(57)【要約】【課題】  開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】  薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板１１０と第１信号線１２１と第２信号線１７１と画素電極１９０と薄膜トランジスタ（１２３，１４０，１７３及び１７５）とを含む。第１信号線１２１は、絶縁基板１１０上に形成されて第１方向にのびている。第２信号線１７１は、絶縁基板１１０上に形成されて第１信号線１２１と絶縁されて交差しており、屈曲した部分と第２方向にのびている部分とを有する。画素電極１９０は、画素毎に形成されている。画素は、第１信号線１２１と第２信号線１７１とが交差することにより定義される。薄膜トランジスタ（１２３，１４０，１７３及び１７５）は、第１信号線１２１、第２信号線１７１及び画素電極１９０と連結されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成されて第１方向にのびている第１信号線と、
前記絶縁基板上に形成されて前記第１信号線と絶縁されて交差しており、屈曲した部分と第２方向にのびている部分とを有する第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線とが交差することにより定義される画素毎に形成されている画素電極と、
前記第１信号線、前記第２信号線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタと
を含み、
前記第２信号線は、前記屈曲した部分と前記第２方向にのびた部分とがともに薄膜トランジスタ前記画素の長さを単位として繰り返し現れる、
薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２】
前記第２信号線の屈曲した部分は、
前記第１信号線に対して４０〜５０度をなす第１部分と、
前記第１信号線に対して−４０〜−５０度をなす第２部分と、
を有する、
請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項３】
前記第１方向にのびている第３信号線をさらに含み、
前記画素電極と連結される前記薄膜トランジスタの端子は、前記第３信号線と重畳して保持容量を形成する、
請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４】
前記薄膜トランジスタは、前記第２信号線と連結される端子が前記第２方向にのびた部分に連結されており、
前記第１信号線は、前記第２方向にのびた部分で前記第２信号線と交差する、
請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成されてゲート電極とゲート線とを有するゲート配線と、
前記ゲート配線上に形成されているゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層と、
前記半導体層上に形成されて、屈曲した部分と前記ゲート線に直交する部分とを備えるデータ線と、前記データ線に連結されているソース電極と、前記ゲート電極上部で前記ソース電極に各々対向しているドレーン電極とを有するデータ配線と、
前記データ配線上に形成されている第１保護膜と、
前記第１保護膜上に形成されて、前記ドレーン電極と電気的に連結されており、前記データ線と隣接した辺が前記データ線に沿って曲がっている画素電極と、
を含む、
薄膜トランジスタ表示板。
【請求項６】
前記データ線の屈曲した部分は、
前記ゲート線に対して４０〜５０度をなす第１部分と、
前記ゲート線に対して−４０〜−５０度をなす第２部分と、
からなる、
請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項７】
前記ゲート線と並んで形成されている維持電極線と、
前記維持電極線に連結されていて前記維持電極線に比べて幅が広い維持電極と、
をさらに含み、
前記ドレーン電極は、前記画素電極と連結される部分の幅が拡張されており、
前記ドレーン電極と前記画素電極とが連結される部分は、前記ゲート絶縁膜を介して前記維持電極と重畳している、
請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項８】
前記第１保護膜は有機絶縁物質からなる、
請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項９】
前記第１保護膜は、感光性のある物質を露光及び現像して形成したものである、
請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１０】
前記第１保護膜は、無機絶縁物質からなり、前記第１保護膜上に形成されている色フィルターをさらに含む、
請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１１】
前記色フィルターは、赤色を表示するためのフィルターである赤色フィルター、緑色を表示するためのフィルターである緑色フィルター及び青色を表示するためのフィルターである青色フィルターのいずれかであり、
前記赤色フィルター、前記緑色フィルター及び前記青色フィルターは、前記データ線によって区分されている画素列に沿って各々長く形成されており、所定の順番で繰り返し現れる、
請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１２】
前記色フィルターは、前記ドレーン電極上で除去されており、
前記画素電極は、前記色フィルターが除去された領域と前記第１保護膜を貫通する接触孔とを通じて前記ドレーン電極と連結されている、
請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１３】
前記接触孔周辺の前記第１保護膜は、前記色フィルターが除去された領域を通じて露出されている、
請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１４】
前記画素電極と同一の物質からなっていて前記ゲート線の一端と接触する第１接触補助部材と、
前記画素電極と同一の物質からなっていて前記データ線の一端と接触する第２接触補助部材と、
をさらに含む、
請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１５】
前記色フィルターは、前記第１接触補助部材及び前記第２接触補助部材の下にも形成されている、
請求項１４に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１６】
前記色フィルター上に形成されていて感光性有機物質からなる第２保護膜をさらに含む、
請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１７】
前記画素電極は、前記第１保護膜及び前記第２保護膜を貫通する接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されており、
前記接触孔の側壁は、前記絶縁基板面に対して３０度〜８５度の範囲の角度で傾斜している、
請求項１６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１８】
前記画素電極は、前記第１保護膜及び前記第２保護膜を貫通する接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されており、
前記接触孔の側壁は、前記絶縁基板と平行な面において前記ドレーン電極から遠ざかるに従って幅が階段状に増加するプロファイルを有する、
請求項１６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１９】
前記色フィルターは、前記データ線上で互いに重畳して隣接する二つの画素電極の間に突出部が形成されている、
請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２０】
前記半導体層は、前記データ線下に形成されており、前記データ線に対して実質的に同一な平面パターンを有するデータ線部と前記ソース電極及び前記ドレーン電極の下及びその周辺に形成されているチャンネル部とを有する、
請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２１】
前記データ線の屈曲した部分と前記ゲート線に直交する部分との長さ比率は、１:１乃至９:１の範囲である、
請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２２】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されている第１信号線と、
前記第１絶縁基板上に形成されて前記第１信号線と絶縁されて交差しており屈曲した部分を有する第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線とが交差することにより定義される画素毎に形成されている画素電極と、
前記第１信号線、前記第２信号線及び前記画素電極と連結されてい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絶縁基板上に形成されている共通電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板とのうちの少なくとも一方に形成されているドメイン分割手段と、
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、
前記画素は、前記ドメイン分割手段によって複数のドメインに分割され、
前記ドメインの２つの長辺は、隣接した前記第２信号線の前記屈曲した部分と平行である、
液晶表示装置。
【請求項２３】
前記液晶層に含まれている液晶は、負の誘電率異方性を有し、
前記液晶は、その長軸が前記第１絶縁基板及び前記第２絶縁基板に対して垂直に配向されている、
請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記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２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記切開部の幅は、９μｍ〜１２μｍの範囲である、
請求項２４に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
前記ドメインの２つの長辺間距離は、１０μｍ〜３０μｍの範囲である、
請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
前記ドメインの内部に含まれている前記液晶の方向子は、電界印加の時に配列される方向によって少なくとも４種類に分けられる、
請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
一つの画素に含まれる前記ドメインの数は、画素の大きさが１００μｍ×３００μｍ未満であれば４個であり、１００μｍ×３００μｍ以上であれば４個または８個である、
請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との外側に配置されている第１偏光板と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との外側であって前記第１偏光板と異なる側に配置されている第２偏光板と、
をさらに含み、
前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とのうちのいずれか一つは前記第１信号線と平行であり、
前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とのうち他の一つは前記第１信号線と垂直である、
請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
前記ドメイン分割手段は共通電極に形成されている突起であり、
前記突起の幅は５μｍ〜１０μｍの範囲である、
請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されている第１信号線と、
前記第１絶縁基板上に形成されて前記第１信号線と絶縁されて交差しており、屈曲した部分を有する第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線とが交差することにより定義される画素毎に形成されている画素電極と、
前記第１信号線、前記第２信号線及び前記画素電極と連結されてい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絶縁基板上に形成されている共通電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板とのうちの少なくとも一方に形成されているドメイン分割手段と、
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、
前記画素は、前記ドメイン分割手段によって複数のドメインに分割され、
前記各ドメインに含まれている前記液晶層の液晶の方向子は、隣接する前記画素電極の間に形成される電界の方向に対して並んでいる、
液晶表示装置。
【請求項３２】
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との外側に配置されている第１偏光板と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との外側であって前記第１偏光板と異なる側に配置されている第２偏光板と、
をさらに含み、
前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とのうちのいずれか一つは前記第１信号線と平行であり、
前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸とのうちの他の一つは前記第１信号線と垂直である、
請求項３１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及び薄膜トランジスタ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に共通電極と色フィルタ−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させ、これにより光の透過率を調節して画像を表示する装置である。
