(57)【要約】【課題】  画素電極とデータ線の間の寄生容量を減らし、画素電極とデータ線との間の寄生容量の偏差をなくしてステッチ欠陥を減らす。【解決手段】  ゲート線１２１、該ゲート線と交差するデータ線１７１、ゲート線及びデータ線とソース電極１７３及びドレイン電極１７５が接続されている薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタと接続されている画素電極１９０、データ線上に形成されている保護膜１８０、及び、データ線と少なくとも一部分が重畳し、データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極８８を含む。【選択図】  図１
2005134889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート線、
前記ゲート線と交差するデータ線、
前記ゲート線及び前記データ線と接続されている薄膜トランジスタ、
前記薄膜トランジスタと接続されている画素電極、
前記データ線上に形成されている保護膜、及び
前記データ線と少なくとも一部分が重畳し、前記データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極
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】
前記遮蔽電極と前記画素電極は前記保護膜上に位置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】
前記保護膜は有機絶縁物質を含むことを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４】
前記保護膜は色フィルタを含むことを特徴とする請求項３に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５】
前記画素電極と重畳する保持電極をさらに含む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６】
前記遮蔽電極と前記保持電極は実質的に同一の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項７】
前記遮蔽電極と前記保持電極は電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項８】
前記遮蔽電極は前記データ線に沿っての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９】
前記遮蔽電極は前記データ線を完全に覆っている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】
前記遮蔽電極は前記データ線の境界を覆う一対の遮蔽帯を含む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１１】
前記遮蔽電極は前記ゲート線と少なくとも一部分が重畳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１２】
前記遮蔽電極は前記ゲート線と前記データ線に沿ってのび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１３】
前記遮蔽電極は前記ゲート線より狭くて前記データ線より広いことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１４】
前記画素電極は面取りされた斜辺を有する、 請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１５】
前記画素電極の面取りされた辺の長さは約４〜１０μmである、請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１６】
前記画素電極は切開部を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１７】
前記データ線は、前記ゲート線と交差する交差部と、前記交差部に接続されている屈曲部を含む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１８】
前記画素電極は前記データ線の屈曲部に沿って曲がっていることを特徴とする請求項１７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項１９】
ゲート線、前記ゲート線と交差するデータ線、前記ゲート線及び前記データ線と接続されている薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタと接続されている画素電極、前記データ線上に形成されている保護膜、及び前記データ線と少なくとも一部分が重畳し、前記データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極を含む第１表示板、及び
前記薄膜トランジスタ表示板と対向し、その上に形成されている共通電極を含む共通電極表示板
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
前記共通電極と前記遮蔽電極は実質的に同一の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
前記共通電極と前記遮蔽電極は電気的に接続されていることを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
前記画素電極と重畳し、前記共通電極と電気的に接続されている保持電極をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記遮蔽電極は前記共通電極と前記データ線の間に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記第１表示板と前記第２表示板の間に位置して、負の誘電率異方性を有し、垂直配向されている液晶層をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記液晶層の液晶分子が傾く方向を決定するチルト方向結晶部材をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
前記チルト方向結晶部材は、前記画素電極と前記共通電極のうちの少なくとも一つに形成されている切開部、または前記画素電極と前記共通電極のうちの少なくとも一つ上に形成されている突起を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
前記第１及び第２表示板上に配置されている一対の直交偏光子をさらに含むことを特徴とする請求項２４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する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、最も広く用いられる平板表示装置のうちの一つである。このような液晶表示装置は、ノートブック型またはラップトップ型コンピュータ、デスクトップコンピュータ用モニタ及びテレビジョン受信機用モニタに用いられる。液晶表示装置は、従来の陰極線管（CRT）に比べて軽くて体積が小さい。  一般に、液晶表示装置は、画素電極と共通電極などの電界生成電極と偏光板が具備された一対の表示板との間に位置した液晶層を含む。電界生成電極は、液晶層に電界を生成し、このような電界の強さが変化することによって液晶分子の配列が変化し、これにより液晶層を通る光の偏光が変化する。偏光フィルタはこのような光を適切に遮断して暗い領域を作りだし、これによって所望の画像を表示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような液晶表示装置の品質を示す尺度のうちの一つは、開口率である。開口率を増やすために、画素電極の大きさを最大限大きくして画素電極にデータ電圧を伝達するデータ線に接近させるか、またはデータ線と重畳させる方法が提示された。しかし、このようにすると、画素電極とデータ線の間の寄生容量が増え、様々な問題が生じる。例えば、画素電極とデータ線を形成するための分割露光工程で分割される露光領域間に、整列誤差に起因した寄生容量の偏差が生じることがある。このような寄生容量の偏差によって露光領域の間に透過率の差が生じ、これによって露光領域の境界が目に見えるステッチ欠陥（stitch defect）が生じることがある。
【０００４】
本発明の技術的な課題の一つは、画素電極とデータ線の間の寄生容量を減らすことである。
また、本発明の他の技術的な課題は、画素電極とデータ線の間の寄生容量の偏差をなくして、ステッチ欠陥を減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例による薄膜トランジスタ表示板は、ゲート線、前記ゲート線と交差するデータ線、前記ゲート線及び前記データ線と接続されている薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタと接続されている画素電極、前記データ線上に形成されている保護膜、及び、前記データ線と少なくとも一部分が重畳し、前記データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極を含む。
前記遮蔽電極と前記画素電極は、前記保護膜上に位置することができる。
前記保護膜は、色フィルタなど有機絶縁物質を含むことができる。
前記薄膜トランジスタ表示板は、前記画素電極と重畳する保持電極をさらに含むことができる。前記遮蔽電極と前記保持電極は実質的に同一な電圧の印加を受けることができ、また電気的に相互接続されていることができる。
前記遮蔽電極は、前記データ線に沿ってのびていることができ、前記データ線を完全に覆うことができる。また、前記遮蔽電極は、前記データ線の境界を覆う一対の遮蔽帯（遮蔽ストリップ）を含むことができる。
前記遮蔽電極は、前記ゲート線と少なくとも一部分が重畳することができる。前記遮蔽電極は、前記ゲート線と前記データ線に沿ってのびていることができ、前記ゲート線より狭くて前記データ線より広いことができる。
前記画素電極は、面取りされた斜辺を有することができ、この時面取りされた辺の長さは、約４〜１０μｍでありうる。
前記画素電極は、切開部を有することができる。
前記データ線は、前記ゲート線と交差する交差部と前記交差部に接続されている屈曲部を含むことができ、前記画素電極は、前記データ線の屈曲部に沿って曲がっていることができる。
【０００６】
本発明の一実施例による液晶表示装置は、ゲート線、前記ゲート線と交差するデータ線、前記ゲート線及び前記データ線と接続されている薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタと接続されている画素電極、前記データ線上に形成されている保護膜、及び、前記データ線と少なくとも一部分が重畳し、前記データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極を含む第１表示板と、前記薄膜トランジスタ表示板と対向して、その上に形成されている共通電極を含む共通電極表示板とを含む。
前記共通電極と前記遮蔽電極は、実質的に同一電圧の印加を受けることができ、また、電気的に相互接続されていることができる。前記液晶表示装置は、前記画素電極と重畳し、前記共通電極と電気的に接続されている保持電極をさらに含むことができる。
前記遮蔽電極は、前記共通電極と前記データ線の間に配置されていることができる。
前記液晶表示装置は、前記第１表示板と前記第２表示板の間に位置して、負の誘電率異方性を有し、垂直配向されている液晶層をさらに含むことができる。
