(57)【要約】【課題】画素電極とデータ線の間の寄生容量の変化を最少に抑える。【解決手段】ゲート電極１２４を有するゲート線、ゲート線を覆うゲート絶縁膜１４０、ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層１５１、半導体層上に形成されソース電極１７３を有するデータ線１７１、ゲート電極上部でソース電極と対向しているドレイン電極１７５、データ線上に形成されている保護膜１８０、保護膜上に形成されドレイン電極と電気的に接続され、第１切開部１９１を有する画素電極、画素電極と同一層でデータ線と重なり、データ線よりも画素電極に隣接する境界線を有する補助整列パターンを含む薄膜トランジスタ表示板１００と、画素電極の第１切開部と一定の間隔で配置されている第２切開部２７１、２７２を有する共通電極が形成されている共通電極表示板２００を有する。【選択図】      図４
2005182048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板、
前記絶縁基板上に形成されている第１信号線、
前記絶縁基板上に形成され前記第１信号線と絶縁されて交差している第２信号線、
前記第１信号線と前記第２信号線が交差して画定する画素ごとに形成されている画素電極、
前記第１信号線、前記第２信号線及び前記画素電極と接続されている薄膜トランジスタ、及び
前記第２信号線と並んで重なり、前記第２信号線よりも前記画素電極に隣接する境界線を有する補助整列パターン
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２】
前記補助整列パターンは、前記画素電極と同一層に形成され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】
前記補助整列パターンは、前記第２信号線と接続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４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の前記薄膜トランジスタ表示板、
前記画素電極と対向する共通電極が形成されている対向表示板、
前記薄膜トランジスタ表示板と前記対向表示板の間に形成されている液晶層
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記薄膜トランジスタ表示板と前記対向表示板のうちの少なくとも一方に形成され、前記液晶層の液晶分子を前記画素で複数のドメインに分割する複数のドメイン規制手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記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及び第２基板に対して垂直に配向されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記ドメイン規制手段は、前記共通電極または前記画素電極が有する切開部であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記ドメイン規制手段の幅は９μｍ〜１２μｍの範囲であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記ドメイン規制手段は、前記第１信号線に対してほぼ±４５°をなすことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記ドメイン規制手段は、前記共通電極または前記画素電極の上部に形成されている突起であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
絶縁基板、
前記絶縁基板上に形成されている第１信号線、
前記絶縁基板上に形成され前記第１信号線と絶縁されて交差している第２信号線、
前記第１信号線と前記第２信号線が交差して画定する画素ごとに形成されている画素電極、
前記第１信号線、前記第２信号線及び前記画素電極と接続されている薄膜トランジスタ、及び
前記画素電極に接続され、前記画素電極よりも前記第２信号線に隣接する境界線を有する補助整列パターン
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１２】
前記補助整列パターンは、前記第２信号線と同一層に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１３】
前記補助整列パターンは、前記画素電極に接続されている前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１４】
請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載の前記薄膜トランジスタ表示板、
前記画素電極と対向する共通電極が形成されている対向表示板、及び
前記薄膜トランジスタ表示板と前記対向表示板の間に形成されている液晶層
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
前記薄膜トランジスタ表示板と前記対向表示板のうちの少なくとも一方に形成され、前記液晶層の液晶分子を前記画素で複数のドメインに分割する複数のドメイン規制手段さらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
