(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に互いに離隔して形成されたゲート線と維持電極線と、
前記ゲート線及び前記維持電極線と絶縁され形成されて、前記ゲート線と交差するデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線によって定義される画素ごとに形成された画素電極と、
前記データ線と同じ層に形成されて、前記維持電極線と連結されて前記画素電極と共に維持キャパシタの両端子を構成する維持電極と、
前記データ線と接するように前記データ線に沿って前記画素ごとに形成されたフローティングバーと、
前記ゲート線及び前記維持電極線上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート線と前記データ線に連結されて前記画素電極に電圧を印加する薄膜トランジスタと、
前記ゲート線、前記維持電極線、前記データ線及び前記維持電極を覆うように形成され、前記維持電極と前記画素電極との間に介在されており、前記維持電極線を露出させる第1 接触孔及び前記維持電極を露出させる第2接触孔を有する保護膜と、
前記第1及び第2接触孔を通じて前記維持電極線と前記維持電極を連結するように前記保護膜上に形成された連結部材と、を含み
前記データ線は前記ゲート絶縁膜上に形成されることを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記維持電極は、前記データ線と同じ物質でなされた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３】
前記維持電極は、アルミニウム、クロム、モリブデン、タンタル及びチタンでなされたグループで選択された一つ以上の物質で構成された単一膜または多層膜でなされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記維持電極は、クロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜、またはモリブデン膜-アルミニウム膜-モリブデン膜の三重膜でなされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記保護膜は、SiNxでなされた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】
前記保護膜は、約2000Å以下の厚さを持つ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７】
前記連結部材は、ITOまたはIZOの透明導電体またはアルミニウムの反射性導電体でなされた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８】
前記フローティングバーは、前記ゲート線と同じ層に形成された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９】
前記フローティングバーは、前記データ線の両方に対で形成された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１０】
前記画素電極は、前記フローティングバーの少なくとも一部と重畳するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、共通電極を含む共通電極表示板と、薄膜トランジスターアレーを含む薄膜トランジスター表示板とを含む。共通電極表示板と薄膜トランジスター表示板とは、互いに対向して二つの表示板の間に介在されたシールライン(seal line)によって互いに接合されて、その間に形成された一定な空隙に液晶層が形成される。このように液晶表示装置は、電極が形成されている二枚の表示板(共通電極表示板と薄膜トランジスター表示板)と、その間に挿入されている液晶層とで成り立っている。そして、２枚の電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させ透過される光の量を調節することで、所定の映像をディスプレイできるように構成されている。液晶表示装置は、非発光素子であるために、薄膜トランジスター基板の後面には光を供給するためのバックライトユニットが配置されている。バックライトで照射された光は、液晶の配列状態によって透過量が調整される。
【０００３】
薄膜トランジスター表示板は、多数個のゲート線、データ線及び画素電極を含む。ゲート線は、行方向に伸びていてゲート信号を伝達して、データ線は、列方向に伸びていてデータ信号を伝達する。画素は、ゲートライン及びデータラインに連結され、スイッチング素子及び維持キャパシタを含む。
ここで、スイッチング素子は、ゲート線とデータ線との交差点に形成され、スイッチング素子はゲート線に連結された制御端子、データ線に連結された入力端子、そして、画素電極に連結された出力端子を持つ三段素子である。スイッチング素子の出力端子には、維持キャパシタ及び液晶キャパシタが連結される。
