(57)【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る第１信号線と、
前記第１信号線と絶縁されて交差している第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線が交差して定義される各画素領域ごとに形成される第１画素電極と、
前記第１信号線、第２信号線、及び第１画素電極に３端子が各々連結される薄膜トランジスタと、
前記画素領域ごとに形成されて、前記第１画素電極に容量性結合されている少なくとも一つ以上の第２画素電極と、
前記第１画素電極と連結される結合電極と、
前記第２画素電極と連結されていて、前記結合電極と重なって結合容量を形成する結合補助電極とを有し、
前記第１画素電極と前記結合電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、且つ、前記第２画素電極と前記結合補助電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、
前記第１画素電極と前記第２画素電極のうちの少なくとも一つはドメイン分割手段を有することを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２】
前記第１または第２画素電極と重なって維持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項３】
前記第１信号線と前記第２信号線との間に形成されるゲート絶縁膜をさらに有し、前記結合電極と前記結合補助電極とは前記ゲート絶縁膜を間に置いて互いに重なることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４】
前記第１及び第２信号線と前記第１及び第２画素電極との間に形成される保護膜をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５】
前記保護膜は、無機絶縁物質からなる第１絶縁膜と有機絶縁物質からなる第２絶縁膜とを有することを特徴とする請求項４に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項６】
前記第１信号線と前記結合補助電極、前記第２信号線と前記結合電極、前記第１画素電極と前記第２画素電極、は各々、同一層に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項７】
前記結合電極は、前記薄膜トランジスタの３端子のうちのドレイン電極から伸びていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項８】
前記第１及び第２画素電極が前記画素領域の上下二等分線に対して実質的に鏡像対称をなしていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項９】
前記第１画素電極と第２画素電極の互いに隣接した境界線のうちの長い方の辺は前記第１信号線と４５゜の角度をなすことを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１０】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されてゲート電極を含むゲート線と、
前記第１絶縁基板に形成されて、前記ゲート線と分離している結合補助電極と、
前記ゲート線上に形成されるゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成される非晶質シリコン層と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されて、少なくとも一部が前記非晶質シリコン層上に形成されるソース電極を含むデータ線と、
少なくとも一部が前記非晶質シリコン層上に形成されて、前記ソース電極と対向するドレイン電極と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されて、前記結合補助電極と重なる結合電極と、
前記データ線、ドレイン電極、及び前記結合電極上に形成される保護膜と、
前記保護膜上に形成されて、前記ドレイン電極及び結合電極と連結される第１画素電極と、
前記第１画素電極と絶縁されて、前記結合補助電極と連結される少なくとも一つ以上の第２画素電極と、
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る共通電極と、を有し、
前記第１画素電極と前記結合電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、且つ、前記第２画素電極と前記結合補助電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、
前記第１絶縁基板及び第２絶縁基板のうちの少なくとも一つに形成される第１ドメイン分割手段と、前記第１絶縁基板及び第２絶縁基板のうちの少なくとも一つに形成されて、前記第１ドメイン分割手段と共に画素領域を複数の小ドメインに分割する第２ドメイン分割手段とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記ドレイン電極と重なって維持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに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１２】
前記結合電極は、前記ドレイン電極と連結されてい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１３】
