JP5085750B2 - 薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置 - Google Patents

薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は薄膜トランジスタ表示板とこれを含む液晶表示装置、及びこれに用いられる薄膜トランジスタ表示板に関し、特に、液晶分子に水平電界を印加するために同一な基板に形成された電極及び電界印加手段である薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置に関する。
水平電界液晶駆動方式の従来の技術は、特許文献１に示されている。
しかし、特許文献１に示されている液晶表示装置では、水平電界を印加するための共通電極及び画素電極のうち、共通電極と共通電極に連結されて共通信号を伝達する維持信号線とが互いに隣接する部分の画素の上部及び下部で液晶駆動の歪曲が発生する。このような歪曲を補うためにブラックマトリックスを広く形成するので、開口率が減少する問題が発生する。
また、画素電極に電圧を印加するデータ線とこれと平行な画素電極または共通電極との間にカップリング効果または歪曲した駆動が発生して光が漏れ、これにより、クロストークが発生する問題がある。これを補うためにデータ線に隣接する共通電極を必要以上に広く形成するので、開口率を減少させる要因となる。
そして、共通電極及び画素電極は、データ線と平行にゲート線及びデータ線で囲まれた画素の長さ方向と平行に形成されているので、電極の数を増やすのは容易なことでない。
米国特許第５，５９８，２８５号明細書
本発明の課題は、水平電界駆動方式の液晶表示装置の開口率を向上させることにある。本発明の他の課題は、水平電界を印加するための電極の数を容易に調節することができる液晶表示装置を提供することにある。
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成され、ゲート電極を含み一部傾いた部分を有するゲート線と、
前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層と、
少なくとも一部分は前記半導体層上に位置し、前記ゲート線と交差して前記ゲート線の傾いた部分と共に画素領域を定義するデータ線、及び前記データ線と分離されて前記ゲート線を中心に対向するドレーン電極と、
前記データ線及びドレーン電極で遮られない半導体層を覆う保護膜と、
前記保護膜上に形成され、画素領域に少なくとも二つ以上配置され、前記ドレーン電極と電気的に連結されている線形の画素電極と、
前記保護膜上に前記画素電極と交互に配置されて形成され、端部は前記画素電極の端部と互いに一定の間隔を置いて互いに平行な線形の共通電極とを含み、
各画素領域を定義する隣接するゲート線は、前記画素領域において前記データ線と交差する方向の中心線に対して対称となるように、それぞれ所定方向に延在しつつ前記画素領域の境界で屈曲しており、
各画素領域は前記中心線に対して２つのドメイン領域に分割されており、各ドメイン領域内において、前記線形の画素電極及び前記線形の共通電極は、各ドメイン領域の一辺を定義するゲート線に対して平行に配置されている、薄膜トランジスタ表示板を提供する。
本発明の実施例のように、維持電極線をデータ線と平行に、画素の長さ方向に形成することにより、開口率を向上させることができ、光漏れ現象を減らすことができる。また、梯形（台形）パターンの画素領域の辺と共通電極及び画素電極とを平行に配列することにより、画素領域の角部まで画像を表示することができ、画素の表示能力を極大化することができる。また、共通電極及び画素電極を画素の長さ方向に配列することにより、これらの数を容易に調節することができる。さらに、色フィルターを薄膜トランジスタ表示板に配置することにより、画素の開口率を極大化することができる。さらに、画素電極及び共通電極を透明な導電物質で形成することにより、画素の透過率を向上させることができる。
本発明の実施例による液晶表示装置の構造を示した平面図である。 図１の液晶表示装置のＩＩ-ＩＩ’線による断面図である。 本発明の第１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構造を示した配置図である。 図３のＩＶ-ＩＶ’線による断面図である。 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表示板の製造方法をその工程順に示した断面図である。 図５aのＶb-Ｖb’線による断面図である。 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表示板の製造方法をその工程順に示した断面図である。 図６aのＶＩb-ＶＩb’線による断面図である。 