【０００４】
従来技術による液晶表示装置の場合、画素電極に印加されたデータ電圧を維持するために、維持キャパシタを備えている。維持キャパシタの一端子は、スイッチング素子の出力端子と連結されて、他の端子は前段ゲート線(previous gate line)と連結される。例えば、スイッチング素子の出力端子に接続された画素電極と、前段ゲート線とが絶縁層を介して重畳することにより、維持キャパシタが形成されている。このような連結方式は、前段ゲート方式(previous gate type)という。
【０００５】
大型化、高画素化を追求する液晶表示装置の趨勢において、このような前段ゲート方式によって維持キャパシタを構成する場合、ゲート線にロード(load：負荷)が大きくかかって信号の遅延(delay)が発生して效果的に維持キャパシタを具現しにくい。特に、ASG(Amorphous Silicon Gate)方式で薄膜トランジスター表示板上に直接ドライブICを形成する場合、前段ゲート方式の維持キャパシタによって増加したロードを減らすためには、ドライブICの回路(または配線)を広い面積に形成しなければならない。したがって、薄型化、小型化を追求する液晶表示装置の趨勢を逆行するような問題が発生する。
【０００６】
また、従来においては、データ線周辺の光漏れ現象を防止するために、データ線に対応する共通電極表示板上にブラックマトリックスを形成している。薄膜トランジスター表示板の下部に位置するバックライトから形成された光は、データ線に対して多様な角度で入射してデータ線から大きい角度で反射され、ブラックマトリクスが形成されていない領域にまで到達する場合があり得る。このように反射された光の光漏れ現象を防止するためには、大面積のブラックマトリックスを形成する必要がある。このように、ブラックマトリックスの面積が広くなるによって液晶表示装置の開口率が低くなることで、光漏れ現象を抑制する代わりに輝度が落ちる問題が発生する。
【特許文献１】韓国公開特許2001-0021271号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が果たしようとする技術的課題は、ゲート線にかかるロード(load)を減らして開口率を高めながら光漏れ現象を防止できる液晶表示装置を提供しようとすることである。
本発明の技術的課題は、前述した技術的課題に制限されず、言及されなかったさらなる技術的課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題を果たすための本発明の一実施形態による液晶表示装置は、絶縁基板上に互いに離隔して形成されたゲート線と維持電極線と、前記ゲート線及び前記維持電極線と絶縁され形成されて、前記ゲート線と交差するデータ線と、前記ゲート線と前記データ線によって定義される画素ごとに形成された画素電極と、前記ゲート線と前記データ線に連結され前記画素電極に電圧を印加する薄膜トランジスターと、前記データ線と同じ層に形成されて、前記維持電極線と連結されて前記画素電極と共に維持キャパシタの両端子を構成する維持電極を含む。
【０００９】
上記構成によれば、ゲート線２２を用いて維持キャパシタを形成せず、画素電極と維持電極とにより維持キャパシタを構成するため、ゲート線にかかるロード(load)を減らすことができる。よって、ゲート線の信号遅延の影響等を受けることなく、維持キャパシタを適切に駆動することができる。また、維持電極は、データ配線と同一層に形成されているため、製造工程を簡略化することができる。
【００１０】
ここで、前記維持電極は、前記データ線と同じ物質でなされたことを特徴とする。維持電極は、データ配線と同一物質で形成されているため、製造工程を簡略化することができる。
また、前記維持電極は、アルミニウム、クロム、モリブデン、タンタル及びチタンでなされたグループで選択された一つ以上の物質で構成された単一膜または多層膜でなされたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記維持電極は、クロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜、またはモリブデン膜-アルミニウム膜-モリブデン膜の三重膜でなされたことを特徴とする。
また、前記維持電極と前記画素電極との間に介在された保護膜をさらに含むことを特徴とする。維持キャパシタは、保護膜を介して形成されるため、ゲート絶縁膜及び保護膜を介して維持電極が形成される場合よりもキャパシタ容量を大きくすることが可能である。そのため、維持電極の面積を減らしても一定な維持キャパシタを得られる。これにより、液晶表示装置の開口率を高め、かつ液晶表示装置の小型化及び薄型化を図ることができる。
【００１２】
また、前記保護膜は、SiNxでなされたことを特徴とする。
また、前記保護膜は、約2000Å以下の厚さを持つことを特徴とする。保護膜は、約2000Å以下で形成することで、維持キャパシタの面積を小さくしても容量を維持することができる。これにより、液晶表示装置の開口率を高め、かつ液晶表示装置の小型化及び薄型化を図ることができる。
