JP5328117B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示装置に係り、さらに詳細には、画質不良を改善できる液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、共通電極を含む共通電極表示板と薄膜トランジスタアレイを含む薄膜トランジスタ表示板を含む。共通電極表示板と薄膜トランジスタ表示板とは互いに対向して配置され、両表示板の間に介在するシールラインによって互いに接合され、その間に構成される一定の間隙に液晶層が形成される。このように、液晶表示装置は電極が形成されている２枚の表示板（共通電極表示板と薄膜トランジスタ表示板）とその間に挿入されている液晶層から成り、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させて、透過する光量を調節することによって、所定の映像を表示できるように構成された装置である。液晶は非発光素子であるので、薄膜トランジスタ基板の後面に光を供給するためのバックライトユニットを設けることによって透過形液晶表示装置を構成することができる。バックライトから照射された光は液晶の配列状態によって透過量が調整される。
薄膜トランジスタ表示板は、多数のゲート線、多数のデータ線、多数の画素電極を含む。ゲート線は行方向に伸びていてゲート信号を伝達し、データ線は列方向に伸びていてデータ信号を伝達する。画素はゲートラインとデータラインに連結され、スイッチング素子と保持キャパシタを含む。
ここで、スイッチング素子はゲート線とデータ線の交差点に形成され、スイッチング素子はゲート線に接続されている制御端子、データ線に接続されている入力端子、そして画素電極に接続されている出力端子を有する三端素子である。スイッチング素子の出力端子には保持キャパシタ及び液晶キャパシタが接続される。
従来技術による液晶表示装置の場合、データ線と画素電極の間の空間によってデータ線周囲に光漏れが発生する問題がある。このような光漏れを防ぐために共通電極表示板上のブラックマトリックスを拡大する場合、液晶表示装置の全体的な開口率が減少するという問題がある。
韓国特許出願公開第２００４−０４９５６９号
本発明が解決しようとする技術的課題は、画質不良を改善できる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されないまた他の技術的課題は以下の記載から、当業者が明確に理解することができる。
前記技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による液晶表示装置は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成されて第１の方向に伸びている多数のゲート線と、前記多数のゲート線と電気絶縁状態で交差して画素を限定し、第２の方向に伸びている多数のデータ線と、前記ゲート線と前記データ線との交差部に前記画素毎に形成される薄膜トランジスタと、前記データ線に平行に配列され、全ての画素について互いに電気的に接続され、外部と電気的にフローティングされているフローティングパターンと、前記画素毎に形成されて前記薄膜トランジスタと接続され、前記フローティングパターンの少なくとも一部分と重畳する画素電極を含む。前記フローティングパターンは、前記第１の方向に並ぶように配列され、少なくとも一部が前記データ線と前記画素電極との間に位置するように前記データ線と並んで第２の方向に延びる分岐した光遮断パターンを備える。前記フローティングパターンは画素行毎に形成され、前記フローティングパターンの端部は互いに電気的に接続されている。
上述したように本発明による液晶表示装置によれば、データ線周辺の光漏れ現象を抑制し、縦縞が認知されることを防止して表示特性を向上させることができる。
その他実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現されるものであり、本実施形態は、本発明の開示が完全となり、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて決められなければならない。図面で層及び領域の大きさ及び相対的な大きさは、説明の明瞭性のために誇張されたものである。
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現されるものであり、本実施形態は、本発明の開示が完全となり、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて決められなければならない。図面で層及び領域の大きさ及び相対的な大きさは、説明の明瞭性のために誇張されたものである。
