TWI394280B - 薄膜電晶體陣列面板 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種薄膜電晶體陣列面板。
諸如液晶顯示器(LCD)及有機發光二極體(OLED)顯示器之主動型顯示裝置包括排列成矩陣且包括場產生電極及切換元件的複數個像素。該等切換元件包括具有三個端子-閘極、源極與汲極之薄膜電晶體(TFT)。每一像素之TFT選擇性地回應閘極訊號而傳輸資料訊號至場產生電極。
該顯示裝置進一步包括用於傳輸訊號至切換元件之複數條訊號線，其包括用以傳輸閘極訊號之閘極線與用以傳輸資料訊號之資料線。
LCD及OLED包括一具有TFT、場產生電極及訊號線之面板，該面板被稱為TFT陣列面板。
TFT陣列面板具有一包括若干傳導層及絕緣層之分層結構。閘極線、資料線與場產生電極由不同傳導層形成且由絕緣層分隔。
當LCD之底板上之主動區域太大而不能使用曝露遮罩時，整個曝露藉由重複一個稱為逐步重複過程之分開曝露而實現。一個分開曝露單元或區域稱為照射區(shot)。因為在曝光期間會產生轉移、旋轉及失真，所以照射區無法精確對準。因此，訊號線與像素電極間所產生之寄生電容取決於照射區而不同，且此導致照射區間之亮度差，此在位於照射區間邊界處的像素處被識別。因此，歸因於照射區
間之亮度不連續性，在LCD螢幕上產生縫缺陷。另外，寄生電容差導致反沖電壓差而產生閃爍。
根據本發明之一實施例之薄膜電晶體陣列面板包括：一閘電極；一半導體層；一置於該閘電極與該半導體層間之閘極絕緣層；一連接至該半導體層之源電極；及一連接至該半導體層之汲電極，其與該源電極隔開且包括兩個重疊閘電極之分支，其中該汲電極之該等兩個分支彼此隔開且位於一條直線上或位於兩條平行直線上。
閘電極可具有分別與兩個分支相交且大體互相平行之兩個相對邊緣。
薄膜電晶體陣列面板可進一步包括：一耦接至閘電極之閘極線；一耦接至汲電極之資料線；及一耦接至汲電極之像素電極。
該等兩個分支可相對於穿過閘電極且平行於閘極線或資料線之中心線對稱。
源電極可包圍兩個分支。
源電極可相對於穿過閘電極且平行於閘極線或資料線之中心線對稱。
源電極可與除源電極之外的閘極線隔開。
源電極可具有字符H之形狀或字符H旋轉約一個直角後之形狀。
像素電極可包括相對於閘極線彼此相對設置之下半部分與上半部分。
汲電極可相對於閘極線之中心線對稱。
薄膜電晶體陣列面板可進一步包括重疊像素電極與汲電極中之至少一者的儲存電極線。
儲存電極可置於像素電極邊緣附近。
儲存電極可置於像素電極邊緣附近。
根據另一實施例之薄膜電晶體包括：一閘電極，其具有一第一邊緣及一與該第一邊緣相對設置之第二邊緣；一半導體層；一置於該閘電極與該半導體層間之閘極絕緣層；一連接至該半導體層之源電極；一連接至該半導體層之汲電極，其與該源電極隔開且包括一第一分支與一第二分支，其中該第一分支與閘電極之第一邊緣以預定角度相交，該第二分支與閘電極之第二邊緣以預定角度相交。
閘電極之第一邊緣可大體平行於閘電極之第二邊緣。
根據另一實施例之薄膜電晶體陣列面板包括：一包括一閘電極之閘極線；一與該閘極線相交且包括一源電極之資料線；一與該源電極隔開設置且包括兩個分支之汲電極；一連接至該源電極及該汲電極之半導體層；一形成於閘極線、資料線、汲電極及半導體層上之鈍化層；及一連接至該汲電極之像素電極，其中該源電極包括兩個彼此連接且彼此相對設置之凹部分，該等兩個凹部分包圍汲電極之各個分支。
源電極可包括一連接在凹部分與資料線間之連接部分，且該連接部分可與閘極線隔開。
現將參照附圖更充分地描述本發明，其中展示了本發明之較佳實施例。然而，本發明可以許多不同形式體現且不應被理解為限於本文闡述之實施例。
在圖式中，為清晰起見而誇示了層與區域之厚度。全文中類似符號係指類似元件。應瞭解，當諸如層、區域或基板之元件被稱為位於另一元件"上"時，其可直接位於另一元件上或者亦可存在介入元件。相反，當一個元件被稱為"直接位於"另一元件"上"時，不存在介入元件。
將參照圖1與2詳細描述根據本發明之一實施例之TFT陣列面板。
圖1展示了根據本發明之一實施例之TFT陣列面板的布局圖，圖2展示了圖1中所示之TFT陣列面板沿線II-II'截得的剖視圖。
複數條閘極線121形成於諸如透明玻璃或塑料之絕緣基板110上。
閘極線121傳輸閘極訊號並大體上在橫向方向上延伸。每一閘極線121包括向上突起之複數個閘電極124、向下突起之複數個閘極線突起127及一具有與另一層(未圖示)或外部驅動電路(未圖示)接觸之大面積的閘極線末端部分129。用以產生閘極訊號之閘極驅動電路(未圖示)可安裝在可撓性印刷電路(FPC)膜(未圖示)上，該FPC膜可附著至絕緣基板110、直接安裝在絕緣基板110上或整合至絕緣基板110上。閘極線121可延伸以連接至可整合在絕緣基板110上之驅動電路(未圖示)。