前記保護膜は、無機絶縁物質からなる第１絶縁膜と有機絶縁物質からなる第２絶縁膜と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】
前記ゲート線と前記結合補助電極、前記データ線と前記結合電極、前記第１画素電極と前記第２画素電極、は各々、同一層に形成されてい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１ドメイン分割手段は、前記第１画素電極と第２画素電極のうちの少なくとも一つ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ことを特徴とする請求項１０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それに使用される表示板に関し、特に側面視認性を向上させて視野角を拡張することができる液晶表示装置及びそれに使用される薄膜トランジスタ表示板に関する。
【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表示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表示板との間に液晶物質を注入して画素電極と共通電極に互いに異なる電圧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することによって画像を表現する装置である。
【０００３】
しかし、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表示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に一定の切開パターンを形成したり突起を形成する方法が主に使用されている。
切開パターンを形成する方法としては画素電極と共通電極に各々切開パターンを形成して、これら切開パターンによって形成されるフリンジフィールドを利用して液晶分子のチルト（ｔｉｌｔ）方向を調節することによって視野角を広くする方法がある。
【０００４】
突起を形成する方法は上下表示板に形成されている画素電極と共通電極上に各々突起を形成て置くことによって突起によって歪曲される電場を利用して液晶分子のチルト（ｔｉｌｔ）方向を調節する方式である。
他の方法としては、下部表示板上に形成されている画素電極には切開パターンを形成し、上部表示板に形成されている共通電極上には突起を形成して切開パターンと突起によって形成されるフリンジフィールドを利用して液晶のチルト（ｔｉｌｔ）方向を調節することによりドメインを形成することがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような多重ドメイン液晶表示装置は１：１０のコントラスト比を基準するコントラスト比基準視野角や階調間輝度反転の限界角度と定義される階調反転基準視野角は全方向８０゜以上で非常に優れている。しかし、正面のガンマ曲線と側面のガンマ曲線が一致しない側面ガンマ曲線歪曲現象が発生してＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）モード液晶表示装置に比べても左右側面で劣等な視認性を示す。
【０００６】
例えば、ドメイン分割手段で切開部を形成するＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）モードの場合には側面に向かうほど全体的に画面が明るく表示され、色は白い側にシフトする傾向があり、激しい場合には明るい階調の間の間隔差がなくなって絵が崩れて表示される場合も発生するという問題点があった。しかし、近年、液晶表示装置がマルチメディア用として使用され絵や動画像を見ることが増加してきており、視認性の向上が益々重要視されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２４７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上記従来の液晶表示装置及びそれに使用される表示板における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、視認性に優れた液晶表示装置及びそれに使用される薄膜トランジスタ表示板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明では画素電極を少なくとも二つ以上のサブ画素電極に分けて、サブ画素電極に互いに異なる電位が印加されるようにする。
従って、上記目的を達成するためになされた本発明による薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成される第１信号線と、前記第１信号線と絶縁されて交差している第２信号線と、前記第１信号線と前記第２信号線が交差して定義される各画素領域ごとに形成される第１画素電極と、前記第１信号線、第２信号線、及び第１画素電極に３端子が各々連結される薄膜トランジスタと、前記画素領域ごとに形成されて、前記第１画素電極に容量性結合されている少なくとも一つ以上の第２画素電極と、前記第１画素電極と連結される結合電極と、前記第２画素電極と連結されていて、前記結合電極と重なって結合容量を形成する結合補助電極とを有し、前記第１画素電極と前記結合電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、且つ、前記第２画素電極と前記結合補助電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、前記第１画素電極と前記第２画素電極のうちの少なくとも一つはドメイン分割手段を有することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、