前記液晶表示装置は、前記液晶層の液晶分子がチルト方向を決定するチルト方向結晶部材をさらに含むことができる。前記チルト方向結晶部材は、前記画素電極と前記共通電極のうちの少なくとも一つに形成されている切開部、または前記画素電極と前記共通電極のうちの少なくとも一つ上に形成されている突起を含むことができる。
前記液晶表示装置は、前記第１及び第２表示板上に配置されている一対の直交偏光子をさらに含むことができる。
【発明の実施するための最良の形態】
【０００７】
添付した図を参考として、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なる形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
図において、複数の層及び領域を明確に表すために厚さを拡大して示した。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した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分“上に”あるとする時、これは他の部分“すぐ上に”ある場合のみだけではなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分“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。
【０００８】
以下に、添付した図面を参考として、本発明の実施例によ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について説明する。
まず、本発明の一実施例による液晶表示装置について、図１〜図５を参考として詳細に説明する。
図１は、本発明の一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り、図２は、本発明の一実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図であり、図３は、図１に示した薄膜トランジスタ表示板と図２に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図４は、図３の液晶表示装置のIV-IV’線による断面図であり、図５は、図３の液晶表示装置のV-V’線及びV’-V”線による断面図である。
【０００９】
本実施例による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と、これと対向している共通電極表示板２００、及び、これら二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３００を含む。
まず、図１、図４及び図５を参考として、薄膜トランジスタ表示板１００について詳細に説明する。
絶縁基板１１０上に複数のゲート線１２１と複数の保持電極線１３１が形成されている。
ゲート線１２１は、主に横方向にのびており、互いに分離され、ゲート信号を伝達する。各ゲート線１２１は、複数のゲート電極１２４を構成する複数の突出部と他の層または外部装置との接続のための面積の広い端部１２９を含む。ゲート線１２１にゲート信号を印加するゲート駆動回路（図示せず）が薄膜トランジスタ表示板１００に集積される場合には、面積の広い端部１２９を置かず、ゲート線１２１をゲート駆動回路と直接接続することができる。
【００１０】
各々の保持（維持）電極線１３１は、主に横方向にのびており、保持電極１３５を構成する複数の突出部を含む。保持電極１３５は、ひし形または約４５゜に回転した長方形であり、ゲート線１２１付近に位置している。保持電極線１３１には、液晶表示装置の共通電極表示板２００の共通電極２７０に印加される共通電圧などの所定の電圧が印加される。
【００１１】
ゲート線１２１と保持電極線１３１は、物理的性質が異なる二つの膜、つまり、下部膜とその上の上部膜を含む。上部膜は、ゲート線１２１と保持電極線１３１の信号遅延や電圧降下を減らすことができるように、低い比抵抗の金属、例えば、アルミニウム（Al）やアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属、銀（Ag）や銀合金など銀系列の金属、銅（Cu）や銅合金など銅系列の金属からなることができる。これとは異なって、下部膜は、他の物質、特にITO（indium tin oxide）及びIZO（indium zinc oxide）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えばクロム（Cr）、モリブデン（Mo）、モリブデン合金、タンタル（Ta）、またはチタニウム（Ti）などからなることができる。下部膜と上部膜の組み合わせの良い例としては、クロム/アルミニウム―ネオジム（Nd）合金が挙げられる。図４及び図５では、ゲート電極１２４の下部膜及び上部膜は各々符号１２４p及び１２４qで示し、ゲート線１２１の端部１２９の下部膜と上部膜は各々符号１２９p及び１２９qで示し、保持電極１３５の下部膜及び上部膜は各々符号１３５p及び１３５qで示した。ゲート線１２１の端部１２９の上部膜１２９qの一部は除去されて、その下の下部膜１２９p部分を露出する。
【００１２】
ゲート線１２１及び保持電極線１３１は、単一膜構造を有するかまたは三層以上の構造を含むことができる。
また、ゲート線１２１と保持電極線１３１の側面は、基板１１０の表面に対し傾いており、その傾斜角は約３０〜８０゜であることが好ましい。
ゲート線１２１と保持電極線１３１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。
ゲート絶縁膜１４０上部には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは略称a-Siと書く）または多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。それぞれの線状半導体１５１は、主に縦方向にのびており、周期的に曲がっている。線状半導体１５１各々は、ゲート電極１２４に向かってのびた複数の突出部１５４を含む。
【００１３】
半導体１５１の上部には、シリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の線状及び島型オーミックコンタクト１６１、１６５が形成されている。線状オーミックコンタクト１６１は各々、複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島型オーミックコンタクト１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４上に配置されている。
線状半導体１５１とオーミックコンタクト１６１、１６５の側面もまた、基板１１０の表面に対して傾いており、その傾斜角は３０〜８０゜であることが好ましい。
オーミックコンタクト１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が形成されている。
【００１４】
データ線１７１は、主に縦方向にのびてゲート線１２１及び保持電極線１３１と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１は、他の層または外部装置との接続のための広い端部１７９を有しており、複数の対の斜線部と複数の縦部を含み、周期的に曲がっている。一対をなす斜線部は、互いに接続されて山形（chevron）形状をなし、その両端が各縦部に接続されている。データ線１７１の斜線部はゲート線１２１と約４５゜の角をなし、縦部はゲート線１２１と交差する。この時、一対の斜線部と一つの縦部の長さの比は、約１:１〜約９:１の間である。つまり、一対の斜線部と一つの縦部全体の長さにおいて、一対の斜線部が占める比率が約５０％から約９０％の間である。データ線１７１で隣接した二つの縦部間の部分が二度以上折れ曲がらないように、一対の斜線部代わりに三個以上の斜線部を置くことも可能である。
【００１５】
各ドレイン電極１７５は、一つの保持電極１３５と重畳する長方形またはひし形拡張部を含む。ドレイン電極１７５の拡張部の縁は、保持電極１３５の辺とほぼ平行である。データ線１７１の縦部各々は複数の突出部を含み、この突出部を含む縦部が、各町歩の反対方向に配置されたドレイン電極１７５の端部を一部囲むソース電極１７３をなす。一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（TFT）をなし、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００１６】
データ線１７１及びドレイン電極１７５もまた、モリブデン、モリブデン合金、クロム、タンタル、チタニウムなどの下部膜１７１p、１７５pと、その上に位置したアルミニウム系列金属、銀系列金属、銅系列金属などの上部膜１７１q、１７５qからなる。図４及び図５において、ソース電極１７３の下部膜及び上部膜は各々、符号１７３p及び１７３qで示し、データ線１７１の端部１７９の下部膜及び上部膜は各々、符号１７９p及び１７９qで示した。ドレイン電極１７５とデータ線１７１の端部１７９の上部膜１７５q、１７９qの一部は除去されて、その下の下部膜１７５p、１７９p部分を露出する。
データ線１７１及びドレイン電極１７５も、ゲート線１２１及び保持電極線１３１と同様に、その側面が約３０〜８０゜の角度に各々傾いている。
【００１７】
オーミックコンタクト１６１、１６５は、その下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間だけに存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。
データ線１７１及びドレイン電極１７５とこれらで覆われないで露出された半導体１５１部分の上には、平坦化特性が優れ、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、または無機物質である窒化ケイ素や酸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は、半導体１５１のチャネル部が有機物と直接接触しないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
【００１８】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５を各々露出する複数の接触孔１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１が形成されている。前述した下部膜１２９p、１７９p、１７５pの露出された部分は各々、接触孔１８１、１８２、１８５を通じて露出されている。接触孔１８１、１８２、１８５は、多角形または円形など様々な形状で作られることができ、接触孔１８１、１８２の面積は０．５mm×１５μm以上、２mm×６０μm以下であるのが好ましい。接触孔１８１、１８２、１８５の側壁は、３０゜〜８５゜の角度に傾いているかまたは段差型である。
保護膜１８０上には、ITOまたはIZOなどの透明な導電物質からなる複数の画素電極１９０、複数の接触補助部材８１、８２及び遮蔽電極８８が形成されている。反射型液晶表示装置の場合、画素電極１９０などは銀やアルミニウムなど不透明な反射性金属で作られることができる。
【００１９】
各画素電極１９０のほとんどは、データ線１７１とゲート線１２１に囲まれた領域内に存在するので、山形形状をなす。画素電極は、保持電極１３５をはじめとする保持電極線１３１とドレイン電極１７５の拡張部を覆い、隣接した保持電極１３５の辺にほぼ平行に面取りされた辺を有している。
画素電極１９０は、接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５と物理的、電気的に接続され、これにより、データ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電極２７０と共に電場を生成することによって、両者間の液晶層３の液晶分子３１０を再配列させる。
