JP2003186029A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】 第１基板の上にゲート線２０とデータ線
７０が形成されており、これらが交差して定義する画素
領域には、切除部によって多数の小領域に分割されてい
る画素電極９０と薄膜トランジスタが形成されている。
第１基板と対向する第２基板には、ドメイン分割用切除
部４１０、４２０、４３０、及びデータ線と重なるデー
タ線切除部４４０を有する共通電極が形成されている。
このようにデータ線切除部４４０を形成してデータ線７
０上部から共通電極を除去すれば、データ線７０の負荷
が減少し、データ線７０にかかる液晶容量の変化量が縮
少され、側面クロストークによる光漏れが減少し、開口
率を増大させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、ドメイン分割手段を利用して画素領域を多数
の小ドメインに分割することによって広視野角を実現す
る垂直配向形液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に液晶表示装置は、共通電極とカラ
ーフィルターなどが形成されている上部基板と、薄膜ト
ランジスタと画素電極などが形成されている下部基板と
の間に液晶物質を注入し、画素電極と共通電極に互いに
異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶
分子の配列を変更させ、これによって光の透過率を調節
して画像を表現する装置である。
【０００３】ところが、液晶表示装置の薄膜トランジス
タ基板、すなわち前記の下部基板には、走査信号を伝達
するゲート線と画像信号を伝達するデータ線など多数の
配線が形成され、これら配線はそれ自体の抵抗及び周辺
配線または上部基板共通電極とのカップリングによる静
電容量を有する。このような自体抵抗と静電容量は各配
線に負荷として作用し、ＲＣ遅延などにより配線を通じ
て伝達される信号を歪曲させる。特に、データ線と共通
電極の間のカップリングは、その二つの間に位置する液
晶分子を駆動してデータ線周辺での光漏れを誘発するこ
とによって画質を低下させ、また、このような光漏れを
遮断するためにブラックマトリックスを広く形成しなけ
ればならないため、開口率を低下させる原因となる。な
お、以後の記述では、上部基板を色フィルター基板とも
記す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、データ配線の負荷を減少させて画質
を向上させることにある。
【０００５】本発明の他の技術的課題は、データ線と共
通電極の間のカップリングによる静電容量を減少させて
データ線周辺の光漏れを減少させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、データ線と重なる共通電極の領域に
切除部を形成する。
【０００７】具体的には、絶縁第１基板、第１基板の上
に形成されている第１配線、第１基板の上に形成されて
おり、第１配線と絶縁されて交差している第２配線、第
１配線と第２配線とが交差して定義する画素領域ごとに
形成されており、第１ドメイン分割手段によって多数の
小部分に分割されている画素電極、第１配線、第２配線
及び画素電極と連結されている薄膜トランジスタ、第１
基板と対向する絶縁第２基板、第２基板の上に形成され
ており、第１ドメイン分割手段と協働して画素電極を多
数の小ドメインに分割する第２ドメイン分割手段、及び
第２配線の投影と重なる第２配線切除部を有する共通電
極を含む、液晶表示装置を備える。
【０００８】この時、第１ドメイン分割手段は画素電極
が有する切除部であり、第２ドメイン分割手段は共通電
極が有する切除部であることができ、第２ドメイン分割
手段と第２配線切除部は、第２配線を隔てて隣接する二
つの画素領域の間で互いに１８０度回転対称をなすのが
好ましい。また、第２ドメイン分割手段は、画素電極を
左右に分割する左右ドメイン分割手段と画素電極を上下
に分割する上下ドメイン分割手段とを含み、第２配線切
除部は、上下ドメイン分割手段の両端と連結されている
のが好ましい。また、隣接した二つの第２配線の間の間
隔は一定の長さを周期として反復的に変化し、画素電極
の第２配線と隣接した辺は第２配線と同一なパターンに
屈折していて、画素電極は幅の狭い部分と広い部分を有
することができる。
【０００９】または、絶縁第１基板、第１基板の上に形
成されて横方向に伸びているゲート線と、ゲート線と連
結されているゲート電極とを含むゲート配線、ゲート配
線の上に形成されているゲート絶縁膜、ゲート電極上部
のゲート絶縁膜の上に形成されているチャンネル部半導
体層、チャンネル部半導体層の上に形成されており、ゲ
ート電極を中心にして両側に分離されている抵抗性接触
層、抵抗性接触層の上に形成されているソース電極及び
ドレーン電極、ソース電極に連結されているデータ線を
含むデータ配線、データ配線の上に形成されており、ド
レーン電極を露出させる接触孔を有する保護膜、保護膜
の上に形成されており、接触孔を通じてドレーン電極と
連結されており、多数の小部分とこれら小部分を連結す
