TWI403812B - 薄膜電晶體陣列面板及包含該薄膜電晶體陣列面板之液晶顯示器 - Google Patents

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TWI403812B
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Description

薄膜電晶體陣列面板及包含該薄膜電晶體陣列面板之液晶顯示器
本發明係關於一種薄膜電晶體陣列面板及包含該薄膜電晶體陣列面板之液晶顯示器。
液晶顯示器(LCD)廣泛用於平面顯示器。LCD包括含有場產生電極之兩個面板，一液晶(LC)層插入於該兩個面板之間。
LCD顯示器藉由將電壓施加至場產生電極以便在LC層中產生電場來成像。電場決定LC層中LC分子之定向以調節入射光之偏振。
LCD在個別面板上可包括場產生電極。一種在個別面板上包括場產生電極之LCD包括配置於一個面板處之一矩陣中的複數個像素電極，及另一面板上之一共同電極。該共同電極覆蓋面板之整個表面。LCD之影像顯示器係藉由將個別電壓施加至各別像素電極而完成。
共同電極、像素電極及LC層形成液晶電容器，且每一像素包括一連接至該液晶電容器之開關元件以及該液晶電容器。
當前，LCD之驅動速度正增加以改良動態影像之影像品質，但當速度顯著增加時難以對液晶電容器進行充分充電。因此，在液晶電容器接收其資料電壓之前將先前資料電壓預充電於該液晶電容器中。
然而，因為每一像素之預電容量視先前資料電壓而定而變化，所以預充電產生陰影現象。
本發明提供一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括：複數個像素，其包括第一及第二薄膜電晶體，及一連接至該第一及該第二薄膜電晶體之像素電極；一第一閘極線，其傳輸一第一閘極訊號且連接至該第一薄膜電晶體；一第二閘極線，其傳輸一第二閘極訊號且連接至該第二薄膜電晶體；及一資料線，其傳輸一資料訊號且連接至該第一薄膜電晶體，其中該第二薄膜電晶體接收一均一電壓並根據該第二閘極訊號將該均一電壓傳輸至該像素電極。
該第二薄膜電晶體可比該第一薄膜電晶體更快速地開啟。
該液晶顯示器可進一步包括：一共同電極，其面對該像素電極；及一液晶層，其形成於該共同電極與該像素電極之間。
該均一電壓為供應至該共同電極之電壓。
提供一種薄膜電晶體陣列面板，該薄膜電晶體陣列面板包括：一閘極線，其形成於一絕緣基板上；一資料線，其與該閘極線相交；一屏蔽電極，其形成於該資料線上；一第一薄膜電晶體，其連接至該閘極線及該資料線；一第二薄膜電晶體，其連接至該閘極線及該屏蔽電極；一像素電極，其連接至該第一及該第二薄膜電晶體；及一鈍化層，其形成於該屏蔽電極與該像素電極下方且形成於該資料線上。
該屏蔽電極可具有一沿著該資料線延伸之開口。
該第一薄膜電晶體可包括一第一閘電極，其連接至該閘極線；一第一半導體，其與該第一閘電極重疊；一第一源電極，其連接至該資料線且與該第一半導體重疊；及一第一汲電極，其與該第一半導體重疊且連接至該像素電極。
該第二薄膜電晶體可包括一第二閘電極，其連接至該閘極線；一第二半導體，其與該第二閘電極重疊；一第二源電極，其連接至該屏蔽電極且與該第二半導體重疊；及一第二汲電極，其與該第二半導體重疊且連接至該像素電極。
該屏蔽電極可包括一延伸至該第二半導體之突起，其中該第二源電極連接至該突起。
該屏蔽電極可具有一使鄰近屏蔽電極相互連接之連接，且其至少與該閘極線重疊。
該第二源電極可安置於該閘極線上且連接至該閘極線上之該連接。
下文將參看附圖更充分描述本發明，附圖中展示本發明之較佳實施例。然而，本發明可以許多不同形式實施且不應解釋為限於本文所陳述之該等實施例。
圖式中，為清晰起見而誇示層、膜及區域之厚度。全文中相同標號表示相同元件。應瞭解，當提及諸如層、膜、區域或基板之元件"處於另一元件上"時，其可直接處於另一元件上或亦可存在插入元件(intervening element)。相反，當提及一元件"直接處於另一元件上"時，不存在插入元件。
參看圖1及圖2，將詳細描述根據本發明之一實施例之液晶顯示器。
圖1為根據本發明之一實施例之顯示裝置之方塊圖，且圖2為作為根據本發明之一實施例之顯示裝置之實例的LCD之像素的等效電路圖。
