(57)【要約】【課題】側面の視認性に優れ、かつ瞬間的な残像現象を防止できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１絶縁基板と、第１絶縁基板上に形成されたゲート線と、ゲート線と絶縁されて交差するデータ線と、ゲート線及びデータ線に接続された薄膜トランジスタと、複数の第１ノッチを備える第１ドメイン分割手段によって複数の領域に区画されて薄膜トランジスタに接続された画素電極と、を備える液晶表示装置。ここで、第１ドメイン分割手段の幅は、第１ノッチどうしの間の領域において一定の方向に狭くなるか、または広がることが望ましい。【選択図】図６
2008090265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されたゲート線と、
前記ゲート線と絶縁して交差するデータ線と、
前記ゲート線及び前記データ線に接続された薄膜トランジスタと、
複数の第１ノッチを備える第１ドメイン分割手段によって複数の領域に区画され、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と、を備え、
前記第１ドメイン分割手段の幅は、前記第１ノッチと前記第１ノッチの間の領域において一定の方向に狭くなるか、または広がることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１ノッチは、交互に配された凹ノッチ及び凸ノッチからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１ドメイン分割手段は、前記凹ノッチから前記凸ノッチへ行くほど広がる幅を有することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１ドメイン分割手段の側部は、前記第１ドメイン分割手段の長手方向に対して０°より大きく、１５°以下の傾斜角を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１絶縁基板に対向する第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板上に形成され、複数の第２ノッチを備える第２ドメイン分割手段によって複数の領域に区画された共通電極と、をさらに備え、
前記第２ドメイン分割手段は、前記第１ドメイン分割手段と交互に平行に配置され、前記第２ドメイン分割手段の幅は、前記第２ノッチと前記第２ノッチ間の領域に対して一定の方向に狭くなるか、または広がることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２ノッチは、交互に配置された凹ノッチ及び凸ノッチからなることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２ドメイン分割手段の幅は、前記凹ノッチから前記凸ノッチへ行くほど広がることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１ノッチは、交互に配置された凹ノッチ及び凸ノッチからなり、前記第１ノッチの前記凹ノッチは、前記第２ノッチの前記凹ノッチに対応して隣接して配置され、前記第１ノッチの前記凸ノッチは、前記第２ノッチの前記凸ノッチに対応して隣接して配置されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２ドメイン分割手段の側部は、前記第２ドメイン分割手段の長手方向に対して０°より大きく、１５°以下である傾斜角を有することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に互いに分離されて形成された第１及び第２ゲート線と、
前記第１及び第２ゲート線と絶縁して交差するデータ線と、
前記第１及び第２ゲート線と前記データ線に各々接続された第１及び第２薄膜トランジスタと、
前記第１薄膜トランジスタに接続された第１サブ画素電極と、
複数の第１ノッチを備える第１ドメイン分割手段により前記第１サブ画素電極と分離され、前記第２薄膜トランジスタに接続された第２サブ画素電極と、を備え、
前記第１ドメイン分割手段の幅は、前記第１ノッチと前記第１ノッチ間の領域に対して一定の方向に狭くなるか、または広がることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１ノッチは、交互に配置された凹ノッチ及び凸ノッチからなることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１ドメイン分割手段の幅は、前記凹ノッチから前記凸ノッチへ行くほど広がることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１ドメイン分割手段の側部は、前記第１ドメイン分割手段の長手方向に対して０°より大きく、１５°以下である傾斜角を有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１絶縁基板に対向する第２絶縁基板と、
前記第２絶縁基板上に形成され、複数の第２ノッチを備える第２ドメイン分割手段によって複数の領域に区画された共通電極と、をさらに備え、
前記第２ドメイン分割手段は、前記第１ドメイン分割手段と交互に平行に配置され、前記第２ドメイン分割手段の幅は、前記第２ノッチと前記第２ノッチの間の領域に対して一定の方向に狭くなるか、または広がることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第２ノッチは、交互に配された凹ノッチ及び凸ノッチからなることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第２ドメイン分割手段の幅は、前記凹ノッチから前記凸ノッチへ行くほど広がることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１ノッチは、交互に配された凹ノッチ及び凸ノッチからなり、前記第１ノッチの前記凹ノッチは、前記第２ノッチの前記凹ノッチに対応して隣接して配置され、前記第１ノッチの前記凸ノッチは、前記第２ノッチの前記凸ノッチに対応して隣接して配置されることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第２ドメイン分割手段の側部は、前記第２ドメイン分割手段の長手方向に対して０°より大きく、１５°以下である傾斜角を有することを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２サブ画素電極は、全体的にジグザグ形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記第２サブ画素電極は、前記第１サブ画素電極の上部および下部に配置された１対の上部および下部電極と、
前記第１サブ画素電極及び前記上部および下部電極の側部に隣接して配列された側部電極と
を備えることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
前記第１サブ画素電極は、Ｖ字形状を有し、前記側部電極は、前記第１サブ画素電極の側部に平行に位置して３回折り曲げられたジグザグ形状を有することを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、より詳細には、側面からの視野に優れ、かつ瞬間的残像現象を防止できる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、現在最も広く使われているフラット表示装置の１つであって、画素電極と共通電極などの電界生成電極が形成されている２枚の表示板とその間に挿入されている液晶層からなり、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これによって液晶層の液晶分子の配向を決定し、入射光の偏光を制御することによって映像を表示する。