る連結部からなる画素電極、第１基板と対向する絶縁第
２基板、第２基板の上に形成されている色フィルター、
色フィルターを覆っており、画素電極の各小部分を、小
ドメインに分割する分割用切除部及びデータ線上部にデ
ータ線投影と重なるデータ線切除部を有する共通電極を
含む、液晶表示装置を備える。
【００１０】この時、第１基板の上にゲート配線と同一
な層に形成されている保持容量配線をさらに含み、画素
電極の各小部分は、ゲート線またはデータ線と並んだ長
辺と短辺を有し、ゲート線及びデータ線とそれと隣接し
た各小部分の長辺との間に保持容量配線が位置するのが
好ましく、保持容量配線は、データ線と隣接した画素電
極の各小部分の短辺と重なっているのが好ましく、分割
用切除部とデータ線切除部は、データ線を隔てて隣接す
る二つの画素領域の間で互いに１８０度回転対称をなす
のが好ましい。また、隣接した二つのデータ線の間の間
隔は一定の長さを周期として反復的に変化し、画素電極
のデータ線と隣接した辺はデータ線と同一なパターンに
屈折していて、画素電極は幅の狭い部分と広い部分を有
するのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参考として本発明の
好ましい実施例について説明する。
【００１２】図１は本発明の第１実施例による液晶表示
装置用薄膜トランジスタ基板の配置図、図２は本発明の
第１実施例による液晶表示装置の色フィルター基板の配
置図、図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置
を、正面から見た場合の画素電極と共通電極切除部の配
置図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ´線による断面図
である。なお、課題解決手段の項において、投影と重な
る、と表現したが、これは厳密な重なりを意味するもの
ではなく、通常の寸法誤差、合わせ誤差を含めて判断す
べきものである。
【００１３】まず、図１と図４を参照して、第１実施例
による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板、すなわち
前記第１基板基礎とする構造について説明する。
【００１４】ガラスなどの透明な絶縁基板１０の上に横
方向に伸びているゲート線２０が形成されており、保持
容量線３０がゲート線２０と並んで形成されている。ゲ
ート線２０にはゲート電極が横突起２１の形態に形成さ
れており、保持容量線３０には、第１乃至第４維持電極
３１、３２、３３、３４及び維持電極連結部３５、３６
が連結されている。ここで、第１維持電極３１は保持容
量線３０に直接連結されて縦方向に形成されており、第
２維持電極３２と第３維持電極３３は各々第１維持電極
３１に連結されて横方向に伸びている。第４維持電極３
４は第２及び第３維持電極３２、３３に連結されて縦方
向に伸びている。維持電極連結部３５、３６は、第４維
持電極３４と隣接する画素の第１維持電極３１を連結し
ている。ゲート配線２０、２１と保持容量配線３０、３
１、３２、３３、３４、３５、３６の上にはゲート絶縁
膜４０が形成されており、ゲート電極２１上部のゲート
絶縁膜４０の上には、非晶質シリコンからなる半導体層
５０が形成されている。半導体層５０の上にはリン
（Ｐ）などのＮ型不純物が高濃度にドーピングされてい
る非晶質シリコンからなる接触層６１、６２がゲート電
極２１を中心として両側に分離されて形成されている。
両側の接触層６１、６２の上には、各々ソース電極７１
とドレーン電極７２が形成されており、ソース電極７１
は、ゲート絶縁膜４０の上に縦方向に伸びているデータ
線７０に連結されている。このソース電極７１とドレー
ン電極７２の間に位置する半導体層５０がチャネル部半
導体層を形成している。データ配線７０、７１、７２の
上には、ドレーン電極７２を露出させる接触孔８１を有
する保護膜８０が形成されており、保護膜８０の上に
は、接触孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されて
いる画素電極９０が形成されている。画素電極９０は、
ＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zin
c oxide）などの透明な導電物質からなる。また、ゲー
ト配線２０、２１及びデータ配線７０、７１、７２及び
画素電極９０は、薄膜トランジスタと連結されている。
【００１５】この時、画素電極９０は第１乃至第３小部
分９１、９２、９３に分離されており、これら小部分は
連結部９４、９５、９６を通じて互いに連結されてされ
ている。第１小部分９１は二つのゲート線２０と二つの
データ線７０の交差によって定義される画素領域の上部
または下部半面に４つの角部が切り取られた（以下、
“角取り”という）長方形模様に形成されており、第２
及び第３小部分９２、９３は画素領域の残りの半面にま
た４つの角部が切り取られた長方形模様に形成されてい
る。第２小部分９２は、第１小部分９１と第１及び第２
連結部９４、９６を通じて連結されており、第３小部分
９３は、第２小部分９２と第３連結部９５を通じて連結
