(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置の液晶をうまく制御すると同時に、液晶表示装置の開口率を向上した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、基板、ゲート線及び維持電極を有する維持電極線、ゲート絶縁膜、半導体層、データ線及びドレイン電極、ドレイン電極と接続される維持導電体と、データ線、保護膜、ドレイン電極と接続され複数の切開部を有する画素電極とを備え、維持電極は切開部と重畳する分岐部を有し、維持導電体は切開部と重畳する延長部を有し、分岐部と延長部とはゲート絶縁膜を介在して互いに重畳している。画素電極の切開部と重畳する分岐部を有する維持電極及び延長部を有する維持導電体を備えることによって、維持電極が分岐部を有さず、液晶表示装置の開口率が増加すると同時に、画素電極が有する切開部集合が液晶分子の傾斜方向を制御することができる程度の大きさを有する電場の水平成分を形成することができる。【選択図】図３
2007213069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されているゲート電極を有するゲート線と、
前記基板上に形成されている維持電極を有する維持電極線と、
前記基板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半導体層と、
前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるデータ線と、
前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるドレイン電極と、
前記ゲート絶縁膜上に前記データ線と共に形成され、前記ドレイン電極と接続される維持導電体と、
前記データ線、ドレイン電極及び維持導電体上に形成される保護膜と、
前記保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と接続され複数の切開部を有する画素電極と、
を備え、
前記維持電極は、本体及び前記本体から分岐し、前記切開部と重畳する分岐部を有し、
前記維持導電体は、前記ドレイン電極から延長し、前記切開部と重畳する延長部を有し、
前記分岐部と前記延長部とは、ゲート絶縁膜を介在して互いに重畳している薄膜トランジスタ表示板。
【請求項２】
互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅とが互いに等しい、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項３】
互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅とが互いに異なっている、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４】
互いに重畳する前記維持電極の幅は、前記維持導電体の幅より大きく形成されている、請求項３に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５】
前記維持電極の幅は、前記維持導電体の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている、請求項４に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項６】
互いに重畳する前記維持導電体の幅は、前記維持電極の幅より大きく形成されている、請求項３に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項７】
前記維持導電体の幅は、前記維持電極の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている請求項６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項８】
第１基板と、
前記第１基板上に形成されているゲート電極を有するゲート線と、
前記第１基板上に形成されている維持電極を有する維持電極線と、
前記基板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半導体層と、
前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるデータと、
前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるドレイン電極と、
前記ゲート絶縁膜上に前記データ線と共に形成され、前記ドレイン電極と接続される維持導電体と、
前記データ線、ドレイン電極及び維持導電体上に形成される保護膜と、
前記保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と接続され第１切開部を有する画素電極と、
前記第１基板と対応して配置されている第２基板と、
前記第２基板上に形成され、第２切開部を有する共通電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層と、
を備え、
前記維持電極は、本体及び前記本体から分岐し、前記切開部と重畳する分岐部を有し、
前記維持導電体は、前記ドレイン電極から延長し、前記切開部と重畳する延長部を有し、
前記分岐部と前記延長部とは、前記ゲート絶縁膜を介在して互いに重畳している液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶層の誘電率ε、前記液晶層の厚さｄ、前記保護膜の誘電率ε’、そして前記保護膜の厚さｄ’は、εｄ’/ε’ｄ>０．１を満足している、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅は互いに等しい、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅は互いに異なっている、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記維持電極の幅は、前記維持導電体の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記維持導電体の幅は、前記維持電極の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第２切開部は、前記第１切開部と交互に配置されている、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第２基板上に形成される遮光部材と、
