TWI383234B - 薄膜電晶體陣列面板及該薄膜電晶體陣列面板之製造方法 - Google Patents

薄膜電晶體陣列面板及該薄膜電晶體陣列面板之製造方法 Download PDF

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Description

薄膜電晶體陣列面板及該薄膜電晶體陣列面板之製造方法
本發明係主張於2004年12月03日提申之韓國專利申請案第10－2004－0100915號，其內容於此併入作為參考。
 發明背景
(a)發明範圍本發明係關於薄膜電晶體陣列面板及其製造方法。
(b)相關技藝之描述液晶顯示器(LCDs)為最被廣泛使用的平板顯示器。一LCD包括兩個面板，其設有例如像素電極及共用電極的電場產生電極，及一被插置在其中的液晶(LC)層。LCD藉由施加電壓至電場產生電極以產生一電場在LC層中，來顯示一影像，其控制LC分子在LC層的定位以調整入射光的偏光。
在不同型式的LCDs中，一垂直配向(VA)模組LCD達到一高對比率及廣的基準視角。此VA模組LCD與LC分子排成一線(例如傾斜)，以致於LC分子的長軸在缺少電場時垂直於面板。
VA模組LCD的基準視角依據斷流器在電場產生電極中及凸件在位於電場產生電極上的排列。斷流器及凸件可決定LC分子的傾斜。基準視角可藉由適當地排列斷流器及凸件來變動LC分子的傾斜而變寬。
在VA模組LCD中，不良的側面可見度會是一問題。VA模組LCD的像素電極與用來傳輸信號至像素電極的信號線重疊，此像素電極用來增加孔徑率及厚度，低介電絕緣體被設置在像素電極及信號線之間，用來降低位於像素電極及信號線之間的寄生電容性。
厚的絕緣體產生深的接觸孔，其用來連接信號線及像素電極等，且因此接觸孔的側壁輪廓不需要是圓滑的。接觸孔的圓滑側壁會導致光的漏洩，藉此降低影像品質。雖然可藉由使不透明構件在LCD中變寬來實質地阻斷光漏洩，但變寬的不透明構件會降低孔徑率。
因此，需要存在一薄膜電晶體陣列面板來改善LCDs的側面可見度。
 發明概要
根據本發明之一具體實施例的薄膜電晶體陣列面板包括一基板，一被設置在基板上的閘線，及一被設置在基板上且與閘線分開的電容電極。薄膜電晶體陣列面板另包括一與閘線相交的數據線，一連接至閘線及數據線的薄膜電晶體，其包括一汲極，及一耦合電極，此耦合電極連接至汲極並與電容電極重疊，且具有一被設置在電容電極上的穿孔。薄膜電晶體陣列面板包括一鈍化層，其被設置在閘線，數據線及薄膜電晶體上，且具有一接觸孔，其穿透此穿孔且暴露電容電極，及一像素電極，其包括一連接至汲極的第一次像素電極及一經由接觸孔連接至電容電極的第二次像素電極。
穿孔與電容電極的兩個相對邊緣實質上是距離相等的，且可以是矩形，八角形或圓形。
接觸孔可具有階梯狀的側壁。
一位於接觸孔之邊緣及穿孔間的距離可相同於或大於約3.0微米。
薄膜電晶體陣列面板可另包括一屏蔽電極，其與像素電極分開且與數據線或閘線的一部分重疊。像素電極及屏蔽電極可被設置在鈍化層上。
薄膜電晶體陣列面板另包括一儲存電極，其與汲極重疊。屏蔽電極及儲存電極可供應實質上相同的電壓。屏蔽電極可沿著數據線或閘線延伸，且完全地覆蓋數據線。
像素電極可具有一倒角。
鈍化層可包括一有機絕緣體。
薄膜電晶體陣列面板可另包括一彩色濾光片，其被設置在鈍化層上方或下方。
像素電極可包括一分隔構件，其用來將像素電極分隔為數個部分。分隔構件可與閘線成約45度角。
一製造根據本發明具體實施例之薄膜電晶體陣列面板的方法包括形成一閘線及一電容電極在一基板上，形成一閘極絕緣層在閘線，電容電極及基板上方，以及形成一數據線，一汲極，及一耦合電極在半導體層及閘極絕緣層上，耦合電極具有一被設置在電容電極上的穿孔。此方法另包括形成一鈍化層在數據線，汲極及耦合電極上，鈍化層具有一接觸孔，其穿透穿孔且暴露電容電極，且形成像素電極在鈍化層上，像素電極包括一連接至汲極的第一次像素電極，及一經由接觸孔連接至電容電極的第二次像素電極。
穿孔可以是矩形，八角形或圓形且與電容電極的兩個相對邊緣實質上距離相等。
接觸孔可具有一階梯狀的側壁。
圖式簡單說明
本發明的上述及其他優點將參照下面詳細的描述連同伴隨的圖式而變得顯而易見，其中：第1圖為一根據本發明具體實施例之LCD的TFT陣列面板的配置圖；第2圖為一根據本發明具體實施例之LCD的共用電極面板的配置圖；第3圖為一LCD的配置圖，此LCD包括顯示在第1圖的TFT陣列面板及顯示在第2圖的共用電極；第4圖為一沿著顯示在第3圖之線IV－IV’的LCD的斷面圖；第5圖為一顯示在第1至第4圖之LCD的等效電路圖；第6圖為一根據本發明另一具體實施例之LCD的配置圖；第7圖為一沿著顯示在第6圖之線VII－VII’的LCD的斷面圖；第8圖為一根據本發明另一具體實施例之沿著顯示在第3圖之線IV－IV’的LCD的斷面圖。
 較佳實施例之詳細說明
本發明將參照伴隨的圖式詳細地描述在下文中，其中已顯示本發明的具體實施例於圖中。然而，本發明的典型具體實施例可以不同的形式變化及實施，且不應受限於這些特定的具體實施例。
