(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置のコントラスト比を向上する。【解決手段】第１絶縁基板と、第１絶縁基板の上に形成されており、第１ドメイン分割手段を有する画素電極と、ゲート線に連結されているゲート電極、データ線に連結されているソース電極、及び画素電極に連結されているドレーン電極を有する薄膜トランジスタと、第１絶縁基板と対向している第２絶縁基板と、第２絶縁基板の上に形成されており、第２ドメイン分割手段を有する共通電極と、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に注入されている液晶層とを含み、第１ドメイン分割手段及び第２ドメイン分割手段は、画素面を複数のドメインに分割し、ドレーン電極が複数のドメインのうちの少なくとも一つのドメインの角部分に形成されている液晶表示装置を提供する。このようにすれば、開口率を低下させずに光漏れの発生を効果的に遮断して、液晶表示装置のコントラスト比を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板の上に形成されているゲート線と、
前記第１絶縁基板の上に形成されており、前記ゲート線と絶縁して交差しているデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線とが交差して定義する画素面内に形成されており、第１ドメイン分割手段を有する画素電極と、
前記ゲート線に連結されているゲート電極、前記データ線に連結されているソース電極、及び前記画素電極に連結されているドレーン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記第１絶縁基板と対向している第２絶縁基板と、
前記第２絶縁基板の上に形成されており、第２ドメイン分割手段を有する共通電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に注入されている液晶層とを含み、
前記第１ドメイン分割手段及び前記第２ドメイン分割手段は、前記画素面を複数のドメインに分割し、前記ドレーン電極は、前記複数のドメインのうちの少なくとも一つのドメインの角部分に形成されている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つのドメインは、最も長い二つの辺が並んでおり、前記ドレーン電極の辺のうちの前記少なくとも一つのドメインの中心部に近い側に配置される辺は、前記少なくとも一つのドメインの最も長い二つの辺と実質的に直角をなす、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、前記画素電極が有する切開部であり、前記第２ドメイン分割手段は、前記共通電極が有する切開部である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１絶縁基板の上に形成されており、前記データ線と絶縁して交差する維持電極線と、
前記維持電極線に連結されており、前記第１ドメイン分割手段と重なる部分を含む維持電極とをさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ドメインの最も長い辺の二つは、前記ゲート線に対して実質的に４５°の角をなす、請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ表示板に関するものであり、特に、液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、画素電極を有する薄膜トランジスタ表示板と、共通電極を有する色フィルター表示板との間に液晶物質を注入しておき、二つの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させ、これによって光の透過率を調節して画像を表現する装置である。
【０００３】
ところが、液晶表示装置は、視野角が狭いという短所を有している。このような短所を克服しようと、視野角を広くするための様々な方案が開発されているが、その中でも、液晶分子を上下基板に対して垂直に配向し、画素電極とその対向電極である共通電極とに一定の切開パターンを形成したり、突起を形成したりすることにより、液晶の配向方向を制御し、画素面を液晶の配向方向の異なる複数のドメインに分割する方法が有力視されている。
【０００４】
しかしながら、ドメインの角付近では液晶の配向が乱れ、光が漏れたりテクスチャーが現れる場合がある。
【０００５】
一方、薄膜トランジスタ表示板には、画素電極、薄膜トランジスタを構成するソース電極、ドレーン電極、及びゲート電極が形成され、この中でドレーン電極は画素面内に形成される。しかし、ドレーン電極は不透明な金属で形成されるため、ドレーン電極が占める面積だけは光が通過できなくなり、液晶表示装置の開口率を低下させる要因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が目的とする技術的課題は、液晶表示装置のコントラスト比を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題を解決するために、本発明では、ドレーン電極をドメインの光漏れが発生する角部に配置する。
【０００８】