閘極線121較佳由含Al金屬(諸如Al及Al合金)、含Ag金屬(諸如Ag及Ag合金)、含Cu金屬(諸如Cu及Cu合金)、含Mo金屬(諸如Mo及Mo合金)、Cr、Ta或Ti製成。然而，其可具有一包括兩個傳導膜(未圖示)之多層式結構，該等傳導膜具有不同物理特性。兩個膜中之一個較佳由包括含Al金屬、含Ag金屬及含Cu金屬之低電阻率金屬製成以減少訊號延遲或電壓降落。另一膜較佳由諸如含Mo金屬、Cr、Ta或Ti之材料製成，其具有與諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之其它材料良好的物理、化學及電接觸特性。兩個膜之組合之良好實例為下Cr膜與上Al(合金)膜以及下Al(合金)膜與上Mo(合金)膜。然而，閘極線121可由其它金屬或導體製成。
閘極線121之側面相對於絕緣基板110之表面傾斜，且其傾斜角在約30-80度間變化。
較佳由氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)製成之閘極絕緣層140形成於閘極線121上。
較佳由氫化非晶矽(簡稱為"A-Si")或多晶矽製成之複數個第一及第二半導體島151與154形成於閘極絕緣層140上。第二半導體島154置於閘電極124上，以使得第二半導體島154之邊緣置於閘電極124上以阻止自背光燈發出的光入射至第二半導體島154上，進而減少光電流。第一半導體島151置於閘極線121上且覆蓋閘極線121之上、下邊緣。
複數個第二與第三歐姆接觸島163與165形成於第二半導體島154上。複數個第一歐姆接觸161亦形成於第一半導體
島151上。第一、第二及第三歐姆接觸161、163及165較佳由以諸如磷之n型雜質重度摻雜之n+氫化A-Si製成，且其可由矽化物製成。
第一與第二半導體島151與154以及第一、第二與第三歐姆接觸161、163與165之側面相對於絕緣基板110之表面傾斜，且其傾斜角較佳在約30-80度的範圍內。
複數條資料線171、複數個汲電極175及複數個儲存電容器導體177形成於第一、第二與第三歐姆接觸161、163與165以及閘極絕緣層140上。
資料線171傳輸資料訊號並大體上在縱向方向上延伸而與閘極線121交叉。每一資料線171包括向閘電極124突起並在閘電極124上兩側對稱之複數個源電極173。每一源電極173包括一縱向部分及兩對自縱向部分之兩端在左與右方向上延伸之橫向部分，其形狀類似於字符"H"旋轉約90度後之形狀。每一資料線171進一步包括一具有與另一層(未圖示)或外部驅動電路(未圖示)接觸之大面積的資料線末端部分179。一用以產生資料訊號之資料驅動電路(未圖示)可安裝在FPC膜(未圖示)上，該FPC膜可附著至絕緣基板110、直接安裝在絕緣基板110上或整合至絕緣基板110上。資料線171可延伸而連接至可整合至絕緣基板110上之驅動電路(未圖示)。
汲電極175與資料線171分離且相對於閘電極124與源電極173相對設置。每一汲電極175包括一寬部分及兩個分支。該等兩個分支位於一條直線上或位於兩條平行直線
上，且彼此隔開。分支形成兩側對稱之鉤狀部分。鉤狀部分之形狀類似於字符"C"且經設置而部分包圍閘電極124，且鉤狀部分之末端部分穿過相對縱向邊緣而到達閘電極124之內部部分。鉤狀部分之兩端設置在閘電極124上且由源電極173部分包圍。
汲電極175相對於閘電極124之對稱排列導致在汲電極175與閘電極124間形成一致重疊區域，而與諸如轉移、旋轉及扭曲的遮罩之變形無關。儘管移位、旋轉或扭曲用以形成閘電極124與汲電極175之遮罩而使閘電極124與汲電極175在橫向方向上不對準，以使得閘電極124與汲電極175間之左重疊區域與右重疊區域中之一者減少，但是增加了左重疊區域與右重疊區域中之另一者以補償前一重疊區域之減少。因此，閘電極124與汲電極175間之寄生電容可保持一致以減少影像閃爍。另外，閘電極124與汲電極175間之縱向不對準不會影響閘電極124與汲電極175間之重疊區域。
儲存電容器導體177重疊閘極線突起127。
閘電極124、源電極173與汲電極175以及第二半導體島154之突起形成一TFT，該TFT在置於源電極173與汲電極175間之第二半導體島154中形成一通道。
資料線171、汲電極175與儲存電容器導體177較佳由耐熔金屬製成，諸如Cr、Mo、Ta、Ti或其合金。然而，其可具有一包括耐熔金屬膜(未圖示)與低電阻率膜(未圖示)之多層式結構。該多層式結構之實例為一包括下Cr/Mo(合金)膜
與上Al(合金)膜之雙層式結構及一包括下Mo(合金)膜、中間Al(合金)膜與上Mo(合金)膜之三層式結構。然而，資料線171、汲電極175與儲存電容器導體177可由其它金屬或導體製成。
資料線171、汲電極175及儲存電容器導體177具有傾斜邊緣輪廓，且其傾斜角在約30-80度範圍內。