前記第１または第２画素電極と重なって維持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに有することを特徴とする。
前記第１信号線と前記第２信号線との間に形成されるゲート絶縁膜をさらに有し、前記結合電極と前記結合補助電極とは前記ゲート絶縁膜を間に置いて互いに重なることを特徴とする。
前記第１及び第２信号線と前記第１及び第２画素電極との間に形成される保護膜をさらに有することを特徴とする。
前記保護膜は、無機絶縁物質からなる第１絶縁膜と有機絶縁物質からなる第２絶縁膜とを有することを特徴とする。
前記第１信号線と前記結合補助電極、前記第２信号線と前記結合電極、前記第１画素電極と前記第２画素電極、は各々、同一層に形成されていることを特徴とする。
前記結合電極は、前記薄膜トランジスタの３端子のうちのドレイン電極から伸びていることを特徴とする。
前記第１及び第２画素電極が前記画素領域の上下二等分線に対して実質的に鏡像対称をなしていることを特徴とする。
前記第１画素電極と第２画素電極の互いに隣接した境界線のうちの長い方の辺は前記第１信号線と４５゜の角度をなすことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に形成されてゲート電極を含むゲート線と、前記第１絶縁基板に形成されて、前記ゲート線と分離している結合補助電極と、前記ゲート線上に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成される非晶質シリコン層と、前記ゲート絶縁膜上に形成されて、少なくとも一部が前記非晶質シリコン層上に形成されるソース電極を含むデータ線と、少なくとも一部が前記非晶質シリコン層上に形成されて、前記ソース電極と対向するドレイン電極と、前記ゲート絶縁膜上に形成されて、前記結合補助電極と重なる結合電極と、前記データ線、ドレイン電極、及び前記結合電極上に形成される保護膜と、前記保護膜上に形成されて、前記ドレイン電極及び結合電極と連結される第１画素電極と、前記第１画素電極と絶縁されて、前記結合補助電極と連結される少なくとも一つ以上の第２画素電極と、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る共通電極とを有し、前記第１画素電極と前記結合電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、且つ、前記第２画素電極と前記結合補助電極とが別層に形成され、両者がコンタクトホールで連結され、前記第１絶縁基板及び第２絶縁基板のうちの少なくとも一つに形成される第１ドメイン分割手段と、前記第１絶縁基板及び第２絶縁基板のうちの少なくとも一つに形成されて、前記第１ドメイン分割手段と共に画素領域を複数の小ドメインに分割する第２ドメイン分割手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、
前記ドレイン電極と重なって維持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに有することを特徴とする。
前記結合電極は、前記ドレイン電極と連結されていることを特徴とする。
前記保護膜は、無機絶縁物質からなる第１絶縁膜と有機絶縁物質からなる第２絶縁膜とを有することを特徴とする。
前記ゲート線と前記結合補助電極、前記データ線と前記結合電極、前記第１画素電極と前記第２画素電極、は各々、同一層に形成されていることを特徴とする。
前記第１ドメイン分割手段は、前記第１画素電極と第２画素電極のうちの少なくとも一つ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ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶表示装置及びそれに使用される薄膜トランジスタ表示板によれば、液晶表示装置の側面視認性を向上させて視野角を拡張することができるという効果がある。また、結合容量を形成する時にゲート絶縁膜のみを間に置いて結合電極と結合補助電極を重ねて、狭い重畳面積で結合容量を十分に確保することにより画素の開口率を確保することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る液晶表示装置及びそれに使用される薄膜トランジスタ表示板を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
尚、図面における多様な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。明細書全体にわたって類似な部分については同一図面符号を付けた。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”にある場合だけでなく、その中間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”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
次に、図面を参照して本発明の実施例による液晶表示装置及びこれに使用される薄膜トランジスタ表示板の構造について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図２は本発明の第１の実施例による液晶表示装置用色フィルター基板の配置図であり、図３は本発明の第１の実施例による液晶表示装置の配置図であり、図４は図３の液晶表示装置をＩＶ−ＩＶ’線に沿って切断した断面図である。
