JP6529266B2

JP6529266B2 - 液晶表示装置

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Inventors: 承鉉朴; 雄淇田; 成仁盧; 東建呉
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Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にゲート電極の周りで発生する光漏れを防いで遮光部材の幅を狭めることのできる液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、フラットパネル表示装置（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）のうちの一種であり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過される光の量を調節する表示装置である。
液晶表示装置中の透過率を高め、且つ、広視野角を実現するための方法として、画素電極および共通電極を一枚の基板に形成する液晶表示装置が注目されている。

一枚の基板の上に画素電極および共通電極を形成する液晶表示装置は、基板の表面と水平な方向に配列される液晶分子を水平方向に形成される電場を用いて回転させる方式を採用している。
このとき、ゲート電極とドレイン電極との間の電位差によってゲート電極の周りに配設される液晶分子が不要に回転して光漏れが発生する。このような光漏れを防ぐために、ゲート電極と重なり合う遮光部材を形成するが、このような遮光部材の幅が広くなるほど液晶表示装置の開口率が減少する。

本発明は、上記従来の液晶表示装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、一枚の基板の上に画素電極および共通電極を形成しながらも、ゲート電極の周りで発生する光漏れを防いで遮光部材の幅を狭めることのできる液晶表示装置を提供するところにある。

本発明の実施形態による液晶表示装置は、第１の基板と、前記第１の基板の上に形成され、ゲート電極を有するゲート線と、前記第１の基板の上に形成され、ソース電極を有するデータ線と、前記第１の基板の上に形成されるドレイン電極と、前記ゲート線と、前記データ線及び前記ドレイン電極の上に形成され、第１の開口部を有する有機膜と、前記有機膜の上に形成され、第２の開口部を有する第１の電極と、前記第１の電極の上に形成され、前記ドレイン電極を露出させるコンタクト孔を有する保護膜と、前記保護膜の上に形成される第２の電極と、を備え、前記第１の開口部は前記ドレイン電極の周りに形成され、前記第２の開口部は前記第１の開口部の周りに形成され、前記コンタクト孔は前記第２の開口部の中で前記ドレイン電極を露出させるように形成され、前記ゲート電極の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置で前記ゲート線と平行な第１の縁の延長線と、前記第１の電極の前記第２の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置で前記ゲート線と平行で前記第１の縁と隣り合う第２の縁との間の距離である直線間隔は、約０μｍ〜約６μｍであり、前記第２の開口部は、前記第２の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する縁において、前記ゲート電極と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設され、前記ゲート線が延長される方向と垂直な方向に延長される第１の拡張部を有し、前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にある第１の開口部と前記ゲート線から最も離隔する位置にある前記第１の拡張部の開口部との間の距離である第１の間隔は、前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にある第１の開口部と前記ゲート電極と隣り合う縁部分との間の距離である第２の間隔よりも広いことを特徴とする。

好ましくは、前記コンタクト孔は、前記第１の開口部および前記第２の開口部と重なり合う。
さらに、好ましくは、前記第１の間隔と前記第２の間隔との間の間隔差は、約１μｍ〜約５μｍである。
さらに、好ましくは、前記ドレイン電極は、前記第１の拡張部と重なり合う第２の拡張部を有する。

さらに、好ましくは、前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にあって前記第２の拡張部と隣り合う第３の縁と前記第２の拡張部の前記ゲート線から最も離隔する縁との間の前記ゲート線が延長される方向と垂直な方向に測定した距離である最大の間隔は、約１μｍ〜約１０μｍである。
さらに、好ましくは、前記ドレイン電極は、前記第２の拡張部から拡張される第３の拡張部を有する。
さらに、好ましくは、前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にあって前記第３の拡張部と隣り合う第３の縁と前記第３の拡張部の最も前記ゲート線に近い側の縁との間の前記ゲート線が延長される方向と垂直な方向に測定した距離である最小の間隔は、約１μｍ〜約１０μｍである。
さらに、好ましくは、前記第３の拡張部は、直線部を有する多角形状を呈する。
さらに、好ましくは、前記第３の拡張部は、直線部および曲線部を有する。

本発明の実施形態による液晶表示装置によれば、一枚の基板の上に画素電極および共通電極を形成しながらも、ゲート電極の周りで発生する光漏れを防いで遮光部材の幅を狭めることができる。

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における液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。図１における液晶表示装置の一部を示す平面図である。図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図である。本発明の第２の実施形態による液晶表示装置の配置図である。図５における液晶表示装置の一部を示す平面図である。本発明の第３の実施形態による液晶表示装置の配置図である。図７における液晶表示装置の一部を示す平面図である。本発明の第４の実施形態による液晶表示装置の配置図である。図９における液晶表示装置の一部を示す平面図である。本発明の第５の実施形態による液晶表示装置の配置図である。図１１における液晶表示装置の一部を示す平面図である。本発明の第６の実施形態による液晶表示装置の配置図である。図１３における液晶表示装置の一部を示す平面図である。