在圖式中，層，薄膜及區域的厚度為了清楚顯示而放大。在全文中相同的數字表示相同的元件。應該要了解的是當例如層，薄膜，區域或基板的元件被稱為在另一元件”上”時，其可以是直接地在另一元件上或可表現為介於其間的元件。相反地，當一元件被稱為直接地在另一元件上時，沒有出現介於其間的元件。
根據本發明之一具體實施例的LCD將參照第1至第5圖描述在下文中。
第1圖為一根據本發明具體實施例之LCD的薄膜電晶體(TFT)陣列面板的配置圖，第2圖為一根據本發明具體實施例之LCD的共用電極面板的配置圖，第3圖為一LCD的配置圖，此LCD包括顯示在第1圖的TFT陣列面板及顯示在第2圖的共用電極，第4圖為一沿著顯示在第3圖之線IV－IV’的LCD的斷面圖，及第5圖為一顯示在第1至第4圖之LCD的等效電路圖。
參照第4圖，一根據本發明具體實施例的LCD包括一TFT陣列面板100(參第1圖)，一共用電極面板200(參第2圖)，及一LC層3，其被插置在面板100和200間。
現在將參照第1，第3及第4圖描述TFT陣列面板100在下文中。
包括數個閘線121，數個儲存電極線131及數個電容電極136的數個閘極導體被形成在一例如透明玻璃或塑膠的絕緣基板110上。
閘線121傳輸閘極信號且以一橫的方向實質地延伸在基板上。每一閘線121包括數個向上凸出的閘極124，及一端部129，其具有一用來與另一層或外部驅動電路接觸的區域。一用來產生閘極信號的閘極驅動電路(未顯示)可被安裝在一可撓印刷電路(FPC)薄膜(未顯示)上，其可被耦合至基板110，被直接地安裝在基板110上，或與基板110一體成形。閘線121可被連接至一與基板110一體成形的驅動電路。
儲存電極線131供應一預定的電壓且實質上平行於閘線121延伸。儲存電極線131之每一被設置在兩個閘線121之間，且較靠近兩個鄰近閘線121的較低者。儲存電極線131之每一包括數個向上及向下延伸的儲存電極137，如第1圖的立體圖所示。
與儲存電極線131分開的每一電容電極136包括一寬的橫部及一窄的斜部。橫部為一實質上平行於閘線121及實質上與相鄰的兩個閘線121等距的長方形。斜部從橫部的右端延伸朝向一儲存電極線131，其與閘線121呈約45度角。
閘極導體121，131和136較佳地由包含例如鋁及鋁合金之金屬的鋁(Al)，包含例如銅及銅合金之金屬的銅(Cu)。包含例如鉬及鉬合金之金屬的鉬(Mo)，鉻(Cr)，鉭(Ta)，或鈦(Ti)製成。閘線121可具有包括兩個不同物理特性之傳導薄膜(未顯示)的數層結構。兩個薄膜之一較佳地由包括一包含金屬之鋁，一包含金屬之銀，或一包含金屬之銅的低電阻率金屬製成。這樣的一薄膜可降低一信號延遲或電壓降。另一薄膜較佳地由例如一包含金屬之鉬(Mo)，鉻(Cr)，鉭(Ta)，或鈦(Ti)製成。對於其他例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)而言，這樣的一薄膜具有所欲的物理，或化學及電氣接觸特性。數層結構的例子包括一下鉻薄膜和一上鋁薄膜，及一下鋁薄膜和及上鉬薄膜。閘極導體121，131和136可由不同的金屬或導體製成。
閘極導體121，131和136的側面相對於基板110的表面傾斜，且其傾斜角度在約30至80度的範圍內。
一較佳地由氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)製成的閘極絕緣層140被形成在閘極導體121，131和136上。
數個較佳地由多晶矽(縮寫為”a－Si”)或聚矽製成的半導體島154被形成在閘極絕緣層140上。半導體島154被設置在閘極124上，且包括覆蓋閘線121之邊緣的擴張部。數個其他的半導體島(未顯示)可被設置在儲存電極線131上。
數個歐姆接觸島163和165被形成在半導體島154上。歐姆接觸島163和165較佳地由n＋氫化多晶矽製成，其密集地塗有例如含磷的n型雜質，或可由矽化物製成。歐姆接觸島163和165成對地位於半導體島154上。
半導體島154及歐姆接觸島163和165的側面相對於基板110的表面傾斜，且其傾斜角度較佳地在約30至80度的範圍內。
數個包括數個數據線171及數個汲極175的數據導體被形成在歐姆接觸島163和165及閘極絕緣層140上。
數據線171傳輸數據信號且實質地延伸於一縱長方向，以使閘線121和儲存電極線131相交。每一數據線171包括數個源極173，其凸出朝向閘極124，及一端部179，其具有一用來與另一層或一外部驅動電路接觸的區域。一用來產生數據信號的數據驅動電路(未顯示)可被安裝在FPC薄膜(未顯示)上，其可被耦合至基板110，直接地安裝在基板110，或與基板110一體成型。數據線171可延伸以連接至一與基板110一體成型的驅動電路。
每一汲極175與數據線171分開，且包括一窄端部，其根據閘極124相對於源極173設置。每一汲極175的端部藉由一被彎曲像一字母U的各別源極173而被部分地圍繞。
每一汲極175另包括一擴張部177及一被連接至此的耦合電極176。
擴張部177與一儲存電極137重疊，且其具有一近乎相同於儲存電極137的外型。
