JP2005004207A - アレー基板、アレー基板の製造方法及び液晶表示装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 開口率の高いアレー基板を提供する。
【解決手段】 透明基板１０８、画素電極１０１、スイッチング素子、データライン１０２、ゲートライン及び光遮断パターン１０３ｂを含む。画素電極１０１は透明基板１０８と第１距離分ｄ１だけ離隔されて形成され、マトリックス状に配列される。スイッチング素子はゲート電極、ドレーン電極及びソース電極を含み、前記ドレーン電極が前記それぞれの画素電極に電気的にそれぞれ連結される。データライン１０２は透明基板１０８と第２距離分ｄ２だけ離隔され、画素電極１０１の間に配置され、ソース電極と電気的に連結されて画素電極１０１に画素電圧を印加するために第１長さの幅Ｗ１で形成される。ゲートラインはゲート電極と電気的に連結されてスイッチング素子をターンオン/ターンオフさせる。光遮断パターン１０３ｂは透明基板１０８と第３距離分ｄ３だけ離隔されて形成され、画素電極１０１の間の空間に漏洩する光を遮断する。
【選択図】 図５

Description

本発明のアレー基板、これの製造方法及びこれを含む液晶表示装置に関し、より詳細に説明すると開口率が向上されたアレー基板、これの製造方法及びこれを含む液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は液晶を用いて映像を表示する装置である。液晶表示装置は軽くて薄いためその使用範囲が漸次拡大されている。

液晶表示装置は液晶表示パネルとバックライトアセンブリとで構成される。バックライトアセンブリは液晶表示パネル下部に配置されて液晶表示パネルに光を供給する。

液晶表示パネルはカラーフィルター基板、アレー基板及びカラーフィルターとアレー基板との間に介在された液晶層を含む。カラーフィルター基板にはレッドカラーフィルター、グリーンカラーフィルター及びブルーカラーフィルターを含むカラーフィルターがマトリックス形態で配列されている。このようなカラーフィルターはアレー基板の画素電極上部に配置されて画素電極を通過した光をフィルタリングして特定波長の光のみを通過させる。以下、従来のアレー基板を説明する。

図１は従来の液晶表示装置のレイアウトであり、図２は図１の概略的な断面図である。従来の液晶表示装置はアレー基板、カラーフィルター基板及び前記アレー基板とカラーフィルター基板との間に介在された液晶層を含む。

アレー基板は薄膜トランジスタ１０４、ストレージ電極１０３ａ及び画素電極１０１を含む。このような薄膜トランジスタ１０４、ストレージ電極１０３ａ及び画素電極１０１はカラーフィルター基板のカラーフィルター（図示せず）と対向する。

また、アレー基板はデータライン１０２及びゲートライン１０５を含む。データライン１０２及びゲートライン１０５はカラーフィルター境界面に沿って延伸される。

データライン１０２は前記薄膜トランジスタ１０４のソース電極Ｓと電気的に連結され、ゲートライン１０５は薄膜トランジスタ（スイッチング素子）１０４のゲート電極Ｇと電気的に連結されている。薄膜トランジスタ１０４のドレーン電極Ｄは画素電極１０１と電気的に連結されてる。

ゲートライン１０５にゲート電圧が印加されると、ゲートライン１０５と電気的に連結された薄膜トランジスタ（スイッチング素子）１０４がターンオンされ、データライン１０２のデータ電圧が前記薄膜トランジスタ１０４を通じて画素電極１０１に印加される。画素電極１０１に画素電圧が印加されると、アレー基板の画素電極１０１とカラーフィルター基板の共通電極（図示せず）との間に電界が形成され、このような電界によりアレー基板とカラーフィルター基板との間に位置した液晶層（図示せず）の液晶分子配列が変わって、液晶分子の光学的性質が変わるようになる。

このように、変化された液晶を通過する光により映像が表示される。

ストレージ電極１０３ａは画素電極１０１、液晶層とカラーフィルター基板の共通電極（図示せず）との間に形成される液晶キャパシターの容量を補助する。ストレージ電極１０３ａは、データの入力が終わった後に周辺の電圧が変わるとき、カップリングにより画素電極１０１の画素電圧が変わることを防止する。このようなストレージ電極１０３ａは画素電極１０１のエッジ部に形成されることができる。