前記第２基板及び前記遮光部材上に形成されているカラーフィルタをさらに有する、請求項８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。特に、切開部を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、現在最も広く使用されている平板表示装置のうちの１つであって、画素電極と共通電極など電場生成電極が形成される２枚の表示板と、その間に挟持された液晶層とを備えている。液晶表示装置は、電場生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成し、これを介して液晶層の液晶分子の方向を決定し、入射光の偏光を制御することによって画像を表示する。
【０００３】
液晶表示装置の中でも電場が印加されない状態で、液晶分子をその長軸が表示板に対して垂直をなすように配列した垂直配向方式の液晶表示装置は、コントラスト比の大きく、基準視野角が広いことから脚光を浴びている。
垂直配向方式の液晶表示装置において、広視野角を実現するための方法には、電場生成電極に切開部を形成する方法と、電場生成電極の上または下に突起を形成する方法などがある。切開部または突起は、液晶分子が傾く方向を決定するので、これらを様々に配置して液晶分子の傾斜方向を複数の方向に分散させることによって基準視野角を広くすることができる。しかし、切開部を形成する場合は、切開部の面積が広くなるほど液晶制御に有利であるが、液晶表示装置の開口率は低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、液晶表示装置の液晶をうまく制御すると同時に、液晶表示装置の開口率を向上した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】
以上のような目的を達成するために、発明１は、下記の構成要件を備えた薄膜トランジスタ表示板を提供する。
・基板と、
・前記基板上に形成されているゲート電極を有するゲート線と、
・前記基板上に形成されている維持電極を有する維持電極線と、
・前記基板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半導体層と、
・前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるデータ線と、
・前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるドレイン電極と、
・前記ゲート絶縁膜上に前記データ線と共に形成され、前記ドレイン電極と接続される維持導電体と、
・前記データ線、ドレイン電極及び維持導電体上に形成される保護膜と、
・前記保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と接続され複数の切開部を有する画素電極。
【０００６】
ここで、前記維持電極は、本体及び前記本体から分岐し、前記切開部と重畳する分岐部を有し、前記維持導電体は、前記ドレイン電極から延長し、前記切開部と重畳する延長部を有し、前記分岐部と前記延長部とは、ゲート絶縁膜を介在して互いに重畳している。
発明２は、前記発明１において、互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅とが互いに等しい薄膜トランジスタ表示板を提供する。
【０００７】
発明３は、前記発明１において、互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅とが互いに異なっている薄膜トランジスタ表示板を提供する。
発明４は、前記発明３において、互いに重畳する前記維持電極の幅は、前記維持導電体の幅より大きく形成されている、薄膜トランジスタ表示板を提供する。
発明５は、前記発明４において、前記維持電極の幅は、前記維持導電体の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている、薄膜トランジスタ表示板を提供する。
【０００８】
発明６は、前記発明３において、互いに重畳する前記維持導電体の幅は、前記維持電極の幅より大きく形成されている、薄膜トランジスタ表示板を提供する。
発明７は、前記発明６において、前記維持導電体の幅は、前記維持電極の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている、薄膜トランジスタ表示板を提供する。
発明８は、以下の構成を備えた液晶表示装置を提供する。
・第１基板と、
・前記第１基板上に形成されているゲート電極を有するゲート線と、
・前記第１基板上に形成されている維持電極を有する維持電極線と、
・前記基板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半導体層と、
・前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるデータと、
・前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層上に形成されるドレイン電極と、
・前記ゲート絶縁膜上に前記データ線と共に形成され、前記ドレイン電極と接続される維持導電体と、
・前記データ線、ドレイン電極及び維持導電体上に形成される保護膜と、
・前記保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と接続され第１切開部を有する画素電極と、
・前記第１基板と対応して配置されている第２基板と、
・前記第２基板上に形成され、第２切開部を有する共通電極と、
・前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層。
【０００９】
ここで、前記維持電極は、本体及び前記本体から分岐し、前記切開部と重畳する分岐部を有し、前記維持導電体は、前記ドレイン電極から延長し、前記切開部と重畳する延長部を有し、前記分岐部と前記延長部とは、前記ゲート絶縁膜を介在して互いに重畳している。
発明９は、前記発明８において、前記液晶層の誘電率ε、前記液晶層の厚さｄ、前記保護膜の誘電率ε’、そして前記保護膜の厚さｄ’は、εｄ’/ε’ｄ>０．１を満足している液晶表示装置を提供する。
【００１０】
発明１０は、前記発明８において、互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅は互いに等しい液晶表示装置を提供する。