具体的には、本発明の液晶表示装置は、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板の上に形成されているゲート線と、前記第１絶縁基板の上に形成されており、前記ゲート線と絶縁して交差しているデータ線と、前記ゲート線と前記データ線とが交差して定義する画素面内に形成されており、第１ドメイン分割手段を有する画素電極と、前記ゲート線に連結されているゲート電極、前記データ線に連結されているソース電極、及び前記画素電極に連結されているドレーン電極を有する薄膜トランジスタと、前記第１絶縁基板と対向している第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板の上に形成されており、第２ドメイン分割手段を有する共通電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に注入されている液晶層とを含み、前記第１ドメイン分割手段及び前記第２ドメイン分割手段は、前記画素面を複数のドメインに分割し、前記ドレーン電極は、前記ドメインのうちの少なくとも一つの角部分に形成されている。
【０００９】
この時、前記少なくとも一つのドメインは、最も長い二つの辺が並んでおり、前記ドレーン電極の辺のうちの前記少なくとも一つのドメインの中心部に近い側に配置される辺は、前記少なくとも一つのドメインの最も長い二つの辺と実質的に直角をなすのが好ましく、前記第１ドメイン分割手段は、前記画素電極が有する切開部であり、前記第２ドメイン分割手段は、前記共通電極が有する切開部であるのが好ましい。
【００１０】
また、前記第１絶縁基板の上に形成されており、前記データ線と絶縁して交差する維持電極線と、前記維持電極線に連結されており、前記第１ドメイン分割手段と重なる部分を含む維持電極とをさらに含むことができ、前記ドメインの最も長い辺の二つは、前記ゲート線に対して実質的に４５°の角をなすのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ドメインの角部で発生する光漏れ及びテクスチャー現象をドレーン電極が遮ることにより、開口率を低下させずに光漏れの発生を効果的に遮断し、液晶表示装置のコントラスト比を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異する形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１３】
図面では、層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分については同じ図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの「ある部分」が「他の部分」の“上にある”とする場合には、その「他の部分」の直ぐ上にある場合だけでなく、「ある部分」と「他の部分」との間に更に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“すぐ上にある”とする場合には、「ある部分」と「他の部分」との間に何もないことを意味する。
【００１４】
以下では、図面を参照して、本発明の実施例に係る液晶表示装置について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施例による液晶表示装置の配置図であり、図２は、図１のＩＩ領域を拡大した図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ´線による断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ´線による断面図である。
【００１６】
液晶表示装置は、下部基板（第１絶縁基板）１１０、これと対向している上部基板（第２絶縁基板）２１０、及び下部基板１１０と上部基板２１０との間に注入されて、基板２１０、２２０に垂直に配向している液晶分子を含む液晶層で構成される。
【００１７】
ガラスなどの透明な絶縁物質からなる下部基板１１０の上には、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電物質からなっており、切開部１９１、１９２、１９３を有している画素電極１９０が形成されており、各画素電極１９０は薄膜トランジスタに連結されて、画像信号電圧の印加を受ける。薄膜トランジスタは、走査信号を伝達するゲート線１２１と画像信号を伝達するデータ線１７１とに各々連結され、走査信号によって画素電極１９０をオン（ｏｎ）/オフ（ｏｆｆ）する。また、下部基板１１０の下面には下部偏光板（図示せず）が付着されている。ここで、反射型液晶表示装置である場合は、画素電極１９０が透明な物質でない場合もあり、この場合には下部偏光板は不要となる。
【００１８】
また、ガラスなどの透明な絶縁物質からなる上部基板２１０の下面には、光漏れを防止するためのブラックマトリックス２２０、赤、緑、青の色フィルター２３０、及びＩＴＯ又はＩＺＯなどの透明な導電物質からなっている共通電極２７０が形成されている。ここで、共通電極２７０には切開部２７１、２７２、２７３が形成されている。ブラックマトリックス２２０は、ゲート線１２１及びデータ線１７１により画定される画素面の縁部分だけでなく、共通電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３と重なる部分にも形成することができる。これは切開部２７１、２７２、２７３により発生する光漏れを防止するためである。
【００１９】
液晶表示装置の一実施例について、より詳細にする。
【００２０】
まず、薄膜トランジスタ表示板について説明する。
【００２１】
ガラスなどの透明な絶縁基板（下部基板）１１０の上に、ゲート配線と維持電極配線とが形成されている。
【００２２】
ゲート配線は、横方向に延びているゲート線１２１を含み、ゲート線１２１の一部は上下方向（図１における縦方向）に突出するように形成されてゲート電極１２３を構成する。また、ゲート線１２１の一端部１２５は、外部回路との連結のために幅が拡張されている。
【００２３】
