的和為大的值。而第2信號配線電極u之電阻值為相當地並非小之場合時’由於信號延遲，會產生橫向之陰影效果而起晝質不良之可能性。由此得知，如實施例2，將第2信號配線電極U於與第Ht 號配線電極12平行之方向延伸而配置之場合，第2信號配線電f 11每一條之電容，係為共通電極（第2信號配線電極u) 及掃描電極（掃描配線電極1〇)之交叉電容及所選擇之像素1 個份之電荷保持電容及液晶層電容的和，而因其為較前者小之值，故不會如上述因信號延遲而產生畫質的問題。實施例3. 圖7係顯不依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖，為對應圖1之圖。圖8右、中、左之各圖係分別顯示圖7中之A_A，、b-B，、 C-C’部的剖面。圖9係顯示像素矩陣部之等效電路。於本實施例所使用之各種膜材料及其疊層構造，係與前述實施例1大致相同。於本實施例中，其構成為前述第2信號配線電極丨丨及第2 像素電極1 5直接被連接，而其間不設置薄膜電晶體q2。藉由如此於像素内只設置1個構成之薄膜電晶體，因可縮小薄膜電晶體所佔有之面積，故可擴大像素數值孔徑。又，即使如此之構成，藉由在前述第2信號配線電極11及第丨信號配線電極12之間施加差分電壓，可得到與前述第1及第2實施型態相同的降低驅動電壓之效果。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1249065 A7 B7 五、發明説明（20 ) 驅動方式可使用於每1視框期間反轉電壓極性之視框反轉驅動，或於每1掃描期間反轉電壓極性之線反轉驅動之任一者。另外，以透明電極ITO所構成的2個像素電極14、15且使用寬4 μηι之相交之梳齒狀電極之點亦相同，故與實施例1相同，可實現提昇數值孔徑、降低驅動電壓電源。如本實施例之像素驅動薄膜電晶體，藉由使用驅動能力大之poly-Si薄膜電晶體，可縮小薄膜電晶體之尺寸並可提昇其像素數值孔徑。實施例4. 圖10係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖，為與圖1對應之圖。圖11右、中、左之各圖係分別顯不圖10中之A- A ’、B -B ’、C-C ’部的剖面。圖 12係顯示像素矩陣部之等效電路。於本實施例所使用之各種膜材料及其疊層構造，係與前述實施例1大致相同。本實施例中與前述實施例3相同，其構成為第2信號配線電極（基準電壓信號線）11及第2像素電極（相對電極）15係直接被連接，其間不設置薄膜電晶體Q2。但’此時將前述第2信號配線電極11配置為與第1信號配線電極12大致平行。藉由如此之配置，因可排除丨個連接第 2信號配線電極n與連接電極16間之穿孔，故可提昇其數孔徑。、另外，藉由將前述第2信號配線電極11配置在梳齒狀之第 -23-

1249065 A7 __— B7 五、發明説明（21 ) 2像素電極15内之1條電極的下層，可將因不透明信號配線電極11的存在所造成之數值孔徑降低減至最小限度。又，於本實施型態中，因第2信號配線電極η及第2像素電極15 間之薄膜電晶體Q2並不存在，故更可加大其數值孔徑。本實施例係至此所示之實施型態中，可將其數值孔徑變為最大之構成。其他，關於可降低驅動電壓之效果係與前述實施例3相同。驅動方式可使用於每1視框期間反轉電壓極性之視框反轉驅動’或為於每1視框反轉電壓極性，而於相鄰之第1信號配線電極12觸施加逆極性電壓之行反轉驅動之任一者。實施例5. 圖13係顯示依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其他實施例之平面圖，為與圖1對應之圖。圖14右、中、左之各圖係分別顯示圖13中之Α-Α，、Β-Β，、C-C，部的剖面。於本實施例所使用之各種膜材料及其疊層構造，係與前述實施例1大致相同。另外，供給至第1信號配線電極（汲極 #號線）12之電壓，係由透過第1薄膜電晶體q〗施加於前述第1像素電極14，而供給至第2信號配線電極（基準電壓信號線）11之電壓，則由透過第2薄膜電晶體Q2施加於前述第2像素電極（相對電極）15之構成，及以透明電極IT〇構成2個像素電極14、15且利用寬4 μηι之相交之梳齒狀電極之點亦相同。於本實施例中，其特徵點係在構成顯示區域之相交之梳齒狀電極14、15的下層，配置反射光線之反射電極丨3，。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1249065 A7 B7 22 五、發明説明（反射電極1 3 ’係藉由於像素區域之全區域延長實施例1之第2源極電極13,所形成。