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及び第２基板に対して垂直に配向されていることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記ドメイン規制手段は、前記共通電極または前記画素電極が有する切開部であることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記ドメイン規制手段の幅は９μｍ〜１２μｍの範囲であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記ドメイン規制手段は、前記第１信号線に対してほぼ±４５°をなすことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記ドメイン規制手段は、前記共通電極または前記画素電極の上部に形成されている突起であることを特徴とする請求項１５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及びこれを含む液晶表示装置に関し、特に、広視野角を得るために画素を複数のドメインに分割する垂直配向モードの薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のうち、現在主に使われているものは、電界生成電極が二つの表示板に各々備えられているものである。この中でも、一つの表示板には複数の画素電極が行列状に配列され、もう一つの表示板には一つの共通電極が表示板全面を覆っている構造の液晶表示装置が主流である。この液晶表示装置における画像表示は、各画素電極に個々に電圧を印加することによって行われる。このために、画素電極に印加される電圧をスイッチングするための三端子素子である薄膜トランジスタを各画素電極に接続し、この薄膜トランジスタを制御するための信号を伝達するゲート線と画素電極に印加される電圧を伝達するデータ線を表示板に形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このような液晶表示装置において、画素電極に伝達された画素電圧は、これと隣接するデータ線の間で発生する寄生容量の変化のために変動するようになり、その結果、ステッチ不良のような不良が生じ、液晶表示装置の表示特性が低下する。
この問題点は、マスクを用いるフォトエッチング工程によってパターニングする製造工程において、マスクの大きさよりもパターンが形成されるアクティブ領域が大きいため、アクティブ領域を分割する分割露光工程を実施する際に、マスクの転移（shift）、回転（rotation）、ねじれ（distortion）のような歪みが発生することに起因する。このような歪み現象により、互いに異なる層の薄膜パターンは正確に整列されず、データ線と画素電極の間で発生する寄生容量が分割露光領域毎に異なり、この結果、分割領域間の境界部分における画面の明るさの差が生じ、ステッチ不良の問題が生じる。
【０００４】
一方、液晶表示装置は、視野角が狭いのが大きな短所である。この短所を克服し、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、そのうち、液晶分子を上下基板に対し垂直に配向し、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又は突起を形成し、画素を多重ドメインに分割する方法が有力視されている。
しかし、このような垂直配向方式の液晶表示装置では、輝度の高いコントラストを確保するために、電界を印加しない状態で暗い色を表示するノーマリーブラックモードを採用しており、このような方式において、画素電圧の変化は側面に行くほど画面全体が明るく見え、カラーは白色に移動する傾向にあり、側面視認性を低下させる原因となる。
【０００５】
本発明が目的とする技術的課題は、画素電極とデータ線の間で発生する寄生容量の変化を最少化できる薄膜トランジスタ表示板、及びこれを含む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】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明では、画素電極またはデータ線と同一層で画素電極またはデータ線と隣接する境界線を有する補助整列パターンを配置する。
より詳細には、本発明の一実施例による薄膜トランジスタ表示板には、絶縁基板上に第１信号線が形成され、第１信号線と絶縁して交差している第２信号線が形成されている。第１信号線と第２信号線が交差して画定する画素には画素電極が各々形成され、第１信号線、第２信号線及び画素電極と接続されている薄膜トランジスタが配置され、第２信号線と並んで重なり、第２信号線よりも画素電極に隣接する境界線を有する補助整列パターンが形成されている。
補助整列パターンは、画素電極と同一層からなるのが好ましく、第２信号線と接続できる。
【０００７】
本発明の一実施例による液晶表示装置は、このような薄膜トランジスタ表示板と画素電極と対向する共通電極が形成されている対向表示板と薄膜トランジスタ表示板と対向表示板の間に形成されている液晶層を含む。
このような液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板と対向表示板のうちの少なくとも一方に形成され、液晶層の液晶分子を画素で複数のドメインに分割する複数のドメイン規制手段を更に含むのが好ましい。
液晶層に含まれている液晶は負の誘電率異方性を有し、液晶はその長軸が第１基板及び第２基板に対して垂直に配向され、ドメイン規制手段は、共通電極または画素電極が有する切開部であるのが好ましい。ドメイン規制手段の幅は９μｍ〜１２μｍの範囲であり、ドメイン規制手段は第１信号線に対してほぼ±４５°をなすのが良い。
ドメイン規制手段は、共通電極または画素電極の上に形成されている突起であり得る。
【０００８】
