(57)【要約】【課題】表示装置及びその製造方法が提供される。【解決手段】前記表示装置には、互いに交差するゲートラインとデータラインとにより画素領域が定義される。前記画素領域には、上下にオーバーラップし、相違する電圧が印加される共通電極と画素電極が具備される。前記データラインは、前記共通電極に電圧を印加する第１データラインと前記画素電極に電圧を印加する第２データラインを含む。前記第１データラインは、前記画素領域内部を横切るが、前記横切る部分の面積が最小になるように配置されて、前記表示装置の開口率が増加する。【選択図】図２
2008268961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域が定義された第１基板と、
前記第１基板の上部に形成されたゲートラインと、
前記ゲートラインを覆う第１層間絶縁膜と、
前記第１層間絶縁膜上部に形成され、前記画素領域を横切る第１データラインと、
前記第１層間絶縁膜上部に形成され、前記ゲートラインと共に前記画素領域を定義する第２データラインと、
前記第１データラインを介して電圧が印加される共通電極と、
前記第１及び第２データラインを覆う第２層間絶縁膜と、
前記第２層間絶縁膜の上部に形成され、前記第２データラインを介して電圧が印加される画素電極と、
前記第１基板と対向する第２基板と、
を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１基板の上部に、前記ゲートラインから離隔して形成され、前記第１データラインの端部と電気的に連結されて、前記第１データラインに電圧を印加する補助ラインをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１データラインは、前記第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通して前記補助ラインと電気的に連結されたことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素電極は、複数の切開部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１データラインは、前記画素領域を第１及び第２サブ領域に区分し、前記複数の切開部は、前記第１及び第２サブ領域でそれぞれ相違する方向に形成された第１及び第２切開部を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１データラインは前記画素領域を二等分し、前記第１及び第２切開部は、前記第１データラインに対して対称になることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１及び第２データラインは、遮光性を有する同一材質からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記画素領域は長方形からなり、前記第１データラインは、前記画素領域の長辺と垂直な方向に延在することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記共通電極は、前記第１層間絶縁膜の下部に形成され、前記第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通して前記第１データラインと電気的に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記共通電極は、前記第１層間絶縁膜の上部に形成され、前記第１データラインと連結されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１基板上部に形成され、前記ゲートラインから分岐するゲート電極と、
前記ゲート電極と平面上で部分的にオーバーラップし、前記第２データラインから分岐するソース電極と、
前記ゲート電極を介して前記ソース電極から離隔し、前記画素電極に電気的に連結されるドレイン電極と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
画素領域が定義された第１基板の上部に、ゲートラインを形成するステップと、
前記第１基板上部に、前記ゲートラインから離隔するように共通電極を形成するステップと、
前記ゲートライン及び前記共通電極を覆い、前記共通電極を露出するコンタクトホールを有する第１層間絶縁膜を形成するステップと、
前記第１層間絶縁膜の上部に、前記画素領域を横切り、前記コンタクトホールを通して前記共通電極と電気的に連結される第１データラインを形成するステップと、
前記第１層間絶縁膜の上部に、前記ゲートラインと共に前記画素領域を定義する第２データラインを形成するステップと、
前記第１及び第２データラインを覆う第２層間絶縁膜を形成するステップと、
前記第２層間絶縁膜の上部に画素電極を形成するステップと、
前記第１基板と対向するように第２基板を結合するステップと、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１及び第２データラインは、前記第１層間絶縁膜の上部に遮光性を有する導電膜を蒸着した後、前記導電膜をパターニングして形成されることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記画素領域は長方形からなり、前記第１データラインは、前記画素領域の長辺と垂直な方向に伸びることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１データラインは前記画素領域を二等分し、前記画素電極は、前記第１データラインに対して対称に形成された複数の切開部を有することを特徴とする請求項１４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１６】