因此，反射電極13，與第2像素電極 15為相同電位。又，於反射部份表面，係為於由Μο/ΛΙ/Μο 之3層膜所構成之前述第2源極電極13,内，僅去除上層之Μ〇之構成。藉此，可將在反射電極13，表面之光反射率由4〇% 大幅度地提昇至90% 。於本實施例中，藉由反射電極13，反射外光而可得影像顯示。另外’液晶係由在2個像素電極14、15間所形成之橫向電場，及在第1像素電極14與反射電極13，之間所形成之邊緣電場來驅動。於前述第2習知技術（特開平丨^ 16383)亦揭示出使用梳齒狀電極之橫向電場方式之液晶顯示裝置，該梳齒狀電極包含平面狀透明電極及與其不同層而形成於上方之透明電極，但其不同之點在於前述習知技術中，係對全部之梳齒狀電極給予相同之電位而只利用在平面電極及梳齒狀電極間所產生之電場，相對於此，於本實施中則使用相交的2個梳齒狀電極，藉由在2條相對梳齒狀電極間所產生之電場與梳齒狀電極中之一者與反射電極間所產生之邊緣電場雙方來驅動液晶。藉此，因可在2條梳齒狀電極間施加較為均一之電場，故可得優良之顯示影像。實施例6. 圖15係顯不依據本發明之液晶顯示裝置之單位像素之其本紙張尺度適财S S家鮮(CNS) Α4規格丨2ΐ〇χ297公爱） -25- 1249065

他貫施例之平面圖，為與圖丨對應之圖。圖16右、中、左之各圖係分別顯示圖15中之Α·Α，、Β·Β，、C-C部的剖面。於本實施例所使用之各種膜材料及其疊層構造，係與前述只例1大致相同。另外，供給至第1信號配線電極（汲極 ^號線）12之電壓，係由透過第1薄膜電晶體Q1施加於前述第1像素電極14，而供給至第2信號配線電極（基準電壓信號線）11之電壓，則由透過第2薄膜電晶體q2施加於前述第2像素電極（相對電極）15之構成，及以透明電極1丁〇所構成之2 個像素電極14、15且使用寬4 μηι之相交之梳齒狀電極之點亦相同。於本貫施例中’在構成顯示區域之相交之梳齒狀電極j 4 、15的下層，配置部份地反射光線之反射電極13，，而構成部份反射/透過型之顯示裝置。此反射電極13,與實施例5擁有相同之層構造，其不同的只是擴及約像素區域的一半區域而形成之點。即，在反射電極13,所形成之區域及其以外之區域處構成反射顯示區域及透過顯示區域。於反射顯示型中係以反射電極13，反射外部光，而於透過顯示型中則利用來自背光之光線進行影像顯示。其透過、反射之顯示原理則與至目前為止所說明的一樣。如此之部份反射/透過型之顯示裝置，係適用於在室外使用較多之行動電話及攜帶終端等之小型機器，藉由利用本發明之像素構造可降低驅動電壓故可使機器低消耗電力化。又亦可得橫向電場驅動方式優點之廣角視野，故可以進 -26-

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1249065 A7 B7 五、發明説明（25 ) 前述第1及第2薄膜電晶體Ql、Q2之閘極電極係連接於第i 掃描配線電極10，而第3及第4薄膜電晶體q3、q4之閘極電極則連接於弟2知描配線電極10 0 ’分別於不同之時間施加選擇閘極脈衝電壓，並與其同步施加影像信號於第1信號配線電極12及第2信號配線電極11，因而可分別施加不同電壓於反射、透過之各個像素電極。於如此之構成中，其像素内之薄膜電晶體Q1〜q4變成4個而不利於數值孔徑’但在反射型及透過型中，亮度達尖峰之電壓值相異之場合時則有利於獲得優良之影像。另外’於該實施例中係在第2信號配線電極（基準電壓信號線）11與第2或第4像素電極（相對電壓）15、ι5〇之間，隔著薄膜電晶體Q2、 Q4之構成，但當然亦可不用設置該薄膜電晶體Q2、 Q4。《包含液晶及相對基板之構成之一實施例》圖20係顯示有關本發明之實施例1至4之透過型液晶顯示果置之液晶單元剖面模式圖。以液晶層506為基準，於下方之玻璃基板1上，如同上述，掃描配線電極（未圖示）及信號配線電極（未圖示）形成矩陣狀，而透過在其交叉點附近所形成之薄膜電晶體（未圖示），驅動包含ITO之第1像素電極14及第2像素電極15。於夾著液晶層506而相對之相對玻璃基板5〇8上，形成有彩色濾波器507、彩色濾波器保護膜〇c。偏光板505係分別形成於一對玻璃基板1、5〇8之外側之表面，與其偏光透過軸正交而配置。 -28-