ところが液晶表示装置は、視野角が狭いのが大きな短所である。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多様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て画素電極とその対向電極である共通電極とに突起や切開パタ−ンを形成する方法が有力視されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、突起や切開パタ−ンを形成する方法では、画素領域のうちバックライトの光が透過する領域の割合である開口率が突起や切開パタ−ン部分のために低下するおそれがある。これを補完するために画素電極を広くして開口率を高める構造（例えば、超高開口率構造）が考案されているが、このような開口率を高める構造（例えば、超高開口率構造）では、隣接した画素電極間の距離が非常に近く、信号線などにより画素電極間に側方向電場が強く形成されることがある。したがって、画素電極の縁に位置する液晶がこの側方向電場から影響を受けて配向が乱れ、テクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板と第１信号線と第２信号線と画素電極と薄膜トランジスタとを含む。第１信号線は、絶縁基板上に形成されて第１方向にのびている。第２信号線は、絶縁基板上に形成されて第１信号線と絶縁されて交差しており、屈曲した部分と第２方向にのびている部分とを有する。画素電極は、画素毎に形成されている。画素は、第１信号線と第２信号線とが交差することにより定義される。薄膜トランジスタは、第１信号線、第２信号線及び画素電極と連結されている。第２信号線は、屈曲した部分と第２方向にのびた部分とがともに画素の長さを単位として繰り返し現れる。
【０００６】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１信号線に信号が入力されるとともに、第２信号線に信号が入力されることにより画素が定義される。その定義に基づいて、画素電極と共通電極の間に電圧を印加して液晶分子を配向させたり、電圧を印加せずに液晶分子を配向させなかったりすることができる。隣接した画素電極についてともに共通電極との間に電圧が印加された場合、超高開口率構造などの開口率を高める構造が採用されて隣接した画素電極間の距離が非常に近ければ、第２信号線により画素電極間に側方向電場が強く形成され得る。この場合でも、第２信号線の屈曲した部分が２つの直線部分を含んでおり、２つの直線部分のうちの一つが第１信号線に対して４０〜５０度をなし、もう一つが第１信号線に対して−４０〜−５０度をなしていれば、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向になるようにすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。また、画素領域において、第１信号線に対して４０〜５０度をなした部分付近の側方向電界と第１信号線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の側方向電界とは異なるので、第１信号線に対して４０〜５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向と第１信号線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向とは異なるため、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）を形成すれば、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。すなわち、ドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）のみによる場合よりも容易に多重ドメインを形成することができる。第２信号線において、屈曲した部分と第２方向にのびた部分とが画素の長さを単位として繰り返し現れる。これにより、多重ドメインが安定して形成され得る。
【０００７】
したがって、第２信号線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【０００８】
第２発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第２信号線の屈曲した部分は、第１部分と第２部分とを有する。第１部分は、第１信号線に対して４０〜５０度をなす。第２部分は、第１信号線に対して−４０〜−５０度をなす。
この薄膜トランジスタ表示板では、第２信号線の屈曲した部分の第１部分が、第１信号線に対して４０〜５０度をなす。これにより、第１部分により形成されて液晶分子に影響する側方向電界を、輝度の低下を防止することができる方向にすることができる。第２信号線の屈曲した部分の第２部分が、第１信号線に対して−４０〜−５０度をなす。これにより、第２部分により形成されて液晶分子に影響する側方向電界を、輝度の低下を防止することができる方向にすることができる。
【０００９】
したがって、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０をなすようにするので、輝度の低下を防止することができる。
第３発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第３信号線をさらに含む。第３信号線は、第１方向にのびている。画素電極と連結される薄膜トランジスタの端子は、第３信号線と重畳して保持容量を形成する。
【００１０】
この薄膜トランジスタ表示板では、第３信号線は、第１方向にのびている。画素電極と連結される薄膜トランジスタの端子が、第３信号線と重畳して保持容量を形成する。このとき、画素電極と連結される薄膜トランジスタの端子と第３信号線とを絶縁膜を介して重畳することができる。すなわち、第１信号線に入力された信号が、画素電極と連結される薄膜トランジスタの端子と第３信号線とを重畳して形成された保持容量により保持され得る。
【００１１】
したがって、第１信号線に入力された信号が保持され得るので、第１信号線に入力された信号に基づいて安定した画像を表示するようにすることができる。
第４発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１発明の薄膜トランジスタ表示板であって、薄膜トランジスタは、第２信号線と連結される端子が第２方向にのびた部分に連結されている。第１信号線は、第２方向にのびた部分で第２信号線と交差する。
【００１２】
この薄膜トランジスタ表示板では、薄膜トランジスタが、第２信号線と連結される端子が第２方向にのびた部分に連結されている。これにより、第２信号線に入力された信号を薄膜トランジスタが受け取ることができる。第１信号線は、第２方向にのびた部分で第２信号線と交差する。これにより、第１信号線に入力された信号に基づいて薄膜トランジスタをＯＮ／ＯＦＦして、第２信号線に入力された信号に基づいて液晶分子に電圧を印加することができる。
【００１３】
したがって、薄膜トランジスタを介して第１信号線と第２信号線とを公差させることができるので、第１信号線と第２信号線とが交差することにより画素を定義することができる。
第５発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板とゲ−ト配線とゲ−ト絶縁膜と半導体層とデ−タ配線と第１保護膜と画素電極とを含む。ゲ−ト配線は、絶縁基板上に形成されて、ゲ−ト電極とゲ−ト線とを有する。ゲ−ト絶縁膜は、ゲ−ト配線上に形成されている。半導体層は、ゲ−ト絶縁膜上に形成されている。デ−タ配線は、半導体層上に形成されて、デ−タ線とソ−ス電極とドレ−ン電極とを有する。デ−タ線は、半導体層上に形成されて、屈曲した部分とゲ−ト線に直交する部分とを備える。ソ−ス電極は、デ−タ線に連結されている。ドレ−ン電極は、ゲ−ト電極上部でソ−ス電極に各々対向している。第１保護膜は、デ−タ配線上に形成されている。画素電極は、第１保護膜上に形成されて、ドレ−ン電極と電気的に連結されており、デ−タ線と隣接した辺がデ−タ線に沿って曲がっている。
【００１４】
この薄膜トランジスタ表示板では、ゲ−ト配線が、絶縁基板上に形成されて、ゲ−ト電極とゲ−ト線とを有する。ゲ−ト線に入力された信号がゲ−ト電極に供給されることにより、薄膜トランジスタがＯＮ／ＯＦＦされ得る。ゲ−ト絶縁膜が、ゲ−ト配線上に形成されている。半導体層が、ゲ−ト絶縁膜上に形成されている。デ−タ配線が、半導体層上に形成される。デ−タ配線のデ−タ線が、屈曲した部分とゲ−ト線に直交する部分とを備える。デ−タ配線のソ−ス電極は、デ−タ線に連結されている。デ−タ配線のドレ−ン電極は、ゲ−ト電極上部でソ−ス電極に各々対向している。すなわち、薄膜トランジスタがＯＮされた場合、デ−タ線に入力された信号がソ−ス電極と半導体層とを介してドレ−ン電極へ供給され得る。第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。画素電極が、第１保護膜上に形成されて、ドレ−ン電極と電気的に連結されており、デ−タ線と隣接した辺がデ−タ線に沿って曲がっている。これにより、ドレ−ン電極へ供給された信号が画素電極へと伝えられる。隣接した画素電極についてともに共通電極との間に電圧が印加された場合、超高開口率構造などの開口率を高める構造が採用されて隣接した画素電極間の距離が非常に近ければ、第２信号線により画素電極間に側方向電場が強く形成され得る。この場合でも、デ−タ線や画素電極の屈曲した部分が２つの直線部分を含んでおり、２つの直線部分のうちの一つがゲ−ト線に対して４０〜５０度をなし、もう一つが第１信号線に対して−４０〜−５０度をなしていれば、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向になるようにすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。また、画素領域において、ゲ−ト線に対して４０〜５０度をなした部分付近の側方向電界とゲ−ト線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の側方向電界とは異なるので、ゲ−ト線に対して４０〜５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向とゲ−ト線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向とは異なるため、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）を形成すれば、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。すなわち、ドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）のみによる場合よりも容易に多重ドメインを形成することができる。デ−タ線において、屈曲した部分と第２方向にのびた部分とが画素の長さを単位として繰り返し現れるようにされ得る。これにより、多重ドメインが安定して形成され得る。
【００１５】
したがって、デ−タ線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００１６】
第６発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第５発明の薄膜トランジスタ表示板であって、デ−タ線の屈曲した部分は、第１部分と第２部分とからなる。第１部分は、ゲ−ト線に対して４０〜５０度をなす。第２部分は、ゲ−ト線に対して−４０〜−５０度をなす。
この薄膜トランジスタ表示板では、デ−タ線の屈曲した部分の第１部分が、ゲ−ト線に対して４０〜５０度をなす。これにより、第１部分により形成されて液晶分子に影響する側方向電界を、輝度の低下を防止することができる方向にすることができる。デ−タ線の屈曲した部分の第２部分が、ゲ−ト線に対して−４０〜−５０度をなす。これにより、第２部分により形成されて液晶分子に影響する側方向電界を、輝度の低下を防止することができる方向にすることができる。
【００１７】
したがって、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０をなすようにするので、輝度の低下を防止することができる。
第７発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板であって、維持電極線と維持電極とをさらに含む。維持電極線は、ゲ−ト線と並んで形成されている。維持電極は、維持電極線に連結されていて、維持電極線に比べて幅が広い。ドレ−ン電極は、画素電極と連結される部分の幅が拡張されている。ドレ−ン電極と画素電極とが連結される部分は、ゲ−ト絶縁膜を介して維持電極と重畳している。
【００１８】
この薄膜トランジスタ表示板では、維持電極線が、ゲ−ト線と並んで形成されている。維持電極が、維持電極線に連結されていて、維持電極線に比べて幅が広い。これにより、維持電極に伝えられた信号が確実に維持電極線へと伝わるようにされ得る。ドレ−ン電極が、画素電極と連結される部分の幅が拡張されている。これにより、ドレ−ン電極へ伝えられた信号が確実に画素電極へと伝わるようにされ得る。ドレ−ン電極と画素電極とが連結される部分が、ゲ−ト絶縁膜を介して維持電極と重畳している。すなわち、デ−タ線に入力された信号が、画素電極と連結される薄膜トランジスタの端子を経由して第３信号線へと伝えられ、維持電極と画素電極とで形成された保持容量により保持され得る。
【００１９】
したがって、デ−タ線に入力された信号が保持され得るので、デ−タ線に入力された信号に基づいて安定した画像を表示するようにすることができる。
第８発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第５発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第１保護膜は有機絶縁物質からなる。
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が有機絶縁物質からなる。これにより、第１保護膜の容量を大きくすることができるので、配線の負荷容量も小さくすることができる。
【００２０】
したがって、第１保護膜が有機絶縁物質からなるので、第１保護膜の容量を大きくして配線を長くした場合に信号が歪曲することを低減することができる。
第９発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第８発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第１保護膜は、感光性のある物質を露光及び現像して形成したものである。
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、感光性のある物質を露光及び現像して形成したものである。デ−タ配線形成後に有機絶縁物質を塗布して第１保護膜が形成され得る。
【００２１】
したがって、デ−タ配線形成後に有機絶縁物質を塗布した後に露光やエッチングなどが必要になる工程に比べて、絶縁膜を形成するための工程を簡略化することができる。
第１０発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第５発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第１保護膜は、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。色フィルタ−は、第１保護膜上に形成されている。
【００２２】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。
したがって、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができるので、薄膜トランジスタ表示板の形成工程を簡略化することができる。
【００２３】