參看圖1，根據本實施例之顯示裝置包括一液晶面板組件300、連接至該液晶面板組件300之一閘極驅動器400及一資料驅動器500、一連接至該資料驅動器500之灰度電壓發生器800，及一控制上述元件之訊號控制器600。
參看圖1，液晶面板組件300包括複數個顯示訊號線G1至Gn及D1至Dm，以及連接至其之複數個像素PX。該等像素PX大體配置於矩陣中。
在圖2所展示之結構圖中，液晶面板組件300包括一下部面板100、一上部面板200及一插入於其間之LC層3。
顯示訊號線G1至Gn及D1至Dm包括傳輸閘極訊號(亦稱作"掃描訊號")之複數個閘極線G1至Gn及傳輸資料訊號之複數個資料線D1至Dm。閘極線G1至Gn大體在列方向上延伸且大體上相互平行，同時資料線D1至Dm大體在行方向上延伸且大體上相互平行。
參看圖2，由液晶顯示器之第"i"閘極線及第"j"資料線界定之每一像素PX包括一主開關元件Q1及一次開關元件Q2，及一LC(液晶)電容器CL C 。顯示訊號線Gi及Dj提供於下部面板100上。必要時，可增加儲存電容器(未圖示)。
主開關元件及次開關元件Q1及Q2之每一者(諸如TFT)提供於下部面板100上，且主開關元件Q1具有三個端子：一連接至閘極線Gi之控制端子；一連接至資料線Dj之輸入端子；及一連接至LC電容器CL C 之輸出端子。次開關元件Q2具有三個端子：一連接至先前閘極線Gi－1之控制端子；一連接至共同電壓Vcom之輸入端子；及一連接至LC電容器CL C 之輸出端子。
LC電容器CL C 包括一提供於下部面板100上之像素電極191及一提供於上部面板200上之共同電極270，作為兩個電容器端子。安置於兩個電極191與270之間之LC層3充當LC電容器CL C 之介電質。像素電極191連接至主開關元件及次開關元件Q1及Q2。為共同電極270供應一共同電壓Vcom，且共同電極270覆蓋上部面板200之整個表面。在其他實施例中，共同電極270可提供於下部面板100上，且電極191及270皆可提供成棒或條之形狀。
對於彩色顯示器，每一像素PX唯一地表示三原色之一(即，空間分割)，或每一像素PX輪流依次地表示三原色之全部(即，時間分割)，從而將三原色之空間或時間總和識別為想要的顏色。圖2展示彩色顯示器之空間分割類型之一實例，其中每一像素在面對像素電極191之上部面板200之區域中具備一表示原色(例如，紅色、綠色或藍色)之一的彩色濾光片230。或者，彩色濾光片230可提供於下部面板100上之像素電極191上或下方。
用於使光偏振之一對偏振器(未圖示)附著於面板組件300之面板100及200之外表面上。
該LCD可進一步包括用於補償LC層3之延遲之至少一個延遲膜(未圖示)。
再次參看圖1，灰度電壓發生器800產生與像素PX之透射率相關之兩組複數個灰度電壓。一組中之灰度電壓具有相對於共同電壓Vcom之正極性，而另一組中之灰度電壓具有相對於共同電壓Vcom之負極性。
閘極驅動器400連接至液晶面板組件300之閘極線G1至Gn，並將來自外部裝置之閘極開啟電壓Von及閘極斷開電壓Voff進行合成以產生閘極訊號以供施加至閘極線G1至Gn。閘極驅動器400可安裝於液晶面板組件300上，且可包含複數個IC(積體電路)晶片。閘極驅動器400之每一IC晶片分別連接至閘極線G1至Gn，且包括複數個薄膜電晶體。
資料驅動器500連接至液晶面板組件300之資料線D1至Dm，並將選自自灰度電壓發生器800供應之灰度電壓的資料電壓施加至資料線D1至Dm。資料驅動器500亦可安裝於面板組件300上且亦可包含複數個IC晶片。
驅動器400及500之IC晶片可安裝於可撓性印刷電路(FPC)膜上作為TCP(捲帶式封裝(tape carrier package))，並附著於液晶面板組件300上。或者，驅動器400及500可連同顯示訊號線G1至Gn及D1至Dm以及TFT開關元件Q1及Q2一起整合至液晶面板組件300中。
驅動器400及500之IC晶片，或可撓性印刷電路(FPC)膜，位於液晶面板組件300之周邊區域處。
訊號控制器600產生用於控制驅動器400及500之控制訊號，並為驅動器400及500提供相應控制訊號。
現將詳細描述LCD之操作。