されている。この時、第１小部分９１と第２小部分９２
の間には第３維持電極３３が位置し、第２小部分９２と
第３小部分９３の間には第２維持電極３２が位置し、第
１維持電極３１と第４維持電極３４は画素電極９０とデ
ータ線７０の間に位置する。第１小部分９１は、データ
線と並んだ辺がゲート線と並んだ辺に比べて長く、第２
小部分と第３小部分は、データ線と並んだ辺がゲート線
と並んだ辺に比べて短い。この時、第２及び第３小部分
９２、９３は第１及び第４維持電極３１、３４と重なる
が、第１小部分９１は第１及び第４維持電極３１、３４
と重ならない。
【００１６】ここで、画素電極９０は、データ線７０を
隔てて隣接する二つの画素領域で互いに上下が逆になっ
た模様で配置される。したがって、図面の第１画素領域
では第１小部分９１が下半面に位置するかが、第２画素
領域では第１小部分９１が上半面に位置する。これによ
り、第２及び第３維持電極３２、３３もデータ線７０を
隔てて隣接する二つの画素領域で位置が逆になってい
る。しかし、薄膜トランジスタの場合、同一な列の画素
領域に属する薄膜トランジスタは同一なゲート線に連結
されている。したがって、図面の第１画素領域では薄膜
トランジスタのドレーン電極７２が第１小部分９１と連
結されているが、第２画素領域では薄膜トランジスタの
ドレーン電極７２が第３小部分９３と連結されている。
【００１７】一方、保持容量線３０、維持電極３１、３
２、３３、３４及び維持電極連結部３５、３６には、後
述する色フィルター基板の共通電極に印加される電位が
印加されるのが通常的である。
【００１８】以上のように、データ線と画素電極の間及
びゲート線と画素電極の間に共通電位が印加される保持
容量線や維持電極を配置すれば、データ線電位とゲート
線電位が画素領域の電界に与える影響を保持容量線と維
持電極が遮断して、安定した小ドメインを形成すること
ができる。
【００１９】次に、図２と図４を参照して、本発明の第
１実施例による液晶表示装置の色フィルター基板、すな
わち前記第２基板を基礎とする構造について説明する。
【００２０】ガラスなどからなる透明な基板１００の上
にクロム／酸化クロムの二重層からなるブラックマトリ
ックス２００が形成されていて、画素領域を定義してい
る。各画素領域には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色の
色フィルター３１０、３２０、３３０が形成されてい
る。色フィルター３１０、３２０、３３０の上にはオー
バーコート膜６００が色フィルター３１０、３２０、３
３０を覆って保護しており、オーバーコート膜６００の
上には透明な導電体からなる共通電極４００が形成され
ている。共通電極４００には切除パターン４１０、４２
０、４３０が形成されている。この時、切除パターン４
１０、４２０、４３０は第１乃至第３切除部４１０、４
２０、４３０からなる。第１切除部４１０は、画素領域
の上部または下部半面を左右に分割しており、第２切除
部４２０と第３切除部４３０は、画素領域の残りの半面
を上下に３つに分割している。各切除部４１０、４２
０、４３０の両端部は次第に拡張されて二等辺三角形の
模様をしており、特に、第２及び第３切除部４２０、４
３０は二等辺三角形の外側で、画素領域と画素領域の間
のブラックマトリックス２００と重なるデータ線切除部
４４０と連結されている。第１乃至第３切除部４１０、
４２０、４３０及びデータ線切除部４４０は、左右に隣
接した二つの画素領域で上下が互いに逆になった形態に
配置されている。このような切除パターンにすること
で、切除パターンにより形成されるフリンジフィールド
によって、左右に分割されたドメイン内では液晶分子の
方向子が左右方向に、上下に分割されたドメイン内では
液晶分子の方向子が上下方向に傾き、視野角が広くな
る。
【００２１】一方、ブラックマトリックス２００は、ク
ロムなどの金属物質を利用して形成する代わりに、黒色
顔料が添加された有機絶縁物質で形成することもでき
る。
【００２２】図１の薄膜トランジスタ基板と図２の色フ
ィルター基板を整列（位置合わせ）して結合し、二つの
基板の間に液晶物質９００を注入してそれに含まれてい
る液晶分子の長軸を垂直に配向し、二つの偏光板１１、
１０１を二つの基板１０、１００の外部にその偏光軸が
互いに直交するように配置すれば、第１実施例による液
晶表示装置が備えられる。
【００２３】二つの基板１０、１００が整列された状態
では、薄膜トランジスタ基板の画素電極９０の各小部分
９１、９２、９３と色フィルター基板の共通電極４００
の上に形成されている第１乃至第３切除部４１０、４２
０、４３０とが重なって、画素領域を多数の小ドメイン
に分割する。各小ドメインは二つの長辺と二つの短辺を
有し、それぞれ、データ線７０またはゲート線２０と並
んだ方向にやや長めな模様を有する。
【００２４】一方、画素電極９０の各小部分９１、９
２、９３は二つの長辺と二つの短面からなり、各小部分
の長辺はデータ線７０またはゲート線２０と並んでお
り、偏光板の偏光軸とは４５度をなす。ここで、データ
線７０やゲート線２０と隣接して画素電極９０の各小部
分９１、９２、９３の長辺が位置している場合には、デ