1249065 A7 ______B7 五、發明説明（26 ) 液晶層506係被封入於設定液晶分子方向之下部配向膜〇RI上及上部配向膜ORI2之間，由欲固定玻璃基板丨及相對玻璃基板508之密封材520(未圖示）密封住。其下部配向膜〇Rn係形成於玻璃基板1侧之有機絕緣膜23之上部。該液晶顯示裝置係先個別形成玻璃基板丨側及相對玻璃基板 508側之層，之後重疊組合上下玻璃基板1、5〇8，再藉由於兩者間填入液晶506組裝而成。藉由以像素電極14及15部份調節來自背光BL之光線的透過，而構成薄膜電晶體驅動型之彩色液晶顯示裝置。若將液晶層大致延著基板面方向之電場來驅動，則於施加電場時液晶分子不會對基板面站起，藉由在基板面内之旋轉可控制透過光之偏光方向而顯示出影像。因此，可貫質地消除起因於液晶分子之複折射性之對比之視角依賴性，進而得到較廣視角之高畫質之液晶顯示裝置〇圖21係顯示圖20所示之液晶顯示元件之電壓亮度（Β·ν)特性。圖a為本發明之顯示裝置之Β_ν特性，而圖b則是使用電極間間隔14 μιη之金屬電極，即習知所謂橫向電場方式之液晶顯示元件之B-V特性。於本發明之顯示元件中，透過率達尖峰之電壓會自以往的約7 V降低至3·5 V。又，可得知透過率之尖峰值亦大幅提昇〇此類係以透明電極ΙΤ0構成之2個像素電極，且由寬4 之相父之梳齒狀電極所構成。 -29-

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1249065 A7 B7 28 五、發明説明（薄膜電晶體主動矩陣50之型態，如圖25所示亦可使用圖4及 5所示之構成像素。此種場合，薄膜電晶體主動矩陣咒係由 Y1〜Yend之掃描配線電極⑺、^^ χΐ(}，χ1β〜χ_β之第工信號配線電極12及C1R〜Clend之第2信號配線電極u所構成，而驅動此之垂直掃描電路51、供給信號至第丨信號側驅動電路53及第2信號配線電極n之第2信號側驅動電路^、及電平轉.換裝置LS則會被配置於週邊。於該場合中，第2信號側驅動電路52其配置於顯示部之下邊側之點係與圖24之型態不同。垂直掃描電路51係包含以垂直時鐘信號驅動之移位暫存電路及供給有列選擇電壓之電平轉換裝置，而對掃描配線電極10輸出列選擇脈衝。水平掃描電路（第1信號側驅動電路）53包含··閂鎖電路li , 門鎖以水平日守鐘#號驅動之移位暫存器電路,及數位化成6位元之影像資料DATA(未圖示）；數位類比轉換電路 DAC，將閂鎖之數位資料解碼為類比資料；線記憶體lm ( 未圖示），暫％儲存來自丨列份數位類比轉換電路DAc的輸出；類比開關SW，將儲存於線記憶體^撾之影像資料供給至第1信號配線電極12。另外，於數位類比轉換電路DAC係供給有對應各位元而加權之基準電壓信號。此類之驅動電路係由相補型（CM〇s)之p〇ly_Si薄膜電晶體或 N型之p〇ly-Si薄膜電晶體所構成。圖26係顯示圖24或圖25之液晶顯示元件之全體構成圖。形成薄膜電晶體主動矩陣、周邊驅動電路等之玻璃基板丨，及本紙張尺度適财i _標準(CNS) A4規格(21GX297公董） -31 - 29 1249065 五、發明説明（於内表面由彩色濾波器所形成之相對基板5〇8，係藉由密封材520互相黏合，而於其間封入有液晶組成物之玻璃基板i 與相對基板508之各自之外表面則配置有偏光透過軸為正交之偏光膜（偏光板）505。於TFT基板（玻璃基板）1上之一邊形成有連接端子521，可藉由與此連接之FpC522供給顯示資料、控制佗號、電源電壓等至TFT基板（玻璃基板）j。由於使用poly-Si薄膜電晶體於基板上集積數位類比轉換器等之驅動電路，而可大幅度降低外部連接端子數、外部零件數。另外，由於使用本發明之像素可降低液晶驅動電壓，故可降低仏號側驅動電路之輸出電壓、電路之消耗電力藉此，可使用IPS型驅動方式於以往適用困難之小型lcD上《顯示裝置全體之構成之其他實施例》圖2 7係顯示同時集積周邊驅動電路之一部份與薄膜電晶體主動矩陣於同一基板上之顯示裝置全體之等效電路。包含 .具有例如圖1及圖2所示之構成像素；薄臈電晶體主動矩陣50，包含Y1〜Yend之掃描配線電極1〇、X1R，χΐ(} X1B〜XendB之第1信號配線電極12、及cl〜Cend之第2信號配線電極11 ;開關電路SW及電平轉換裝置LS，驅動上述薄膜電bb體主動矩陣50之垂直掃描電路51、提供信號至第2广號配線電極11之第2信號側驅動電路52、水平側驅動哭 LSIDRV1〜DRV3、將水平側驅動器LSIDRV1〜DRV3之輸出分配至複數個第1信號配線電極12。於本實施例中，其掃描本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 32- 1249065

