JP4733363B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、最も広く使用されている平面表示装置のうちの一つで、電界生成電極が具備された二つの表示板とその間に挿入された液晶層とを含む。このような液晶表示装置は、電界生成電極に互いに異なる電圧を印加して、液晶層に電界を形成して液晶分子の配列を変更させ、入射光の偏光を調節することによって、画像を表示する。
ところが、液晶表示装置は、視野角（画面に対する可視角度範囲）が狭いのが大きな短所である。このような短所を克服して視野角を広くするための様々な方案が開発されている。その中でも、液晶分子を上下基板に対して垂直に配向して、画素電極や共通電極などの電界生成電極に切開部や突起を形成する方法が有力視されている。

ところが、これらの突起や切開部のために開口率が低下するので、これを補完するために画素電極を最大に広く形成する超高開口率構造が考案された。このような超高開口率構造は、相互に隣接する画素電極間の距離が非常に近いので、画素電極間に側方向電場（ｌａｔｅｒａｌ ｆｉｅｌｄ）が強く形成されてしまう。したがって、画素電極の縁に位置する液晶分子がこの側方向電場の影響を受けて配向が揺れ、これによってテクスチャーや光漏れが発生し、表示特性を低下させる。

一方、液晶表示装置の表示基板に様々なパターンを形成するために、露光工程による写真エッチングが行われる。
一般に、露光マスクの大きさより大きい液晶表示装置用基板に写真エッチングを行う際には、ステップアンドリピート（ｓｔｅｐ ａｎｄ ｒｅｐｅａｔ）工程という、分割露光を繰り返すことによって全面積を露光する。一つの露光単位または露光領域をショットというが、露光過程で転移（ｓｈｉｆｔ）、回転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）、ねじれ（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）などの歪曲が発生するため、ショット間が正確に整列されない場合がある。したがって、配線と画素電極との間の寄生容量がショットによって変化してしまい、結局ショット間の境界部分において画素で認識されるショット間の明るさに差が生じる。これは、液晶表示装置の画面にショット間の輝度の不連続性によるステッチ不良をもたらす。

本発明が目的とする技術的課題は、開口率を確保しながら安定した多重ドメインを形成する液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の他の技術的課題は、ステッチ不良を最少化することができる液晶表示装置を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明の一特徴による液晶表示装置は、第１画素電極及び第２画素電極からなる画素電極がその上に形成されている第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板と間隙によって隔てられ、共通電極がその上に形成されている第２絶縁基板と、前記第１画素電極と第２画素電極との間の間隙に配列され、前記共通電極に形成されている少なくとも一つの切開部と、前記第１画素電極と第２画素電極との間に配置され、前記第１絶縁基板上に形成されたデータ電圧を伝達するための複数のデータ線と、を含み、前記第１画素電極及び第２画素電極は、該第１画素電極及び第２画素電極にデータ電圧を伝達し、且つ該第１画素電極及び第２画素電極に隣接しているデータ線に対して対称的に配置される。

前記第１絶縁基板と第２絶縁基板との間隙には液晶分子を収納するための液晶層を含み、前記切開部は前記第１画素電極及び第２画素電極の対向する縁に平行に配列された主辺（ｍａｉｎ ｅｄｇｅ）とを含む。前記共通電極と前記画素電極との間に生成される電界の成分は、前記液晶分子の傾斜方向を変化させ、該電界の水平成分は、前記切開部、前記第１画素電極、及び第２画素電極の縁に対して垂直であることが好ましい。
前記切開部の幅は、９μｍ〜１２μｍの範囲内であることが好ましい。