耦合電極176被設置在一電容電極136上方，且具有一實質上相同於電容電極136的外型。詳細而言，耦合電極176具有一寬的橫部及一連接至擴張部177之橫部的斜部。耦合電極176的橫部具有一穿孔176H，其暴露閘極絕緣層140。穿孔176H較佳地被設置在耦合電極176之橫部的邊界內，且其較佳地與橫部的下及上邊緣等距，如第1圖所示。雖然穿孔176H被顯示為矩形，但其可以是八角形或圓形等。
一閘極124，一源極173及一汲極175與一半導體島154形成一TFT，此TFT具有一電槽被形成在設置於源極173及汲極175間的半導體島154中。
數據導體171和175較佳地由例如鉻(Cr)，鉬(Mo)，鉭(Ta)，鈦(Ti)或其等之合金的難熔金屬製成。數據導體171和175可具有數層結構，其包括一難熔金屬膜(未顯示)及一低電阻膜(未顯示)。數層結構的例子為一包括下鉻/鉬(合金)膜及上鋁(合金)膜的雙層結構，及一下鉬(合金)膜，中間鋁(合金)膜，及一上鉬(合金)膜的三層結構。數據導體171和175可由數種金屬或導體製成。
數據導體171和175具有傾斜的邊緣輪廓，且其傾斜角度在約30至80度間。
歐姆接觸島163和165只被插置在下層的半導體島154及上層的數據導體171和175間，且降低一位於其間的接觸電阻。被設置在閘線121之邊緣上的半導體島154的擴張部使表面的輪廓平滑，以實質地避免數據線171的分離。半導體島154包括暴露部，其沒有用數據導體171和175覆蓋，例如位於源極173及汲極175間的部分。
鈍化層180被形成在數據導體171和175，及半導體島154的暴露部上。鈍化層180較佳地由無機或有機絕緣體製成，且可具有一平坦的表面。無機絕緣體的例子包括氮化矽及氧化矽。有機絕緣體可以具有光敏性且較佳地具有一低於約4.0的介電常數。鈍化層180可包括一無機絕緣體的下膜及一有機絕緣體的上膜，以致於鈍化層180具有有機絕緣體的絕緣特性，但是實質地避免半導體島154的暴露部受到有機絕緣體的損害。
鈍化層180具有數個暴露數據線171之端部179的接觸孔182，及數個暴露汲極175之擴張部177的接觸孔185。鈍化層180及閘極絕緣層140具有數個暴露閘線121之端部129的接觸孔181，及數個穿透穿孔176H而不會暴露耦合電極176及暴露出電容電極136之部分的接觸孔186。接觸孔181，182，185和186具有傾斜的或階梯狀的側壁，其可藉由使用有機材料來獲得。
較好的是接觸孔186的側壁具有圓滑的輪廓。具有不同厚度的圓滑輪廓可能會導致光漏洩。接觸孔186被設置在不透明的耦合電極176及電容電極136上。由耦合電極176及電容電極136形成的不透明區域實質地阻斷光漏洩。需要一在耦合電極176中的邊緣區域用來將穿孔176H與接觸孔186排成一線，且邊緣區域與用來阻斷光漏洩的不透明區域比起來相對較小。因此，孔徑率可以被增加。
接觸孔186的邊緣足以和耦合電極176或電容電極136分開，以實質地阻斷光漏洩，且位於邊緣間的距離較佳地大於約3.0微米。
數個像素電極190，一屏蔽電極88，及數個接觸輔助器81和82被形成在鈍化層180。其等較佳地由例如ITO或IZO或一例如銀，鋁，鉻或其等之合金的反射性導體所製成。
每一像素電極190近乎為一具有斜切角的矩形。像素電極190的斜切角與閘線121成一約45度的角度。像素電極190與閘線121重疊以增加孔徑率。
每一像素電極190具有一間隙93，其將像素電極190分隔為一外部次像素電極190a及一內部次－像素電極190b。
間隙93分別地包括下及上部93a和93b，及一連接它們的縱長部93c。間隙93的下及上部93a和93b從像素電極190的左邊緣延伸至右邊緣，分別地遠離及朝向閘線121呈約45度的角度。間隙93的縱長部93c連接下及上部93a和93b的右端。
內部次－像素電極190b為一由一直角旋轉的等腰梯形。外部次－像素電極190a包括一對由一直角旋轉的直角梯形，及一連接直角梯形的縱長連接部。
外部次像素電極190a經由一接觸孔185被連接至汲極175的擴張部177。
內部次像素電極190b經由一接觸孔186被連接至一電容電極136且與一耦合電極176重疊。內部次像素電極190b，電容電極136及耦合電極176形成一耦合電容器。
內部次像素電極190b具有中央斷流器91和92。外部次像素電極190a之下部的一半具有下斷流器94a和94b，且外部次像素電極190a之上部的一半具有上斷流器94b和95b。斷流器91，92和94a至95b將次像素電極190b和190a分隔為數個部分。具有斷流器91，92和94a至95b及間隙93的像素電極190實質上在電容電極136的對面為反轉的對稱。間隙93的分隔部93a至93c在之後也將被稱為斷流器。
下及上斷流器94a至95b的每一大約從像素電極190的左角，下邊緣或上邊緣斜的延伸接近至像素電極190的右邊緣。下及上斷流器94a至95b與閘線121呈45度的角度，且它們實質上彼此垂直的延伸。
中央斷流器91和92之每一包括一橫部及一對連接至此的斜部。橫部沿著電容電極136延伸，且斜部從橫部斜地延伸朝向像素電極190的左邊緣，分別地平行於下及上斷流器94a至95b。中央斷流器92的橫部被連接至間隙93的縱成部93c。