線數480條、#號線數i98〇條，而顯示部之對角尺寸約7对。又，於本實施型態中，利用p〇ly_Si薄膜電晶體之驅動電路，係皆只使用N型薄膜電晶體所構成。圖45係顯示單純使用N型薄膜電晶體所構成之垂直掃描電路圖，而於圖46則顯示動作信號波形例。電路係由^^型薄膜電晶體及自舉電容Cb所構成，藉由基準電位Vss、開始信號 Vin、時鐘脈衝電壓v丨及與此相補之時鐘脈衝電壓v2來驅動之動態電路。通常在CMOS電路並沒有必要之電源電壓供給配線，係藉由來自VI、V2之相補時鐘電壓之電荷來啟動。因此，於使用以通常N型電晶體及負荷所構成之變頻器電路之移位暫存器電路中，可能成為問題之由電源配線至接地配線之貫通電流不會存在。因此，可降低驅動電路之消耗電力。另外，因只以N型薄膜電晶體構成電路，故其製造製程與CMOS構成之電路之製造製程相比較，變得簡略而可降低成本。圖28係顯示於圖27所示之液晶顯示元件之全體之立體構成圖面。形成薄膜電晶體主動矩陣、周邊驅動電路等之玻璃基板1，與於内表面形成有彩色濾波器之相對基板5〇8，係藉由密封材520互相黏合，而於其間封入有液晶組成物之玻璃基板1與相對基板508其各自之外表面則配置有偏光膜（偏光板）505，其偏光透過軸為正交。於TFT基板（玻璃基板）1 上之一邊，水平側驅動器LSIDRV1〜DRV3係被直接安裝於玻璃基板1上，而驅動器LSI則藉由連接端子521及與其連接之FPC522而供給數位顯示資料、控制信號、電源電壓等。 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1249065 A7 B7 五、發明説明（31 ) 於本實施例中，係在水平側驅動器LSIDRV1〜DRV3内進行由數位顯示資料轉換成類比資料，而以poly-Si薄膜電晶體所構成之周邊驅動電路則僅包含垂直側之掃描電路（垂直掃描電路51)，及將來自驅動器LSI(水平側驅動器LSIDRV1〜 DRV3)之類比資料分配至複數個信號配線（第1信號配線電極 12)之開關電路SW所構成。因藉由水平電路側之開關電路 SW可將1條驅動器LSI之輸出分配至複數個信號配線，故可減少驅動器LSI之輸出引線數。藉此可降低驅動器LSI之消耗電力。《製造方法之一實施例》其次，以使用如前述圖28所示僅以N型薄膜電晶體所構成之液晶顯示元件之TFT主動矩陣基板為例，並利用圖29〜圖35 說明其製造製程。於洗淨厚500 μηι、寬750 mm、長950 mm應變點約670°C之無鹼玻璃基板1上之後，藉由使用SiH4及NH3及N2之混合氣體之電漿CVD法，形成膜厚50 nm之Si3N4膜200。接著，藉由使用四乙氧基矽烷及〇2之混合氣體之電漿CVD法，形成膜厚120 nm之Si02膜2。而Si3N4及Si02兩者之形成溫度皆為 400〇C。接著，藉由使用SiH4、Ar之混合氣體之電漿CVD法於Si02 膜2上形成50 nm大致真性之氫化非晶質矽膜300。其成膜溫度為400°C，成膜後氫量約為5 at%。其次，以450°C對基板進行退火約30分鐘使其釋放出氫化非晶質矽膜300中之氫。其退火後之氫約為1 at%。 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1249065 A7 B7 五、發明説明(32 ) ''-- 其次，以光子通量400 mJ/cm2照射波長3〇8 nm之激光雷射光，於前述非晶質矽膜，使其非晶質矽膜融化再結晶化可得大致真性之多結晶矽膜30。此時雷射射束為寬〇·3 mm 、長200 mm細線狀之形狀，在與射束之長的方向大致垂直之方向以10 μπι間距邊移動基板邊照射。照射時設定為氮氣氣氣（圖29)。藉由通常之光顯影法將特定之保護膜圖案形成於多結晶矽膜30上，再由使用eh及A之混合氣體之反應式離子蝕刻法，將多結晶矽膜30加工成特定之形狀。接著，藉由使用四乙氧基矽烷及氧之混合氣體之電漿 CVD法可得到膜厚1〇〇 nmiSi〇2之閘極絕緣膜2〇。此時四乙氧基矽烷及〇2之混合比例為1 ·· 50、而形成溫度為4〇〇它。其次，利用噴鍍法於形成200 nm Mo膜後，藉由通常之光顯影法將特定之保護膜圖案PR形成於M〇膜30上，再藉由使用混酸之濕蝕刻法將Mo膜加工成特定之形狀即得到掃描配線電極10及第2信號配線電極11。留下於餘刻所用之保護膜圖案Pr ,藉由離子注入法，以加速電壓60 KeV、劑量lE15(cnT2)注入P離子，形成N型薄膜電晶體之源極、汲極區域3 1 (圖3 0)。接著’除去於蝕刻法所使用之保護膜圖案Pr後，再度藉由離子注入法以加速電壓65 KeV、劑量2E13(cm-2)注入p離子’形成N型薄膜電晶體之LDD區域32(圖31)。 LDD區域32之長度係由濕蝕刻M〇時之側蝕刻量而決定。本實施例之場合約〇.8 μπι。該長度可控制令M〇過度蝕刻時 -35-