画素領域が定義された第１基板の上部にゲートラインを形成するステップと、
前記ゲートラインを覆う第１層間絶縁膜を形成するステップと、
前記第１層間絶縁膜の上部に共通電極を形成するステップと、
前記第１層間絶縁膜の上部に、前記画素領域を横切り、前記共通電極に直接連結される第１データラインを形成するステップと、
前記第１層間絶縁膜の上部に、前記ゲートラインと共に前記画素領域を定義する第２データラインを形成するステップと、
前記共通電極、前記第１及び第２データラインを覆う第２層間絶縁膜を形成するステップと、
前記第２層間絶縁膜の上部に画素電極を形成するステップと、
前記第１基板と対向するように第２基板を結合するステップと、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１及び第２データラインは、前記第１層間絶縁膜の上部に遮光性を有する導電膜を蒸着した後、前記導電膜をパターニングして形成されることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記画素領域は長方形からなり、前記第１データラインは、前記画素領域の長辺と垂直な方向に伸びることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第１データラインは前記画素領域を二等分し、前記画素電極は、前記第１データラインに対して対称に形成された複数の切開部を有することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその製造方法に関し、さらに詳細には、高画質の映像が表示される表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機電界発光表示装置のように映像を表示する表示装置は、複数の画素領域を有する。各画素領域は、映像を表示する最小単位を表し、表示装置には、前記複数の画素領域が互いに区分されるように定義される。前記画素領域それぞれは、映像信号を受信し、それによる映像を表示する。上記の動作のために、各画素領域には信号ラインが具備される。
【０００３】
前記信号ラインは、より速かに信号が伝達されるように、伝導性の優れた金属で形成される。一般的に上記の高伝導性の金属は遮光性を有し、前記信号ラインが形成された領域で光が遮られる。一般に、各画素領域で光が透過される部分の面積比を開口率と称し、前記開口率が増加するほど、より多量の光が外部に出射して高画質の映像を表示できる。しかしながら、表示装置内で前記信号ラインのように光を遮断する材質を有する部分が増加するほど、前記開口率が減少して表示装置の画質が低下する。
【特許文献１】特開平１１−１６７１２７号公報
【特許文献２】特開平０９−１２００８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高画質の映像を表示できる表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の表示装置を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく、本発明１による表示装置は、第１基板、ゲートライン、第１層間絶縁膜、第１データライン、第２データライン、共通電極、第２層間絶縁膜、画素電極及び第２基板を含む。前記第１基板には画素領域が定義されたる。前記ゲートラインは、前記第１基板の上部に形成される。前記第１層間絶縁膜は、前記ゲートラインを覆う。前記第１データラインは、前記第１層間絶縁膜上部に形成され、前記画素領域を横切る。前記第２データラインは、前記第１層間絶縁膜上部に形成され、前記ゲートラインと共に前記画素領域を定義する。前記共通電極には、前記第１データラインを介して電圧が印加される。前記第２層間絶縁膜は、前記第１及び第２データラインを覆う。前記画素電極は、前記第２層間絶縁膜の上部に形成され、前記第２データラインを介して前記画素電極に電圧が印加される。前記第２基板は前記第１基板と対向する。
【０００６】
第１データラインが画素領域を横切って形成され、かつ第２データラインが隣接する画素領域間に形成されるため、画素領域が、液晶分子の傾きの違いにより２つのサブ領域に分割される。したがって、各サブ領域で互いに光学特性が補償されて、液晶表示装置の視野角が広くなる。
また、画素領域をサブ領域に分割する場合、サブ領域どうしが隣接する部分では、液晶分子が両方のサブ領域からの電圧の影響を受ける。そのため、液晶分子の配列が乱れ、例えばホワイト状態を出力するために電圧を印加している場合でも、ブラック状態となってしまう。このようなサブ領域どうしの境界部分に第１データラインを形成するため、第１データラインの形成そのものによる開口率の低下は発生しない。
【０００７】
発明２は、発明１において、前記第１基板の上部に、前記ゲートラインから離隔して形成され、前記第１データラインの端部と電気的に連結されて、前記第１データラインに電圧を印加する補助ラインをさらに含むことを特徴とする。
発明３は、発明２において、前記第１データラインは、前記第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通して前記補助ラインと電気的に連結されたことを特徴とする。
【０００８】
発明４は、発明１において、前記画素電極は、複数の切開部を有することを特徴とする。
複数の切開部を有することで、液晶分子の傾きを調整することができ、視野角を改善することができる。
発明５は、発明４において、前記第１データラインは、前記画素領域を第１及び第２サブ領域に区分し、前記複数の切開部は、前記第１及び第２サブ領域でそれぞれ相違する方向に形成された第１及び第２切開部を含むことを特徴とする。