斷流器的數量或分隔部的數量可依據設計因素而變動，例如像素電極190之尺寸，像素電極190之橫部邊緣至縱長邊緣的比例，液晶層3的型式及特性等。
屏蔽電極88供應共用電壓，且其包括沿著數據線171延伸的縱長部，及延著閘線121延伸以連接鄰近之縱長部的橫部。當橫部之每一位於閘線121的界限內時，縱長部完全地覆蓋數據線171。
屏蔽電極88實質地阻斷位於數據線171及像素電極190和數據線171及共用電極270間的電磁干擾，以降低像素電極190之電壓的扭曲，及由數據線171所攜帶之數據電壓的信號延遲。
接觸輔助器81和82分別地經由接觸孔181和182被連接至閘線121的端部129，及數據線171的端部179。接觸輔助器81和82分別地保護端部129和179，且增進位於端部129和179及外部裝置間的黏著性。
將參照第2至第4圖描述共用電極面板200。
一用來避免光漏洩之被稱為一黑矩陣的光阻斷構件220被形成在例如透明玻璃或塑膠的絕緣基板210上。光阻斷構件220包括數個面向數據線171的直線部在TFT陣列面板100上，及數個面向TFTs的加寬部在TFT陣列面板100上。可擇地，光阻斷構件220可具有數個穿孔，其面向像素電極190，光阻斷構件220具有實質上相同於像素電極190的平面外型。
數個彩色濾光片230也形成在基板210上，被實質地設置在位於光阻斷構件220間的區域中。彩色濾光片230可實質地沿著像素電極180之縱長方向延伸。彩色濾光片230可產生例如紅色，綠色或藍色的主要色彩之一。
一覆佈層250被形成在彩色濾光片230，及光阻斷構件220面向TFT陣列面板100的一表面上。覆佈層250較佳地由(有機)絕緣體製成，且實質地避免彩色濾光片230被暴露及提供平坦表面。
一共用電極270被形成在覆佈層250面向TFT陣列面板100的一表面上。共用電極270較佳地由例如ITO和IZO的透明傳導材料製成，且具有數座斷流器71，72，73，74a，74b，75a，75b，76a和76b。
一組斷流器71－76b面向一像素電極190，且包括中央斷流器71，72和73，下斷流器74a，75a和76a，及上斷流器74b，75b和76b。斷流器71被設置靠近接觸孔186，且斷流器72－76b之每一被設置在像素電極190的相鄰斷流器91－95b間，或一斷流器95a或95b及像素電極190的切角邊緣之間。斷流器71－76b之每一具有至少一實質地平行於像素電極190之下斷流器93a－95a或上斷流器93b－95b延伸的斜部。斷流器71－76b在電容電極136的對面為實質地反轉對稱。
下及上斷流器74a－76b之每一包括一斜部，一橫部及一縱長部或一斜部及一對縱長部。斜部從接近像素電極190的左邊緣，下邊緣或上邊緣延伸至接近像素電極190的右邊緣。橫及縱長部從斜部的各個端部沿著像素電極190的邊緣延伸，與像素電極190的邊緣重疊，且與斜部成呈鈍角。
中央斷流器71和72之每一包括一中央橫部，一對斜部，及一對末端縱長部。中央斷流器73包括一對斜部及一對末端縱長部。斷流器71和72的中央橫部被設置靠近像素電極190的左邊緣或中央，且沿著電容電極136延伸。斜部從中央橫部的一端，或從接近像素電極之右邊緣的中心延伸至接近像素電極的左邊緣。斷流器71和72的斜部與各個中央橫部呈斜角，且斷流器73的斜部與電容電極136或耦合電極176的斜部重疊。末端縱長部從各個斜部的端部沿著像素電極190的左邊緣延伸，與像素電極190的左邊緣重疊，且與各個斜部呈鈍角。
斷流器71－76b的數量也依據設計的因素來變動。光阻斷構件220可與斷流器71－76b重疊以經由斷流器71－76b來阻斷光漏洩。
可能是垂直的配向層11和21被塗佈在面板100和200的內表面上，且偏光板12和22被設置在具有交叉偏光軸的面板100和200外表面上，其中偏光軸之一可平行於閘線121。當LCD為一反射型LCD時，偏光板12和22之一可被省略。
LCD可另包括至少一延遲膜(未顯示)用來補償LC層3的延遲。延遲膜具有雙折射且給予一延遲來抵抗由LC層3所給予的延遲。
LCD可另包括一背光單元(未顯示)，其經由偏光板12和22，延遲膜及面板100和200供應光至LC層3。
較佳地是LC層3具有負介電各向異性，且遭受一垂直配向，其中在LC層3中的LC分子被配向，以致於它們的長軸在缺乏電場時實質上垂直於面板10和200的表面。因此，入射光不能通過交叉的偏光系統12和22。
顯示在第1至第4圖的LCD被表示為如第5圖所示的等效電路。
參照第5圖，LCD的一像素包括一TFT Q，一第一次像素，其包括一第一LC電容器Clca，及一儲存電容器Csta，一第二次像素，其包括一第二LC電容器Clcb，及一耦合電容器Ccp。
第一LC電容器Clca包括一外部次－像素電極190a作為一末端，共用電極270對應於此的一部分作為一第二末端，且被設置在其間之LC層3的一部分作為一介電。同樣地，第二LC電容器Clcb包括一內部次－像素電極190b作為一末端，共用電極270對應於此的一部分作為一第二末端，且被設置於此之LC層3的一部分作為一介電。