對訊號控制器600供應影像訊號R、G及B以及用於控制其顯示的輸入控制訊號，諸如來自外部圖形控制器(未圖示)之垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、主時脈訊號MCLK及資料賦能訊號DE。在產生閘極控制訊號CONT1及資料控制訊號CONT2並基於輸入控制訊號處理影像訊號R、G及B以使其適於面板組件300之操作之後，訊號控制器600為閘極驅動器400提供閘極控制訊號CONT1，並為資料驅動器500提供經處理之影像資料DAT及資料控制訊號CONT2。
閘極控制訊號CONT1包括一用於指令閘極驅動器400開始掃描之掃描開始訊號STV，及用於控制閘極開啟電壓Von之輸出時間的至少一個時脈訊號。閘極控制訊號CONT1可進一步包括一用於界定閘極開啟電壓Von之持續時間之輸出賦能訊號OE。
資料控制訊號CONT2包括用於通知資料驅動器500一組像素之影像資料DAT之資料傳輸開始的一水平同步開始訊號STH，用於指令資料驅動器500將資料電壓施加至資料線D1 至Dm 的一載入訊號LOAD，及一資料時脈訊號HCLK。資料控制訊號CONT2可進一步包括一用於顛倒資料電壓之極性(相對於共同電壓Vcom)之反轉訊號RVS。
資料驅動器500自訊號控制器600接收像素列之影像資料DAT封包，並回應於來自訊號控制器600之資料控制訊號CONT2而將影像資料DAT轉換為選自自灰度電壓發生器800供應之灰度電壓的類比資料電壓。
回應於來自訊號控制器600之閘極控制訊號CONT1，閘極驅動器400將閘極開啟電壓Von施加至閘極線G1至Gn。閘極線G1至Gn之每一者係連接至相應像素列之主開關元件Q1並連接至後續像素列之次開關元件Q2，藉此同時開啟連接至其之主開關元件及次開關元件Q1及Q2。因此，施加至資料線D1至Dm之資料電壓經由主開關元件Q1而供應至一列之像素，同時作為預充電電壓之共同電壓經由次開關元件Q2而供應至後續列之像素。
資料電壓與共同電壓Vcom之間之差表示LC電容器CL C 上之電壓，其稱作像素電壓。LC電容器CL C 中之LC分子具有依據像素電壓之量值的定向，且分子定向決定穿過LC層3之光的偏振。該(等)偏光器將光偏振轉換為光透射。
由共同電壓經由次開關元件Q2而施加之列像素在1水平週期(1H)之後經由主開關元件Q1來接收相應資料電壓。
藉由以單個水平週期(其由1H表示且等於水平同步訊號Hsync及資料賦能訊號DE之一個週期)重複此程序，在一框期間依次為所有閘極線G1 至Gn 供應閘極開啟電壓Von，藉此將資料電壓施加至所有像素。當在完成一個框之後下一框開始時，施加至資料驅動器500之反轉控制訊號RVS經控制以使得資料電壓之極性經顛倒(其稱作"框反轉")。反轉控制訊號RVS亦可經控制以使得在一個框中在資料線中流動的資料電壓之極性顛倒(例如，線反轉及點反轉)，或者一個封包中之資料電壓之極性顛倒(例如，行反轉及點反轉)。
如上所述，作為預充電電壓之共同電壓以相同電壓供應至所有像素，且因此其充電比率可能均一。
現將參看圖3及圖4以及圖1及圖2詳細描述根據本發明之一實施例之LCD的液晶面板組件。
圖3為根據本發明之一實施例之圖1及圖2中所展示之液晶面板組件的下部面板之布局圖，且圖4為包括圖3中之下部面板之液晶面板組件沿著線IV-IV截取的剖視圖，該像素之該像素電極191係配置於超過該像素之一半之一區域中。
現將詳細描述共同電極面板200。
稱作黑色矩陣之用於防止漏光之遮光部件220形成於由諸如透明玻璃或塑料之材料製成的絕緣基板210上。遮光部件220可為由鉻製成之單層或由鉻及氮化鉻製成之雙層，且可由包括黑色顏料之有機材料製成。
複數個彩色濾光片230亦形成於基板210上，且其大體上安置於由遮光部件220封閉的區域中。彩色濾光片230可大體上沿著縱向方向延伸，且鄰近之彩色濾光片230之邊緣可相互重疊。
共同電極270形成於彩色濾光片230上。共同電極270較佳由諸如ITO及IZO之透明導電材料製成。
可將一塗飾層(未圖示)增加至彩色濾光片230與共同電極270之間以便防止彩色濾光片230曝露或以便提供一平坦表面。
現將詳細描述TFT陣列面板100。
複數個閘極線121形成於絕緣基板110上。閘極線121用於傳輸閘極訊號，且其大體上在橫向方向上延伸並相互分離。每一閘極線121包括複數個凸起，該複數個凸起形成分別向下及向上突出之複數個第一及第二閘電極124a及124b；及一具有用於與另一層或外部裝置接觸之較大區域的端部129。當一閘極驅動電路(未圖示)整合於基板110上從而使閘極線121與閘極驅動電路直接接觸時，可能不提供端部129。