【０００３】
そのうち、電界の印加されていない状態で液晶分子の長軸を上下の表示板に対して垂直に配列した垂直配向モードの液晶表示装置は、コントラスト比が大きく、広い視野角の実現が容易のため、脚光を浴びている。垂直配向モード（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｍｏｄｅ）の液晶表示装置において広視野角を実現するための手段としては、電界生成電極に間隙（ｇａｐｓ）を形成する方法、電界生成電極上に突起を形成する方法などがある。
【０００４】
このような間隙を備えたＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置において、1つの画素内の表示領域は、間隙によって複数のドメインに区画され、各ドメイン内で液晶分子は同じ方向に傾く。すなわち、間隙は、横方向の電界領域（ｌａｔｅｒａｌ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ）を形成して１つのドメイン内の液晶分子を同じ方向に傾ける。さらに、液晶分子を４方向に均一に傾斜させることによって、広視野角を確保できる。
【０００５】
但し、間隙内では電界の方向が一定ではないので、間隙内に位置する液晶分子については、ドメイン内の液晶分子に比べて動きが遅く、瞬間的に残像が発生する問題がある。特に、液晶分子の方向（ｄｉｒｅｃｔｏｒ）が１箇所に集まる点を特異点（ｓｉｎｇｕｌａｒ  ｐｏｉｎｔ）というが、間隙内で特異点が一定の所に固定されて発生せず、液晶表示装置が駆動している間、特異点の位置が変わったり、画素に新たな信号が印加される度に、毎回特異点が他の所で発生するために、瞬間的な残像が発生する。
【特許文献１】韓国特許公開公報第２００６−００１８４０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、側面の視認性に優れ、かつ瞬間的な残像を防止できる液晶表示装置を提供するところにある。本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない他の課題は下の記載から当業者に明確に理解される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による液晶表示装置は、第１絶縁基板と、第１絶縁基板上に形成されたゲート線と、ゲート線と絶縁して交差するデータ線と、ゲート線及びデータ線に接続された薄膜トランジスタと、複数の第１ノッチ（ｎｏｔｃｈｅ）を備える第１ドメイン分割手段によって複数の領域に区画され、薄膜トランジスタに接続された画素電極と、を備える。ここで、第１ドメイン分割手段の幅は、第１ノッチどうしの間の領域において一定の方向に狭くなるか、あるいは広がることが望ましい。
【０００８】
前記技術的課題を達成するための本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１絶縁基板と、第１絶縁基板上に互いに分離されて形成された第１及び第２ゲート線と、第１及び第２ゲート線と絶縁されて交差するデータ線と、第１及び第２ゲート線とデータ線に各々接続された第１及び第２薄膜トランジスタと、第１薄膜トランジスタに接続された第１サブ画素電極と、複数の第１ノッチを備える第１ドメイン分割手段により第１サブ画素電極と分離されて第２薄膜トランジスタに接続された第２サブ画素電極と、を備える。ここで、第１ドメイン分割手段の幅は、第１ノッチどうしの間の領域において一定の方向に狭くなるか、あるいは広がることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態による液晶表示装置によれば、画素電極を２個のサブ画素電極に分割し、各々を相異なる薄膜トランジスタにより駆動することによって、側面の視認性を確保することができる。また画素電極及び共通電極に形成された間隙に凹ノッチ及び凸ノッチを交互に配列し、凹ノッチと凸ノッチとの間で間隙の側部が所定の傾斜角を有するように形成されることによって、ドメイン境界でのムラや残像の発生をさらに効率よく防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述される実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に実現できる。本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野における当業者に発明の範ちゅうを完全に理解させるために提供されるものである。図面において、層及び領域の大きさ及び相対的な大きさは、説明の明瞭性のために誇張される場合がある。
【００１１】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」にあるということは、他の素子または層の直上だけでなく、中間に他の層または他の素子を介在した場合も含む。明細書全体として同一の参照符号は、同一の構成要素を示す。「及び/または」は言及されたアイテムの一つ以上のあらゆる組合わせを含む。
【００１２】
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に示すように１つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使われうる。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加えて使用時または動作時に素子の相異なる方向を含む用語と理解されねばならない。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、ゲート線とデータ線とに接続されて画素電極に電圧を印加する薄膜トランジスタを備える薄膜トランジスタ表示板と、薄膜トランジスタ表示板と対向して共通電極を備える共通電極表示板と、薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板との間に介在する液晶分子の長軸がこれらの表示板に対してほぼ垂直に配向される液晶層とを備える。
【００１４】
以下、図１Ａ乃至図７Ｂを参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置について説明する。
【００１５】
まず、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置に使われる薄膜トランジスタ表示板について説明する。図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２は、図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ−ＩＩ’線に沿って切開した断面図である。
【００１６】
絶縁基板１０上に第１方向、例えば、横方向にゲート線２２が形成されており、ゲート線２２には突起状のゲート電極２６が形成される。このようなゲート線２２及びゲート電極２６をゲート配線と称する。
【００１７】
また、絶縁基板１０上には、ゲート線２２と実質的に平行に横方向に延びているストレージ配線２８が形成される。ストレージ配線２８は、画素内で後述する画素電極８２と重畳（オーバーラップ）して形成される。図１に示す本実施形態では、ストレージ配線２８が画素の中心に配されているが、本発明はこれに限定されず、ストレージ配線２８が画素電極８２と重畳して一定の蓄積キャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を形成できる条件を満たす範囲でストレージ配線２８の形状及び配置は多様な形態に変形してもよい。
【００１８】