【００１３】
また、前記保護膜は、前記ゲート線、前記維持電極線、前記データ線及び前記維持電極を覆うように形成されて、前記保護膜は、前記維持電極線を露出させる第1 接触孔及び前記維持電極を露出させる第2接触孔を含んで、前記液晶表示装置は、前記第1及び第2接触孔を通じて前記維持電極線と前記維持電極を連結するように前記保護膜上に形成された連結部材をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記連結部材は、ITOまたはIZOの透明導電体またはアルミニウムの反射性導電体でなされたことを特徴とする。
また、前記データ線と接するように前記データ線に沿って前記画素ごとに形成されたフローティングバーをさらに含むことを特徴とする。
データ線に隣接するように形成されたフローティングバーを用いて、データ線と画素電極の間の空間を阻んで、この空間を通過するバックライト光を遮断することで、光漏れ現象を抑制できる。したがって、データ線上部のブラックマトリックスの面積を減らすことができるので、液晶表示装置の開口率を高めることができる。
【００１５】
また、前記フローティングバーは、前記ゲート線と同じ層に形成されたことを特徴とする。ゲート配線及びフローティングバーが同一層に形成されているため、ゲート配線及びフローティングバー別途に形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができる。
また、前記フローティングバーは、前記データ線の両方に対で形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記画素電極は、前記フローティングバーの少なくとも一部と重畳するように形成されたことを特徴とする。画素電極は、フローティングバーの少なくとも一部重畳するように形成し、画素電極とフローティングバーとの間で光が漏れることを防止することで、光漏れ現象をさらに抑制できる。
前記技術的課題を果たすための本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、絶縁基板上に互いに離隔して形成されたゲート線と維持電極線と、前記ゲート線及び前記維持電極線と絶縁され形成されて、前記ゲート線と交差するデータ線と、前記ゲート線と前記データ線によって定義される画素ごとに形成された画素電極と、前記ゲート線と前記データ線に連結されて前記画素電極に電圧を印加する薄膜トランジスターと、前記データ線と同じ層に同じ物質で形成されて、前記維持電極線と連結されて前記画素電極と共に維持キャパシタの両端子を構成する維持電極と、前記データ線と接するように前記データ線に沿って前記画素ごとに形成されたフローティングバーを含む。
【００１７】
また、前記維持電極は、アルミニウム、クロム、モリブデン、タンタル及びチタンでなされたグループで選択された一つ以上の物質で構成された単一膜または多層膜でなされたことを特徴とする。
また、前記維持電極は、クロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜、またはモリブデン膜-アルミニウム膜-モリブデン膜の三重膜でなされたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記維持電極と前記画素電極との間に介在された保護膜をさらに含むことを特徴とする。
また、前記保護膜は、SiNxでなされたことを特徴とする。
また、前記保護膜は、約2000Å以下の厚さを持つことを特徴とする。
また、前記保護膜は、前記ゲート線、前記維持電極線、前記データ線及び前記維持電極を覆うように形成されて、前記保護膜は、前記維持電極線を露出させる第1接触孔及び前記維持電極を露出させる第2接触孔を含んで、前記液晶表示装置は、前記第1及び第2接触孔を通じて前記維持電極線と前記維持電極を連結するように前記保護膜上に形成された連結部材をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
また、前記連結部材は、ITOまたはIZOの透明導電体またはアルミニウムの反射性導電体でなされたことを特徴とする。
また、前記フローティングバーは、前記ゲート線と同じ層に形成されたことを特徴とする。
また、前記フローティングバーは、前記データ線の両方に対で形成されたことを特徴とする。
【００２０】