前記第１絶縁基板上に形成される少なくとも一つのゲート電極と、前記第１絶縁基板上に形成され、前記ゲート電極に対して対称的に配置される少なくとも一対のトランジスタと、を更に含み、前記第１絶縁基板の複数の露光領域（ｓｈｏｔ）における前記一対のトランジスタのゲート電極と少なくとも２つのドレーン電極との間で一定の寄生容量を構成することが好ましい。前記一対の対称的に配置されたトランジスタは、ゲート電極、少なくとも一つのソース電極、少なくとも２つのドレーン電極、及び少なくとも一つの島状半導体、を含む。
前記第１絶縁基板の複数の露光領域における前記第１画素電極と第２画素電極との間及び前記データ線との間で一定の寄生容量を構成することが好ましい。
前記第１絶縁基板上に形成されるゲート信号を伝達するための複数のゲート線と、前記第１絶縁基板上に形成される少なくとも一つの所定電圧を伝達するための複数の維持電極線と、を更に含む。
前記第１画素電極及び第２画素電極のうちの少なくともいずれかが、前記複数のゲート線と、前記複数の維持電極線と、前記複数のデータ線とに囲まれた領域に位置することが好ましく、前記第１画素電極及び第２画素電極のうちの少なくともいずれかが前記複数のデータ線のうちの少なくとも一つのデータ線と重畳することが好ましい。
前記複数のデータ線が前記複数のゲート線及び前記複数の維持電極線と交差する。
前記複数のデータ線の個々のデータ線が屈折し、かつ互いに結合されてＶ字状を形成する複数の対になった斜線部を含み、前記斜線部の両端がゲート電極に重なるそれぞれの縦部に接続される。前記個々の一対の斜線部の長さは前記縦部の長さの１倍〜９倍の範囲内であることが好ましい。
前記複数のゲート線のうちの少なくとも一つのゲート線、前記複数の維持電極線、及び前記複数のデータ線の側面は前記第１絶縁基板の水平表面に対して先細状に傾き、該先細状の側面がなす傾斜角度は３０°〜８０°の範囲内であることが好ましい。
前記複数のゲート線のうちの少なくとも一つのゲート線、前記複数の維持電極線、及び前記複数のデータ線は、下部膜及び上部膜を含むことが好ましく、前記上部膜はアルミニウム及びアルミニウム合金のうちのいずれかを含み、前記下部膜はクロム、モリブデン、及びモリブデン合金のうちのいずれか一つを含むことが好ましい。
前記第１絶縁基板上に形成される複数の維持電極と、前記第１絶縁基板上に形成される複数のドレーン電極と、を更に含み、前記複数のドレーン電極のうちの少なくとも一対のドレーン電極が前記複数の維持電極のうちの少なくとも一対の維持電極に重畳することが好ましい。
前記第１絶縁基板上に形成される複数のドレーン電極を更に含み、前記第１画素電極及び第２画素電極が前記複数のドレーン電極の第１ドレーン電極及び第２ドレーン電極にそれぞれ接続され、前記第１画素電極及び第２画素電極には前記第１ドレーン電極及び第２ドレーン電極からそれぞれデータ電圧が印加される。
前記第１絶縁基板及び第２絶縁基板のいずれかの上に形成される複数の色フィルターを更に含み、前記複数の色フィルターの２つの近接する色フィルターが互いに重畳することが好ましい。
前記第１絶縁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複数の島状半導体と、前記島状半導体上に形成される複数の抵抗性接触部材と、前記抵抗性接触部材上に形成される複数のドレーン電極と、を更に含み、前記島状半導体は、前記データ線、前記ドレーン電極、及び前記抵抗性接触部のうちの少なくとも一つとほぼ同じ平面形状を有し、前記複数のデータ線は前記抵抗性接触部材及びゲート絶縁膜のうちの少なくともいずれかの上に形成されることが好ましい。
前記第１絶縁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複数の島状半導体と、前記島状半導体上に形成される複数の抵抗性接触部材と、前記抵抗性接触部材上に形成される複数のドレーン電極と、を更に含み、前記複数のデータ線は前記抵抗性接触部材及びゲート絶縁膜のうちの少なくともいずれかの上に形成され、前記データ線、前記ドレーン電極、前記島状半導体、及び前記抵抗性接触部材は１回の露光工程により同時に形成されることが好ましい。