図１乃至４を参照すると、液晶表示装置は下側の薄膜トランジスタ表示板１００と、これと対向している上側の対向表示板２００及びこれらの間に形成されており、二つの表示板１００、２００に対してほとんど垂直配向されている液晶分子３１０を含む液晶層３を含んで成る。この時、各々の表示板１００、２００の内側には配向膜１１、２１が形成されており、配向膜１１、２１は液晶層３の液晶分子３１０を表示板１００、２００に対して垂直配向されるようにする垂直配向モードであるのが好ましいが、そうでないこともある。また、上部表示板２００と下部表示板１００の外側面には各々上部及び下部偏光板１２、２２が付着されている。
【００１６】
まず、下部の薄膜表示板は次のような構成を有する。
ガラスなどの透明な絶縁物質からなる絶縁基板１１０上にＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電物質からなっており、切開部１９１、１９３によって分離されている第１及び第２画素電極１９０ａ、１９０ｂが形成されている。このうち第１画素電極１９０ａ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て、第２画素電極１９０ｂは第１画素電極１９０ａと連結されている結合電極１７６と重なって第１画素電極１９０ａと電磁気的に結合（容量性結合）されている。この時、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に各々連結されて、走査信号に応じて第１画素電極１９０ａに印加される画像信号をオン／オフする。第２画素電極１９０ｂは切開部１９２を有する。ここで、第１及び第２画素電極１９０ａ、１９０ｂは反射型液晶表示装置である場合、透明な物質からならないこともあり、この場合には下部偏光板１２も必要でなくなる。
【００１７】
次に、上部対向表示板の構成は次の通りである。
上部の対向表示板もやはりガラスなどの透明な絶縁物質からなる絶縁基板２１０の下面に光漏れを防止するための黒色層２２０と赤、緑、青の色フィルター２３０及びＩＴＯまたは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（図２参照）。黒色層２２０は画素領域の周囲部分だけでなく、共通電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３と重なる部分にも形成できる。これは切開部２７１、２７２、２７３によって発生する光漏れを防止するためである。
【００１８】
次に、薄膜トランジスタ表示板１００についてより詳細に説明する。
図１を参照すると、薄膜トランジスタ表示板１００には下部絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は主に図１上で横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を構成する。ゲート線１２１にはゲート電極１２４は突起の形態で形成されており、本実施例のようにゲート線１２１は外部からのゲート信号をゲート線１２１に伝達するための接触部を有することができ、この時、ゲート線１２１の端部１２９は他の部分より広い幅を有するが、そうでない場合にゲート線１２１の端部は基板１１０上部に直接形成されているゲート駆動回路の出力端に直接連結される。
ゲート線１２１と同一層には維持電極線１３１が横方向に伸びて形成されており、各々の維持電極線１３１は他の部分より広い幅を有する維持電極１３３を含む。
また、ゲート線１２１と同一層には維持電極線１３１及びゲート線１２１と分離されている結合補助電極１３６が形成されている（図４参照）。
【００１９】
ゲート線１２１、維持電極線１３１及び結合補助電極１３６はＡｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属などで作られる。本実施例のゲート線１２１及び維持電極線１３１は単一層からなるが、物理化学的特性に優れたＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａなどの金属層と比抵抗の小さいＡｌ系またはＡｇ系の金属層を含む二重層からなることもできる。その他にも多様な金属または導電体でゲート線１２１、維持電極線１３１及び結合補助電極１３６を作ることができる。
ゲート線１２１、維持電極線１３１及び結合補助電極１３６の側面は傾いており、水平面に対する傾斜角は３０〜８０゜であるのが好ましい。
ゲート線１２１、維持電極線１３１及び結合補助電極１３６の上には窒化シリコンなどからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている（図４参照）。
【００２０】
ゲート絶縁膜１４０上には複数のデータ線１７１をはじめとして複数のドレイン電極１７５が形成されている。各データ線１７１は主に図１上で縦方向に伸びていて、各ドレイン電極１７５に向かって複数の分枝を出してデータ線１７１から拡張されたソース電極１７３を有する。データ線１７１の一端部に位置した接触部（端部）１７９は外部からの画像信号をデータ線１７１に伝達する。
また、データ線１７１と同一層にはドレイン電極１７５と連結されており、結合補助電極１３６と重なってゲート絶縁膜１４０のみを間に置いて結合キャパシタＣｃｐを構成する結合電極１７６が形成されている。この時、結合補助電極１３６と結合電極１７６はゲート絶縁膜１４０のみを間に置いて重なって狭い重畳面積でも結合容量が十分に確保できるので画素の開口率が減少することを防止することができ、結合補助電極１３６は結合電極１７６で覆われない一部を有する。