【００２０】
画素電極１９０と共通電極２７０は、キャパシタ（以下、液晶容量）を構成して、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を保持し、電圧保持能力を強化するために液晶容量と並列接続された他のキャパシタが備えられ、該キャパシタを“保持容量（ストレージキャパシタ）”という。保持容量は、画素電極１９０と保持電極線１３１の重なり等で生成され、保持容量のキャパシタンスを増やすために、保持電極線１３１に突出部１３５を設け、画素電極１９０に接続されたドレイン電極１７５を延長及び拡張させて重畳させることによって、端子間の距離を近くし、重畳面積を大きくする。
画素電極１９０はまた、隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１と重畳して開口率を高めている。
【００２１】
接触補助部材８１、８２は、接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と各々接続される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の露出された端部１２９及びデータ線１７１の露出された端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する役割を果たす。接触補助部材８１、８２は、異方性導電膜（図示せず）などを通じて、外部装置と接続される。
ゲート駆動回路が薄膜トランジスタ表示板に集積される場合には、接触補助部材８１は、ゲート駆動回路の金属層とゲート線１２１を接続する役割を果たすことができる。同様に、データ駆動回路が薄膜トランジスタ表示板に集積される場合には、接触補助部材８２は、データ駆動回路の金属層とデータ線１７１を接続する役割を果たすことができる。
【００２２】
遮蔽電極８８は、データ線１７１に沿ってのびており、データ線１７１と薄膜トランジスタを完全に覆う。しかし、その幅がデータ線１７１より小さくてもよい場合がある。遮蔽電極８８には共通電圧が印加されるが、このために、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０の接触孔（図示せず）を通じて保持電極線１３１に接続されるか、または共通電圧を薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に伝達する短絡点（図示せず）に接続されることもできる。この時、開口率減少が最少になるように、遮蔽電極８８と画素電極１９０の間の距離を最小化することが好ましい。
このように共通電圧が印加される遮蔽電極８８をデータ線１７１上部に配置すれば、遮蔽電極８８がデータ線１７１と画素電極１９０の間及びデータ線１７１と共通電極２７０の間で形成される電界を遮断して、画素電極１９０の電圧歪み及びデータ線１７１が伝達するデータ電圧の信号遅延が減少する。
【００２３】
また、画素電極１９０と遮蔽電極８８の短絡を防止するために、これらの間に距離を置かなければならないので、画素電極１９０がデータ線１７１からさらに遠くなってこれらの間の寄生容量が減少する。さらに、液晶層３の誘電率が保護膜１８０の誘電率より高いので、データ線１７１と遮蔽電極８８の間の寄生容量が、遮蔽電極８８がない時、データ線１７１と共通電極２７０の間の寄生容量に比べて小さい。シミュレーションしてみた結果、データ線１７１と画素電極１９０の間の寄生容量は、遮蔽電極８８設けた場合の方が遮蔽電極８８を設けない場合に比べて、約１/１０以下であり、データ線１７１と遮蔽電極８８の間の寄生容量は、遮蔽電極８８がない時、データ線１７１と共通電極２７０の間に生じる寄生容量の７０〜９０％範囲であった。
【００２４】
それだけでなく、画素電極１９０と遮蔽電極８８が同一層に作られるため、これらの間の距離が一定に保持され、これにより、これらの間の寄生容量が一定になる。なお、画素電極１９０とデータ線１７１の間の寄生容量が分割露光過程で分割された露光領域によって変化することがあるが、画素電極１９０とデータ線１７１の間の寄生容量が相対的に減少するために、全体の寄生容量はほぼ一定であるとみることができる。したがって、ステッチ欠陥を最小化することができる。
最後に、画素電極１９０、接触補助部材８１、８２及び保護膜１８０上には垂直配向膜１１が形成されている。
【００２５】
次に、共通電極表示板２００について、図２、図４及び図５を参考として説明する。
透明なガラスなどの絶縁基板２１０の上には、ブラックマトリックスという遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は、データ線１７１の斜線部と対向する複数の斜線部２２１と、データ線１７１の縦部及び薄膜トランジスタと対向する直角三角形部２２２を含み、画素電極１９０の間の光漏れを防止し、画素電極１９０と対向する開口領域を画定する。
複数の色フィルタ２３０が、基板２１０と遮光部材２２０上に形成されており、遮光部材２２０が画定する開口領域内にほとんど入るように、配置されている。隣接する二つのデータ線１７１の間に位置し、縦方向に配列された色フィルタ２３０は、互いに接続されて一つの帯を構成することができる。各色フィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色など三原色のうちの一つを示すことができる。
【００２６】
色フィルタ２３０及び遮光部材２３０上には、有機物質などからなる被膜（オーバーコート）２５０が形成され、色フィルタ２３０を保護し表面を平坦にする。
被膜２５０の上には、ITOまたはIZOなどの透明な導電物質などからなる共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、共通電圧の印加を受けて、複数の山型切開部２７１を有している。各切開部２７１は、互いに接続されている一対の斜線部、斜線部のうちの一つに接続されている横部、そして斜線部のうちの他の一つに接続されている縦部を含む。切開部２７１の斜線部は、データ線１７１の斜線部とほぼ平行で、画素電極１９０を左右半部に二等分する形態で画素電極１９０と対向している。切開部２７１の横部及び縦部は各々、画素電極１９０の横辺及び縦辺と整列されており、切開部２７１の斜線部と鈍角をなす。ここで、切開部２７１は、液晶層３の液晶分子３１０のチルト方向を制御するためのものであり、その幅は約９μｍ〜約１２μｍの間とすることが好ましい。切開部２７１の代わりに、共通電極２７０上のまたは下に位置する有機物突起を採用することができ、この時突起の幅は、約５μｍ〜約１０μｍの間である。
【００２７】
共通電極２７０上には、垂直配向膜２１が形成されている。
表示板１００、２００の外側面には、一対の偏光子１２、２２が配置されており、これらの透過軸は直交して、その中の一方の透過軸、例えば、薄膜トランジスタ表示板１００に配置された偏光子１２の透過軸はゲート線１２１に平行する。反射型液晶表示装置の場合、薄膜トランジスタ表示板１００に配置された偏光子１２は省略する。
表示板１００、２００と偏光子１２、２２の間には各々、液晶層３による遅延を補償するための遅延フィルム１３、２３が挟まれている。遅延フィルム１３、２３は、複屈折性を有し、液晶層３の複屈折性を逆に補償する役割を果たす。遅延フィルム１３、２３としては、一軸性または二軸性光学フィルムを用いることができ、特に負性の一軸性光学フィルムを用いることができる。
液晶表示装置はまた、偏光子１２、２２、遅延フィルム１３、２３、表示板１００、２００及び液晶層３に光を供給する照明部を含むことができる。
配向膜１１、２１は水平配向膜であり得る。
【００２８】
液晶層３は、負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子３１０は電界がない状態でその長軸が二つの表示板の表面に対して垂直をなすように配向されている。したがって、入射光は、直交偏光子１２、２２を通過せずに遮断される。
共通電極２７０に共通電圧を印加して画素電極１９０にデータ電圧を印加すると、表示板の表面にほぼ垂直である主電界が生成される。液晶分子３１０は、電界に応答してその長軸が電界の方向に垂直をなすように方向を変えようとする。一方、共通電極２７０の切開部２７１と画素電極１９０の辺は、主電界を歪曲して液晶分子３１０のチルト方向を決定する水平成分を作りだす。主電界の水平成分は、切開部２７１の辺と画素電極１９０の辺に対して垂直である。また、切開部２７１の対向する二つの辺での主電界の水平成分は、互いに反対方向である。
【００２９】
一つの画素電極１９０の上に位置する液晶層３の一つの画素領域には、互いに異なるチルト方向を有する４つの副領域が形成され、これら副領域は、画素電極１９０の辺、画素電極１９０を二等分する切開部２７１及び切開部２７１の斜線部が会う地点を通過する仮想の横中心線で区分される。各副領域は、切開部２７１及び画素電極１９０の斜辺によって各々画定される二つの主辺を有し、主辺の間の距離は約１０μｍ〜約３０μｍの間であるのが好ましい。一つの画素領域に入っている副領域の数は、画素領域の平面積が約１００μｍ×３００μｍ未満であれば４であり、そうでなければ４または８であるのが好ましい。副領域の数は、共通電極２７０の切開部２７１の数を変えるか、または画素電極１９０に切開部を置くか、または画素電極１９０辺の切曲点の数を変化させることによって、異ならせることが可能である。副領域は、チルト方向によって複数の、好ましくは４つのドメインに分類される。
【００３０】
一方、画素電極１９０の間の電圧差によって副次的に生成される副電界の方向は、切開部２７１の辺と垂直である。したがって、副電界の方向と主電界の水平成分の方向と一致する。その結果、画素電極１９０の間の副電界は液晶分子３１０のチルト方向の決定を強化する側に作用する。
液晶表示装置は、ドット反転、列反転などの反転駆動方法を一般に使用するので、隣接する画素電極は共通電圧に対して反対極性の電圧の印加を受ける。したがって副電界は、ほとんど常時発生し、その方向はドメインの安定性を助長する方向になる。
また、共通電極２７０と遮蔽電極８８に同一の共通電圧が印加されるので、両者の間には電界がほとんどない。したがって、共通電極２７０と遮蔽電極８８の間に位置した液晶分子３１０は、初期垂直配向状態をそのまま保持するので、この部分に入射した光は透過されずに遮断される。
【００３１】
一方、液晶分子３１０のチルト方向と偏光子１２、２２の透過軸が４５度をなすと、最高輝度を得ることができ、本実施例の場合、全てのドメインで液晶分子３１０のチルト方向がゲート線１２１と４５゜の角をなし、ゲート線１２１は表示板１００、２００の縁と垂直または水平である。したがって、本実施例の場合、偏光子１２、２２の透過軸を表示板１００、２００の縁に対して垂直または平行になるように配置すれば、最高の輝度を得るだけでなく、偏光子１２、２２を安価に製造することができる。
データ線１７１が折られることによって増える配線抵抗は、データ線１７１の幅を増加させることによって補償することができ、データ線１７１の幅が増加することによって生じる寄生容量の増加や電界の歪み等は、画素電極１９０の大きさを最大化し、厚い有機物保護膜１８０を使用することにより、補完することができる。
【００３２】
図１〜図５に示した薄膜トランジスタ表示板を、本発明の一実施例によって製造する方法について、詳細に説明する。
クロム、モリブデンまたはモリブデン合金などからなる下部導電膜と、アルミニウム系列金属または銀系列金属などからなる上部導電膜を、絶縁基板１１０上に順次にスパッタリング蒸着し、順次に湿式または乾式エッチングして、複数のゲート電極１２４及び端部１２９を含むゲート線１２１と複数の保持電極１３５を含む保持電極線１３１を形成する。