前記画素電極は前記斜線部の境界に平行に少なくとも２つの境界を有する。
前記データ線と交差してゲート信号を伝達する複数のゲート線と、前記ゲート線、前記データ線、及び前記画素電極にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタと、を更に含む。前記薄膜トランジスタは前記第１画素電極及び第２画素電極にそれぞれ接続された一対の薄膜トランジスタをなす。前記第１画素電極及び第２画素電極の少なくとも縁の部分が前記データ線と重畳することが好ましい。

本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法によれば、データ線１７１、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ、半導体１７２、及び抵抗性接触部材１６３、１６５を一つの写真エッチング工程で形成する。この写真エッチング工程で使用される感光膜パターンは、位置によって厚さが異なり、特に薄膜トランジスタのチャンネル上に位置する部分の厚さが薄い。このようにすれば、一回の写真エッチング工程が省略されて製造方法が簡便になる。

添付した図面を参照して、本発明の実施形態に対して、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、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、各種の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な図面符号を付けている。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。また、“上”との表現は、図面の中で上だけを示すものではなく、各部材の配置順序を表す場合にも使用する。このため、図面では下方に位置する部材でも表現上“上”と記載する場合もある。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態による液晶表示装置及び液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板について説明する。

図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図２は図１の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ´線における断面図である。
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と、共通電極表示板２００及びこれら二つの表示板１００、２００の間に挿入されて、これら各表示板１００、２００の表面に対して垂直に配向されている複数の液晶分子を含む液晶層３００とからなる。

まず、薄膜トランジスタ表示板１００について詳細に説明する。
絶縁基板１１０（第１絶縁基板）上に複数のゲート線１２１（第１信号線）及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
ゲート信号を伝達するゲート線１２１は主に横方向にのびて、互いに分離されている。各ゲート線１２１は複数のゲート電極１２３をなす複数の分枝を含む。

各維持電極線１３１は主に横方向にのびて、維持電極１３３ａ、１３３ｂをなす複数の分枝を含む。維持電極１３３ａ、１３３ｂは、四角形（または菱形）で、ゲート電極１２３の近傍に位置している。維持電極線１３１には、液晶表示装置表示板２００の他の共通電極に印加される共通電圧などの所定の電圧が印加される。

ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、物理的性質が異なる二つの膜、即ち下部膜（図示せず）とその上の上部膜（図示せず）とを含むことができる。上部膜は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の信号遅延や電圧降下を減らすことができるように、低い比抵抗の金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系列の金属からなる。これとは異なって、下部膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との接触特性に優れた物質、例えばモリブデン（Ｍｏ）、モリブデン合金、クロム（Ｃｒ）などからなる。下部膜と上部膜との組み合わせの例として、クロム／アルミニウム−ネオジム（Ｎｄ）合金を挙げることができる。

また、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は傾いており、その傾斜角は基板１１０の表面に対して約３０〜８０°である。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）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の上部には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは略してａ−Ｓｉという。）などからなる複数の島状半導体１５０が形成されている。島状半導体１５０は、ゲート電極１２３上に位置する。

半導体１５０の上部には、シリサイドまたは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からなる複数の島状抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３、１６５ａ、１６５ｂが形成されている。半導体１５０及び抵抗性接触部材１６３、１６５ａ、１６５ｂの側面も傾いており、傾斜角は３０−８０°である。
抵抗接触部材１６３、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、各々複数のデータ線１７１（第２信号線）及び複数のドレーン電極１７５ａ、１７５ｂが形成されている。

データ線１７１は主に縦方向にのびて、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差してデータ電圧を伝達する。各データ線１７１は反復的に屈折していて、一対の斜線部及び複数の縦部を含む。対をなす斜線部は互いに連結されてＶ字状（ｃｈｅｖｒｏｎ）をなし、その両端が各縦部に連結されている。データ線１７１の斜線部はゲート線１２１と約４５°の角度をなし、縦部はゲート線１２１と略直交する。この時、一対の斜線部及び一つの縦部の長さの比は１：１乃至９：１の間である。つまり、一対の斜線部及び一つの縦部の長さ全体における一対の斜線部が占める比率は５０％から９０％の間である。

各ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂは、一つの維持電極１３３ａ、１３３ｂと重畳し、一対のドレーン電極１７５ａ、１７５ｂはデータ線１７１の縦部に対して両側に位置している。データ線１７１の縦部の各々は複数の突出部を含み、この突出部を含む縦部がドレーン電極１７５ａ、１７５ｂを一部囲むソース電極１７３をなしている。一つのゲート電極１２３、一つのソース電極１７３、及び一対のドレーン電極１７５ａ、１７５ｂは、半導体１５０と共に一対の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、各薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレーン電極１７５ａ、１７５ｂとの間の半導体１５０に各々形成される。

データ線１７１及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂもまた、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデン合金、クロム（Ｃｒ）などの下部膜（図示せず）とその上に位置したアルミニウム系列金属の上部膜（図示せず）とからなる。データ線１７１及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂも、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と同様に、その側面が約３０−８０°の角度で各々傾いている。
抵抗性接触部材１６３、１６５ａ、１６５ｂは、その下部の半導体１５０とその上部のデータ線１７１及びドレーン電極１７５との間にだけ存在し、接触抵抗を低くする役割をする。

データ線１７１及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂとこれらに覆われずに露出した半導体１５０部分との上には、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）により形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質の窒化ケイ素や酸化ケイ素などからなる保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、下部無機膜と下部有機膜との二重膜の構造を有することができる。

保護膜１８０には、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ及びデータ線１７１の端部１７９を各々露出する複数の接触孔１８５ａ、１８５ｂ、１８９が形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共にゲート線１２１の端部１２５を露出する複数の接触孔１８２が形成されている。接触孔１８２、１８９は、多角形または円形であり、その面積は０．５ｍｍ×１５μｍ以上、２ｍｍ×６０μｍ以下であるのが好ましい。接触孔１８２、１８５ａ、１８５ｂ、１８９の側壁は３０°〜８５°の角度に傾いたり、階段状であってもよい。

保護膜１８０上には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、またはＣｒからなる複数の画素電極１９１ａ、１９１ｂ及び複数の接触補助部材１９２、１９９が形成されている。
各画素電極１９１ａ、１９１ｂは、データ線１７１、ゲート線１２１、及び維持電極線１３１で囲まれた領域内にほとんど存在するのでＶ字状をなし、対をなす画素電極１９１ａ、１９１ｂは、連結部１９３を通じて連結されて、一対の副画素領域Ｐａ、Ｐｂをなす。

画素電極１９１ａ、１９１ｂは、接触孔１８５ａ、１８５ｂを通じてドレーン電極１７５ａ、１７５ｂと物理的、電気的に連結されて、ここからデータ電圧が印加される。データ電圧が印加された画素電極１９１ａ、１９１ｂは、共通電極２７０と共に電場を生成することによって、両者の液晶層の液晶分子を再配列させる。

画素電極１９１ａ、１９１ｂ及び共通電極２７０は、蓄電器（以下、“液晶蓄電器”という。）を構成して、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が、電圧維持能力を強化するために、液晶蓄電器と並列に連結された他の蓄電器（これを“維持蓄電器”という）を設ける。維持蓄電器は、画素電極１９１ａ、１９１ｂ及び維持電極線１３１の重畳などで形成される。維持蓄電器の静電容量、つまり保持容量を増加させるために、維持電極線１３１に突出部１３３ａ、１３３ｂを設け、画素電極１９１ａ、１９１ｂに連結されたドレーン電極１７５ａ、１７５ｂを延長及び拡張させて重畳させることにより、端子間の距離を近くして、重畳面積を大きくする。

また、画素電極１９１ａ、１９１ｂは、隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１と重畳して開口率を上げているが、重畳しないこともある。
接触補助部材１９２、１９９は、接触孔１８２、１８９を通じてゲート線１２１の端部１２５及びデータ線１７１の端部１７９と各々連結される。接触補助部材１９２、１９９は、ゲート線１２１及びデータ線１７１の各端部１２５、１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する役割をするものであり、これらの適用は必須ではなく選択的である。