ゲート配線２２、２６及びストレージ配線２８は、アルミニウム（Ａｌ）とアルミニウム合金などアルミニウム系の金属、銀（Ａｇ）と銀合金など銀系の金属、銅（Ｃｕ）と銅合金など銅系の金属、モリブデン（Ｍｏ）とモリブデン合金などモリブデン系の金属、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などから形成されてもよい。また、ゲート配線２２、２６及びストレージ配線２８は、物理的性質の異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有してもよい。
【００１９】
このうち、１つの導電膜はゲート配線２２、２６及びストレージ配線２８の信号遅延や電圧降下を減らすように、低い比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）の金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系の金属からなる。これとは異なって、他の導電膜は他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）とのコンタクト特性に優れた物質、例えば、モリブデン系金属、クロム、チタン、タンタルからなる。このような組合わせの望ましい例としては、クロム下部膜とアルミニウム上部膜、及びアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜が挙げられる。但し、本発明はこれに限定されず、ゲート配線２２、２６及びストレージ配線２８が多様な金属と導電体から形成されてもよい。
【００２０】
ゲート配線２２、２６及びストレージ配線２８上には、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコンからなるゲート絶縁膜３０が形成される。
【００２１】
ゲート絶縁膜３０上には、水素化アモルファスシリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ）または多結晶シリコンからなる半導体層４０が形成される。このような半導体層４０は、島形、線形のように多様な形状を有してもよく、例えば、図１に示すように、ゲート電極２６上に島形で形成されてもよい。また、本発明の他の実施形態において、半導体層が線形に形成される場合、データ線６２の下に位置してゲート電極２６の上部まで延びた形状を有してもよい。
【００２２】
半導体層４０上には、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）またはｎ型不純物が高濃度でドーピングされているｎ＋水素化アモルファスシリコンなどの物質からなるオーミックコンタクト層（Ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｌａｙｅｒ）５５、５６が形成される。
【００２３】
このようなオーミックコンタクト層５５、５６は、島形、線形のように多様な形状を有してもよく、例えば、図２に示すようにオーミックコンタクト層５５、５６が島形である場合、オーミックコンタクト層５５、５６は、ドレイン電極６６及びソース電極６５の下に位置してもよい。また、本発明の他の実施形態において、オーミックコンタクト層が線形である場合は、オーミックコンタクト層は、データ線６２の下まで延びて形成されてもよい。
【００２４】
オーミックコンタクト層５５、５６及びゲート絶縁膜３０上には、データ線６２及びドレイン電極６６が形成される。データ線６２は、第２方向、例えば、縦方向に延びており、ゲート線２２と交差して画素を定義する。データ線６２から分枝（ｂｒａｎｃｈ）状に半導体層４０の上部まで延びているソース電極６５が形成される。ドレイン電極６６は、ソース電極６５と分離されており、ゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向して半導体層４０の上部に位置する。ドレイン電極６６は、半導体層４０の上部に配された棒状パターンと、棒状パターンから延びて広い面積を有し、コンタクトホール７６が位置する拡張パターンとを含む。
【００２５】
このようなデータ線６２、ソース電極６５及びドレイン電極６６をデータ配線と称する。
データ配線６２、６５、６６は、クロム、モリブデン系の金属、タンタル及びチタンなど高融点金属からなることが望ましく、高融点金属などの下部膜（図示せず）とその上に配置された低抵抗物質の上部膜（図示せず）からなる多層膜構造を有してもよい。多層膜構造の例としては、前述したクロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜以外にもモリブデン膜−アルミニウム膜−モリブデン膜の三重膜が挙げられる。
【００２６】
ソース電極６５は、半導体層４０と少なくとも一部が重畳し、ドレイン電極６６は、ゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向し、半導体層４０と少なくとも一部が重畳する。ここで、オーミックコンタクト層５５、５６は、半導体層４０とソース電極６５及び半導体層４０とドレイン電極６６との間に介在し、これら間に接触抵抗を下げる役割を果たす。
【００２７】
データ線６２、ドレイン電極６６及び露出した半導体層４０上には、絶縁膜からなる保護膜７０が形成される。ここで、保護膜７０は、窒化シリコンまたは酸化シリコンのような無機物、あるいは、平坦化特性に優れ、かつ感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有する有機物またはプラズマ化学気相蒸着法（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低い低誘電率の特性を有する絶縁物質などから形成される。また、保護膜７０は、有機膜の優れた特性を生かしつつも、露出した半導体層４０部分を保護するために下部の無機膜と上部の有機膜との二重膜構造を有してもよい。
【００２８】
保護膜７０には、ドレイン電極６６を露出させるコンタクトホール７６が形成される。
【００２９】
保護膜７０上には、各画素ごとにコンタクトホール７６を介してドレイン電極６６と電気的に接続された画素電極８２が形成される。すなわち、画素電極８２は、コンタクトホール７６を介してドレイン電極６６と物理的・電気的に接続されたドレイン電極６６からデータ電圧を印加される。画素電極８２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電体またはアルミニウムなどの反射性のある導電体からなる。画素電極８２及び保護膜７０上には、液晶分子を配向する配向膜（図示せず）が塗布されうる。
【００３０】
画素電極８２は、切り出し（ｃｕｔｏｕｔ）パターンからなる間隙８３により複数の領域に区画される。ここで、間隙８３は、画素電極８２を上下に二等分する位置に横方向に形成される横部と、二等分された画素電極８２の上下部分に各々斜線方向に形成される斜線部を備える。ここで、上下の斜線部は、互いに垂直の関係をなしているが、これは横方向の電界の方向を４方向に均一に分散させるためである。
【００３１】
斜線部は、ゲート線２２に対して実質的に４５°をなす部分と−４５°をなす部分とを含み、間隙８３は、画素領域を上下に二等分する線（ゲート線と平行な線）に対して上部及び下部が実質的に鏡対称になる構造を有してもよい。例えば、図１に示すように、画素の中心から上部に位置する画素電極８２にはゲート線２２と実質的に４５°をなす間隙８３の斜線部が形成され、画素の中心から下部に位置する画素電極８２にはゲート線２２と実質的に−４５°をなす間隙８３の斜線部が形成されうる。
【００３２】