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表示板の製造方法をその工程順に示した断面図である。 図７aのＶＩＩb-ＶＩＩb’線による断面図である。 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表示板の製造方法をその工程順に示した断面図である。 図８aのＶＩＩＩb-ＶＩＩＩb’線による断面図である。 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表示板の製造方法をその工程順に示した断面図である。 図９aのＩＸｂ-ＩＸｂ’線による断面図である。 本発明の第２及び第３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構造を示した断面図である。 本発明の第２及び第３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構造を示した断面図である。 本発明の実施例による液晶表示装置を組立てる前の対向表示板の構造を示した平面図である。 図１２のＸＩＩ-ＸＩＩ’線による断面図である。 図１２のＸＩＩＩ-ＸＩＩＩ’線による断面図である。
添付した図面を参照して、本発明の実施例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例に限定されない。
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”あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。
以下、本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施例による液晶表示装置の構造を示した配置図であり、図２は図１のＩＩ-ＩＩ’線による断面図である。
図１及び図２のように、互いに対向する下部及び上部表示板１００、２００、これらの間に形成されている液晶物質層３００、下部及び上部表示板１００、２００の間に形成され、二つの表示板１００、２００の面に対してほぼ平行に配列されている液晶分子を含む液晶物質層３００を封止する封止材４００、及び封止材４００の内側に形成され、画像が表示される表示領域を定義して表示領域周囲での光漏れを遮断するブラックマトリックス５００を含む。この時、ブラックマトリックスは有機物質からなり、下部及び上部表示板１００、２００の間隔を平行に維持する基板間隔材の機能を有することができる。
ここで、上部表示板２００は対向表示板ともいい、これには製造工程時にブラックマトリックス５００及び封止材４００を形成する。また、下部表示板１００は薄膜トランジスタ表示板ともいい、これには信号線、薄膜トランジスタなどを形成する。ブラックマトリックス５００及び封止材４００のうちの一つまたは全てを薄膜トランジスタ表示板１００に形成することもできる。
詳細には、本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板には、梯形（台形）パターンの画素領域を定義するゲート線及びデータ線が配置されており、液晶分子を駆動するための共通電極及び画素電極が互いに平行に配置されている。この時、共通電極に連結されている維持信号線は、データ線と平行に画素領域の長さ方向に延在している。また液晶分子は、データ線及び維持信号線と垂直に初期配向される。また、データ線と共に画素領域を定義するゲート線は、データ線と交差する部分と、梯形パターンの画素領域を定義し共通電極と平行に延在する部分とを含む。
まず、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表示板について説明する。
図３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表示板における単位画素の構成を簡略に示した配置図であり、図４は３の薄膜トランジスタ表示板のＩＶ-ＩＶ’線による断面図である。
図１乃至図３のように、絶縁基板１１０上に、主に横方向に延在している複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は、低い比抵抗の物質、例えば銀や銀合金またはアルミニウムやアルミニウム合金からなる単一膜からなることができる。これとは異なって、ゲート線１２１は、前記物質を含む少なくとも一つの膜と他の物質との接触特性に優れたパッド用の少なくとも一つの膜とを含む多層膜からなることもできる。ゲート線１２１の一端部付近に位置した部分（図示せず）は、外部からのゲート信号をゲート線に伝達し、各ゲート線１２１の一部１２３は薄膜トランジスタのゲート電極１２３を構成して分枝の形態を有することができる。この時、ゲート線１２１は、後に形成されるデータ線１７１と交差して梯形パターンの画素領域を定義するために、画素領域の境界で屈曲している。