約１、５００〜５,０００Åの厚さのゲート絶縁膜１４０、約５００〜２,０００Åの厚さの真性非晶質シリコン層（intrinsic amorphous silicon）、約３００〜６００Åの厚さの不純物非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層し、不純物非晶質シリコン層と真性非晶質シリコン層をフォトエッチングして、ゲート絶縁膜１４０上に複数の線状不純物半導体と複数の突出部１５４を含む複数の線状真性半導体１５１を形成する。
【００３３】
次に、下部導電膜と上部導電膜をスパッタリングなどの方法で１,５００Å〜３,０００Åの厚さに蒸着した後にパターニングして、複数のソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５を形成する。下部導電膜はクロム、モリブデンまたはモリブデン合金などからなり、上部導電膜はアルミニウム系列金属または銀系列金属などからなる。
次に、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われないで露出された不純物半導体部分を除去することにより、複数の突出部１６３を含む複数の線状オーミックコンタクト１６１及び複数の島型オーミックコンタクト１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５１部分を露出させる。露出された真性半導体１５１部分の表面を安定化させるために酸素プラズマを引続き実施することが好ましい。
【００３４】
正の感光性有機絶縁物からなる保護膜１８０を塗布した後に、該保護膜１８０を、複数の透過領域（図示せず）及びその周囲に位置した複数のスリット領域（図示せず）、及び遮光領域を有する光マスク（図示せず）を通じて露光する。したがって、透過領域と対向する保護膜１８０の部分は光エネルギを全て吸収するが、スリット領域と対向する保護膜１８０の部分は光エネルギを一部だけ吸収する。次いで、保護膜１８０を現像してデータ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５の一部を露出させる複数の接触孔１８２、１８５を形成し、ゲート線１２１の端部１２９上に位置したゲート絶縁膜１４０の部分を露出させる複数の接触孔１８１を形成する。透過領域に対応する保護膜１８０部分は全て除去され、スリット領域に対応する部分は厚さだけが減るので、接触孔１８１、１８２、１８５の側壁は段差型プロファイルを有する。
保護膜１８０を負性の感光膜で形成する場合には、正性の感光膜を使用する場合と対比して、マスクの遮光領域と透過領域が反対になる。
【００３５】
ゲート絶縁膜１４０の露出された部分を除去して、その下に位置するゲート線１２１の端部１２９の部分を露出させた後、ドレイン電極１７５、データ線１７１の端部１７９及びゲート線１２１の端部１２９の上部導電膜１７５q、１７９q、１２９qの露出された部分を除去することによって、その下に位置するドレイン電極１７５、データ線１７１の端部１７９及びゲート線１２１の端部１２９の下部導電膜１７５p、１７９p、１２９pの部分を露出する。
最後に、約４００〜５００Å厚さのIZO膜またはITO膜をスパッタリングで積層しフォトエッチングして、保護膜１８０とドレイン電極１７５、データ線１７１の端部１７９及びゲート線１２１の端部１２９の下部導電膜１７５p、１７９p、１２９pの露出された部分上に、複数の画素電極１９０、複数の接触補助部材８１、８２及び複数の遮蔽電極８８を形成する。
【００３６】
本発明の他の実施例による液晶表示装置について、図６〜図８を参照して詳細に説明する。
図６は本発明の他の実施例による液晶表示装置の配置図であり、図７は図６の液晶表示装置のVI-VI’線による断面図であり、図８は図６の液晶表示装置のVIII-VIII’線及びVIII’-VIII’’線による断面図である。
図６〜図８を参考にすれば、本実施例による液晶表示装置も、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、これら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３、二つの表示板１００、２００の外側面に付着されている一対の遅延フィルム１３、２３及び遅延フィルム１３、２３の外側面に付着されている一対の偏光子１２、２２を含む。
本実施例による表示板１００、２００の層状構造は、図１〜図５とほぼ同一である。
【００３７】
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、ゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び保持電極１３５を含む複数の保持電極線１３１が基板１１０上に形成されており、その上に、ゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を含む複数の線状オーミックコンタクト１６１及び複数の島型オーミックコンタクト１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５がオーミックコンタクト１６１、１６５上に形成されており、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。
【００３８】
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、複数の色フィルタ２３０、被膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。
図１〜図５の液晶表示装置とは異なって、線状半導体１５１は、データ線１７１とドレイン電極１７１及びその下のオーミックコンタクト１６１、１６５とほぼ同一の形状を有する。しかし、突出部１５４は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の部分のように、データ線１７１とドレイン電極１７５で覆われない部分を有する。
このような薄膜トランジスタを本発明の一実施例によって製造する方法においては、データ線１７１及びドレイン電極１７５と半導体１５１及びオーミックコンタクト１６１、１６５を一回のフォトリソグラフィ工程で形成する。
このようなフォトリソグラフィ工程で使用する感光膜パターンは、位置によって厚さが異なり、特に厚さが薄くなる順序で第１部分と第２部分を含む。第１部分はデータ線及びドレイン電極が占める配線領域に位置し、第２部分は薄膜トランジスタのチャネル領域に位置する。
【００３９】
位置によって感光膜パターンの厚さを異にする方法として様々なことがあり得るが、例えば、光マスクに透明領域及び遮光領域の他に半透明領域を配置する方法がある。半透明領域には、スリットパターン、格子パターンまたは透過率が中間であるか又は厚さが中間の薄膜が備えられる。スリットパターンを使用する時には、スリット幅やスリット間の間隔がフォトリソグラフィ工程に使用する露光器の分解能より小さいことが好ましい。他の例としては、リフローが可能な感光膜を使用する方法がある。つまり、透明領域と遮光領域だけを有する通常の露光マスクでリフロー可能な感光膜パターンを形成した後にリフローさせ、感光膜が残留しない領域に流れるようにすることによって、薄い部分を形成することである。
このようにすれば、一回のフォトリソグラフィ工程を減らすことができるので、製造方法が簡単になる。
前述した図１〜図５の液晶表示装置に関する多くの特徴が図６〜図８の液晶表示装置にも適用できる。
【００４０】
本発明の他の実施例による液晶表示装置について、図９及び図１０を参照して詳細に説明する。
図９は本発明の他の実施例による液晶表示装置の配置図であり、図１０は図９の液晶表示装置のX-X’線による断面図である。
図９及び図１０を参考にすれば、本実施例による液晶表示装置も、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及びこれら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３を含む。
本実施例による表示板１００、２００の層状構造は、図１〜図５とほぼ同一である。
【００４１】
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、ゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び保持電極１３５を含む複数の保持電極線１３１が基板１１０上に形成されており、その上に、ゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を含む複数の線状オーミックコンタクト１６１及び複数の島型オーミックコンタクト１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５がオーミックコンタクト１６１、１６５上に形成されており、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。
【００４２】
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、被膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。
図１〜図５の液晶表示装置とは異なって、各遮蔽電極８８がデータ線１７１の両側辺と重畳する一対の遮蔽帯８８a、８８bを含む。
また、画素電極１９０は切開部１９１を有している。各切開部１９１は、データ線１７１に対して平行にのびる一対の斜線部を含み、画素電極１９０を左半部と右半部に二等分する。また、共通電極２７０は、切開部１９１に平行し、画素電極１９０の左半部と右半部各々を左側部分と右側部分に二等分する複数の対の切開部２７１a、２７１bを有している。
図では、一つの画素電極１９０を形成する一対の部分が隣接するデータ線１７１の間に挿入されているが、データ線１７１がこれらの間を横切ることも可能である。
また、保持電極１３５とドレイン電極１７５の拡張部及びドレイン電極１７５の一部を露出する接触孔１８１が平行四辺形である。
【００４３】
一方、保護膜１８０上に色フィルタ２３０が形成されており、その代わりに共通電極表示板２００に色フィルタがなく、被膜２５０も省略することができる。各色フィルタ２３０は、赤色、緑色、青色など三原色を表示し、隣接する二つのデータ線１７１の間の領域内にほとんど入っている。隣接する二つのデータ線１７１の間にあり、縦方向に配置されている色フィルタ２３０は、互いに接続されて周期的に曲がった帯状態をなすことができる。色フィルタ２３０はドレイン電極１７５を露出する接触孔１８５上に位置する複数の開口部を有しており、ゲート線１２１の拡張部１２５とデータ線１７１の拡張部１７９が備えられている周辺領域には配置されていない。また、隣接する色フィルタ２３０は、データ線１７１上で互いに重畳して画素電極１９０の間の光漏れを遮断し、この場合、画素電極１９０周囲の遮光部材２２０の部分を省略することができる。この場合、遮蔽電極８８が色フィルタ２３０の境界線を覆うのが好ましい。色フィルタ２３０重畳部の段差を減らすために、重畳部で色フィルタ２３０の高さが小さくなるようにすることができ、このためには、色フィルタ２３０をパターニングする際に使用する光マスクにスリット領域または反透過領域を置き、これを重畳部に対応させることができる。しかし、隣接した色フィルタ２３０が互いに離れているか又はその境界が互いに一致するようにすることもできる。
【００４４】
また、ゲート線１２１、保持電極線１３１、データ線１７１及びドレイン電極１７５はアルミニウム系列金属、銀系列金属、銅系列金属、モリブデン系列金属、クロム、タンタルまたはチタニウムなどからなる単一膜構造を有する。特に、データ線１７１及びドレイン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタル、チタニウムなどの耐火性金属またはその合金で構成されることができる。