1249065 A7 ----—一 —_______ B7 五、發明説明"" 間的變化。在基板内之LDD長之分散約01 μπ1，為良好狀悲。因使用如此之製程可省略為形成LDD時之光罩圖案形成製程，故可簡略其製程。其次’藉由照射激光燈或齒化金屬燈之光之速熱退火 (Rapid Thermal Anneal，RTA)法在基板上活性化被注入之不純物質。而藉由使用包含甚多激光燈或鹵化金屬燈等紫外線uv光而進行退火，可選擇性地僅加熱p〇ly_si層，避免由於玻璃基板1被加熱而損傷。不純物質之活性化，於不會產生基板收縮及彎曲變形等問題之範圍内，亦可以45〇它以上之溫度進行熱處理（圖32)。接著’藉由使用四乙氧基矽烷及氧之混合氣體之電漿 CVD法可得到膜厚5〇〇 nm之Si〇2之層間絕緣膜21。此時四乙氧基矽烷及〇2之混合比例為1 : 5，而形成溫度則為35(TC。其次’形成特定之保護膜圖案後，於前述層間絕緣膜2 i ’藉由使用混酸之濕蝕刻法形成接觸穿孔。接著，利用喷鍍法依序形成Ti50 nm、Al_Nd合金500 nm、Ti50 nm之疊層 ’並於形成特定之保護膜圖案後，使用BCl3&CI2i混合氣體之反應式離子蝕刻法進行一次蝕刻，可得第1信號配線電極12、源極電極13、13’及連接電極16(圖33)。藉由使用SiH4及NH3及N2之混合氣體之電漿CVD法，形成膜厚400 nm之Si#4膜（保護絕緣膜）22，此外，利用旋轉塗布法塗上膜厚約3 · 5 μιη之丙烯基系感光性樹脂，使用特定之光罩曝光、顯像並於前述丙烯基系感光性樹脂形成穿孔。接著，以230°C烘烤20分鐘而燒製丙烯基系樹脂，可得到 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1249065 A7 B7 五、發明説明（34 ) 膜厚2.3 μπι之有機保護膜（有機絕緣膜）23。然後，以於前述有機保護膜（有機絕緣膜）23設置穿孔圖案作為光罩，再藉由使用CF4之反應式離子蝕刻法對下層之Si3N4膜進行加工，而於Si3N4膜上形成穿孔（圖34)。如此，藉由以有機保護膜23作為光罩而加工下層之絕緣膜（保護絕緣膜）22，可在一次之光顯影製程中形成2層膜圖案並簡化製程。最後，利用噴鍍法形成70 nm之ITO膜，再藉由使用混酸之濕蝕刻加工成特定之形狀，形成第1及第2像素電極14、 15而完成主動矩陣基板（圖35)。《製造方法之其他實施例》其次，使用圖36〜圖44說明使用於具有以如前述圖26所示之CMOS薄膜電晶體所構成之内藏驅動電路之液晶顯示元件之TFT主動矩陣基板之製造製程。於洗淨厚500 μπι、寬750 mm、長950 mm應變點約670°C 之無鹼玻璃基板1上之後，藉由使用SiH4及NH3及N2之混合氣體之電漿CVD法，形成膜厚50 nm之Si3N4膜200。接著，藉由使用四乙氧基矽烷及02之混合氣體之電漿CVD法，形成膜厚120 nm之Si02膜2。Si3N4及Si02兩者之形成溫度皆為 400〇C 0 其次，藉由使用SiH4、Ar之混合氣體之電漿CVD法於 Si02膜上，形成50 nm大致真性之氫化非晶質矽膜300。其成膜溫度為400°C，成膜剛結束後其氫量約為5 at%。接著，以450°C退火基板約30分鐘使其釋放出氫化非晶質矽膜 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1249065 A7

300中之氫。其次，藉由使用四乙氧基矽烷及氧之混合氣體之電漿 CVD法，形成膜厚1〇〇 nmiSi〇2膜2〇1，接著利用離子注入法以加速電壓40 KeV劑量5E12(cm-2)注入硼整薄膜電晶體之闕值電壓者(叫係為肩然後，利用緩衝氟酸除去Si〇2膜2〇1 ,再以光子通量4〇〇 mJ/cm照射波長3〇8 nm之激光雷射光於前述非晶質矽膜，使其非晶質矽膜融化再結晶化，可得p型之多結晶矽膜3〇( 圖 37)。、其次，利用喷鍍法形成2〇〇 nm之Mo膜後，藉由通常之光顯影法將特定之保護膜圖案形成於膜上，再藉由使用 CF4之反應式離子蝕刻法將M〇膜加工成特定之形狀，即得到N型薄膜電晶體之閘極電極丨〇N。於留下於敍刻所用之保護膜圖案PR之狀態，藉由離子注入法以加速電壓60 KeV、劑量lE15(cm·2)注入鱗（p)離子，形成N型薄膜電晶體之源極、汲極區域31(圖中未示）。