但し、本発明はこれに限定されず、間隙８３の斜線部がゲート線２２と実質的に４５°または−４５°をなす範囲で間隙８３斜線部の形状及び配置は、いろいろな形態に変形してもよい。さらに、本発明の変形実施形態では、このような間隙８３の位置に突起を形成することによって、同じ作用効果が得られる。このような間隙８３または突起をドメイン分割手段という。以下、説明の便宜上、ドメイン分割手段として間隙８３を用いて本発明を説明する。
【００３３】
このような間隙８３、特に斜線部には、ムラや残像の発生を防止するノッチ８４ａ、８４ｂが形成される。このようなノッチ８４ａ、８４ｂは交互に複数個配置された凹ノッチ８４ａと凸ノッチ８４ｂとで構成されてもよい。また間隙８３におけるムラや残像の発生をさらに効率よく防止するために間隙８３は、一定の方向に狭くなるか、または広がる幅を有するように形成することが望ましい。これについては後述する。
【００３４】
このような画素電極８２の間隙８３と後述する共通電極の間隙（図３の１４２参照）とを利用すれば、画素電極８２の表示領域は、液晶層に含まれた液晶分子の主なダイレクタ（ｄｉｒｅｃｔｏｒ）が電界印加時に配列される方向によって複数のドメインに分割される。ここで、ドメインとは、画素電極８２と共通電極（図３の１４０参照）との間に形成された電界により液晶分子のダイレクタが特定方向に集まって傾く液晶分子からなる領域を意味する。これについての具体的な説明は後述する。
【００３５】
以下、図３乃至図５を参照して本発明の一実施形態による共通電極表示板及びこれを含む液晶表示装置について説明する。ここで、図３は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図であり、図４は、図１の薄膜トランジスタ表示板と図３の共通電極表示板とを結合した液晶表示装置の配置図であり、図５は、図４の液晶表示装置をＶ−Ｖ’線に沿って切開した断面図である。
【００３６】
図３乃至図５を参照すれば、ガラスなどの透明の絶縁物質からなる絶縁基板１１０上に光漏れを防止して画素領域を定義するブラックマトリックス１２０が形成される。ブラックマトリックス１２０は、クロム、クロム酸化物などの金属（金属酸化物）、または有機ブラックレジストなどから形成されてもよい。
【００３７】
ブラックマトリックス１２０の間の画素領域には、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ１３０が順次に配列されている。
【００３８】
このようなカラーフィルタ１３０上には、これらの段差を平坦化するためのオーバコート層１３５が形成てもよい。
【００３９】
オーバコート層１３５上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなる共通電極１４０が形成される。共通電極１４０上には、液晶分子を配向する配向膜（図示せず）が形成される。
【００４０】
共通電極１４０は、切り出しパターンからなる間隙１４２により複数の領域に区画される。ここで、間隙１４２は、画素電極８２の間隙８３の斜線部と交互に平行に配された斜線部と、画素電極８２の縁部と重畳する端部とを備える。ここで、間隙１４２の端部は縦方向の端部と横方向の端部とで構成されてもよい。さらに、本発明の変形実施形態では、このような間隙１４２の位置に突起を形成することによって、同じ作用効果が得られる。このような間隙１４２または突起をドメイン分割手段という。以下、説明の便宜上、ドメイン分割手段として間隙１４２を用いて本発明を説明する。
【００４１】
このような間隙１４２、特に斜線部にはムラや残像の発生を防止するノッチ１４４ａ、１４４ｂが形成される。このようなノッチ１４４ａ、１４４ｂは、画素電極８２の凹ノッチ８４ａ及び凸ノッチ８４ｂに対応するように交互に配置された凹ノッチ１４４ａ及び凸ノッチ１４４ｂで構成されてもよい。また、間隙１４２でのムラや残像の発生をさらに効率よく防止するために間隙１４２は、一定の方向に狭くなるか、または広がる幅を有するように形成することが望ましい。これについては後述する。
【００４２】
図４に示すように、画素電極８２の間隙８３の斜線部と共通電極の間隙１４２の斜線部は、同じ方向に平行に配列されることが望ましい。また、画素電極８２の間隙８３の斜線部は、共通電極の間隙１４２の斜線部と交互に配列されて横方向の電界を形成する。
【００４３】
図５に示すように、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００とを位置あわせをして結合し、その間に液晶分子からなる液晶層３００を形成して垂直配向すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置の基本構造ができる。
【００４４】
液晶層３００に含まれている液晶分子３１０は、画素電極８２と共通電極１４０との間に電界が印加されていない状態でそのダイレクタが薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００に対して垂直に配向されており、負の誘電率異方性を有する。薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００は、画素電極８２がカラーフィルタ１３０に対応して正確に重畳して位置あわせされる。これにより、画素は、共通電極１４０の間隙１４２と画素電極８２の間隙８３により複数のドメインに分割される。
【００４５】
液晶表示装置は、このような基本構造に偏光板、バックライトなどの要素を配置して形成される。この際、偏光板は、基本構造の両側に各々１つずつ配置され、その透過軸はゲート線に対して、２つのうち、１つは平行であり、残りの１つは垂直に配置する。
【００４６】
薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との間に電界を印加すれば、ほとんどの領域では、両表示板１００、２００に垂直な電界が形成されるが、画素電極８２の間隙８３及び共通電極１４０の間隙１４２近くでは、横方向の電界が形成される。このような横方向の電界は、各ドメインの液晶分子３１０の配向を助ける役割を果たす。
【００４７】
本実施形態の液晶分子３１０は、負の誘電率異方性を有するので、液晶分子３１０に電界が印加された場合、各ドメイン内の液晶分子３１０は、ドメインを区画する間隙８３または間隙１４２に対して垂直となる方向に傾く。したがって、間隙８３または間隙１４２を中心に両側で液晶分子３１０の傾斜方向が逆となり、間隙８３の斜線部または間隙１４２の斜線部が画素の中心に対して対称的に形成されるので、液晶分子３１０は、ゲート線２２と実質的に４５°または−４５°をなし、４方向に傾斜する。このように４方向に傾く液晶分子３１０により光学的特性が互いに補償されて視野角が広くなる。
【００４８】
以下、図４及び図６乃至図７Ｂを参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置の間隙の形状及びその作用について詳細に説明する。ここで、図６は、図４の画素電極の間隙と共通電極の間隙とを拡大した配置図である。図７Ａは、画素電極と共通電極との間に電界が印加された後、間隙内に位置する液晶分子の初期の配列を示す概略図であり、図７Ｂは、画素電極と共通電極との間に電界が印加された後、間隙内に位置する液晶分子の最終的な配列を示す概略図である。
【００４９】
まず図４及び図６に示すように、画素電極８２の間隙８３は、ゲート線２２と実質的に４５°または−４５°をなす斜線部を含み、共通電極１４０の間隙１４２もゲート線２２と実質的に４５°または−４５°をなす斜線部を含む。間隙８３の斜線部と間隙１４２の斜線部は、互いに交互に平行に配されている。
【００５０】
液晶表示装置にムラや残像の発生を防止するために間隙８３には、凹ノッチ８４ａと凸ノッチ８４ｂとが交互に形成されており、間隙１４２にも凹ノッチ１４４ａと凸ノッチ１４４ｂが交互に形成される。本実施形態で言及したノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂは、三角形であるが、本発明はこれに限定されず、四角形、台形のような多角形、または半円形などの多様な形で変形されてもよい。