第１１発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１０発明の薄膜トランジスタ表示板であって、色フィルタ−は、赤色フィルタ−、緑色フィルタ−及び青色フィルタ−のいずれかである。赤色フィルタ−は、赤色を表示するためのフィルタ−である。緑色フィルタ−は、緑色を表示するためのフィルタ−である。青色フィルタ−は、青色を表示するためのフィルタ−である。赤色フィルタ−、緑色フィルタ−及び青色フィルタ−は、デ−タ線によって区分されている画素列に沿って各々長く形成されており、所定の順番で繰り返し現れる。
【００２４】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。色フィルタ−が、赤色フィルタ−、緑色フィルタ−及び青色フィルタ−のいずれかである。赤色フィルタ−、緑色フィルタ−及び青色フィルタ−が、デ−タ線によって区分されている画素列に沿って各々長く形成されており、所定の順番で繰り返し現れる。
【００２５】
したがって、赤色フィルタ−、緑色フィルタ−及び青色フィルタ−が所定の順番で繰り返し現れるので、カラ−表示を実現することができる。
第１２発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１０発明の薄膜トランジスタ表示板であって、色フィルタ−は、ドレ−ン電極上で除去されている。画素電極は、色フィルタ−が除去された領域と第１保護膜を貫通する接触孔とを通じてドレ−ン電極と連結されている。
【００２６】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。色フィルタ−が、ドレ−ン電極上で除去されている。これにより、色フィルタ−の膜厚を十分確保することができる。画素電極が、色フィルタ−が除去された領域と第１保護膜を貫通する接触孔とを通じてドレ−ン電極と連結されている。これにより、第１保護膜を形成後に画素電極をドレ−ン電極と連結するように容易に形成することができる。
【００２７】
したがって、色フィルタ−の膜厚を十分確保することができるとともに、第１保護膜を形成した後に画素電極をドレ−ン電極と連結するように容易に形成することができる。  
第１３発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１２発明の薄膜トランジスタ表示板であって、接触孔周辺の第１保護膜は、色フィルタ−が除去された領域を通じて露出されている。
【００２８】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。色フィルタ−が、ドレ−ン電極上で除去されている。これにより、色フィルタ−の膜厚を十分確保することができる。画素電極が、色フィルタ−が除去された領域と第１保護膜を貫通する接触孔とを通じてドレ−ン電極と連結されている。接触孔周辺の第１保護膜が、色フィルタ−が除去された領域を通じて露出されている。これにより、第１保護膜を形成後に画素電極をドレ−ン電極と連結するようにさらに容易に形成することができる。
【００２９】
したがって、色フィルタ−の膜厚を十分確保することができるとともに、第１保護膜を形成した後に画素電極をドレ−ン電極と連結するようにさらに容易に形成することができる。
第１４発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１０発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第１接触補助部材と第２接触補助部材とをさらに含む。第１接触補助部材は、画素電極と同一の物質からなっていて、ゲ−ト線の一端と接触する。第２接触補助部材は、画素電極と同一の物質からなっていて、デ−タ線の一端と接触する。
【００３０】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。第１接触補助部材及び第２接触補助部材が、画素電極と同一の物質からなっている。これにより、第１接触補助部材及び第２接触補助部材を形成する工程と画素電極を形成する工程とを共通化することができる。第１接触補助部材が、ゲ−ト線の一端と接触する。これにより、ゲ−ト線に信号を入力する部分の強度を確保することができる。第２接触補助部材が、デ−タ線の一端と接触する。これにより、デ−タ線に信号を入力する部分の強度を確保することができる。
【００３１】
したがって、第１接触補助部材及び第２接触補助部材を形成する工程と画素電極を形成する工程とを共通化することができるとともに、ゲ−ト線及びデ−タ線に信号を入力する部分の強度を確保することができる。
第１５発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１４発明の薄膜トランジスタ表示板であって、色フィルタ−は、第１接触補助部材及び第２接触補助部材の下にも形成されている。
【００３２】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。第１接触補助部材及び第２接触補助部材が、画素電極と同一の物質からなっている。これにより、第１接触補助部材及び第２接触補助部材を形成する工程と画素電極を形成する工程とを共通化することができる。第１接触補助部材が、ゲ−ト線の一端と接触する。これにより、ゲ−ト線に信号を入力する部分の強度を確保することができる。第２接触補助部材が、デ−タ線の一端と接触する。これにより、デ−タ線に信号を入力する部分の強度を確保することができる。色フィルタ−が、第１接触補助部材及び第２接触補助部材の下にも形成されている。
【００３３】
したがって、色フィルタ−が第１接触補助部材及び第２接触補助部材の下にも形成されているので、第１接触補助部材及び第２接触補助部材を形成する工程と画素電極を形成する工程とを共通化することをさらに容易にすることができる。
第１６発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１０発明の薄膜トランジスタ表示板であって、第２保護膜をさらに含む。第２保護膜は、色フィルタ−上に形成されていて、感光性有機物質からなる。
【００３４】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。第２保護膜が、色フィルタ−上に形成されていて、感光性有機物質からなる。これにより、第１保護膜として色フィルタ−を形成した場合でも、第２絶縁膜を平坦に形成することができるので、その後に形成する画素電極の平坦な部分を十分に確保することができる。
【００３５】
したがって、画素電極の平坦な部分を十分に確保することができるので、ドメイン内の液晶分子の配向の乱れを低減することができる。
第１７発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１６発明の薄膜トランジスタ表示板であって、画素電極は、第１保護膜及び第２保護膜を貫通する接触孔を通じてドレ−ン電極と連結されている。接触孔の側壁は、絶縁基板面に対して３０度〜８５度の範囲の角度で傾斜している。
【００３６】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。第２保護膜が、色フィルタ−上に形成されていて、感光性有機物質からなる。これにより、第１保護膜として色フィルタ−を形成した場合でも、第２絶縁膜を平坦に形成することができるので、その後に形成する画素電極の平坦な部分を十分に確保することができる。画素電極が、第１保護膜及び第２保護膜を貫通する接触孔を通じてドレ−ン電極と連結されている。接触孔の側壁が、絶縁基板面に対して３０度〜８５度の範囲の角度で傾斜している。これにより、第１保護膜及び第２保護膜を部分的にエッチングして接触孔を形成した後に蒸着などにより画素電極を形成する場合でも、安定して画素電極を形成することができる。
【００３７】
したがって、安定して画素電極を形成することができるので、画素電極における電気的な切断などの不良を低減することができる。
第１８発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１６発明の薄膜トランジスタ表示板であって、画素電極は、第１保護膜及び第２保護膜を貫通する接触孔を通じてドレ−ン電極と連結されている。接触孔の側壁は、絶縁基板と平行な面においてドレ−ン電極から遠ざかるに従って幅が増加する階段型のプロファイルを有する。
【００３８】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。第２保護膜が、色フィルタ−上に形成されていて、感光性有機物質からなる。これにより、第１保護膜として色フィルタ−を形成した場合でも、第２絶縁膜を平坦に形成することができるので、その後に形成する画素電極の平坦な部分を十分に確保することができる。画素電極が、第１保護膜及び第２保護膜を貫通する接触孔を通じてドレ−ン電極と連結されている。接触孔の側壁が、絶縁基板と平行な面においてドレ−ン電極から遠ざかるに従って幅が増加する階段型のプロファイルを有する。これにより、第１保護膜及び第２保護膜を部分的にエッチングして接触孔を形成した後に蒸着などにより画素電極を形成する場合でも、安定して画素電極を形成することができる。
【００３９】
したがって、安定して画素電極を形成することができるので、画素電極における電気的な切断などの不良を低減することができる。
第１９発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第１０発明の薄膜トランジスタ表示板であって、色フィルタ−は、デ−タ線上で互いに重畳して隣接する二つの画素電極の間に突出部が形成されている。
【００４０】
この薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が、デ−タ配線上に形成されている。第１保護膜が、無機絶縁物質からなり、色フィルタ−をさらに含む。これにより、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができる。色フィルタ−が、デ−タ線上で互いに重畳して隣接する二つの画素電極の間に突出部が形成されている。これにより、突出部をドメイン規制手段として働かせることができるので、各ドメインでの液晶の方向制御力を強化することができる。
【００４１】
したがって、各ドメインでの液晶の方向制御力を強化することができるので、各ドメインを安定して形成することができる。
第２０発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第５発明の薄膜トランジスタ表示板であって、半導体層は、デ−タ線下に形成されており、デ−タ線部とチャンネル部とを有する。デ−タ線部は、デ−タ線に対して実質的に同一な平面パタ−ンを有する。チャンネル部は、ソ−ス電極及びドレ−ン電極の下及びその周辺に形成されている。
【００４２】
この薄膜トランジスタ表示板では、半導体層は、デ−タ線下に形成されている。半導体層のデ−タ線部は、デ−タ線に対して実質的に同一な平面パタ−ンを有する。これにより、デ−タ線における半導体の層をデ−タ線部とすることができる。半導体層のチャンネル部は、ソ−ス電極及びドレ−ン電極の下及びその周辺に形成されている。これにより、薄膜トランジスタにおけるチャンネルをチャンネル部とすることができる。
【００４３】
したがって、半導体層がデ−タ線部とチャンネル部とを有するので、デ−タ線における半導体の層と薄膜トランジスタにおけるチャンネルとの形成工程を共通化することができる。
第２１発明に係る薄膜トランジスタ表示板は、第５発明の薄膜トランジスタ表示板であって、デ−タ線の屈曲した部分とゲ−ト線に直交する部分との長さ比率は、１:１乃至９:１の範囲である。
【００４４】
この薄膜トランジスタ表示板では、デ−タ配線のデ−タ線が、屈曲した部分とゲ−ト線に直交する部分とを備える。デ−タ線の屈曲した部分とゲ−ト線に直交する部分との長さ比率が、１:１乃至９:１の範囲である。これにより、デ−タ線の屈曲した部分を十分確保することができる。
したがって、デ−タ線の屈曲した部分を十分確保することができるので、各ドメインを安定して形成することができる。
【００４５】
第２２発明に係る液晶表示装置は、第１絶縁基板と第１信号線と第２信号線と画素電極と薄膜トランジスタと第２絶縁基板と共通電極とドメイン分割手段と液晶層とを含む。第１信号線は、第１絶縁基板上に形成されている。第２信号線は、第１絶縁基板上に形成されて第１信号線と絶縁されて交差しており、屈曲した部分を有する。画素電極は、画素毎に形成されている。画素は、第１信号線と第２信号線とが交差することにより定義される。薄膜トランジスタは、第１信号線、第２信号線及び画素電極と連結されている。第２絶縁基板は、第１絶縁基板と対向している。共通電極は、第２絶縁基板上に形成されている。ドメイン分割手段は、第１絶縁基板と第２絶縁基板とのうちの少なくとも一方に形成されている。液晶層は、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に注入されている。画素は、ドメイン分割手段によって複数のドメインに分割される。ドメインの２つの長辺は、隣接した第２信号線の屈曲した部分と平行である。
【００４６】
この液晶表示装置では、第１信号線に信号が入力されるとともに、第２信号線に信号が入力されることにより画素が定義される。その定義に基づいて、画素電極と共通電極の間に電圧を印加して液晶分子を配向させたり、電圧を印加せずに液晶層の液晶分子を配向させなかったりすることができる。隣接した画素電極についてともに共通電極との間に電圧が印加された場合、超高開口率構造などの開口率を高める構造が採用されて隣接した画素電極間の距離が非常に近ければ、第２信号線により画素電極間に側方向電場が強く形成され得る。この場合でも、第２信号線の屈曲した部分が２つの直線部分を含んでおり、２つの直線部分のうちの一つが第１信号線に対して４０〜５０度をなし、もう一つが第１信号線に対して−４０〜−５０度をなしていれば、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。また、画素領域において、第１信号線に対して４０〜５０度をなした部分付近の側方向電界と第１信号線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の側方向電界とは異なるので、第１信号線に対して４０〜５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向と第１信号線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向とは異なるため、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。すなわち、ドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）のみによる場合よりも容易に多重ドメインを形成することができる。第２信号線において、屈曲した部分と第２方向にのびた部分とが画素の長さを単位として繰り返し現れるようにすることができる。これにより、多重ドメインが安定して形成され得る。
【００４７】
したがって、第２信号線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００４８】
第２３発明に係る液晶表示装置は、第２２発明の液晶表示装置であって、液晶層に含まれている液晶は、負の誘電率異方性を有する。液晶は、その長軸が第１絶縁基板及び第２絶縁基板に対して垂直に配向されている。