発明１１は、前記発明８において、互いに重畳する前記維持電極の幅と前記維持導電体の幅は互いに異なっている液晶表示装置を提供する。
発明１２は、前記発明１１において、前記維持電極の幅は、前記維持導電体の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されているの液晶表示装置を提供する。
【００１１】
発明１３は、前記発明１１において、前記維持導電体の幅は、前記維持電極の幅より０．１μｍ〜１０μｍ大きく形成されている液晶表示装置を提供する。
発明１４は、前記発明８において、前記第２切開部は、前記第１切開部と交互に配置されている液晶表示装置を提供する。
発明１５は、前記発明８において、前記第２基板上に形成される遮光部材と、前記第２基板及び前記遮光部材上に形成されているカラーフィルタをさらに有する液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板は、画素電極の切開部と重畳する分岐部を有する維持電極及び延長部を有する維持導電体を有することによって、維持電極が分岐部を有さず維持導電体が延長部を有しない一般の液晶表示装置と比較して、液晶表示装置の開口率が増加すると同時に、画素電極が有する切開部集合が液晶分子の傾斜方向を制御することができる程度の大きさを有する電場の水平成分を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付した図面を用いながら、本発明の実施形態を、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。しかしながら、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、同一の参照符号を付けている。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。
【００１４】
次に、図１〜図５を参照して、本発明の一実施例による薄膜トランジスタ表示板及びこれを有する液晶表示装置について詳細に説明する。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る。図２は、図１に示す共通電極表示板の配置図である。、図３は、液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置である。図４は、図３に示す液晶表示装置のIV-IV線に沿って切断した断面図である。図５は、図３に示す液晶表示装置のV-V線に沿って切断した断面図である。
【００１５】
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、及びこれら２つの表示板１００、２００の間に挟持された液晶層３を有している。
まず、図１、図３、図４、図５を参照して薄膜トランジスタ表示板について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
【００１６】
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向に延在する。各ゲート線１２１は、上に突出した複数のゲート電極１２４と他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部１２９とを有する。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されることもでき、基板１１０上に直接装着されることもでき、基板１１０に集積されることもできる。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合は、ゲート線１２１が延在してこれと直接接続されることができる。
【００１７】
維持電極線１３１は、所定の電圧が印加されており、ゲート線１２１とほぼ平行に延在している。各維持電極線１３１は、隣接した２つのゲート線１２１の間に位置し、２つのゲート線１２１とほぼ同一距離離隔している。維持電極線１３１は、上下に拡張された維持電極１３７を有するが、維持電極１３７は、維持電極線１３１が上下に突出した形態の横部１３７ｃ、横部１３７ｃから上下の斜線方向にそれぞれ延在した第１分岐部１３７ｄ及び第２分岐部１３７ｅ、横部１３７ｃの右側から縦方向に延在した垂直部１３７ｂ、垂直部１３７ｂから左側方向に斜線に延在した第３分岐部１３７ａを有する。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は様々に変更することができる。
【００１８】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、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金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などにより形成することができる。しかし、これらは物理的性質が異なる２つの導電膜（図示せず）を有する多重膜構造とすることもできる。その１つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などにより形成される。これとは異なり、その他の導電膜は他の物質、特にＩＴＯ及びＩＺＯとの物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどにより形成される。このような組み合わせの好適な例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、これ以外にも様々な金属または導電体により形成することもできる。
【００１９】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０゜〜約８０゜であることが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）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上には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンはａ-Ｓｉと略称する）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）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、主に縦方向に延在し、ゲート電極１２４に向かって延在している複数の突出部１５４を有する。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１近傍で幅が広くなってこれらを幅広く覆う。
