(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、前記絶縁基板の上に形成されているゲート線と、前記ゲート線と平行に形成されている第１共通電極線と、前記第１共通電極線と連結されている保持容量電極と、前記ゲート線・第１共通電極線及び保持容量電極の上に形成されているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に形成されているデータ線と、前記データ線の上に形成されている保護膜と、前記保護膜の上に形成されており第１開口パターンを有する画素電極とを含む液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板において、
前記薄膜トランジスタ基板を上側から見る時、前記保持容量電極は前記画素電極により幅の全体が覆われている第１部分と、幅の一部のみ覆われている第２部分とを含み、
前記第１開口パターンは、画素電極を上部と下部とに両分する位置に形成されており、前記画素電極の対向する２辺のうち一方から他方に向かって前記ゲート線に沿う方向に形成されており、前記画素電極の横方向の幅の半分より長い横開口部と、前記上部と下部にそれぞれ形成され、互いに直角をなす斜線開口部とを含み、
前記横開口部は互いに離れている２つの前記第１部分の間に配置されていることを特徴とする、液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
【請求項２】
前記保持容量電極は、前記画素電極の両端部付近にそれぞれ一つづつ配置することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
【請求項３】
前記第１共通電極線は二つの独立した線を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は垂直配向型液晶表示装置に係り、特に電極に開口パターンを形成して広視野角を確保した垂直配向型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、共通電極とカラーフィルター（color filter）などが形成されている上部基板と薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入し画素電極と共通電極に互いに異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶分子の配列を変更し、この配列変更により光の透過率を調節することによって画像を表現する装置である。
【０００３】
このような装置のうち、電界が印加されない状態で液晶分子の長軸が上下基板に対して垂直をなすように配列した垂直配向モード液晶表示装置はコントラスト比が大きく広視野角具現が容易であるため脚光を浴びている。
【０００４】
垂直配向モード液晶表示装置で広視野角を具現するための手段には、電極に開口パターンを形成する方法と突起を形成する方法などがある。これらは全てフリンジフィールド（fringe field）を形成して液晶の傾く方向を４つの方向に均等に分散させることによって広視野角を確保する方法である。
【０００５】
以下、電極に開口パターンを形成して広視野角を確保する従来の垂直配向モード液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【０００６】
図１は従来の技術による電極に開口パターンを形成した垂直配向型液晶表示装置の断面図である。
【０００７】
下部の絶縁基板１００上にゲート電極（図示しない）を含むゲート線（図示しない）が横方向に形成されている。これと平行に共通電極線（図示しない）が形成されており、共通電極線には縦方向に保持容量電極２３０、２４０が連結されている。ゲート線と共通電極線などの上にゲート絶縁膜３１０が全面に形成されている。ゲート絶縁膜３１０の上には縦方向にデータ線４００が形成されている。データ線４００の上には保護膜３２０が形成されている。保護膜４００の上には開口パターン５１０を有する画素電極５００が形成されている。
【０００８】
画素電極５００の周縁線は保持容量電極２３０、２４０の一部と重なっている。これによって、液晶表示装置を上方から見る時、画素電極５００の周縁に沿って保持容量電極２３０、２４０の一部が露出されている。
【０００９】
上部の絶縁基板６００には下面にブラックマトリックス（black matrix）７００が形成されており、ブラックマトリックス７００の下には開口パターン８１０を有する透明な共通電極８００が形成されている。
【００１０】
液晶表示装置には以上で説明された要素以外にも多くの要素がさらに含まれる。例えば、下部基板１００の上には薄膜トランジスタをなすソース及びドレイン電極、半導体層などが形成されて薄膜トランジスタ基板を構成しており、上部基板６００にはカラーフィルター（color filter）が形成されている。このような要素は、周知のことであるので、図面の単純化及び理解の便利のために省略した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、このような液晶表示装置においては画素領域内で意図しなかった液晶分子の配列反転が発生し、これは画面上にテクスチャーで表示されて、すなわち、細かい模様になって画質を低下させる。
【００１２】
本発明が達成しようとする技術的課題は液晶表示装置の画質を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
絶縁基板と、前記絶縁基板の上に形成されているゲート線と、前記ゲート線と平行に形成されている第１共通電極線と、前記第１共通電極線と連結されている保持容量電極と、前記ゲート線・第１共通電極線及び保持容量電極の上に形成されているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に形成されているデータ線と、前記データ線の上に形成されている保護膜と、前記保護膜の上に形成されており第１開口パターンを有する画素電極とを含む液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板において、
前記薄膜トランジスタ基板を上側から見る時、前記画素電極が前記保持容量電極を部分的に覆っており、
前記第１開口パターンは、画素電極を上部と下部とに両分する位置に形成されており、前記画素電極の対向する２辺のうち一方から他方に向かって前記ゲート線に沿う方向に形成されており、前記画素電極の横方向の幅の半分より長い横開口部と、前記上部と下部にそれぞれ形成され、互いに直角をなす斜線開口部とを含むことを特徴とする、液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
このような構成によれば、テクスチャーの発生を防止でき、液晶表示装置の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の技術による、電極に開口パターンを形成した垂直配向型液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、電極に開口パターンを形成した垂直配向型液晶表示装置の配置図である。
