(57)【要約】本発明は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０に形成されているゲート電極２２と、ゲート電極２２に形成されているゲート電極絶縁層２３と、ゲート電極絶縁層２３に形成されているソース電極／ドレイン電極２４と、ソース電極／ドレイン電極２４及びゲート電極絶縁層２３に形成されている酸化物半導体層２５と、酸化物半導体層２５、ソース電極／ドレイン電極２４及びゲート電極絶縁層２３に形成されている保護層２６と、保護層２６に形成されているカラーフィルタ２７と、カラーフィルタ２７及び保護層２６に形成されている平坦化層２８と、平坦化層２８に形成されている画素電極２９を備えるアレイ基板及び該アレイ基板を用いる液晶表示パネルを提供する。前記画素電極２９はソース電極／ドレイン電極２４に電気接続され、かつ線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となる。
2016541013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、ガラス基板に形成されているゲート電極と、ゲート電極及びガラス基板に形成されているゲート電極絶縁層と、ゲート電極絶縁層に形成されているソース電極／ドレイン電極と、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている保護層と、保護層に形成されているカラーフィルタと、カラーフィルタ及び保護層に形成されている平坦化層と、平坦化層に形成されている画素電極と、を備え、
前記画素電極はソース電極／ドレイン電極に電気接続され、該画素電極は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となることを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
前記ゲート電極絶縁層には、酸化物半導体層と対応する凹部が設けられており、前記酸化物半導体層は前記ソース電極／ドレイン電極及び凹部を覆うことを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項３】
前記酸化物半導体層は、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層であることを特徴とする請求項２に記載のアレイ基板。
【請求項４】
前記画素電極は、ナノインジウム・スズ酸化物によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項５】
アレイ基板と、アレイ基板に張り合わせて設けられているカラーフィルタ基板と、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に配置されている液晶層とを備える液晶表示パネルであって、
前記アレイ基板は、ガラス基板と、ガラス基板に形成されているゲート電極と、ゲート電極及びガラス基板に形成されているゲート電極絶縁層と、ゲート電極絶縁層に形成されているソース電極／ドレイン電極と、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている保護層と、保護層に形成されているカラーフィルタと、カラーフィルタ及び保護層に形成されている平坦化層と、平坦化層に形成されている画素電極と、を備え、
前記画素電極はソース電極／ドレイン電極に電気接続され、該画素電極は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項６】
前記ゲート電極絶縁層には、酸化物半導体層と対応する凹部が設けられており、前記酸化物半導体層は前記ソース電極／ドレイン電極及び凹部を覆うことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記酸化物半導体層はインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層であり、前記画素電極はナノインジウム・スズ酸化物によって形成されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記液晶表示パネルは、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に設けられるブラックマトリクス及びスペーサーをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
【請求項９】
前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、カラーフィルム基板に形成されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネル。
【請求項１０】
前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、アレイ基板に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネル。
【請求項１１】
アレイ基板と、アレイ基板に張り合わせて設けられているカラーフィルタ基板と、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に配置されている液晶層とを備える液晶表示パネルであって、