【００２０】
線状半導体１５１上には、複数の線状及び島状オーミック接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６１、１６５が形成される。オーミック接触部材１６１、１６５は、リンなどのｎ型不純物が高濃度に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形成されるシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）からなることができる。線状オーミック接触部材１６１は、複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島状オーミック接触部材１６５は、対をなして線状半導体１５１の突出部１５４上に配置される。
【００２１】
線状半導体１５１とオーミック接触部材１６１、１６５の側面も同様に、基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０゜〜８０゜程度であることが好ましい。
オーミック接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数の維持導電体１７７が形成される。
データ線１７１は、データ電圧を伝達し、主に縦方向に延在してゲート線１２１と交差する。各データ線は、ゲート電極１２４に向かって延在した複数のソース電極１７３と、他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部１７９を有する。データ電圧を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されることもでき、基板１１０上に直接装着されることもでき、基板１１０に集積されることもできる。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合は、データ線１７１が延在してこれと直接接続されることができる。
【００２２】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されており、ゲート電極１２４を中心としてソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、棒状の一端部と維持導電体１７７を有しており、また棒状端部は、Ｕ字状に折れ曲がったソース電極１７３で一部取り囲まれている。
１つのゲート電極１２４、１つのソース電極１７３及び１つのドレイン電極１７５は、線状半導体１５１の突出部１５４と共に１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）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との間の突出部１５４に形成される。
【００２３】
維持導電体１７７は、ドレイン電極１７５のソース電極１７３で取り囲まれた棒状端部から延長されて、斜線方向に延在した第１延長部１７７ａ、第１延長部１７７ａから延長されて縦方向に延在した垂直部１７７ｂ、垂直部１７７ｂから延長されて横方向に延在した横部１７７ｃ、横部１７７ｃから上下斜線方向にそれぞれ延在した第２延長部１７７ｄ及び第３延長部１７７ｅを有する。このような維持導電体１７７の各部分は、維持電極１３７の各部分と重畳する。本実施例による薄膜トランジスタ表示板の維持導電体１７７の幅は、維持電極１３７の幅より狭いかまたは等しいことができ、維持電極１３７の幅は、維持導電体１７７の幅より約０μｍ〜約１０μｍ程度広く形成することができる。
【００２４】
データ線１７１とドレイン電極１７５及び維持導電体１７７は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属またはこれらの合金により形成されることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を有する多重膜構造とすることもできる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１とドレイン電極１７５及び維持導電体１７７は、これ以外にも様々な金属または導電体により形成することもできる。
【００２５】
データ線１７１とドレイン電極１７５及び維持導電体１７７も同様に、その側面が基板１１０面に対して３０゜〜８０゜程度の傾斜角で傾斜していることが好ましい。
オーミック接触部材１６１、１６５は、その下の線状半導体１５１とその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、接触抵抗を低くする。殆どの部分において、線状半導体１５１がデータ線１７１よりも狭いが、前述のように、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と出会う部分で幅が広くなり表面のプロファイルを滑らかにすることによって、データ線１７１が断線するのを防止する。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により覆われずに露出している部分を有する。
【００２６】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、維持導電体１７７及び露出している線状半導体１５１部分上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などで形成され、表面が平坦化してもよい。無機絶縁物の例としては、窒化ケイ素と酸化ケイ素がある。有機絶縁物は感光性を有することができ、その誘電定数は約４．０以下であることが好ましい。しかし、保護膜１８０は、有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出している線状半導体１５１部分に害を及ぼさないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造とすることもできる。
【００２７】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５を各々露出させる複数のコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）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を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成される。