【００５１】
このようなノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂは、間隙８３、１４２に対応するドメインの境界に位置する液晶分子の配列方向を決定する。この際、ノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂは、間隙８３、１４２に代替して画素電極または共通電極上に無機物質または有機物質で形成された突起に凹状または凸状に形成してもよい。
【００５２】
具体的に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して画素電極と共通電極とに電界が印加された後、間隙内に位置する液晶分子の初期及び最終的な配置を説明すると、ノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂは、間隙８３、１４２に特異点（Ｐ，Ｑ）を意図的に形成することによって、特異点（Ｐ，Ｑ）周辺に位置する液晶分子の弾性エネルギー（ｅｌａｓｔｉｃ  ｅｎｅｒｇｙ）が集められ、液晶分子のヘッド配列方向Ａがあらかじめ決定される。例えば、凹ノッチ８４ａ、１４４ａが形成された領域には、負極性の特異点Ｐが形成される。液晶分子のヘッド配列方向Ａは、一部、負極性の特異点Ｐに収束し、一部、負極性の特異点Ｐからそれる。さらに、凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂが形成された領域には、正極性の特異点Ｑが形成される。、液晶分子のヘッド配列方向Ａは、正極性の特異点Ｑに収束する。したがって、凹ノッチ８４ａ、１４４ａと凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂとを交互に配置することによって、ドメイン境界に配された液晶分子のヘッドが負極性の特異点Ｐから正極性の特異点Ｑに向かうように、液晶分子のヘッド配列方向Ａをあらかじめ決定できる。
【００５３】
ドメイン境界において提供される液晶分子の配列方向、すなわち、間隙８３、１４２内に配置された液晶分子の配列方向は、ノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂによりあらかじめ定められているため、駆動電圧が印加されている間、ドメイン境界からドメイン内部に向って液晶分子の配列が歪曲する現象を抑制しうる。
【００５４】
したがって、ドメインの境界に位置する液晶分子をノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂを通じて安定的で規則的に配列でき、ドメイン境界でのムラや残像の発生を防止できる。また、ノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂを通じてドメイン境界に位置する液晶分子を安定的に配列でき、間隙８３、１４２のそれぞれの斜線部の幅を減らすことが可能となり輝度を増加させることができる。
【００５５】
ドメイン境界でのムラや残像の発生をさらに効率よく防止するためには、間隙８３、１４２は、一定の方向に狭くするか、または広がる幅を有するように形成されることが望ましい。例えば、間隙８３、１４２の幅は、凹ノッチ８４ａ、１４４ａから凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂへ向かうほど広がることが望ましい。この場合、液晶分子のヘッドを、凹ノッチ８４ａ、１４４ａに形成された負極性の特異点Ｐから凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂに形成された正極性の特異点Ｑに向わせる配列の駆動力（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）（Ｂ方向）がさらに大きくなる。したがって、間隙８３、１４２内に配された液晶分子は、さらに短時間内に所定の方向に配列されることが可能となる。
【００５６】
また、このように強化された配列の駆動力は、凹ノッチ８４ａ、１４４ａと凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂとの間に１つ以上の特異点が発生することを抑制できる。配列の駆動力が弱い場合、凹ノッチ８４ａ、１４４ａと凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂとの間に通常２個の特異点が発生する可能性がある。このようにノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂが形成された領域以外にノッチとノッチとの間に特異点が発生する場合、駆動電圧が印加される毎にノッチ間の特異点の位置が変更されて、左右の視野角が変わり、これは人の目に輝度差と認識されて瞬間的な残像が現れる。本発明では、間隙８３、１４２が一定の方向に狭くなるか、または広がる幅を有するように形成して、ノッチ８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂの間に特異点が発生することを抑制できる。
【００５７】
ここで、間隙８３、１４２の側部は、凹ノッチ８４ａ、１４４ａと凸ノッチ８４ｂ、１４４ｂとの間で間隙８３、１４２の長手方向に対して所定の傾斜角を有して傾斜している。例えば、間隙８３、１４２の側部は、間隙８３、１４２の長手方向に対して約０°より大きく、１５°以下である傾斜角θ１、θ２を有することが望ましい。液晶分子の配列の駆動力を得るためには、間隙８３、１４２の側部の傾斜角が約０°より大きいことが望ましい。そして、間隙８３、１４２の側部の傾斜角が約１５°より大きい場合、間隙８３、１４２と隣接したドメイン内の液晶分子の動きを制御し難い。
【００５８】
またドメイン内の液晶分子を、ゲート線２２と実質的に４５°または−４５°をなして傾斜させるためには、間隙８３に形成された凹ノッチ８４ａは間隙１４２に形成された凹ノッチ１４４ａに対応して隣接して配置され、間隙８３に形成された凸ノッチ８４ｂは、間隙１４２に形成された凸ノッチ１４４ｂに対応して隣接して配置されることが望ましい。
【００５９】
以下、図８乃至図１３を参照して本発明の他の実施形態による液晶表示装置を説明する。
【００６０】
図８は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図９は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図であり、図１０は、図８の薄膜トランジスタ表示板と図９の共通電極表示板とを結合した液晶表示装置の配置図である。
【００６１】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、図８乃至図１０に示すように薄膜トランジスタ表示板、薄膜トランジスタ表示板に対向して配置されている共通電極表示板、及び両表示板間に介在している液晶層を備える。
【００６２】
まず、図８を参照して、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板についてさらに詳細に説明する。
【００６３】
第１表示板は、透明なガラスやプラスチックからなる第１絶縁基板（図示せず）をベース基板とする。第１絶縁基板上には、第１方向、例えば、横方向に延びている第１ゲート線４２２ａ及び第２ゲート線４２２ｂが形成されている。第１ゲート線４２２ａは、画素の境界部に位置し、第２ゲート線４２２ｂは、第１ゲート線４２２ａに対して平行に延びており、画素の上部を横切る。
【００６４】