画素領域を定義するゲート線１２１の一部は、画素領域の図３中縦方向に延在するデータ線１７１に対して傾斜を有して交差している。このゲート線１２１の一部は、共通電極１９１、１９３、１９５の辺及び画素電極１９２、１９４、１９６と平行に形成されている。そして、ゲート線１２１の残りは、図３中横方向に延在して、図３中縦方向に延在するデータ線１７１と直交する。よって、ゲート線１２１とデータ線１７１とにより定義される画素領域は、梯形（台形）パターンを有する。また、ゲート線１２１と同一な層である絶縁基板１１０上には、画素領域の中央から図３中の横方向（図３中、データ線１７１と交差する方向）に延在している第１維持電極線１３１、及び画素領域の縁部から縦方向（図３中、データ線１７１方向に延在している第２維持電極線１３２が形成されている。この時、第１維持電極線１３１には、他の維持電極線部分より広い幅を有する第１拡張部１３４が連結されている。ここで、第１拡張部１３４は、第１維持電極線及び第２維持電極線１３１、１３２と共に、後に形成される複数の画素電極１９６を連結する第２画素電極線１７２と、これと連結された第１画素電極線１７６及び第２拡張部１７４と重畳して、維持蓄電器を構成する。第１拡張部１３４及び第２拡張部１７４は、画素領域の中央に形成されている。ここで、第１拡張部１３４と第１維持電極線及び第２維持電極線１３１、１３２とを一度に説明する際には、これらを維持信号線として記載する。
そして、窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０がゲート線１２１及び維持信号線１３１、１３２、１３４を覆っている。
ゲート電極１２５のゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコンなどからなる島状半導体１５０が形成されており、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からなる複数対の抵抗性接触体１６３、１６５が形成されている。各対の抵抗性接触部材１６３、１６５は、該当ゲート線１２１を中心にして互いに分離されている。この時、半導体１５０及び抵抗性接触部材１６３、１６５は、後に形成されるデータ線１７１に沿って線形のパターンを有することができ、データ線１７１及びドレーン電極１７５と同一なパターンを有することもできる。
抵抗性接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１及び複数のドレーン電極１７５が形成されている。データ線１７１及びドレーン電極１７５は、アルミニウムまたは銀のような低抵抗の導電物質からなる導電膜を含む。データ線１７１は、主に図３中の縦方向に延在してゲート線１２１と交差して梯形パターンの画素領域を定義する。データ線１７１の複数の枝１７３は、各対の抵抗性接触部材１６３、１６５のうちの一つ１６３の上部まで延在して、薄膜トランジスタのソース電極１７３を構成する。データ線１７１の一端付近に位置する部分（図示せず）は、外部からの画像信号をデータ線１７１に伝達する。薄膜トランジスタのドレーン電極１７５は、データ線１７１と分離されて、ゲート電極１２３に対してソース電極１７３の反対側抵抗性接触部材１６５の上部に位置する。また、ゲート絶縁膜１４０上には、複数の第１及び第２維持電極線１３１、１３２と各々重畳する第１及び第２画素電極線１７６、１７２、及び第１拡張部１３４と重畳する第２拡張部１７４が形成されている。第２画素電極線１７２は、ドレーン電極１７５と連結されている。ここでも、第１画素電極線及び第２画素電極線１７６、１７２と第２拡張部１７４とは、画素信号線として記載する。
データ線１７１、ドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６と、これらにより遮られない半導体１５０との上部には、赤（R）、緑（G）、青（B）の色フィルターが順に形成されている。赤（R）、緑（G）、青（B）の色フィルターは互いに接しているが、互いに一定の間隔を置いてデータ線１７１の上部で離隔していることもできる。また、互いに重なってブラックマトリックスの機能を有することができるが、この時、赤（R）、緑（G）、青（B）の色フィルターの縁部はテーパ構造を有するのが好ましい。
一方、赤（R）、緑（G）、青（B）の色フィルターの下部には、半導体１５０を覆う窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる絶縁膜が追加されることができる。
赤（R）、緑（G）、青（B）の色フィルターの上部には、窒化ケイ素または平坦化特性に優れた有機物質からなる下部保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０には、第２画素電極線１７２を露出する複数の接触孔１８２が形成されている。