前記アレイ基板は、ガラス基板と、ガラス基板に形成されているゲート電極と、ゲート電極及びガラス基板に形成されているゲート電極絶縁層と、ゲート電極絶縁層に形成されているソース電極／ドレイン電極と、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている保護層と、保護層に形成されているカラーフィルタと、カラーフィルタ及び保護層に形成されている平坦化層と、平坦化層に形成されている画素電極と、を備え、
前記画素電極はソース電極／ドレイン電極に電気接続され、該画素電極は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となり、
前記ゲート電極絶縁層には、酸化物半導体層と対応する凹部が設けられており、前記酸化物半導体層は前記ソース電極／ドレイン電極及び凹部を覆うことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項１２】
前記酸化物半導体層はインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層であり、前記画素電極はナノインジウム・スズ酸化物によって形成されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示パネル。
【請求項１３】
前記液晶表示パネルは、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に設けられるブラックマトリクス及びスペーサーをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示パネル。
【請求項１４】
前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、カラーフィルム基板に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示パネル。
【請求項１５】
前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、アレイ基板に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面表示分野に関し、特にアレイ基板及び該アレイ基板を用いる液晶表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）は、その薄型化、節電、無放射などの多いメリットにより、携帯電話、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、コンピューターやノートパソコンなどのような各種電子装置に広く使用されている。
【０００３】
現在市販されている液晶表示装置は殆どが、バックライト型の液晶表示装置であり、ハウジングと、ハウジング内に設けられる液晶表示パネルと、ハウジング内に設けられるバックライトモジュール（backlight  module）を備えている。伝統的な液晶表示パネルの構造は、カラーフィルタ基板（Color Filter）、薄膜トランジスタアレイ基板（Thin  Film  Transistor  Array  Substrate、ＴＦＴ  Array  Substrate）及び両基板間に配置される液晶層（Liquid  Crystal  Layer）によって構成され、その動作原理は、バックライトモジュールの光線が屈折して透過するように２枚のガラス基板に駆動電圧を印加することにより、液晶分子の配向方向を制御して画像を生成することである。液晶表示パネル自身が発光することができないので、バックライトモジュールが提供する光源で画像を表示する必要がある。すなわち、バックライトモジュールは、液晶表示装置における重要な部材の１つである。バックライトモジュールは、光源の入射位置によってエッジ型バックライトモジュールと直下型バックライトモジュールを含む２種類に分けられる。直下型バックライトモジュールは、発光光源、例えば冷陰極蛍光管（Cold Cathode  Fluorescent  Lamp、ＣＣＦＬ）または発光ダイオード（Light  Emitting  Diode、ＬＥＤ）を液晶表示パネルの後方に配置することにより、直接面光源を形成し、これを液晶表示パネルに提供する。エッジ型バックライトモジュールは、バックライト光源としてのＬＥＤライドバー（Lightbar）を液晶表示パネルの後方の裏板のエッジに配置する。ＬＥＤライドバーが出射する光線は、導光板（Light  Guide  Plate、ＬＧＰ）の一側の入射面から入射し、該導光板中の反射および拡散によって導光板の出射面から出射する。その後、これが光学フィルム群を経由することにより、面光源を形成し、これを液晶表示パネルに提供する。
【０００４】
図１を参照すれば、従来の液晶表示パネルの構造を示す図であり、アレイ（Array）基板１００と、アレイ基板１００に張り合わせて設けられるカラーフィルタ（ＣＦ）基板３００と、アレイ基板１００とカラーフィルタ基板３００との間に配置される液晶層５００とを備え、カラーフィルタ基板３００に画素構造を形成することによってカラー表示を可能とする。
【０００５】