第一、第二與第三歐姆接觸161、163與165僅插入於下面的第一與第二半導體島151與154及其上的上覆資料線171與汲電極175之間並減少其間的接觸電阻。第一半導體島151使表面輪廓平滑，進而防止資料線171斷開。第一與第二半導體島151與154包括一些未受資料線171、汲電極175或儲存電容器導體177覆蓋之曝露部分，諸如位於源電極173與汲電極175間之部分。
鈍化層180形成於資料線171、汲電極175、儲存電容器電極177及第一與第二半導體島151與154之曝露部分上。鈍化層180較佳由無機或有機絕緣體製成且其可具有平坦頂表面。無機絕緣體之實例包括氮化矽及氧化矽。有機絕緣體可具有感光性及低於約4.0之介電常數。鈍化層180可包括下層無機絕緣體膜及上層有機絕緣體膜，以使得其具有有機絕緣體之絕佳絕緣特性同時防止第一與第二半導體島151與154之曝露部分被有機絕緣體損害。
鈍化層180具有分別曝露資料線末端部分179、汲電極175及閘極線突起127之複數個第二、第三與第四接觸孔182、185與187。鈍化層180及閘極絕緣層140具有曝露閘極線末
端部分129之複數個第一接觸孔181。
複數個像素電極190及複數個第一與第二接觸助件81與82形成於鈍化層180上。其較佳由諸如ITO或IZO之透明導體或諸如Ag、Al、Cr或其合金之反射性導體製成。
像素電極190經由第三接觸孔185與汲電極175實體及電連接，使得像素電極190自汲電極175接收資料電壓。供應有資料電壓之像素電極190與一相對顯示面板(未圖示)之供應有共同電壓的共同電極(未圖示)協作產生電場，該等電場判定置於像素電極190與共同電極間之液晶(LC)層(未圖示)中LC分子(未圖示)的定向。像素電極190及共同電極形成一稱為"液晶電容器"之電容器，該電容器儲存在TFT切斷後施加之電壓。
另外，像素電極190連接至重疊閘極線突起127之儲存電容器導體177。像素電極190及與其連接之儲存電容器導體177以及閘極線突起127形成一稱為"儲存電容器"之額外電容器，其提高液晶電容器之電壓儲存能力。
將參照圖3、4與5詳細描述根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面板。
圖3展示了根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面板的布局圖，圖4展示了圖3中所示之TFT陣列面板沿線IV-IV'截得的剖視圖，圖5展示了圖3中所示之TFT陣列面板沿線V-V'截得的剖視圖。
參照圖3-5，根據此實施例之TFT陣列面板的分層結構與圖1及2中之彼等分層結構類似。
意即，包括閘電極124之複數條閘極線121形成於絕緣基板110上，其上依次形成有閘極絕緣層140、包括複數個半導體條突起153之複數個半導體條152及包括歐姆接觸突起163之複數個歐姆接觸161與複數個歐姆接觸島165。包括源電極173之複數條資料線171、複數個汲電極175及複數個儲存電容器導體177形成於歐姆接觸條161及歐姆接觸島165上，其上形成有鈍化層180。複數個第一、第二、第三與第四接觸孔181、182、185與187提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。複數個像素電極190及複數個第一與第二接觸助件81與82形成於鈍化層180上。
在此實施例中，源電極173與閘極線121隔開。
此外，根據此實施例之TFT陣列面板在與無閘極線突起之閘極線121相同的層上提供複數條儲存電極線131，其與閘極線121分離。儲存電極線131供應有諸如共同電壓之預定電壓且大體上平行於閘極線121延伸。每一儲存電極線131置於兩條相鄰的閘極線121之間，且其與兩條相鄰閘極線121的距離幾乎相等。儲存電極線131重疊儲存電容器導體177而形成儲存電容器。
然而，儲存電極線131可具有各種形狀及排列。舉例而言，若由閘極線121與像素電極190之重疊產生的儲存電容足夠，則儲存電極線131可省略。儲存電極線131可設置在閘極線121附近以增大孔徑比。
另外，根據此實施例之TFT陣列面板100之半導體條152具有與資料線171、汲電極175以及下面的歐姆接觸條161與
歐姆接觸島165相似的平面形狀。然而，半導體條突起153包括一些未受資料線171或汲電極175覆蓋之曝露部分，諸如位於源電極173與汲電極175間之部分。
此外，TFT陣列面板100進一步包括置於儲存電容器導體177下之複數個第五半導體島157與複數個第五歐姆接觸島167。
一種製造根據一實施例之TFT陣列面板的方法可使用一光微影過程而同時形成資料線171、汲電極175、半導體151及歐姆接觸條161與歐姆接觸島165。
用於光微影過程之光阻圖案具有依位置而定的厚度，且特定言之，其具有厚度減少之第一與第二部分。第一部分位於將由資料線171與汲電極175佔據之線區域上，且第二部分位於TFT之通道區域上。