保護膜１８０上には、複数の共通電極１９１、１９３、１９５、及びこれらと平行に対向する複数の画素電極１９２、１９４、１９６が形成されている。つまり、互いに対向する共通電極１９１、１９３、１９５の辺と画素電極１９２、１９４、１９６の辺とは実質的に平行で、画素領域を定義するゲート線１２１の一部と平行に配列されている。画素領域を定義するゲート線１２１の一部は、共通電極１９１、１９３、１９５の辺及び画素電極１９２、１９４、１９６と平行であるが、ゲート線１２１の残りは、図３中横方向に延在して、図３中縦方向に延在するデータ線１７１と交差する。ここで、画素電極１９２、１９４、１９６は、接触孔１８２を通じて第２画素電極線１７２と連結され、共通電極１９１、１９３、１９５は平面形態を有する。
図示してはいないが、保護膜１８０上には、液晶分子を配向するための配向膜が形成されている。
この時、ゲート電極１２３、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５０、抵抗性接触部材１６３、１６５、ソース及びドレーン電極１７３、１７５は、薄膜トランジスタを構成する。
共通電極１９１、１９３、１９５及び画素電極１９２、１９４、１９６は、同一な層に配置されているが、各々ゲート線１２１またはデータ線１７１と同一な層に配置することもでき、これらは共に同一な層に配置されているが、互いに異なる層に配置することもできる。この時、配向膜で電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６の段差による配向不良が生じるのを防止するために、電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６は、２，０００Å以下の厚さであるのが好ましい。
液晶分子を初期配向するラビング方向は、データ線１７１または維持電極線１３２と垂直であるのが好ましい。
一方、ゲート絶縁膜１４０及び保護膜１８０には、外部の駆動回路からゲート信号及びデータ信号をゲート線及びデータ線に伝達するために、ゲート線１２１及びデータ線１７１の一端部上に接触孔が形成されている。この時、電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６と同一な層には、接触孔を通じてゲート線１２１及びデータ線１７１の一端部と連結される接触補助部材が追加されることができる。
ここで、電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６及び接触補助部材は、透明な導電物質であるＩＴＯまたはＩＺＯからなることができる。
このような本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板では、画素領域を増加させる分だけ開口率を向上させることができる。
また、低誘電率を有する有機物質からなる保護膜１８０または色フィルターが、電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６とゲート線１２１及びデータ線１７１との間に配置され、これらの間で発生する側方電界（lateral field）を弱化させることにより、これらを互いに重畳させて配置することができるので、画素の開口率を極大化することができる。
また、薄膜トランジスタ表示板に赤（R）、緑（G）、青（B）の色フィルターを配置し、製造工程時の誤整列（mis-align）に対する誤差（margin）を最少化することにより、開口率が減少するのを防止することができる。また、透明な導電物質からなる電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６を画素に配置することにより、画素の透過率を極大化することができる。
第２維持電極線１３２が、データ線１７１と平行に画素の長さ方向に延在しており、液晶分子がデータ線１７１に垂直に液晶分子が初期配向されるようにラビングされている。よって、データ線１７１及び第２維持電極線１３２に電圧差が発生し、液晶分子が駆動されても初期配向の方向と同一な方向に駆動されて暗く表示するので、側面クロストークが発生しない。
従来の構造とは異なって、共通電極１９１、１９３、１９５及び画素電極１９２、１９４、１９６を、データ線１７１と平行な画素領域の長さ方向に配列することにより、電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６の数を容易に調節することができる。
また、画素領域の最外角に配置されている画素電極及び共通電極が、ゲート線１２１及びデータ線１７１により定義される画素領域の辺と平行に配置されているので、画素領域の角部まで画像を表示することができる。また、 テクスチャ（texture）により表示不良が生じる画素領域の中央に第１及拡張部び第２拡張部１３４、１７４を含む維持蓄電器を配置することにより、画素の透過率が低下するのを防止することができる。これにより、画素の透過率を極大化することができると同時に、表示特性を向上させることができる。