ところで、このような構造を有する従来のアレー基板の場合、ストレージ電極１０３ａとデータライン１０２との間に形成された開口１０６を通じて光が漏洩するので、カラーフィルター基板に光遮断（または、ブラックマトリックス１０７）を通じて光の漏洩を防止する。即ち、従来の光遮断膜は図示されたようにカラーフィルター基板に形成される。このような構造は特許文献１にも開示されている。

このような光遮断膜１０７は開口１０６の周囲に一定のマージンを有している。

例えば、従来の光遮断膜１０７は５μｍの左側マージンＷ２及び６μｍの右側マージンＷ３を有する。また、データライン１０２の幅Ｗ１は５μｍであり、左側及び右側開口１０６の幅Ｗ４はそれぞれ２．５μｍであるので、光遮断膜の幅は２２μｍである。このように広い遮断膜の幅によって従来のアレー基板の場合開口率が低くなる問題点がある。

開口１０７を通過した光は進行し広がる（回折する：ｄｉｆｆｒａｃｔ）。従って、光遮断膜１０７が開口１０６から遠くなると（即ち、アレー基板とカラーフィルター基板との間の離隔距離が増加すると）、このような光を遮断するために光遮断膜１０７の幅も増加しなければならない。従って、遮断膜１０７と開口１０６の距離は近くするのが有利である。ところで、アレー基板とカラーフィルター基板との離隔距離は液晶層の厚さなどによる制約があるので限界がある。従って、光遮断膜１０７の幅を減少させて開口率を向上させるには限界がある。

さらに、光遮断膜１０７はカラーフィルター基板に形成されている。液晶表示装置はアレー基板とカラーフィルター基板を形成した後この２つの基板をアセンブリ工程を通じて結合することで液晶表示パネルが形成される。ところで、アライン過程で正確にアラインすることは事実上不可能であるので、若干のマージンを置いてアラインする。これによって、光遮断膜１０７の左右マージンが必要とされる。
韓国特許第２００２−５５６２０号公報

従って、本発明の第１目的は、アレー基板の開口率を向上することにある。

また、本発明の第２目的は開口率の高いアレー基板を製造する方法を提供することにある。

また、本発明の第３目的は開口率の高いアレー基板を用いた液晶表示装置を提供することにある。

前述した本発明の第１目的を達成するための実施例によるアレー基板は、透明基板、複数の画素電極、複数のスイッチング素子、データライン、ゲートライン及び光遮断パターンを含む。前記画素電極は、前記透明基板から第１距離ｄ１分だけ離隔されて形成され、マトリックス状に配列される。前記スイッチング素子はゲート電極、ドレーン電極及びソース電極を含み、前記ドレーン電極が前記それぞれの画素電極に電気的にそれぞれ連結される。前記データラインは前記透明基板から第２距離ｄ２分だけ離隔され、前記画素電極の間に配置され、前記ソース電極と電気的に連結されて前記画素電極に画素電圧を印加するために第１長さの幅で形成される。前記ゲートラインは前記ゲート電極と電気的に連結されて前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフさせる。前記光遮断パターンは前記透明基板から第３距離ｄ３分だけ離隔されて形成され、前記画素電極の間の空間に漏洩される光を遮断する。

前記アレー基板において、第２距離ｄ２は第１距離ｄ１より小さいことが好ましい。また、前記第３距離ｄ３は第２距離ｄ２より小さいことが好ましい。光遮断パターンは、好ましくはストレージ配線である。ゲートライン及び光遮断パターンは、同一の層をパターニングすることにより形成することができる。光遮断パターンを画素電極及びデータラインと同じ基板上に形成することで、アラインマージンを少なくし、開口率を上げることができる。光遮断パターンは互いに隣接する画素電極とそれぞれ第２長さ、第３長さだけオーバーラップされていると好適である。また、前記第２長さ及び第３長さはそれぞれ互いに相異なっていてよい。光遮断パターンと画素電極とを重畳することで、光漏れを防止することができる。光遮断パターンと画素電極の開口との距離を小さく形成することで、漏れた光が広がりにくくなり、光遮断パターンと画素電極との重畳面積を小さくして開口率を高めることができる。