素子または層が他の素子または層の“上方（ｏｖｅｒ）”又は“上（ｏｎ）”にあるとする場合、他の素子または層の真上だけではなく、中間に他の層または他の素子を介在している場合を全て含む。反面、素子が“直接上”または“真上”にあるとする場合には、中間に他の素子または層を介在しないことを示す。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。“及び／又は”は、言及されているアイテムのそれぞれ及び１つ以上の全ての組み合わせを含む。
空間的に相対的な用語である“下（ｂｅｌｏｗ）”、“下方（ｂｅｎｅａｔｈ）”、“下部（ｌｏｗｅｒ）”、“上（ａｂｏｖｅ）”、“上部（ｕｐｐｅｒ）”などは図面に示すように１つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するため使用できる。空間的に相対的な用語は、図面に示す方向に加えて使用時または動作時素子の互いに異なる方向を含む用語で理解される必要がある。
本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な概略図である平面図及び断面図を参照して説明することである。従って、製造技術及び／又は許容誤差などによって例示図の形成が変形できる。これにより、本発明の実施形態は図示した特定形態に制限されるものではなく、製造工程によって生成する形態の変化も含むものである。従って、図面で例示されている領域は概略的な属性を有し、図面で例示されている領域の形は素子の領域の特定形態を例示するためのものであり、発明の範疇を制限するためのものではない。
以下、図１Ａ〜図４を参照して本発明の第１の実施例による液晶表示装置について説明する。本発明の第１の実施例による液晶表示装置はゲート線とデータ線に接続されて画素電極に電圧を印加する薄膜トランジスタを備える薄膜トランジスタ表示板と、薄膜トランジスタ表示板と対向し、共通電極を備える共通電極表示板と、薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板との間に介在する液晶層を含む。
先ず、図１Ａ〜図１Ｄを参照して薄膜トランジスタ表示板について詳細に説明する。図１Ａは、本発明の第１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の配置図であり、図１Ｂは図１Ａの薄膜トランジスタ表示板をIb-Ib’線に沿って切開した断面図であり、図１Ｃは図１Ａの薄膜トランジスタ表示板をIc-Ic’線に沿って切開した断面図であり、図１Ｄは図１Ａの薄膜トランジスタ表示板に形成されているフローティングパターンを示す配置図である。
絶縁基板１０上に横方向に配置されているゲート線２２と、ゲート線２２に突起状のゲート電極２６を形成する。このようなゲート線２２及びゲート電極２６をゲート配線という。
そしてフローティングパターン２１は、絶縁基板１０上に形成され、図１Ａの横方向に並んだ状態で配列されている。フローティングパターン２１は、データ線６２の長さ両側に位置して形成された光遮断パターン（２１ａ）を備えており、この光遮断パターン（２１ａ）はそれぞれ分岐して図１Ａの縦方向に平行に延びる形状に構成される。フローティングパターン２１は、全ての画素に形成されておりこれらが全体的に接続されており、外部電源とは電気的にフローティングされている。具体的には、フローティングパターン２１はデータ線６２の両側でデータ線６２平行に配列されている光遮断パターン（２１ａ）と、光遮断パターン（２１ａ）を接続するために画素内に配置されている画素内連結パターン（２１ｂ）と、データ線６２と一定部分が重畳し、データ線６２の両側に設けられる一対の光遮断パターン（２１ａ）を接続する画素間連結パターン（２１ｃ）とで構成されている。すなわち、画素間連結パターン（２１ｃ）は隣接する画素に配置されている光遮断パターン（２１ａ）を互いに接続する。
ここで、光遮断パターン（２１ａ）はデータ線６２の両側に配置されてデータ線６２による光漏れ現象を防止する役割を果たし、画素内連結パターン（２１ｂ）及び画素間連結パターン（２１ｃ）は、横方向に配列されている全ての画素に配置されている光遮断パターン（２１ａ）を接続する役割を果たす。光遮断パターン（２１ａ）は、データ線６２と重畳しないように形成できる。このようなフローティングパターン２１は電気的にフローティング状態であることを特徴とする。
また、ゲート線２２は、画素電極８２と重畳する部分の幅を拡張することにより、画素電極８２と保持キャパシタを形成するように構成できる。このような方式を前端ゲート方式という。本実施形態では画素電極８２とゲート線２２が重畳して形成されている保持キャパシタを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゲート配線２２と同一の層に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される別途の維持電極（図示せず）を形成し、画素電極８２と重畳して保持キャパシタを形成してもよい。このような方式を独立配線方式という。