【図３】図２のIII−III´線による断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造について説明する。
【００１７】
図２は本発明の一実施形態による電極に開口パターンを形成した垂直配向型液晶表示装置の配置図であり、図３は図２のIII−III´線による断面図である。
【００１８】
下部の絶縁基板１０上に横方向にゲート線２０が形成されている。ゲート線２０にはゲート電極２１が突起形態のパターンとして形成されている。絶縁基板１０上にはゲート線２０と平行な２つの共通電極線２２、２３が形成されている。２つの共通電極線２２、２３は縦方向に形成されている２つの保持容量電極２４、２５によって互いに連結されている。この時、共通電極線２２、２３の数は３つ以上であることもでき、または単一線で形成することもできる。ゲート線２０、ゲート電極２１、共通電極線２２、２３及び保持容量電極２４、２５はアルミニウムまたはクロムなどの金属で形成する。この時、これらは単一層で形成することもでき、クロム層とアルミニウム層を連続積層して形成された二重層で形成することもできる。その外にも多様な金属を使用してゲート配線と共通配線を形成することができる。
【００１９】
ゲート線２０と共通電極線２２、２３及び保持容量電極２４、２５の上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜３１が形成されている。
【００２０】
ゲート絶縁膜３１の上には縦方向にデータ線４０が形成されている。データ線４０には分枝としてソース電極４１が形成されており、ソース電極４１に隣接してチャネル部により隔てられたドレイン電極４２が形成されている。データ線４０、ソース電極４１及びドレイン電極４２もゲート配線と同様にクロムとアルミニウムなどの物質で形成する。また、単一層または多重層で形成することができる。
【００２１】
ソース電極４１とドレイン電極４２の下部には薄膜トランジスタのチャンネル部として使用される半導体層（図示しない）と、ソース及びドレイン電極４１、４２と半導体層との間の接触抵抗を減少させるための接触層（図示しない）が形成されているが、図面には示されていない。半導体層は通常非晶質シリコンを使用して形成し、接触層はｎ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンを使用して形成する。
【００２２】
データ線４０などの上には窒化ケイ素などの無機絶縁物または樹脂などの有機絶縁物からなる保護膜３２が形成されている。保護膜３２にはドレイン電極４２を露出させる接触孔（図示しない）が形成されている。
【００２３】
保護膜３２上には開口パターン５１を有する画素電極５０が形成されている。画素電極５０はＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）などのような透明導電体またはアルミニウム（Ａｌ）のような光反射特性が優れた不透明導電体を使用して形成する。画素電極５０に形成されている開口パターン５１は、画素電極５０を上下に二分する位置に横方向に形成されている横開口部と、二分された画素電極５０の縦方向の上下部分にそれぞれ斜方向に形成されている斜線開口部とを含む。この時、上下の斜線開口部は互いに垂直をなしている。これはフリンジフィールドの方向を４方向に均等に分散させるためである。
【００２４】
この時、保持容量電極２４、２５は、液晶表示装置を上側から見る時にＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ部分で画素電極５０によって完全に覆われるように形成されている。
【００２５】
上部の絶縁基板６０には光が漏れることを防止するためのブラックマトリックス７０が形成されている。ブラックマトリックス７０の下には開口パターン８１を有する共通電極８０が形成されている。共通電極８０はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電体で形成する。上部基板６０には通常カラーフィルターも形成するが、図面の単純化のために図示しなかった。なお、ブラックマトリックス７０とカラーフィルターは下部基板１０に形成することもできる。
【００２６】
共通電極８０の開口パターン８１は画素電極５０の斜線開口部を中間に挟んでおり、これと平行な斜線部と画素電極５０の辺と重なっている屈折部とを含んでいる。この時、屈折部は縦方向屈折部と横方向屈折部とに分類される。このうちの縦方向屈折部と重なる画素電極５０の部分（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）では画素電極５０がその下部の保持容量電極２４、２５を完全に覆っている。
【００２７】
以下、図１及び図３を参照してテクスチャーの発生原因と本発明による液晶表示装置でテクスチャーの発生が防止される理由を説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して従来の技術による液晶表示装置でテクスチャーが発生する原因を説明する。
【００２９】
図１には共通電極８００と画素電極５００との間に電界が印加された時の電気力線の模様とこれによって配列された液晶分子が示されている。図１に示されているように、保持容量電極２３０、２４０と画素電極の外郭との間に強い電界が形成される。このような電界は画素領域周辺部の電界に影響を及ぼす。このような影響は、共通電極８００が除去され開口パターン８１０が形成されている部分（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）で特に大きく現れる。このため、画素領域周辺部に画素領域の中央部とは反対方向に傾いたフリンジフィールドが形成される。従って、画素領域の周辺部と中央部との間の部分（Ｔ）で液晶分子の配列方向が反転される。この部分（Ｔ）が画面にテクスチャーとして表示される。
【００３０】
以下、図３を参照して本発明による液晶表示装置でテクスチャーの発生が防止される理由を説明する。
【００３１】
図３では画素電極５０が保持容量電極２４、２５を完全に覆っている。従って、画素電極５０と保持容量電極２４、２５との間に形成される電気力線は大部分画素電極５０の下側表面と連結される。その結果、保持容量電極２４、２５との間で形成される電界は液晶分子には影響を及ぼさない。保持容量電極２４、２５の影響を受けないフリンジフィールドは画素領域内では一定の方向性を維持し、画素領域を外れた地点（ブラックマトリックスで覆われた部分）で傾き方向が変化する。結局、液晶分子の配列方向が反転される部分（Ｔ）も画素領域を外れた部分で現れる。この部分はブラックマトリックスによって覆われるので画面上にはテクスチャーが表示されない。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 下部絶縁基板
２０ ゲート線
２１ ゲート電極
２２、２３ 共通電極線
２４、２５ 保持容量電極
３１ ゲート絶縁膜
３２ 保護膜
４０ データ線
４１ ソース電極
４２ ドレイン電極
５０ 画素電極
５１、８１ 開口パターン
６０ 上部基板
７０ ブラックマトリックス
８０ 共通電極
【図１】
0005390585.tif 000002
【図２】
0005390585.tif 000003
【図３】
0005390585.tif 000004