最後に、画素電極１９１ａ、１９１ｂ、接触補助部材１９２、１９９、及び保護膜１８０上には、配向膜１１が形成されている。

次に、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスなどの絶縁基板２１０上（この“上”という表現は配置順序を説明するための便宜のためであり、図面では下方となる）に光漏れを防止するためのブラックマトリックス２２０が形成されている。ブラックマトリックス２２０は、画素電極１９１ａ、１９１ｂと対向してほぼ同一な形状を有する複数の開口部を有する。

複数の赤、緑、青の色フィルター２３０がブラックマトリックス２２０の開口部内にほぼ入り込むように形成され、色フィルター２３０上には、有機物質からなるオーバーコート膜２５０が形成されている。

オーバーコート膜２５０上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなり、複数の切開部２７１、２７２を有する共通電極２７０が形成されている。各切開部２７１は、一対の画素電極１９１ａ、１９１ｂの間の間隙と位置合わせされ、画素電極１９１ａ、１９１ｂの対向する縁と平行な主辺（ｍａｉｎ ｅｄｇｅ）を有する。切開部２７１は、画素電極１９１ａ、１９１ｂの縁と重畳するが、しないこともある。そして、切開部２７１は、液晶層３００の液晶分子の傾斜方向を制御するためのもので、その幅は９μｍから１２μｍの間とするのが好ましい。切開部２７１の端部は様々な形状を有することができる。一方、切開部２７２はデータ線１７１と位置合わせされるが、このような切開部２７２は、共通電極２７０及びデータ線１７１の重畳で発生する寄生容量によって、データ線１７１を流れる信号の遅延を減らすためのものである。この切開部２７２もまた、液晶分子の傾斜方向制御手段として使用することができる。

共通電極２７０上には水平または垂直配向膜１２が形成されている。
表示板１００、２００の外側の面には一対の偏光子が付着され、これらの偏光子の透過軸は相互に直交して、そのうちの一つの透過軸はゲート線１２１に平行である。

この液晶表示装置も、液晶層３００の遅延値を補償するための遅延膜（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）を少なくとも一つ含むことができる。
液晶層３００の液晶分子は、その長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して垂直をなすように配向されており、液晶層３００は負の誘電率異方性を有する。

共通電極２７０に共通電圧を印加して、画素電極１９１ａ、１９１ｂにデータ電圧を印加すれば、表示板１００、２００の表面にほぼ垂直な主電界が生成される。液晶分子は、電界に応答して、その長軸が電界の方向に対して垂直をなすように方向を変えようとする。一方、共通電極２７０の切開部２７１及び画素電極１９１ａ、１９１ｂの縁は、主電界を歪曲して液晶分子の傾斜方向を決定する水平成分を作りだす。主電界の水平成分は、切開部２７１の縁及び画素電極１９１ａ、１９１ｂの縁に対して垂直であるので、液晶層３００には互いに異なる傾斜方向を有する４つのドメインが形成される。ここで、各ドメインの２つの長辺は、隣接する第２信号線の屈折部と平行である。但し、厳密に平行である必要は無く、実質的に平行であればよい。

一方、画素電極１９１ａ、１９１ｂの間の電圧差によって副次的に生成される副電界の方向は、切開部２７１の縁と垂直である。したがって、副電界の方向と主電界の水平成分の方向とは一致する。結局、画素電極１９１ａ、１９１ｂの間の副電界は、液晶分子の傾斜方向を強化する方向に働く。

液晶表示装置は、点反転、列反転などの反転駆動方法を一般に使用するので、隣接する画素電極は、共通電圧に対して極性が反対の電圧の印加を受ける。したがって、副電界はほとんど常に発生し、その方向はドメインの安定性を助ける方向となる。
一方、液晶分子の傾斜方向と偏光子の透過軸とが４５度をなす場合には最高輝度を得ることができるが、本実施形態の場合、全てのドメインで液晶分子の傾斜方向とゲート線１２１とが４５°の角度をなし、ゲート線１２１は表示板１００、２００の縁と垂直または水平である。したがって、本実施形態の場合、偏光子の透過軸を表示板１００、２００の縁に対して垂直または平行になるように付着させれば、最高輝度が得られるだけでなく、偏光板を安価に製造することができる。