閘極線121較佳由諸如Al及Al合金之含Al金屬、諸如Ag及Ag合金之含Ag金屬、諸如Cu及Cu合金之含Cu金屬、諸如Mo及Mo合金之含Mo金屬、Cr、Ta或Ti製成。然而，其可具有包括具有不同物理性質之兩個導電膜(未圖示)之多層結構。兩個膜之一較佳由包括含鋁金屬、含銀金屬及含銅金屬之低電阻金屬製成，以便用於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，其具有良好的物理性質、化學性質及與諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之其他材料接觸的電接觸性質。兩個膜之組合之良好實例為一下部Cr膜與一上部Al(合金)膜，及一下部鋁Al(合金)膜與一上部Mo(合金)膜。然而，閘極線121可由不同金屬或導體製成。
此外，閘極線121之側邊相對於基板110之一表面傾斜，且其傾角在約30至80度範圍內。
較佳由氮化矽(SiNx)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(簡寫為"a－Si")或多晶矽製成之複數個半導體條紋151及複數個半導體島154b形成於閘極絕緣層140上。每一半導體條紋151大體上沿著縱向方向延伸且週期性彎曲。每一半導體條紋151具有朝著第一閘電極124a向外形成分枝的複數個凸起154a。每一半導體島154b安置於第二閘電極124b上。
較佳由矽或重摻雜有N型雜質之n＋氫化a－Si製成之複數個歐姆接觸條紋161以及島163b、165a及165b形成於半導體條紋及島151及154b上。每一歐姆接觸條紋161具有複數個凸起163a，且該等凸起163a及歐姆接觸島165a成對地位於半導體條紋151a之凸起154a上。歐姆接觸島163b及165b成對地位於半導體島154b上。
半導體151及154b之側邊，以及歐姆接觸161、163b、165a及165b相對於基板110之表面傾斜，且其傾角較佳在約30至80度之範圍內。
複數個資料線171、複數個第二源電極173b及複數個彼此分離之第一及第二汲電極175a及175b形成於歐姆接觸161、163b、165a及165b以及閘極絕緣層140上。
用於傳輸資料電壓之資料線171大體上在縱向方向上延伸且與閘極線121相交。每一資料線171具有一具有用於與另一層或一外部裝置接觸之較大區域的端部179，及一第一源電極173a。每一第一源電極173a延伸至第一閘電極124a並以"U"形狀封閉第一汲電極175a。
第二源電極173b與資料線171分離並至少與第二閘電極124b之一部分重疊。
第一及第二汲電極175a及175b之每一者分別與資料線171及第二源電極175b分離且相對於第一及第二閘電極124a及124b而分別與第一及第二源電極173a及173b相對安置。第一汲電極175a包括一具有用於與另一層接觸之較大區域的端部，及由第一源電極173a封閉之另一端部。
第一閘電極124a、第一源電極173a及第一汲電極175a連同半導體條紋151之凸起154a一起之每一組形成一具有通道之TFT Q1，該通道形成於安置於第一源電極173a與第一汲電極175a之間之半導體凸起154a中。第二閘電極124b、第二源電極173b及第二汲電極175b連同半導體島154b一起之每一組形成一具有通道之TFT Q2，該通道形成於安置於第二源電極173b與第二汲電極175b之間之半導體島154b中。
資料線171，第二源電極173a以及汲電極175a及175b較佳由諸如Cr、Mo、Ta、Ti或其合金之耐火金屬製成。然而，其可具有包括耐火金屬膜(未圖示)與低電阻膜(未圖示)之多層結構。該多層結構之較佳實例為包括一下部Cr/Mo(合金)膜及一上部Al(合金)膜之雙層結構，以及一下部Mo(合金)膜、一中間Al(合金)膜及一上部Mo(合金)膜之三層結構。然而，資料導體171及175可由不同金屬或導體製成。
如同閘極線121、資料線171、第二源電極173a以及汲電極175a及175b具有傾斜側邊，且其傾角在約30至80度範圍內。