この液晶表示装置では、液晶層に含まれている液晶が、負の誘電率異方性を有する。液晶が、その長軸が第１絶縁基板及び第２絶縁基板に対して垂直に配向されている。一方、画素電極と共通電極との間に電圧が印加された場合に、液晶が、その長軸が画素電極と共通電極との間の電界に対して垂直な方向に配向され得る。これにより、液晶層を透過する光の視野角依存性を低減することができる。
【００４９】
したがって、液晶層を透過する光の視野角依存性を低減することができるので、視野角を広くすることができる。
第２４発明に係る液晶表示装置は、請求項２２に記載の液晶表示装置であって、ドメイン分割手段は、共通電極が有する切開部である。
この液晶表示装置では、第２信号線の屈曲した部分により、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。ドメイン分割手段が、共通電極が有する切開部である。例えば、共通電極を形成する際の露光パタ−ンを部分的に変えることにより、切開部を形成することができる。
【００５０】
しがって、例えば、共通電極を形成する際の露光パタ−ンを部分的に変えることにより切開部を形成することができるので、ドメイン分割手段を容易に形成することができる。
第２５発明に係る液晶表示装置は、第２４発明の液晶表示装置であって、切開部の幅は、９μｍ〜１２μｍの範囲である。
この液晶表示装置では、第２信号線の屈曲した部分により、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。ドメイン分割手段が、共通電極が有する切開部である。例えば、共通電極を形成する際の露光パタ−ンを部分的に変えることにより、切開部を形成することができる。切開部の幅が、９μｍ〜１２μｍの範囲である。
【００５１】
したがって、切開部の幅が９μｍ〜１２μｍの範囲であるので、既存の製造プロセスで形成することが可能であるため、切開部を低コストで形成することができる。
第２６発明に係る液晶表示装置は、第２２発明の液晶表示装置であって、ドメインの２つの長辺間距離は、１０μｍ〜３０μｍの範囲である。
この液晶表示装置では、第２信号線の屈曲した部分により、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。ドメインの２つの長辺間距離は、１０μｍ〜３０μｍの範囲である。
【００５２】
したがって、ドメインの２つの長辺間距離が１０μｍ〜３０μｍの範囲であるので、既存の製造プロセスで形成することが可能であるため、ドメイン分割手段を低コストで形成することができる。
第２７発明に係る液晶表示装置は、第２２発明の液晶表示装置であって、ドメインの内部に含まれている液晶の方向子は、電界印加の時に配列される方向によって少なくとも４種類に分けられる。
【００５３】
この液晶表示装置では、第２信号線の屈曲した部分により、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。ドメインの内部に含まれている液晶の方向子が、電界印加の時に配列される方向によって少なくとも４種類に分けられる。これにより、少なくとも４方向に対して輝度の低下を防止することができる。
【００５４】
したがって、少なくとも４方向に対して輝度の低下を防止することができるので、視野角を少なくとも４方向からの視野角を合わせたものすることができるため、視野角を広くすることができる。
第２８発明に係る液晶表示装置は、第２２発明の液晶表示装置であって、一つの画素に含まれるドメインの数は、画素の大きさが１００μｍ×３００μｍ未満であれば４個であり、１００μｍ×３００μｍ以上であれば４個または８個である。
【００５５】
この液晶表示装置では、第２信号線の屈曲した部分により、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。一つの画素に含まれるドメインの数が、画素の大きさが１００μｍ×３００μｍ未満であれば４個である。一つの画素に含まれるドメインの数が、画素の大きさが１００μｍ×３００μｍ以上であれば４個または８個である。画素の大きさが、製造コストや要求性能などに応じて決められ得る。
【００５６】
したがって、一つの画素に含まれるドメインの数を製造コストや要求性能などに応じて詳細に決めることができる。
第２９発明に係る液晶表示装置は、第２２発明の液晶表示装置であって、第１偏光板と第２偏光板とをさらに含む。第１偏光板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側に配置されている。第２偏光板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側であって第１偏光板と異なる側に配置されている。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうちのいずれか一つは、第１信号線と平行である。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうち他の一つは、第１信号線と垂直である。
【００５７】
この液晶表示装置では、第１偏光板が、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側に配置されている。第２偏光板が、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側であって第１偏光板と異なる側に配置されている。すなわち、第１偏光板と第２偏光板とが、第１絶縁基板と第２絶縁基板とを挟むように配置され得る。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうちのいずれか一つが、第１信号線と平行である。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうち他の一つが、第１信号線と垂直である。これにより、第２信号線の屈曲した部分が２つの直線部分を含んでおり、２つの直線部分のうちの一つが第１信号線に対して４０〜５０度をなし、もう一つが第１信号線に対して−４０〜−５０度をなしていれば、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができる。
【００５８】
したがって、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。
第３０発明に係る液晶表示装置は、第２２発明の液晶表示装置であって、ドメイン分割手段は共通電極に形成されている突起である。突起の幅は５μｍ〜１０μｍの範囲である。
【００５９】
この液晶表示装置では、第２信号線の屈曲した部分により、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。ドメイン分割手段が共通電極に形成されている突起である。突起の幅が５μｍ〜１０μｍの範囲である。
【００６０】
したがって、突起の幅が５μｍ〜１０μｍの範囲であるので、既存の製造プロセスで形成することが可能であるため、突起を低コストで形成することができる。
第３１発明に係る液晶表示装置は、第１絶縁基板と第１信号線と第２信号線と画素電極と薄膜トランジスタと第２絶縁基板と共通電極とドメイン分割手段と液晶層とを含む。第１信号線は、第１絶縁基板上に形成されている。第２信号線は、第１絶縁基板上に形成されて第１信号線と絶縁されて交差しており、屈曲した部分を有する。画素電極は、画素毎に形成されている。画素は、第１信号線と第２信号線とが交差することにより定義される。薄膜トランジスタは、第１信号線、第２信号線及び画素電極と連結されている。第２絶縁基板は、第１絶縁基板と対向している。共通電極は、第２絶縁基板上に形成されている。ドメイン分割手段は、第１絶縁基板と第２絶縁基板とのうちの少なくとも一方に形成されている。液晶層は、第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に注入されている。画素は、ドメイン分割手段によって複数のドメインに分割されている。各ドメインに含まれている液晶層の液晶の方向子は、隣接する画素電極の間に形成される電界の方向に対して並んでいる。
【００６１】
この液晶表示装置では、第１信号線に信号が入力されるとともに、第２信号線に信号が入力されることにより画素が定義される。その定義に基づいて、画素電極と共通電極の間に電圧を印加して液晶分子を配向させたり、電圧を印加せずに液晶層の液晶分子を配向させなかったりすることができる。隣接した画素電極についてともに共通電極との間に電圧が印加された場合、超高開口率構造などの開口率を高める構造が採用されて隣接した画素電極間の距離が非常に近ければ、第２信号線により画素電極間に側方向電場が強く形成され得る。この場合でも、第２信号線の屈曲した部分が２つの直線部分を含んでおり、２つの直線部分のうちの一つが第１信号線に対して４０〜５０度をなし、もう一つが第１信号線に対して−４０〜−５０度をなしていれば、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。また、画素領域において、第１信号線に対して４０〜５０度をなした部分付近の側方向電界と第１信号線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の側方向電界とは異なるので、第１信号線に対して４０〜５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向と第１信号線に対して−４０〜−５０度をなした部分付近の液晶分子の配向の方向とは異なるため、少なくとも２つのドメインを形成することができる。また、絶縁基板上にドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）を形成するので、ドメインの数をさらに増やすことができるので、少なくとも４つのドメインを形成することができる。すなわち、ドメイン分割手段（例えば切開部や突起など）のみによる場合よりも容易に多重ドメインを形成することができる。第２信号線において、屈曲した部分と第２方向にのびた部分とが画素の長さを単位として繰り返し現れるようにすることができる。これにより、多重ドメインが安定して形成され得る。
【００６２】
したがって、第２信号線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００６３】
第３２発明に係る液晶表示装置は、第３１発明の液晶表示装置であって、第１偏光板と第２偏光板とをさらに含む。第１偏光板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側に配置されている。第２偏光板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側であって第１偏光板と異なる側に配置されている。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうちのいずれか一つは第１信号線と平行である。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうちの他の一つは第１信号線と垂直である。
【００６４】
この液晶表示装置では、第１偏光板が、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側に配置されている。第２偏光板が、第１絶縁基板と第２絶縁基板との外側であって第１偏光板と異なる側に配置されている。すなわち、第１偏光板と第２偏光板とが、第１絶縁基板と第２絶縁基板とを挟むように配置され得る。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうちのいずれか一つが、第１信号線と平行である。第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸とのうち他の一つが、第１信号線と垂直である。これにより、第２信号線の屈曲した部分が２つの直線部分を含んでおり、２つの直線部分のうちの一つが第１信号線に対して４０〜５０度をなし、もう一つが第１信号線に対して−４０〜−５０度をなしていれば、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができる。
【００６５】
したがって、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。
【発明の効果】
【００６６】
第１発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、第２信号線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００６７】
第２発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０をなすようにするので、輝度の低下を防止することができる。
第３発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、第１信号線に入力された信号が保持され得るので、第１信号線に入力された信号に基づいて安定した画像を表示するようにすることができる。
【００６８】
第４発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、薄膜トランジスタを介して第１信号線と第２信号線とを公差させることができるので、第１信号線と第２信号線とが交差することにより画素を定義することができる。
第５発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、デ−タ線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００６９】
第６発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０をなすようにするので、輝度の低下を防止することができる。
第７発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、デ−タ線に入力された信号が保持され得るので、デ−タ線に入力された信号に基づいて安定した画像を表示するようにすることができる。
【００７０】
第８発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜が有機絶縁物質からなるので、第１保護膜の容量を大きくして配線を長くした場合に信号が歪曲することを低減することができる。
第９発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、デ−タ配線形成後に有機絶縁物質を塗布した後に露光やエッチングなどが必要になる工程に比べて、絶縁膜を形成するための工程を簡略化することができる。
【００７１】
第１０発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、第１保護膜と別に色フィルタ−を形成する工程を省略することができるので、薄膜トランジスタ表示板の形成工程を簡略化することができる。
第１１発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、赤色フィルタ−、緑色フィルタ−及び青色フィルタ−が所定の順番で繰り返し現れるので、カラ−表示を実現することができる。
【００７２】