データ線１７１が屈折していることによって増加する配線の抵抗は、データ線１７１の幅を増加させることによって影響を低減することができる。データ線１７１の幅が増加することによって生じる寄生容量の増加や電界の歪曲等は、画素電極１９１ａ、１９１ｂの大きさを最大化し、厚い有機物保護膜１８０を使用することによって補完することができる。
また、一対の薄膜トランジスタ及び一対の画素電極１９１ａ、１９１ｂがそれぞれゲート電極１２３及びデータ線１７１に対して対称に配列されているので、データ線１７１と画素電極１９１との間及びゲート電極１２３とドレーン電極１７５ａ、１７５ｂとの間の寄生容量が一定に維持され、これにより露光領域（ｓｈｏｔ）間の明るさの差が減少する。

液晶分子の傾斜方向は、共通電極２７０上に形成された複数の突起を使用しても制御することができるので、切開部２７１を突起に代替しても構わない。

図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施形態によって製造する方法について詳細に説明する。
まず、透明なガラスなどの基板１１０上に複数のゲート電極１２３を含むゲート線１２１及び複数の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む維持電極線１３１を形成する。ゲート線１２１及び維持電極線１３１は物理的、化学的特性に優れたＣｒまたはＭｏ合金などからなる下部層と、ＡｌまたはＡｌ系金属などからなる上部層との二重層状に形成することができる。

約１，５００〜５，０００Å（オングストローム）の厚さのゲート絶縁膜１４０、約５００〜２，０００Åの厚さの真性非晶質シリコン層（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）、約３００〜６００Åの厚さの不純物非晶質シリコン層（ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）の３層膜を連続積層し、不純物非晶質シリコン層及び真性非晶質シリコン層を写真エッチングして、ゲート絶縁膜１４０上に複数の島状不純物半導体と複数の島状真性半導体１５０とを形成する。

複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１及び複数のドレーン電極１７５ａ、１７５ｂを形成する。
次に、データ線１７１及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂで覆われずに露出した不純物半導体部分を除去することによって複数の島状抵抗性接触部材１６３、１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５０部分を露出させる。露出された真性半導体１５０部分の表面を安定化するために、酸素プラズマ処理を引き続き実施するのが好ましい。

次に、アクリル系物質などの感光性有機絶縁膜を塗布して保護膜１８０を形成する。
保護膜１８０を積層した後に、ゲート絶縁膜１４０と共に保護膜１８０をパターニングして、ゲート線１２１の端部１２５、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ及びデータ線１７１の端部１７９を各々露出させる接触孔１８２、１８５ａ、１８５ｂ、１８９を形成する。
最後に、約４００〜５００Åの厚さのＩＺＯ膜またはＩＴＯ膜をスパッタリングで積層して写真エッチングして、複数の画素電極１９１ａ、１９１ｂ及び複数の接触補助部材１９２、１９９を形成する。

本発明の他の実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。
図３は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図４は図３の液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ´線による断面図である。

図３及び図４のように、本実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造は、図１及び図２に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ同一である。つまり、基板１１０上に複数のゲート電極１２３を含む複数のゲート線１２１及び維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、複数の半導体１５２、複数の抵抗性接触部材１６３、１６５が順に形成されている。抵抗性接触部材１６３、１６５上には、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１及び複数のドレーン電極１７５ａ、１７５ｂが形成されて、その上に保護膜１８０及び配向膜１１が形成されている。保護膜１８０及び／またはゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８２、１８５ａ、１８５ｂ、１８９が形成され、保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１ａ、１９１ｂ及び複数の接触補助部材１９２、１９９が形成されている。