前記光遮断パターンは第４長さの幅を有するウィンドウを含み、前記第４長さは前記第１長さより短く形成され、前記光遮断パターンのウィンドウを通過した光がデータラインにより遮断されるように形成することもできる。

データラインと重畳する光遮断パターンの重畳部分の一部にウィンドウを形成して重畳面積を小さくすることにより、データラインと光遮断パターンとの間に発生する寄生キャパシタンスを減少させ、消費電力を減少させることができる。

前述した本発明の第２目的を達成するための実施例によるアレー基板の製造方法によると、透明基板上部にゲートラインを形成し、前記透明基板上部に光遮断パターンを形成し、前記透明基板上部に第１長さの幅で形成されたデータラインを形成する。また、前記ゲートラインと電気的に連結されたゲート電極、ドレーン電極及び前記データラインと電気的に連結されたソース電極を形成し、前記ドレーン電極と電気的に連結された画素電極を形成する。

この方法により形成されたアレー基板は、前述の作用効果を奏する。

前述した本発明の第３目的を達成するための実施例による液晶表示装置は、カラーフィルター基板、アレー基板及び液晶層を含む。
アレー基板は前記カラーフィルター基板と対向し、透明基板、複数の画素電極、複数のスイッチング素子、データライン、ゲートライン及び光遮断パターンを含む。前記画素電極は前記透明基板から第１距離分だけ離隔されて形成され、マトリックス状に配列される。前記スイッチング素子はゲート電極、ドレーン電極及びソース電極を含み、前記ドレーン電極が前記それぞれの画素電極に電気的にそれぞれ連結される。前記データラインは前記透明基板から第２距離分だけ離隔され、前記画素電極の間に配置され、前記ソース電極と電気的に連結されて前記画素電極に画素電圧を印加するために第１長さの幅で形成される。前記ゲートラインは前記ゲート電極と電気的に連結されて前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフさせる。前記光遮断パターンは前記透明基板から第３距離分だけ離隔されて形成され、前記画素電極の間の空間に漏洩されて光を遮断する。前記液晶層は前記カラーフィルター基板と前記アレー基板との間に介在される。

この液晶表示装置は、開口率が高いため、画像の視認性がよい。

本発明はストレージ電極を用いて画素電極の間の開口を遮蔽して光が漏洩されることを防止する。ストレージ電極は画素電極の開口と近接するので電極と画素電極とがオーバーラップされる幅を減少させることができる。さらに、ストレージ電極は画素電極と同一の基板に形成されるので、ミスアライン（ｍｉｓａｌｉｇｎ ｍａｒｇｉｎ）を考慮する必要が無くなって画素電極とストレージ電極とがオーバーラップされる幅を小さくすることができる。従って、開口率が増加する。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。

図３は液晶表示装置の駆動原理を示すための概略図である。

図３に示すように、アレー基板上には複数のデータライン１０２が第１方向に一定距離だけ離隔されて形成され、複数のゲートライン２０３が前記第１方向と垂直な第２方向に一定距離だけ離隔されて形成される。

データライン１０２とゲートライン１０５はアレー基板から互いに異なる高さに形成されている。

各データライン１０２と各ゲートライン１０５で囲まれた領域により一つの画素が定義される。一つの画素は薄膜トランジスタ１０４、ストレージキャパシター２０２及び液晶キャパシター（画素電極と共通電極との間に形成されるキャパシター２０１）を含む。薄膜トランジスタ１０４はドレーン電極Ｄ、ゲート電極Ｇ及びソース電極Ｓを含む。