以下、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表示板の製造方法について、図５a乃至９b、図３、及び図４を参照して詳細に説明する。
図５a乃至図９a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を製造する方法の各段階における薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図５b乃至９bは図５a乃至図９aの薄膜トランジスタ表示板をＶb-Ｖb’、ＶＩb-ＶＩb’、ＶＩＩb-ＶＩＩb’、ＶＩＩＩb-ＶＩＩＩb’及びＩＸｂ-ＩＸｂ’によって切断した断面図である。
まず、図５a及び５bに示されているように、絶縁基板１１０上に、ゲート線１２１、１２３及び維持信号線１３１、１３２、１３４を写真エッチング工程で形成する。
次に、図６a及び６bのように、ゲート絶縁膜１４０、非晶質シリコン層、ドーピングされた非晶質シリコン層の３層膜を連続積層し、上の二つの層を写真エッチングして、ゲート絶縁膜１４０上に、複数の線状半導体１５０及び複数の線状にドーピングされた非晶質シリコン（doped amorphous silicon island）１６０を形成する。
次に、図７a及び図７bのように、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１、複数のドレーン電極１７５、複数の画素信号線１７２、１７４、１７６を写真エッチング工程で形成する。次に、データ線１７１及びドレーン電極１７５で遮られないドーピングされた非晶質シリコン１６０部分を除去して、ドーピングされた非晶質シリコン１６０を各々線状及び島状抵抗性接触部材１６３、１６５に分離する一方で、両者の半導体１５０部分を露出する。次に、露出された半導体１５０の表面を安定化するために酸素プラズマ処理を実施するのが好ましい。
次に、層間絶縁膜（図示せず）を形成した後、図８a乃至８bに示されているように、赤、緑、青の顔料を含む感光性有機物質をそれぞれ順に塗布し、写真エッチング工程だけで第２画素電極線１７２を露出する複数の開口部を有する赤、緑、青の色フィルターR、G、Bを順に形成する。
次に、図９a及び図９bのように、平坦化特性に優れた絶縁物質からなる保護膜１８０を積層し、写真エッチング工程でゲート絶縁膜１４０と共にパターニングして、接触孔１８２をテーパ構造に形成する。第２画素電極線１７２を露出する接触孔１８２は、カラーフィルターR、G、Bに形成されている開口部の内側に位置したり、外側に位置することができる。
次に、図３及び図４に示されているように、１，５００Å乃至５００Åの厚さのＩＴＯまたはＩＺＯ層を蒸着し、写真エッチング工程で複数の電極１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６、及びゲート線１２１及びデータ線１７１の端部に連結される複数の接触補助部材を形成する。
一方、本発明の第１実施例では、薄膜トランジスタ表示板に色フィルターを形成したが、そうしないこともできる。これについて、図面を参照して具体的に説明する。
図１０は本発明の第２実施例による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した断面図である。大部分の構造は図４と同じである。ところが、赤、緑、青の色フィルターを備えていない。この実施例では色フィルターを対向表示板２００に備えている。
図１１を参照して本発明の第３実施例による液晶表示装置の構造について詳細に説明する。
図１１は本発明の第３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構造を示した断面図である。大部分の構造は図４と同じである。ところが、第３実施例では、データ線１７１、ドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６の下部に複数の線状半導体１５０及び複数の抵抗性接触部材１６３、１６５が形成されている。
線状半導体１５０は、薄膜トランジスタのチャンネル領域（C）を除いて、複数のデータ線１７１、複数のドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６とほとんど同一な平面パターンである。即ち、薄膜トランジスタのチャンネル領域で、データ線１７１とドレーン電極１７５とは互いに分離されているが、線状半導体１５０はここで切れずに連結されて薄膜トランジスタのチャンネルを形成する。抵抗性接触部材１６３、１６５は、各々データ線１７１、ドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６と同一なパターンである。