【０００９】
第１データラインに対して互いに異なる方向に形成された切開部を含むことで、各サブ領域で液晶分子の傾きを異ならせることができる。よって、各サブ領域で互いに光学特性が補償されて、液晶表示装置の視野角が広くなる。
発明６は、発明５において、前記第１データラインは前記画素領域を二等分し、前記第１及び第２切開部は、前記第１データラインに対して対称になることを特徴とする。
【００１０】
発明７は、発明１において、前記第１及び第２データラインは、遮光性を有する同一材質からなることを特徴とする。
発明８は、発明１において、前記画素領域は長方形からなり、前記第１データラインは、前記画素領域の長辺と垂直な方向に延在することを特徴とする。
第１データラインを短辺方向に配置することで、開口率の低下を抑制することができる。
【００１１】
発明９は、発明１において、前記共通電極は、前記第１層間絶縁膜の下部に形成され、前記第１層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通して前記第１データラインと電気的に連結されたことを特徴とする。
発明１０は、発明１において、前記共通電極は、前記第１層間絶縁膜の上部に形成され、前記第１データラインと連結されたことを特徴とする。
【００１２】
発明１１は、発明１において、前記第１基板上部に形成され、前記ゲートラインから分岐するゲート電極と、前記ゲート電極と平面上で部分的にオーバーラップし、前記第２データラインから分岐するソース電極と、前記ゲート電極を介して前記ソース電極から離隔し、前記画素電極に電気的に連結されるドレイン電極と、をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明１２による表示装置の製造方法は、次のようなステップを含む。画素領域が定義された第１基板の上部に、ゲートラインを形成する。前記第１基板上部に、前記ゲートラインから離隔するように共通電極を形成する。前記ゲートライン及び前記共通電極を覆い、前記共通電極を露出するコンタクトホールを有する第１層間絶縁膜を形成する。前記第１層間絶縁膜の上部に、前記画素領域を横切り、前記コンタクトホールを通して前記共通電極と電気的に連結される第１データラインを形成する。前記第１層間絶縁膜の上部に、前記ゲートラインと共に前記画素領域を定義する第２データラインを形成する。前記第１及び第２データラインを覆う第２層間絶縁膜を形成する。前記第２層間絶縁膜の上部に画素電極を形成する。前記第１基板と対向するように第２基板を結合する。
【００１４】
発明１３は、発明１２において、前記第１及び第２データラインは、前記第１層間絶縁膜の上部に遮光性を有する導電膜を蒸着した後、前記導電膜をパターニングして形成されることを特徴とする。
発明１４は、発明１２において、前記画素領域は長方形からなり、前記第１データラインは、前記画素領域の長辺と垂直な方向に伸びることを特徴とする。
【００１５】
発明１５は、発明１４において、前記第１データラインは前記画素領域を二等分し、前記画素電極は、前記第１データラインに対して対称に形成された複数の切開部を有することを特徴とする。
本発明の他の実施の形態による表示装置の製造方法は、次のようなステップを含む。画素領域が定義された第１基板の上部にゲートラインを形成する。前記ゲートラインを覆う第１層間絶縁膜を形成する。前記第１層間絶縁膜の上部に共通電極を形成する。前記第１層間絶縁膜の上部に、前記画素領域を横切り、前記共通電極に直接連結される第１データラインを形成する。前記第１層間絶縁膜の上部に、前記ゲートラインと共に前記画素領域を定義する第２データラインを形成する。前記共通電極、前記第１及び第２データラインを覆う第２層間絶縁膜を形成する。前記第２層間絶縁膜の上部に画素電極を形成する。前記第１基板と対向するように第２基板を結合する。
【００１６】
発明１７は、発明１６において、前記第１及び第２データラインは、前記第１層間絶縁膜の上部に遮光性を有する導電膜を蒸着した後、前記導電膜をパターニングして形成されることを特徴とする。
発明１８は、発明１６において、前記画素領域は長方形からなり、前記第１データラインは、前記画素領域の長辺と垂直な方向に伸びることを特徴とする。
【００１７】
発明１９は、発明１８において、前記第１データラインは前記画素領域を二等分し、前記画素電極は、前記第１データラインに対して対称に形成された複数の切開部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、開口率が向上して、高画質の映像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に基づき本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されずに他の形態に具体化され得る。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示される内容が徹底して完全になりえるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝達され得るように提供されるものである。従って、本発明の範囲が後述する実施の形態による限定されると解釈されてはならない。また、下記の実施の形態と共に提示される図面において、層及び領域の大きさは明確な説明を強調するために簡略されるか多少誇張される。図面における同一な参照番号は同一な構成要素を示す。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態による液晶表示装置の平面図である。