光阻之依位置而定的厚度藉由若干技術而獲得，例如，藉由在曝露遮罩上提供半透明區域以及透明區域與阻光不透明區域。半透明區域可具有縫隙圖案、晶格圖案、具有中間透射率或中間厚度之一或多個薄膜。當使用縫隙圖案時，縫隙之寬度或縫隙間之距離較佳小於用於光微影之曝光物的解析度。另一實例係使用可回焊光阻。一旦由可回焊材料製成之光阻圖案藉由使用僅具有透明區域與不透明區域之正常曝露遮罩而形成，其會經受回焊處理而流至無光阻之區域上，進而形成薄部分。
結果，該製造過程藉由省略了一個光微影步驟而得到簡化。
圖1與2所示之LCD之TFT陣列面板的許多上述特徵可應用於圖3-5所示之TFT陣列面板。
將參照圖6、7、8與9詳細描述根據本發明之另一實施例之LCD。
圖6展示了根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面板的布局圖；圖7展示了根據本發明之一實施例之LCD的共同電極面板的布局圖；圖8展示了一包括圖6中所示之TFT陣列面板與圖7中所示之共同電極面板之LCD的剖視圖；圖9展示了圖8中所示之LCD沿線IX-IX'截得的剖視圖。
參照圖6-9，根據此實施例之LCD亦包括TFT陣列面板100、共同電極面板200、插入於TFT陣列面板100與共同電極面板200間之液晶(LC)層3及附著在TFT陣列面板100與共同電極面板200之外表面上的一對偏光器12與22。
根據此實施例之TFT陣列面板100的分層結構與圖1與2中所示之彼等分層結構類似。
包括閘電極124與閘極線末端部分129之複數條閘極線121形成於絕緣基板110上，其上依次形成有閘極絕緣層140、複數個第三、第四及第二半導體島151a、151b及154與複數個歐姆接觸島161a、161b、163及165。包括源電極173及資料線末端部分179之複數條資料線171與複數個汲電極175形成於歐姆接觸島161a、161b、163及165與閘極絕緣層140上，其上形成有鈍化層180。複數個第一、第二及第三接觸孔181、182及185提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。複數個像素電極190與複數個第一及第二接觸助件
81及82形成於鈍化層180上。
根據此實施例之TFT陣列面板在與無閘極線突起之閘極線121相同的層上提供複數條儲存電極線131，其與閘極線121分離。儲存電極線131供應有預定電壓，且每一儲存電極線131包括一大體上平行於閘極線121延伸之莖狀物、自該莖狀物分支之複數個第一、第二、第三及第四儲存電極133a、133b、133c及133d與複數個儲存連接133e。每一儲存電極線131置於兩條相鄰的閘極線121之間，且該莖狀物與兩條相鄰閘極線121中上面的一條閘極線接近。
第一與第二儲存電極133a與133b在縱向方向上延伸且彼此面對。第一儲存電極133a具有一連接至莖狀物之固定末端部分及一與該固定末端部分相對設置且具有突起之自由末端部分。第三及第四儲存電極133c及133d大約分別自第一儲存電極133a之中心與第二儲存電極133b之上端及下端傾斜延伸。每一儲存連接133e連接在相鄰的第一至第四儲存電極133a-133d之間。然而，儲存電極線131可具有各種形狀及排列。
像素電極190重疊一包括第一至第四儲存電極133a-133d之儲存電極線131。每一像素電極190之形狀大約與具有幾乎平行於閘極線121之上下橫向主邊、幾乎平行於資料線171之左右縱向主邊及倒角之矩形類似。像素電極190之倒角與閘極線121成約45度角。像素電極190之左右縱向主邊比第一與第二儲存電極133a與133b更接近於資料線171。連接有汲電極175之像素電極190與包括第一至第四儲存電極
133a-133d之儲存電極線131形成一儲存電容器。
源電極173與閘極線121隔開，且歐姆接觸161b置於閘電極124與源電極173之邊緣之間。第三半導體島151a及歐姆接觸161a置於閘極線121與資料線171之間。
複數個絕緣金屬件178形成於閘極絕緣層140、鈍化層180上，且閘極絕緣層140與複數個上跨橋83形成於鈍化層180上，其中該閘極絕緣層140具有曝露位於第一儲存電極133a之固定末端部分附近的儲存電極線131之部分的複數個固定端接觸孔183a及曝露第一儲存電極133a之自由末端部分的複數個自由端接觸孔183b。
絕緣金屬件178置於閘極線121上且位於第一儲存電極133a附近，且上跨橋83置於絕緣金屬件178上。上跨橋83跨越閘極線121且分別經由固定端與自由端接觸孔183a與183b而連接至儲存電極線131之曝露部分與第一儲存電極133a之曝露自由端部分，該等接觸孔183a與183b關於閘極線121彼此相對設置。儲存電極線131以及上跨橋83可用以修復閘極線121、資料線171或TFT中之缺陷。
每一像素電極190具有第一中央切口91、第一下切口93a及第一上切口93b，該等切口將像素電極190分成複數個分區。第一中央、第一下與第一上像素電極切口91、93a與93b大體上相對於平分像素電極190之虛橫線反向對稱。