此時 P型薄膜電晶體（圖38左）係以Mo膜及光敏保護膜PR之圖案保護元件全體，以免被注入磷離子（圖38)。接著’於留下保護膜圖案PR之狀態，以混酸處理基板，侧#刻被加工之Mo電極並打薄圖案，於除去保護膜後再藉由離子注入法以加速電壓65 KeV、劑量2E13(cnT2)注入P離子’形成N型薄膜電晶體之LDD區域32(圖39)。與之前之例子相同，LDD區域32之長度係可藉由使用混酸之側蝕刻時間來控制。 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A*規格(21〇 χ 297公釐) 1249065 A7 B7 五、發明説明（36 其次’藉由於Mo膜上形成特定之保護膜圖案pR，進行使用CF4之反應式離子蝕刻法，可得p型薄膜電晶體之閘極電極10P及薄膜電晶體以外之配線圖案。此時，N型薄膜電晶體係以光阻膜圖案PR保護全體，而不受到蝕刻氣體之影響 (圖 40)〇接著’藉由照射激光燈或鹵化金屬燈之光uv之速熱退火 (RTA)法，在基板上活性化被注入之不純物質（圖41)。其次，藉由使用四乙氧基矽烷及氧之混合氣體之電漿 CVD法可形成膜厚5〇〇 nm之Si02之層間絕緣膜21。接著，形成特定之保護膜圖案後，於前述層間絕緣膜21 ，藉由使用混酸之濕蝕刻法形成接觸穿孔。然後，利用喷鍍法依序形成Ti50 nm、Al-Nd合金500 nm、Ti50 nm之疊層，並於形成特定之保護膜圖案後，由使用BCl3&Cl2之混合氣體之反應式離子蝕刻法進行一次蝕刻，可得第丨信號配線電極12、源極電極13、13,（圖中未示）及連接電極16(圖中未示）（圖42)。藉由使用S1H4及NH3及％之混合氣體之電漿CVD法，形成膜厚400 nm之SisN4膜（保護絕緣膜）22，此外，利用旋轉塗布法塗上膜厚約3·5 μπι之丙烯基系感光性樹脂，使用特定之光罩曝光、顯像於前述丙烯基系感光性樹脂上形成穿孔。接著，以230°C烘烤20分鐘，燒製丙烯基系樹脂，可得到膜厚2.3 μπι之有機保護膜23。然後，以於前述有機保護膜 (有機絕緣膜）23設置之穿孔作為光罩，藉由使用CF4之^應式離子蝕刻法對下層之Si^4膜進行加工，而於MW#膜上^ -39-

1249065 A7 B7 五、發明説明（37 ) 成穿孔（圖43)。最後，利用噴鍍法形成70 nm之ITO膜，再藉由使用混酸之濕蝕刻加工成特定之形狀，完成具有第1及第2像素電極 14、15之主動矩陣基板（圖44)。依據本實施之製法，與之前之實施例比較，僅增加1片光罩，即可製作具有CMOS電路之TFT主動矩陣基板。如以上所述，依據本發明，可以低成本實現具低電力、廣視角且明亮之液晶顯示裝置。本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims

1249065 六、申請專利範園 2. L ^液晶顯示裝置，其特徵為具備：第1切換元件及第2 =件’於㈣液晶而配置之各基板中之-侧之基板咪次：側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信 H作i像素電極，透過前述第1切換元件而#料 ΛΛ Υ極彳°號線之影像信號；相對電極，透過前述第2 切件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，一1j述像素電極及前述相對電極，係各自以帶狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列。如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中前述像素電極及前述相對電極，係各自於亦覆蓋上前述21切換元件及前述第2切換元件而形成之保護膜上以同一層形成，通過形成於該保護膜之穿孔，電連接於前述第1切換元件及前述第2切換元件。 3 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中前述保護膜係包含無機材料之保護膜及包含有機材料之保護膜的順序疊層體。 4. 一種液晶顯示裝置，其特徵為具備：第1切換元件及第2 切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第丨切換元件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2 切換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，前述像素電極及前述相對電極，係各自以與前述汲極 4吕號線大致平行配置之帶狀透光性導電層形成，並在實本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1249065 A8 B8 C8 ---------------D8 六、申請專利範園 ^ ---- 質的像素區域内交互配列，且’前述基準電壓信號線係與前収極信號線大致成平行配置。