儲存電容器Csta包括一汲極175的一擴張部177作為一末端，一儲存電極137作為一第二末端，且被設置於其間之閘極絕緣層140的一部分作為一介電。
耦合電容器Ccp包括一內部次－像素電極190b及一電容電極136作為一末端，一耦合電極176作為一第二末端，且被設置於其間之鈍化層180及閘極絕緣層140的一部分作為一介電。
第一LC電容器Clca及儲存電容器Csta被平行連接至TFtQ的汲極。耦合電容器Ccp被連接在TFTQ之汲極及第二LC電容器Clcb之間。共用電極270被供應一共用電壓Vcom，且儲存電極線131可供應共用電壓Vcom。
TFTQ從一數據線171施加數據電壓至第一LC電容器Clca及耦合電容器Ccp，以反應從閘線121來的閘極信號。耦合電容器Ccp將具有一修正值的數據電壓傳輸至第二LC電容器Clcb。
如果儲存電極線131被供應共用電壓Vcom，且電容器Clca，Csta，Clcb和Ccp之每一及其等之電容量被表示為相同的參考特性時，則經由第二LC電容器Clcb來充電的電壓Vb可藉由以下方程式來給予：Vb＝Va×「Ccp/(Ccp＋Clcb)」，其中Va表示第二LC電容器Clca的電壓。
由於Ccp/(Ccp＋Clcb)小於1，所以第二LC電容器Clcb的電壓Vb大於第二LC電容器Clca的電壓。在用於儲存電極線131的電壓不相同於共用電壓Vcom的例子中，這個不平等可能是真的。
當電位差被產生穿過第一LC電容器Clca或第二LC電容器Clcb時，實質上垂直於面板100和200之表面的電場被產生在LC層3中。像素電極190及共用電極270在其後被共用地稱為電場產生電極。在LC層3中的LC分子傾斜以反應電場，以致於它們的長軸實質上垂直於電場方向。LC分子傾斜的程度決定入射在LC層3上之光的偏向變化。光偏向的變化被轉換為由偏光板12和22傳輸之光的變化。在此方式中，LCD顯示影像。
LC分子的傾斜角度依據電場的強度。由於第一LC電容器Clca的電壓Va及第二LC電容器Clcb的電壓Va彼此不同，所以LC分子在第一次像素的傾斜方向不同於在第二次像素的傾向方向，且因此兩個次像素的照度是不同的。為了維持在一目標照度中兩個次像素的平均照度，第一及第二次像素的電壓Va和Vb可被調整，以致於從側面觀看的影像實質上相似於從前面觀看的影像，藉此改善側面可見度。
電壓Va和Vb的比率可藉由改變耦合電容器Ccp的電容性來調整。耦合電容器Ccp可藉由改變重疊區域及位於耦合電極176和內部次像素電極190b(及電容電極136)間的距離來變動。例如，當電容電極136被移動，且耦合電極176被移動至電容電極136的位置時，位於耦合電極176和內部次像素電極190b間的距離增加。較佳地，第二LC電容器Clcb的電壓Vb從約0.6至約0.8乘以第一LC電容器Clca的電壓Va。
充電於第二LC電容器Clcb的電壓Vb可大於第一LC電容器Clca的電壓Va。這可藉由以例如共用電壓Vcom的預定電壓再次充電第二LC電容器Clcb來達成。
第一次像素之外部次像素電極190a與第二次像素之內部次像素電極190b的比率較佳地從約1比0.85至約1比1.15。此外，次像素電極在每一LC電容器Clca和Clcb的數量可被改變。
LC分子的傾斜方向藉由電場產生電極190和270之斷流器91－95b和71－76b，及破壞電場之像素電極190的斜邊緣所產生的水平成分來決定，其實質上垂直於斷流器91－95b和71－76b的邊緣及像素電極190的斜邊緣。參照第3圖，一組斷流器91－95b和71－76b將像素電極190分隔為數個次區域，且每一次區域具有兩個主邊緣。由於在每一次－區域上的LC分子實質上垂直於主邊緣傾斜，傾斜方向的方位分佈實質上被限制為四個方向，藉此增加LCD的參照視角。
用來決定LC分子之傾斜方向的斷流器91－95b和71－76b的外型及配置可被修改，且至少一斷流器91－95b和71－76b可以凸出部(未顯示)或凹部(未顯示)來替代。凸出部較佳地由有機或無機材料製成，且被設置在電場產生電極190或270之上或下。
由於這裡實質上沒有電場在屏蔽電極88及共用電極270間，在屏蔽電極88上的LC分子維持在一最初的方位，且因此入射於此的光被阻斷。因此，屏蔽電極88可用作為一光阻斷構件。
現在，將詳細地描述顯示在第1至第4圖之TFT陣列面板的製造方法。
一較佳地由金屬製成傳導層被設置在一絕緣基板110上，例如藉由濺鍍等。使傳導層遭受平板印刷及蝕刻以形成數條包括閘極124及端部129的閘線121，數條幫助儲存電極137的儲存電極線131，及數個電容電極136。
一具有約1500至5000厚度的閘極絕緣層140，一具有約500至2000厚度的固有非結晶矽層，及一具有約300至600厚度的外來非結晶矽層被接續地沉積。固有非結晶矽層及外來非結晶矽層藉由平板印刷及蝕刻而被圖案化，以形成數個外來半導體島，及數個固有半導體島154。
一具有約1500至3000厚度的傳導層藉由例如濺鍍等的方法而被沉積，且藉由平板印刷及蝕刻來圖案化，以形成數條包括源極173及端部179的數據線171，數個包括擴張部177的汲極175，及具有穿孔176H的耦合電極176。