ゲート配線２２，２６及びフローティングパターン２１はアルミニウム（Ａｌ）とアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属、銀（Ａｇ）と銀合金など銀系列の金属、銅（Ｃｕ）と銅合金など銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）とモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などで形成することができる。また、ゲート配線２２，２６及フローティングパターン２１は物理的性質が異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造とすることができる。このうちの一方の導電膜はゲート配線２２，２６及びフローティングパターン２１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系列金属、銀系列金属、銅系列金属などで形成できる。他方の導電膜は、これとは異なる物質、特にＩＴＯ（酸化インジウム錫）及びＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）との接触特性が優秀な物質、例えばモリブデン系列金属、クロム、チタン、タンタルなどで形成できる。このような組み合わせの良い例としては、クロム下部膜とアルミニウム上部膜及びアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜を挙げることができる。但し、本発明はこれに限定されず、ゲート配線２２，２６及びフローティングパターン２１は多様な各種金属と導電体で形成することができる。
ゲート配線２２，２６及びフローティングパターン２１上に窒化珪素（ＳｉＮｘ）などから成るゲート絶縁膜３０を形成する。
ゲート絶縁膜３０上には、水素化非晶質珪素または多結晶珪素などから成る半導体層４０を形成する。このような半導体層４０は島形、線形などのように多様な形状に形成することができ、例えば本実施形態でのようにゲート電極２６上に島形に形成できる。また、データ線６２下に設けられてゲート電極２６上部まで延長された形状を有する線形に形成することもできる。線形半導体層の場合、データ線６２と同一にパターニングして形成できる。
半導体層４０の上には、シリサイドまたはｎ型不純物が高濃度でドーピングされているｎ＋水素化非晶質珪素などの物質で作られた抵抗性接触層５５，５６を形成する。このような抵抗性接触層５５，５６は島形、線形などのように多様な形状を有することができ、例えば本実施形態のように島形抵抗性接触層５５，５６の場合ドレーン電極６６及びソース電極６５下に設けられ、線形の抵抗性接触層の場合データ線６２の下まで延長することで形成できる。
抵抗性接触層５５，５６及びゲート絶縁膜３０上には、データ線６２及びドレーン電極６６を形成する。データ線６２は長く伸びており、ゲート線２２と交差する。ソース電極６５はデータ線６２から枝形態に分岐して半導体層４０の上部まで延長されている。ドレーン電極６６はソース電極６５と分離されており、ゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向するように半導体層４０上部に設けられる。薄膜トランジスタは、ゲート電極２６、ソース電極６５及びドレーン電極６６の三端子素子として、ゲート電極２６に電圧が印加されるときソース電極６５とドレーン電極６６との間に電流を流すスイッチング素子である。
ドレーン電極６６は、半導体層４０上部の棒形パターンと、棒形パターンから延長されて広い面積を有し、コンタクトホール７６が設けられるドレーン電極拡張部を含む。
このようなデータ線６２、ソース電極６５及びドレーン電極６６をデータ配線という。
そして、データ配線６２，６５，６６と同一の層に同一の物質から成る維持電極用導電パターン６７が形成される。維持電極用導電パターン６７は前端ゲート線２２と重畳するように配置され、画素電極８２と電気的に接続されている。保持キャパシタは、維持電極用導電パターン６７から成る一端子、前端ゲート線２２から成る他端子及びこれらの間に介在するゲート絶縁膜３０で構成される。
データ配線６２，６５，６６と維持電極用導電パターン６７は、アルミニウム、クロム、モリブデン、タンタル及びチタンから成るグループから選択された１つ以上の物質で構成されている単一膜又は多層膜で形成することができる。例えば、データ配線６２，６５，６６と維持電極用導電パターン６７は、クロム、モリブデン系列の金属、タンタル及びチタンなど耐火性金属で形成することが好ましく、耐火性金属などの下部膜（図示せず）とその上に設けられている低抵抗物質上部膜（図示せず）で構成される多層膜構造を有することができる。多層膜構造の例としては、前述したクロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜外にもモリブデン膜−アルミニウム膜−モリブデン膜の三重膜を挙げることができる。