次に、本発明に係る液晶表示装置を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
しかしながら、本発明は、ここで説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、他の形態に具体化可能である。むしろ、ここで紹介する実施形態は、開示する内容を徹底した且つ完全たるものにし、且つ、当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供するものである。

図中、層及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されている。なお、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとしたとき、これは、他の部分の「真上」にある場合だけではなく、これらの間に他の部分が介在されている場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「真上」にあるとしたときには、これらの間に他の部分が介在されていないことをいう。明細書全般に亘って同じ構成要素には同じ参照番号を附す。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態による液晶表示装置について説明する。
まず、図１および図２に基づき、本発明の一実施形態による液晶表示装置について説明する。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における液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
図１および図２を参照すると、本発明の実施形態による液晶表示装置は、向かい合う下部表示板１００および上部表示板２００と、これらの間に挟持される液晶層３と、を備える。

まず、下部表示板１００について説明する。
透明ガラス製またはプラスチック製の第１の基板１１０の上にゲート線１２１を有するゲート導電体が形成される。
ゲート線１２１は、ゲート電極１２４および他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部（図示せず）を有する。ゲート線１２１は、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金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）およびチタン（Ｔｉ）などで製作される。しかしながら、ゲート線１２１は、物理的な性質が異なる少なくとも二つの導電膜を有する多重膜構造を有していてもよい。

ゲート導電体の上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成される。ゲート絶縁膜１４０は、物理的な性質が異なる少なくとも二つの絶縁膜を有する多重膜構造を有していてもよい。
ゲート絶縁膜１４０の上には、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどからなる半導体１５４が形成される。半導体１５４は、酸化物半導体を有していてもよい。
半導体１５４の上には、オーミックコンタクト部材（１６３、１６５）が形成される。オーミックコンタクト部材（１６３、１６５）は、リンなどのｎ型不純物が高濃度でドーピングされるｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質またはシリサイドで製作される。オーミックコンタクト部材（１６３、１６５）は対をなして半導体１５４の上に配置される。半導体１５４が酸化物半導体である場合、オーミックコンタクト部材（１６３、１６５）は省略可能である。

オーミックコンタクト部材（１６３、１６５）およびゲート絶縁膜１４０の上には、ソース電極１７３を含むデータ線１７１およびドレイン電極１７５を有するデータ導電体が形成される。
データ線１７１は、他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部（図示せず）を有する。データ線１７１はデータ信号を送信し、主として縦方向に延長されてゲート線１２１と交差する。
このとき、データ線１７１は、液晶表示装置の最大の透過率を得るために第１の折曲部を有し、折曲部は、画素領域の中間領域において互いに接続されてＶ字状を呈する。画素領域の中間領域には、第１の折曲部と所定の角度をなすように折り曲げられる第２の折曲部がさらに配設される。

ソース電極１７３はデータ線１７１の一部であり、データ線１７１と同じ線の上に配置される。ドレイン電極１７５は、ソース電極１７３と平行に延長するように形成される。このため、ドレイン電極１７５はデータ線１７１の一部と平行である。
ゲート電極１２４と、ソース電極１７３およびドレイン電極１７５は、半導体１５４とともに一つの薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体１５４に形成される。

本発明の実施形態による液晶表示装置は、データ線１７１と同じ線の上に配設されるソース電極１７３と、データ線１７１と平行に延長されるドレイン電極１７５と、を有することによって、データ導電体が占める面積を広げることなく薄膜トランジスタの幅を広げることが可能になり、その結果、液晶表示装置の開口率が増加される。
データ線１７１およびドレイン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタルおよびチタンなど耐火性金属（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｍｅｔａｌ）またはこれらの合金で製作されることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）および低抵抗導電膜（図示せず）を備える多重膜構造を有する。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜との二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜との三重膜が挙げられる。

データ導電体（１７１、１７３、１７５）と、ゲート絶縁膜１４０および半導体１５４の露出された部分の上には、第１の保護膜１８０ａが配置される。第１の保護膜１８０ａは、有機絶縁物質または無機絶縁物質などからなる。
第１の保護膜１８０ａの上には、有機膜１８０ｂが形成される。有機膜１８０ｂは有機絶縁物からなり、ドレイン電極１７５の周りに形成される第１の開口部８１を有する。
有機膜１８０ｂは、カラーフィルタであってもよい。有機膜１８０ｂがカラーフィルタである場合、有機膜１８０ｂは基本色（ｐｒｉｍａｒｙｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示することができ、基本色の例としては、赤色、緑色、青色などの三原色または黄色（ｙｅｌｌｏｗ）、青緑色（ｃｙａｎ）、紫紅色（ｍａｇｅｎｔａ）などが挙げられる。図示はしないが、カラーフィルタは、基本色に加えて、基本色の混合色または白色（ｗｈｉｔｅ）を表示するカラーフィルタをさらに備える。