維持電極配線は、ゲート線１２１と略平行に配置された維持電極線１３１と、その枝の第１乃至第４維持電極１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄとを含む。画素面の一つの縁部分に位置する第１維持電極１３３ａは、一端が維持電極線１３１に直接連結されて図１における縦方向すなわち維持電極線１３１に略垂直な方向に延びており、第２維持電極１３３ｂは、画素面の第１維持電極１３３ａが配置されている縁部分の反対側の縁部分に位置し、図１における縦方向に延びており、隣接した画素面の第１維持電極１３３ａにも連結されている。第３維持電極１３３ｃと第４維持電極１３３ｄとは、各々第１維持電極１３３ａと第２維持電極１３３ｂとを斜め方向に連結しているが、第３維持電極１３３ｃは、画素面の図１における右側の下から左側の中央に向かって延び、第４維持電極１３３ｄは、図１における右側の上から左側の中央に向かって延びて、左側の中央で二つの維持電極１３３ｃ、１３３ｄが集束する形態に形成されている。第３維持電極１３３ｃの延長線と第４維持電極１３３ｄの延長線は、約９０゜の角を成す。
【００２４】
ゲート線１２１、ゲート電極１２３、維持電極線１３１、及び維持電極１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄは、アルミニウム又はクロムなどの金属で形成される。この時、これらは単一層に形成することもでき、クロム層とアルミニウム層とを連続積層した二重層に形成することもできる。その他にも、多様な金属を用いてゲート配線と維持電極配線とを形成することができる。
【００２５】
ゲート配線のゲート線１２１、ゲート電極１２３、維持電極配線の維持電極線１３１、及び維持電極１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄは、ゲート絶縁膜１４０で覆われている。
【００２６】
ゲート絶縁膜１４０の上には、非晶質シリコンからなる半導体層が形成されている。半導体層は、図１における縦方向に長く延びているデータ線部１５１と、ゲート電極１２３の付近で図１における横方向に拡張されてゲート電極１２３と重なるように構成されているチャンネル部１５４とを含む。半導体層のデータ線部１５１及びチャンネル部１５４の上には、リンなどのＮ形不純物で高濃度にドーピングされた非晶質シリコンからなる抵抗性接触層１６１、１６３、１６５が形成されている。
【００２７】
接触層１６１、１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０の上に、データ配線が形成されている。データ配線は、半導体層のデータ線部１５１に沿って延びたデータ線１７１、これに連結されたソース電極１７３、及びこれらと分離されたドレーン電極１７５を含む。また、データ線１７１の一端部１７９は、外部回路との連結のために幅が拡張されている。ソース電極１７３は、ゲート電極１２３の付近でデータ線１７１からＵ字形に突出しており、ドレーン電極１７５の一側の端はソース電極１７３のＵ字形部分の中央に向かって延びており、他側の端は画素面の内側に延びている。
【００２８】
ドレーン電極１７５の画素面の内側に延びている部分は長方形をなしており、ドレーン電極１７５は、この長方形の辺がゲート線１２１に対して約４５°又は約１３５°の角度を成して傾斜するように配置される。これは後述するように、ドメインの角部分で発生する光漏れやテクスチャーを遮るためである。
【００２９】
また、データ配線のデータ線１７１、ソース電極１７３、ドレーン電極１７５と同じ層にデータ金属片１７２が形成されている。データ金属片１７２は、ゲート線１２１上であって第１維持電極１３３ａの端部分と隣接した地点に位置している。抵抗性接触層１６１、１６３、１６５は、半導体層のデータ線部１５１、チャンネル部１５４とデータ配線のデータ線１７１、ソース電極１７３、ドレーン電極１７５とが重なる部分にだけ形成されている。
【００３０】
データ線１７１、ソース電極１７３、及びドレーン電極１７５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、単一層又は多重層に形成することができる。
【００３１】
データ配線のデータ線１７１、ソース電極１７３、ドレーン電極１７５の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、ドレーン電極１７５の一端を露出する第１接触孔１８１と、データ金属片１７２を露出する第２接触孔１８２とを有している。第２接触孔１８２に隣接する部分（図１、図２における第２接触孔１８２の上方及び下方）には、各々第１維持電極１３３ａ及び維持電極線１３１の一部を露出する第３及び第４接触孔１８３、１８４が、図４に示すように保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０を貫通して形成されている。また、ゲート線１２１の端部１２５を露出する第５接触孔１８５が、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０を貫通して形成されており、データ線１７１の端部１７９を露出する第６接触孔１８６が保護膜１８０に形成されている。
【００３２】
図３及び図４において、保護膜１８０の上には、第１接触孔１８１を介してドレーン電極１７３に連結されている画素電極１９０が形成されている。また、保護膜１８０上には、第２接触孔１８２を介してデータ金属片１７２に連結されており、且つ第３及び第４接触孔１８３、１８４を介して第１維持電極１３３ａと維持電極線１３１とを連結する橋９１が形成されている。更に、保護膜１８０の上には、第５及び第６接触孔１８５、１８６を介してゲート線１２１とデータ線１７１の端部１２５、１７９に連結される接触補助部材９５、９７が形成されている。画素電極１９０と橋９１は、ＩＴＯ又はＩＺＯなどの透明な導電物質からなる。
【００３３】