データ線１７１、ドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６と半導体１５０及び抵抗性接触部材１６３、１６５とは、テーパ構造を有する。
このような本発明の第３実施例による液晶表示装置用基板の製造方法では、半導体層１５０及び抵抗性接触部材１６３、１６５とデータ線１７１、ドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６とを一つの感光膜パターンを用いた写真エッチング工程でパターニングする。この時、感光膜パターンは、互いに異なる厚さを有する二つの部分を含むが、その一つの部分は薄膜トランジスタのチャンネル領域に位置し、配線領域に位置した他の部分より厚さが薄い。ここで、二つの部分は、半導体層１５０をパターニングするためのエッチングマスクであり、厚い部分はデータ線１７１、ドレーン電極１７５、及び画素信号線１７２、１７４、１７６をパターニングするためのエッチングマスクである。
一つの感光膜パターンを用いた写真エッチング工程で位置によって感光膜パターンの厚さを異ならせるためには、様々な方法がある。例えば、光マスクに透明領域（transparent area）及び遮光領域（light blocking area）の他に半透明領域（translucent area）を設ける方法がある。半透明領域にはスリット（slit）パターン、格子パターン（lattice pattern）、または透過率が中間であったり厚さが中間である薄膜が備わる。スリットパターンである場合には、スリットの幅やスリット間の間隔が写真エッチング工程に使用する露光器の分解能（resolution）より小さいのが好ましい。他の例として、リフローが可能な感光膜を用いる方法がある。つまり、透明領域及び遮光領域だけを有する通常のマスクにおいて、リフロー可能な感光膜パターンを形成した後にリフローさせて感光膜が残留しない領域に流すことによって、薄い部分を形成することができる。
次に、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と対向する対向表示板の構造について具体的に説明する。
図１２は本発明の実施例による液晶表示装置を組立てる前の対向表示板の構造を示した平面図であり、図１３及び図１４は図１２のＸＩＩ-ＸＩＩ’及びＸＩＩＩ-ＸＩＩＩ’線による断面図である。
図１２乃至図１４のように、本発明の実施例による液晶表示装置用対向表示板には、上部絶縁基板２１０上の周囲の液晶物質を封止するための封止材４００が形成されており、封止材４００の内側には、表示領域を定義し、周囲で漏れる光を遮断するためのブラックマトリックス５００が形成されている。また、上部絶縁基板２１０の上部の表示領域には、薄膜トランジスタ表示板１００と対向表示板２００との間隔を均一に支持するための基板間隔材５５０が形成されている。
封止材４００は、薄膜トランジスタ表示板１００を組立てて液晶表示装置を完成させる前には液晶物質を注入するための液晶注入口を有し、完成した後には他の封止材を利用して封止する。
ブラックマトリックス５００及び基板間隔材５５０は、黒色顔料を含む有機物質からなり、封止材４００の液晶注入口に対応するブラックマトリックス５００には、他の部分より厚さの薄いトレンチ５２０が形成されている。これは液晶注入時に液晶注入が容易に行われるようにするためで、他の部分、特にトレンチ５２０が形成されている部分の向かい側のブラックマトリックス５００に追加して配置される。
図１３では、基板間隔材５５０及びブラックマトリックス５００が示されているが、基板間隔材５５０は、薄膜トランジスタ表示板で生じる段差を考慮してブラックマトリックス５００より薄く形成することができ、そのために、半透明領域にスリットパターン、格子パターン、または透過率が中間であったり厚さが中間である薄膜が備えられたマスクを用いた写真エッチング工程でパターニングするのが好ましい。ブラックマトリックス５００にトレンチ５２０を形成する工程でも同様な方法でパターニングする。
一方、本発明の実施例では、基板間隔材５５０及びブラックマトリックス５００を有機物質から形成したが、金属または金属酸化膜から形成することもできる。
このような本発明の実施例による液晶表示装置の構造では、色フィルターを薄膜トランジスタ表示板に形成し、対向表示板にはブラックマトリックスだけを形成することにより、誤整列による誤差を考慮しなくてもすむ。また、対向基板２００の周囲に配置されたブラックマトリックス５００が、液晶物質が封止材４００と直接接触するのを防止し、液晶物質が封止材４００によって汚染されるのを防止することができる。