歐姆接觸161、163b、165a及165b僅插入於下方的半導體151及154b與上方的資料線171、第二源電極173b及其上之汲電極175a及175b之間，並減少其間的接觸抗性。儘管半導體條紋151在大部分位置處比資料線171狹窄，但半導體條紋151之寬度如上所述在閘極線121附近變大以便使表面輪廓平滑，藉此防止資料線171之斷開連接。半導體154a及154b分別包括未被資料線171以及第一及第二汲電極175a及175b覆蓋之複數個曝露部分，諸如分別位於第一及第二源電極173a及173b與第一及第二汲電極175a及175b之間的部分。
鈍化層180形成於資料線171、第二源電極173b、以及汲電極175a及175b、以及未被資料線171、第二源電極173b及汲電極175a及175b覆蓋之半導體151及154b之曝露部分上。鈍化層180較佳由具有良好平面特性之感光有機材料、諸如由電漿增強化學汽相沈積(PECVD)形成之a－Si：C：O及a－Si：O：F之低介電絕緣材料，或諸如氮化矽及二氧化矽之有機材料製成。鈍化層180可具有包括一下部無機膜及一上部有機膜之雙層結構以防止半導體151及154b之通道部分直接與有機材料接觸。
鈍化層180具有分別曝露資料線171、第二源電極173b以及汲電極175a及175b之端部179的複數個接觸孔182、183、185a及185b。鈍化層180及閘極絕緣層140具有曝露閘極線121之端部129之複數個接觸孔181。
較佳由諸如ITO或IZO之透明導電材料製成之複數個像素電極191、複數個接觸輔助元件81及82、複數個屏蔽電極88形成於鈍化層180上。對於反射性LCD，像素電極191可由諸如Ag或Al之不透明反射材料製成。
像素電極191經由接觸孔185a及185b而實體地且電連接至第一及第二汲電極175a及175b以使得像素電極191自第一及第二汲電極175a及175b接收資料/共同電壓。
被供應有資料電壓之像素電極191與共同電極270協作產生電場，其再定向安置於其間之LC層3之液晶分子。
像素電極191及共同電極270形成稱為"液晶電容器"之電容器，該電容器在關閉主TFT Q1之後儲存所施加之電壓。與液晶電容器並聯之稱為"儲存電容器"之額外電容器可經提供用於增強電壓儲存容量。
屏蔽電極88被供應有共同電壓，且其包括沿著資料線171延伸之縱向部分，及用以連接鄰近之縱向部分的沿著閘極線121延伸之橫向部分。縱向部分完全覆蓋資料線171，同時橫向部分之每一者位於閘極線121之邊界內，且縱向部分包括經由接觸孔183而連接至第二源電極173b之複數個突起。
屏蔽電極88阻斷資料線171與像素電極191之間及資料線171與共同電極270之間之電磁干擾以減少像素電極191之電壓之失真及由資料線171運載之資料電壓之訊號延遲。
此外，因為像素電極191需要與屏蔽電極88間隔開以防止其間短路，所以像素電極191距資料線171更遠以使得其間之寄生電容減少。
此外，因為LC層3之電容率大於鈍化層180之電容率，所以與沒有屏蔽電極88的資料線171與共同電極270之間之寄生電容相比，資料線171與屏蔽電極88之間之寄生電容減少。
另外，像素電極191與屏蔽電極88之間之距離因為其製造於相同層上而可維持均一，且因此可使得其間之寄生電容均一。
接觸輔助元件81及82分別經由接觸孔181及182而連接至閘極線121之曝露端部129及資料線171之曝露端部179。接觸輔助元件81及82保護曝露端部129及179且補足曝露端部129及179與外部裝置之間之黏著力。
圖5為根據本發明之又一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板之布局圖，且圖6為圖5中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線VI－VI截取的剖視圖。
參看圖5及圖6，根據此實施例之面板100之分層結構與圖3及圖4中展示之結構幾乎相同。
包括複數個閘電極124a及124b以及複數個端部129之複數個閘極線121形成於基板110上，且閘極絕緣層140、包括複數個凸起154a及複數個半導體島154b之複數個半導體條紋151，以及包括複數個凸起163a及複數個歐姆接觸島163b、165a及165b之複數個歐姆接觸條紋161依次形成於其上。包括複數個第一源電極173a、複數個第二源電極173b以及複數個第一及第二汲電極175a及175b之複數個資料線171形成於該等歐姆接觸161、163b、165a及165b上，且鈍化層180形成於其上。複數個接觸孔181、182、183、185a及185b提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。複數個像素電極191、複數個屏蔽電極88以及複數個接觸輔助元件81及82形成於鈍化層180上。