技術の発展に伴い、従来の液晶表示パネルにおいては、画素構造をアレイ基板に整合させ、ＣＯＡ（color  filter  on  array）技術と呼ばれる。その技術のうえで、従来の平面液晶表示パネル（図２参照）は、アレイ基板１００′と、アレイ基板１００′に張り合わせて設けられているカラーフィルタ基板３００′と、アレイ基板１００′とカラーフィルタ基板３００′との間に配置されている液晶層５００′とを備え、アレイ基板１００′には薄膜トランジスタアレイ（ＴＦＴ）及び画素構造が形成されており、薄膜トランジスタアレイは、ゲート電極１０２と、ゲート電極１０２に形成されているゲート電極絶縁層１０４と、ゲート電極絶縁層１０４に形成されているソース電極／ドレイン電極１０６と、ソース電極／ドレイン電極１０６に形成されている酸化物半導体層１０８を備え、酸化物半導体層１０８は、一般にインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）によって形成され、その成形過程においては、まずソース電極／ドレイン電極１０６を形成させる必要があり、ソース電極／ドレイン電極１０６の形成では、まず第２金属層（Ｍ２）を形成した後にエッチングを行わせる必要がある。しかし、第２金属層を形成するときに、ゲート電極絶縁層１０４の表面が破損され易くてそのゲート電極絶縁層１０４の表面が粗くなり、またそのゲート電極絶縁層１０４の表面に酸化物半導体層１０８を形成すれば、薄膜トランジスタの特性が悪くなってしまう。
【０００６】
そして、これらの液晶表示パネルの画素構造（図３参照）の画素電極１０９は全体平面構造であり、これらの構造は、液晶表示パネルの開口率が小さくなるようにし、さらに液晶表示パネルの表示効果が悪くなるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡単で且つ優れる電気学特性を有するアレイ基板を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、構造が簡単で、開口率が大きく、且つ表示効果が優れる液晶表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した問題を解決するため、本発明は、ガラス基板と、ガラス基板に形成されているゲート電極と、ゲート電極及びガラス基板に形成されているゲート電極絶縁層と、ゲート電極絶縁層に形成されているソース電極／ドレイン電極と、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている保護層と、保護層に形成されているカラーフィルタと、カラーフィルタ及び保護層に形成されている平坦化層と、平坦化層に形成されている画素電極を備えるアレイ基板を提供する。前記画素電極はソース電極／ドレイン電極に電気接続され、該画素電極は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となる。
【００１０】
また、前記ゲート電極絶縁層には、酸化物半導体層と対応する凹部が設けられており、前記酸化物半導体層は前記ソース電極／ドレイン電極及び凹部を覆う。
【００１１】
また、前記酸化物半導体層は、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層である。
【００１２】
また、前記画素電極は、ナノインジウム・スズ酸化物によって形成される。
【００１３】
上述した問題を解決するため、本発明は、アレイ基板と、アレイ基板に張り合わせて設けられているカラーフィルタ基板と、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に配置されている液晶層を備える液晶表示パネルをさらに提供する。前記アレイ基板は、ガラス基板と、ガラス基板に形成されているゲート電極と、ゲート電極及びガラス基板に形成されているゲート電極絶縁層と、ゲート電極絶縁層に形成されているソース電極／ドレイン電極と、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている保護層と、保護層に形成されているカラーフィルタと、カラーフィルタ及び保護層に形成されている平坦化層と、平坦化層に形成されている画素電極を備え、前記画素電極はソース電極／ドレイン電極に電気接続され、該画素電極は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となる。
【００１４】
また、前記ゲート電極絶縁層には、酸化物半導体層と対応する凹部が設けられており、前記酸化物半導体層は前記ソース電極／ドレイン電極及び凹部を覆う。
【００１５】
また、前記酸化物半導体層はインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層であり、前記画素電極はナノインジウム・スズ酸化物によって形成される。
【００１６】
また、前記液晶表示パネルは、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に設けられるブラックマトリクス及びスペーサーをさらに備える。
【００１７】
また、前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、カラーフィルム基板に形成される。
【００１８】
また、前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、アレイ基板に形成される。
【００１９】