ータ線７０と長辺の間及びゲート線２０と長辺の間に保
持容量線３０や維持電極３１、３２、３３、３４が配置
される。一方、画素電極の各小部分９１、９２、９３の
短辺の周辺には保持容量配線３０、３１、３２、３３、
３４が配置されなかったり、配置されている場合には画
素電極９０によって完全に覆われていたりまたは画素電
極９０から３μｍ以上遠く離れているのが好ましい。こ
のように保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４を
配置する理由は、データ線７０またはゲート線２０が画
素電極の小部分９１、９２、９３の長辺と隣接する部分
ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン
形成を妨害する方向に作用し、反対に、短辺と隣接する
部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメ
イン形成を助ける方向に作用するからである。
【００２５】一方、共通電極４００が有するデータ線切
除部４４０はデータ線７０と対向し重なるように配置さ
れていて、データ線７０と重なる共通電極４００の面積
が大幅に縮少されている。このようにデータ線７０と対
向し重なる共通電極４００の面積を縮少させることによ
ってデータ線７０の負荷となる静電容量が減少し、デー
タ線７０にかかる液晶容量の変化量が縮少され、データ
線７０信号のクロストークによる側面の光漏れが減少す
る。また、データ線周辺での光漏れが著しく減少するた
め、ブラックマトリックスの幅を縮少することができる
ので、開口率が向上する。
【００２６】このようなデータ線切除部４４０を形成す
る効果については、本発明の第２実施例を説明した以降
に説明する。
【００２７】図５は、本発明の第２実施例による液晶表
示装置を正面から見た場合の画素電極と共通電極切除部
の配置図である。
【００２８】本発明の第２実施例による液晶表示装置
は、画素領域の模様が広い部分と狭い部分を有するよう
に変形されたことを除いては第１実施例による液晶表示
装置と同一である。つまり、データ線７０が縦方向に伸
びている仮想の直線を中心にして、交互に左右に少しず
つ外れるように配列されている。データ線７０が左右に
外れてある距離は３μｍ〜２０μｍの間であるのが好ま
しい。この時、隣接する二つのデータ線７０は左右に外
れる順序が互いに反対になっていて、二つのデータ線７
０の間に形成される領域は狭い部分と広い部分とが交互
に現れるようになっている。これは左右方向及び上下方
向全てで同一である。第１及び第４維持電極３１、３４
もデータ線７０のようなパターンに屈折しており、画素
電極９０もデータ線７０によって変形された画素領域の
模様に合せて変形されている。つまり、第１小領域９１
の左右幅は第１実施例に比べて縮少されており、第２及
び第３小領域９２、９３の左右幅は第１実施例に比べて
拡大されている。以下、このような形態の画素を瓶状画
素と称する。
【００２９】共通電極４００が有する切除部４１０、４
２０、４３０の配置も変形されている。つまり、第２及
び第３切除部４２０、４３０の長さが左右に拡張されて
いて、データ線切除部４４０が一列に配置されずに左右
に少し外れている。これは左右に屈折しているデータ線
７０と重なるようにデータ線切除部４４０を配置するた
めである。
【００３０】以上のような模様に画素電極９０とドメイ
ン分割のための切除部４１０、４２０、４３０を形成す
れば、縦方向及び横方向ドメインの幅を適切に調節でき
るので開口率を最大に向上することができる。同時に、
第１実施例と同様にデータ線７０と重なる共通電極４０
０の面積を縮少させることによってデータ線７０の負荷
が減少し、データ線７０にかかる液晶容量の変化の程度
が減少し、データ線７０信号のクロストークによる側面
の光漏れが減少する効果も有する。特に、第２実施例の
ようにデータ線７０が左右に屈折している場合は長さが
直線に形成された場合に比べて長いため、データ線７０
の自体負荷による信号歪曲と側面の光漏れなどの問題が
深刻になる恐れがあるが、データ線切除部４４０を形成
することによってその問題を解決することができる。ま
た、瓶状画素領域の構造上、隣接画素領域の模様を互い
に１８０度回転対称となるように形成しなければならな
いが、データ線７０と重なる場合より、このような画素
領域の１８０度回転対称配置が、広い面積にデータ線切
除部４４０を配置可能にする。
【００３１】以下では、データ線切除部４４０を形成す
ることによって得られる効果についてもう少し詳細に説
明する。
【００３２】まず、データ配線の負荷減少について見て
みる。
【００３３】図６は、液晶表示装置での配線の負荷につ
いて説明するために、液晶表示装置の断面構造を概略的
に表示した図である。
【００３４】データ配線にかかる静電容量（Ｃ）は、他
の配線とのカップリングによって５０％が形成され対向
基板の共通電極４００とのカップリングによって残りの
５０％が形成されると考えられる。この時、図５のよう
にデータ線切除部４４０を配置すれば、データ線７０全
体の長さで７０％〜８０％程度の重なり領域で共通電極
４００が除去される。そうなると、共通電極４００との