種’夜曰曰顯不裝置’其特徵為具備··第丄切換元件及第2 =換几件’於隔著液日日日而置之各基板中之—側之基板 :夜曰曰側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信 :而動作’像素電極’透過前述第i切換元件而供給有來自沒極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2 換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，前述像素電極及前述相對電極，係各自以與前述沒極信號線大致成平行配置之帶狀的透光性導電層於形成的同時並在實質的像素區域内成交互配列， ^ 4述基準電壓彳5號線係與前述沒極信號線大致成平打配置，並與前述像素電極及前述相對電極中之“固電極成重疊配置。 6. 一種液晶顯示裝置，其特徵為具備：切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶侧之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過則述切換元件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，前述像素電極及前述相對電極，係各自以帶狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列。 7_如申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1249065 、申請專利範園則述像素電極及前述相對電極，切換元件”成之保護膜上關—層於亦覆蓋前述該保護膜之穿孔，電連接於前述切過形成於壓信號線。換疋件及别述基準電 8. 女申明專利範圍第6項之液晶顯示裝置，1 前述保護膜係包含無機材料之保 ^ 之保護膜的順序叠層體。早4膜及包含有機材料 9. 11· ^申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中體刖述切換疋件係以多結晶♦作為半導體層之薄膜電晶 10. 一種液晶顯示裝置，其特徵為具備:切換元件，於隔著 =而=置之各基板中之-侧之基板的液晶側之像素區 3 藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電透過别述切換％件而供給有來自沒極信號線之影像信號；相對電極，供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號， “别述像素電極及前述相對電極，係各自以與前述沒極信號f大致成平行配置之帶狀的透光性導電層於形成，並在貫質的像素區域内交互配列，且，前述基準電壓信號線係與前述汲極信號線大致平行而配置。一種液晶顯示裝置，其特徵為具備··切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上’藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格T21GX297公釐） 1249065 A8 B8 C8

1249〇65 W、申請專利範園切換疋件，於隔著液晶而配置之各基板中之-侧之基板的液曰曰側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信唬而動作；像素電才虽，透過前述第i切才矣元件而供給有來自汲極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2 切換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，前述像素電極及前述相對電極，係於亦覆蓋上前述切換元件而形成之保護膜上，各自以帶狀之透光性導電層开/成’並在貫質的像素區域内交互配列，且，在前述保護膜下面之像素區域之一部分，形成被保持為與前述相對電極相同電位之反射膜。 15·如申請專利範圍第！ 