前述して図１〜図５の液晶表示装置に関する多くの特徴が図９及び図１０の液晶表示装置にも適用できる。
【００４５】
本発明の他の実施例による液晶表示装置について、図１１〜図１４を参考として詳細に説明する。
図１１は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の配置図であり、図１２は本発明の他の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図であり、図１３は図１１に示した薄膜トランジスタ表示板と図１２に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図１４は図１３の液晶表示装置のXIV-XIV’線による断面図である。
本実施例による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と、これと対向している共通電極表示板２００、及び、これらの間に挿入されており、二つの表示板１００、２００の表面に対してほぼ直交して配向されている液晶分子３１０を含む液晶層３からなる。
【００４６】
まず、図１１、図１３及び図１４を参考として、薄膜トランジスタ表示板について詳細に説明する。
透明なガラスなどからなる絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１と複数の保持電極線１３１が形成されている
ゲート線１２１は、主に横方向にのびており、互いに分離されており、ゲート信号を伝達する。各ゲート線１２１は、ゲート電極１２４をなす複数の突出部を有する。
各保持電極線１３１は、主に横方向にのびており、第１〜第３保持電極１３３a、１３３b、１３３cをなす複数のブランチを含む。第１保持電極１３３aと第２保持電極１３３bは縦方向にのびており、第３保持電極１３３cは横方向にのびて第１保持電極１３３aと第２保持電極１３３bを接続している。第１保持電極１３３aは、自由端と保持電極線１３１に接続された固定端を有し、固定端は突出部を有している。第３保持電極１３３cは、隣接した二つのゲート線１２１の中央線をなす。保持電極線１３１には、液晶表示装置の共通電極表示板２００の共通電極２７０に印加される共通電圧など所定の電圧が印加される。各保持電極線１３１は、横方向にのびた一対のステム（幹線）を含むことができる。
【００４７】
ゲート線１２１と保持電極線１３１はアルミニウム系列金属、銀系列金属、銅系列金属、モリブデン系列金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなるのが好ましい。
また、ゲート線１２１と保持電極線１３１の側面は基板１１０の表面に対して傾いており、その傾斜角は約２０〜８０゜である。
ゲート線１２１と保持電極線１３１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。
ゲート絶縁膜１４０上部には、水素化非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向にのびており、これから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向かってのびている。
【００４８】
線状半導体１５１の上部には、シリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の線状及び島型オーミックコンタクト１６１、１６５が形成されている。線状接触部材１６１は、複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島型接触部材１６５は対をなして、半導体１５１の突出部１５４上に位置する。
線状半導体１５１とオーミックコンタクト１６１、１６５の側面もまた基板１１０の表面に対して傾いており、傾斜角は３０〜８０゜である。
オーミックコンタクト１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と、これから分離されている複数のドレイン電極１７５及び複数の孤立した金属片１７７が形成されている。
【００４９】
データ線１７１は、主に縦方向にのびてゲート線１２１及び保持電極線１３１と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１は、保持電極線１３１の隣接したブランチ１３３a〜１３３cの第１保持電極１３３aと第２保持電極１３３bの間に位置し、他の層または外部装置との接続のために面積の広い端部１７９を含む。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向かってのびた複数のブランチがソース電極１７３を構成する。各ドレイン電極１７５の一側端部は他の層との接続のために面積が広く、他側端部は曲がったソース電極１７３で一部が囲まれている。ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、線状半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタを構成し、薄膜トランジスタのチャネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００５０】
金属片１７７は、保持電極１３３aの端部付近のゲート線１２１上に位置する。
データ線１７１とドレイン電極１７５及び金属片１７７は、クロムまたはモリブデン系列の金属、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属からなるのが好ましく、モリブデン、モリブデン合金、クロムなどの下部膜（図示せず）とその上に位置したアルミニウム系列金属である上部膜（図示せず）からなる多層膜構造を有することができる。
データ線１７１とドレイン電極１７５も、ゲート線１２１及び保持電極線１３１と同様にその側面が約３０〜８０゜の角度で各々傾いている。
オーミックコンタクト１６１、１６５はその下部の線状半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間だけに存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体１５１はソース電極１７３とドレイン電極１７５の間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われないで露出された部分を有している。
【００５１】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出された線状半導体１５１部分の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は平坦化特性が優れており、感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着で形成されるa-Si:C:O、a-Si:O:Fなど誘電定数４．０以下の低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなることが好ましい。
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５の端部を各々露出する複数の接触孔１８１、１８５が形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共にゲート線１２１の端部１２９、保持電極線１３１で第１保持電極１３３aの固定端と近い部分及び第１保持電極１３３aの自由端の突出部を各々露出する接触孔１８２、１８３a、１８３bが形成されている。ここで、接触孔１８１〜１８５は多角形または円形であり、その側壁は斜めになっている。端部１７９を露出する接触孔１８２の面積は２ｍｍ×６０μｍを越えず、０．５ｍｍ×１５μｍ以上であるのが好ましい。
【００５２】
保護膜１８０上には、ITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８、複数の接触補助部材８２及び複数の保持電極線接続橋（オーバーパス）８３が形成されている。
画素電極１９０は、接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されて、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。
各画素電極１９０は、左側角部で面取りされており、面取りされた斜辺はゲート線１２１に対して約４５度の角度をなす。
画素電極１９０は、中央切開部１９２、下部切開部１９３a及び上部切開部１９３bを有し、画素電極１９０はこれら切開部１９２、１９３a、１９３bによって複数の領域に分割される。切開部１９２、１９３a、１９３bは、第３保持電極１３３cに対してほぼ反転対称をなしている。
【００５３】
下部及び上部切開部１９３a、１９３bは、画素電極１９０の右側辺から左側辺に斜めにのびており、第３保持電極１３３cに分かれる画素電極１９０の下半面と上半面に各々位置している。下部及び上部切開部１９３a、１９３bは、ゲート線１２１に対して約４５度の角度をなし、互いに垂直にのびている。
中央切開部１９２は、第３保持電極１３３cに沿ってのび、画素電極１９０の右側辺側に入口を有している。中央切開部１９２の入口は、下部切開部１９３aと上部切開部１９３bに各々ほぼ平行な一対の斜辺を有している。
したがって、画素電極１９０の下半面は、下部切開部１９３aによって二つの領域に分かれ、上半面もまた上部切開部１９３bによって二つの領域に分割される。この時、領域の数または切開部の数は、画素の大きさ、画素電極の横辺と縦辺の長さ比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変わる。
【００５４】
遮蔽電極８８は、データ線１７１に沿ってのびており、データ線１７１と薄膜トランジスタを完全に覆う。遮蔽電極８８には共通電圧が印加され、このために保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０の接触孔（図示せず）を通じて保持電極線１３１に接続されるか、または共通電圧を薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に伝達する短絡点（図示せず）に接続されることもできる。この時、開口率減少が最少になるように、遮蔽電極８８と画素電極１９０の間の距離を最小化することが好ましい。
接触補助部材８２は、接触孔１８２を通じてデータ線１７１の端部１７９と接続される。接触補助部材８２は、データ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する役割を果たす。
【００５５】
保持電極線接続橋８３は、ゲート線１２１を横切って、接触孔１８３a、１８３bを通じてゲート線１２１を隔てて隣接する保持電極線１３１の露出された部分と第１保持電極１３３aの固定端突出部とに接続されている。保持電極線接続橋８３は、金属片１７７と重畳しており、これらは互いに電気的に接続されることもできる。保持電極１３３a〜１３３cをはじめとする保持電極線１３１は、保持電極線接続橋８３及び金属片１７７と共にゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理するのに用いることができる。ゲート線１２１を修理する時には、ゲート線１２１と保持電極線接続橋８３の交差点をレーザ照射して、ゲート線１２１と保持電極線接続橋８３を電気的に接続することによって、ゲート線１２１と保持電極線１３１を電気的に接続させる。この時、橋部金属片１７７はゲート線１２１と保持電極線接続橋８３の電気的接続を強化するために形成される。
【００５６】