第一下與第一上像素電極切口93a與93b自像素電極190之右縱向主邊以接近直角的角度大約傾斜延伸至像素電極190之左縱向主邊的中央，且分別重疊第三與第四儲存電極
133c與133d。第一下與第一上像素電極切口93a與93b分別置於可由虛橫線分割之像素電極190的下半部分與上半部分。第一下與第一上像素電極切口93a與93b與閘極線121成約45度角，且大體上彼此垂直延伸。
第一中央像素電極切口91沿虛橫線延伸且具有自像素電極190之右主邊的入口，其具有一對分別大體上平行於第一下切口93a與第一上切口93b的斜邊。
因此，像素電極190之下半部分被第一下像素電極切口93a分成兩個下分區，且像素電極190之上半部分亦被第一上像素電極切口93b分成兩個上分區。分區數目或者像素電極切口數目視設計因數而定而變化，諸如像素大小、像素電極190之橫向主邊與縱向主邊之比率及LC層3之類型與特性。
下文參照圖7-9描述共同電極面板200。
用以防止漏光之稱為黑色矩陣的阻光構件220形成於諸如透明玻璃或塑料之絕緣基板210上。阻光構件220具有面向像素電極190之複數個開口225，且其可具有與像素電極190大體上類似之平面形狀。另外，阻光構件220可具有面向TFT陣列面板100上之資料線171的複數個直線部分及面向TFT陣列面板100上之TFT的複數個加寬部分。
複數個彩色濾光器230形成於絕緣基板210上，且大體上置於由阻光構件220所包圍之區域中。彩色濾光器230可大體上沿像素電極190在縱向方向上延伸。彩色濾光器230可表示三原色中的一種，諸如紅、綠或藍。
外塗層250形成於彩色濾光器230及阻光構件220上。外塗層250較佳由有機絕緣體製成。其防止彩色濾光器230曝露且提供一平坦表面。可省略外塗層250。
共同電極270形成於外塗層250上。共同電極270較佳由諸如ITO及IZO之透明傳導材料製成。
共同電極270面向像素電極190且包括第一中央切口71、第一下切口73a與第一上切口73b。第一中央、第一下與第一上共同電極切口71、73a與73b中之每一者置於相鄰的第一中央、第一下與第一上像素電極切口91、93a與93b之間，或者置於第一下或第一上像素電極切口93a或93b與像素電極190之倒角之間。第一中央、第一下與第一上共同電極切口71、73a與73b中之每一者具有大體上平行於第一下像素電極切口93a或第一上像素電極切口93b延伸之至少一個傾斜部分。第一中央、第一下與第一上共同電極切口71、73a與73b相對於上述平分像素電極190之虛橫線大體上反向對稱。
第一下與第一上共同電極切口73a與73b中之每一者包括傾斜部分、橫向部分及縱向部分。傾斜部分自大約像素電極190之左縱向主邊延伸至大約像素電極190之下或上橫向主邊。橫向與縱向部分中之每一者自傾斜部分之個別端沿像素電極190之一邊延伸，從而重疊像素電極190之該邊，並與傾斜部分成鈍角。
第一中央共同電極切口71包括一中央橫向部分、一對傾斜部分及一對終端縱向部分。中央橫向部分大約自像素電
極190之左縱向主邊沿上述橫線延伸。傾斜部分自中央橫向部分之一端大約延伸至像素電極190之右縱向主邊並與中央橫向部分成斜角。終端縱向部分自各自傾斜部分之末端沿像素電極190之右縱向主邊延伸從而重疊像素電極190之右縱向主邊，並與各自傾斜部分成鈍角。
第一中央、第一下與第一上共同電極切口71、73a與73b之數目可視設計因數而定而變化，且阻光構件220亦可重疊第一中央、第一下與第一上共同電極切口71、73a與73b以阻止經由第一中央、第一下與第一上共同電極切口71、73a與73b之漏光。
可垂直之第一與第二對準層11與21塗佈在TFT陣列面板100與共同電極面板200之內表面上。
在TFT陣列面板100與共同電極面板200之外表面上提供該對偏光器12與22，以使得其偏光軸可交叉且其中一個偏光軸可平行於閘極線121。當偏光軸與切口71-72b及91-92b間之角度約為45度時，光效率非常高。當偏光軸大體上平行於TFT陣列面板100與共同電極面板200之邊時，意即平行於閘極線121與資料線171時，該對偏光器12與22之成本較低。當LCD為反射性LCD時，可省略該對偏光器12與22中之一者。
LCD可進一步包括用以補償LC層3之延遲的至少一個延遲膜(未圖示)。LCD可進一步包括一經由該對偏光器12與22、延遲膜、TFT陣列面板100及共同電極面板200向LC層3供應光之背光單元(未圖示)。
較佳地，LC層3具有負介電各向異性，且其經受垂直對準，即在LC層3中之LC分子31對準，以使得在不存在電場的情況下其長軸大體上垂直於TFT陣列面板100與共同電極面板200之表面。因此，入射光不能穿過包含該對偏光器12與22的交叉偏光系統。