上述した問題を解決するため、本発明は、アレイ基板と、アレイ基板に張り合わせて設けられているカラーフィルタ基板と、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に配置されている液晶層を備える液晶表示パネルをさらに提供する。前記アレイ基板は、ガラス基板と、ガラス基板に形成されているゲート電極と、ゲート電極及びガラス基板に形成されているゲート電極絶縁層と、ゲート電極絶縁層に形成されているソース電極／ドレイン電極と、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている酸化物半導体層と、酸化物半導体層、ソース電極／ドレイン電極及びゲート電極絶縁層に形成されている保護層と、保護層に形成されているカラーフィルタと、カラーフィルタ及び保護層に形成されている平坦化層と、平坦化層に形成されている画素電極を備え、前記画素電極はソース電極／ドレイン電極に電気接続され、該画素電極は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となり、前記ゲート電極絶縁層には、酸化物半導体層と対応する凹部が設けられており、前記酸化物半導体層は前記ソース電極／ドレイン電極及び凹部を覆う。
【００２０】
また、前記酸化物半導体層はインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層であり、前記画素電極はナノインジウム・スズ酸化物によって形成される。
【００２１】
また、前記液晶表示パネルは、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に設けられるブラックマトリクス及びスペーサーをさらに備える。
【００２２】
また、前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、カラーフィルム基板に形成される。
【００２３】
また、前記ブラックマトリクス及びスペーサーは、アレイ基板に形成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るアレイ基板及び該アレイ基板を用いる液晶表示パネルは、カラーフィルタをアレイ基板に配置しかつ画素電極を線状に設けるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造とすることにより、開口率を効果的に増大させ、表示効果を向上させるとともに、酸化物半導体層とゲート電極絶縁層とが良好な接触面を有するように、ゲート電極絶縁層に凹部を形成することにより、電気学特性を効果的に向上させ、アレイ基板の品質を向上させるという効果を有する。
【００２５】
本発明の特徴及び技術内容をより明確に了解させるために、以下、本発明に関する詳細な説明及び図面を提供したが、図面は参考及び説明するためのものにすぎず、本発明に対して限定するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
以下、本発明の技術内容及びその技術効果が自明になるように、図面を参照しながら本発明に係る具体的な実施例について説明する。
【図１】従来の液晶表示パネルの断面構造を示す図である。
【図２】従来のＣＯＡ構造の液晶表示パネルの構造を示す図である。
【図３】図２の液晶表示パネルにおける画素構造を示す図である。
【図４】本発明に係るアレイ基板の構造を示す図である。
【図５】本発明に係るアレイ基板の画素構造を示す図である。
【図６】本発明に係る液晶表示パネルの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の技術手段及びその効果の更なる陳述のために、本発明の好ましい実施例及びその図面を併せて参照しながら説明する。  
【００２８】
図４及び図５を参照すれば、本発明が提供するアレイ基板は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０に形成されているゲート電極２２と、ゲート電極２２及びガラス基板２０に形成されているゲート電極絶縁層２３と、ゲート電極絶縁層２３に形成されているソース電極／ドレイン電極２４と、ソース電極／ドレイン電極２４及びゲート電極絶縁層２３に形成されている酸化物半導体層２５と、酸化物半導体層２５、ソース電極／ドレイン電極２４及びゲート電極絶縁層２３に形成されている保護層２６と、保護層２６に形成されているカラーフィルタ２７と、カラーフィルタ２７及び保護層２６に形成されている平坦化層２８と、平坦化層２８に形成されている画素電極２９とを備え、前記画素電極２９はソース電極／ドレイン電極２４に電気接続され、該画素電極２９は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となる。カラーフィルタ２７をアレイ基板に配置しかつ画素電極２９を線状に設けるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造とすることにより、開口率を効果的に増大させ、表示効果を向上させる。
【００２９】
前記ゲート電極２２、ゲート電極絶縁層２３、酸化物半導体層２５及びソース電極／ドレイン電極２４が薄膜トランジスタを構成して駆動制御を可能とし、前記カラーフィルタ２７はカラー表示を可能とするためのものである。
【００３０】