また、前記画素電極は、前記フローティングバーの少なくとも一部と重畳するように形成されたことを特徴とする。その他実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による液晶表示装置によれば、別個の維持電極線を用いて維持キャパシタを形成することで、ゲート線にかかるロードを減らすことができる。また、維持電極線と連結された維持電極の面積を減らすことで、同一な維持キャパシタンスを確保すると同時に開口率を高めることができる。また、データ線周辺の光漏れ現象を抑制してデータ線上部のブラックマトリックスの面積を減らすことで、開口率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを果たす方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態などを参照すれば明確になる。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるのではなく、相違なる多様な形態で具現でき、但し、本実施形態は本発明の開示を完全にして、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供され、本発明は特許請求の範囲によってのみ定義される。明細書全体にかけて同一参照符号は、同一構成要素を指称する。
【００２３】
以下、添付した図面を参考して、本発明の実施形態による液晶表示装置に対して説明する。
本発明の液晶表示装置は、ゲート線とデータ線によって定義される薄膜トランジスターを備える薄膜トランジスター表示板と、薄膜トランジスター表示板と対向し共通電極を備える共通電極表示板と、薄膜トランジスター表示板と共通電極表示板との間に介在されて液晶分子の長軸がこれら表示板に対してほぼ垂直に配向されている液晶層と、を含む。
【００２４】
先に、図１Ａないし図１Ｄを参照して、薄膜トランジスター表示板に対して詳しく説明する。
図１Ａは、本発明の一実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスター表示板の配置図で、図１Ｂは、図１Ａの薄膜トランジスター表示板をIb-Ib'線に沿って切開した断面図で、図１Ｃは、図１Ａの薄膜トランジスター表示板をIc-Ic'線に沿って切開した断面図で、図１Ｄは、図１Ａの薄膜トランジスター表示板をId-Id'線に沿って切開した断面図である。
【００２５】
絶縁基板１０上に、図１中、横方向にゲート線２２が形成されていて、ゲート線２２には突起の形態でなされたゲート電極２６が形成されている。そして、ゲート線２２の端には、他の層または外部からゲート信号を印加されてゲート線２２に伝達するゲート先端２４が形成されていて、ゲート先端２４は、外部回路との連結のために幅が拡張されている。このようなゲート線２２、ゲート電極２６及びゲート先端２４をゲート配線と言う。
【００２６】
そして、絶縁基板１０上には、図１中、縦方向に画素ごとに分離して形成されたフローティングバー(floating bar)２１が形成されている。フローティングバー２１は、周囲から電気的にフローティング状態にあり、データ線６２の両側に配置されてデータ線６２による光漏れ現象を防止する役割をする。これに対しては、後に図３Ａ及び図３Ｃを参照して詳しく説明する。なお、フローティングバー２１はデータ線６２と重畳されていないため、寄生容量が発生せず好ましい。
【００２７】
また、絶縁基板１０上には、ゲート線２２と実質的に平行に横方向に伸びている維持電極線２８が形成されている。維持電極線２８には、例えば所定の電圧が印加される。
ゲート配線、フローティングバー２１及び維持電極線２８が同一層に形成されているため、フローティングバー２１及び維持電極線２８をゲート配線と別途に形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができる。
【００２８】
ゲート配線２２、２４、２６、フローティングバー２１及び維持電極線２８は、アルミニウム(Al)とアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属、銀(Ag)と銀合金など銀系列の金属、銅(Cu)と銅合金など銅系列の金属、モリブデン(Mo)とモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム(Cr)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)などでなされうる。また、ゲート配線２２、２４、２６、フローティングバー２１及び維持電極線２８は、物理的性質が異なる二つの導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を持つことができる。このうち一つの導電膜は、ゲート配線２２、２４、２６、フローティングバー２１及び維持電極線２８の信号遅延や電圧降下を減らすように低い比抵抗(resistivity)の金属、例えばアルミニウム系列金属、銀系列金属、銅系列金属などでなされる。これとは違い、他の導電膜は異なる物質、特にITO(indium tin oxide)及びIZO(indium zinc oxide)との接触特性が優れた物質、例えばモリブデン系列金属、クロム、チタン、タンタルなどでなされる。このような組合の良い例としては、クロム下部膜とアルミニウ上部膜及びアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜が挙げられる。但し、本発明はここに限定されず、ゲート配線２２、２４、２６、フローティングバー２１及び維持電極線２８は、多様ないろいろの金属と導電体で作われることができる。