図１を参照すれば、液晶表示装置は、映像を表示する表示領域（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ａｒｅａ）ＤＡを具備する。表示領域ＤＡ内部には、映像を表示する最小単位になる複数の画素領域ＰＡが定義される。前記複数の画素領域ＰＡは、複数の信号ラインにより定義される。前記複数の信号ラインは、複数のゲートライン１１０、複数の第１データライン１４１及び複数の第２データライン１４２を含む。複数のゲートライン１１０は、行方向に沿って互いに平行に伸びる。複数の第１及び第２データライン１４１、１４２は、列方向に沿って互いに平行に伸びる。第１データライン１４１は、画素領域ＰＡの内部を横切り、ゲートライン１１０と第２データライン１４２は、画素領域ＰＡの境界に位置する。
【００２１】
図１に示すように、複数のゲートライン１１０と複数の第１及び第２データライン１４１、１４２を行番号と列番号で区分すると、画素領域ＰＡは該当するゲートライン１１０の行番号と、第２データライン１４２の列番号と、で識別される。例えば、（ｉ、ｉ＋１）ゲートライン１１０と、（ｊ、ｊ＋１）第２データライン１４２により囲まれる領域によって（ｉ、ｊ）画素領域ＰＡが定義される。
【００２２】
画素領域ＰＡは、行方向の長さが列方向の長さより長い長方形の形状を有する。画素領域ＰＡは赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂのうち何れか一つのカラーを表す。行方向に沿って同一なカラーの画素領域ＰＡが隣接し、列方向に沿っては相違するカラーの画素領域ＰＡが隣接する。例えば、（ｉ、ｊ）、（ｉ、ｊ＋１）、（ｉ、ｊ＋２）画素領域ＰＡは赤色を表し、（ｉ＋１、ｊ）、（ｉ＋１、ｊ＋１）、（ｉ＋１、ｊ＋２）画素領域ＰＡは緑色を表し、（ｉ＋２、ｊ）、（ｉ＋２、ｊ＋１）、（ｉ＋２、ｊ＋２）画素領域ＰＡは青色を表す。前記列方向に隣接する相違するカラーの三つの画素領域ＰＡは、単一なメイン画素領域を構成する。例えば、（ｉ、ｊ）、（ｉ＋１、ｊ）、（ｉ＋２、ｊ）画素領域ＰＡは、単一なメイン画素領域を構成する。前記メイン画素領域は前記赤、緑及び青の組合せで様々なカラーを表示する。
【００２３】
ゲートライン１１０にはゲート信号が印加され、第１及び第２データライン１４１、１４２にはデータ信号が印加される。前記ゲート信号はゲート駆動回路（図示せず）で生成され、前記データ信号はデータ駆動回路（図示せず）で生成される。前記ゲート駆動回路は、薄膜工程により、前記複数の信号ラインと共に形成されることができる。それに比べて、前記データ駆動回路は、チップ形態で別途製造されるため、工程効率の側面で、前記ゲート駆動回路の方が有利である。図１に示すように、画素領域ＰＡが行方向に長い長方形の形状を有する場合、ゲートライン１１０の数が増加し、第１及び第２データライン１４１、１４２の数が減少し得る。第１及び第２データライン１４１、１４２の数が減少することで、前記データ駆動回路を構成するチップの個数を減らすことができる。その結果、液晶表示装置を製造するための工程の効率が向上する。
【００２４】
図２は、図１の単一画素領域に対する拡大図である。
図２を参照すれば、画素領域ＰＡには、薄膜トランジスタＴ、共通電極１６１、及び画素電極１６２が具備される。薄膜トランジスタＴは、ゲート電極１１０ｇ、ソース電極１４０ｓ及びドレイン電極１４０ｄを含む。ゲート電極１１０ｇはゲートライン１１０から分岐される。ソース電極１４０ｓは、第２データライン１４２から分岐される。ドレイン電極１４０ｄは、平面上で、ゲート電極１１０ｇを介してソース電極１４０ｓと対向する。共通電極１６１と画素電極１６２は、上下にオーバーラップしており、画素領域ＰＡの大部分を占める。
【００２５】
共通電極１６１と第１データライン１４１は、第１コンタクトホールＣ１を通して互いに電気的に連結される。画素電極１６２と第２データライン１４２は、第２コンタクトホールＣ２を通して互いに電気的に連結される。画素電極１６２は、所定領域が切開された複数の切開部１７０を有する。切開部１７０は第１切開部１７１と第２切開部１７２を含む。第１及び第２切開部１７１、１７２は、ゲートライン１１０に対して斜めに形成される。よって、第１及び第２切開部１７１、１７２は、第１及び第２データライン１４１、１４２に対しても所定の角度をなしている。第１データライン１４１は、画素領域ＰＡを二等分し、前記第１切開部１７１の傾斜角度と前記第２切開部１７２の傾斜角度は、第１データライン１４１に対して対称になる。
【００２６】
一方、前記第１データライン１４１及び、前記第２データライン１４２の位置は、互い交換されることもできる。前記第１データライン１４１及び、前記第２データライン１４２の位置が互い交換される場合、前記第２データライン１４２が前記画素領域ＰＡを横切って具備され、前記第２データライン１４２と隣接して、前記薄膜 トランジスタＴが位置する。
【００２７】
図３は、図２のI-I’線に沿う断面図である。
図３を参照すれば、互いに対向する第１及び第２基板１００、２００が具備される。第１及び第２基板１００、２００の間には、液晶層３００が介在される。第１基板１００上には互いに離隔するように、ゲート電極１１０ｇと共通電極１６１が形成される。ゲート電極１１０ｇと共通電極１６１は、ゲート絶縁膜１２０によりカバーされる。ゲート絶縁膜１２０は、共通電極１６１が形成された領域で第１コンタクトホールＣ１を有する。
【００２８】
ゲート絶縁膜１２０上には、第１データライン１４１と半導体パターン１３０が形成される。第１データライン１４１は、第１コンタクトホールＣ１を通して共通電極１６１と電気的に連結される。半導体パターン１３０は、ゲート電極１１０ｇと部分的にオーバーラップする。半導体パターン１３０は、真性半導体からなるアクティブパターン１３１と不純物を含むオーミックコンタクトパターン１３２を含む。オーミックコンタクトパターン１３２は、二つの部分に分離され、前記分離された部分に沿って、ソース電極１４０ｓとドレイン電極１４０ｄが形成される。ソース電極１４０ｓの端部には、第２データライン１４２が形成される。