本発明の他の実施例による薄膜トランジスタ表示板には、絶縁基板上に第１信号線が形成され、第１信号線と絶縁されて交差している第２信号線が形成されている。第１信号線と第２信号線が交差して画定する画素には画素電極が各々形成されており、第１信号線、第２信号線及び画素電極と接続されている薄膜トランジスタが配置され、画素電極に接続され画素電極よりも第２信号線に隣接する境界線を有する補助整列パターンが形成されている。
補助整列パターンは、第２信号線と同一層で形成され、補助整列パターンは、画素電極に接続されている薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されていることが好ましい。
【０００９】
本発明の他の実施例による液晶表示装置は、このような薄膜トランジスタ表示板と画素電極と対向する共通電極が形成されている対向表示板と薄膜トランジスタ表示板と対向表示板の間に形成されている液晶層を含む。
このような液晶表示装置もまた、薄膜トランジスタ表示板と対向表示板のうちの少なくとも一方に形成され、液晶層の液晶分子を画素で複数のドメインに分割する複数のドメイン規制手段更に含むことが好ましい。
液晶層に含まれている液晶は負の誘電率異方性を有し、液晶はその長軸が第１基板及び第２基板に対し垂直に配向され、ドメイン規制手段は、共通電極または画素電極が有する切開部であることが好ましい。ドメイン規制手段の幅は９μｍ〜１２μｍの範囲であり、ドメイン規制手段は、第１信号線に対してほぼ±４５°をなすのが良い。
ドメイン規制手段は、共通電極または画素電極の上に形成されている突起であり得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、データ線または画素電極と同一層に形成され、データ線と画素電極間の間隔を一定に維持できる整列補助パターンを形成することにより、誤整列が生じても、データ線と画素電極の間で発生する寄生容量を一定に維持することができる。これにより、画素電圧を正常に維持することができるので、視認性の低下を防止し、分割露光領域間の明るさの差で発生するステッチ現象を最少に抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例に対して、本発明が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することが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例に限定されない。
図面は、各種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な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、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
以下、図面を参考にして本発明の実施例による多重ドメイン液晶表示装置について説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１実施例による液晶表示装置用の薄膜トランジスタ表示板の構造を示す配置図であり、図２は本発明の第１実施例による液晶表示装置用の対向表示板の構造を示す配置図であり、図３は本発明の図１及び図２の表示板を整列して完成した第１実施例による液晶表示装置の構造を示す配置図であり、図４は図３に示す液晶表示装置のIV-IV´線による断面図であり、図５は図３に示す液晶表示装置のV-V´線による断面図である。
【００１３】
液晶表示装置は、下側の薄膜トランジスタ表示板１００と、これと対向する上側の対向表示板２００と、これらの間に形成され二つの表示板１００、２００に対しほぼ垂直に配向されている液晶分子３１０を含む液晶層３とからなる。
ガラス等の透明な絶縁物質からなる薄膜トランジスタ表示板１００には、ＩＴＯ（indium tin oxide）やＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からなり切開部１９１、１９２、１９３を有する画素電極１９０が形成され、各画素電極１９０は、薄膜トランジスタに接続され画像信号電圧の印加を受ける。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に各々接続され、走査信号に従って画素電極１９０をオン、オフする。なお、薄膜トランジスタ表示板１００の下面には、下部偏光板１２が付着されている。ここで、画素電極１９０は、反射型液晶表示装置の場合、透明な物質で形成されない場合もあり、その時には下部偏光板１２も不要である。
【００１４】
更に、ガラス等の透明な絶縁物質からなり、薄膜トランジスタ表示板１００と対向する対向表示板２００には、画素の周縁で生じる光漏れを防ぐためのブラックマトリックス２３０、赤、緑、青のカラーフィルタ２４０、及びＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなる基準電極２７０が形成されている。ブラックマトリックス２３０は、画素領域の周囲部のみでなく、基準電極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によって生じる光漏れを防止するためである。
【００１５】
第１実施例による液晶表示装置について、より詳細に説明する。
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、主に横方向にのびて、各ゲート線１２１の一部が複数のゲート電極１２４をなす。ゲート線１２１には、ゲート電極１２４が突起状で形成されており、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るが、接触部を形成しない時には、ゲート線１２１の端部が基板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接続される。