第１ゲート線４２２ａ及び第２ゲート線４２２ｂは、各々一定領域で部分的に拡張されて各々第１ゲート電極４２６ａ及び第２ゲート電極４２６ｂをなす。第１ゲート電極４２６ａ及び第２ゲート電極４２６ｂの形状は、多様に変形可能なのはいうまでもない。
【００６５】
第１絶縁基板上の第１及び第２ゲート線４２２ａ、４２２ｂと同じ層には、ストレージ配線４２８が形成される。ストレージ配線４２８の配置の形状は多様であってもよいが、例えば、図８に示すように画素の横方向を横切るように形成され、例えば、画素を上下に二等分すべく横切るようにしてもよい。ストレージ配線４２８は、後述する第１サブ画素電極４８２ａ及び第２サブ画素電極４８２ｂに各々オーバーラップされるように形成される。
【００６６】
第１ゲート線４２２ａ、第２ゲート線４２２ｂ、第１ゲート電極４２６ａ、第２ゲート電極４２６ｂ、及びストレージ配線４２８は、図１のゲート配線２２、２６と実質的に同じ物質で形成してもよい。
【００６７】
第１ゲート線４２２ａ、第２ゲート線４２２ｂ、及びストレージ配線４２８上には窒化シリコン、酸化シリコンからなるゲート絶縁膜（図示せず）が積層されている。ゲート絶縁膜上には水素化アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンからなる第１半導体層４４０ａ及び第２半導体層４４０ｂが形成される。第１半導体層４４０ａは、第１ゲート電極４２６ａにオーバーラップされており、第２半導体層４４０ｂは、第２ゲート電極４２６ｂにオーバーラップされている。
【００６８】
第１及び第２半導体層４４０ａ、４４０ｂの上、またはゲート絶縁膜上には、データ配線４６２、４６５ａ、４６６ａ、４６５ｂ、４６６ｂが形成される。データ配線４６２、４６５ａ、４６６ａ、４６５ｂ、４６６ｂは、第２方向、例えば、縦方向に延びているデータ線４６２、データ線４６２から第１ゲート電極４２６ａ側に分枝された第１ソース電極４６５ａ、第１ソース電極４６５ａと離隔して対向する第１ドレイン電極４６６ａ、データ線４６２から第２ゲート電極４２６ｂ側に分枝された第２ソース電極４６５ｂ、及び第２ソース電極４６５ｂと離隔して対向する第２ドレイン電極４６６ｂを含む。データ線４６２は、縦方向に直線に延びているが、図８に示すように画素の中央領域でジグザグ状を有する画素電極側に折り曲げられた形状を有してもよい。
【００６９】
第１ソース電極４６５ａ及び第１ドレイン電極４６６ａは、少なくとも一部が第１ゲート電極４２６ａ及び第１半導体層４４０ａとオーバーラップされており、第２ソース電極４６５ｂ及び第２ドレイン電極４６６ｂは、少なくとも一部が第２ゲート電極４２６ｂ及び第２半導体層４４０ｂとオーバーラップされている。
【００７０】
このようなデータ配線４６２、４６５ａ、４６６ａ、４６５ｂ、４６６ｂは、図１のデータ配線６２、６５、６６と実質的に同じ物質で形成してもよい。
【００７１】
第１ゲート電極４２６ａ、第１ソース電極４６５ａ及び第１ドレイン電極４６６ａは、第１半導体層４４０ａをチャネル部とする第１薄膜トランジスタをなし、第２ゲート電極４２６ｂ、第２ソース電極４６５ｂ及び第２ドレイン電極４６６ｂは、第２半導体層４４０ｂをチャネル部とする第２薄膜トランジスタをなす。一方、第１半導体層４４０ａとその上の第１ソース電極４６５ａ及び第１ドレイン電極４６６ａ、第２半導体層４４０ｂとその上の第２ソース電極４６５ｂ及び第２ドレイン電極４６６ｂとの間には、各々高濃度でドーピングされたｎ＋水素化アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層（図示せず）が介在し、これらの間の接触抵抗を下げる。
【００７２】
データ配線４６２、４６５ａ、４６６ａ、４６５ｂ、４６６ｂ上には、保護膜（図示せず）が形成される。保護膜は、図２の保護膜７０と実質的に同じ物質で形成してもよい。保護膜には、第１ドレイン電極４６６ａ及び第２ドレイン電極４６６ｂの少なくとも一部を露出するコンタクトホール４７６ａ、４７６ｂが形成される。
【００７３】
保護膜上には、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明な導電物質からなる画素電極４８２ａ、４８２ｂが形成される。
【００７４】
画素電極４８２ａ、４８２ｂは、全体的に両側面が第１ゲート線４２２ａ及び第２ゲート線４２２ｂに対して傾斜をなし、ジグザグに延びている形状を有する。画素電極４８２ａ、４８２ｂの両側面は、実質的に同じ形状に互いに平行に延びている。画素電極４８２ａ、４８２ｂの上端及び下端は、第１ゲート電極４２６ａ及び第２ゲート電極４２６ｂと平行であってもよい。
【００７５】
画素電極４８２ａ、４８２ｂの両側面は、ジグザグの形状によって少なくとも１つの折曲部を有する。図８には、３個の折曲部を備えた画素電極４８２ａ、４８２ｂが例示されている。図８に示した例を説明すれば、画素電極４８２ａ、４８２ｂの両側面は、上端から第１ゲート線４２２ａ及び第２ゲート線４２２ｂとマイナスの傾斜角、例えば、−４５°の傾斜角をなして延びており、第１折曲部に至って折り曲げられて、プラス（＋）の傾斜角、例えば、４５°の傾斜角をなして延びる。
【００７６】
第２ゲート線４２２ｂは、第１折曲部を横切っている。第１折曲部で折り曲げられた画素電極４８２ａ、４８２ｂの両側面が第２折曲部に至ると、延長方向が折り曲げられて再びマイナスの傾斜角に延び、第３折曲部に至ると再びプラス（＋）の傾斜角に延びる。ここで、第２折曲部は、画素電極４８２ａ、４８２ｂの縦方向を基準に中央部に位置する。画素電極４８２ａ、４８２ｂは、第２折曲部を中心に上下が全体的に対称の形状を有する。
【００７７】
画素電極４８２ａ、４８２ｂは、第１サブ画素電極４８２ａ及び第２サブ画素電極４８２ｂに分けられる。第１サブ画素電極４８２ａは、コンタクトホール４７６ａを介して第１ドレイン電極４６６ａに電気的に接続されており、第１薄膜トランジスタにより駆動される。第２サブ画素電極４８２ｂは、コンタクトホール４７６ｂを介して第２ドレイン電極４６６ｂに電気的に接続されており、第２薄膜トランジスタにより駆動される。第１及び第２サブ画素電極４８２ａ、４８２ｂには、１つの映像情報から得られた相異なるガンマ曲線を有する１対の階調電圧集合が各々印加されるが、一画素に対するガンマ曲線はこれらを合成したガンマ曲線となる。このような一対の階調電圧集合を決定するときには、正面での合成ガンマ曲線を正面での基準ガンマ曲線に近づけ、側面での合成ガンマ曲線を正面での基準ガンマ曲線に最も近づけることによって側面の視認性を向上させることができる。
【００７８】
前述したように画素電極４８２ａ、４８２ｂは、３個の折曲部を有しているが、本発明はこのような折曲部の数に限定されない。画素電極４８２ａ、４８２ｂは、第１サブ画素電極４８２ａと、第1サブ画素電極４８２ａの一方側を除いて第１サブ画素電極４８２ａを取り囲む第２サブ画素電極４８２ｂとで構成される。第１サブ画素電極４８２ａと第２サブ画素電極４８２ｂは、縦方向にほぼジグザグ形状に延びている間隙４８３により電気的に分離される。
【００７９】
具体的に間隙４８３は、第１及び第２ゲート線４２２ａ、４２２ｂと約４５°または−４５°をなす部分（以下、斜線部）と、第１サブ画素電極４８２ａと第２サブ画素電極４８２ｂとを縦方向に分離するように第１及び第３折曲部で横方向に延びている部分（以下、水平部）で構成される。さらに、本発明の変形実施形態では、このような間隙４８３の位置に突起を形成することによって、同じ作用効果が得られる。このような間隙４８３または突起をドメイン分割手段という。以下説明の便宜上、ドメイン分割手段として間隙４８３を用いて本発明を説明する。
【００８０】
間隙４８３の斜線部には、前記実施形態で説明したように、ムラや残像の発生を防止しうるノッチ４８４ａ、４８４ｂが形成される。このようなノッチ４８４ａ、４８４ｂは、交互に複数個配列された凹ノッチ４８４ａと凸ノッチ４８４ｂとで構成されてもよい。
【００８１】