ソース電極６５は、半導体層４０と少なくとも一部分が重畳され、ドレーン電極６６はゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向し、半導体層４０と少なくとも一部分が重畳される。ここで、抵抗性接触層５５，５６は半導体層４０とソース電極６５及び半導体層４０とドレーン電極６６との間に介在されてこれらの間に接触抵抗を低める役割を果たす。
データ配線６２，６５，６６、維持電極用導電パターン６７及び露出されている半導体層４０上には絶縁膜から成る保護膜７０が形成されている。ここで、保護膜７０は窒化珪素または酸化珪素から成る無機物、平坦化特性が優秀であり、感光性を有する有機物またはプラズマ化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質などから成る。また、保護膜７０を有機物質で形成する場合には、ソース電極６５とドレーン電極６６の間の半導体層４０が示される部分に保護膜７０の有機物質が接触することを防止するために、窒化珪素（ＳｉＮｘ）または酸化珪素（ＳｉＯ２）で形成される下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
保護膜７０には、ドレーン電極６６及び維持電極用導電パターン６７をそれぞれ示すコンタクトホール７６，７７が形成されている。
保護膜７０上には、コンタクトホール７６を介してドレーン電極６６と電気的に接続され、画素の形に沿って画素電極８２が形成されている。画素電極８２はコンタクトホール７７を介して維持電極用導電パターン６７と電気的に接続されている。データ電圧が印加されている画素電極８２は、共通電極表示板の共通電極と一緒に電気場を生成することによって、画素電極８２と共通電極との間に介在する液晶分子の配列を決定する。
ここで、画素電極８２は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電体またはアルミニウムなどの反射性導電体から成る。
画素電極８２及び保護膜７０上には液晶層を配向できる配向膜（図示せず）が塗布できる。
図１Ａ、図１Ｃ及び図１Ｄを参照してフローティングパターン２１の役割を具体的に説明すれば次の通りである。
フローティングパターン２１は、データ線６２に沿って配置され、フローティングパターン２１の少なくとも一部はデータ線６２に隣接した画素電極８２と重畳する。また、フローティングパターン２１の少なくとも一部はデータ線６２と重畳する。具体的には、光遮断パターン（２１ａ）はデータ線６２に沿って配置され、光遮断パターン（２１ａ）の少なくとも一部は画素電極８２と重畳する。また、画素間連結パターン（２１ｃ）の少なくとも一部はデータ線６２と重畳する。
データ線６２を介して伝達されるデータ電圧によって、データ線６２周辺には正常ではない電界が発生し、従ってデータ線６２周辺に設けられる液晶分子は正常ではない動きをする。従って、データ線６２周辺には光漏れが発生するが、本実施形態でのようにデータ線６２の両側に光遮断パターン（２１ａ）を形成することによって光漏れ現象を抑制できる。
また、光遮断パターン（２１ａ）は、電気的にフローティングされているので、データ線６２とカップリングが起こって縦縞が認知されるおそれがあるが、本実施形態では全ての画素の光遮断パターン（２１ａ）が画素内連結パターン（２１ｂ）及び画素間連結パターン（２１ｃ）によって電気的に接続されているため、データ線６２とのカップリングを抑制して縦縞が認知されることを防止できる。また、もし光遮断パターン（２１ａ）に共通電圧が印加される場合、データ線６２周辺に設けられる液晶分子はこのような共通電圧によって発生する電界に影響を受けて正常ではない動きをするようになり、光漏れ現象が拡散されるおそれがあるが、本実施形態では光遮断パターン（２１ａ）を電気的にフローティングさせることによって、このような光漏れ現象の拡散を抑制できる。
以下、図２〜図３Ｂを参照して本発明の第１の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板及びこれを含む液晶表示装置について説明する。図２は、本発明の第１の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。図３Ａは、図１Ａの薄膜トランジスタ表示板と図２の共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。図３Ｂは、図３Ａの液晶表示装置をIIIb-IIIb’線に沿って切開した断面図である。
図２〜図３Ｂに示すように、ガラスなどの透明な絶縁物質から成る絶縁基板９６上に光漏れを防止し、画素領域を限定するブラックマトリックス９４が形成されている。ブラックマトリックス９４はクロム、クロム酸化物などの金属（金属酸化物）、または有機ブラックレジストなどで形成することができる。