與圖3及圖4中所展示之LCD不同，在此實施例中，屏蔽電路88包括安置於屏蔽電路88之縱向部分處並延伸至資料線171之複數個開口89。
在此實施例中，資料線171與屏蔽電路88之間之寄生電容由於屏蔽電路88之開口89而可能減少以使得施加於資料線171之訊號之延遲可減少。
圖7為根據本發明之又一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板之布局圖，且圖8為圖7中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線VIII－VIII'－VIII"截取的剖視圖。
參看圖7及圖8，根據此實施例之面板100之分層結構與圖3及圖4中展示之結構幾乎相同。
包括複數個閘電極124a及124b以及複數個端部129之複數個閘極線121形成於基板110上，且閘極絕緣層140、包括複數個凸起154a及複數個半導體島154b之複數個半導體條紋151，以及包括複數個凸起163a及複數個歐姆接觸島163b、165a及165b之複數個歐姆接觸條紋161依次形成於其上。包括複數個第一源電極173a、複數個第二源電極173b以及複數個第一及第二汲電極175a及175b之複數個資料線171形成於歐姆接觸161、163b、165a及165b上，且鈍化層180形成於其上。複數個接觸孔181、182、183、185a及185b提供於鈍化層180及閘極絕緣層140上。複數個像素電極191、複數個屏蔽電極88以及複數個接觸輔助元件81及82形成於鈍化層180上。
與圖3及圖4中所展示之LCD不同，在此實施例中，第二源電極173b與閘極線121及屏蔽電極88之橫向部分重疊，且接觸孔183安置於屏蔽電極88之橫向部分下方。因此，像素之孔徑比可最大化。
圖9為根據本發明之又一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板之布局圖，且圖10為圖9中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線X－X'－X"截取的剖視圖。
參看圖9及圖10，根據此實施例之面板100之分層結構與圖7及圖8中展示之結構幾乎相同。
包括複數個閘電極124a及124b以及複數個端部129之複數個閘極線121形成於基板110上，且閘極絕緣層140、包括複數個凸起154a及複數個半導體島154b之複數個半導體條紋151，以及包括複數個凸起163a及複數個歐姆接觸島163b、165a及165b之複數個歐姆接觸條紋161依次形成於其上。包括複數個第一源電極173a、複數個第二源電極173b以及複數個第一及第二汲電極175a及175b之複數個資料線171形成於歐姆接觸161、163b、165a及165b上，且鈍化層180形成於其上。複數個接觸孔181、182、183、185a及185b提供於鈍化層180及閘極絕緣層140上。複數個像素電極191、複數個屏蔽電極88以及複數個接觸輔助元件81及82形成於鈍化層180上。
與圖7及圖8中所展示之LCD不同，在此實施例中，屏蔽電路88包括安置於屏蔽電極88之縱向部分處並與資料線171重疊之複數個開口89。
在此實施例中，資料線171與屏蔽電路88之間之寄生電容亦可由於屏蔽電路88之開口89而減少以使得施加至資料線171之訊號之延遲可減少。
圖11為根據本發明之又一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板之布局圖，且圖12為圖11中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線XII－XII截取的剖視圖。
參看圖11及圖12，根據此實施例之面板100之分層結構與圖3及圖4中展示之結構幾乎相同。