画素電極１９０は切開部１９１、１９２、１９３を有する。画素電極１９０に形成されている切開部１９１、１９２、１９３は、画素電極１９０を図１における上下に半分に分ける位置に図１における横方向に形成されている横切開部１９１と、横切開部１９１により半分に分けられた画素電極１９０の上下各部分に各々斜め方向に形成されている斜め切開部１９２、１９３とを含む。この時、上下各部分に形成された斜め切開部１９２、１９３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方向に均一に分散させるためである。二つの斜め切開部１９２、１９３は、各々第３及び第４維持電極１３３ｃ、１３３ｄと重なるように配置される。横切開部１９１は、二つの斜め切開部１９２、１９３の間に形成されており、画素電極１９０の図１における右側の辺から左側の辺に向かって延びており、その入口が拡張されている。
【００３４】
維持電極配線には、画素電極１９０と対向する共通電極の電位が印加される。
【００３５】
次に、色フィルター表示板について説明する。
【００３６】
透明な絶縁基板２１０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２２０が形成されている。ブラックマトリックス２２０上には、赤、緑、青色の色フィルター２３０が形成されている。色フィルター２３０上には、切開部２７１、２７２、２７３を有する共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、ＩＴＯ又はＩＺＯなどの透明な導電体で形成される。図３及び図４の符号２５０は、オーバーコート膜である。オーバーコート膜２５０は、共通電極をエッチングするときに色フィルター２３０が損傷することを防止する等の機能を有している。
【００３７】
画素電極１９０の斜め切開部１９２、１９３は、それぞれ共通電極２７０の切開部２７１と切開部２７２との間、切開部２７１と切開部２７３との間に配置される。切開部２７１、２７２、２７３は、斜め切開部１９２、１９３と略平行に隣接して設けられる傾斜部と、画素電極１９０の辺と重なるように配置される屈折部とを含んでいる。屈折部は、図１における縦方向に延びる縦方向屈折部と、図１における横方向に延びる横方向屈折部とに分けられる。
【００３８】
以上のような構造の薄膜トランジスタ基板と色フィルター基板とを整列して結合し、その間に液晶物質を注入して垂直配向すれば、本発明による液晶表示装置の基本構造が備えられる。薄膜トランジスタ基板と色フィルター基板を整列した場合、画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３と共通電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３とが、ゲート線１２１及びデータ線１７１により画定される画素領域を複数のドメインに分割する。これら複数のドメインは、その内部に位置する液晶分子の平均長軸方向によって４つの種類に分類される。
【００３９】
各ドメインは多角形をなしており、ドメインの最も長い二つの辺は互いに略平行に並んでいる。また、これら最も長い二つの辺は、ゲート線１２１に対して約４５°又は約１３５°の角をなしている。
【００４０】
この時、ドレーン電極１７５は、形成された複数のドメインのうちの一つのドメインの角部分を遮るように配置されている。これはドメインの角部で液晶の配向が乱れることによって発生する光漏れやテクスチャーを、ドレーン電極１７５が遮るようにするためである。
【００４１】
ここで、ドレーン電極１７５の長方形形状部分を構成する辺のうち、ドメインの中心部に近い側に配置される辺は、ドメインの最も長い二つの辺と実質的に直角をなす。ドメイン内の角部を除いた大部分の領域において、液晶はドメインの最も長い二つの辺に対して直角をなす方向に配向するため、配向が乱れる角部の影響を遮るには、ドレーン電極１７５の辺のうちドメインの中心部に近い側に配置される辺を、ドメインの最も長い二つの辺と実質的に直角をなすように形成するのが最も効率が高いからである。
【００４２】
ここでは、本発明を、最も実際的であり好ましい実施例を中心にして説明したが、本発明は前述した実施例に限定されず、本発明の特許請求の範囲内に属する様々な変形及び等価物も含む。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図２】図１のＩＩ領域を拡大した図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ´線による断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ´線による断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
９１  橋
９５、９７  接触補助部材
１１０  下部基板
１２１  ゲート線
１２５、１７９  データ線の端部
１２３  ゲート電極
１３１  維持電極線
１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄ  維持電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１  データ線部
１５４  チャンネル部
１６１、１６３、１６５  抵抗性接触層
１７１  データ線
１７２  データ金属片
１７３  ソース電極
１７５  ドレーン電極
１８０  保護膜
１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８６  接触孔
１９０  画素電極
１９１、１９２、１９３、２７１、２７２、２７３  切開部
２１０  上部基板
２２０  ブラックマトリックス
２３０  色フィルター
２７０  共通電極
【図１】
2004258652.tif 000003
【図２】
2004258652.tif 000004
【図３】
2004258652.tif 000005
【図４】
2004258652.tif 000006