そして、ブラックマトリックス９４の間の画素領域には赤色、緑色、青色の色フィルタ９８が順次に配列されている。
このような色フィルタ９８上にはこれらの段差を平坦化するためのオーバーコート層（図示せず）が形成できる。
オーバーコート層または色フィルタ９８上にはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質から成る共通電極９０が形成されている。共通電極９０上には液晶分子を配向する配向膜（図示せず）を塗布することができる。
図３Ｂに示すように、このような構造の薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を整列して結合し、その間に液晶層３００を形成すれば、本発明の第１の実施例による液晶表示装置の基本構造を構成することができる。薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００は、画素電極８２が色フィルタ９８と対応して正確に重畳するように整列される。
液晶表示装置は、このような基本構造に偏光板、バックライトなどの要素を配置して構成する。この時、偏光板（図示せず）は基本構造の両側に１つずつ配置され、一方の偏光板の透過軸はゲート線２２に対して平行であり、他方の偏光板の透過軸はこれに対して垂直であるように配置できる。
以下、図４を参照して本実施形態のフローティングパターンについて追加的に説明する。図４は、本発明の第１の実施例による液晶表示装置の概略図である。図４に示すように液晶表示装置は横方向に伸びている多数のゲート線（Ｇ１、・・・、Ｇｎ）と、多数のゲート線（Ｇ１、・・・、Ｇｎ）と交差し、縦方向に伸びている多数のデータ線（Ｄ１、・・・、Ｄｍ）と、ゲート線（Ｇ１、・・・、Ｇｎ）とデータ線（Ｄ１、・・・、Ｄｍ）によって区画されて限定されている画素（ＰＸ）を含む。フローティングパターン（ＦＰ）は全ての画素（ＰＸ）について互いに接続されており、外部と電気的にフローティングされている。本実施形態のフローティングパターン（ＦＰ）は画素行毎に形成されて全体的にゲート線（Ｇ１、・・・、Ｇｎ）と並んで配列されており、フローティングパターン（ＦＰ）の端部は互いに電気的に接続されている。
以下、図５Ａ及び図５Ｂを参照して本発明の第２の実施例による液晶表示装置について説明する。図５Ａは本発明の第２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の配置図であり、図５Ｂは、図５Ａの薄膜トランジスタ表示板に形成されているフローティングパターンを示す配置図である。説明の便宜上、前述した第１の実施例の図面（図１Ａ〜図４）に示す各部材と同一機能を有する部材は同一符号で示し、その説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置は、第１の実施例の液晶表示装置と比較して、フローティングパターン１２１の形状を除外しては基本的に同一の構造を有する。
すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローティングパターン１２１の場合、データ線６２の両側に配置されている一対の光遮断パターン（２１ａ）は多数の画素間連結パターン（２１ｃ）によって接続されている。本実施形態では、２個の画素間連結パターン（２１ｃ）によって一対の光遮断パターン（２１ａ）が接続される場合を説明したが、本発明は画素間連結パターン（２１ｃ）の個数に限定されない。
このようにフローティングパターン１２１とデータ線６２の重畳面積が広くなる場合、フローティングパターン１２１とデータ線６２とのオーバーレイ差が発生しても、フローティングパターン１２１とデータ線６２のカップリングキャパシタンスの変化量が減るようになる。従って、縦縞が認知されることをさらに抑制できる。
もし半導体層がデータ線６２下まで拡張されている線形構造でバックライトからの光がデータ線６２下の半導体層に注入される場合、光電流が発生して液晶表示装置の表示特性が落ちるようになる。本実施形態ではフローティングパターン１２１とデータ線６２の重畳面積を広くすることによって、データ線６２下の半導体層に注入される光を遮断して液晶表示装置の表示特性が落ちることを防止できる。
以下、図６Ａ〜図６Ｃを参照して本発明の第３の実施例による液晶表示装置について説明する。図６Ａは、本発明の第３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の配置図であり、図６Ｂは図６Ａの薄膜トランジスタ表示板をVIb-VIb’線に沿って切開した断面図であり、図６Ｃは図６Ａの薄膜トランジスタ表示板に形成されているフローティングパターンを示す配置図である。説明の便宜上、前記第２の実施例の図面（図５Ａ及び図５Ｂ）に示す各部材と同一機能を有する部材は同一符号で示し、従ってその説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置は第２の実施例の液晶表示装置と比較して、フローティングパターン２２１の形状を除外しては基本的に同一な構造を有する。