【００２９】
ソース電極１４０ｓ、ドレイン電極１４０ｄ、第１及び第２データライン１４１、１４２は、保護膜１５０によりカバーされる。保護膜１５０は、ドレイン電極１４０ｄの一部を露出する第２コンタクトホールＣ２を有する。ゲート絶縁膜１２０と保護膜１５０は、透明な無機膜を用いて形成される。例えば、ゲート絶縁膜１２０と保護膜１５０は、透明なシリコンナイトライドまたはシリコンオキサイドで形成され得る。ゲート絶縁膜１２０と保護膜１５０は、それぞれの上下層に形成された導電性の膜パターンを絶縁させる層間絶縁膜の役割を行なう。保護膜１５０上には画素電極１６２が形成される。画素電極１６２は、第２コンタクトホールＣ２を満たし、ドレイン電極１４０ｄと電気的に連結される。
【００３０】
第２基板２００上には、遮光膜パターン２１０とカラーフィルタ２２０が形成される。遮光膜パターン２１０は、画素領域ＰＡの境界をカバーし、該当領域で光の透過を遮断する。また、遮光膜パターン２１０は薄膜トランジスタＴをカバーし、外部から薄膜トランジスタＴのチャネル領域に光が入射することを遮断する。カラーフィルター２２０は、画素領域ＰＡに沿って交互に配置される赤色、緑色及び青色カラーフィルタを含む。
【００３１】
図４Ａ及び図４Ｂは、液晶表示装置の動作過程を説明するための図３の部分拡大図である。
図４Ａを参照すれば、液晶表示装置は、液晶層３００に印加される電場によってブラック状態とホワイト状態に区分される。前記ブラック状態では、液晶層３００に電場が印加されない。前記ブラック状態で、液晶層３００に含まれた液晶３１０の長軸は、第１及び第２基板１００、２００に対して平行な方向に配列される。液晶３１０は、長軸と短軸を含む楕円形状を有し、前記長軸の方向によってその配列方向が定義される。上記の配列状態では、液晶層３００を通過する光には如何なる位相変化も発生しない。第１及び第２基板１００、２００の外部には、それぞれ光吸収軸が互いに垂直になるように、偏光板が付着される。前記ブラック状態では、液晶層３００を通過する光は、外部に出射できず、液晶表示装置は暗い状態になる。
【００３２】
図４Ｂを参照すれば、前記ホワイト状態で、液晶層３００に電圧が印加される。このとき、ゲートライン１１０にゲート信号が印加され、薄膜トランジスタＴがターンオンされる。第２データライン１４２にはデータ信号が印加され、薄膜トランジスタＴの作用により映像情報に対応するデータ電圧が画素電極１６２に印加される。第１データライン１４１には、一定の共通電圧が伝達され、共通電極１６１に印加される。共通電極１６１と画素電極１６２に印加される電圧の差により、液晶層３００に電場が形成される。
【００３３】
図４Ｂに示すように、前記電場は上方に凸状をなす放物線形状を有する。液晶３１０は、誘電率異方性を有し、前記電場によって水平配列状態に対してねじれるように配列される。液晶３１０は、屈折率異方性を有し、前記ねじれて配列された状態で液晶層３００を通過する光は、その位相が変化される。前記位相変化された光は、第２基板２００に付加された偏光板を透過して出射し、液晶表示装置は明るい状態になる。
【００３４】
図４Ｂに示すように、共通電極１６１において前記電場が形成される領域は、画素電極１６２にカバーされず切開部１７０により露出される部分である。これにより、前記ホワイト状態で液晶３１０のねじれる方向は、切開部１７０が形成される方向によって変わり得る。図２を再び参照すれば、第１データライン１４１を基準にして、第１切開部１７１と第２切開部１７２は互いに対称になるように傾く。第１切開部１７１が形成された領域を第１サブ領域とし、第２切開部１７２が形成された領域を第２サブ領域とすると、前記第１サブ領域と前記第２サブ領域とで液晶３１０がねじれる方向は、互いに対称になる。したがって、前記第１及び第２サブ領域で光学特性が補償されて、液晶表示装置の視野角が広くなる。
【００３５】
上記の動作において、第１データライン１４１は、共通電圧を速かに伝達するために優れた伝導性を有する金属材質で形成される。前記高伝導性金属は、光の透過を遮断し、第１データライン１４１が形成された領域の面積だけ画素領域ＰＡの開口率が減少する。本実施の形態で、第１データライン１４１は画素領域ＰＡの短辺と平行な方向に形成される。したがって、第１データライン１４１は、画素領域ＰＡで最小限の面積を占め、液晶表示装置は最大限の開口率を維持することができる。
【００３６】
第１データライン１４１は、前記第１及び第２サブ領域の境界に位置する。前記境界領域に位置する液晶３１０は、第１及び第２切開部１７１、１７２の両方からの制御を受けて、どちらか一方向に配列されず、その配列が乱れる。すなわち、前記ホワイト状態でも、前記第１及び第２サブ領域の境界では光が外部に出射できず、暗く表示される。したがって、該当領域はいつも暗く表示されるため、前記境界領域に第１データライン１４１を配置する場合であっても、第１データライン１４１による追加的な開口率減少は発生しない。
【００３７】
上記のように本実施の形態による液晶表示装置は、最大の開口率を維持しながら高画質の映像を表示する。
図５は、図１の「Ａ」部分に対する拡大図であり、図６は、図５のＩＩ−ＩＩ’線に沿う断面図である。
図５を参照すれば、表示領域ＤＡの外部の第１データライン１４１の端部に、行方向に補助ライン１１５が形成される。補助ライン１１５は、ゲートライン１１０と同一材質を用いて同時に形成されることができる。第１データライン１４１と補助ライン１１５は、第３コンタクトホールＣ３を通して電気的に連結される。第２データライン１４２は補助ライン１１５と交差する。
【００３８】