【００２９】
ゲート配線２２、２４、２６、フローティングバー２１及び維持電極線２８上には、窒化珪素(SiNx)などでなされたゲート絶縁膜３０が形成されている。
ゲート絶縁膜３０上には、水素化非晶質珪素(hydrogenated amorphous silicon)または多結晶珪素などでなされた半導体層４０が形成されている。このような半導体層４０は、島形、線形などのように多様な形状を持つことができ、例えば本実施形態のようにデータ線６２の下に位置してゲート電極２６の上部まで延長された形状を持つ線形で形成できる。また、ゲート電極２６の上に島形で形成されうる。線形半導体層４０を形成する場合、データ線６２と同じパターニングで形成することもでき、あるいは別途のマスクを使ってデータ線とは別のパターニングにすることもできる。
【００３０】
半導体層４０の上には、シリサイド(silicide)またはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質珪素などの物質で作られた抵抗性接触層５５、５６が形成されている。このような抵抗性接触層５５、５６は、島形、線形などのように多様な形状を持つことができる。例えば、本実施形態のように島形抵抗性接触層５５、５６の場合、ドレーン電極６６及びソース電極６５下に位置して、線形の抵抗性接触層の場合、データ線６２の下まで延長されて形成されうる。つまり、ドレーン電極６６及びソース電極６５と、ゲート絶縁膜３０との間に位置するように線形の抵抗性接触層が形成されても良い。
【００３１】
抵抗性接触層５５、５６及びゲート絶縁膜３０上には、データ線６２及びドレーン電極６６が形成されている。データ線６２は、長く伸びており、ゲート線２２と交差して画素を定義する。データ線６２から枝形態で半導体層４０の上部まで延長されているソース電極６５が形成されている。そして、データ線６２の端には、他の層または外部からデータ信号を印加されてデータ線６２に伝達するデータ先端６８が形成されており、データ先端６８は、外部回路との連結のために幅が拡張されている。ドレーン電極６６は、ソース電極６５と分離されていてゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向するように半導体層４０上部に位置する。
【００３２】
ドレーン電極６６は、半導体層４０上部の棒型パターンと、棒型パターンから延長されて広い面積を持って接触孔７６が位置するドレーン電極拡張部を含む。
このようなデータ線６２、データ先端６８、ソース電極６５及びドレーン電極６６をデータ配線と言う。
そして、データ配線６２、６５、６６、６８と同じ層に同じ物質でなされた維持電極６７が形成される。図１Ｄに示すように、維持電極６７は維持電極線２８と連結されて、維持キャパシタは、維持電極６７を一端子とし、画素電極８２を他の端子とし、及びこれらの間に介在された保護膜７０で構成される。
【００３３】
データ配線６２、６５、６６、６８及び維持電極６７は、アルミニウム、クロム、モリブデン、タンタル及びチタンでなされたグループで選択された一つ以上の物質で構成された単一膜または多層膜でなされうる。例えば、データ配線６２、６５、６６、６８と維持電極６７は、クロム、モリブデン系列の金属、タンタル及びチタンなど耐火性金属でなされることが望ましく、耐火性金属などの下部膜(図示せず)とその上に位置した低抵抗物質上部膜(図示せず)でなされた多層膜構造を持つことができる。多層膜構造の例としては、前に説明したクロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜の外にもモリブデン膜-アルミニウム膜-モリブデン膜の三重膜が挙げられる。
【００３４】
維持電極６７は、データ配線６２、６５、６６、６８と同一層及び同一の物質で形成されているため、製造工程を簡略化することができる。
ソース電極６５は半導体層４０と少なくとも一部分が重畳されて、ドレーン電極６６はゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向し、半導体層４０と少なくとも一部分が重畳される。ここで、抵抗性接触層５５、５６は、半導体層４０及びソース電極６５と、半導体層４０及びドレーン電極６６と、の間に介在されており、これらの間に接触抵抗を低めてくれる役割をする。
【００３５】
データ配線６２、６５、６６、６８、維持電極６７及び露出した半導体層４０上には、絶縁膜でなされた保護膜７０が形成されている。ここで、保護膜７０は、窒化珪素または酸化珪素でなされた無機物、平坦化特性が優秀で感光性(photosensitivity)を持つ有機物、またはプラズマ化学気相蒸着(plasma enhanced chemical vapor deposition,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などでなされる。また、保護膜７０を有機物質で形成する場合には、ソース電極６５とドレーン電極６６の間の半導体層４０が現れた部分に保護膜７０の有機物質が接触することを防止するために、窒化珪素(SiNx)または酸化珪素(SiO2)でなされた下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を持つことができる。