さらに、前記ゲート電極絶縁層２３には、酸化物半導体層２５と対応する凹部２３２が設けられており、前記酸化物半導体層２５は前記ソース電極／ドレイン電極２４及び凹部２３２を覆う。その具体的な工程においては、第２金属層に対してエッチングしてソース電極／ドレイン電極２４を形成するときに、酸化物半導体層２５とゲート電極絶縁層２３とが良好な接触面を有するように、ゲート電極絶縁層２３の酸化物半導体層２５に対応する位置（即ち、ソース電極／ドレイン電極２４の間）をさらにエッチングして凹部２３２を形成することにより、第２金属層の衝撃によって破損されたゲート電極絶縁層２３を除去する。これにより、電気学特性を効果的に向上させ、アレイ基板の品質が向上させる。
【００３１】
本実施例において、前記酸化物半導体層２５は、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）層である。前記画素電極２９は、ナノインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）によって形成される。
【００３２】
図６と図４及び図５とを併せて参照すれば、本発明がさらに提供する液晶表示パネルは、アレイ基板４０と、アレイ基板４０に張り合わせて設けられているカラーフィルタ基板６０と、アレイ基板４０とカラーフィルタ基板６０との間に配置されている液晶層８０とを備え、前記アレイ基板４０は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０に形成されているゲート電極２２と、ゲート電極２２及びガラス基板２０に形成されているゲート電極絶縁層２３と、ゲート電極絶縁層２３に形成されているソース電極／ドレイン電極２４と、ソース電極／ドレイン電極２４及びゲート電極絶縁層２３に形成されている酸化物半導体層２５と、酸化物半導体層２５、ソース電極／ドレイン電極２４及びゲート電極絶縁層２３に形成されている保護層２６と、保護層２６に形成されているカラーフィルタ２７と、カラーフィルタ２７及び保護層２６に形成されている平坦化層２８と、平坦化層２８に形成されている画素電極２９とを備え、前記画素電極２９はソース電極／ドレイン電極２４に電気接続され、該画素電極２９は、線状に配布されるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造となる。カラーフィルタ２７をアレイ基板に配置しかつ画素電極２９を線状に設けるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造とすることにより、開口率を効果的に増大させ、表示効果を向上させる。
【００３３】
前記ゲート電極２２、ゲート電極絶縁層２３、酸化物半導体層２５及びソース電極／ドレイン電極２４が薄膜トランジスタを構成して、液晶層８０における液晶分子を駆動して回転させることで光線に対する選択を可能とし、表示を可能とする。前記カラーフィルタ２７はカラー表示を可能とするためのものである。
【００３４】
さらに、前記ゲート電極絶縁層２３には、酸化物半導体層２５と対応する凹部２３２が設けられており、前記酸化物半導体層２５は前記ソース電極／ドレイン電極２４及び凹部２３２を覆う。その具体的な工程においては、第２金属層に対してエッチングしてソース電極／ドレイン電極２４を形成するときに、酸化物半導体層２５とゲート電極絶縁層２３とが良好な接触面を有するように、ゲート電極絶縁層２３の酸化物半導体層２５に対応する位置（即ち、ソース電極／ドレイン電極２４の間）をさらにエッチングして凹部２３２を形成することにより、第２金属層の衝撃によって破損されたゲート電極絶縁層２３を除去する。これにより、電気学特性を効果的に向上させ、アレイ基板の品質を向上させる。
【００３５】
前記酸化物半導体層２５は、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物層であり、前記画素電極２９は、ナノインジウム・スズ酸化物によって形成される。
【００３６】
また、本発明の液晶表示パネルは、アレイ基板４０とカラーフィルタ基板６０との間に設けられるブラックマトリクス５０及びスペーサー７０をさらに備える。前記ブラックマトリクス５０及びスペーサー７０は、カラーフィルム基板６０に形成されてもよいし、アレイ基板４０に形成されてもよい。本実施例において、前記ブラックマトリクス５０及びスペーサー７０は、カラーフィルム基板６０に形成されており、かつカラーフィルタ基板６０に形成されている共通電極７２の下方に位置する。
【００３７】
よって、本発明に係るアレイ基板及び該アレイ基板を用いる液晶表示パネルは、カラーフィルタをアレイ基板に配置しかつ画素電極を線状に設けるとともに「十」字構造を中心とする放射状構造とすることにより、開口率を効果的に増大させ、表示効果を向上させるとともに、酸化物半導体層とゲート電極絶縁層とが良好な接触面を有するように、ゲート電極絶縁層に凹部を形成することにより、電気学特性を効果的に向上させ、アレイ基板の品質を向上させる。
【００３８】
当業者であれば、本発明の技術内容及び技術思想に基づいて相応的な修正及び変更を行うことはできるが、これらの修正及び変更は本発明の特許請求の範囲に属すべきものである。
【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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【国際調査報告】
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