【００２１】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び結合電極１７６もゲート線１２１と同様にクロムとアルミニウムなどの物質で作られ、単一層または多重層からなることができる。
データ線１７１、ドレイン電極１７５の下にはデータ線１７１に沿って主に縦に長く伸びた複数の線状半導体１５１が形成されている。非晶質シリコンなどからなる各線状半導体１５１は各ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５に向かって拡張されてチャンネル部１５４を有する。
線状半導体１５１とデータ線１７１及びドレイン電極１７５との間には両者の接触抵抗を各々減少させるための複数の線状抵抗性接触部材１６１と、島形の抵抗性接触部材１６５が形成されている。線状抵抗性接触部材１６１はシリサイドやｎ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンなどで作られ、分枝に伸びた抵抗性接触部材１６３を有し、島形の抵抗性接触部材１６５はゲート電極１２４を中心に抵抗性接触部材１６３と対向する。
【００２２】
データ線１７１及びドレイン電極１７５上には平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、  ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質または窒化シリコンなどからなる保護膜１８０が形成されている。この時、保護膜１８０は窒化シリコンまたは酸化シリコンからなる第１絶縁膜８０１と有機絶縁物質からなる第２絶縁膜８０２を含む。薄膜トランジスタ表示板１００の上部に赤、緑、青の色フィルター２３０を形成するような他の実施例においては第２絶縁膜８０２は赤、緑、青の色フィルター２３０で代替することができる。
保護膜１８０にはドレイン電極１７５の少なくとも一部とデータ線１７１の端部１７９を各々露出させる複数の接触孔１８５及び接触孔１８２が備えられており、ゲート線１２１の端部１２９の一部を露出する複数の接触孔１８１がゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０を貫通している。
また、保護膜１８０には結合電極１７６で覆われない結合補助電極１３６を露出する接触孔１８６が備えられている。
【００２３】
保護膜１８０上には複数の画素電極をはじめとして複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。画素電極及び接触補助部材８１、８２はＩＴＯやＩＺＯなどのような透明導電体やアルミニウムのような光反射特性に優れた不透明導電体などで作られる。
複数の画素電極は切開部１９１、１９３によって分離された第１画素電極１９０ａと第２画素電極１９０ｂを含むが、第１画素電極１９０ａは接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５及び結合電極１７６と連結されており、第２画素電極１９０ｂは接触孔１８６を通じて結合電極１７６と重なっている結合補助電極１３６と連結されている。したがって、結合補助電極１３６に連結された第２画素電極１９０ｂと結合電極１７６との間には結合容量Ｃｃｐ（図５参照）が形成され、これによって第２画素電極１９０ｂは第１画素電極１９０ａと電磁気的に結合（容量性結合）されている。
【００２４】
第１画素電極１９０ａと第２画素電極１９０ｂを分ける境界はゲート線１２１に対して４５゜の角度をなす部分１９１、１９３と、ゲート線１２１に対して直角をなす部分に区分され、このうち４５゜の角度をなす二つの部分１９１、１９３が直角をなす部分に比べて長さが長い。また、４５゜の角度をなす二つの部分１９１、１９３は互いに直角をなしている。
第２画素電極１９０ｂは切開部１９２を有し、切開部１９２は第２画素電極１９０ｂの右側辺から左側辺に向かって貫通した形態であり、入口は広く拡張されている。
第１画素電極１９０ａと第２画素電極１９０ｂは各々ゲート線１２１とデータ線１７１が交差して定義する画素領域を上下に二等分する線（ゲート線と平行な線）に対して実質的に鏡像対称をなしている。
接触補助部材８１、８２は各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線の端部１２９とデータ線の端部１７９に連結されている。
【００２５】
一方、上部の絶縁基板２１０には光が洩れることを防止するための黒色層２２０が形成されている。黒色層２２０上に赤、緑、青の色フィルター２３０が形成されている。色フィルター２３０の上には複数対の切開部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またはＩＺＯなどの透明な導電体で形成する（図２、４参照）。
共通電極２７０の一対の切開部２７１、２７２、２７３は二つの画素電極１９０ａ、１９０ｂの境界のうちのゲート線１２１に対して４５゜をなす部分１９１、１９３を介在しており、これと平行な斜線部と画素電極１９０の辺と重なっている端部とを含んで成る。この時、端部は縦方向端部と横方向端部に分類される。
【００２６】