カップリングによって形成される５０％の静電容量のう
ちの７０％〜８０％程度が減少すると見ることができ
る。しかし、金属クロムでブラックマトリックスを形成
する場合には、ＩＴＯを除去してもブラックマトリック
ス（ＢＭ）との静電容量が存在するので静電容量の減少
程度は縮少される。
【００３５】それでは、図６のような構造でＩＴＯ層
（共通電極に該当する）が有る場合と無い場合にデータ
線とＩＴＯ層の間で形成される静電容量を大略的に計算
してみる。
【００３６】まず、ＩＴＯ層が有る場合は、液晶層（Ｌ
Ｃ）にかかる電圧が最大であるので液晶の比誘電率
（ε）は３から７まで変動する。したがって、保護膜を
無視して誘電率が最少である場合、静電容量はＡ（デー
タ配線の面積）×３（ε）／４（ｄ）＝０.７５Ａであ
り、最大である場合、静電容量はＡ（データ配線の面
積）×７（ε）／４（ｄ）＝１.７５Ａである。つま
り、ＩＴＯ層が有る場合の共通電極によるデータ配線の
容量性負荷は０.７５Ａ〜１.７５Ａとなる。
【００３７】ＩＴＯ層が無い場合は、液晶層（ＬＣ）に
かかる電圧が大略全体の半程度であるので液晶の比誘電
率（ε）は３〜４程度となると見ることができ、静電容
量はブラックマトリックス（ＢＭ）との間で形成される
のでｄ＝７である。したがって、誘電率が最大である場
合、Ａ（データ配線の面積）×４（ε）／７（ｄ）＝
０.５７Ａ程度であり、最少である場合、Ａ（データ配
線の面積）×３（ε）／７（ｄ）＝０.４３Ａ程度であ
る。
【００３８】したがって、平均値を出してみれば、ＩＴ
Ｏ層が無い場合のデータ配線とＣＦの間の静電容量の値
は（０.４３＋０.５７）／（０.７５＋１.７５）＝０.
４であって、ＩＴＯ層が有る場合に比べて約４０％水準
まで減少する。
【００３９】以上の結果を整理して、従来のデータ配線
負荷を基準（１）にして、本発明の実施例によるデータ
配線の負荷を相対的な割合で示せば次の表の通りであ
る。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１から分かるように、有機ＢＭを使用す
る場合にはデータ配線の容量性負荷が約４０％程度減少
し、クロムＢＭを使用しても約２０％程度減少する。
【００４２】次に、縦方向のクロストーク問題の減少に
ついて見てみる。
【００４３】前述したように、配線の負荷が減少するか
らこそ充電率による問題が減少するのであるが、充電率
が同じ水準であるとしても、充電率不足によって発生す
る縦方向クロストーク問題は、従来の技術に比べて、本
発明を用いるならば減少する。これはデータ線上部の共
通電極を除去することにより、その周囲の液晶に印加さ
れる電圧が著しく減少し、したがって、液晶の動きが減
ってデータ線にかかる負荷の変化量が大幅に減少するか
らである。データ線にかかる負荷の変化量は、先に計算
したように、共通電極（ＩＴＯ層）が有る場合には０.
７５Ａから１.７５Ａに１.０Ａが変わるのであれば、共
通電極が無い場合には０.４３Ａから０.５Ａに約０.０
７Ａ程度しか変化しない。データ配線と他の配線とのカ
ップリングを考慮しても従来の１５％以下まで、液晶の
動きによる容量性負荷の変化が減少する。これは高解像
度の製品で発生する問題をある程度は解決できる水準で
ある。
【００４４】次に、側面クロストークによる光漏れの減
少について見てみる。
【００４５】データ線の上部領域で共通電極が除去され
ているため、データ線と共通電極の間に形成される電界
が弱くなる。したがって、データ線周辺でデータ線に沿
って流れる信号の影響で駆動される液晶の横になる角度
が小さくなり、これによってデータ線周辺で発生する光
漏れ量も減少する。これをシミュレーションしたグラフ
を通じて見てみる。
【００４６】図７は、従来の技術による液晶表示装置に
おいて、データ線周辺での光漏れの程度を示すグラフで
あり、切除幅Ｔをパラメータとしている。図８及び図９
は、本発明の実施例による液晶表示装置において、デー
タ線周辺での光漏れの程度を示すグラフであって、各々
ブラックマトリックスを有機物で形成した場合とクロム
で形成した場合を示している。
【００４７】図７乃至図９は、全て共通電極に０Ｖを印
加し、データ線には５Ｖを印加し、左右画素電極には各
々−１Ｖと１Ｖを印加した状態でシミュレーションした
グラフである。
【００４８】まず、図７を見れば、共通電極がデータ線
を外れた領域で切除（図７のＩＴＯ開口）されている。
グラフの凡例（Ｎｏｒｍａｌ）欄に記載されている数値
Ｔは、グラフの下に示されている電極配置図で共通電極
（ＩＴＯ）が切除されている部分の幅に該当する。とこ
ろがグラフを見れば、切除部分の幅Ｔに関係なく、ほと
んど同じ程度の光漏れが発生していることが分かる。つ
まり、データ線を外れた領域で共通電極が切除されて
も、光漏れを減少させるのにそれほど寄与できない。
【００４９】次に、図８と図９を見れば、共通電極がデ
ータ線上部で切除されている。グラフの凡例欄に記載さ
れているＴは、グラフの下に示されている電極配置図
で、データ線の幅を越えた共通電極切除部の過剰幅を示
す。グラフを見れば、有機ＢＭを使用した場合とクロム
ＢＭを使用した場合の全てで、共通電極の切除部の幅が