第１サブ画素電極４８２ａは、Ｖ字形状を有する。さらに、第２サブ画素電極４８２ｂは、第１サブ画素電極４８２ａの側部に隣り合うように位置する側部電極４８２＿ｂを含み、、３回折り曲げられたジグザグ形状で形成されており、１対の上部及び下部電極４８２ｂ＿２は、側部電極４８２ｂ＿１の側部と、第１サブ画素電極４８２ａの上部及び下部に配置されている。第２サブ画素電極４８２ｂをなす側部電極４８２ｂ＿１と上部及び下部電極４８２ｂ＿２は、所定の接続部により互いに電気的に接続されている。したがって、第２サブ画素電極４８２ｂは、第１サブ画素電極４８２ａを、その一側を除いて取り囲んでいる形状を有する。
【００８２】
このような第１及び第２サブ画素電極４８２ａ、４８２ｂ上には、配向膜（図示せず）がさらに備えられる。配向膜は、例えば、液晶分子の長軸を実質的に垂直に初期配向する垂直配向膜であってもよい。
【００８３】
引続き、図９及び図１０を参照して、本発明の他の実施形態による共通電極表示板及びこれを含む液晶表示装置について説明する。
【００８４】
図９及び図１０を参照すれば、透明なガラスまたはプラスチックからなる第２絶縁基板（図示せず）上に光漏れを防止して画素領域を定義するブラックマトリックス（図示せず）が形成される。ブラックマトリックスは、第１ゲート線４２２ａ及びデータ線４６２とオーバーラップされるように形成され、クロム、クロム酸化物などの金属（金属酸化物）、または有機ブラックレジストから形成されてもよい。ブラックマトリックスにより取り囲まれた画素領域には、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ（図示せず）が順次に配列される。カラーフィルタは、第１及び第２サブ画素電極４８２ａ、４８２ｂとオーバーラップされるように配置される。
【００８５】
ブラックマトリックス及びカラーフィルタ上には、これらの段差を平坦化するためのオーバコート層（図示せず）が形成されてもよい。
【００８６】
オーバコート層上には、ＩＴＯまたはＩＺＯのような透明な導電物質からなる共通電極５４０が形成される。共通電極５４０は、画素と関係なく共通電極表示板の全面に形成される。共通電極５４０上には液晶分子を配向する配向膜（図示せず）が形成されてもよい。このような配向膜は、薄膜トランジスタ表示板のような垂直配向膜であり得る。
【００８７】
ここで、共通電極５４０は、画素電極４８２ａ、４８２ｂと対向して配置され、切り出しパターンからなる間隙５４２により複数の領域に区画される。ここで、間隙５４２は、画素電極４８２ａ、４８２ｂの間隙４８３の斜線部と交互に平行に配された斜線部と、画素電極４８２ａ、４８２ｂの間隙４８３の水平部と同一線上に配された水平部を含む。さらに、本発明の変形実施形態では、このような間隙５４２の位置に突起を形成することによって、同じ作用効果が得られる。このような間隙５４２または突起をドメイン分割手段という。以下、説明の便宜上、ドメイン分割手段として間隙５４２を利用して本発明を説明する。
【００８８】
間隙５４２は、ゲート線４２２ａ、４２２ｂに対して約４５°または−４５°に傾斜している。間隙５４２は、それぞれの画素の形状に対応するように曲がった形状を有している。すなわち、間隙５４２は、第１サブ画素電極４８２ａの両側部の間の領域と、側部電極４８２ｂ＿１の両側部の間の領域と、上部及び下部電極４８２ｂ＿２の両側面の間の領域に配置される。間隙５４２は、共通電極５４０に形成された切り出しパターンで構成されてもよいが、本発明はこれに限定されず、間隙５４２の位置に突起を形成することによっても同じ作用効果が得られる。
【００８９】
画素は、共通電極５４０の間隙５４２と画素電極４８２ａ、４８２ｂの間隙４８３により複数のドメインに分割される。この際、画素のドメインは、間隙５４２と間隙４８３によって左右に分割され、画素電極４８２ａ、４８２ｂの折曲部を中心に上下に分割される。すなわち、画素は、液晶層に含まれた液晶分子のダイレクタが電界印加時に配列する方向によって、４種のドメインに分割される。
【００９０】
間隙５４２の斜線部には、前記の実施形態で説明したように、ムラや残像の発生を防止できるノッチ５４４ａ、５４４ｂが形成される。このようなノッチ５４４ａ、５４４ｂは、交互に複数個配列された凹ノッチ５４４ａと凸ノッチ５４４ｂとで構成されてもよい。
【００９１】
このような構造の薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板とを位置を合わせて結合し、その間に液晶層を形成して液晶分子を垂直配向すれば、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の基本構造ができる。液晶表示装置は、このような基本構造に偏光板、バックライトなどの各要素を配置して形成される。この際、偏光板は、基本構造の両側に各々１つずつ配され、その透過軸は、ゲート線４２２ａ、４２２ｂに対して、２つのうち、１つは平行であり、残り１つは垂直に配置する。
【００９２】
薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板との間に電界を印加すると、ほとんどの領域では、両表示板に垂直の電界が形成されるが、画素電極４８２ａ、４８２ｂの間隙４８３及び共通電極５４０の間隙５４２近くでは、横方向の電界が形成される。このような横方向の電界は、各ドメインの液晶分子の配列を助ける役割を果たす。
【００９３】
本実施形態の液晶分子は、負の誘電率異方性を有するので、液晶分子に電界が印加される場合、各ドメイン内の液晶分子は、前記ドメインを区画する間隙４８３または間隙５４２に対して垂直となる方向に傾く。したがって、間隙４８３または間隙５４２の両側で液晶分子の傾斜方向が異なり、間隙４８３の斜線部または間隙５４２の斜線部が画素の中心に対して対称的に形成されているので、液晶分子はゲート線４２２ａ、４２２ｂに対して実質的に４５°または−４５°をなして４方向に傾く。このように４方向に傾く液晶分子により光学的特性が互いに補償されて視野角が広くなる。
【００９４】
以下、図１０乃至図１２を参照して本発明の他の実施形態による液晶表示装置の間隙の形状及びその作用について詳細に説明する。ここで、図１１は、図１０の画素電極の間隙と共通電極の間隙とを示す配置図であり、図１２は、図１１の画素電極の間隙と共通電極の間隙を拡大した配置図である。
【００９５】
まず、図１０及び図１１に示すように、画素電極４８２の間隙４８３は、ゲート線４２２ａ、４２２ｂに対して実質的に４５°または−４５°をなす斜線部を含み、共通電極の間隙５４２もゲート線４２２ａ、４２２ｂに対して実質的に４５°または−４５°をなす斜線部を含む。間隙４８３の斜線部と間隙５４２の斜線部は、互いに交互に平行に配置される。
【００９６】
液晶表示装置にムラや残像の発生を防止するために、間隙４８３には凹ノッチ４８４ａと凸ノッチ４８４ｂとが交互に形成され、間隙５４２にも凹ノッチ５４４ａと凸ノッチ５４４ｂとが交互に形成される。本実施形態で言及したノッチ４８４ａ、４８４ｂ、５４４ａ、５４４ｂは、三角形であるが、本発明はこれに限定されず、四角形、台形のような多角形、または半円形など多様に変形してもよい。このようなノッチ４８４ａ、４８４ｂ、５４４ａ、５４４ｂは、前述した実施形態のノッチ（図４の８４ａ、８４ｂ、１４４ａ、１４４ｂ参照）と実質的に同じ作用効果を有している。
【００９７】
ドメイン境界でのムラや残像の発生をさらに効率よく防止するために、間隙４８３、５４２は、一定の方向に狭くなるか、または広がる幅を有するように形成されることが望ましい。例えば、間隙４８３および５４２の幅は、凹ノッチ４８４ａ、５４４ａから凸ノッチ４８４ｂ、５４４ｂへ行くほど広がることが望ましい。これは、間隙４８３、５４２内に配された液晶分子を、さらに短時間で所定の方向に配列することを可能にする。
【００９８】