一旦施加共同電壓至共同電極270且施加資料電壓至像素電極190，則產生大體上垂直於TFT陣列面板100與共同電極面板200之表面的電場。像素電極191與共同電極270共同稱為"場產生電極"。LC分子31傾向於回應該電場而改變其定向，以使得其長軸垂直於電場方向。
第一中央、第一下及第一上像素電極切口91、93a及93b與第一中央、第一下及第一上共同電極切口71、73a及73b以及像素電極190之邊使電場失真而具有大體上垂直於第一中央、第一下及第一上像素電極切口91、93a及93b與第一中央、第一下及第一上共同電極切口71、73a及73b之邊以及像素電極190之邊的水平分量。
參照圖8，第一中央、第一下及第一上共同電極切口71、73a及73b與第一中央、第一下及第一上像素電極切口91、93a及93b將像素電極190分成複數個子區域，且每一子區域具有兩條與像素電極190之主邊成角的主邊。因為每一子區域上之大多數LC分子31垂直於主邊傾斜，所以傾斜方向之方位分佈定域在四個方向，進而增大了LCD之參照視角。子區域之寬度較佳為約12微米至約20微米，且更佳為約17微米至約19微米。
第一中央、第一下及第一上共同電極切口71、73a及73b與第一中央、第一下及第一上像素電極切口91、93a及93b之寬度較佳等於約9微米至約12微米，且可修改第一中央、第一下及第一上共同電極切口71、73a及73b與第一中央、第一下及第一上像素電極切口91、93a及93b之形狀及排列。
第一中央、第一下及第一上共同電極切口71、73a及73b與第一中央、第一下及第一上像素電極切口91、93a及93b中之至少一個可用較佳具有約5微米至約10微米寬度之突起(未圖示)或凹陷(未圖示)替代。突起較佳由有機或無機材料製成且置於像素電極190或共同電極270上或下。
圖1與2中所示之LCD之TFT陣列面板的許多上述特徵可應用於圖6-9所示之TFT陣列面板。
將參照圖10、11、12及13詳細描述根據本發明之另一實施例之LCD。
圖10展示了根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面板的布局圖，圖11展示了根據本發明之另一實施例之LCD的共同電極面板的布局圖，圖12展示了一包括圖10中所示之TFT陣列面板與圖11中所示之共同電極面板之LCD的剖視圖，圖13展示了圖12中所示之LCD沿線XIII-XIII'截得的剖視圖。
參照圖10-13，根據此實施例之LCD亦包括TFT陣列面板100、共同電極面板200、插入於TFT陣列面板100與共同電極面板200間之LC層3及附著在TFT陣列面板100與共同電極面板200之外表面上的一對偏光器12與22。
根據此實施例之TFT陣列面板100與共同電極面板200的分層結構與圖6-9中所示之彼等分層結構類似。
就TFT陣列面板100而言，包括閘電極124與閘極線末端部分129之複數條閘極線121及複數條儲存電極線131形成於絕緣基板110上。閘極絕緣層140、複數個第一與第二半導體島151與154以及複數個歐姆接觸161、163及165形成於閘極線121與儲存電極線131上。包括源電極173及資料線末端部分179之複數條資料線171與複數個汲電極175形成於歐姆接觸163及165與閘極絕緣層140上，其上形成有鈍化層180。複數個第一、第二及第三接觸孔181、182及185提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。包括第一與第二中央以及第一至第三下與上像素電極切口91-95b之複數個像素電極190與複數個第一及第二接觸助件81及82形成於鈍化層180上，其上塗佈有第一對準層11。
就共同電極面板200而言，阻光構件220、複數個彩色濾光器230、外塗層250、包括第一與第二中央以及第一至第三下與上共同電極切口71-75b之共同電極270與第二對準層21形成於絕緣基板210上。
在此實施例中，每一儲存電極線131與兩條相鄰的閘極線121幾乎等距離，且包括向上及向下擴展之複數個第五儲存電極135。然而，儲存電極線131可具有各種形狀及排列。
每一汲電極175包括一寬末端部分及兩個分支。該寬末端部分重疊第五儲存電極135，且寬末端部分之邊大體上平行於第五儲存電極135之邊。該等分支形成包圍閘電極124之
鉤狀部分，且該等分支置於兩條平行直線上。源電極173包圍分支之末端部分且其形狀類似字符"S"。
成旋轉對稱之此結構亦保持閘電極124與汲電極175間之重疊區域一致以使得閘電極124與汲電極175間之寄生電容維持一致。
根據此實施例之TFT陣列面板100進一步包括置於鈍化層180上之屏蔽電極88。屏蔽電極88供應有共同電壓，且其包括沿資料線171延伸之縱向部分與沿閘極線121延伸之橫向部分。縱向部分完全覆蓋資料線171，且橫向部分連接相鄰的縱向部分並位於閘極線121邊界內。屏蔽電極88阻斷產生於資料線171與像素電極190之間以及資料線171與共同電極270之間的電場以減少像素電極190之電壓失真及由資料線171傳輸之資料電壓的訊號延遲。因為在屏蔽電極88與共同電極270之間不存在電場，所以屏蔽電極88上之LC分子(未圖示)保持在其初始定向，且因此阻斷了入射於其上之光。相應地，屏蔽電極88可充當阻光構件。