沒有被數據線171及汲極175覆蓋之外來半導體島的暴露部被移除，以形成數個歐姆接觸島163和165，且暴露固有半導體島154的部分。較佳地接著做氧氣電漿處理以穩定半導體島154的被暴露表面。
一有正光敏性的有機絕緣薄膜經由一光罩(未顯示)被覆佈，暴露至光，且被展開以形成一具有數個接觸孔182和185，及數個接觸孔181和186之上部的鈍化層180。用來形成鈍化層180的光罩具有光阻斷區域，光傳輸區域及半透明區域。當光罩與基板110排成一線時，光傳輸區域面向接觸孔181，182，185和186的中央，且半透明區域圍繞光傳輸區域。接觸孔181，182，185和186具有圓滑或階梯狀的側壁輪廓。考慮接觸孔186的尺寸來設計穿孔176H。當有機絕緣膜具有負光敏性時，與正光敏性比起來，在光罩內的傳輸性被交換。
經由接觸孔181和186之上部而暴露之閘極絕緣層140的部分被移除，以完成接觸孔181和186。
當數據線171，汲極175，閘線121或電容電極136具有鋁上膜時，經由接觸孔181，182，185和186被暴露之鋁上膜的部分藉由一全面的蝕刻而被移除。
一具有約400至500厚度的ITO或IZO層藉由例如濺鍍等的方法而被沉積，且藉由平板印刷及蝕刻來圖案化，以形成數個像素電極190，一屏蔽電極88，及數個接觸輔助器81和82。
將參照第6及第7圖詳細描述根據本發明之一具體實施例的LCD。
第6圖為一根據本發明另一具體實施例之LCD的配置圖，第7圖為一沿著顯示在第6圖之線VII－VII’的LCD的斷面圖。
參照第6及第7圖，一LCD包括一TFT陣列面板100，一共用電極面板200，一被插置在面板100和200之間的LC層3，及一對被附加至面板100和200之外表面上的偏光板12和22。
面板100和200的層狀結構實質上相同於顯示在第1至第4圖的結構。
關於TFT陣列面板100，數條包括閘極124及端部129的閘線121，數條包括儲存電極137的儲存電極線131，及數個電容電極136被形成在一基板110上。一間極絕緣層140，數個半導體154及數個歐姆接觸163和165被接續地形成在閘線121及儲存電極線131上。數條包括源極173及端部179的數據線171，數個包括擴張部177的汲極175，及耦合電極176被形成在歐姆接觸163和165上。一鈍化層180被形成在數據線171，汲極175及半導體154的被暴露部分上。數個接觸孔181，182，185和186被設置穿過鈍化層180。閘極絕緣層140及接觸孔186穿過被設置在耦合電極176的穿孔176H。數個包括次像素電極190a和190b且具有斷流器91－95b的像素電極190，一屏蔽電極88，及數個接觸輔助器81和82被形成在鈍化層180上，且一配向層11被覆佈於上。
關於共用電極面板120，一光阻斷構件220，數個彩色濾光片230，一覆佈層250，一具有斷流器71－76b的共用電極270，以及一配向層21被形成在面向TFT陣列面板100的絕緣基板210上。
不同於顯示在第1至第4圖的LCD，TFT陣列面板100的半導體島154及歐姆接觸163沿著數據線171延伸，以形成一半導體島151及一歐姆接觸161。除此之外，半導體島154具有實質上相同於數據線171和汲極175及在下面之歐姆接觸163和165的平板外型。半導體島154包括一些暴露的部分，其沒有以數據線171及汲極175覆蓋，例如位於源極173和汲極175間的部分。
除此之外，電容電極136沒有不透明部分，且汲極175之每一包括一互連部178，其實質上平行於數據線171延伸，且連接擴張部177及靠近其左側的耦合電極176。
一製造根據本發明具體實施例之TFT陣列面板的方法為使用一黃光微影法步驟，同時地形成數據線171，汲極175，半導體島151及歐姆接觸161和165。
供黃光微影法用的光阻光罩圖案具有位置相關厚度，且特定地，其具有較厚的部分及較薄的部分。較厚的部分位於將由數據線171及汲極175所佔據的線區上，且較薄的區域位於TFTs的溝槽區上。
光阻的位置相關厚度由數種技術獲得，例如藉由設置半透明區域在暴露光罩上，及透明區域和光阻斷不透明區域。半透明區域可具有狹縫圖案，格子圖案或有中間傳導或中間厚度的薄膜。當使用狹縫圖案時，較佳地是狹縫的寬度或位於狹縫間的距離小於供黃光微影法用之暴光器的分解。另一例子為使用一可回流光阻。詳細而言，一旦由可回流材料製成的光阻圖案藉由使用具有透明區域及不透明區域的暴露光罩來形成時，其將遭受一回流過程以流至沒有光阻的區域，藉此形成薄的部分。
因此，藉由省略一黃光微影法步驟來簡化製造過程。
許多顯示在第1至第4圖之LCD的上述特徵也適用於顯示在第6及第7圖的LCD。
將參照第8圖描述根據本發明之具體實施例的LCD。
第8圖為一根據本發明另一具體實施例之沿著顯示在第3圖之線IV-IV’的LCD的斷面圖。
參照第8圖，一LCD包括一TFT陣列面板100，一共用電極面板200，一被插置在面板100和200間的LC層3，及一對附加在面板100和200之外表面上的偏光板12和22。
面板100和200的層狀結構實質上相同於顯示在第1至第4圖的結構。