包括複數個閘電極124a及124b以及複數個端部129之複數個閘極線121形成於基板110上，且閘極絕緣層140、包括複數個凸起154a及複數個半導體島154b之複數個半導體條紋151，以及包括複數個凸起163a及複數個歐姆接觸島163b、165a及165b之複數個歐姆接觸條紋161依次形成於其上。包括複數個第一源電極173a、複數個第二源電極173b以及複數個第一及第二汲電極175a及175b之複數個資料線171形成於歐姆接觸161、163b、165a及165b上，且鈍化層180形成於其上。複數個接觸孔181、182、183、185a及185b提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。複數個像素電極191、複數個屏蔽電路88以及複數個接觸輔助元件81及82形成於鈍化層180上。
與圖3及圖4中所展示之LCD不同，半導體條紋151具有與資料線171以及汲電極175a及175b以及下方的歐姆接觸161、165a及165b幾乎相同的平坦形狀。然而，半導體條紋151之凸起154a及半導體島154b包括未被資料線171以及汲電極175a及175b覆蓋之某些曝露部分，諸如位於源電極173a及173b與汲電極175a及175b之間之部分。
根據一實施例之TFT陣列面板之製造方法同時形成資料線171、第二源電極173b、汲電極175a及175b、半導體151及154b，以及使用一光微影製程之歐姆接觸161、163b、165a及165b。
對於光微影製程之光阻圖案具有視位置而定的厚度，且特定言之，其具有厚度減少的第一及第二部分。該等第一部分位於將由資料線171、第二源電極173b以及汲電極175a及175b佔據的線區域上，且該等第二部分位於TFT Q1及Q2之通道區域上。
光阻之視位置而定的厚度可由若干技術獲得，例如，藉由在曝露光罩上提供半透明區域以及透明區域及遮光不透明區域。該等半透明區域可具有隙縫圖案、晶格圖案，或為具有中間透射率或中間厚度之薄膜。當使用隙縫圖案時，隙縫之寬度或隙縫之間之距離較佳小於用於光微影之曝光器的解析度。另一實例為使用可回焊光阻。詳言之，一旦藉由使用僅具有半透明區域及不透明區域之正常曝露光罩來形成由可回焊材料製成之光阻圖案，則該光阻圖案經受回焊製程以焊接至沒有光阻之區域上，藉此形成薄的部分。
因此，藉由省略光微影步驟而簡化製造方法。
圖1至圖10中所展示之LCD之上述許多特徵可適於圖11及圖12中所展示之LCD。
如上所述，藉由使用用於預充電操作之屏蔽電極將作為預充電電壓之共同電壓供應至所有像素作為相同電壓，且因此顯示裝置之特性可均一且穩定。
雖然已參照較佳實施例詳細描述本發明，但熟習此項技術者將瞭解可對其作出各種修改及替代而不違背隨附之申請專利範圍中所陳述的本發明之精神及範疇。
81、82．．．接觸輔助元件
88．．．屏蔽電極
100、200．．．面板
110、210．．．絕緣基板
121、129．．．閘極線
124a、124b．．．閘電極
140．．．閘極絕緣層
151、154a、154b．．．半導體
161、163a、163b、165a、165b．．．歐姆接觸
171、179．．．資料線
173a、173b．．．源電極
175a、175b‧‧‧汲電極
180‧‧‧鈍化層
181至183、185a、185b‧‧‧接觸孔
191‧‧‧像素電極
220‧‧‧遮光部件
230‧‧‧彩色濾光片
270‧‧‧共同電極
圖1為根據本發明之一實施例之顯示裝置之方塊圖；圖2為作為根據本發明之一實施例之顯示裝置之實例的LCD之像素的等效電路圖；圖3為根據本發明之一實施例之LCD之下部面板的布局圖；圖4為包括圖3中所展示之下部面板之LCD沿著線IV－IV截取的剖視圖；圖5為根據本發明之另一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板的布局圖；圖6為圖5中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線VI－VI截取的剖視圖；圖7為根據本發明之另一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板的布局圖；圖8為圖7中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線VIII－VIII截取的剖視圖；圖9為根據本發明之另一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板的布局圖；圖10為圖9中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線X－X'－X"截取的剖視圖；圖11為根據本發明之另一實施例之LCD之薄膜電晶體陣列面板的布局圖；且圖12為圖11中所展示之薄膜電晶體陣列面板沿著線XII－XII截取的剖視圖。