薄膜トランジスタ１０４のゲート電極Ｇはゲートライン１０５に電気的に連結されている。薄膜トランジスタ１０４のソース電極Ｓはデータライン１０２に電気的に連結されている。また、薄膜トランジスタ１０４のドレーン電極Ｄはストレージキャパシター２０２及び液晶キャパシター２０１と電気的に連結されている。

ゲート電極Ｇにゲート電圧が印加されると、薄膜トランジスタ１０４がターンオンされる。薄膜トランジスタ１０４がターンオンされると、データライン１０２の画素電圧（またはデータ電圧）が薄膜トランジスタ１０４を通じてストレージキャパシター２０２及び液晶キャパシター２０１に印加される。液晶キャパシター２０１に画素電圧が印加されると、液晶キャパシターを構成する共通電極と画素電極との間に介在された液晶の配列が変化して光学的特性が変化する。このような光学的特性の変化によって映像が表現される。

ストレージキャパシター２０２はデータ入力が終わった後、周辺電圧が変わるとき液晶キャパシター２０１の画素電極に印加された画素電圧が変わることを防止してくれる。

液晶キャパシター２０１の画素電極は電気的に導電性で、光学的に透明の物質、例えば、インジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を含む。 以下、本発明によるアレー基板を詳細に説明する。

第１実施例
図４は本発明の第１実施例によるアレー基板のレイアウトで、図５は図４の概略的な断面図である。

図４及び図５に示すように、本発明の第１実施例によるアレー基板は透明基板１０８、複数の画素電極１０１、スイッチング素子１０４、データライン１０２、ゲートライン１０５及びストレージ電極１０３ｂを含む。

複数の画素電極１０１は、透明基板１０８から第１距離ｄ１分だけ上部に離隔して形成される。また、複数の画素電極１０１はマトリックス状に配列される。画素電極はインジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を含む。インジウム錫酸化物及びインジウム亜鉛酸化物は透明な物質で良好な導電性を有する。

スイッチング素子１０４はゲート電極Ｇ、ドレーン電極Ｄ及びソース電極Ｓを含み、前記ドレーン電極Ｄが前記それぞれの画素電極１０１に電気的にそれぞれ連結される。前記データライン１０２は、透明基板１０８から第２距離ｄ２分（ｄ２＜ｄ１）だけ上部に離隔して形成される。また、前記データライン１０２は前記画素電極１０１の間に配置される。

データライン１０２は前記ソース電極Ｓと電気的に連結されて前記画素電極１０１に画素電圧を印加するために第１長さＷ１の幅で形成される。第１長さＷ１の範囲は大体３．０μｍ乃至４．０μｍが適切であり、良好には３．５μｍが望ましい。本発明の第１実施例によるとデータライン１０２はストレージ電極１０３ｂとオーバーラップされて寄生キャパシタンスが発生することができる。従って、データライン１０２の幅が小さいほど望ましい。しかし、データライン１０２の幅が３．０μｍ未満に小さくなる場合、データライン１０２の断線が発生される確率が増加する。特に、下部に段差がある部分で断線される確率が高い。

ゲート電極Ｇは前記ゲートライン１０５から突出される。即ち、前記ゲートライン１０５と電気的に連結されて前記スイッチング素子１０４をターンオン/ターンオフさせるための電気的信号を伝達する。

ストレージ電極１０３ｂは、透明基板１０８からに第３距離ｄ３分（ｄ３＜ｄ２）だけ上部に離隔して形成される。また、ストレージ電極１０３ｂは、ゲートライン１０５と同じ層に、パターニングにより形成される。さらに、ストレージ電極１０３ｂは前記画素電極１０１の間に配置される。これにより、画素電極１０１の間の空間に漏れる光を、ストレージ電極１０３ｂにより遮断することができる。ストレージ電極１０３ｂは、互いに隣接する前記２つの画素電極１０１とそれぞれ第２長さＷ２及び第３長さＷ３分（Ｗ２≠Ｗ３）だけオーバーラップされる。
第２長さＷ２は約２．５μｍ乃至３．５μｍの範囲で、大体３μｍの範囲が適切である。第３長さＷ３は約４．５μｍ乃至５．５μｍの範囲であり、大体５μｍの範囲が適切である。