關於TFT陣列面板100，數條包括閘極124及端部129的閘線121，數條包括儲存電極137的儲存電極線131，及數個電容電極136被形成在一基板110上。一閘極絕緣層140，數個半導體島154及數個歐姆接觸163和165被接續地形成在閘線121及儲存電極線131上。數條包括源極173及端部179的數據線171，數個包括擴張部177的汲極175，及耦合電極176被形成在歐姆接觸163和165及閘極絕緣層140上。一鈍化層180被形成在數據線171，汲極175及半導體154的被暴露部分上。數個接觸孔181，182，185和186被設置穿過鈍化層180及閘極絕緣層140。接觸孔186穿過被設置在耦合電極176的穿孔176H。數個包括次像素電極190a和190b且具有斷流器91－95b的像素電極190，一屏蔽電極88，及數個接觸輔助器81和82被形成在鈍化層180上，且一配向層11被覆佈於上。
關於共用電極面板120，一光阻斷構件220，一覆佈層250，一具有斷流器71－76b的共用電極270，以及一配向層21被形成在面向TFT陣列面板100的絕緣基板210上。
不同於顯示在第1至第4圖的LCD，當共用電極面板200沒有彩色濾光片時，TFT陣列面板100包括數個被設置在鈍化層180下的彩色濾光片230。在此例中，覆佈層250可從共用電極面板200移除。
彩色濾光片230被設置在兩個鄰近的數據線171間，且具有數個穿孔235和236，其中接觸孔185和176分別地通過此穿孔。彩色濾光片230沒有被設置在設有信號線121和171之端部129和179的周圍區域上。
彩色濾光片230可沿著一縱長方向延伸以形成帶材，且兩個鄰近之彩色濾光片230的邊緣可彼此相合在數據線171上。彩色濾光片230可彼此重疊，以阻斷位於像素電極190間的光漏洩，或可彼此分開。當彩色濾光片230彼此重疊時，光阻斷構件220的直線部可被省略，且屏蔽電極88可覆蓋彩色濾光片230的邊緣。彩色濾光片230的重疊部分可具有減少的厚度以降低高度差。
彩色濾光片230可被設置在鈍化層180上，或可省略鈍化層180。
許多顯示在第1至第4圖之LCD的上述特徵也適用於顯示在第8圖的LCD。
雖然已參照較佳具體實例詳細地描述本發明，但熟知此技藝者依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
3．．．LC層
11．．．配向層
12．．．偏光板
21．．．配向層
22．．．偏光板
71．．．斷流器
72．．．斷流器
73．．．斷流器
74a．．．斷流器
74b．．．斷流器
75a．．．斷流器
75b．．．斷流器
76a．．．斷流器
76b．．．斷流器
81．．．接觸輔助器
82．．．接觸輔助器
88．．．屏蔽電極
91．．．斷流器
92．．．斷流器
93．．．間隙
93a．．．下部
93b．．．上部
93c．．．縱長部
94a．．．下斷流器
94b．．．上斷流器
95a．．．下斷流器
95b．．．上斷流器
100．．．薄膜電晶體陣列面板
110．．．絕緣基板
121．．．閘線
124．．．閘極
129．．．端部
131．．．儲存電極線
136．．．電容電極
137．．．儲存電極
140．．．閘極絕緣體
151．．．半導體島
154．．．半導體島
161．．．歐姆接觸島
163．．．歐姆接觸島
165．．．歐姆接觸島
171．．．數據線
173．．．源極
175．．．汲極
176．．．耦合電極
176H．．．穿孔
177．．．擴張部
178．．．互連部
179．．．端部
180．．．鈍化層
181．．．接觸孔
182．．．接觸孔
185．．．接觸孔
185．．．接觸孔
186．．．接觸孔
190．．．像素電極
190a．．．外部次像素電極
190b．．．內部次像素電極
200．．．共用電極面板
210．．．絕緣基板
220．．．光阻斷構件
230．．．彩色濾光片
235．．．穿孔
236．．．穿孔
250．．．覆佈層
270．．．共用電極
第1圖為一根據本發明具體實施例之LCD的TFT陣列面板的配置圖；第2圖為一根據本發明具體實施例之LCD的共用電極面板的配置圖；第3圖為一LCD的配置圖，此LCD包括顯示在第1圖的TFT陣列面板及顯示在第2圖的共用電極；第4圖為一沿著顯示在第3圖之線IV－IV’的LCD的斷面圖；第5圖為一顯示在第1至第4圖之LCD的等效電路圖；第6圖為一根據本發明另一具體實施例之LCD的配置圖；第7圖為一沿著顯示在第6圖之線VII－VII’的LCD的斷面圖；第8圖為一根據本發明另一具體實施例之沿著顯示在第3圖之線IV－IV’的LCD的斷面圖。
3．．．LC層
11．．．配向層
12．．．偏光板
21．．．配向層
22．．．偏光板
71．．．斷流器
72．．．斷流器
73．．．斷流器
74a．．．斷流器
75a．．．斷流器
81．．．接觸輔助器
82．．．接觸輔助器
88．．．屏蔽電極
91．．．斷流器
92．．．斷流器
93a．．．下部
94a．．．下斷流器
100．．．薄膜電晶體陣列面板
110．．．絕緣基板
121．．．閘線
124．．．閘極
129．．．端部
136．．．電容電極
137．．．儲存電極
140．．．閘極絕緣體
154．．．半導體島