81、82．．．接觸輔助元件
88．．．屏蔽電極
121、129．．．閘極線
124a、124b．．．閘電極
151、154a、154b．．．半導體
171、179．．．資料線
173a、173b．．．源電極
175a、175b．．．汲電極
181至183、185a、185b．．．接觸孔
191．．．像素電極
IV－IV．．．線
Q1．．．主開關元件
Q2．．．次開關元件

Claims (12)

  1. 一種液晶顯示器，其包含：複數個像素，其中該等複數個像素中之一第一像素及一第二像素各自包括一第一薄膜電晶體及一第二薄膜電晶體以及一連接至該第一薄膜電晶體及該第二薄膜電晶體之像素電極，且其中一屏蔽電極係與該像素電極形成於同一層上並連接至該第一像素之該第二薄膜電晶體；一第一閘極線，其傳輸一第一閘極訊號且連接至該第一像素之該第一薄膜電晶體；一第二閘極線，其傳輸一第二閘極訊號且連接至該第一像素之該第二薄膜電晶體，其中該第二閘極訊號係施加於該第二像素之該第一薄膜電晶體；及一資料線，其傳輸一資料訊號且連接至該第一像素之該第一薄膜電晶體；其中該第一像素之該第二薄膜電晶體自該屏蔽電極接收一共同電壓並根據該第二閘極訊號將該共同電壓傳輸至該第一像素之該像素電極，其中在該第一像素之該像素電極透過該第一像素之該第二薄膜電晶體預充電後，該第一像素之該像素電極係透過該第一像素之該第一薄膜電晶體充電。
  2. 如請求項1之液晶顯示器，其中該第一像素之該第二薄膜電晶體比該第一像素之該第一薄膜電晶體先開啟。
  3. 如請求項1之液晶顯示器，其進一步包含：一共同電極，其面對該像素電極；及 一液晶層，其形成於該共同電極與該像素電極之間。
  4. 如請求項3之液晶顯示器，其中該共同電壓為供應至該共同電極之電壓。
  5. 如請求項1之液晶顯示器，其中該第一像素之該像素電極係配置於超過該第一像素之一半之一區域中。
  6. 一種薄膜電晶體陣列面板，其包含：一第一閘極線及一第二閘極線，其配置於一絕緣基板上；一資料線，其與該第一閘極線及該第二閘極線相交；一屏蔽電極，其形成於該資料線上；一第一薄膜電晶體，其連接至該第一閘極線及該資料線；一第二薄膜電晶體，其連接至該第二閘極線及該屏蔽電極；一像素電極，其連接至該第一薄膜電晶及該第二薄膜電晶體；及一鈍化層，其形成於該屏蔽電極及該像素電極下方，且形成於該資料線上，其中該像素電極及該屏蔽電極係形成於同一層，其中該屏蔽電極係連接至並提供一共同電壓至該第二薄膜電晶體，且其中在該像素電極透過該第二薄膜電晶體預充電後，該像素電極係透過該第一薄膜電晶體充電。
  7. 如請求項6之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極具有 一沿著該資料線延伸之開口。
  8. 如請求項6之薄膜電晶體陣列面板，其中該第一薄膜電晶體包括：一第一閘電極，其連接至該第一閘極線；一第一半導體，其與該第一閘電極重疊；一第一源電極，其連接至該資料線且與該第一半導體重疊；及一第一汲電極，其與該第一半導體重疊且連接至該像素電極。
  9. 如請求項8之薄膜電晶體陣列面板，其中該第二薄膜電晶體包括：一第二閘電極，其連接至該第二閘極線；一第二半導體，其與該第二閘電極重疊；一第二源電極，其連接至該屏蔽電極且與該第二半導體重疊；及一第二汲電極，其與該第二半導體重疊且連接至該像素電極。
  10. 如請求項9之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極包含一延伸至該第二半導體之突起，其中該第二源電極連接至該突起。
  11. 如請求項9之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極具有一連接，該連結沿該第二閘極線延伸，且與該第二閘極線重疊。
  12. 如請求項11之薄膜電晶體陣列面板，其中該第二源電極 安置於該第二閘極線上且連接至該第二閘極線上之該連接。
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