また、間隙４８３、５４２の側部は、凹ノッチ４８４ａ、５４４ａと凸ノッチ４８４ｂ、５４４ｂとの間に１つ以上の特異点が発生することを抑制するために、凹ノッチ４８４ａ、５４４ａと凸ノッチ４８４ｂ、５４４ｂとの間で間隙４８３、５４２の長手方向に対して所定の傾斜角で傾いている。例えば、前述した実施形態と同様に、間隙４８３、５４２の側部は、間隙４８３、５４２の長手方向に対して約０°から１５°の範囲内である傾斜角θ１、θ２を有することが望ましい。
【００９９】
また、ドメイン内の液晶分子を、ゲート線４２２ａ、４２２ｂと実質的に４５°または−４５°をなして傾けるために、間隙４８３に形成された凹ノッチ４８４ａは、間隙５４２に形成された凹ノッチ５４４ａに対応して隣接して配置され、間隙４８３に形成された凸ノッチ４８４ｂは、間隙５４２に形成された凸ノッチ５４４ｂに対応して隣接して配されることが望ましい。
【０１００】
以下、図１３を参照して図１０による液晶表示装置の動作について説明する。ここで、図１３は、図１０の液晶表示装置の回路図である。図１３において、ＧＬａは第１ゲート線を、ＧＬｂは第２ゲート線を、ＤＬはデータ線を、ＳＬはストレージ配線を、ＰＸは画素電極を、ＰＸａは第１サブ画素電極を、ＰＸｂは第２サブ画素電極を示す。
【０１０１】
また、Ｑａは第１薄膜トランジスタを、Ｑｂは第２薄膜トランジスタを、Ｃｌｃａは第１サブ画素電極と共通電極との間に形成される液晶キャパシタを、Ｃｓｔａは第１サブ画素電極とストレージ配線との間に形成されるストレージキャパシタを、Ｃｌｃｂは第２サブ画素電極と共通電極との間に形成される液晶キャパシタを、Ｃｓｔｂは第２サブ画素電極とストレージ配線との間に形成されるストレージキャパシタを示す。
【０１０２】
図１３を参照すれば、第１ゲート線ＧＬａに、例えば、約２０Ｖのゲートオン電圧が印加されると、第１薄膜トランジスタＱａがターンオンし、第１サブ画素電極ＰＸａに第１サブデータ電圧が印加され、同時に液晶キャパシタＣｌｃａ及びストレージキャパシタＣｓｔａに第１サブ画素電圧が充電される。以後、第１ゲート線ＧＬａに、例えば、約−７Ｖのゲートオフ電圧が印加されると、第１薄膜トランジスタＱａがターンオフされ、第１サブ画素電極ＰＸａと共通電極との間の液晶層では、１フレームの間に液晶キャパシタＣｌｃａとストレージキャパシタＣｓｔａとにより充電された第１サブ画素電圧が維持される。液晶層の液晶は、充電された第１サブ画素電圧の大きさによって、配向角が変わって透過される光の位相を変化させ、偏光板を通過する光の透過率を変化させる。
【０１０３】
次いで、第２ゲート線ＧＬｂに、例えば、約２０Ｖのゲートオン電圧が印加されると、第２薄膜トランジスタＱｂがターンオンされ、第２サブ画素電極ＰＸｂに第２サブデータ電圧が印加され、同時に液晶キャパシタＣｌｃｂ及びストレージキャパシタＣｓｔｂに第２サブ画素電圧が充電される。以後、第２ゲート線ＧＬｂに、例えば、約−７Ｖのゲートオフ電圧が印加されると、第２薄膜トランジスタＱｂがターンオフされ、第２サブ画素電極ＰＸｂと共通電極との間の液晶層では、１フレームの間に液晶キャパシタＣｌｃｂとストレージキャパシタＣｓｔｂとにより充電された第２サブ画素電圧が維持される。液晶層の液晶は、充電された第２サブ画素電圧の大きさによって配向角が変わり、透過される光の位相を変化させ、偏光板を通過する光の透過率を変化させる。
【０１０４】
このように１つの画素電極ＰＸを構成する第１サブ画素電極ＰＸａ及び第２サブ画素電極ＰＸｂを相異なる薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂにより駆動することによって、これらに相異なる電圧を充電できる。例えば、第１サブ画素電極ＰＸａには、相対的に低い電圧を、第２サブ画素電極ＰＸｂには、相対的に高い電圧を充電できる。ここで、画素電極ＰＸの透過率は、各サブ画素電極ＰＸａ、ＰＸｂにより決定される液晶の透過率の合計値で計算されることができる。したがって、１つの画素のガンマ曲線が２個のガンマ曲線の合計値で表現されるが、このことは、ガンマ曲線の歪曲防止及び側面の視認性の改善に有利である。
【０１０５】
以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、 本発明が属する技術分野の当業者ならば本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施できるということを理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、側面視認性に優れ、かつ瞬間的な残像現象を防止できる液晶表示装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図２】図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ−ＩＩ’線に沿って切開した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図である。
【図４】図１の薄膜トランジスタ表示板と図３の共通電極表示板とを結合した液晶表示装置の配置図である。
【図５】図４の液晶表示装置をＶ−Ｖ’線に沿って切開した断面図である。
【図６】図４の画素電極の間隙と共通電極の間隙とを拡大した配置図である。
【図７Ａ】画素電極と共通電極との間に電界が印加された後、間隙内に位置する液晶分子の初期配列を示す概略図である。
【図７Ｂ】画素電極と共通電極との間に電界が印加された後、間隙内に位置する液晶分子の最終配列を示す概略図である。
【図８】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図９】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図である。
【図１０】図８の薄膜トランジスタ表示板と図９の共通電極表示板とを結合した液晶表示装置の配置図である。
【図１１】図１０の画素電極の間隙と共通電極の間隙とを示す配置図である。
【図１２】図１１の画素電極の間隙と共通電極との間隙を拡大した配置図である。
【図１３】図１０の液晶表示装置の回路図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０    絶縁基板
２２    ゲート線
２６    ゲート電極
２８    ストレージ配線
３０    ゲート絶縁膜
４０    半導体層
５５、５６    オーミックコンタクト層
６２    データ線
６５    ソース電極
６６    ドレイン電極
７０    保護膜
７６    コンタクトホール
８２    画素電極
８３    間隙
８４ａ、８４ｂ    ノッチ
１００    薄膜トランジスタ表示板
１１０    絶縁基板
１２０    ブラックマトリックス
１３０    カラーフィルタ
１３５    オーバコート層
１４０    共通電極
１４２    間隙
１４４ａ、１４４ｂ    ノッチ
２００    共通電極表示板
３００    液晶層
３１０    液晶分子
４２２ａ、４２２ｂ    ゲート線
４２６ａ、４２６ｂ    ゲート電極
４２８    ストレージ配線
４４０ａ、４４０ｂ    半導体層
４８２ａ、４８２ｂ    サブ画素電極
４６２    データ線
４６５ａ、４６５ｂ    ソース電極
４６６ａ、４６６ｂ    ドレイン電極
４７６ａ、４７６ｂ    コンタクトホール
４８２ａ、４８２ｂ    サブ画素電極
４８２ｂ＿１    側部電極
４８２ｂ＿２    上部および下部電極
４８３    間隙
４８４ａ、４８４ｂ    ノッチ
５４０    共通電極
５４２    間隙
５４４ａ、５４４ｂ    ノッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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