【００１６】
絶縁基板１１０上には、ゲート線１２１と同一層で維持電極配線が形成されている。各維持電極配線は、画素領域の周縁でゲート線１２１と並んでのびている維持電極線１３１と、そこからのびた複数組の維持電極１３３a、１３３b、１３３c、１３３dを含む。一組の維持電極１３３a、１３３b、１３３c、１３３dは縦方向にのびており、横方向にのびた維持電極線１３１によって互いに接続されている縦部１３３a、１３３bと、後に形成される画素電極１９０の切開部１９１、１９３と重なって縦部１３３a、１３３bを接続する斜線部１３３c、１３３dで構成される。
【００１７】
ゲート線１２１及び維持電極配線１３１、１３３a、１３３b、１３３c、１３３dは、Al、Al合金、Ag、Ag合金、Cr、Ti、Ta、Moなどの金属で形成される。図４及び図５に示すように、本実施例のゲート線１２１及び維持電極配線１３１、１３３a、１３３b、１３３c、１３３dは、単一層で形成されているが、物理化学的特性が優れたCr、Mo、Ti、Taなどの金属層と低い比抵抗のAl系列或いはAg系列の金属層を含む二重層で形成されることもできる。この他にも、種々の金属や導電体でゲート線１２１及び維持電極配線１３１、１３３a、１３３b、１３３c、１３３dを形成できる。
ゲート線１２１及び維持電極配線１３１、１３３a、１３３b、１３３c、１３３dの側面は傾斜しており、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と維持電極配線１３１、１３３a、１３３b、１３３c、１３３dの上には、窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００１８】
ゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１を始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、主に縦方向にのびており、各ドレイン電極１７５に向けて複数の分岐を出し、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の一端部に位置する接触部１７９は、外部からの画像信号をデータ線１７１に伝達する。また、ゲート絶縁膜１４０上には、ゲート線１２１と重なる橋部（ブリッジ）金属片１７２が形成されている。
【００１９】
データ線１７１、ドレイン電極１７５も、ゲート線１２１と同様に、クロム及びアルミニウムなどで形成され、単一層若しくは多重層で形成できる。
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の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線状半導体１５１はそれぞれ、ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５に向けて拡張しチャンネル部１５４を有する。
【００２０】
半導体１５１とデータ線１７１及びドレイン電極１７５との間には、両者間の接触抵抗を各々減らすための複数の線状のオーミックコンタクト１６１と島状のオーミックコンタクト１６５が形成されている。オーミックコンタクト１６１は、シリサイドやn型不純物が高濃度にドーピングされた非晶質シリコンなどからなり、分岐としてのびたオーミックコンタクト１６３を有し、島状のオーミックコンタクト１６５は、ゲート電極１２４を中心としてオーミックコンタクト１６３と対向する。
【００２１】
データ線１７１及びドレイン電極１７５の上には、平坦化特性が優れ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ケイ素などからなる保護膜１８０が形成されている。
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を各々露出する複数の接触孔１８５、１８２が具備されている。一方、ゲート線１２１の端部も、外部の駆動回路と接続するための接触部を有する場合には、複数の接触孔がゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０を通ってゲート線１２１の端部を露出することもある。
【００２２】
保護膜１８０上には、切開部１９１、１９２、１９３を有する複数の画素電極１９０を始めとして複数のデータ接触補助部材８２が形成され、データ線１７１と並んで重なっている補助整列パターン１９８が形成されている。ここで、補助整列パターン１９８はデータ線１７１を完全に覆い、補助整列パターン１９８０の境界線は、データ線１７１の境界線よりも画素電極１９０の境界線に隣接している。補助整列パターン１９８は、本実施例のように、電気的にフローティングするのが好ましいが、データ線１７１と接続してもよい。
画素電極１９０、データ接触補助部材８２及び補助整列パターン１９８は、ＩＴＯやＩＺＯのような透明導電体や、アルミニウム（Al）のような光反射特性が優れた不透明導電体を用いて形成される。
【００２３】
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を上下に半分する位置に横方向に形成されている横切開部１９２と、半分される画素電極１９０の上下部分に各々斜線方向に形成されている斜線切開部１９１、１９３を含む。切開部１９２は、画素電極１９０の右辺から左辺側に凹んだ模様であり、入口は広く対称に拡張されている。したがって、画素電極１９０は、各々ゲート線１２１とデータ線１７１が交差して画定する画素領域を上下に二分する線（ゲート線と並ぶ線）に対して鏡状対称をなしている。