163．．．歐姆接觸島
165．．．歐姆接觸島
171．．．數據線
173．．．源極
175．．．汲極
176．．．耦合電極
176H．．．穿孔
177．．．擴張部
179．．．端部
180．．．鈍化層
181．．．接觸孔
182．．．接觸孔
190a．．．外部次像素電極
190b．．．內部次像素電極
200．．．共用電極面板
210．．．絕緣基板
220．．．光阻斷構件
230．．．彩色濾光片
250．．．覆佈層
270．．．共用電極

Claims (20)

  1. 一種薄膜電晶體陣列面板，其包含：一基板；一閘線，其被設置在該基板上；一電容電極，其被設置在該基板上且與該閘線分開；一數據線，其與該閘線相交；一薄膜電晶體，其被連接至該閘線及該數據線，且包括一汲極；一被連接至該汲極之耦合電極，其與該電容電極重疊，且具有一被設置在該電容電極上的穿孔；一鈍化層，其被設置在該閘線、該數據線及該薄膜電晶體上，且具有一穿透該穿孔且暴露該電容電極的接觸孔；及一像素電極，其包括一連接至該汲極的第一次像素電極，及一經由該接觸孔連接至該電容電極的第二次像素電極，其中一由該接觸孔所佔據之平面區域係設置於該耦合電極之中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該穿孔距離該電容電極的兩個相對邊緣實質上是相等的。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該穿孔是矩形、八角形或圓形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面 板，其中該接觸孔具有一階梯狀的側壁。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中一介於該接觸孔之邊緣及該穿孔間的距離是相同於或大於約3.0微米。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，另包括一屏蔽電極，其與像素電極分開且與數據線或閘線的一部分重疊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該像素電極及該屏蔽電極被設置在該鈍化層上。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜電晶體陣列面板，另包含一與該汲極重疊之儲存電極。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極及該儲存電極被供應實質上相同的電壓。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極沿著該數據線或該閘線延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極完全地覆蓋該數據線。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該像素電極具有一倒角(chamfered corner)。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該鈍化層包含一有機絕緣體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之薄膜電晶體陣列面板，另包含一彩色濾光片，其被設置在該鈍化層上方或下 方。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該像素電極包含一分隔構件，該分隔構件用來將該像素電極分隔為數個部分。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之薄膜電晶體陣列面板，其中該分隔構件與該閘線呈約45度角。
  17. 一種製造一薄膜電晶體陣列面板的方法，該方法包含：形成一閘線及一電容電極在一基板上；形成一閘極絕緣層在該閘線、該電容電極及該基板上方；形成一數據線、一汲極以及一耦合電極在該閘極絕緣層上，該耦合電極具有一被設置在該電容電極上的穿孔；形成一鈍化層在該數據線、該汲極及該耦合電極上，該鈍化層具有一接觸孔，該接觸孔穿透該穿孔且暴露該電容電極；及形成一像素電極在該鈍化層上，該像素電極包括一連接至該汲極的第一次像素電極，及一經由該接觸孔連接至該電容電極的第二次像素電極，其中一由該接觸孔所佔據之平面區域係設置於該耦合電極之中。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該穿孔距離該電容電極的兩個相對邊緣實質上是相等的。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該穿孔為矩形、八角形或圓形。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該接觸孔具有一階梯狀的側壁。
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