図６を参照すれば、第１基板１００上に補助ライン１１５が形成される。補助ライン１１５はゲート絶縁膜１２０によりカバーされる。ゲート絶縁膜１２０は第３コンタクトホールＣ３を有し、これを通して第１データライン１４１と補助ライン１１５が電気的に連結される。第２データライン１４２は、ゲート絶縁膜１２０により補助ライン１１５と電気的に絶縁される。
【００３９】
図７Ａ〜図７Ｈは、図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
図７Ａを参照すれば、第１基板１００上に透明導電膜が形成される。第１基板１００としては、透明で絶縁性を有するガラスやプラスチックが使用される。前記透明導電膜は、酸化亜鉛インジウムや酸化錫インジウムを利用するスパッタリング方法により、第１基板１００の全面に蒸着される。前記透明導電膜上にフォトレジスト膜が塗布される。前記フォトレジスト膜が露光及び現像されて、フォトレジストパターンが形成される。前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして、前記透明導電膜がエッチングされる。以下で説明する工程でも、特定の膜をエッチングする場合、フォトレジストパターンを利用する上記のような方法が適用される。前記透明導電膜がエッチングされて、共通電極１６１が形成される。
【００４０】
第１基板１００の全面にゲート導電膜が形成される。前記ゲート導電膜は、クロム、アルミニウム、アルミニウム合金、モリブデン、またはこれらの化合物など、伝導性の優れた金属材質を用いて単一膜や多層膜として形成される。前記ゲート導電膜がエッチングされて、ゲート電極１１０ｇが形成される。図示していないが、前記エッチングの時、ゲート電極１１０ｇと共にゲートライン１１０が形成される。工程手順において、ゲート電極１１０ｇは共通電極１６１より先に形成されることもできる。
【００４１】
図７Ｂを参照すれば、第１基板１００の全面に、ゲート絶縁膜１２０と半導体膜が形成される。ゲート絶縁膜１２０と前記半導体膜は、プラズマ化学気相蒸着法を利用して第１基板１００の全面に蒸着される。
ゲート絶縁膜１２０は、シリコンナイトライドやシリコンオキサイドのような無機膜で形成される。前記半導体膜は、非晶質シリコン材質のアクティブ膜とその上部の不純物を含むオーミックコンタクト膜の二層膜で構成される。前記半導体膜がエッチングされ、予備半導体パターン１３０’が形成される。予備半導体パターン１３０’は、ゲート電極１１０ｇ上の所定領域のみに形成され、予備アクティブパターン１３１’と予備オーミックコンタクトパターン１３２’からなる。
【００４２】
図７Ｃを参照すれば、ゲート絶縁膜１２０がエッチングされ、共通電極１６１を露出する第１コンタクトホールＣ１が形成される。第１基板１００の全面にデータ導電膜１４０’が形成される。データ導電膜１４０’は、第１コンタクトホールＣ１を満たすように形成される。データ導電膜１４０’は、前記ゲート導電膜と同一な方法で形成されることができる。
【００４３】
図７Ｄを参照すれば、データ導電膜１４０’がエッチングされる。前記エッチングにより、ソース電極１４０ｓ、ドレイン電極１４０ｄ、第１及び第２データライン１４１、１４２が形成される。第１データライン１４１は、第１コンタクトホールＣ１を通して共通電極１６１と電気的に連結される。ソース電極１４０ｓ及びドレイン電極１４０ｄに沿って予備半導体パターン１３０’がエッチングされて、半導体パターン１３０が形成される。前記エッチングの時、予備オーミックコンタクトパターン１３２’が二つの部分に分離される。半導体パターン１３０は、アクティブパターン１３１とオーミックコンタクトパターン１３２を含む。
【００４４】
図７Ｅを参照すれば、第１基板１００の全面に保護膜１５０が形成される。保護膜１５０は、ゲート絶縁膜１２０と同一な材質で、同一な方法により形成されることができる。保護膜１５０がエッチングされて、ドレイン電極１４０ｄを露出する第２コンタクトホールＣ２が形成される。第１基板１００の全面に透明導電膜１６０’が形成される。透明導電膜１６０’は、第２コンタクトホールＣ２に満たす。透明導電膜１６０’は、共通電極１６１を形成する時と同一な材質で、同一な方法により形成されることができる。
【００４５】
図７Ｆを参照すれば、透明導電膜１６０’がエッチングされて、画素電極１６２が形成される。画素電極１６２は、第２コンタクトホールＣ２を通してドレイン電極１４０ｄに電気的に連結される。画素電極１６２は、その内部の所定領域が開口されて切開部１７０を有する。
図７Ｇを参照すれば、第２基板２００上に遮光膜パターン２１０が形成される。遮光膜パターン２１０は、第２基板２００上に遮光膜を塗布した後、これをパターニングして形成される。前記遮光膜は、フォトレジスト成分を有し、前記パターニングは別途のエッチング工程なしに露光及び現像により行なわれる。遮光膜パターン２１０上にカラーフィルタ２２０が形成される。カラーフィルター２２０は、カラー層を塗布した後、これをパターニングして形成される。前記カラー層は、カラーを表すフォトレジスト成分を有し、前記パターニングは別途のエッチング工程なしに露光及び現像により行なわれる。前記カラー層の塗布及びパターニング過程は、赤色、緑色及び青色カラーフィルタに対して総３回実施される。
【００４６】
図７Ｈを参照すれば、第１及び第２基板１００、２００の間に液晶層３００が形成され、第１及び第２基板１００、２００は互いに結合される。液晶層３００は、注入方法または滴下方法により形成されることができる。前記注入方法によれば、硬化樹脂を用いて第１及び第２基板１００、２００を結合するが、所定部分を開口させ、前記開口した部分を通して液晶３１０を注入して、液晶層３００を形成する。前記滴下方法によれば、前記硬化樹脂がエッジ部分に塗布された第１基板１００上に液晶３１０を滴下した後、前記硬化樹脂を硬化しながら、第１及び第２基板１００、２００を結合する。