次に、図１２〜図１４を参照して、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスなどからなる絶縁基板２１０上に遮光部材２２０が形成されており、遮光部材２２０は、画素電極１９０と対向して画素電極１９０とほぼ同一の模様を有する複数の開口部２２５を有している。これとは異なって、遮光部材２２０を、データ線１７１に対応する部分と薄膜トランジスタに対応する部分で構成することもできる。
基板２１０上にはまた、複数の色フィルタ２３０が形成されており、遮光部材２３０に囲まれた領域内にほとんど位置する。色フィルタ２３０は、画素電極１９０に沿って縦方向にのびることができる。色フィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色などの原色の一つを表示することができる。
色フィルタ２３０の上には被膜（オーバーコート）２５０が形成されている。
被膜２５０の上にはITO、IZOなどの透明な導電体などからなる共通電極２７０が形成されている。
【００５７】
共通電極２７０は、複数の切開部２７２、２７３a、２７３bの組を有する。
一つの蜂の切開部２７２、２７３a、２７３bは一つの画素電極１９０と対向し、中央切開部２７２、下部切開部２７３a及び上部切開部２７３bを含む。切開部２７２、２７３a、２７３b各々は、画素電極１９０の隣接切開部１９２、１９３a、１９３bの間または切開部１９３a、１９３bと画素電極１９０の斜辺の間に配置されている。また、各切開部２７２、２７３a、２７３bは、画素電極１９０の下部切開部１９３aまたは上部切開部１９３bと平行にのびた少なくとも一つの斜線部を含む。
下部及び上部切開部２７３a、２７３b各々は、画素電極１９０の左側辺から上側または下側辺に向かってのびた斜線部、そして斜線部の各端部から画素電極１９０の辺に沿って辺と重畳しながらのびて斜線部と鈍角をなす横部及び縦部を含む。
【００５８】
中央切開部２７２は、画素電極１９０の左側辺から第３保持電極１３３cに沿ってのびた中央横部、この中央横部の端部から中央横部と斜角をなして画素電極１９０の右側辺に向かってのびた一対の斜線部、及び、斜線部の各端部から画素電極１９０の右側辺に沿って右側辺と重畳しながらのびて斜線部と鈍角をなす縦断縦部を含む。
切開部２７２、２７３a、２７３bの数は、設計によって変わることがあり、遮光部材２２０が切開部２７２、２７３a、２７３bと重複して切開部２７２、２７３a、２７３b付近の光漏れを遮断することができる。
表示板１００、２００の内側面には垂直配向膜１１、２１が塗布されており、外側面には偏光板１２、２２が備えられている。二つの偏光板の透過軸は直交し、このうちいずれか一方の透過軸はゲート線１２１に対して並行に配置されている。反射型液晶表示装置の場合には、二つの偏光板１２、２２のうちの一つが省略できる。
液晶表示装置は、液晶層３の位相遅延を補償するための少なくとも一つの遅延フィルムを含むことができる。
【００５９】
液晶層３の液晶分子３１０は、その長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して垂直をなすように配向されており、液晶層３は負の誘電率異方性を有する。
切開部１９２、１９３a、１９３b、２７２、２７３a、２７３bは、液晶層３の液晶分子が傾く方向を制御する。つまり、隣接する切開部１９２、１９３a、１９３b、２７２、２７３a、２７３bによって画定されるか、または切開部２７３a、２７３bと画素電極１９０の斜辺によって画定される各ドメイン内にある液晶分子は、切開部１９２、１９３a、１９３b、２７２、２７３a、２７３bの長さ方向に対して垂直をなす方向に傾く。各ドメインの最も長い２辺はほぼ平行であり、ゲート線１２１と約４５度をなす。
切開部１９２、１９３a、１９３b、２７２、２７３a、２７３bの幅は、約９μｍ〜約１２μｍであることが好ましい。
【００６０】
少なくとも一つの切開部１９２、１９３a、１９３b、２７２、２７３a、２７３bは、突起（図示せず）や陥没部（図示せず）に代替することができる。突起は、有機物または無機物で作られることができ、電界生成電極１９０、２７０の上のまたは下に配置されることができ、その幅は約５μｍ〜約１０μｍであることが好ましい。
画素電極１９０切開部１９２、１９３a、１９３bの境界から、これと隣接した共通電極２７０切開部２７２、２７３a、２７３bの境界までの間隔と、画素電極１９０の境界から、これと隣接した共通電極２７０切開部２７２、２７３a、２７３bの境界までの間隔は、好ましくは約１２μｍ〜約２０μｍであり、さらに好ましくは約１７μｍ〜約１９μｍ範囲である。このような範囲に間隔を定めたところ、開口率は減少したが液晶の応答速度が速くなって必要な透過率を確保することができた。
切開部１９２、１９３a、１９３b、２７２、２７３a、２７３b及び開口部２７９の形状及び配置は変更することができる。
【００６１】
次に、図１５〜図２２を参考として、本発明の他の実施例による液晶表示装置について説明する。
図１５は、本発明の一実施例による液晶表示装置の概略図であって、特に信号線の接続関係を示す図である。図１６は、図１５に示した液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の一部を示した配置図の一例であり、図１７Ａ及び図１７Ｂは図１５に示した液晶表示装置の共通電極表示板の配置図の例であり、図１８Ａは図１６の薄膜トランジスタ表示板と図１７Ａの共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図１８Ｂは図１６の薄膜トランジスタ表示板と図１７Ｂの共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図１９Ａは図１８Ａの液晶表示装置のXIXa-XIXa’線による断面図であり、図１９Ｂは図１８Ｂの液晶表示装置のXIXb-XIXb’線による断面図である。図２０は図１５に示した液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の他の一部を示した配置図の一例であり、図２１は図２０に示した液晶表示装置のXXI-XXI’線による断面図であり、図２２は図２０に示した液晶表示装置のXXII-XXII’線による断面図である。
【００６２】
図１５〜図２２を参照すれば、本実施例による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、二つの表示板１００、２００の外側面に配置されている一対の遅延フィルム１３、２３、遅延フィルム１３、２３の外側面に配置されている一対の偏光子１２、２２、二つの表示板１００、２００の間に形成されて二つの表示板１００、２００を結合させ、液晶層３を封じ込める密封材３１０、そして二つの表示板１００、２００の間に形成されており、共通電圧を薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に伝達する共通電圧伝達部材３３０を含む。共通電圧伝達部材３３０は、銀ペーストで作られるかまたは金などの金属でメッキされた有機弾性体で作られた導電性球からなる。
図１５を参照すれば、共通電極表示板２００の大きさが小さくて薄膜トランジスタ表示板１００の左側領域及び上側領域が露出され、密封材３１０は共通電極表示板２００の縁に沿ってのびている。密封材３１０に囲まれた領域のほとんどは画面を表示する表示領域Ｄであり、その他の領域は周辺領域である。
【００６３】
本実施例による表示板１００、２００の層状構造は図１１〜図１４とほぼ同一である。
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、ゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１及び複数の保持電極線１３１が基板１１０上に形成されており、その上に、ゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を含む複数の線状オーミックコンタクト１６１及び複数の島型オーミックコンタクト１６５が順次に形成されている。オーミックコンタクト１６１、１６５上には、ソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が上に形成されており、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、複数の色フィルタ２３０、被膜（オーバーコート）２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。
【００６４】
図１５を参照すれば、薄膜トランジスタ表示板１００上には、ゲート線１２１、データ線１７１、保持電極線１３１及び遮蔽電極８８以外にも、各種信号を伝達するための複数の信号線が形成されている。これら信号線中には、共通電極２７０に電圧を伝達するための複数の共通電極電圧供給線１２２、保持電極線１３１に電圧を伝達するための保持電極電圧供給線１７２a、及び遮蔽電極８８に電圧を伝達するための複数の遮蔽電極電圧供給線１７２bが含まれている。これら電圧供給線１２２、１７２a、１７２bは、互いに電気的に接続されており、他の層または外部装置と接続されて電圧の印加を受ける入力部１２８、１７８a、１７８bを含む。ゲート線１２１の端部１２９等は、薄膜トランジスタ表示板１００の左側縁付近に一列に配置されており、データ線１７１の端部１７９及び電圧供給線１２２、１７２a、１７２bの入力部１２８、１７８a、１７８b等は、薄膜トランジスタ表示板１００の上側縁付近に一列に配置されている。
【００６５】
図１６〜図１９Ｂを参考にすれば、保持電極線１３１は線状であってブランチを有さず、画素電極１９０のほぼ中央を横に通過する。
保持電極電圧供給線１７２aは、データ線１７１と同じ層に作られ、その入力部１７８aからゲート線１２１の端部１２９及び保持電極線１３１の端部周辺に主に縦方向にのびて、ゲート線１２１を横切る。また、保護膜１８０には、保持電極電圧供給線１７２aの長さ方向に沿って配列されており、保持電極電圧供給線１７２aを部分的に露出する複数の接触孔１８６bと、保持電極電圧供給線１７２aの入力部１７８aを露出する接触孔１８９aが形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、保持電極線１３１の端部の一部を露出する複数の接触孔１８６aが形成されている。保護膜１８０上には、接触孔１８９aを通じて保持電極電圧供給線１７２aの入力部１７８aと接続される接触補助部材８９aと接触孔１８６a、１８６bを通じて保持電極線１３１及び保持電極電圧供給線１７２aと接続されている複数の接続部材８６が形成されている。
【００６６】
図２０〜図２２を参照すれば、共通電極電圧供給線１２２は、ゲート線１２１と同一層に構成され、入力部１２８から密封材３１０付近の共通電圧伝達部材３３０の下までのびているが、密封材３１０とは会わない。隣接した二つの共通電極電圧供給線１２２は、それらからほぼ同一距離に位置した一つの共通電圧伝達部材３３０に向かってＶ字状でのびているが、一つの共通電圧伝達部材３３０に一つの共通電極電圧供給線１２２だけが接続されることができ、この場合には、縦方向にまっすぐにのびることができる。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、共通電極電圧供給線１２２の入力部１２８を露出する複数の接触孔１８９cと、共通電圧伝達部材３３０の下に位置した部分（以下、出力部という）を露出する複数の接触孔１８４が形成されている。保護膜１８０上には、接触孔１８９cを通じて共通電極電圧供給線１２２の入力部１２８と接続される接触補助部材８９cと、接触孔１８４を通じて共通電極電圧供給線１２２の出力部と接続される接触補助部材８４が形成されている。接触補助部材８４は共通電圧伝達部材３３０と接している。
【００６７】