中央、第一至第三下與第一至第三上像素電極切口91-94b中之每一者在一或多個其傾斜部分處具有至少一個凹口。該或該等凹口判定中央、第一至第三下與第一至第三上共同電極切口71-74b上之LC分子的傾斜方向，且其可提供於中央、第一至第四下與第一至第四上像素電極切口91-95b處。
圖6-9中所示之LCD之TFT陣列面板的許多上述特徵可應用於圖10-13所示之TFT陣列面板。
將參照圖14與15詳細描述根據本發明之另一實施例之LCD。
圖14展示了根據本發明之另一實施例之LCD的布局圖，圖15展示了圖12中所示之LCD沿線XV-XV'截得的剖視圖。
參照圖14與15，根據此實施例之LCD亦包括TFT陣列面板100、共同電極面板200、插入於TFT陣列面板100與共同電極面板200間之LC層3及附著在TFT陣列面板100與共同電極面板200之外表面上的一對偏光器12與22。
根據此實施例之TFT陣列面板100與共同電極面板200的分層結構與圖10-13中所示之彼等分層結構類似。
就TFT陣列面板100而言，包括閘電極124與閘極線末端部分129之複數條閘極線121及包括第六儲存電極137之複數條儲存電極線131形成於絕緣基板110上。閘極絕緣層140、包括複數個半導體條突起153之複數個半導體條152、包括歐姆接觸條突起163之複數個歐姆接觸條161與複數個歐姆接觸島165依次形成於閘極線121與儲存電極線131上。包括源電極173及資料線末端部分179之複數條資料線171與複數個汲電極175形成於歐姆接觸163及165上，其上形成有鈍化層180。複數個第一、第二及第三接觸孔181、182及185提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。包括第一與第二中央以及第一至第三下與上像素電極切口91-95b之複數個像素電極190與複數個第一及第二接觸助件81及82形成於鈍化層180上，其上塗佈有第一對準層11。
就共同電極面板200而言，阻光構件220、複數個彩色濾
光器230、外塗層250、包括第一與第二中央以及第一至第三下與上共同電極切口71-75b之共同電極270與第二對準層21形成於絕緣基板210上。
在此實施例中，每一源電極173具有置於閘電極124上之類似杓子的形狀。
另外，根據此實施例之TFT陣列面板100之半導體條152具有與資料線171與汲電極175以及下面的歐姆接觸161與165相似之平面形狀。然而，半導體條152之半導體條突起153包括一些曝露部分，該等部分未受資料線171或汲電極175覆蓋，諸如源電極173與汲電極175間之部分。
如上所述，像素電極與連接汲電極與像素電極之接觸孔係使用一個微影步驟而形成的。因此，省略一個用以形成像素電極之微影步驟以簡化製造方法，進而減少製造時間與成本。
將參照圖16詳細描述根據本發明之另一實施例之LCD。
圖16係根據本發明之另一實施例之LCD的布局圖。
參照圖16，根據此實施例之LCD的布局結構與圖10-13中所示之布局結構類似。
在此實施例中，像素電極190被分成經由像素電極連接90ab彼此連接之下像素電極部分190a與上像素電極部分190b。下與上像素電極部分190a與190b具有第一至第四下與上像素電極切口93a-96b，其相對於像素電極190之中央橫線對稱。
共同電極270具有置於第一至第四下及上像素電極切口
93a-96b與像素電極190之倒角間的第一至第五下與上共同電極切口73a-77b。
個別閘極線121置於下像素電極部分190a與上像素電極部分190b之間，且包括相對於閘極線121對稱之向上及向下突起的複數個閘電極124。
個別儲存電極線131置於相鄰像素電極190之間，且包括重疊下與上像素電極部分190a與190b之多對第七儲存電極135a與135b。
個別對汲電極175a與175b重疊閘電極124，且相對於閘極線121之中心線反向對稱。該等對汲電極175a與175b包括重疊該等對第七儲存電極135a與135b之擴展物。
個別源電極173包圍形狀與字符"H"相似之一對汲電極175a與175b。
本發明可用於包括LCD及OLED顯示器之任何顯示裝置。
儘管上文已詳細描述了本發明之較佳實施例，但是應清楚瞭解，熟習此項技術者易於瞭解之本文所教示的基本發明性概念之許多改變及/或修改將仍屬於如附加申請專利範圍中界定的本發明之精神及範疇內。
81、82‧‧‧接觸助件
110‧‧‧絕緣基板
121、129‧‧‧閘極線
124‧‧‧閘電極
131、137‧‧‧儲存電極線
140‧‧‧閘極絕緣層
150‧‧‧內在非晶矽層
151、154‧‧‧半導體
160‧‧‧外在非晶矽層
161、163、165‧‧‧歐姆接觸