ここで、上下の斜線切開部１９１、１９３は互いに垂直をなしているが、これは、フリンジフィールド方向を４方に均等に分散するためである。
【００２４】
また、画素電極１９０と同一層には、ゲート線１２１を隔てて互いに隣り合う画素の維持電極１３３aと、維持電極線１３１を接続する維持配線接続橋（ブリッジ）１９４が形成されている。維持配線接続橋１９４は、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０にわたって形成されている接触孔１８３、１８４を通じて、維持電極１３３a及び維持電極線１３１に接触している。維持配線接続橋１９４は、橋部金属片１７２と重畳し、これらは互いに電気的に接続することもできる。維持配線接続橋１９４は、下部基板１１０上の維持配線全体を電気的に接続する役割をする。このような維持配線は、必要な場合には、ゲート線１２１やデータ線１７１の欠陥修理に利用でき、橋部金属片１７２は、前記修理のためにレーザーを照射する際に、ゲート線１２１と維持配線接続橋１９４の電気的接続を補助するために形成される。
【００２５】
一方、薄膜トランジスタ表示板１００と対向する対向表示板２００には、上部の絶縁基板２１０に画素周縁から光が漏れるのを防ぐ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の上には、赤、緑、青のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０の上には、全面的に平坦化膜２５０が形成されており、その上には切開部２７１、２７２、２７３を有する基準電極２７０が形成されている。基準電極２７０は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電体で形成される。
【００２６】
共通電極２７０において、一組の切開部２７１、２７２、２７３は、画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３のうちのゲート線１２１に対して４５°をなす部分１９１、１９３と交互に配置され、これと並ぶ斜線部と画素電極１９０の辺と重なっている端部を含んでいる。この時、端部は縦方向端部と横方向端部に分類される。
以上のような構造の薄膜トランジスタ基板と対向表示板を整列し結合し、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完成する。
【００２７】
薄膜トランジスタ表示板１００と対向表示板２００を整列した時に、画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３と基準電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３は、画素領域を複数のドメインに分割する。これらのドメインは、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種類に分類され、それぞれのドメインは細長く形成され、幅及び長さを有する。
この時、画素電極１９０の切開部１９１、１９２、１９３及び共通電極２７０の切開部２７１、２７２、２７３は、液晶分子を分割配向するドメイン規制手段として働き、その幅は９μｍから１２μｍの間であるのが好ましい。ドメイン規制手段として、切開部２７１、２７２、２７３、１９１、１９２、１９３の代わりに、画素電極１９０及び共通電極２７０の上部または下部に、無機物質または有機物質で突起を形成する場合には、幅を５μｍから１０μｍの間とするのが好ましい。
【００２８】
このような本発明の実施例による液晶表示装置において、補助整列パターン１９８は電気的にフローティングされており、データ線１７１と重なっていてデータ線１７１を通じて伝達される画像信号に応じた電気的な信号が伝達される。このような信号は、画像信号の変動に応じて共に変動する。この時、補助整列パターン１９８は、画素電極１９０と同一層で配置され、製造工程時に補助整列パターン１９８と画素電極１９０の間では誤整列が生じない。なお、データ線１７１と画素電極１９０の間に形成される寄生容量は、データ線１７１よりも画素電極１９０に隣接した境界線を有する補助整列パターン１９８と画素電極１９０の間に形成される寄生容量によって決定される。このため、製造工程時に画素電極１９０とデータ線１７１の間で誤整列が生じても、データ線１７１と画素電極１９０の間で発生する寄生容量は常に一定に維持される。これにより、画素電極１９０の画素電圧が一定に維持されるので、視認性の低下を防ぎ、製造工程時に誤整列によって発生する分割露光領域間の明るさの差を除去し、ステッチ不良を最少に抑制することができる。
ここで、補助整列パターン１９８は、データ線１７１が断線した時にそれを修理するための修理線として用いることができ、各々の画素ごとに配置するか、又は複数の画素単位で一つ配置することができる。
【００２９】
本発明の他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は、図１〜図５と異なる構造に構成することができる。これについて図面を参照して詳細に説明する。
図６は本発明の第２実施例による液晶表示装置の構造を示す配置図であり、図７は図６に示す液晶表示装置のVII-VII´線による断面図である。
【００３０】