【００４７】
図８は、本発明の他の実施の形態による、図１の単一画素領域に対する拡大図である。本実施の形態において、上述した実施の形態と重複する構成要素に対して同一な参照符号を使用し、前記重複する構成要素に対する詳細な説明は省略する。
図８を参照すれば、画素領域ＰＡには、薄膜トランジスタＴ、共通電極１６１及び画素電極１６２が具備される。薄膜トランジスタＴは、ゲート電極１１０ｇ、ソース電極１４０ｓ及びドレイン電極１４０ｄを含む。共通電極１６１と画素電極１６２は上下にオーバーラップしており、画素領域ＰＡの大部分を占める。
【００４８】
共通電極１６１と第１データライン１４１は、互いに直接連結される。画素電極１６２と第２データライン１４２は、第２コンタクトホールＣ２を通して互いに電気的に連結される。画素電極１６２は、所定領域が切開された複数の切開部１７０を有する。切開部１７０は、第１切開部１７１と第２切開部１７２を含む。第１データライン１４１は画素領域ＰＡを二等分して、第１及び第２切開部１７１、１７２は、第１データライン１４１に対して対称になるように、斜めに形成される。
【００４９】
図９は、図８のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿う断面図である。
図９を参照すれば、第１基板１００上にはゲート電極１１０ｇが形成される。ゲート電極１１０ｇは、ゲート絶縁膜１２０によりカバーされる。ゲート絶縁膜１２０上には、半導体パターン１３０、共通電極１６１、第１及び第２データライン１４１、１４２が形成される。半導体パターン１３０は、ゲート電極１１０ｇと部分的にオーバーラップし、アクティブパターン１３１とオーミックコンタクトパターン１３２を含む。第１及び第２データライン１４１、１４２は互いに離隔し、第１データライン１４１は共通電極１６１上部に接触して形成される。半導体パターン１３０上には、ソース電極１４０ｓとドレイン電極１４０ｄが形成される。
【００５０】
共通電極１６１、ソース電極１４０ｓ、ドレイン電極１４０ｄ、第１及び第２データライン１４１、１４２は、保護膜１５０によりカバーされる。保護膜１５０は、ドレイン電極１４０ｄの一部を露出する第２コンタクトホールＣ２を有する。保護膜１５０上には画素電極１６２が形成される。画素電極１６２は第２コンタクトホールＣ２を満たして、ドレイン電極１４０ｄと電気的に連結される。第２基板２００上には、遮光膜パターン２１０とカラーフィルタ２２０が形成される。
【００５１】
このような構造を有する液晶表示装置の動作過程は、上記の実施の形態の液晶表示装置と殆ど同一である。ただ、共通電極１６１に共通電圧を印加するにおいて、多少異なる。すなわち、上記の実施の形態では、第１データライン１４１と共通電極１６１とがゲート絶縁膜１２０を介して第１コンタクトホールＣ１を通して電気的に連結されるが、本実施の形態では、第１データライン１４１が共通電極１６１の上部に直接連結される。
【００５２】
第１データライン１４１は、前記共通電圧を速かに伝達するように、優れた伝導性を有する金属材質で形成される。前記高伝導性金属は、光の透過を遮断し、第１データライン１４１が形成された領域の面積だけ画素領域ＰＡの開口率が減少する。本実施の形態で、第１データライン１４１は画素領域ＰＡの短辺と平行に形成される。したがって、第１データライン１４１は画素領域ＰＡで最小限の面積のみを占め、液晶表示装置は最大の開口率を維持する。特に、第１データライン１４１は、前記第１及び第２サブ領域の境界に位置するが、前記境界領域は、液晶３１０の配列が乱れて暗く表示されるため、該当領域に第１データライン１４１を配置する場合、第１データライン１４１による追加的な開口率減少は発生しない。したがって、本実施の形態による液晶表示装置は、最大の開口率を維持して、高画質の映像を表示することができる。
【００５３】
図１０Ａ〜図１０Ｈは、図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
図１０Ａを参照すれば、第１基板１００の全面にゲート導電膜が形成される。前記ゲート導電膜がエッチングされて、ゲート電極１１０ｇが形成される。図示されていないが、前記エッチングの時、ゲート電極１１０ｇと共にゲートライン１１０が形成される。
図１０Ｂを参照すれば、第１基板１００の全面にゲート絶縁膜１２０が形成される。ゲート絶縁膜１２０上に半導体膜が形成され、前記半導体膜がエッチングされて予備半導体パターン１３０’が形成される。予備半導体パターン１３０’は、予備アクティブパターン１３１’とその上部の予備オーミックコンタクトパターン１３２’を含む。
【００５４】
図１０Ｃを参照すれば、ゲート絶縁膜１２０上に透明導電膜が蒸着される。前記透明導電膜がエッチングされて、共通電極１６１が形成される。予備半導体パターン１３０’及び共通電極１６１上に、第１基板１００の全面を覆うようにデータ導電膜１４０’が蒸着される。
図１０Ｄを参照すれば、データ導電膜１４０’がエッチングされる。前記エッチングにより、ソース電極１４０ｓ、ドレイン電極１４０ｄ、第１及び第２データライン１４１、１４２が形成される。第１データライン１４１は、共通電極１６１上部に接触する。ソース電極１４０ｓ及びドレイン電極１４０ｄに沿って予備半導体パターン１３０’がエッチングされて、半導体パターン１３０が形成される。半導体パターン１３０は、アクティブパターン１３１とオーミックコンタクトパターン１３２を含む。
【００５５】
図１０Ｅを参照すれば、第１基板１００の全面に保護膜１５０が形成される。保護膜１５０がエッチングされて、ドレイン電極１４０ｄを露出する第２コンタクトホールＣ２が形成される。第１基板１００の全面に透明導電膜１６０’が蒸着される。