第１２発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、色フィルタ−の膜厚を十分確保することができるとともに、第１保護膜を形成した後に画素電極をドレ−ン電極と連結するように容易に形成することができる。  
第１３発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、色フィルタ−の膜厚を十分確保することができるとともに、第１保護膜を形成した後に画素電極をドレ−ン電極と連結するようにさらに容易に形成することができる。
【００７３】
第１４発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、第１接触補助部材及び第２接触補助部材を形成する工程と画素電極を形成する工程とを共通化することができるとともに、ゲ−ト線及びデ−タ線に信号を入力する部分の強度を確保することができる。
第１５発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、色フィルタ−が第１接触補助部材及び第２接触補助部材の下にも形成されているので、第１接触補助部材及び第２接触補助部材を形成する工程と画素電極を形成する工程とを共通化することをさらに容易にすることができる。
【００７４】
第１６発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、画素電極の平坦な部分を十分に確保することができるので、ドメイン内の液晶分子の配向の乱れを低減することができる。
第１７発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、安定して画素電極を形成することができるので、画素電極における電気的な切断などの不良を低減することができる。
第１８発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、安定して画素電極を形成することができるので、画素電極における電気的な切断などの不良を低減することができる。
【００７５】
第１９発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、各ドメインでの液晶の方向制御力を強化することができるので、各ドメインを安定して形成することができる。
第２０発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、半導体層がデ−タ線部とチャンネル部とを有するので、デ−タ線における半導体の層と薄膜トランジスタにおけるチャンネルとの形成工程を共通化することができる。
【００７６】
第２１発明に係る薄膜トランジスタ表示板では、デ−タ線の屈曲した部分を十分確保することができるので、各ドメインを安定して形成することができる。
第２２発明に係る液晶表示装置では、第２信号線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００７７】
第２３発明に係る液晶表示装置では、液晶層を透過する光の視野角依存性を低減することができるので、視野角を広くすることができる。
第２４発明に係る液晶表示装置では、例えば、共通電極を形成する際の露光パタ−ンを部分的に変えることにより切開部を形成することができるので、ドメイン分割手段を容易に形成することができる。
【００７８】
第２５発明に係る液晶表示装置では、切開部の幅が９μｍ〜１２μｍの範囲であるので、既存の製造プロセスで形成することが可能であるため、切開部を低コストで形成することができる。
第２６発明に係る液晶表示装置では、ドメインの２つの長辺間距離が１０μｍ〜３０μｍの範囲であるので、既存の製造プロセスで形成することが可能であるため、ドメイン分割手段を低コストで形成することができる。
【００７９】
第２７発明に係る液晶表示装置では、少なくとも４方向に対して輝度の低下を防止することができるので、視野角を少なくとも４方向からの視野角を合わせたものすることができるため、視野角を広くすることができる。
第２８発明に係る液晶表示装置では、一つの画素に含まれるドメインの数を製造コストや要求性能などに応じて詳細に決めることができる。
【００８０】
第２９発明に係る液晶表示装置では、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。
第３０発明に係る液晶表示装置では、突起の幅が５μｍ〜１０μｍの範囲であるので、既存の製造プロセスで形成することが可能であるため、突起を低コストで形成することができる。
【００８１】
第３１発明に係る液晶表示装置では、第２信号線を屈曲させて画素を折れた帯状に形成するので、開口率の低下を防止するように超高開口率構造などの開口率を高める構造を採用した場合でも、隣接した画素の間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に働くようにして多重ドメインを安定的に形成することができる。さらに、偏光板の透過軸をゲ−ト線に対して垂直または並ぶ方向に配置した場合に、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４０〜５０度又は−４０〜−５０度をなすようにすることができるので、輝度の低下を防止することができる。この結果、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができる。
【００８２】
第３２発明に係る液晶表示装置では、側方向電界の方向が輝度の低下を防止することができる方向にすることができるので、配向が乱れてテクスチャ−や光漏れが生じて輝度が低下することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
添付した図面を参照して本発明の実施形態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、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面は、各種の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ている。明細書全体を通じて類似した部分については同一図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。
【００８４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による多重ドメイン液晶表示装置について説明する。
図１は本発明の第１実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２は本発明の第１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３は本発明の第１実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図４は図３のIV−IV’線に沿った断面図であり、図５は図３のV−V’線及びV’−V’’線に沿った断面図である。
【００８５】
本発明の第１実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板とこれと対向している共通電極表示板及びこれら両表示板の間に注入されていてそれに含まれている液晶分子の長軸がこれら表示板に対して垂直に配向されている液晶層３からなる。
まず、図１、図４及び図５を参照して薄膜トランジスタ表示板について詳細に説明する。
【００８６】
絶縁基板１１０上に横方向にゲ−ト線１２１が形成されており、ゲ−ト線１２１に突起状でゲ−ト電極１２３が連結されている。ゲ−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。
また、絶縁基板１１０上には維持電極線１３１と維持電極１３３が形成されている。維持電極線１３１は横方向にのびており、維持電極１３３は菱型または長方形を維持電極線１３１に対して４５度傾けた形態で維持電極線１３１に連結されている。
【００８７】
ゲ−ト配線１２１、１２３、１２５及び維持電極配線１３１、１３３は、物理化学的特性が優れたＣｒまたはＭｏ合金などからなる第１層２１１、２３１、２５１、３１１、３３１と、低抵抗のＡｌまたはＡｇ合金などからなる第２層２１２、２３２、２５２、３１２、３３２の二重層で形成されている。これらゲ−ト配線１２１、１２３、１２５及び維持電極配線１３１、１３３は、必要によっては単一層または３重層以上で形成することもできる。
【００８８】
ゲ−ト配線１２１、１２３、１２５及び維持電極配線１３１、１３３の上にはゲ−ト絶縁膜１４０が形成されている。
ゲ−ト絶縁膜１４０上には非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層１５１、１５４が形成されている。半導体層１５１、１５４は薄膜トランジスタのチャンネルを形成するチャンネル部半導体層１５４とデ−タ線１７１下に位置するデ−タ線部半導体層１５１を含む。
【００８９】
半導体層１５１、１５４の上にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にド−ピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で作製された抵抗性接触層１６１、１６３、１６５が形成されている。抵抗性接触層１６１、１６３、１６５もデ−タ線の下に位置するデ−タ線部接触層１６１とソ−ス電極１７３及びドレ−ン電極１７５の下に各々位置するソ−ス部接触層１６３とドレ−ン部接触層１６５とからなる。
【００９０】
抵抗性接触層１６１、１６３、１６５及びゲ−ト絶縁膜１４０上には、デ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９が形成されている。デ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９は長くのびており、ゲ−ト線１２１と交差して画素を定義するデ−タ線１７１、デ−タ線１７１の分枝であって抵抗性接触層１６３上部までのびているソ−ス電極１７３、ソ−ス電極１７３と分離されてゲ−ト電極１２３に対してソ−ス電極１７３の反対側抵抗性接触層１６５上部に形成されているドレ−ン電極１７５からなる。デ−タ線１７１の一端部１７９は外部回路と連結するために幅が拡張されている。
【００９１】
ここで、デ−タ線１７１は画素の長さを周期として屈曲した部分と縦にのびた部分が繰り返し現れるように形成されている。この時、デ−タ線１７１の屈曲した部分は二つの直線部分からなり、これら二つの直線部分のうちの一つはゲ−ト線１２１に対して４５度をなし、もう一つの部分はゲ−ト線１２１に対して−４５度をなす。デ−タ線１７１の縦にのびた部分にはソ−ス電極１７３が連結されており、この部分がゲ−ト線１２１及び維持電極線１３１と交差する。なお、二つの直線部分のうちの一つがゲ−ト線１２１に対してなす角度は４０〜５０度であってもよい。二つの直線部分のうちのもう一つがゲ−ト線１２１に対してなす角度は−４０〜−５０度であってもよい。整列誤差や工程誤差が生じることがあるからである。
【００９２】
この時、デ−タ線１７１の屈曲した部分と縦にのびた部分の長さの比は１:１乃至９:１の間（つまり、デ−タ線１７１のうちの屈曲した部分が占める比率が５０％から９０％の間）である。したがって、ゲ−ト線１２１とデ−タ線１７１が交差して形成する画素は折れた帯状で形成される。
また、ドレ−ン電極１７５は画素電極１９０と連結される部分が長方形模様で広く拡張されて維持電極１３３と重畳している。このように、ドレ−ン電極１７５は、維持電極１３３とゲ−ト絶縁膜１４０のみを介して重畳することで保持容量を形成する。
【００９３】
デ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９の上には、有機絶縁膜からなる保護膜１８０が形成されている。ここで、保護膜１８０は感光性有機物質を露光及び現像して形成する。必要によっては保護膜１８０を感光性がない有機物質を塗布して写真エッチング工程によって形成することもできるが、感光性有機物質で保護膜１８０を形成することに比べて工程が複雑になる。
【００９４】
保護膜１８０には、ドレ−ン電極を露出する接触孔１８１ｂとデ−タ線の幅が拡張されている端部１７９を露出する接触孔１８３ｂが形成されている。また、ゲ−ト線の幅が拡張されている端部１７９を露出する接触孔１８２ｂは、保護膜１８０と共にゲ−ト絶縁膜１４０を貫通して形成されている。
ここで、これら接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂの側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａは基板面に対して３０度〜８５度の範囲の緩慢な傾斜を有するかまた階段型のプロファイルを有する。
【００９５】
また、これら接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂは角のある模様や円形模様に形成することができ、形状寸法は２ｍｍ×６０μｍを越えず、０．５ｍｍ×１５μｍ以上であることが好ましい。一方、保護膜１８０は窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機絶縁物質で形成できる。
保護膜１８０上には接触孔１８１ｂを通じてドレ−ン電極１７５と連結され、画素の模様に沿って折れた帯状で画素電極１９０が形成されている。この時、画素電極１９０は縁がデ−タ線と重畳するくらい広く形成されていて最大限の開口率を確保している。
【００９６】
また、保護膜１８０上には接触孔１８２ｂ、１８３ｂを通じてゲ−ト線の端部１２５とデ−タ線の端部１７９と各々連結されている接触補助部材９５、９７が形成されている。ここで、画素電極１９０及び接触補助部材９５、９７はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）またはＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）からなる。
次は、図２、図４及び図５を参照して共通電極表示板について説明する。
ガラスなどの透明な絶縁物質からなる上部基板２１０の下面に光漏れを防止するためのブラックマトリックス２２０と赤、緑、青色の色フィルタ−２３０が形成されており、色フィルタ−２３０上には有機物質からなるオ−バ−コ−ト膜２５０が形成されている。オ−バ−コ−ト膜２５０の上にはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなって切開部２７１を有する共通電極２７０が形成されている。
【００９７】
この時、切開部２７１はドメイン規制手段として作用し、その幅は９μｍ〜１２μｍの範囲であることが好ましい。もし、ドメイン規制手段として切開部２７１の代わりに有機物突起を形成する場合には、幅を５μｍ〜１０μｍの範囲とすることが好ましい。
ここで、ブラックマトリックス２２０は、デ−タ線１７１の屈曲した部分に対応する線状部分とデ−タ線１７１の縦にのびた部分及び薄膜トランジスタ部分に対応する三角形部分を含む。
【００９８】
色フィルタ−２３０は、ブラックマトリックス２２０によって区画される画素列に沿って縦に長く形成され、画素の模様に沿って周期的に曲がっている。
共通電極２７０の切開部２７１も曲がっていて屈曲した画素を左右に両分する形態で形成されている。また、切開部２７１の両端はさらにもう１度屈曲していて一端はゲ−ト線１２１と並んでおり、もう一端はデ−タ線１７１の縦にのびた部分と並んでいる。