この時、ドメイン規制（分割）手段である切開部２７１、２７２、２７３は絞られている切欠を含み、三角形、四角形或いは梯形または半円形の模様を有することができるが、切欠は膨らむようにまたは凹むようになることができる。切欠は切開部２７１、２７２、２７３に対応するドメイン境界に位置する液晶分子３１０の配列方向を決める。したがって、ドメインの境界に配列されている液晶分子３１０は切欠によって安定的で規則的に配列することができるので、ドメイン境界で染みや残像が発生することが防止でき、切開部２７１、２７２、２７３の幅を狭めて輝度を増加させることができる。この時、切欠は一つのドメイン規制（分割）手段に一つまたは二つ以上配置することができ、凹んだ切欠と膨らんだ切欠を交互に多数配置しても良い。また、本実施例では共通電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３にのみ切欠を配置したが、画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３にも切欠を配置することができ、薄膜トランジスタ表示板１００または対向表示板２００両側に全て配置することもできる。
以上のような構造の薄膜トランジスタ表示板と色フィルター表示板を整列して結合し、その間に液晶物質を注入して垂直配向すれば、本実施例による液晶表示装置の基本構造が備えられる。
【００２７】
薄膜トランジスタ表示板と色フィルター表示板を整列した時、共通電極２７０の一対の切開部２７１、２７２、２７３は二つの画素電極１９０ａ、１９０ｂを各々複数の副領域に区分するが、本実施例では図３に示すように二つの画素電極１９０ａ、１９０ｂを各々４つの副領域に分ける。図３から分かるように、各副領域は長く形成されていて幅方向と長さ方向が区別される。
画素電極１９０ａ、１９０ｂの各副領域と、これに対応する共通電極２７０の各副領域の間にある液晶層３部分を以下では小領域と言い、これら小領域は電界を印加する時にその内部に位置する液晶分子の平均長軸方向に応じて４つの種類に分類され、以下ではこれをドメインと言う。
【００２８】
このような構造の液晶表示装置における第１画素電極１９０ａは薄膜トランジスタを通じて画像信号電圧の印加を受けることに反して、第２画素電極１９０ｂは結合電極１７６との容量性結合によって電圧が変動するので第２画素電極１９０ｂの電圧は第１画素電極１９０ｂの電圧に比べて絶対値が常に低くなる。このように、一つの画素領域内で電圧が異なる二つの画素電極を配置すれば二つの画素電極を通じて互いに異なるガンマ曲線を作ることができ、このようなガンマ曲線は互いに補償してガンマ曲線が歪曲することを減らすことができ、これによって優れた視認性を確保することができる。
【００２９】
次に、第１画素電極１９０ａの電圧が第２画素電極１９０ｂの電圧より低く維持される理由を図５を参照して説明する。
図５は本発明の第１の実施例による液晶表示装置を簡略的回路図として示した図面である。
図５でＣｌｃａは第１画素電極１９０ａと共通電極２７０との間で形成される液晶容量を示し、Ｃｓｔは第１画素電極１９０ａと維持電極線１３１との間で形成される維持容量を示す。Ｃｌｃｂは第２画素電極１９０ｂと共通電極２７０との間で形成される液晶容量を示し、Ｃｃｐは第１画素電極１９０ａに連結された結合電極１７６と第２画素電極１９０ｂに連結されている結合補助電極１３６の間で形成される結合容量を示す。
【００３０】
共通電極２７０電圧に対する第１画素電極１９０ａの電圧をＶａとし、第２画素電極１９０ｂの電圧をＶｂとすれば、電圧法則によって数式１のようになる。
（数１）
Ｖａ＝Ｖｂ×［Ｃｃｐ／（Ｃｃｐ＋Ｃｌｃｂ）］
Ｃｃｐ／（Ｃｃｐ＋Ｃｌｃｂ）は常に１より小さいので、ＶｂはＶａに比べて常に小さい。
【００３１】
一方、Ｃｃｐを調節することによってＶａに対するＶｂの比率を調整することができる。Ｃｃｐの調節は結合電極１７６と結合補助電極１３６の重畳面積と距離を調整することによって可能である。重畳面積は結合電極１７６及び結合補助電極１３６の幅を変化させることによって容易に調整することができ、距離はゲート絶縁膜１４０の厚さを変化させることによって調整することができる。
この時、ＶｂはＶａに対して０．６乃至０．８倍であるのが好ましく、第２画素電極１９０ｂの面積は第１画素電極１９０ａに対して０．８乃至１．５倍であるのが好ましい。
【実施例２】
【００３２】
次に、本発明の第２の実施例による液晶表示装置で薄膜トランジスタ表示板は他の構造を有することができ、これについて図面を参照して具体的に説明する。
図６は、本発明の第２の実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図であり、図７は図６の液晶表示装置をＶＩＩ−ＶＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図６及び図７に示すように、本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層状構造はほとんど図１、図３及び図４に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造と同一である。つまり、基板１１０上に複数のゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１、維持電極線１３１及び結合補助電極１３６が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、複数の突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、複数の突出部１６３を各々含む複数の線状抵抗性接触部材１６１及び複数の島形抵抗性接触部材１６５が順次に形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５、複数の結合電極１７６が形成されていて、その上に第１絶縁膜８０１と第２絶縁膜８０２を含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び／またはゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８２、１８５、１８６、１８１が形成されており、保護膜１８０上には複数の画素電極１９０ａ、１９０ｂと複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