また、本実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の層状構造も図１及び図２に示したものとほぼ同一である。つまり、ブラックマトリックス２２０、オーバーコート膜２５０、共通電極２７０、及び配向膜１２が絶縁基板２１０上に順に形成されている。
ところが、図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板とは異なって、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板では、半導体１５２及び抵抗性接触部材１６３がデータ線１７１に沿ってのびている。半導体１５２は、薄膜トランジスタのチャンネル部を除いて、データ線１７１、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ、及びその下部の抵抗性接触部材１６３、１６５と実質的に同一な平面形状を有する。

一方、画素電極１９１ａ、１９１ｂ下の保護膜１８０下には、赤、緑、及び青の色フィルターＲ、Ｇ、Ｂが形成されており、このため共通電極表示板２００には色フィルターがない。接触孔１８５ａ、１８５ｂは色フィルターＲ、Ｇ、Ｂを貫通し、隣接する色フィルターＲ、Ｇ、Ｂが互いに重なって、光漏れ防止を強化することができる。
本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の製造方法によれば、データ線１７１、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ、半導体１７２、及び抵抗性接触部材１６３、１６５を一つの写真エッチング工程で形成する。この写真エッチング工程で使用される感光膜パターンは、位置によって厚さが異なり、特に薄膜トランジスタのチャンネル上に位置する部分の厚さが薄い。このようにすれば、一回の写真エッチング工程が省略されて製造方法が簡便になる。

以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者は、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逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることが理解できるであろう。

本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図１の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ´線による断面図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図３の液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ´線による断面図である。

符号の説明

１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２３ ゲート電極
１３１ 維持電極線
１４０ ゲート絶縁膜
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ａ、１７５ｂ ドレーン電極
１８０ 保護膜
１９１ａ、１９１ｂ 画素電極
２００ 共通電極表示板
２１０ 絶縁基板
２２０ ブラックマトリックス
２３０ 色フィルター
２７０ 共通電極
２７１、２７２ 切開部
３００ 液晶層
Ｐａ、Ｐｂ 副画素領域

Claims (26)

1. 第１画素電極及び第２画素電極からなる画素電極がその上に形成されている第１絶縁基板と、
   前記第１絶縁基板と間隙によって隔てられ、共通電極がその上に形成されている第２絶縁基板と、
   前記第１画素電極と第２画素電極との間の間隙に配列され、前記共通電極に形成されている少なくとも一つの切開部と、
   前記第１画素電極と第２画素電極との間に配置され、前記第１絶縁基板上に形成されたデータ電圧を伝達するための複数のデータ線と、を含み、
   前記第１画素電極及び第２画素電極は、該第１画素電極及び第２画素電極にデータ電圧を伝達し、且つ該第１画素電極及び第２画素電極に隣接しているデータ線に対して対称的に配置されて互いに連結されることを特徴とする液晶表示装置。
   