170‧‧‧傳導層
171、179‧‧‧資料線
173‧‧‧源電極
175‧‧‧汲電極
180‧‧‧鈍化層
181、182、185、187‧‧‧接觸孔
190‧‧‧像素電極
圖1展示了根據本發明之一實施例之TFT陣列面板的布局圖；圖2展示了圖1中所示之TFT陣列面板沿線II-II'截得的剖視圖；圖3展示了根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面
板的布局圖；圖4展示了圖3中所示之TFT陣列面板沿線IV-IV'截得的剖視圖；圖5展示了圖3中所示之TFT陣列面板沿線V-V'截得的剖視圖；圖6展示了根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面板的布局圖；圖7展示了根據本發明之一實施例之LCD的共同電極面板的布局圖；圖8展示了一包括圖6中所示之TFT陣列面板與圖7中所示之共同電極面板之LCD的剖視圖；圖9展示了圖8中所示之LCD沿線IX-IX'截得的剖視圖；圖10展示了根據本發明之另一實施例之LCD的TFT陣列面板的布局圖；圖11展示了根據本發明之另一實施例之LCD的共同電極面板的布局圖；圖12展示了一包括圖10中所示之TFT陣列面板與圖11中所示之共同電極面板之LCD的剖視圖；圖13展示了圖12中所示之LCD沿線XIII-XIII'截得的剖視圖；圖14展示了根據本發明之另一實施例之LCD的布局圖；圖15展示了圖12中所示之LCD沿線XV-XV'截得的剖視圖；及圖16展示了根據本發明之另一實施例之LCD的布局圖。
81、82‧‧‧接觸助件
121、129‧‧‧閘極線
124‧‧‧閘電極
127‧‧‧閘極線突起
151、154‧‧‧半導體
171、179‧‧‧資料線
173‧‧‧源電極
175‧‧‧汲電極
177‧‧‧儲存電容器導體
181、182、185、187‧‧‧接觸孔
190‧‧‧像素電極
Claims (17)
- 一種薄膜電晶體陣列面板，其包括：一閘電極；一半導體層；一置於該閘電極與該半導體層間之閘極絕緣層；一連接至該半導體層之源電極；及一連接至該半導體層且與該源電極隔開之汲電極，其包括重疊該閘電極之兩個分支，其中該汲電極之該等兩個分支彼此隔開且位於一條直線上或兩條平行直線上。
- 如請求項1之薄膜電晶體陣列面板，其中該閘電極具有分別與該等兩個分支相交且大體上相互平行之兩個相對邊緣。
- 如請求項1之薄膜電晶體陣列面板，其進一步包括：一耦接至該閘電極之閘極線；一耦接至該汲電極之資料線；及一耦接至該汲電極之像素電極。
- 如請求項3之薄膜電晶體陣列面板，其中該等兩個分支相對於一穿過該閘電極且平行於該閘極線或該資料線之中心線對稱。
- 如請求項4之薄膜電晶體陣列面板，其中該源電極包圍該等兩個分支。
- 如請求項5之薄膜電晶體陣列面板，其中該源電極相對於穿過該閘電極且平行於該閘極線或該資料線之該中心線 對稱。
- 如請求項6之薄膜電晶體陣列面板，其中該源電極與除該源電極外之該閘極線隔開。
- 如請求項6之薄膜電晶體陣列面板，其中該源電極具有一與一字符"H"類似之形狀或一與一字符"H"旋轉約90度後類似的形狀。
- 如請求項8之薄膜電晶體陣列面板，其中該像素電極包括相對於該閘極線彼此相對設置之一下半部分與一上半部分。
- 如請求項9之薄膜電晶體陣列面板，其中該汲電極相對於該閘極線之一中心線對稱。
- 如請求項1之薄膜電晶體陣列面板，其進一步包括一重疊該像素電極與該汲電極中之至少一者的儲存電極線。
- 如請求項11之薄膜電晶體陣列面板，其中該儲存電極置於該像素電極之一邊緣附近。
- 如請求項11之薄膜電晶體陣列面板，其中該儲存電極置於該汲電極之一邊緣附近。
- 一種薄膜電晶體，其包括：一具有一第一邊緣及一與該第一邊緣相對設置之第二邊緣的閘電極；一半導體層；一置於該閘電極與該半導體層間之閘極絕緣層；一連接至該半導體層之源電極；一連接至該半導體層且與該源電極隔開之汲電極，其 包括一第一分支與一第二分支，其中該第一分支與該閘電極之該第一邊緣以一一個預定角度相交，且該第二分支與該閘電極之該第二邊緣以相同或另一預定角度相交。
- 如請求項14之薄膜電晶體，其中該閘電極之該第一邊緣大體上平行於該閘電極之該第二邊緣。
- 一種薄膜電晶體陣列面板，其包括：一包括一閘電極之閘極線；一與該閘極線交叉且包括一源電極之資料線；一與該源電極隔開設置且包括兩個分支之汲電極；一連接至該源電極與該汲電極之半導體層；一形成於該閘極線、該資料線、該汲電極及該半導體層上之鈍化層；及一連接至該汲電極之像素電極，其中該源電極包括兩個彼此連接且彼此相對設置之凹部分，且該等兩個凹部分包圍該汲電極之各自分支。
- 如請求項16之薄膜電晶體陣列面板，其中該源電極包括一連接在該等凹部分與該資料線間之連接部分，且該連接部分與該閘極線隔開。
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