画素電極の液晶のプリチルト（Ｐｒｅ−ｔｉｌｔ）または液晶の配列が対称的ではないので第２長さＷ２と第３長さＷ３は互いに異なる。

ストレージ電極１０３ｂはデータライン１０２及び画素電極１０１と同一基板に形成される。従って、ストレージ電極１０３ｂを利用して開口１０６を遮蔽する場合、従来のようにミスアラインマージンを考慮する必要はないので、マージンの幅を減少させることができる。

また、ストレージ電極１０３ｂと開口１０６との距離が近いため光が拡散しにくい。従って、ストレージ電極１０３ｂと画素電極１０１とが重なる長さである第２長さＷ２と第３長さＷ３の幅が減少する。従って、開口率が向上される。

本実施例に係るアレー基板は、次のようにして製造される。まず、ゲートライン１０５とストレージ電極１０３ｂとを、透明基板１０８との間隔が距離ｄ３となるように形成する。次いで、第１長さＷ１の幅のデータライン１０２を、透明基板１０８との間隔が距離ｄ２（ｄ２＞ｄ３）となるように形成する。さらに、ゲートライン１０５と電気的に連結されたゲート電極、ドレーン電極及びデータライン１０２と電気的に連結されたソース電極を形成し、ドレーン電極と電気的に連結された画素電極１０１を形成する。画素電極１０１と透明基板１０８との間隔は、距離ｄ１となるように調整される。

第２実施例
図６は本発明の第２実施例によるアレー基板の概略的な断面図である。

図６に示すように、本発明の第２実施例によるアレー基板は画素電極１０１、データライン１０２及びフローティングゲート３０１を含む。

フローティングゲート３０１の上部にはデータライン１０２が位置する。

フローティングゲート３０１には開口３０２が形成される。前記開口３０２の幅はデータライン１０２の幅ｄ２より小さい。開口３０２の幅がデータライン１０２の幅ｄ２より大きい場合バックライトアセンブリから発生された光が開口３０２とデータライン１０２との間の空間に漏れるので対比率（Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｒａｔｉｏ）を弱化させ画質の不良を誘発するするからである。

このような開口３０２はデータライン１０２に沿う方向（地面上部または下部）に長く延伸されるかまたは複数の開口が形成されてデータライン１０２に沿って配列できることは当然のことである。

図７は図６のフローティングゲート上に形成された開口の一実施例を示す平面図であり、図８は図６のフローティングゲート上に形成された他の実施例を示す平面図である。

図７と図８に示すように、フローティングゲート３０１に形成される開口３０２の形状はフローティングゲート３０１の長さ方向に長く延伸されることができ、また、複数の開口３０２がフローティングゲート３０１の長さ方向に配列されることもできる。開口３０２の形状はデータラインとのオーバーラップ面積を減少させる限りいかなる形態でも変更が可能であることは周知の事実である。このようなフローティングゲート３０１は、前述の第１実施例で述べたアレー基板の製造方法において、ゲートライン２０３をパターニングして形成することで、形成することができる。

このようにフローティングゲート３０１に開口３０２を形成する場合、フローティングゲート３０１とデータラインとのオーバーラップ面積を減少させるので、フローティングゲートとデータラインとの間に発生する寄生キャパシタンスを減少させることができ消費電力を減少させることができる。

液晶表示装置の実施例
図９は本発明の一実施例による液晶表示装置のアレー基板を示すレイアウトである。

図９に示すように、本実施例による液晶表示装置のアレー基板は複数の画素電極１０１を含み、各画素電極１０１の間の空間に形成されたフローティングゲート３０１を含む。フローティングゲート３０１には開口３０２が形成されている。図９では開口３０２はフローティングゲート３０１の長さ方向に長く延伸された模様が図示されているが、開口は複数個形成されて、複数の開口はフローティングゲート３０１の長さ方向に配列されることもできる。