【００９９】
以上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結合し、その間に液晶を注入して液晶層３を形成すると本発明の第１実施形態による液晶表示装置の基本パネルが形成できる。
液晶層３に含まれている液晶分子は、画素電極１９０と共通電極２７０との間に電界が印加されない状態でその方向子が下部基板１１０と上部基板２１０に対して垂直をなすように配向されており、負の誘電率異方性を有する。下部基板１１０と上部基板２１０は、画素電極１９０が色フィルタ−２３０と対応して正確に重なるように整列される。このようにすれば、画素は切開部２７１によって複数のドメインに分割される。この時、画素は切開部２７１によって左右に両分されるか、或は画素の曲がった部分を中心にして上下の液晶の配向方向が互いに異なっていて４種類のドメインに分割される。
【０１００】
この時、ドメインの二つの長辺間の距離、つまり、ドメインの幅は１０μｍ〜３０μｍの範囲であるのが好ましい。また、一つの画素に含まれる前記ドメインの数は、画素の大きさが１００μｍ×３００μｍ未満であれば４個、１００μｍ×３００μｍ以上であれば４個または８個であるのが好ましい。なお、ドメインの数は５個以上であってもよい。ドメインの数が多いほど視野角を広くすることが可能である。
【０１０１】
液晶表示装置は、このような基本パネルの両側に偏光板１２、２２、バックライト、補償板などの要素を配置して構成される。ここで、偏光板１２、２２は、基本パネルの両側に各々一つずつ配置され、その透過軸はゲ−ト線１２１に対して二つのうちの一つは並んでおり、もう一つは垂直をなすように配置する。
以上のような構造で液晶表示装置を形成すれば、液晶に電界が印加された時に各ドメイン内の液晶がドメインの長辺に対して垂直をなす方向に傾く。ところが、この方向はデ−タ線１７１に対して垂直をなす方向であるためデ−タ線１７１を介して隣接する二つの画素電極１９０の間に形成される側方向電界により液晶が傾く方向と一致するもので、側方向電界が各ドメインの液晶配向を手助けすることになる。
【０１０２】
液晶表示装置は、デ−タ線１７１の両側に位置する画素電極に極性が反対の電圧を印加する点反転駆動、列反転駆動、２点反転駆動などの反転駆動方法を一般に使用するので側方向電界はほぼ常時発生し、その方向はドメインの液晶配向を助ける方向となる。
また、偏光板の透過軸をゲ−ト線１２１に対して垂直または並んだ方向に配置するので偏光板を安価で製造できるとともに、全てのドメインで液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４５度をなすようになり、最高の輝度が得られる。
【０１０３】
ただし、デ−タ線１７１が屈曲するため配線の長さが増加することになり、デ−タ線１７１で屈曲した部分が５０％を占める場合に配線の長さは約２０％増加する。デ−タ線１７１の長さが増加すると、配線の抵抗と負荷が増加して信号歪曲が増加する問題がある。しかし、超高開口率構造では、デ−タ線１７１の幅を十分に広く形成でき、厚い有機物保護膜１８０を使用するので、配線の負荷も十分小さくなり、デ−タ線１７１の長さ増加による信号歪曲問題は無視できる。
【０１０４】
このような構造の液晶表示装置において薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について説明する。
図６ａ及び図６ｂは本発明の第１実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間段階の断面図であり、図７ａ及び図７ｂは図６ａ及び図６ｂの次の段階の断面図である。
【０１０５】
まず、図６ａ及び図６ｂに示すように、ＣｒまたはＭｏ合金などからなる第１金属層２１１、２３１、２５１、３１１、３３１と低抵抗のＡｌまたはＡｇ合金などからなる第２金属層２１２、２３２、２５２、３１２、３３２をスパッタリングなどの方法で連続積層し、マスクを利用した第１写真エッチング工程で乾式または湿式エッチングし、基板１１０上にゲ−ト線１２１、１２５及びゲ−ト電極１２３を含むゲ−ト配線と維持電極線１３１及び維持電極１３３を含む維持配線を形成する（第１マスク）。
【０１０６】
次に、ゲ−ト絶縁膜１４０、水素化非晶質シリコン層及びリン（Ｐ）などのｎ型不純物が高濃度にド−ピングされている非晶質シリコン層を化学気相蒸着法により各々１５００Å乃至５０００Å、５００Å乃至２０００Å、３００Å乃至６００Åの厚さで連続蒸着し、マスクを利用した写真エッチング工程でド−ピングされた非晶質シリコン層と非晶質シリコン層を順次にパタ−ニングして、チャンネル部が連結されている抵抗性接触層と非晶質シリコン層１５１、１５４を形成する（第２マスク）。
【０１０７】
次に、ＣｒまたはＭｏ合金などからなる第１金属層７１１、７３１、７５１、７９１と、低抵抗のＡｌまたはＡｇ合金などからなる第２金属層７１２、７３２、７５２、７９２などの導電体層をスパッタリングなどの方法で１５００Å乃至３０００Åの厚さで蒸着した後、マスクを利用した写真エッチング工程でパタ−ニングして、デ−タ線１７１、１７９、ソ−ス電極１７３、ドレ−ン電極１７５を含むデ−タ配線を形成する（第３マスク）。
【０１０８】
次に、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５で覆われない抵抗性接触層をエッチングし、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５との間の半導体層１５４を露出して、両側に分離された抵抗性接触層１６３、１６５を形成する。
次に、図７ａ及び図７ｂに示すように、感光性有機絶縁物質を塗布して保護膜１８０を形成し、スリット部分５０１を有する光マスク５００によって露光する。
【０１０９】
この時、光マスクのスリット部分５０１は、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂの段差問題を緩和するために、接触孔の側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａの傾斜を緩慢にしたり、階段型プロファイルを有するようにする部分であって、接触孔の側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａとなる部分に対応するように配置する。
このようにスリット部分５０１を有する光マスクにより保護膜１８０を露光すれば、図７ａ及び図７ｂに示すように、保護膜１８０の接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂとなる部分は全て感光され、接触孔の側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａとなる部分は部分的に感光される。感光されたとは光によってポリマ−が分解されたことを意味する。
【０１１０】
次に、保護膜１８０を現像して接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂとその側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａを形成する（第４マスク）。
次に、図４及び図５に示すように、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを通じて露出されている配線の第２金属層２５２、７５２、７９２をエッチングして除去し、ＩＴＯまたはＩＺＯを４００Å乃至５００Å厚さで蒸着して写真エッチングして画素電極１９０と接触補助部材９５、９７を形成する（第５マスク）。
【０１１１】
このような方法は、５枚のマスクを利用する製造方法であるが、４枚のマスクを利用して本発明による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造することができる。これについて図８乃至図１３ｂを参照して詳細に説明する。
図８は本発明の第２実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図９は図８のIX−IX’線に沿った断面図であり、図１０は図８のX−X’線及びX’−X’’線に沿った断面図である。
【０１１２】
第２実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板は、４枚のマスク工程で製造したもので、５枚のマスク工程で製造した薄膜トランジスタ表示板に比べて次のような特徴を有する。
デ−タ線１７１、１７９、ソ−ス電極１７３及びドレ−ン電極１７５を含むデ−タ配線の下にこれと実質的に同一なパタ−ンで接触層１６１、１６３、１６５、１６９が形成されており、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５との間のチャンネル部が連結されていることを除けば、非晶質シリコン層１５１、１５４、１５９もデ−タ配線と実質的に同一なパタ−ンを有する。
【０１１３】
次は、このような構造的特徴を有する薄膜トランジスタ表示板の製造方法について説明する。
図１１ａ及び図１１ｂは本発明の第２実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間段階の断面図であり、図１２ａ及び図１２ｂは図１１ａ及び図１１ｂの次の段階の断面図であり、図１３ａ及び図１３ｂは図１２ａ及び図１２ｂの次の段階の断面図である。
【０１１４】
まず、図１１ａ及び１１ｂに示すように、ＣｒまたはＭｏ合金などからなる第１金属層２１１、２３１、２５１、３１１、３３１と低抵抗のＡｌまたはＡｇ合金などからなる第２金属層２１２、２３２、２５２、３１２、３３２をスパッタリングなどの方法で連続積層し、マスクを利用した第１写真エッチング工程で乾式または湿式エッチングして、基板１１０上にゲ−ト線１２１、１２５及びゲ−ト電極１２３を含むゲ−ト配線と維持電極線１３１及び維持電極１３３を含む維持配線を形成する（第１マスク）。
【０１１５】
次に、窒化ケイ素からなるゲ−ト絶縁膜１４０、非晶質シリコン層１５０、ｎ型不純物が高濃度にド−ピングされた非晶質シリコンからなる接触層１６０を化学気相蒸着法を利用して各々１５００Å乃至５０００Å、５００Å乃至２０００Å、３００Å乃至６００Åの厚さで連続蒸着し、次にＣｒまたはＭｏ合金などからなる第１金属層７０１と低抵抗のＡｌまたはＡｇ合金などからなる第２金属層７０２をスパッタリングなどの方法で連続積層し、その上に感光膜（ＰＲ）を１μｍ乃至２μｍの厚さで塗布する。
【０１１６】
その後、マスクによって感光膜（ＰＲ）を露光し、図１１ａ及び１１ｂに示すように、厚さ全体が感光された部分と厚さの一部のみ感光された部分を有する感光膜パタ−ン（ＰＲ）を形成する。
次に、感光膜（ＰＲ）を現像すると、薄膜トランジスタのチャンネル部、つまり、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５との間に位置した部分は、デ−タ配線が形成される部分（デ−タ配線部）に位置した部分より厚さが薄くなり、その他の部分の感光膜は全て除去される。この時、チャンネル部に残っている感光膜の厚さとデ−タ配線部に残っている感光膜の厚さとの比は、後述するエッチング工程での工程条件によって異ならせる必要があり、前者の厚さを後者の厚さの１/２以下とするのが好ましく、例えば、４０００Å以下であるのがよい（第２マスク）。
【０１１７】
このように、位置によって感光膜の厚さを異ならせる方法としては様々な方法があるが、図１１ａ及び図１１ｂのように、スリットを利用したり、格子状のパタ−ンを形成したり、半透明膜を使用する。
この時、スリットの間に位置した線パタ−ンの幅やパタ−ン間の間隔、つまり、スリットの幅は露光の時に使用する露光器の分解能より小さいのが好ましく、半透明膜を利用する場合には、マスクを作製する時に透過率を調節するために、他の透過率を有する薄膜を利用したり、異なる厚さの薄膜を利用できる。
【０１１８】
このようにマスクによって感光膜に光を照射すると、光に直接露出される部分では高分子が完全に分解され、スリットパタ−ンや半透明膜が形成されている部分では照射光が少ないので高分子は不完全分解の状態になり、遮光膜で覆われた部分では高分子がほとんど分解されない。次に、感光膜を現像すれば、分子が分解されなかった高分子部分だけが残され、照射光が少ない中央部分では光に全く照射されなかった部分より厚さの薄い感光膜を残すことができる。この時、露光時間を長くすると全ての分子が分解されてしまうため、そうならないように注意する必要がある。
【０１１９】
このような厚さの薄い感光膜はリフロ−が可能な物質からなる感光膜を塗布し、光が完全に透過できる部分と光が完全に透過できない部分に分けられた通常のマスクを利用して露光したのちに現像しリフロ−させて、感光膜が残留しない部分に感光膜の一部を流すことによって形成することもできる。
次に、感光膜パタ−ン（ＰＲ）及びその下部の膜、つまり、第１及び第２金属層７０１、７０２、接触層１６０及び半導体層１５０に対するエッチングを実施する。この時、デ−タ配線部にはデ−タ配線及びその下部の膜がそのまま残され、チャンネル部には半導体層のみが残されることが必要であり、その他の部分には前記三つの層１５０、１６０、７０１、７０２が全て除去され、ゲ−ト絶縁膜１４０が露出されなければならない。
【０１２０】
まず、露出されている第１及び第２金属層７０１、７０２を除去し、その下部の中間層１６０を露出させる。この過程では、乾式エッチングまたは湿式エッチング方法を両方利用できる。この時、第１及び第２金属層７０１、７０２はエッチングされるが、感光膜パタ−ン（ＰＲ）は殆どエッチングされない条件下で行うことが良い。しかし、乾式エッチングの場合、金属層７０１、７０２のみがエッチングされ、感光膜パタ−ン（ＰＲ）はエッチングされない条件を見付けにくいため、感光膜パタ−ン（ＰＲ）も共にエッチングされる条件下で行っても良い。この場合には、湿式エッチングの場合よりチャンネル部感光膜の厚さを厚くすることで、その過程でチャンネル部感光膜が除去されその下の第２金属層７０２が露出されることが生じないようにする。
【０１２１】
このようにすると、チャンネル部及びデ−タ配線部の第１及び第２金属層７０１、７０２のみが残り、その他の部分の第１及び第２金属層７０１、７０２は全て除去されその下部の接触層１６０が露出される。
次に、その他の部分の露出された接触層１６０及びその下部の非晶質シリコン層１５０をチャンネル部感光膜と共に乾式エッチング方法により同時に除去する。この時のエッチングは、感光膜パタ−ン（ＰＲ）と接触層１６０及び半導体層１５０（半導体層と接触層はエッチング選択性が殆どない）が同時にエッチングされ、ゲ−ト絶縁膜１４０はエッチングされない条件下で行う必要があり、特に、感光膜パタ−ンＰＲと半導体層１５０に対するエッチング比が殆ど同一な条件下でエッチングするのが好ましい。例えば、ＳＦ６とＨＣｌの混合気体や、ＳＦ６とＯ２の混合気体を使用すればほぼ同一なエッチング率で二つの膜をエッチングすることができる。感光膜パタ−ンＰＲと半導体層１５０に対するエッチング率が同一な場合には、チャンネル部感光膜の厚さは半導体層１５０と中間層１６０の厚さを足したものと同じであるか、或はそれよりさらに小さい必要がある。
【０１２２】
このようにすれば、チャンネル部の感光膜が除去されて第２金属層７０２が露出され、その他の部分の接触層１６０及び半導体層１５０が除去されてその下部のゲ−ト絶縁膜１４０が露出される。一方、デ−タ配線部の感光膜もエッチングされるので厚さが薄くなる。また、この段階で半導体層パタ−ン１５１、１５４、１５９が完成する。