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１及び複数の接触補助部材８１、８２が形成される。これらはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属により形成されることができる。
【００２８】
画素電極１９１は、コンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極１７５から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１９１は、共通電圧の印加を受ける共通電極表示板２００の共通電極２７０と共に電場を生成することによって、２つの電極の間の液晶層３の液晶分子（図示せず）の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層を通過する光の偏光が変わる。画素電極１９１と共通電極２７０は、キャパシタ（以下、液晶キャパシタという）を構成し、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維持する。
【００２９】
前述のように、維持導電体１７７は、維持電極１３７をはじめとする維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１と電気的に接続された維持導電体１７７が維持電極線１３１と重畳して構成するキャパシタをストレージキャパシタといい、ストレージキャパシタは、液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。本発明の実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板で互いに重畳し、ストレージキャパシタを構成する維持電極１３７と維持導電体１７７は、画素電極の切開部９２〜９５ｂの下に配置されている分岐部１３７ａ、１３７ｄ、１３７ｅ及び延長部１７７ａ、１７７ｄ、１７７ｅを有するが、このような分岐部１３７ａ、１３７ｄ、１３７ｅ及び延長部１７７ａ、１７７ｄ、１７７ｅの幅は、画素電極の切開部９２-９５ｂの幅と等しいことが好ましい。
【００３０】
各画素電極１９１は、ゲート線１２１またはデータ線１７１とほぼ平行な４つの主辺を有し、角が面取りされた（ｃｈａｍｆｅｒｅｄ）ほぼ四角形状となっている。画素電極１９１の面取りされた斜辺は、ゲート線１２１に対して約４５゜の角度をなす。
画素電極１９１には、中央切開部９２、９３、下部切開部９４ａ、９５ａ及び上部切開部９４ｂ、９５ｂが形成されており、画素電極１９１は、これら切開部９２〜９５ｂにより複数の領域（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）に分割される。切開部９２〜９５ｂは、画素電極１９１を二等分する仮想の横中心線に対しほぼ反転対称をなす。
【００３１】
下部及び上部切開部９４ａ〜９５ｂは、ほぼ画素電極１９１の左側辺、上側辺から右側辺に斜めに延在しており、画素電極１９１の横中心線に対して下半部と上半部にそれぞれ位置している。下部切開部９４ａ，９５ａと上部切開部９４ｂ，９５ｂとは、互いに垂直に延在し、ゲート線１２１に対して約４５゜の角度をなしている。
中央切開部９２は、画素電極１９１の中央に配置され、左側辺に位置した入口を有している。中央切開部９２の入口は、下部切開部９４ａ、９５ａと上部切開部９４ｂ、９５ｂにそれぞれほぼ平行な１対の斜辺を有している。中央切開部９３は、画素電極１９１の横中心線を対称に、画素電極１９１の上側左側辺へ斜めに延在した上半部と、画素電極１９１の下側左側辺へ斜めに延在した下半部とが一対をなして位置している。従って、画素電極１９１の下半部は、中央切開部９３及び下部切開部９４ａ、９５ａによって４つの領域に分けられ、上半部も同様に中央切開部９３及び上部切開部９４ｂ、９５ｂによって４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、画素電極１９１の大きさ、画素電極１９１の横辺と縦辺との長さ比、液晶層３の種類や特性などの設計要素によって変わる。
【００３２】
切開部９２〜９５ｂのうち中央切開部９３と下部切開部９４ａは、維持導電体１７７の第１〜第３延長部１７７ａ、１７７ｄ、１７７ｅ及び維持電極１３７の分岐部と重畳する。
このように、開口率を低下させる維持電極１３７及び維持導電体１７７を、開口率を低下させる切開部９２〜９５ｂと重畳するように形成すると、液晶表示装置の開口率を向上することができる。
【００３３】
接触補助部材８１、８２は、各々コンタクトホール１８１、１８２を介してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と接続される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線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。
一方、本発明の実施例による液晶表示装置において、液晶の誘電率がεであり、液晶表示装置のセル間隔がｄであり、保護膜１８０の誘電率がε’であり、保護膜１８０の厚さがｄ’である場合、εｄ’/ε’ｄ>０．１を満足することが望ましい。
【００３４】
次に、図２〜図４を参照して、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板２１０上に遮光部材２２０が形成される。遮光部材２２０は、ブラックマトリクスとも称し、光漏れを防ぐ。遮光部材２２０は画素電極１９１と対応する位置に形成され、画素電極１９１とほぼ同一の形状を有する複数の開口部２２５を有しており、画素電極１９１の間の光漏れを防止する。しかし、遮光部材２２０は、ゲート線１２１及びデータ線１７１に対応する部分と、薄膜トランジスタに対応する部分とで構成されることができる。
【００３５】
また、基板２１０上には複数のカラーフィルタ２３０が形成される。カラーフィルタ２３０は、遮光部材２３０で取り囲まれた領域内に殆ど存在し、画素電極１９１の列に沿って縦方向に長く延在することができる。各カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色の三原色などの基本色のうちの１つを表示することができる。