図６及び図７のように、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、図１〜図５に示される液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ同一である。即ち、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が形成され、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のオーミックコンタクト１６１及び複数の島状のオーミックコンタクト１６５が順次形成されている。オーミックコンタクト１６１及びゲート絶縁膜１４０の上には、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１及びドレイン電極１７５が形成され、その上に保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び/または複数の接触孔１８２、１８５が形成され、保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の接触補助部材８２及び補助整列パターン１９８が形成されている。
【００３１】
ところが、図１〜図５に示される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では、半導体１５１は、薄膜トランジスタが位置する突出部１５４を除いて、データ線１７１、ドレイン電極１７５a、１７５b及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５とほぼ同一の平面形状を有する。
また、縦方向にのびている維持電極１３３bの一部１３３b´が、画素電極１９０の切開部１９２にまで突出している。
【００３２】
このような本発明に係る液晶表示装置における薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、データ線１７１及びドレイン電極１７５と半導体層１５１を一つの感光膜パターンを用いるフォトエッチング工程で形成し、このような感光膜パターンは、薄膜トランジスタのチャンネル部に対応する部分が他のデータ線及びドレイン電極に対応する部分よりも薄い厚さとなっている。ここで、感光膜パターンは、半導体１５１をパターニングするためのエッチングマスクであり、厚い部分は、データ線及びドレイン電極をパターニングするためのエッチングマスクとして使われる。このような製造方法は、互いに異なる二つの薄膜を一つの感光膜パターンで形成し、製造費用を低減することができる。
なお、ゲート電極１２４を有するゲート線１２１は、一端部１２９が外部回路との接続のための接触部を有し、保護膜１８０の上には、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０の接触孔１８１を通じてゲート線１２１の端部１２８に接続されているゲート接触補助部材８１が形成されている。
【００３３】
更に、薄膜トランジスタ表示板にカラーフィルタを配置できる。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実施例による液晶表示装置の構造を示す配置図であり、図９は図８に示す液晶表示装置のIX-IX´線による断面図である。
図８及び図９のように、本発明の第３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、図１及び図５に示される液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ同一である。
【００３４】
しかしながら、第３実施例においては、保護膜１８０の下部には、赤、緑及び青のカラーフィルタ２３０R、２３０G、２３Bが画素に順次形成されている。赤、緑、青のカラーフィルタ２３０R、２３０G、２３Bは、各々データ線１７１の上部に境界を置いて画素列に沿って縦に長く形成され、隣り合うカラーフィルタは、データ線１７１上で部分的に重なり合い、データ線１７１の上で丘を形成することがある。この時、重なり合う赤、緑、青のカラーフィルタ２３０R、２３０G、２３Bは、隣り合う画素領域間で漏れる光を遮断するブラックマトリックスの機能を持つことができる。したがって、本実施例による液晶表示装置用対向表示板では、ブラックマトリックスを省略し、共通電極２７０のみを形成することができる。
【００３５】
前記の実施例では、画素電極１９０と同一層に補助整列パターンを形成しているが、データ線１７１と同一層に補助整列パターンを形成することもできる。これについて図面を参照して詳細に説明する。
図１０は本発明の第４実施例による液晶表示装置の構造を示す配置図であり、図１１及び図１２は図１０に示す液晶表示装置のXI-XI´線及びXII-XII´線による断面図である。
【００３６】
図１０〜図１２のように、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、図１〜図５に示される液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ同一である。即ち、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が形成され、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のオーミックコンタクト１６１及び複数の島状のオーミックコンタクト１６５が順次形成されている。オーミックコンタクト１６１及びゲート絶縁膜１４０の上には、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１及びドレイン電極１７５が形成され、その上に、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び/または複数の接触孔１８２、１８５が形成され、保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の接触補助部材８２及び補助整列パターン１９８が形成されている。