フローティングゲート３０１の上部にはデータライン１０２が形成されているが、データライン１０２の一部が突出されてトランジスタ１０４のソース電極Ｓを形成する。ゲートライン２０３の一部が突出されてトランジスタ１０４のゲート電極Ｇを形成する。トランジスタ１０４のドレーンＤは画素電極１０１と電気的に連結されている。

図１０は図９のＡ−Ａ’の断面図であり、図１１は図９のＢ−Ｂ’の断面図である。

図１０及び図１１に示すように、本発明による液晶表示装置はアレー基板５０２、カラーフィルター基板５０１及びアレー基板５０２とカラーフィルター基板５０１との間に介在された液晶層５０６を含む。

前記アレー基板５０２は第２ガラス基板５１１を含む。

第２透明基板５１１にはゲート電極Ｇ及びフローティングゲート３０１が形成されている。ゲート電極Ｇ及びフローティングゲート３０１は同一の物質からなることができ、同時に形成されることができる。即ち、第２透明基板５１１にアルミニウムなどを含む金属膜を塗布した後、エッチングしてゲート電極Ｇ及びフローティングゲート３０１を形成する。フローティングゲート３０１の開口３０２はこのようなエッチングでゲート電極Ｇ及びフローティングゲート３０１を形成する過程で同時に形成されることもでき、フローティングゲート３０１を形成した後、エッチングして形成されることもできる。

前記ゲート電極Ｇとフローティングゲート３０１上にゲート絶縁膜５１０が形成されている。前記ゲート絶縁膜５１０上、ゲート電極Ｇ形成部位にはアモルファスシリコン膜ａ−Ｓｉ：Ｈが形成されその上にソース電極Ｓとドレーン電極Ｄが形成されている。

その上部には再び第１絶縁層５０９が形成される。前記第１絶縁層５０９上にはデータライン１０２が形成される。

データライン１０２は前述したように、フローティングゲート３０１上部に位置して、フローティングゲート３０１の開口３０２を被覆する。アレー基板５０２下部のバックライトアセンブリ（図示せず）で発生して開口３０２を通過した光はフローティングゲート３０１により遮断され、フローティングゲート３０１に開口３０２を形成してフローティングゲート３０１とデータライン１０２とのオーバーラップされる部分が最小化されることにより、フローティングゲート３０１とデータライン１０２の寄生キャパシタンスが減少されることで、電力損失が減少する。また、フローティングゲート３０１とデータライン１０２とのクロストークが減少してより良好な画質の液晶表示装置を具現することができるようになる。

データライン１０２の上部には第２絶縁層５０８が形成されており、第２絶縁層５０８上部に画素電極１０１が形成されている。画素電極１０１はインジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を含み、インジウム錫酸化物及びインジウム亜鉛酸化物は優秀な導電性を有し透明で、熱的に安定的であるので電極パターンの加工性が優秀である。画素電極１０１はコンタクト５１３によりトランジスタ１０４のドレーン電極と電気的に連結される。

画素電極１０１上部には第３絶縁層５０７が形成されることができる。以上、アレー基板５０２について説明した。次はカラーフィルター基板５０１について説明する。

カラーフィルター基板５０１は第１透明基板５０３を含む。

また、第１透明基板５０３には複数のカラーフィルターが形成される。カラーフィルターはレッドカラーフィルターＲ、グリーンカラーフィルターＧ及びブルーカラーフィルターＢを含む。

各カラーフィルターＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ一つの画素電極１０１に対向するように形成される。

カラーフィルターの配列方式ではストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型などがあるが、本発明においてはストライプ型を図示したが、本発明はこれに限定されない。

平坦化膜５０５はこのようなカラーフィルターをカバーして、このようなカラーフィルターＲ、Ｇ、Ｂを保護し、段差を減少させて平坦性を向上させる。平坦化膜５０５はアクリル樹脂またはポリイミド樹脂を含む。

共通電極５１２は平坦化膜５０５上部に形成される。

共通電極５１２はインジウム錫酸化物またはインジウム亜鉛酸化物質を含む。共通電極５１２は共通電圧（一般的にアース電圧）が印加される。駆動時に共通電極５１２と画素電圧が印加される画素電極１０１との間には電気場が形成される。以上、カラーフィルター基板５０１を説明した。