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成される。蓋膜２５０は（有機）絶縁物で形成することができ、カラーフィルタ２３０が露出するのを防止し、平坦面を提供する。
【００３６】
蓋膜２５０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が形成される。
共通電極２７０は、複数の切開部７３、７４、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂを有する。
切開部７３〜７６ｂは、１つの画素電極１９１と対応し、中央切開部７３、７４、下部切開部７５ａ、７６ａ及び上部切開部７５ｂ、７６ｂを有する。切開部７３〜７５ｂ各々は、画素電極１９１の隣接切開部９２〜９５ｂの間、または切開部９４ａ〜９５ｂと画素電極１９１の面取りされた斜辺の間に配置される。さらに、各切開部７３〜７６ｂは、画素電極１９１の下部切開部９４ａ、９５ａまたは上部切開部９４ｂ、９５ｂと平行に延在した少なくとも１つの斜線部を有し、各斜線部には凹状の切欠（ｎｏｔｃｈ）を有することができる。共通電極２７０切開部７３〜７５ｂの切欠は、切開部７３〜７５ｂ上に位置した液晶分子の傾斜方向を決定する。切欠は、画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂにも形成することができ、また省略してもよい。
【００３７】
下部及び上部切開部７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ各々は、斜線部と横部及び縦部を有する。斜線部は、ほぼ画素電極１９１の上側または下側辺から右側辺に延在している。横部及び縦部は、斜線部の各端から画素電極１９１の辺に沿って辺と重畳しながら延在し、斜線部と鈍角をなす。
中央切開部７３は、１対の斜線部及び１対の縦断縦部を有する。また、中央切開部７３、７４は、中央横部、１対の斜線部及び１対の縦断縦部を有する。中央横部はほぼ画素電極１９１の右側辺または中央から画素電極１９１の横中心線に沿って左に延在し、１対の斜線部は中央横部の端から画素電極１９１の左側辺に向かって各々下部及び上部切開部７５ａ、７５ｂとほぼ平行に延在している。縦断縦部は、当該斜線部の端から画素電極１９１の右側辺に沿って右側辺と重畳しながら延在し、斜線部と鈍角をなす。
【００３８】
切開部７３〜７５ｂの数もやはり設計要素によって変わることができ、遮光部材２２０が切開部７３〜７５ｂと重畳して切開部７３〜７５ｂ近傍の光漏れを遮断することができる。
表示板１００、２００の内側面には配向膜１１、２１が塗布されており、これらは垂直配向膜であることができる。表示板１００、２００の外側面には偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が具備されることもあり、２つの偏光子の偏光軸が直交しており、その１つの偏光軸はゲート線１２１に対して平行であることが好ましい。反射型液晶表示装置の場合には、２つの偏光子のうちの１つは省略してもよい。
【００３９】
本実施例による液晶表示装置は、液晶層の遅延を補償するための位相遅延膜（図示せず）をさらに有することができる。また、液晶表示装置は、偏光子、位相遅延膜、表示板１００、２００及び液晶層３に光を供給する照明部（図示せず）を有することができる。
液晶層３は、負の誘電率異方性を有しており、液晶層３の液晶分子は電場がない状態でその長軸が２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る。このため、入射光は直交偏光子を通過することができずに遮断される。
【００４０】
共通電極２７０に共通電圧を印加し、画素電極１９１にデータ電圧を印加すると、表示板１００、２００の表面にほぼ垂直な電場（電界）が生成される。液晶分子は電場に応答し、その長軸が電場の方向に垂直をなすように方向を変えようとする。以下、画素電極１９１と共通電極２７０を単に電場生成電極と称する。
電場生成電極１９１、２７０の切開部７３〜７５ｂ、９２〜９５ｂと画素電極１９１の辺は、電場を歪曲して液晶分子の傾斜方向を決定する水平成分を形成する。電場の水平成分は切開部７３〜７５ｂ、９２〜９５ｂ辺と画素電極１９１の辺にほぼ垂直である。
【００４１】
図３を参照すれば、切開部７３〜７５ｂ、９２〜９５ｂは、画素電極１９１を複数の副領域（ｓｕｂ-ａｒｅａ）に分割し、各副領域は画素電極１９１の主辺と斜角をなす２つの主辺（ｍａｊｏｒ ｅｄｇｅ）を有する。各副領域上の液晶分子は殆ど主辺に垂直方向に傾斜しているので、傾斜方向はほぼ４つの方向である。このように液晶分子の傾斜方向を複数の方向にすることによって液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。
【００４２】
少なくとも１つの切開部７３〜７５ｂ、９２〜９５ｂは、突起（図示せず）や陥没部（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）（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からなることができ、電場生成電極１９１、２７０の上または下に配置されることができる。
一方、本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂのうち一部の下には、画素電極と同一の電圧が印加される維持導電体１７７が配置されている。このように画素電極１９１の切開部集合９２〜９５ｂ下に電圧が印加される維持導電体１７７が配置されている場合、画素電極１９１の切開部集合９２〜９５ｂが液晶分子の傾斜方向を制御することができる程度の大きさを有する電場の水平成分を形成するためには、以下の関係を満足しなければならない。
【００４３】
ＶＳＣ<ＶＰ（１＋εｄ’/ε’ｄ）
ここで、ＶＳＣは維持導電体１７７に印加される電圧であり、ＶＰは画素電極１９１に印加される電圧であり、εとｄは液晶の誘電率及びセル間隔であり、ε’及びｄ’は保護膜１８０の誘電率及び厚さである。
本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の場合、維持導電体１７７と画素電極１９１には同一のデータ電圧が印加されるので、ＶＳＣとＶＰは等しく、εｄ’/ε’ｄ>０．１であるので、上記式を満足する。
【００４４】