増加するほど光漏れの程度が大幅に減少することが分か
る。特に、有機ＢＭを使用する場合には、光漏れの減少
の程度が切除部の幅の増加に応じて著しく減少する。こ
れはデータ線上部の共通電極を切除することによって、
データ線周辺の側面の光漏れを減少できることを証明し
ている。
【００５０】図１０は、本発明の実施例による液晶表示
装置において、データ線上部の共通電極切除幅によるデ
ータ線周辺での光漏れの程度を従来の技術による液晶表
示装置を基準にして比較したグラフである。図１０はデ
ータ線周辺で発生する光漏れ量を全て積分したものであ
って、従来の構造（normal）を基準１００としてＴ値の
増加による光漏れ量を比較して示したグラフである。
【００５１】図１０を見れば、Ｔ値が増加することによ
って光漏れ量が減少することが分かる。これは共通電極
の切除部が側面クロストークを減少させることができる
ことを意味する。一方、クロムＢＭを使用した場合より
有機ＢＭを使用した場合の方が光漏れ量の減少幅がさら
に大きい。これはクロムＢＭの場合、共通電極が除去さ
れてもＢＭが電極の役割を果たしてデータ線との間で電
界を形成するからである。
【００５２】図４及び図５で、データ線切除部４４０の
幅は、第２及び第３小部分９２、９３側には十分に広く
拡張されることができ、隣接画素の第１小部分９１側に
は、データ線を越えて約４μｍ程度まで拡張可能であ
る。このようにする場合、整列誤差を考慮しても、第２
及び第３小部分９２、９３側には光漏れを従来の３０％
以下の水準まで低くすることができ、他の一側には従来
の５０％水準まで低くすることができる。
【００５３】次に、開口率の増加について説明する。結
論としては、データ線電界による光漏れを軽減できるの
で、ブラックマトリックスの幅を狭くして、開口率を増
加するということである。
【００５４】図１１は、本発明の実施例による液晶表示
装置において、データ線上部の切除幅によって透過率が
１０％を示す地点からデータ線までの距離を、従来の技
術による液晶表示装置と比較したグラフである。
【００５５】図１１を見てみれば、共通電極切除部の幅
が広くなるほど、光漏れによる透過率が正面ホワイト状
態に対して１０％になる地点がデータ線に徐々に近づく
ことが分かる。したがって、データ線周辺での光漏れを
防止するために形成するＢＭの幅を１〜２μｍ程度小さ
くすることが可能である。
【００５６】以上の効果を得ることができる他の実施例
について説明する。
【００５７】図１２は、本発明の第３実施例による液晶
表示装置を正面から見た場合の画素電極と共通電極切除
部の配置図である。
【００５８】図１２に示したように、本発明の第３実施
例による液晶表示装置は、本発明の第１実施例による液
晶表示装置と個々の画素領域はその構造がほとんど同一
である。ただし、隣接する画素領域の間に画素電極が１
８０度回転対称をなすように形成されず、同一な模様が
反復されるように形成されている点と、共通電極に形成
されている第２及び第３切除部４２０、４３０の両側に
データ線切除部４４０が連結されず、隣接する二つの画
素領域の第１切除部の間にデータ線切除部４４０が配置
されている点が異なる。データ線切除部４４０は、隣接
する二つの画素電極の第１小領域９１の間にだけ配置さ
れる。データ線切除部４４０はできるだけ広い面積でデ
ータ線と重なるのが好ましいが、第２及び第３切除部４
２０、４３０と連結される場合は共通電極の切除部によ
って孤立する部分が生じる可能性があるので、これを防
止するために第１小領域９１の間にだけ配置する。
【００５９】図１３は、本発明の第４実施例による液晶
表示装置を正面から見た場合の画素電極と共通電極切除
部の配置図である。
【００６０】図１３を見れば、長方形の画素電極９０の
中間部に、右辺から左側に細く窪んだ第１切除部９７が
形成されており、第１切除部９７の入口両側は角部が切
り取られた緩やかな角度で曲がっている（以下、“角取
り”という）。第１切除部９７を中心にして画素電極９
０を上部と下部に区分すれば、上部と下部には各々第２
及び第３切除部９９、９８が形成されている。第２及び
第３切除部９９、９８は各々画素電極９０の上で上部と
下部を対角線にして形成されており、互いに対称をなし
ている。第２及び第３切除部９９、９８は第１切除部９
７と同一な方向に形成されており、徐々に第１切除部９
７と近づいていく形態である。
【００６１】共通電極には、横方向に形成されている幹
部、幹部から各々斜線方向に上下に伸びている第１及び
第２枝部、第１及び第２枝部から各々縦方向に上下に伸
びている第１及び第２枝端部、を含む第４切除部４５０
が形成されている。また、共通電極には第１枝部と並ん
で斜線方向に形成されている中央部、中央部から横方向
に伸びている横端部、中央部から縦方向に伸びている縦
端部、を含む第５切除部４４０と、第４切除部４５０に
対して第５切除部４４０と対称をなしている第６切除部
４６０が形成されている。この時、第４切除部４５０の
幹部と第５及び第６切除部４４０、４６０の横端部には
追加のデータ線切除部４４１、４５１、４６１が連結さ
れている。このような配置の第４、第５及び第６切除部
４５０、４４０、４６０は共通電極に反復的に形成され
ている。