【００３７】
ところが、図１〜図５に示す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は、維持電極配線は横方向にのびている維持電極線１３１と、ストレージキャパシタ（保持容量）を充分に形成するために、他の部分よりも広い幅を有する維持電極１３３を含む。また、ドレイン電極１７５には、維持電極１３３と重なってストレージキャパシタを形成する導電体１７７と、データ線１７１と平行にのびて、画素電極１９０の境界線よりもデータ線１７１に隣接する境界線を有する補助整列パターン１７８が接続されている。
このような本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板において、画素電極１９０と接続されている補助整列パターン１７８がデータ線１７１と同一層に配置され、製造工程時に誤整列が生じてもデータ線１７０と画素電極１９０の間で発生する寄生容量は、データ線１７０と補助整列パターン１７８の間で形成され、常に一定に維持される。この結果、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
前記したように、第１実施例において、補助整列パターン１９８はデータ線１７０と接続することができる。これについて図面を参照して詳細に説明する。
図１３は本発明の第５実施例による薄膜トランジスタ表示板の構造を示す配置図であり、図１４は図１３に示す液晶表示装置のXIV-XIV´線による断面図である。
図１３及び図１４のように、大部分の構造が図１〜図５と同様である。しかしながら、第５実施例においては、保護膜１８０は、データ線１７１を露出する接触孔１８８を有し、補助整列パターン１９８は、接触孔１８８を通じてデータ線１７１と接続されている。
このような構造でも第１実施例と同一の効果を得ることができる。
【００３９】
しかしながら、第５実施例において、補助整列パターン１９８が上部表示板２００の共通電極２７０と短絡する不良が生じた場合に、データ線１７１には共通電極２７０に伝達される共通電極電圧が伝えられるという問題点が発生する。このような問題点を解決するために、補助整列パターン１９８に対応する共通電極２７０上に短絡防止パターン２８０が形成されている。
このような本発明の第５実施例による薄膜トランジスタ表示板において、補助整列パターン１９８にはデータ線１７１を通じて伝達される画像信号が同様に伝えられる。ここで、短絡防止パターン２８０は、薄膜トランジスタ表示板１００と対向表示板２００の間隔を均等に維持するための基板間隔材を形成する時に、部分的に異なる透過率を有するマスクを用いるフォトエッチング工程でパターニングして形成することができる。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当技術分野の当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施例による液晶表示装置用の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実施例による液晶表示装置の対向表示板の配置図である。
【図３】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４】図３に示す液晶表示装置のIV-IV´線による断面図である。
【図５】図３に示す液晶表示装置のV-V´線による断面図である。
【図６】本発明の第２実施例による液晶表示装置の構造を示す配置図である。
【図７】図６に示す薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のVII-VII´線による断面図である。
【図８】本発明の第３実施例による液晶表示装置用の薄膜トランジスタ表示板の構造を示す配置図である。
【図９】図８に示す液晶表示装置のIX-IX´線による断面図である。
【図１０】本発明の第４実施例による液晶表示装置用の薄膜トランジスタ表示板の構造を示す配置図である。
【図１１】図１０に示す薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のXI-XI´線による断面図である。
【図１２】図１０に示す薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のXXII-XXII´線による断面図である。
【図１３】本発明の第５実施例による液晶表示装置の構造を示す配置図である。
【図１４】図１３に示す液晶表示装置のXIV-XIV´線による断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１０  基板
１２１、１２９  ゲート線
１２４  ゲート電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体
１６１、１６３、１６５  オーミックコンタクト
１７１、１７９  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０  保護膜
１８１、１８２、１８５  接触孔
１９０  画素電極
２２０  ブラックマトリックス
８１、８２  接触補助部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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