4項之液晶顯示裝置，其中則述保護膜係包含無機材料之保護膜及包含有機材料之保護膜的順序疊層體。 16· 一種液晶顯示裝置，其特徵為··於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶侧之像素區域，形成以將該像素區域分割為二之方式配置之基準電壓信號線，及將 "亥基準電壓信號線置放於中間，在其一側及另一側分別與该基準電壓信號線平行而配置之第1及第2之閘極信號線，於前述一側之像素區域具備：第1薄膜電晶體，藉由來自前述第1閘極信號線之掃描信號而動作；第1像素電極，透過該第1薄膜電晶體而供給有影像信號；第1相對電極’供給有來自前述基準電壓信號線之基準電壓信號 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1249065 、申請專利範圍 ABCD 一而於前述另一側之像素區域具備：第2薄膜電晶體，藉由來自前述第2閘極信號線之掃描信號而動作；第2像素電極，透過該第2薄膜電晶體而供給有影像信號；第2 相對電極，供給有來自前述基準電壓信號線之基準電壓信號，前述第1、第2像素電極及前述第丨、第2相對電極，係於亦覆蓋上前述第丨及第2薄膜電晶體而形成之保護膜上，分別以帶狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列，且，將前述基準電壓信號線置放於中間，而在其一側及另一侧中之任一侧的像素區域之前述保護膜下面形成反射膜。 17· —種液晶顯示裝置，其特徵為：於隔著液晶而配置之各基板中之一侧之基板的液晶側之像素區域，形成以將該像素區域分割為二之方式配置之基準電壓信號線，及將該基準電壓信號線置放於中間，在其一側及另一侧分別與該基準電壓信號線平行而配置之第丨及第2之間極信號線， ^ 於前述一側之像素區域具備：第丨薄膜電晶體及第2薄膜電晶體，藉由來自前述第丨閘極信號線之掃描信號而動作；第1像素電極，透過該第丨薄膜電晶體而供給有影像信號；第1相對電極，透過該第2薄膜電晶體而供給有來自前述基準電壓信號線之基準電壓信號，而於前述另一側之像素區域具備··第3薄膜電晶體及 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1249065 六、申請專利範圍第4薄膜電晶體，藉由來自前述第2閘極信號線之掃描信號而動作；第2像素電極，透過該第3薄膜電晶體而供給有影像信號；第2相對電極，透過該第4薄膜電晶體而供給有來自别述基準電塵信號線之基準電塵信號，前述第1、第2像素電極及前述第丨、第2相對電極，係於亦覆蓋上前述第1、第2、第3及第4薄膜電晶體而形成之保護膜上，分別以帶狀之透光性導電層形成，並在實質的像素區域内交互配列，且’將前述基準電壓信號線置放於中間，而在其一側及另一側中之任一側的像素區域之前述保護膜下面形成反射膜。 18. 如申請專利範圍第16項或第17項之液晶顯示裝置，其中前述保護膜係包含無機材料之保護膜及包含有機材料之保護膜的順序疊層體。 19. 如申請專利範圍第16項或第17項之液晶顯示裝置，其中來自前述第1閘極信號線之掃描信號與來自前述第2閘極信號線之掃描信號之時間不同。 20· —種液晶顯示裝置，其特徵為具備··第i切換元件及第2 切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；像素電極，透過前述第丨切換元件而供給有來自》及極信號線之影像信號；相對電極，透過前述第2 切換元件而供給有來自基準電壓信號線之基準電壓信號，前述基準電壓信號線係與前述汲極信號線大致成平行本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1249065 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 而配置，且未透過前述第1切換元件與其相鄰像素之前述像素電極連接。 21·—種液晶顯示裝置，其特徵為具備：第1切換元件及第2 切換元件，於隔著液晶而配置之各基板中之一側之基板的液晶側之像素區域上，藉由來自閘極信號線之掃描信號而動作；第1像素電極，透過前述第1切換元件而供給有來自第1信號配線電極之電壓；第2像素電極，透過前述第2切換元件而供給有來自第2信號配線電極之電壓，前述第2信號配線電極係與前述第1信號配線電極大致平行而配置，且未透過前述第1切換元件與相鄰像素之前述第1像素電極連接。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)