【００３６】
保護膜７０には、維持電極６７、ドレーン電極６６及びデータ先端６８を各々露出する接触孔(contact hole)７２、７６、７８が形成されており、保護膜７０及びゲート絶縁膜３０には維持電極線２８及びゲート先端２４を各々露出する接触孔７１、７４が形成されている。
保護膜７０上には、接触孔７６を通じてドレーン電極６６と電気的に連結され画素の模様に沿って画素電極８２が形成されている。データ電圧が印加された画素電極８２は、上部表示板の共通電極と共に電気場を生成することで、画素電極８２と共通電極の間の液晶層の液晶分子の配列を決める。
【００３７】
また、保護膜７０上には、接触孔７４、７８を通じて各々ゲート先端２４とデータ先端６８とにそれぞれ連結されている補助ゲート先端８６及び補助データ先端８８が形成されている。また、保護膜７０には、維持電極線２８及び維持電極６７を各々露出する接触孔７１、７２が形成されており、保護膜７０上にこれら接触孔７１、７２を通じて維持電極線２８と維持電極６７とを互いに連結する連結部材８３が形成されている。ここで、画素電極８２、補助ゲート先端８６、補助データ先端８８、及び連結部材８３は、ITOまたはIZOなどの透明導電体またはアルミニウムなどの反射性導電体でなされる。補助ゲート線及びデータ先端８６、８８は、ゲート先端２４及びデータ先端６８と外部装置とを接合する役割をする。
【００３８】
画素電極８２、補助ゲート線及びデータ先端８６、８８及び保護膜７０上には、液晶層を配向できる配向膜(図示せず)が塗布されうる。
図１Ａ及び図１Ｄを参照すれば、本発明の液晶表示装置は、ゲート線２２とは別個に維持電極線２８を使って維持キャパシタを形成することで、ゲート線２２にかかるロード(load)を減らしうる。なお、従来の前段ゲート方式では、現在の画素内の薄膜トランジスターが、その画素の前段ゲート線と接続されているため、前段ゲート線からの負荷がかかってしまい、維持キャパシタを適切に駆動するのが困難である。
【００３９】
また、維持電極６７と画素電極８２を両端子で使って、その間に介在された保護膜７０を誘電膜で使った維持キャパシタの場合、維持電極６７の面積を減らしても、保護膜７０の厚さを減らすことで、一定な維持キャパシタンスを具現できる。維持キャパシタの容量Cstは次の式（１）で表される。
Cst = ε × （ A / d）  ・・・（１）
を満足する。ここで、Cstは維持キャパシタンスで、εは保護膜(すなわち、誘電膜)の誘電定数で、dは保護膜の厚さで、Aは維持電極の面積である。
【００４０】
例えば、ゲート絶縁膜３０で約4000-4500Å以下厚さのSiNxを使って、保護膜７０で約2000Å以下厚さのSiNxを使う場合、保護膜７０の厚さはゲート絶縁膜３０の厚さの1/2以下であり薄く形成される。したがって、維持キャパシタの誘電膜としてゲート絶縁膜３０を使うより保護膜７０を使うことで、維持電極６７の面積を1/2以下に減らしても一定な維持キャパシタを得られる。したがって、液晶表示装置の開口率を高めることができる。また、維持電極６７の面積を小さくし、さらに保護膜７０を薄く形成するため、液晶表示装置の小型化及び薄型化を図ることができる。
【００４１】
以下、図２ないし図３Ｃを参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板及びこれを含む液晶表示装置に対して説明する。図２は、本発明の一実施形態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３Ａは、図１Ａの薄膜トランジスター表示板と図２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３Ｂは、図３Ａの液晶表示装置をIIIb-IIIb'線に沿って切開した断面図で、図３Ｃは、図３Ａの液晶表示装置をIIIc-IIIc'線に沿って切開した断面図である。
【００４２】
図２ないし図３Ｂを参照すれば、ガラスなどの透明な絶縁物質でなされた絶縁基板９６上には、光漏れを防止するためのブラックマトリックス９４と、画素に順次的に配列されている赤色、緑色、青色の色フィルター９８とが形成されている。色フィルター９８上には、ITO(indium tin oxide)またはIZO(indium zinc oxide)などの透明な導電物質でなされた共通電極９０が形成されている。共通電極９０上には、液晶分子を配向する配向膜(図示せず)が塗布されうる。
【００４３】
図３Ｂに図示したように、このような構造の薄膜トランジスター表示板２００と、共通電極表示板１００とを整列して結合して、その間に液晶層３００を形成して垂直配向すれば本発明の一実施形態による液晶表示装置の基本構造がなされる。