従って、本発明の実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板は、画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂの下に切開部９２〜９５ｂと幅が同一の分岐部を有する維持電極１３７及び延長部を有する維持導電体１７７を配置することによって、維持電極１３７及び維持導電体１７７が画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂの下に配置されていない一般の液晶表示装置と比較して、液晶表示装置の開口率が増加すると同時に、画素電極１９１が有する切開部９２〜９５ｂが液晶分子の傾斜方向を制御することができる程度の大きさを有する電場の水平成分を形成することができる。
【００４５】
次に図６〜図８を参照して、本発明の他の実施例による液晶表示装置について詳細に説明する。図６、は本発明の他の一実施例による液晶表示装置の配置図である。図７は、図６に示す液晶表示装置のVII-VII線に沿って切断した断面図である。図８は、図６に示す液晶表示装置のVIII-VIII線に沿って切断した断面図である。
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２つの表示板１００、２００の間に挟持された液晶層３を有する。本実施例による表示板１００、２００の層状構造は、図１〜図５とほぼ同様である。
【００４６】
薄膜トランジスタ表示板１００において、基板１１０上にゲート電極１２４を有する複数のゲート線１２１、維持電極１３７を有する複数の維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を有する複数の線状半導体１５１、突出部１６３を有する複数の線状オーミック接触部材１６１及び複数の島状オーミック接触部材１６５が順次に形成される。オーミック接触部材１６１、１６５上にはソース電極１７３を有する複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５が形成されており、データ線１７１と同一層で共に形成されてドレイン電極１７５と接続されている維持導電体１７７が形成されており、その上に保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数のコンタクトホール１８１、１８２、１８５が形成されており、その上には複数の画素電極１９１、複数の接触補助部材８１、８２及び配向膜１１が形成されている。
【００４７】
共通電極表示板２００においては、遮光部材２２０、複数のカラーフィルタ２３０、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。しかし、図１〜図５に示した液晶表示装置と異なり、維持電極１３７の幅は導電体１７７の幅より狭いかまたは等しいことができる。また、維持導電体１７７の幅は、維持電極１３７の幅より約０μｍ〜約１０μｍ程度広く形成してもよい。
【００４８】
本実施例による液晶表示装置の維持電極１３７が切開部９２〜９５ｂと重畳する分岐部を有し、維持導電体１７７も同様に切開部９２〜９５ｂと重畳する延長部を有し、液晶の誘電率がεであり、液晶表示装置のセル間隔がｄであり、保護膜１８０の誘電率がε’であり、保護膜１８０の厚さがｄ’である場合、εｄ’/ε’ｄ>０．１を満足する。従って、本発明の実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の維持電極１３７が画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂと重畳する分岐部を有し、維持導電体１７７が画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂと重畳する延長部を有することによって、維持電極１３７が画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂの下に配置されている分岐部を有さず、延長部維持導電体１７７が画素電極１９１の切開部９２〜９５ｂの下に配置されている延長部を有しない一般の液晶表示装置と比較して、液晶表示装置の開口率を増加することができる。同時に、画素電極１９１が有する切開部９２〜９５ｂ集合が液晶分子の傾斜方向を制御することができる程度の大きさを有する電場の水平成分を形成することができる。
【００４９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【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の共通電極表示板の配置図である。
【図３】本発明の一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線に沿って切断した断面図である。
【図５】図３に示す液晶表示装置のV-V線に沿って切断した断面図である。
【図６】本発明の他の一実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図７】図６に示す液晶表示装置のVII-VII線に沿って切断した断面図である。
【図８】図６に示す液晶表示装置のVIII-VIII線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
８１、８２…接触補助部材
７３、７４、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９２、９３、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂ…切開部
１００…薄膜トランジスタ表示板
１１０…基板
１２１、１２９…ゲート線
１２４…ゲート電極
１３１…維持電極線
１３７…維持電極
１４０…ゲート絶縁膜
１５１、１５４…線状半導体
１６１、１６３、１６５…オーミック接触層
１７１、１７９…データ線
１７３…ソース電極
１７５…ドレイン電極
１７７…維持導電体
１８０…保護膜
１８１、１８２、１８５…コンタクトホール
１９１…画素電極
２００…カラーフィルタ表示板
２１０…基板
２２０…遮光部材
２３０…カラーフィルタ
２５０…蓋膜
２７０…共通電極 
【図１】
2007213069.tif 000003
【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】
2007213069.tif 000008
【図７】
2007213069.tif 000009
【図８】
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