次にアッシングによってチャンネル部Ｃの第２金属層７０２の表面に残っている感光膜を除去する。
【０１２３】
次に、図１２ａ及び１２ｂに示すように、チャンネル部の第１及び第２金属層７０１、７０２及びその下の接触層１６０をエッチングして除去する。この時、エッチングは第１及び第２金属層７０１、７０２と接触層１６０の全てに対して乾式エッチングのみで実施することもでき、第１及び第２金属層７０１、７０２に対しては湿式エッチング、接触層１６０に対しては乾式エッチングで実施することもできる。前者の場合、第１及び第２金属層７０１、７０２と接触層１６０のエッチング選択比の大きい条件下でエッチングを行うのが好ましい。エッチング選択比が大きくない場合、エッチング終了点を見付けることが難しくてチャンネル部に残る半導体パタ−ン１５４の厚さを調節することが容易ではないためである。湿式エッチングと乾式エッチングとを行う後者の場合には、湿式エッチングされる第１及び第２金属層７０１、７０２はアンダ−カットが生じるが、乾式エッチングされる接触層１６０はアンダ−カットが殆ど生じないため階段型で形成される。接触層１６０ａ、１６０ｂ及び半導体パタ−ン１５１ａ、１５１ｂをエッチングする時に使用するエッチング気体の例として、ＣＦ４とＨＣｌの混合気体やＣＦ４とＯ２の混合気体があり、ＣＦ４とＯ２を用いれば均一な厚さでチャンネル部半導体パタ−ン１５４を残すことができる。
【０１２４】
このようにすれば、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５が分離されながらデ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９とその下の接触層パタ−ン１６１、１６３、１６５、１６９が完成する。
次に、図１３ａ及び図１３ｂに示すように、感光性有機絶縁物質を塗布して保護膜１８０を形成し、スリット部分５０１を有する光マスク５００によって露光する。
【０１２５】
この時、光マスクのスリット部分５０１は、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂの段差問題を緩和させるために接触孔側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａの傾斜を緩慢にしたり、或は階段型のプロファイルを有するようにするための部分であって、接触孔の側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａになる部分に対応するように配置する。
このように、スリット部分５０１を有する光マスクにより保護膜１８０を露光すると、図１３ａ及び図１３ｂに示すように、保護膜１８０の接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂになる部分は全て感光され、接触孔の側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａになる部分は部分的に感光される。
【０１２６】
次に、保護膜１８０を現像して接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂとその側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａを形成する（第３マスク）。
保護膜１８０は感光性のない有機物質や誘電率が４以下の低誘電率無機物質で形成することもできるが、この場合には、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成するために写真エッチング工程を利用しなければならない。
【０１２７】
次に、図９及び図１０に示すように、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを通じて露出されている配線の第２金属層２５２、７５２、７９２をエッチングして除去し、ＩＴＯまたはＩＺＯを４００Å乃至５００Åの厚さで蒸着し写真エッチングして、画素電極１９０と接触補助部材９５、９７を形成する（第４マスク）。
この時、画素電極１９０及び接触補助部材９５、９７をＩＺＯで形成する場合には、エッチング液としてクロムエッチング液を使用することができ、これらを形成するための写真エッチング過程で接触孔を通じて露出されたデ−タ配線やゲ−ト配線金属が腐食することを防止できる。このようなクロムエッチング液としては、（ＨＮＯ３/（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６/Ｈ２Ｏ）などがある。また、接触部の接触抵抗を最少化するためには、ＩＺＯを常温乃至２００℃以下の範囲で積層するのが好ましく、ＩＺＯ薄膜を形成するために使用する標的はＩｎ２Ｏ３及びＺｎＯを含むのが好ましく、ＺｎＯの含有量は１５−２０ａｔ％の範囲であるのが好ましい。
【０１２８】
一方、ＩＴＯやＩＺＯを積層する前の予熱工程で使用する気体としては窒素を使用するのが好ましく、これは接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを通じて露出された金属膜の上部に金属酸化膜が形成されることを防止するためである。
前記第１及び第２実施形態では、色フィルタ−が共通電極表示板に形成されているが、これと異なって薄膜トランジスタ基板に形成することもできる。このような構造について第３乃至第８実施形態で説明する。
【０１２９】
図１４は本発明の第３実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図１５は図１４のXV−XV’線に沿った断面図であり、図１６は図１４のXVI−XVI’線及びXVI’−XVI’’線に沿った断面図である。
まず、薄膜トランジスタ表示板について詳細に説明する。絶縁基板１１０上に横方向にゲ−ト線１２１が形成されており、ゲ−ト線１２１に突起状でゲ−ト電極１２３が連結されている。ゲ−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。
【０１３０】
また、絶縁基板１１０上には維持電極線１３１と維持電極１３３が形成されている。維持電極線１３１は横方向にのびており、維持電極１３３は維持電極線１３１に対して菱形または長方形が４５度傾いた形態で維持電極線１３１に連結されている。
ゲ−ト配線１２１、１２３、１２５及び維持電極配線１３１、１３３は、物理化学的特性が優れたＣｒまたはＭｏ合金などからなる第１層２１１、２３１、２５１、３１１、３３１と、低抵抗のＡｌまたはＡｇ合金などからなる第２層２１２、２３２、２５２、３１２、３３２の二重層で形成されている。これらゲ−ト配線１２１、１２３、１２５及び維持電極配線１３１、１３３は、必要によって単一層または３重層以上で形成することもできる。
【０１３１】
ゲ−ト配線１２１、１２３、１２５及び維持電極配線１３１、１３３の上にはゲ−ト絶縁膜１４０が形成されている。
ゲ−ト絶縁膜１４０上には非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層１５１、１５４が形成されている。半導体層１５１、１５４は、薄膜トランジスタのチャンネルを形成するチャンネル部半導体層１５４とデ−タ線１７１下に位置するデ−タ線部半導体層１５１とを含む。
【０１３２】
半導体層１５１、１５４の上にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にド−ピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で作製された抵抗性接触層１６１、１６３、１６５が形成されている。抵抗性接触層１６１、１６３、１６５もデ−タ線の下に位置するデ−タ線部接触層１６１とソ−ス電極１７３及びドレ−ン電極１７５下に各々位置するソ−ス部接触層１６３とドレ−ン部接触層１６５とからなる。
【０１３３】
抵抗性接触層１６１、１６３、１６５及びゲ−ト絶縁膜１４０上には、デ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９が形成されている。デ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９は、長くのびていてゲ−ト線１２１と交差することにより画素を定義するデ−タ線１７１、デ−タ線１７１の分枝であって抵抗性接触層１６３の上部までのびているソ−ス電極１７３、ソ−ス電極１７３と分離されゲ−ト電極１２３に対してソ−ス電極１７３の反対側抵抗性接触層１６５上部に形成されているドレ−ン電極１７５からなる。デ−タ線１７１の一端部１７９は外部回路と連結するために幅が拡張されている。
【０１３４】
ここで、デ−タ線１７１は画素の長さを周期として曲がった部分と縦にのびた部分が繰り返し現れるように形成されている。この時、デ−タ線１７１の屈曲した部分は二つの直線部からなり、これら二つの直線部のうちの一つはゲ−ト線１２１に対して実質的に４５度をなし、もう一方はゲ−ト線１２１に対して実質的に−４５度をなす。デ−タ線１７１の縦にのびた部分にはソ−ス電極１７３が連結されており、この部分がゲ−ト線１２１及び維持電極線１３１と交差する。したがって、ゲ−ト線１２１とデ−タ線１７１が交差してなす画素は曲がった帯状で形成される。
【０１３５】
また、ドレ−ン電極１７５は、画素電極１９０と連結される部分が長方形に広く拡張されて維持電極１３３と重畳している。このように、ドレ−ン電極１７５は、維持電極１３３とゲ−ト絶縁膜１４０のみを介して重畳することで保持容量を形成する。
デ−タ配線１７１、１７３、１７５、１７９上には、窒化ケイ素などの無機絶縁物質からなる第１保護膜８０１が形成されている。
【０１３６】
第１保護膜８０１上には赤色、緑色及び青色の色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂが形成されている。色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、各々デ−タ線１７１によって区画される画素列に沿って縦に長く形成され、画素の模様に沿って周期的に屈曲している。また、色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、隣接する色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂがデ−タ線１７１の上で互いに部分的に重なっていてデ−タ線１７１の上で丘をなしている。
【０１３７】
色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上には感光性有機物質からなる第２保護膜８０２が形成されている。第２保護膜８０２もまた色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの重畳によって形成された丘に沿って丘をなしている。このように、有機膜の丘は一種のドメイン規制手段として働いて各ドメインでの液晶の方向制御力が強化される。
ドレ−ン電極１７５の上とデ−タ線の幅が拡張されている端部１７９の上には、第１及び第２保護膜８０１、８０２を貫通してドレ−ン電極１７５とデ−タ線の端部１７９を各々露出する接触孔１８１ｂ、１８３ｂが形成されている。また、ゲ−ト線の幅が拡張されている端部１７９の上には第１及び第２保護膜８０１、８０２と共にゲ−ト絶縁膜１４０を貫通してゲ−ト線の端部１２５を露出する接触孔１８２ｂが形成されている。
【０１３８】
この時、これら接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂの側壁１８１ａ、１８２ａ、１８３ａは、基板面に対して３０°〜８５°の範囲の緩慢な傾斜を有していてもよいし、階段型プロファイルを有していてもよい。
また、これら接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂは、角のある模様や円形模様に形成することができ、形状寸法は２ｍｍ×６０μｍを越えず、０．５ｍｍ×１５μｍ以上であることが好ましい。
【０１３９】
一方、色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、ドレ−ン電極１７５の上では除去されていてドレ−ン電極１７５を露出する接触孔１８１ｂは第１及び第２保護膜８０１、８０２のみを貫通している。また、画素を構成しないゲ−ト線の端部１２５とデ−タ線の端部１７９にも色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成しない。
一方、第２保護膜８０２も窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機絶縁物質で形成できる。
【０１４０】
第２保護膜８０２上には、接触孔１８１ｂを通じてドレ−ン電極１７５と連結されており画素の模様に沿って折れた帯状で画素電極１９０が形成されている。
また、保護膜１８０上には接触孔１８２ｂ、１８３ｂを通じてゲ−ト線の端部１２５とデ−タ線の端部１７９と各々連結されている接触補助部材９５、９７が形成されている。ここで、画素電極１９０及び接触補助部材９５、９７はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）またはＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）からなる。
【０１４１】
次は、共通電極表示板について説明する。ガラスなどの透明な絶縁基板２１０の下面に光漏れを防止するためのブラックマトリックス２２０が形成されており、ブラックマトリックス２２０の上にはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなり切開部２７１を有する共通電極２７０が形成されている。
ここで、ブラックマトリックス２２０はデ−タ線１７１の屈曲した部分と対応する線状部分とデ−タ線１７１の縦にのびた部分及び薄膜トランジスタ部分と対応する三角形部分を含む。
【０１４２】
共通電極２７０の切開部２７１もまた曲がっていて、屈曲した画素を左右に両分する模様で形成されている。また、切開部２７１の両端はさらにもう一度屈曲して一端がゲ−ト線１２１と並んでおり、もう一端はデ−タ線１７１の縦にのびた部分と並んでいる。
以上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結合し、その間に液晶を注入して液晶層３を形成すると本発明の第２実施形態による液晶表示装置の基本パネルが形成される。
【０１４３】
液晶層３に含まれている液晶分子は、画素電極１９０と共通電極２７０との間に電界が印加されない状態でその方向子が下部基板１１０と上部基板２１０に対して垂直をなすように配向されており、負の誘電率異方性を有する。薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板は共通電極２７０の切開部２７１が画素電極１９０の左右中央に正確に重なるように整列される。このようにすれば、画素は切開部２７１によって複数のドメインに分割される。この時、画素は切開部２７１によって左右に両分されるが、画素の曲がった部分を中心にして上下の液晶の配向方向が互いに異なって４個のドメインに分割される。
【０１４４】