【００３３】
しかし、図１、図３及び図４に示した薄膜トランジスタ表示板と異なって、本実施例による薄膜トランジスタ表示板における線状半導体１５１は薄膜トランジスタが位置する突出部１５４を除けばデータ線１７１、ドレイン電極１７５及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５と実質的に同一な平面形態を有している。具体的に、線状半導体１５１はデータ線１７１及びドレイン電極１７５とその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５の下に存在する部分の他にもソース電極１７３とドレイン電極１７５との間にこれらに覆われずに露出された部分を有している。
もちろん、このような本実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板は結合電極１７６を含んでおり、結合電極１７６の下部には非晶質シリコン層（抵抗性接触部材）１６１、１６５が同一な形状で形成されている。
【００３４】
このような薄膜トランジスタ表示板の製造方法では保護膜１８０をパターニングする時と同様に部分的に厚さの異なる感光膜パターンを形成する。このような感光膜パターンは厚さが次第に薄くなる第１乃至第３部分を含んで成る。この時、第１部分は“配線領域”に対応し、第２部分はチャンネル領域に対応する。次いで、一連のエッチング段階を通じて“配線領域”には複数のソース電極１７３を各々含む複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び結合電極１７６とその下部に位置する複数の突出部１６３を各々含む複数の線状抵抗性接触部材１６１及び複数の島形抵抗性接触部材１６５を形成し、そして“配線領域”及び“チャンネル領域”には複数の突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１を形成する。
【実施例３】
【００３５】
次に、本発明の第３の実施例による液晶表示装置における薄膜トランジスタ表示板の結合電極は、また他の構造を有することができ、これについて図面を参照して具体的に説明する。
図８は本発明の第３の実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図である。この時、層状構造は前記第１の実施例と同一であるために図面で示さなかった。
【００３６】
図８に示すように、本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構造はほとんど図１、図３及び図４に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置構造と同一である。つまり、複数のゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び維持電極線１３１が横方向に伸びていて、結合補助電極１３６は一部を除いて結合電極１７６と重なって結合容量を形成する。複数の突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１は縦方向に伸びていて、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１は線状半導体１５１と重なって縦方向に伸びており、複数のドレイン電極１７５及び複数の結合電極１７６は互いに連結されている。保護膜１８０及び／またはゲート絶縁膜１４０は複数の接触孔１８２、１８５、１８６、１８１が形成されており、これらを通じて第１画素電極１９０ａはドレイン電極１７５及び結合電極１７６に連結されており、第２画素電極１９０ｂは結合補助電極１３６に連結されており、ゲート線１２１及びデータ線１７１は複数の接触補助部材８１、８２と連結されている。
【００３７】
しかし、互いに重なっている結合電極１７６と結合補助電極１３６は共通電極２７０の切開部２７２形状に沿って形成されている。このような構造で結合電極１７６と結合補助電極１３６は切開部２７２を通じて漏洩される光を遮断する機能を有し、光が透過するドメイン中央をほとんど通らないために高い画素の開口率を確保することができる。
前述したようにゲート絶縁膜１４０を間に置いて結合容量を形成する構造は垂直配向モードの液晶表示装置だけでなく、捩じれたネマチックモードまたは線状の二つの電極を同一な表示板に備えて液晶分子を駆動する平面駆動モードなどの液晶表示装置にも同一に適用することができる。
また、画素電極、共通電極及びドメイン分割手段は多様な画素の形状に沿って変更することができ、ドメイン分割手段の数を調節してドメイン数を多様に調節することができ、次に、これについて図面を参照して具体的に説明する。
【実施例４】
【００３８】
図９は、本発明の第４の実施例による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図１０は本発明の第４の実施例による対向表示板の構造を示した配置図であり、図１１は図９及び図１０の二つの表示板を含む液晶表示装置の構造を示した配置図である。