液晶層３００に含まれている液晶分子は、画素電極８２と共通電極９０との間に電界が印加されない状態で、その方向子が薄膜トランジスター表示板１００と共通電極表示板２００に対して垂直を成すように配向されていて、負の誘電率異方性を有する。薄膜トランジスター表示板１００と共通電極表示板２００とは、画素電極８２が色フィルター９８と対応して正確に重畳されるように整列される。
【００４４】
液晶表示装置はこのような基本構造に偏光板、バックライトなどの要素を配してなされる。この時、偏光板(図示せず)は基本構造の両側に各々一つずつ配され、その透過軸はゲート線２２に対して平行して残り一つはここに垂直を成すように配する。
図３Ａ及び図３Ｃを参照すれば、絶縁基板１０上には、データ線６２の両側にフローティングバー２１が形成されている。前に説明したように、フローティングバー２１は、データ線６２の近くに発生する光漏れ現象を防止する役割をする。一般的に、データ線６２周囲の液晶分子は、画素電極８２及び共通電極９０により制御できず、光漏れ現象が発生する。特に、データ線６２と画素電極８２との間の空間を通過したバックライト光によって光漏れ現象がさらに深刻になる。その上に、バックライト光は、このような空間を多様な角度で入射して通過するので、光漏れ現象を防止するためには広い面積のブラックマトリックスを必要とする。しかし、本発明の液晶表示装置によれば、データ線６２の両側の絶縁基板１０上に形成されたフローティングバー２１を用いてデータ線６２と画素電極８２の間の空間を阻んで、この空間を通過するバックライト光を遮断することで、光漏れ現象を抑制できる。したがって、データ線６２上部のブラックマトリックス９４の面積を減らすことができるので、液晶表示装置の開口率を高めることができる。また、画素電極８２が、フローティングバー２１の少なくとも一部重畳するように形成することで、画素電極８２とフローティングバー２１との間で光が漏れることを防止することで、光漏れ現象をさらに抑制できる。
【００４５】
以上、添部した図面を参考にして、本発明の実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更しなくても他の具体的な形態で実施されることを理解できるであろう。それ故に、前述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的でないと理解しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の液晶表示装置は、ゲート線にかかるロード(load)を減らして開口率を高めながら光漏れ現象を防止できる液晶表示装置に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスター表示板の配置図である。
【図１Ｂ】図１Ａの薄膜トランジスター表示板をIb-Ib'線に沿って切開した断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの薄膜トランジスター表示板をIc-Ic'線に沿って切開した断面図である。
【図１Ｄ】図１Ａの薄膜トランジスター表示板をId-Id'線に沿って切開した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態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３Ａ】図１Ａの薄膜トランジスター表示板と図２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３Ｂ】図３Ａの液晶表示装置をIIIb-IIIb'線に沿って切開した断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａの液晶表示装置をIIIc-IIIc'線に沿って切開した断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０：絶縁基板                      ２１：フローティングバー
２２：ゲート線                      ２４：ゲート先端
２６：ゲート電極                    ２８：維持電極線
４０：半導体層                      ５５,５６：抵抗性接触層
６２：データ線                      ６５：ソース電極
６６：ドレーン電極                  ６７：維持電極
７１,７２,７４,７６,７８：接触孔    ８２：画素電極
８３：連結部材                      ８６：補助ゲート先端
８８：補助データ先端                ９０：共通電極
９４：ブラックマトリックス        ９６：絶縁基板
９８：色フィルター                １００：薄膜トランジスター表示板
２００：共通電極表示板            ３００：液晶層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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