カラーフィルター基板５０１とアレー基板５０２との間には液晶層５０６が介在される。液晶というのは結晶または固体のような性質を有する液体状態の物質のことである。液晶に印加される電気場の大きさにより液晶の配列が変化し光が透過する量が異なるようになる。

画素電極１０１と共通電極５１２との間に形成される電気場の変化により画素電極１０１と共通電極５１２との間に位置した液晶の配列が異なり、それによって、カラーフィルター基板５０１、液晶層５０６及びアレー基板５０２を含む液晶表示パネル上部に出射される光量が異なる。

ゲート駆動回路（図示せず）がマトリックス状に配列された複数の薄膜トランジスタ１０４のうち一つにゲート駆動信号電圧を印加すると該当薄膜トランジスタ１０４はターンオンされ、データ駆動回路（図示せず）で該当薄膜トランジスタ１０４のソース電極に画素電圧を印加すると、印加された画素電圧はドレーン電極を通じて画素電極１０１に印加される。従って画素電極１０１と共通電極５１２との間に位置した液晶の配列が変化される。従って、映像を表示する。

以上、通常の液晶表示装置を前述した。しかし、本発明は垂直配向モード、液晶表示装置など、他の液晶表示装置にも適用可能であることは当然な事実である。

本発明はストレージ電極またはフローティングゲートを用いて画素電極の間の開口を遮蔽して光が漏出されることを防止する。ストレージ電極またはフローティングゲートは画素電極の間の開口と近接するのでストレージ電極またはフローティングゲートと画素電極とがオーバーラップされる幅を減少させることができる。さらに、ストレージ電極またはフローティングゲートは画素電極と同一の基板に形成されるので、ミスアラインマージンを考慮する必要がなくなって画素電極とストレージ電極とがオーバーラップされる幅を小さくすることができる。従って、開口率が増加する。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

従来の液晶表示装置のレイアウトである。 図１の概略的な断面図である。 液晶表示装置の駆動原理を示すための概略図である。 本発明の第１実施例によるアレー基板のレイアウトである。 図４の概略的な断面図である。 本発明の第２実施例によるアレー基板の概略的な断面図である。 図６のフローティングゲート上に形成された開口の一実施例を示す平面図である。 図６のフローティングゲート上に形成された開口の他の実施例を示す平面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置のアレー基板を示すレイアウトである。 図９のＡ−Ａ’に沿って切断した断面図である。 図９のＢ−Ｂ’に沿って切断した断面図である。

符号の説明

１０１ 画素電極
１０２ データライン
１０３ａ、１０３ｂ ストレージ電極
１０４ 薄膜トランジスタ
１０５、２０３ ゲートライン
１０６、３０２ 開口
１０７ 光遮断膜
１０８ 透明基板
２０１ 液晶キャパシター
２０２ ストレージキャパシター
３０１ フローティングゲート
５０１ カラーフィルター基板
５０２ アレー基板
５０３ 第１透明基板
５０５ 平坦化膜
５０６ 液晶層
５０７ 第３絶縁層
５０８ 第２絶縁層
５０９ 第１絶縁層
５１０ ゲート絶縁膜
５１１ 第２ガラス基板
５１２ 共通電極

Claims (20)