このような薄膜トランジスタ表示板及び対向表示板は、この他にも様々な変形した形態及び方法で製造することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
１００、２００ 表示板
１１０ 絶縁基板
１２１、１２３ ゲート線
１３１、１３２ 維持電極線
１４０ ゲート絶縁膜
１７１ データ線
１７５ ドレーン電極
１９２、１９４、１９６ 画素電極
１９１、１９３、１９５ 共通電極
３００ 液晶物質層
４００ 封止材
５００ ブラックマトリックス
５２０ トレンチ
５５０ 基板間隔材

Claims (13)

  1. 絶縁基板と、
    前記絶縁基板上に形成され、ゲート電極を含み一部傾いた部分を有するゲート線と、
    前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜と、
    前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層と、
    少なくとも一部分は前記半導体層上に位置し、前記ゲート線と交差して前記ゲート線の傾いた部分と共に画素領域を定義するデータ線、及び前記データ線と分離されて前記ゲート線を中心に対向するドレーン電極と、
    前記データ線及びドレーン電極で遮られない半導体層を覆う保護膜と、
    前記保護膜上に形成され、画素領域に少なくとも二つ以上配置され、前記ドレーン電極と電気的に連結されている線形の画素電極と、
    前記保護膜上に前記画素電極と交互に配置されて形成され、端部は前記画素電極の端部と互いに一定の間隔を置いて互いに平行な線形の共通電極とを含み、
    各画素領域を定義する隣接するゲート線は、前記画素領域において前記データ線と交差する方向の中心線に対して対称となるように、それぞれ所定方向に延在しつつ前記画素領域の境界で屈曲しており、
    各画素領域は前記中心線に対して２つのドメイン領域に分割されており、各ドメイン領域内において、前記線形の画素電極及び前記線形の共通電極は、各ドメイン領域の一辺を定義するゲート線に対して平行に配置されている、薄膜トランジスタ表示板。
  2. 前記基板上に形成され、前記画素領域内の縁部間において前記データ線と平行に延在した維持電極線Ａをさらに含む、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  3. 複数の前記画素電極を連結し、前記維持電極線Ａと重畳して維持蓄電器を構成する画素電極線Ａをさらに含む、請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  4. 前記維持電極線Ａに電気的に接続されており、前記画素領域において前記データ線と交差する方向の中心線に沿って形成されている第１直線部分を有し、前記直線部分よりも広い幅を有している第１拡張部が連結されている維持電極線Ｂと、
    前記画素電極線Ａに電気的に接続されており、前記中心線に沿って形成されている第２直線部分を有し、前記第２直線部分よりも広い幅を有し、かつ前記第１拡張部と重畳している第２拡張部が連結されている画素電極線Ｂと、
    をさらに含む、請求項３に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  5. 前記共通電極及び前記画素電極は、透明な導電物質からなる、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  6. 前記保護膜下に形成され、前記画素領域に順に配列されている赤、緑、青の色フィルターをさらに含む、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  7. 請求項１の前記薄膜トランジスタ表示板と、
    前記薄膜トランジスタ表示板と対向する対向表示板と、
    前記薄膜トランジスタ表示板と前記対向表示板との間に形成されている液晶物質層とを含む、液晶表示装置。
  8. 前記対向表示板の周囲に形成され、前記液晶物質層を封止する封止材をさらに含む、請求項７に記載の液晶表示装置。
  9. 前記対向表示板の周囲、前記封止材の内側に形成され、表示領域を定義するブラックマトリックスをさらに含む、請求項６に記載の液晶表示装置。
  10. 前記ブラックマトリックスは、有機物質からなり、写真エッチング工程でパターニングされる、請求項９に記載の液晶表示装置。
  11. 前記ブラックマトリックスと同一な層からなる基板間隔材をさらに含む、請求項１０に記載の液晶表示装置。
  12. 前記ブラックマトリックス及び前記基板間隔材は、互いに異なる高さを有する、請求項１１に記載の液晶表示装置。
  13. 前記ブラックマトリックスには、他の部分より厚さの薄いトレンチが形成されている、請求項１０に記載の液晶表示装置。
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