すなわち、図６Ａ〜図６Ｃに示すフローティングパターン２２１は、隣接したデータ線６２と重畳する光遮断パターン（２２１ａ）と、画素内に配置されている光遮断パターン（２２１ａ）を互いに接続する画素内連結パターン（２１ｂ）で構成されている。好ましくは、光遮断パターン（２２１ａ）はこれに隣接したデータ線６２と完全に重畳し、光遮断パターン（２２１ａ）の幅はデータ線６２の幅より広いように形成されている。また、光遮断パターン（２２１ａ）はデータ線６２の両側に配置されている一対の画素電極８２とそれぞれ少なくとも一部重畳する。
本実施形態では、光遮断パターン（２２１ａ）とデータ線６２の重畳面積がさらに広くなることによって、縦縞が認知されることを抑制し、データ線６２下の半導体層に光電流が発生することを抑制できる。
以下、図７Ａ〜図７Ｄを参照して、本発明の第４の実施例による液晶表示装置について説明する。図７Ａは、本発明の第４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の配置図であり、図７Ｂは図７Ａの薄膜トランジスタ表示板をVIIb-VIIb’線に沿って切開した断面図であり、図７Ｃは図７Ａの薄膜トランジスタ表示板に形成されているフローティングパターン及びブリッジ電極を示す配置図であり、図７Ｄは本発明の第４の実施例による液晶表示装置の概略図である。説明の便宜上、前記第１の実施例の図面（図１Ａ〜図４）に示す各部材と同一機能を有する部材は同一符号で示し、従ってその説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置は第１の実施例の液晶表示装置と比較して、ブリッジ電極８４を除外しては基本的に同一な構造を有する。
すなわち、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、データ線６２に沿って縦方向に配列されている画素にそれぞれ形成されているフローティングパターン２１はブリッジ電極８４によって電気的に接続される。例えば、ブリッジ電極８４はゲート線２２を横切って上側画素の画素内連結パターン（２１ｂ）と、下側画素の光遮断パターン（２１ａ）を電気的に接続する。
保護膜７０には上側画素のフローティングパターン２１と、下側画素のフローティングパターン２１をそれぞれ示すコンタクトホール７８、７９が形成されている。ブリッジ電極８４は、コンタクトホール７８、７９を通じて上側画素及び下側画素のフローティングパターン２１を電気的に接続する。ブリッジ電極８４は、画素電極８２と実質的に同一の層に同一の物質で形成することができる。
図７Ｄを参照して本実施形態のフローティングパターンについて追加的に説明する。フローティングパターン（ＦＰ）は、全ての画素（ＰＸ）について互いに接続されており、外部と電気的にフローティングされている。本実施形態のフローティングパターン（ＦＰ）は、画素行毎に形成されて全体的にゲート線（Ｇ１、・・・、Ｇｎ）の長さ方向に配列されており、フローティングパターン（ＦＰ）の端部は互いに電気的に接続されている。また、フローティングパターン（ＦＰ）はデータ線（Ｄ１、・・・、Ｄｍ）の長さ方向にブリッジ電極によって電気的に接続されている。
このようにフローティングパターン（ＦＰ）が横方向に配列されており、ブリッジ電極によってフローティングパターンが縦方向に連結されることによって、液晶表示装置の表示領域全面にかけてフローティングパターン（ＦＰ）が均一なフローティング電位を有することができる。従って、フローティングパターン（ＦＰ）とデータ線（Ｄ１、・・・、Ｄｍ）間のカップリングを効果的に抑制できるので、データ線（Ｄ１、・・・、Ｄｍ）と画素電極８２間のカップリングを効果的に遮断できる。従って、縦縞が認知されることをさらに効果的に防止できる。
以下、図８Ａ及び図８Ｂを参照して本発明の第５の実施例による液晶表示装置について説明する。図８Ａは、本発明の第５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の配置図であり、図８Ｂは図８Ａの薄膜トランジスタ表示板に形成されているフローティングパターン及びブリッジ電極を示す配置図である。説明の便宜上、前述した第４の実施例の図面（図７Ａ〜図７Ｄ）に示す各部材と同一機能を有する部材は同一符号で示し、その説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置は第５の実施例の液晶表示装置と比較して、フローティングパターン１２１の形状を除外しては基本的に同一の構造を有する。