遮蔽電極電圧供給線１７２bについて説明するに先立って、遮蔽電極８８及びその関連構造について説明すると、薄膜トランジスタ表示板１００には、密封材３１０付近で主に横方向にのびており、複数の遮蔽電極８８と接続されており、遮蔽電極８８と同一層に作られた遮蔽電極接続線８７が形成されている。遮蔽電極８８はまた、ゲート線１２１に沿ってのびている接続部を通じて互いに接続されている。遮蔽電極電圧供給線１７２bは、データ線１７１と同一層に作られ、入力部１７８bから出発して密封材３１０を通過して遮蔽電極接続線８７の下までのびている。保護膜１８０には、遮蔽電極電圧供給線１７２bの入力部１７８bを露出する複数の接触孔１８９bと、遮蔽電極接続線８７の下に位置した部分（以下、出力部という）を露出する複数の接触孔１８８が形成されている。遮蔽電極電圧供給線１７２bと遮蔽電極接続線８７は、接触孔１８８を通じて接続されている。保護膜１８０上には、接触孔１８９bを通じて遮蔽電極電圧供給線１７２bの入力部１７８bと接続される接触補助部材８９bが形成されている。
【００６８】
また、共通電極電圧供給線１２２と遮蔽電極電圧供給線１７２bは、互いの接続のために突出した突出部を含む。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０は、共通電極電圧供給線１２２の突出部の一部を露出する複数の接触孔１８７bが形成されており、保護膜１８０には、遮蔽電極電圧供給線１７２bの突出部の一部を露出する複数の接触孔１８７aが形成されている。保護膜１８０上には、接触孔１８７a、１８７bを通じて共通電極電圧供給線１２２及び遮蔽電圧電圧供給線１７２bと接続されている複数の接続部材８０が形成されている。保持電極電圧供給線１７２aと共通電極電圧供給線１２２及び遮蔽電極電圧供給線１７２bも、同じ方式で接続される。
これら電圧供給線１２２、１７２a、１７２bは、ゲート線１２１とデータ線１７１のうちのいずれと同一の層に構成されても差支えない。
【００６９】
特に、共通電極電圧供給線１２２と遮蔽電極電圧供給線１７２bが同一層に形成される場合には、接続部材８０を使用せずに直ちに接続することができる。また、共通電極電圧供給線１２２と遮蔽電極電圧供給線１７２bが基板１１０上で分離されていても、導電性フィルムあるいは表示板１００、２００を駆動するための半導体チップ内部など、外部装置で互いに電気的に接続され得る。また、一つの接触孔を通じて接続されることも可能である。保持電極電圧供給線１７２aと共通電極電圧供給線１２２及び遮蔽電極電圧供給線１７２bも、同じ方式で接続される。
また、保持電極電圧供給線１７２aと共通電極電圧供給線１２２及び遮蔽電極電圧供給線１７２bのうちの少なくとも一つは、電気的に分離されて他の電圧の印加を受けることもできる。
【００７０】
複数の共通電極電圧供給線１２２に印加される共通電圧の大きさを異ならせることができ、これはゲート線１２１で端部１２９から遠い部分のゲート信号の遅延を補償するためである。この場合、保持電極電圧供給線１７２a及び遮蔽電極電圧供給線１７２bにも、位置によって大きさの異なる電圧が印加されることができる。
共通電圧伝達部材３３０は、データ線１７１の端部１７９の反対側、ゲート線１２１の端部１２９側にも配置されることができ、この場合、共通電極電圧供給線１２２をそこまで延長して共通電圧伝達部材３３０と接続するか、または共通電圧伝達部材３３０を保持電極電圧供給線１７２aと接続することができる。遮蔽電極８８にも、同じ方法で電圧を印加することができる。
【００７１】
ソース電極１７３とドレイン電極１７５は、ゲート電極１２４を中心に互いに対向し、ドレイン電極１７５は上方に長くのびて保持電極線１３１と重畳する拡張部を含む。接触孔１８５は、ドレイン電極１７５の拡張部上に位置する。
薄膜トランジスタ表示板１００にはさらに、電圧供給線１７２a、１７２bの下部に位置した複数の線状半導体１５２a、１５２bと、その上に位置したオーミックコンタクト１６２a、１６２bが形成されている。
線状半導体１５１はドレイン電極１７５に沿って長くのびており、線状半導体１５１、１５２a、１５２bの幅は、その上のオーミックコンタクト１６１、１６２a、１６２b、１６５及び信号線１７１、１７２a、１７２bの幅より多少大きい。しかし、図１１〜図１４に示したように、線状半導体１５１、１５２a、１５２bの幅が信号線１７１、１７２a、１７２bの幅より小さいことも可能であり、実質的に同一であることも可能である。
これと相違して、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間だけに、半導体を島状に形成することもできる。
【００７２】
ゲート線１２１、保持電極線１３１及び共通電極電圧供給線１２２は、抵抗の低い下部膜と、耐火性金属などの接触特性が良い上部膜を含む。データ線１７１、ドレイン電極１７５及び電圧供給線１７２a、１７２bは、モリブデン下部膜、アルミニウム中間膜及びモリブデン上部膜を含む三重膜構造を有する。しかし、これらは様々な積層構造を有することができる。
保護膜１８０は、無機物からなる下部膜１８０pと平坦化特性に優れた有機物からなる上部膜１８０qを含む。上部膜１８０qの誘電定数は約３．０以下であることができ、下部膜１８０pの厚さは３００Å〜６００Å程度、上部膜１８０qの厚さは約０．７μｍ以上であることができる。
共通電極表示板２００に色フィルタ２３０を置く代わりに、薄膜トランジスタ表示板１００に色フィルタ２３０を置くこともでき、この場合、色フィルタ２３０は下部膜１８０pと上部膜１８０qの間に位置するのが好ましい。この場合、下部膜１８０pと上部膜１８０qのいずれか一つは省略できる。
【００７３】
前述したように、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８１、１８２、１８４、１８５、１８６a、１８６b、１８７a、１８７b、１８８、１８９a〜１８９cが形成されているので、これらをその用途に分類すれば、大きく２種類となる。これらの中で、薄膜トランジスタ表示板１００の縁付近にある接触孔１８１、１８２、１８９a〜１８９cは、主に外部に半導体チップなどの形態で存在する駆動回路などから各種信号の印加を受けるためのものであり、その他の接触孔１８４、１８５、１８６a、１８６b、１８７a、１８７b、１８８は、信号線１２１、１２２、１３１、１７１、１７２a、１７２b及び電極８８、１７５、２７０を電気的に接続するためのものである。特にゲート線１２１と同一層に位置する信号線１２１、１２２、１３１と、データ線１７１と同一層に位置する信号線１７１、１７２a、１７２bとを互いに接続する時には、画素電極１９０と同一層に位置した接続部材８４、８６を配置する。また、静電気放電のためのショートバー（shorting bar）（図示せず）や検査のための信号線（図示せず）とゲート線１２１及びデータ線１７１を接続する時にも、接続部材を配置することができる。
【００７４】
保護膜１８０の上部膜１８０qは、感光性有機膜で作ることができ、この時には図１〜図８についての説明と同じ方法で、接触孔１８１、１８２、１８４、１８５、１８６a、１８６b、１８７a、１８７b、１８８、１８９a〜１８９cを形成することができる。
周辺領域に位置する接触補助部材８１、８２、８９a〜８９cの接触信頼性を高めるために、周辺領域に位置する上部膜１８０q部分の厚さを表示領域Ｄより小さくすることができる。これのために上部膜１８０qをパターニングする際に使用する光マスク（図示せず）を設計する時、周辺領域が光マスクのスリット領域または反透過領域と対応するようにすることができる。
一方、遮蔽電極８８の幅は、ゲート線１２１の幅よりは小さく、データ線１７１の幅よりは大きいのが好ましい。また、遮蔽電極８８の幅は、データ線１７１の幅の約２倍程度が好ましいが、例えば、データ線１７１の幅が６μｍである場合、遮蔽電極８８の幅は約１３μｍ程度である。しかし、場合によっては、遮蔽電極８８の幅がデータ線１７１の幅より小さいこともある。
【００７５】
図１７a、図１８a及び図１９aに示した液晶表示装置の場合、画素電極１９０の切開部１９４、１９５、１９６a、１９６b、１９７a、１９７bの数と共通電極２７０の切開部２７４、２７５、２７６a、２７６b、２７７a、２７７b、２７８a、２７８bの数は、図１１〜図１４に示した液晶表示装置に比べて多い。便宜上、図１９aには、切開部１９４、１９５、１９６a、１９６b、１９７a、１９７b、２７４、２７５、２７６a、２７６b、２７７a、２７７b、２７８a、２７８bを全て表示せずに、共通電極２７０だけに一部表示し、これに符号cを付した。
【００７６】
図１７b、図１８b及び図１９bに示した液晶表示装置の場合、共通電極２７０には切開部がない代わりに、共通電極２７０上に斜面を有する複数の突起２８１〜２８５が形成されている。突起２８１〜２８５は、図１７a、図１８a及び図１９aの切開部２７４、２７５、２７６a、２７６b、２７７a、２７７b、２７８a、２７８bとほぼ同一の平面形状を有するが、画素電極１９０毎に分離されているわけではなく、互いに接続されて全体的に均一な複数の折られた帯状体を構成する。各画素電極１９０上の共通電極２７０の切開部２７４、２７５、２７６a、２７６b、２７７a、２７７b、２７８a、２７８bを接続させないことは、これらが互いに接続される場合、共通電極２７０の抵抗が増加し、共通電圧の信号経路を確保するのが困難であるためである。便宜上、図１９bには、切開部１９４、１９５、１９６a、１９６b、１９７a、１９７b及び突起１８１〜１８５を全て表示せずに、共通電極表示板２００だけに一部表示し、これに符号２８０を付した。
【００７７】
突起２８１〜２８５は、感光膜をスピンコーティング、スリットコーティング、インクジェット噴射、印刷などの方法で、共通電極２７０の全面に平均するように塗布した後、通常のマスクを利用して露光し現像することによって形成することができる。これとは異なって、スクリーン印刷、レーザー転写などの方法を使用して、直接形成することも可能である。
液晶分子３１０は、突起２８１〜２８５の斜面に垂直に予め傾いているため、電界が印加された場合に傾く方向が決定されているので、突起２８１〜２８５を境界としてドメインが分かれる。
その他、図１１〜図１４に示した液晶表示装置の多くの特徴が図１５〜図２２に示した液晶表示装置にも適用できる。
【００７８】
本発明の他の実施例による液晶表示装置について、図２３〜図２６を参考として詳細に説明する。
図２３は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の配置図であり、図２４は本発明の他の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図であり、図２５は図２３に示した薄膜トランジスタ表示板と図２４に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図２６は図２５の液晶表示装置のXXVI-XXVI’線による断面図である。
図２３〜図２６を参考にすれば、本実施例による液晶表示装置も、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、これら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３、及び二つの表示板１００、２００の外側面に配置されている一対の偏光子１２、２２を含む。
【００７９】
本実施例による表示板１００、２００の層状構造は、図１６、図１７a、図１８a及び図１９aに示した表示板１００、２００の層状構造とほぼ同一である。
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、ゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び複数の保持電極線１３１が、基板１１０上に形成されており、その上に、ゲート絶縁膜１４０、複数の半導体１５４及び複数のオーミックコンタクト１６３、１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が、オーミックコンタクト１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上に形成されており、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には、配向膜１１が形成されている。