2. 前記第１絶縁基板と第２絶縁基板との間隙には液晶分子を収納するための液晶層を含み、前記切開部は前記第１画素電極及び第２画素電極の対向する縁に平行に配列された主辺（ｍａｉｎ ｅｄｇｅ）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記共通電極と前記画素電極との間に生成される電界の成分は、前記液晶分子の傾斜方向を変化させ、該電界の水平成分は、前記切開部、前記第１画素電極、及び第２画素電極の縁に対して垂直であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記切開部の幅は、９μｍ〜１２μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１絶縁基板上に形成される少なくとも一つのゲート電極と、
   前記第１絶縁基板上に形成され、前記ゲート電極に対して対称的に配置される少なくとも一対のトランジスタと、を更に含み、
   前記第１絶縁基板の複数の露光領域（ｓｈｏｔ）における前記一対のトランジスタのゲート電極と少なくとも２つのドレーン電極との間で一定の寄生容量を構成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記一対の対称的に配置されたトランジスタは、ゲート電極、少なくとも一つのソース電極、少なくとも２つのドレーン電極、及び少なくとも一つの島状半導体、を含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１絶縁基板の複数の露光領域における前記第１画素電極と第２画素電極との間及び前記データ線との間で一定の寄生容量を構成することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１絶縁基板上に形成されるゲート信号を伝達するための複数のゲート線と、
   前記第１絶縁基板上に形成される少なくとも一つの所定電圧を伝達するための複数の維持電極線と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１画素電極及び第２画素電極のうちの少なくともいずれかが、前記複数のゲート線と、前記複数の維持電極線と、前記複数のデータ線とに囲まれた領域に位置することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１画素電極及び第２画素電極のうちの少なくともいずれかが、前記複数のデータ線のうちの少なくとも一つのデータ線と重畳することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
11. 前記複数のデータ線が前記複数のゲート線及び前記複数の維持電極線と交差することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
12. 前記複数のデータ線の個々のデータ線が屈折し、かつ互いに結合されてＶ字状を形成する複数の対になった斜線部を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
13. 前記斜線部の両端がゲート電極に重なるそれぞれの縦部に接続されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記個々の一対の斜線部の長さは前記縦部の長さの１倍〜９倍の範囲内であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記複数のゲート線のうちの少なくとも一つのゲート線、前記複数の維持電極線、及び前記複数のデータ線の側面は前記第１絶縁基板の水平表面に対して先細状に傾き、該先細状の側面がなす傾斜角度は３０°〜８０°の範囲内であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
16. 前記複数のゲート線のうちの少なくとも一つのゲート線、前記複数の維持電極線、及び前記複数のデータ線は、下部膜及び上部膜を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
17. 前記上部膜はアルミニウム及びアルミニウム合金のうちのいずれかを含み、前記下部膜はクロム、モリブデン、及びモリブデン合金のうちのいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記第１絶縁基板上に形成される複数の維持電極と、
    前記第１絶縁基板上に形成される複数のドレーン電極と、を更に含み、
    前記複数のドレーン電極のうちの少なくとも一対のドレーン電極が前記複数の維持電極のうちの少なくとも一対の維持電極に重畳することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
19. 前記第１絶縁基板上に形成される複数のドレーン電極を更に含み、
    前記第１画素電極及び第２画素電極が前記複数のドレーン電極の第１ドレーン電極及び第２ドレーン電極にそれぞれ接続され、前記第１画素電極及び第２画素電極には前記第１ドレーン電極及び第２ドレーン電極からそれぞれデータ電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
20. 前記第１絶縁基板及び第２絶縁基板のいずれかの上に形成される複数の色フィルターを更に含み、
    前記複数の色フィルターの２つの近接する色フィルターが互いに重畳することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
21. 前記第１絶縁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複数の島状半導体と、
    前記島状半導体上に形成される複数の抵抗性接触部材と、
    前記抵抗性接触部材上に形成される複数のドレーン電極と、を更に含み、
    前記島状半導体は、前記データ線、前記ドレーン電極、及び前記抵抗性接触部のうちの少なくとも一つとほぼ同じ平面形状を有し、前記複数のデータ線は前記抵抗性接触部材及びゲート絶縁膜のうちの少なくともいずれかの上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
22. 前記第１絶縁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複数の島状半導体と、
    前記島状半導体上に形成される複数の抵抗性接触部材と、
    前記抵抗性接触部材上に形成される複数のドレーン電極と、を更に含み、
    前記複数のデータ線は前記抵抗性接触部材及びゲート絶縁膜のうちの少なくともいずれかの上に形成され、前記データ線、前記ドレーン電極、前記島状半導体、及び前記抵抗性接触部材は１回の露光工程により同時に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
23. 前記画素電極は前記斜線部の境界に平行に少なくとも２つの境界を有することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
24. 前記データ線と交差してゲート信号を伝達する複数のゲート線と、
    前記ゲート線、前記データ線、及び前記画素電極にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタと、を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置。
25. 前記薄膜トランジスタは前記第１画素電極及び第２画素電極にそれぞれ接続された一対の薄膜トランジスタをなすことを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置。
26. 前記第１画素電極及び第２画素電極の少なくとも縁の部分が前記データ線と重畳することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
    

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