すなわち、図８Ａ及び図８Ｂに示すフローティングパターン１２１の場合、データ線６２の両側に配置されている一対の光遮断パターン（２１ａ）は多数の画素間連結パターン（２１ｃ）によって接続されている。本実施形態では２個の画素間連結パターン（２１ｃ）によって一対の光遮断パターン（２１ａ）が接続される場合を説明したが、本発明は画素間連結パターン（２１ｃ）の個数に限定されない。
このようにフローティングパターン１２１とデータ線６２の重畳面積が広くなる場合、フローティングパターン１２１とデータ線６２とのオーバーレイ差が発生してもフローティングパターン１２１とデータ線６２のカップリングキャパシタンスの変化量が減るようになる。従って、縦縞が認知されることをさらに抑制できる。
もし半導体層がデータ線６２下まで拡張された線形構造で、バックライトからの光がデータ線６２下の半導体層に注入される場合、光電流が発生して液晶表示装置の表示特性が落ちるようになる。本実施形態ではフローティングパターン１２１とデータ線６２の重畳面積を広くすることによって、データ線６２下の半導体層に注入される光を遮断して液晶表示装置の表示特性が落ちることを防止できる。
以下、図９Ａ及び図９Ｂを参照して本発明の第６の実施例による液晶表示装置について説明する。図９Ａは、本発明の第６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の配置図であり、図９Ｂは図９Ａの薄膜トランジスタ表示板に形成されているフローティングパターン及びブリッジ電極を示す配置図である。説明の便宜上、前述した第５の実施例の図面（図８Ａ及び図８Ｂ）に示す各部材と同一機能を有する部材は同一符号で示し、その説明は省略する。本実施形態の液晶表示装置は第５の実施例の液晶表示装置と比較して、フローティングパターン２２１の形状を除外しては基本的に同一の構造を有する。
すなわち、図９Ａ及び図９Ｂに示すフローティングパターン２２１は、隣接しているデータ線６２と重畳する光遮断パターン（２２１ａ）と、画素内に配置されている光遮断パターン（２２１ａ）を互いに連結する画素内連結パターン（２１ｂ）で構成されている。好ましくは、光遮断パターン（２２１ａ）はこれに隣接しているデータ線６２と完全に重畳し、光遮断パターン（２２１ａ）の幅はデータ線６２の幅より広いように形成されている。また、光遮断パターン（２２１ａ）はデータ線６２の両側に配置されている一対の画素電極８２とそれぞれ少なくとも一部重畳する。
本実施形態では、光遮断パターン（２２１ａ）とデータ線６２の重畳面積がさらに広くなることによって、縦縞が認知されることを抑制し、データ線６２下の半導体層に光電流が発生することを抑制できる。
以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されうることを理解することができる。したがって、上述した好適な実施形態は、例示的なものであり、限定的なものではないと理解されるべきである。
本発明は液晶表示装置に係り、さらに詳細には、画質不良を改善できる液晶表示装置に適用されうる。
１０：絶縁基板
２１，１２１，２２１：フローティングパターン
２１ａ、２２１ａ：光遮断パターン
２１ｂ：画素内連結パターン
２１ｃ：画素間連結パターン
２２：ゲート線
２６：ゲート電極
３０：ゲート絶縁膜
４０：半導体層
５５，５６：抵抗性接触層
６２：データ線
６５：ソース電極
６６：ドレーン電極
６７：維持電極用導電パターン
７０：保護膜
７６，７７，７８，７９：コンタクトホール
８４：ブリッジ電極
８２：画素電極
９０：共通電極
９４：ブラックマトリックス
９６：絶縁基板
９８：色フィルタ
１００：薄膜トランジスタ表示板
２００：共通電極表示板
３００：液晶層
２１，１２１，２２１：フローティングパターン
２１ａ、２２１ａ：光遮断パターン
２１ｂ：画素内連結パターン
２１ｃ：画素間連結パターン
２２：ゲート線
２６：ゲート電極
３０：ゲート絶縁膜
４０：半導体層
５５，５６：抵抗性接触層
６２：データ線
６５：ソース電極
６６：ドレーン電極
６７：維持電極用導電パターン
７０：保護膜
７６，７７，７８，７９：コンタクトホール
８４：ブリッジ電極
８２：画素電極
９０：共通電極
９４：ブラックマトリックス
９６：絶縁基板
９８：色フィルタ
１００：薄膜トランジスタ表示板
２００：共通電極表示板
３００：液晶層
Claims (17)
- 絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成されて第１の方向に伸びている多数のゲート線と、
前記多数のゲート線と電気絶縁状態で交差して画素を限定し、第２の方向に伸びている多数のデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線との交差部に前記画素毎に形成されている薄膜トランジスタと、
前記データ線と平行に配列され、全ての画素について互いに電気的に接続され、外部と電気的にフローティングされているフローティングパターンと、