【００６２】画素電極の第１乃至第３切除部９７、９
９、９８と共通電極の第４乃至第６切除部４５０、４４
０、４６０が重なって、画素電極９０を多数の領域に分
割している。この時、画素電極９０の第１乃至第３切除
部９７、９９、９８と共通電極の第４乃至第６切除部４
５０、４４０、４６０は交互に配置されている。画素電
極の第１〜第３及び共通電極の第４〜第６切除部９７、
９９、９８、４５０、４４０、４６０は、画素電極９０
の中央を分割する第１切除部９７と第４切除部４５０の
幹部、画素電極９０の辺と重なる第４切除部４５０の下
肢端部と第２及び第３切除部９９、９８の横端部及び縦
端部を除けば、大部分の領域で互いに並んで形成されて
いる。第４乃至第６切除部４５０、４４０、４６０に連
結されている追加のデータ線切除部４５１、４４１、４
６１はデータ線７０と重なっている。
【００６３】第３及び第４実施例の効果は第１及び第２
実施例の効果と同一である。つまり、配線の負荷が減少
し、配線にかかる液晶容量の変化量が縮少され、側面ク
ロストークによる光漏れが減少するのでブラックマトリ
ックスの幅を狭くでき、開口率を増大させることができ
る。
【００６４】前記では本発明の好ましい実施例を参照し
て説明したが、該当技術分野の熟練した当業者であれ
ば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域
から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更する
ことができると理解できる。特に、画素電極と共通電極
に形成する切除部の配置は多様な変形が可能であって、
切除部を形成する代わりに液晶層に突き出た突起を形成
するなどの変形も可能である。
【００６５】
【発明の効果】以上で見てみたように、データ線上部の
共通電極を除去してデータ線切除部を形成することによ
って配線の負荷が減少し、配線にかかる液晶容量の変化
量が縮少され、側面クロストークによる光漏れが減少す
るのでブラックマトリックスの幅を狭くし、開口率を増
大させることができる。配線の負荷が減少すれば、デー
タ線をクロム単一膜で形成する構造の大きさ及び解像度
面からの限界を克服し、より広くて解像度の高い液晶表
示装置を実現することができる。配線にかかる液晶容量
の変化量が縮少されれば、充電率が低い時に最初に現れ
る縦方向のクロストーク問題が改善されるので、充電率
に対する限界を高めることができる。その他の側面のク
ロストークによる光漏れの減少、及び開口率の増大によ
る優れた画質の液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄
膜トランジスタ基板の配置図である。
【図２】 本発明の第１実施例による液晶表示装置の色
フィルター基板の配置図である。
【図３】 本発明の第１実施例による液晶表示装置を、
正面から見た場合の画素電極と共通電極切除部の配置図
である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ´線による断面図である。
【図５】 本発明の第２実施例による液晶表示装置を、
正面から見た場合の画素電極と共通電極切除部の配置図
である。
【図６】 液晶表示装置における配線の負荷について説
明するために、液晶表示装置の断面構造を概略的に示し
た図である。
【図７】 従来の技術による液晶表示装置において、デ
ータ線周辺での光漏れの程度を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例による液晶表示装置において、
データ線周辺での光漏れの程度を示すグラフであって、
ブラックマトリックスを有機物で形成した場合を示して
いる。
【図９】 本発明の実施例による液晶表示装置におい
て、データ線周辺での光漏れの程度を示すグラフであっ
て、ブラックマトリックスをクロムで形成した場合を示
している。
【図１０】 本発明の実施例による液晶表示装置におい
て、データ線上部の共通電極切除幅によるデータ線周辺
での光漏れの程度を、従来の技術による液晶表示装置を
基準にして比較したグラフである。
【図１１】 本発明の実施例による液晶表示装置におい
て、データ線上部の共通電極切除幅によって透過率が１
０％を示す地点からデータ線までの距離を、従来の技術
による液晶表示装置を基準にして比較したグラフであ
る。
【図１２】 本発明の第３実施例による液晶表示装置
を、正面から見た場合の画素電極と共通電極切除部の配
置図である。
【図１３】 本発明の第４実施例による液晶表示装置
を、正面から見た場合の画素電極と共通電極切除部の配
置図である。
【符号の説明】
１０、１００ 絶縁基板 １１、１０１ 偏光板 ２０ ゲート線 ２１ ゲート電極 ３０ 維持容量線 ３１ 第１維持電極 ３２ 第２維持電極 ３３ 第３維持電極 ３４ 第４維持電極 ３５、３６ 維持電極連結部 ４０ ゲート絶縁膜 ５０ 半導体層 ７０ データ線 ７１ ソース電極 ７２ ドレーン電極 ８０ 保護膜 ８１ 接触孔 ９０ 画素電極 ９１ 第１小部分 ９２ 第２小部分 ９３ 第３小部分 ９４、９５、９６ 連結部 ２００ ブラックマトリックス ３１０、３２０、３３０ 色フィルター ４００ 共通電極 ４１０ 第１切除部 ４２０ 第２切除部 ４３０ 第３切除部 ４４０ データ線切除部（第５切除部） ４４１、４５１、４６１ 追加のデータ線切除部 ４５０ 第４切除部 ４６０ 第６切除部 ６００ オーバーコート膜 ９００ 液晶物質