液晶表示装置は、このような基本パネルの両側に偏光板、バックライト、補償板などの要素を配置して構成される。ここで、偏光板は基本パネルの両側に各々一つずつ配置され、その透過軸はゲ−ト線１２１に対して並んでいるかまたは垂直をなすように配置する。
このような構造の液晶表示装置は、第１実施形態での利点以外にも色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂが薄膜トランジスタ基板に形成されるので二つの表示板の整列マ−ジンが拡大され、オ−バ−コ−ト膜２５０が省略できる等のさらなる利点を有する。
【０１４５】
このような構造の液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法は、第１実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法における感光性有機膜を塗布して保護膜１８０を形成し、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程を第１保護膜を蒸着する工程、色素が添加された感光物質を塗布、露光及び現像する過程を３回繰り返して赤、緑、青の色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する工程、感光性有機膜を塗布して第２保護膜８０２を形成し、第２保護膜８０２を貫通する接触孔を形成する工程及び第２保護膜８０２を貫通する接触孔を通じて露出される第１保護膜８０１をエッチングして除去する工程で代替したものである。
【０１４６】
図１７は本発明の第４実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図１８は図１７のXVIII−XVIII’線に沿った断面図であり、図１９は図１７のXIX−XIX’線及びXIX’−XIX’’線に沿った断面図である。
第４実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板は第３実施形態と比べて次のような特徴を有する。
【０１４７】
デ−タ線１７１、１７９、ソ−ス電極１７３及びドレ−ン電極１７５を含むデ−タ配線の下にこれと実質的に同一なパタ−ンで接触層１６１、１６３、１６５、１６９が形成されている。また、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５との間のチャンネル部が連結されていることを除けば、非晶質シリコン層１５１、１５４、１５９もデ−タ配線と実質的に同一なパタ−ンを有する。
【０１４８】
第４実施形態は第３実施形態に比べて写真エッチング工程を１回減らした工程により製造された薄膜トランジスタ表示板を使用した。つまり、第１実施形態と第２実施形態の関係と類似している。
したがって、その製造方法は、第２実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法における感光性有機膜を塗布して保護膜１８０を形成し、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程を第１保護膜を蒸着する工程、色素が添加された感光物質を塗布、露光及び現像する過程を３回繰り返して赤、緑、青の色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する工程、感光性有機膜を塗布して第２保護膜８０２を形成し、第２保護膜８０２を貫通する接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程及び第２保護膜８０２を貫通する接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを通じて露出される第１保護膜８０１をエッチングして除去する工程で代替したものである。
【０１４９】
図２０と図２１は本発明の第５実施形態による液晶表示装置の断面図である。
第５実施形態による液晶表示装置の配置図は、発明の特性面で第３実施形態による液晶表示装置の配置図と同様であるので省略する。
第５実施形態による液晶表示装置は第３実施形態において第２保護膜８０２を省略した構造である。色素などの異物を殆ど放出しない色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを使用する場合に可能な構造である。
【０１５０】
製造方法においては第１実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法における感光性有機膜を塗布して保護膜１８０を形成して接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程、窒化ケイ素を蒸着して保護膜１８０を形成し接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程及び色素が添加された感光物質を塗布、露光及び現像する工程を３回繰り返して赤、緑、青の色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する工程で代替したものである。
【０１５１】
図２２と図２３は本発明の第６実施形態による液晶表示装置の断面図である。
第６実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板は第５実施形態に比べて次のような特徴を有する。
デ−タ線１７１、１７９、ソ−ス電極１７３及びドレ−ン電極１７５を含むデ−タ配線の下にこれと実質的に同一なパタ−ンで接触層１６１、１６３、１６５、１６９が形成されている。また、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５との間のチャンネル部が連結されていることを除けば、非晶質シリコン層１５１、１５４、１５９もデ−タ配線と実質的に同一なパタ−ンを有する。
【０１５２】
第６実施形態では第５実施形態に比べて写真エッチング工程を１回減らした工程によって製造された薄膜トランジスタ表示板を使用している。
その製造方法は、第２実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法における感光性有機膜を塗布して保護膜１８０を形成し接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程、窒化ケイ素を蒸着して保護膜１８０を形成し接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程及び色素が添加された感光物質を塗布、露光及び現像する工程を３回繰り返して赤、緑、青の色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する工程で代替したものである。
【０１５３】
図２４と図２５は本発明の第７実施形態による液晶表示装置の断面図である。
第７実施形態による液晶表示装置は第６実施形態に比べて接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂ部分のプロファイルに特徴がある。つまり、第７実施形態では、接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂにおいて保護膜１８０と色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｇの除去された領域が一致する。また、接触補助部材９５、９７の下にも色フィルタ−２３０Ｒが形成されている。このような特徴は次のような製造方法上の差異に因る。
【０１５４】
第６実施形態では、保護膜１８０に接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する工程を別途の写真エッチング工程によって実施するが、第７実施形態では、色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する工程において色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを貫通する接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成し、これを通じて露出される保護膜１８０を色フィルタ−２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂをエッチングマスクとしてエッチングすることによって接触孔１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂを形成する。
【０１５５】
図２６と図２７は本発明の第８実施形態による液晶表示装置の断面図である。第８実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板は第７実施形態に比べて次のような特徴を有する。
デ−タ線１７１、１７９、ソ−ス電極１７３及びドレ−ン電極１７５を含むデ−タ配線の下にこれと実質的に同一なパタ−ンで接触層１６１、１６３、１６５、１６９が形成されている。また、ソ−ス電極１７３とドレ−ン電極１７５との間のチャンネル部が連結されていることを除けば、非晶質シリコン層１５１、１５４、１５９もデ−タ配線と実質的に同一なパタ−ンを有する。
【０１５６】
第８実施形態では第７実施形態に比べて写真エッチング工程を１回減らした工程によって製造された薄膜トランジスタ表示板を使用している。
一方、第７及び第８実施形態において接触補助部材９５、９７の下に形成される色フィルタ−は赤色の他に青色、緑色のいずれか一つであるかまたはこれら三色の色フィルタ−の組み合わせであり得る。
【０１５７】
前記第１乃至第８実施形態で説明した液晶表示装置において共通電極切開部の模様は変形することができ、画素電極にも切開部を形成できる。このような変形の例を第９及び第１０実施形態で説明する。
図２８は本発明の第９実施形態による液晶表示装置の配置図である。第９実施形態は第１実施形態に比べて共通電極切開部２７１のうちのゲ−ト線１２１と並んだ部分が省略された特徴がある。
【０１５８】
図２９は本発明の第１０実施形態による液晶表示装置の配置図である。第１０実施形態は第１実施形態に比べて共通電極切開部２７１の中央屈折部に横方向に枝切開部が連結されており、画素電極１９０にも切開部１９１が形成されている特徴がある。
このような共通電極２７０の枝切開部や画素電極１９０の切開部は、画素が曲がる部分でのドメイン分割を手助けする。
【０１５９】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明にかかる多重ドメイン液晶表示装置及びその薄膜トランジスタ基板は、開口率の低下を防止しながら安定した多重ドメインを形成して輝度の低下を防止することができるという効果を有し、多重ドメイン液晶表示装置及びその薄膜トランジスタ基板等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図。
【図２】本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図。
【図３】本発明の第１実施例による液晶表示装置の配置図。
【図４】図３のIV-IV’線に沿った断面図。
【図５】図４のV-V’線及びV’-V’’線に沿った断面図。
【図６ａ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間段階の断面図。
【図６ｂ】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間段階の断面図。
【図７ａ】図６ａの次の段階の断面図。
【図７ｂ】図６ｂの次の段階の断面図。
【図８】本発明の第２実施例による液晶表示装置の配置図。
【図９】図８のIX-IX’線に沿った断面図。
【図１０】図８のX-X’線及びX’-X’’線に沿った断面図。
【図１１ａ】本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間段階の断面図。
【図１１ｂ】本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間段階の断面図。
【図１２ａ】図１１ａの次の段階の断面図。
【図１２ｂ】図１１ｂの次の段階の断面図。
【図１３ａ】図１２ａの次の段階の断面図。
【図１３ｂ】図１２ｂの次の段階の断面図。
【図１４】本発明の第３実施例による液晶表示装置の配置図。
【図１５】図１４のXV-XV’線に沿った断面図。
【図１６】図１４のXVI-XVI’線及びXVI’-XVI’’線に沿った断面図。
【図１７】本発明の第４実施例による液晶表示装置の配置図。
【図１８】図１７のXVIII-XVIII’線に沿った断面図。
【図１９】図１７のXIX-XIX’線及びXIX’-XIX’’線に沿った断面図。
【図２０】本発明の第５実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２１】本発明の第５実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２２】本発明の第６実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２３】本発明の第６実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２４】本発明の第７実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２５】本発明の第７実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２６】本発明の第８実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２７】本発明の第８実施例による液晶表示装置の断面図。
【図２８】本発明の第９実施例による液晶表示装置の配置図。
【図２９】本発明の第１０実施例による液晶表示装置の配置図。
【符号の説明】
【０１６２】
３  液晶層
９５、９７  接触補助部材    
１１０、２１０  基板
１２１  ゲート線
１２３  ゲート電極
１３１  維持電極線
１３３  維持電極  
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体層  
１７１  データ線  
１７３  ソース電極  
１７５  ドレーン電極
１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂ  接触孔  
１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ  接触孔の側壁
１９０  画素電極
２２０  ブラックマトリックス
２３０  色フィルター  
２７０  共通電極
２７１  切開部
８０１  第１保護膜  
８０２  第２保護膜
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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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１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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