前記画素毎に形成されて前記薄膜トランジスタと接続され、前記フローティングパターンの少なくとも一部分と重畳する画素電極と、
を含み、
前記フローティングパターンは、前記第１の方向に並ぶように配列され、少なくとも一部が前記データ線と前記画素電極との間に位置するように前記データ線と並んで第２の方向に延びる分岐した光遮断パターンを備え、
前記フローティングパターンは画素行毎に形成され、前記フローティングパターンの端部は互いに電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第２の方向に配列された画素に対応する各フローティングパターンを電気的に接続するブリッジ電極をさら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。
- 前記ブリッジ電極は、前記ゲート線を横切って形成され、前記ブリッジ電極は前記ゲート線の両側に配置されている一対の前記フローティングパターンを電気的に接続することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記ブリッジ電極は、前記画素電極と同一の層に同一の物質で形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記フローティングパターンは、前記データ線の両側に前記データ線と平行に配列されている光遮断パターンと、前記画素内に配置され前記光遮断パターンを互いに接続する画素内連結パターンと、隣接する前記画素に配置され前記光遮断パターンを互いに接続する画素間連結パターン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。
- 前記光遮断パターンは、前記データ線と重畳しないことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
- 前記光遮断パターンの少なくとも一部は前記画素電極と重畳することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
- 前記画素間連結パターンの少なくとも一部は前記データ線と重畳することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
- 前記データ線の両側に平行に配列されている前記光遮断パターンは、多数の前記画素間連結パターンによって接続されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
- 前記第２の方向に配列されている前記画素に対応する前記フローティングパターンを互いに電気的に接続するブリッジ電極をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
- 前記ブリッジ電極は、前記ゲート線の両側に配置されている一対のフローティングパターンのうち何れか１つの前記画素内連結パターンと前記一対のフローティングパターンのうち他の１つの前記光遮断パターンを電気的に接続することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
- 前記フローティングパターンは、前記データ線の両側に配置されている一対の前記画素電極とそれぞれ少なくとも一部重畳し、前記データ線と重畳する光遮断パターンと、前記光遮断パターンを互いに接続する画素内連結パターン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。
- 前記光遮断パターンは、前記データ線より広い幅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。
- 前記第２の方向に配列されている前記画素に対応する前記フローティングパターンを互いに電気的に接続するブリッジ電極をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
- 前記ブリッジ電極は、前記ゲート線の両側に配置されている一対のフローティングパターンのうち何れか１つの前記画素内連結パターンと前記一対のフローティングパターンのうち他の１つの前記光遮断パターンを電気的に接続することを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
- 前記フローティングパターンは、前記ゲート線と同一の層に同一の物質で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。
- 前記画素電極は、前端に配置されている前記ゲート線と重畳して保持キャパシタを形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。
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