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、複数の色フィルタ２３０、被膜（オーバーコート）２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。
【００８０】
図１６、図１７a、図１８a及び図１９aの液晶表示装置とは異なって、画素電極４つの各部Ａが面取りされて斜辺をなしている。この時、面取り構造において面取りされた斜辺の長さは約４〜１０μｍの範囲であるのが好ましく、特に画素電極１９０及び遮蔽電極８８を形成するためのリソグラフィ工程で使用する露光器の分解能より２倍以上であるのが好ましい。このようにすると、画素電極１９０の各部Ａで導電体が残留する確率を大きく減らすことができるので、画素電極１９０と遮蔽電極８８が互いに短絡されることを防止することができ、画素電極１９０と遮蔽電極８８の間の距離を近くすることができる。
また、画素電極１９０と遮蔽電極８８が画素電極１９０の各部Ａで短絡された場合、そこで遮蔽電極８８と画素電極１９０の間隔が広いため、低倍率光学系を使用して短絡位置を容易に検出することができるのみだけでなく、レーザを使用して短絡を容易に修理することができる。
【００８１】
また、画素電極１９０の切開部９１、９２、９３a、９３b、９４a、９４b、９５a、９５b及び共通電極２７０の切開部７１、７２、７３a、７３b、７４a、７４b、７５a、７５bの配置及び形状が異なる。特に、共通電極２７０の切開部７１、７２、７３a、７３b、７４a、７４b、７５a、７５bには、切開部７１、７２、７３a、７３b、７４a、７４b、７５a、７５b内の液晶分子３１０の配向を制御する切欠が形成されている。
ソース電極１７３は、Ｕ字状に曲がっているためにドレイン電極１７５の端部を囲む形態になっている。
【００８２】
半導体１５４及びオーミックコンタクト１６３、１６５は、島状でソース電極１７３とドレイン電極１７５の間に主に位置し、ゲート線１２１とデータ線１７１及びドレイン電極１７５が会うところまでのびて、これらの交差点での表面状態をなだらかにし、データ線１７１及びドレイン電極１７５の断線を防止する。
保持電極線１３１は、ドレイン電極１７５の拡張部と重畳する拡張部を有していて保持容量が増加する。
ゲート線１２１及び保持電極線１３１、データ線１７１及びドレイン電極１７５、保護膜１８０などが単一膜になっている点も、図１６、図１７a、図１８a及び図１９aの液晶表示装置と異なる。
しかし、図１５〜図２２に示した液晶表示装置の多くの特徴が図２３〜図２６に示した液晶表示装置にも適用できる。
【００８３】
本発明の他の実施例による液晶表示装置について、図２７及び図２８を参考として詳細に説明する。
図２７は本発明の他の実施例による液晶表示装置の配置図であり、図２８は図２７の液晶表示装置のXXVIII-XXVIII’線による断面図である。
図２７及び図２８を参照すれば、本実施例による液晶表示装置も、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、これら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３、及び二つの表示板１００、２００の外側面に配置されている一対の偏光板１２、２２を含む。
本実施例による表示板１００、２００の層状構造は、図２３〜図２６とほぼ同一である。
【００８４】
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、ゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び保持電極１３５を含む複数の保持電極線１３１が、基板１１０上に形成されており、その上に、ゲート絶縁膜１４０、複数の半導体１５１、複数のオーミックコンタクト１６１、１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が、オーミックコンタクト１６１、１６５上に形成されており、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、複数の色フィルタ２３０、蓋膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。
【００８５】
図２３〜図２６の液晶表示装置とは異なって、半導体１５１はデータ線１７１とドレイン電極１７１及びその下のオーミックコンタクト１６１、１６５とほぼ同一形状を有する。しかし、半導体１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の部分のように、データ線１７１とドレイン電極１７５で覆われない部分を含む。
このような薄膜トランジスタを本発明の一実施例によって製造する方法においては、データ線１７１及びドレイン電極１７５と半導体１５１及びオーミックコンタクト１６１、１６５を一回のリソグラフィ工程で形成する。このようにすると、一回のリソグラフィ工程を減らすことができるので、製造方法が簡単になる。
【００８６】
前述した図２３〜図２６の液晶表示装置に関する多くの特徴が、図２７及び図２８の液晶表示装置にも適用できる。
前述したように、共通電圧が印加される遮蔽電極８８をデータ線１７１上に配置することによって、遮蔽電極８８と共通電極２７０の間の電界を無くして、液晶分子３１０を初期状態に置くことにより、画素電極１９０間の光漏れを遮断することができる。また、データ線１７１と画素電極１９０の間の寄生容量を減らし、データ線１７１の付近で形成される電界を遮断して、画素電極１９０の電圧歪みとデータ線１７１のデータ電圧遅延を最小化することができる。さらに、遮蔽電極８８を設けることにより、全体的な寄生容量をほぼ一定にして画質を改善し、ステッチ欠陥を減らすことができる。
【００８７】
以上、本発明の好ましい実施例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るわけではなく、次の請求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種々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一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】本発明の一実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。
【図３】図１に示した薄膜トランジスタ表示板と図２に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。
【図４】図３の液晶表示装置のIV-IV’線による断面図である。
【図５】図３の液晶表示装置のV-V’線及びV’-V’’線による断面図である。
【図６】本発明の他の実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図７】図６の液晶表示装置のVI-VI’線による断面図である。
【図８】図６の液晶表示装置のVIII-VIII’線及びVIII’-VIII’’線による断面図である。
【図９】本発明の他の実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図１０】図９の液晶表示装置のX-X’線による断面図である。
【図１１】本発明の一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１２】本発明の一実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。
【図１３】図１１に示した薄膜トランジスタ表示板と図１２に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。
【図１４】図１３の液晶表示装置のXIV-XIV’線による断面図である。
【図１５】本発明の一実施例による液晶表示装置の概略図である。
【図１６】図１５に示した液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の一部を示した配置図の一例である。
【図１７Ａ】図１５に示した液晶表示装置の共通電極表示板の配置図である。
【図１７Ｂ】図１５に示した液晶表示装置の共通電極表示板の配置図である。
【図１８Ａ】図１６の薄膜トランジスタ表示板と図１７Ａの共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。
【図１８Ｂ】図１６の薄膜トランジスタ表示板と図１７Ｂの共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。
【図１９Ａ】図１８Ａの液晶表示装置のXIXa-XIXa’線による断面図である。
【図１９Ｂ】図１８Ａの液晶表示装置のXIXb-XIXb’線による断面図である。
【図２０】図１５に示した液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の他の一部を示した配置図の一例である。
【図２１】図２０に示した液晶表示装置のXXI-XXI’線による断面図である。
【図２２】図２０に示した液晶表示装置のXXII-XXII’線による断面図である。
【図２３】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の配置図である。
【図２４】本発明の他の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。
【図２５】図２３に示した薄膜トランジスタ表示板と図２４に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。
【図２６】図２５の液晶表示装置のXXVI-XXVI’線による断面図である。
【図２７】本発明の他の実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図２８】図２７の液晶表示装置のXXVIII-XXVIII’線による断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
３  液晶層
３１０  液晶分子
１１、２１  配向膜
８０、８６  接続部材
８１、８２、８４、８９a〜８９c  接触補助部材
８３  保持電極線接続橋
８７  遮蔽電極接続線
８８  遮蔽電極
９１〜９５b、１９１〜１９７b、７１〜７５b、２７１〜２７８b  切開部
２８０〜２８５  突起
１００、２００  表示板
１１０、２１０  絶縁基板
１２１、１２９  ゲート線
１２４  ゲート電極
１２２、１７２a、１７２b  電圧供給線
１２８、１７８a、１７８b  入力部
１３１  保持電極線
１３３a〜１３３c、１３５  保持電極
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
１８１〜１８９c  接触孔
１９０  画素電極
２２０  遮光部材
２３０  色フィルタ
２５０  被膜（オーバーコート）
２７０  共通電極
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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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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【外国語明細書】
2005134889000001.pdf