図１０Ｆを参照すれば、透明導電膜１６０’がエッチングされて画素電極１６２が形成される。透明導電膜１６０’は第２コンタクトホールＣ２満たし、画素電極１６２は、第２コンタクトホールＣ２を通してドレイン電極１４０ｄに電気的に連結される。画素電極１６２は、その内部の所定領域が開口されて、切開部１７０を有する。
【００５６】
図１０Ｇを参照すれば、第２基板２００上に遮光膜が形成され、前記遮光膜がパターニングされて遮光膜パターン２１０が形成される。前記パターニングは、別途のエッチング工程なしに露光及び現像により行なわれることができる。遮光膜パターン２１０上にカラー層が塗布され、前記カラー層がパターニングされて、カラーフィルタ２２０が形成される。前記パターニングは、別途のエッチング工程なしに露光及び現像により行なわれることができる。
【００５７】
図１０Ｈを参照すれば、第１及び第２基板１００、２００の間に液晶層３００が形成され、第１及び第２基板１００、２００は互いに結合される。液晶層３００は、注入方法または滴下方法により形成できる。
上記実施形態では、画素領域を２つのサブ領域に分割し、そのサブ領域の間に第１データラインを配置している。しかし、画素領域をさらに３つのサブ領域に分割し、サブ領域間に第１データラインを配置しても良い。ただし、第１データラインの本数の増加による開口率への影響、複数のサブ領域への分割による視野角の改善度合い、などを考慮してサブ領域への分割数を決定するのが良い。
【００５８】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１の単一画素領域の拡大図である。
【図３】図２のI-I’線に沿う断面図である。
【図４Ａ】液晶表示装置の動作過程を説明するための図３の部分拡大図である。
【図４Ｂ】液晶表示装置の動作過程を説明するための図３の部分拡大図である。
【図５】図１の「Ａ」部分の拡大図である。
【図６】図５のＩＩ-ＩＩ’線に沿う断面図である。
【図７Ａ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｂ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｃ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｄ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｅ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｆ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｇ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図７Ｈ】図３の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態よる、図１の単一画素領域の拡大図である。
【図９】図８のIII-III’線に沿う断面図である。
【図１０Ａ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｂ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｃ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｄ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｅ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｆ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｇ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【図１０Ｈ】図９の液晶表示装置を製造する過程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００第１基板
１１０ゲートライン
１１５補助ライン
１４１第１データライン
１４２第２データライン
１６１共通電極
１６２画素電極
２００第２基板
３００液晶層
【図１】
2008268961.tif 000003
【図２】
2008268961.tif 000004
【図３】
2008268961.tif 000005
【図４Ａ】
2008268961.tif 000006
【図４Ｂ】
2008268961.tif 000007
【図５】
2008268961.tif 000008
【図６】
2008268961.tif 000009
【図７Ａ】
2008268961.tif 000010
【図７Ｂ】
2008268961.tif 000011
【図７Ｃ】
2008268961.tif 000012
【図７Ｄ】
2008268961.tif 000013
【図７Ｅ】
2008268961.tif 000014
【図７Ｆ】
2008268961.tif 000015
【図７Ｇ】
2008268961.tif 000016
【図７Ｈ】
2008268961.tif 000017
【図８】
2008268961.tif 000018
【図９】
2008268961.tif 000019
【図１０Ａ】
2008268961.tif 000020
【図１０Ｂ】
2008268961.tif 000021
【図１０Ｃ】
2008268961.tif 000022
【図１０Ｄ】
2008268961.tif 000023
【図１０Ｅ】
2008268961.tif 000024
【図１０Ｆ】
2008268961.tif 000025
【図１０Ｇ】
2008268961.tif 000026
【図１０Ｈ】
2008268961.tif 000027