図９乃至図１１に示すように、本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構造はほとんど図１、図３及び図４に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置構造と同一である。つまり、複数のゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び維持電極線１３１が横方向に伸びていて、結合補助電極１３６は一部を除いて結合電極１７６と重なって結合容量を形成する。複数の突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１は縦方向に伸びていて、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１は線状半導体１５１と重なって縦方向に伸びており、複数のドレイン電極１７５及び複数の結合電極１７６は互いに連結されている。保護膜１８０及び／またはゲート絶縁膜１４０は複数の接触孔１８２、１８５、１８６、１８１が形成されており、これらを通じて第１画素電極１９０ａはドレイン電極１７５及び結合電極１７６に連結されており、第２画素電極１９０ｂは結合補助電極１３６に連結されており、ゲート線１２１及びデータ線１７１は複数の接触補助部材８１、８２と連結されている。
【００３９】
しかし、画素電極１９０ａ、１９０ｂはドメイン規制手段である切開部１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６を有し、これに対応して共通電極２７０は画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６と交互に配置される切開部２７１、２７２、２７３、２７４、２７５、２７６を有する。この時、共通電極２７０の一対の切開部２７１、２７２、２７３、２７４、２７５、２７６は画素電極１９０ａ、１９０ｂの切開部１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６のうちのゲート線１２１に対して４５゜の角度をなす部分が中間に介在するように配置されており、これらと平行な斜行部と、画素電極１９０ａ、１９０ｂの辺と重なっている端部、及び切欠２７７とを含んでいる。この時、端部は縦方向端部と横方向端部に分類される。
このような液晶表示装置では、電界を印加する時、液晶分子の平均長軸方向が変わるドメインは８個の種類に分類される。
【００４０】
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。特に、画素電極と共通電極に形成する切開部の配置は多様な変形があり得る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の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である。
【図２】本発明の第１の実施例による液晶表示装置用対向表示板の配置図である。
【図３】本発明の第１の実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図４】図３の液晶表示装置をＩＶ−ＩＶ’線に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例による液晶表示装置を簡略的回路図として示した図である。
【図６】本発明の第２の実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図である。
【図７】図６の液晶表示装置をＶＩＩ−ＶＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図である。
【図９】本発明の第４の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である。
【図１０】本発明の第４の実施例による液晶表示装置用対向表示板の配置図である。
【図１１】図９及び図１０の二つの表示板を含む液晶表示装置の構造を示した配置図である。
【符号の説明】
【００４２】
３            液晶層
１１、２１    配向膜
１２          下部偏光板
８１、８２    接触補助部材
１００        薄膜トランジスタ表示板
１１０        絶縁基板
１２１        ゲート線（第１信号線）
１２４        ゲート電極
１３１        維持電極線
１３３        維持電極
１３６        結合補助電極
１４０        ゲート絶縁膜
１５１        線状半導体
１５４        半導体（チャンネル部）（突出部）
１６１、１６３、１６５  抵抗性接触部材（非晶質シリコン層）
１７１        データ線（第２信号線）
１７３        ソース電極
１７５        ドレイン電極
１７６        結合電極
１７９        接触部（端部）
１８０        保護膜
１８１、１８２、１８５、１８６  接触孔
１９０ａ、１９０ｂ  第１、第２画素電極
１９１、１９２、１９３  切開部
２００        対向表示板
２１０        絶縁基板
２２０        黒色層
２３０        色フィルター
２７０        共通電極
２７１、２７２、２７３  切開部
２７７        切欠
３１０        液晶分子
８０１、８０２  第１、第２絶縁膜
【図１】
0004815584.tif 000002
【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７】
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【図８】
0004815584.tif 000009
【図９】
0004815584.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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