1. 透明基板と、
   前記透明基板から第１距離分だけ離隔されて形成され、マトリックス状に配列された複数の画素電極と、
   ゲート電極、ドレーン電極及びソース電極を含み、前記ドレーン電極が前記それぞれの画素電極に電気的にそれぞれ連結された複数のスイッチング素子と、
   前記透明基板から第２距離分だけ離隔され、前記画素電極の間に配置され、前記ソース電極と電気的に連結されて前記画素電極に画素電圧を印加するために第１長さの幅で形成されたデータラインと、
   前記ゲート電極と電気的に連結されて前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフするための電気的信号を伝達するゲートラインと、
   前記透明基板から第３距離分だけ離隔されて形成され、前記画素電極の間の空間に漏洩する光を遮断する光遮断パターンと、
   を含むアレー基板。
2. 前記第２距離は前記第１距離より小さいことを特徴とする請求項１記載のアレー基板。
3. 前記第３距離は前記第２距離より小さいことを特徴とする請求項１記載のアレー基板。
4. 前記光遮断パターンはストレージ配線であることを特徴とする請求項１記載のアレー基板。
5. 前記ゲートライン及び光遮断パターンは同一の層がパターニングされて形成されることを特徴とする請求項１記載のアレー基板。
6. 前記光遮断パターンは互いに隣接する画素電極とそれぞれ第２長さ、第３長さだけオーバーラップされることを特徴とする請求項１記載のアレー基板。
7. 前記第２長さ及び第３長さはそれぞれ互いに相異なることを特徴とする請求項６記載のアレー基板。
8. 前記光遮断パターンは第４長さの幅を有するウィンドウを含み、前記第４長さは前記第１長さより短くに形成されて前記光遮断パターンのウィンドウを通過した光がデータラインにより遮断されることを特徴とする請求項１記載のアレー基板。
9. 透明基板上部にゲートラインを形成する段階と、
   前記透明基板上部に光遮断パターンを形成する段階と、
   前記透明基板上部に第１長さの幅で形成されたデータラインを形成する段階と、
   前記ゲートラインと電気的に連結されたゲート電極、ドレーン電極及び前記データラインと電気的に連結されたソース電極を形成する段階と、
   前記ドレーン電極と電気的に連結された画素電極を形成する段階と、
   を含むアレー基板の製造方法。
10. 前記光遮断パターンはストレージ配線であることを特徴とする請求項９記載のアレー基板の製造方法。
11. 前記ゲートライン及び光遮断パターンは同一の層がパターニングされて形成されたことを特徴とする請求項９記載のアレー基板の製造方法。
12. 前記光遮断パターンは互いに隣接する画素電極とそれぞれ第２長さ、第３長さ分だけオーバーラップするように形成されることを特徴とする請求項９記載のアレー基板の製造方法。
13. 前記第２長さ及び第３長さはそれぞれ互いに相異なることを特徴とする請求項１２記載のアレー基板の製造方法。
14. 前記光遮断パターンは第４長さの幅を有するウィンドウを含み、前記第４長さは前記第１長さより短いように形成されて前記光遮断パターンのウィンドウを通過した光がデータラインにより遮断されることを特徴とする請求項９記載のアレー基板の製造方法。
15. カラーフィルターを含むカラーフィルター基板と、
    前記カラーフィルター基板に対向し、透明基板と、前記透明基板と第１距離分だけ離隔されて形成され、マトリックス状に配列された複数の画素電極と、ゲート電極、ドレーン電極及びソース電極を含み前記ドレーン電極が前記それぞれの画素電極に電気的にそれぞれ連結された複数のスイッチング素子と、前記透明基板と第２距離分だけ離隔され前記画素電極の間に配置され記ソース電極と電気的に連結されて前記画素電極に画素電圧を印加するために第１長さの幅で形成されたデータラインと、前記ゲート電極と電気的に連結されて前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフするための電気的信号を伝達するゲートラインと、前記透明基板と第３距離分だけ離隔されて形成され前記画素電極の間の空間に漏洩する光を遮断する光遮断パターンとを含むアレー基板と、
    前記カラーフィルター基板と前記アレー基板との間に介在された液晶層と、
    を含む液晶表示装置。
16. 前記第２距離は前記第１距離より短く、前記第３距離は前記第２距離より短いことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
17. 前記光遮断パターンはストレージ配線であることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
18. 前記ゲートライン及び光遮断パターンは同一の層がパターニングされて形成されたことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
19. 前記光遮断パターンは互いに隣接する画素電極とそれぞれ互いに相異する第２長さ、第３長さ分だけオーバーラップされることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
20. 前記光遮断パターンは第４長さの幅を有するウィンドウを含み、第４長さは前記第１長さより短いように形成されて光遮断パターンのウィンドウを通過した光がデータラインにより遮断されることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。

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