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁第１基板、 前記第１基板の上に形成されている第１配線、 前記第１基板の上に形成されており、前記第１配線と絶
    縁されて交差している第２配線、 前記第１配線と前記第２配線とが交差して定義する画素
    領域ごとに形成されており、第１ドメイン分割手段によ
    って多数の小部分に分割されている画素電極、 前記第１配線、前記第２配線及び前記画素電極と連結さ
    れている薄膜トランジスタ、 前記第１基板と対向する絶縁第２基板、 前記第２基板の上に形成されており、前記第１ドメイン
    分割手段と協働して前記画素電極を多数の小ドメインに
    分割する第２ドメイン分割手段、及び前記第２配線の投
    影と重なる第２配線切除部を有する共通電極を含む、液
    晶表示装置。
  2. 【請求項２】前記第１ドメイン分割手段は前記画素電極
    が有する切除部であり、前記第２ドメイン分割手段は前
    記共通電極が有する切除部である、請求項１に記載の液
    晶表示装置。
  3. 【請求項３】前記第２ドメイン分割手段と前記第２配線
    切除部は、前記第２配線を隔てて隣接する二つの画素領
    域の間で互いに１８０度回転対称をなす、請求項１に記
    載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】前記第２ドメイン分割手段は、前記画素電
    極を左右に分割する左右ドメイン分割手段と前記画素電
    極を上下に分割する上下ドメイン分割手段とを含み、前
    記第２配線切除部は、前記上下ドメイン分割手段の両端
    と連結されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】隣接した二つの前記第２配線の間の間隔は
    一定の長さを周期として反復的に変化し、前記画素電極
    の前記第２配線と隣接した辺は前記第２配線と同一なパ
    ターンに屈折していて、前記画素電極は幅の狭い部分と
    広い部分を有する、請求項４に記載の液晶表示装置用基
    板。
  6. 【請求項６】絶縁第１基板、 前記第１基板の上に形成されて横方向に伸びているゲー
    ト線と、前記ゲート線と連結されているゲート電極とを
    含むゲート配線、 前記ゲート配線の上に形成されているゲート絶縁膜、 前記ゲート電極上部の前記ゲート絶縁膜の上に形成され
    ているチャンネル部半導体層、 前記チャンネル部半導体層の上に形成されており、前記
    ゲート電極を中心にして両側に分離されている抵抗性接
    触層、 前記抵抗性接触層の上に形成されているソース電極及び
    ドレーン電極、前記ソース電極に連結されているデータ
    線を含むデータ配線、 前記データ配線の上に形成されており、前記ドレーン電
    極を露出させる接触孔を有する保護膜、 前記保護膜の上に形成されており、前記接触孔を通じて
    前記ドレーン電極と連結されており、多数の小部分とこ
    れら小部分を連結する連結部からなる画素電極、 前記第１基板と対向する絶縁第２基板、 前記第２基板の上に形成されている色フィルター、 前記色フィルターを覆っており、前記画素電極の各小部
    分が、小ドメインに分割する分割用切除部及び前記デー
    タ線上部に前記データ線に沿って伸びているデータ線切
    除部を有する共通電極を含む、液晶表示装置。
  7. 【請求項７】前記第１基板の上に前記ゲート配線と同一
    な層に形成されている保持容量配線をさらに含み、 前記画素電極の各小部分は、前記ゲート線または前記デ
    ータ線と並んだ長辺と短辺を有し、前記ゲート線及びデ
    ータ線とそれと隣接した前記各小部分の長辺の間に前記
    保持容量配線が位置している、請求項６に記載の液晶表
    示装置。
  8. 【請求項８】前記保持容量配線は、前記データ線と隣接
    した前記画素電極の各小部分の短辺と重なっている、請
    求項７に記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】前記分割用切除部と前記データ線切除部
    は、前記データ線を隔てて隣接する二つの画素領域の間
    で互いに１８０度回転対称をなす、請求項７に記載の液
    晶表示装置。
  10. 【請求項１０】隣接した二つの前記データ線の間の間隔
    は一定の長さを周期として反復的に変化し、前記画素電
    極の前記データ線と隣接した辺は前記データ線と同一な
    パターンで屈折していて、前記画素電極は幅の狭い部分
    と広い部分を有する、請求項９に記載の液晶表示装置用
    基板。
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