有機膜１８０ｂの上には、共通電極（ｃｏｍｍｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）２７０が形成される。共通電極２７０は、第１の電場生成電極である。共通電極２７０は面状（ｐｌａｎａｒｓｈａｐｅ）を呈し、第１の基板１１０の全面の上に一枚の板状に形成され、ドレイン電極１７５の周りに対応する領域に配置される第２の開口部１３８を有する。すなわち、共通電極２７０は、平板面形状を呈する。
隣り合う画素に配設される共通電極２７０は互いに接続されて、表示領域の外部から供給される所定の大きさの共通電圧が伝達される。

共通電極２７０の上には、第２の保護膜１８０ｃが形成される。第２の保護膜１８０ｃは、有機絶縁物質または無機絶縁物質などからなる。
第２の保護膜１８０ｃの上には、画素電極１９１が形成される。画素電極１９１は、データ線１７１の第１の折曲部および第２の折曲部と略平行な折曲縁（ｃｕｒｖｅｄｅｄｇｅ）を有する。画素電極１９１は、複数の切欠部９１を有し、複数の切欠部９１によって限定される複数の枝電極１９２を有する。

第１の保護膜１８０ａと、有機膜１８０ｂおよび第２の保護膜１８０ｃには、ドレイン電極１７５を露出させる第１のコンタクト孔１８５が形成される。画素電極１９１は、第１のコンタクト孔１８５を介してドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されてドレイン電極１７５から電圧が印加される。
第１のコンタクト孔１８５は、有機膜１８０ｂの第１の開口部８１および共通電極２７０の第２の開口部１３８と重なり合う個所に形成される。

画素電極１９１および第２の保護膜１８０ｃの上には、第１の配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔｌａｙｅｒ）１１が形成される。第１の配向膜１１は、光反応物質を含む。
以下、上部表示板２００について説明する。
透明ガラス製またはプラスチック製の第２の基板２１０の上に遮光部材（ｌｉｇｈｔｂｌｏｃｋｉｎｇｍｅｍｂｅｒ）２２０が形成される。遮光部材２２０はブラックマトリックス（ｂｌａｃｋｍａｔｒｉｘ）とも呼ばれ、光漏れを防ぐ。
また、第２の基板２１０の上には、複数のカラーフィルタ２３０が形成される。下部表示板１００の有機膜１８０ｂがカラーフィルタである場合、上部表示板２００のカラーフィルタ２３０は省略可能である。なお、上部表示板２００の遮光部材２２０もまた下部表示板１００に形成される。

カラーフィルタ２３０および遮光部材２２０の上には、オーバーコート２５０が形成される。オーバーコート２５０は（有機）絶縁物で製作され、カラーフィルタ２３０が露出されることを防いで平坦面を提供する。オーバーコート２５０は、省略可能である。
オーバーコート２５０の上には第２の配向膜２１が形成される。第２の配向膜２１は、光反応物質を含む。
液晶層３は、正の誘電率異方性または負の誘電率異方性を有する液晶物質を含む。
液晶層３の液晶分子は、その長軸方向が表示板（１００、２００）に平行に配列される。
画素電極１９１にはドレイン電極１７５からデータ電圧が印加され、共通電極２７０には表示領域の外部に配置される共通電圧印加部から所定の大きさの共通電圧が印加される。

電場生成電極である画素電極１９１および共通電極２７０は、電場を生成することによって、二つの電場生成電極（１９１、２７０）の上に配設される液晶層３の液晶分子は電場の方向と平行な方向に回転する。このようにして決定された液晶分子の回転方向に応じて液晶層を通過する光の偏光が変わる。
このように一枚の表示板１００の上に二つの電場生成電極（１９１、２７０）を形成することによって、液晶表示装置の透過率を高めて広視野角を実現することができる。

図１、２に示す実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０が平面状の形状を呈し、画素電極１９１が複数の枝電極を有するが、本発明の他の実施形態による液晶表示装置によれば、画素電極１９１が平面状の形状を呈し、共通電極２７０が複数の枝電極を有していてもよい。
本発明は、二つの電場生成電極が第１の基板１１０の上に絶縁膜を間に挟んで重なり合い、絶縁膜の下に形成される第１の電場生成電極が平面状の形状を呈し、絶縁膜の上に形成される第２の電場生成電極が複数の枝電極を有するすべての他の場合に適用可能である。

以下、図１および図２と結び付けて、図３および図４に基づいて本発明の実施形態による液晶表示装置の一部分についてさらに詳しく説明する。図３は、図１における液晶表示装置の一部を示す平面図であり、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図である。
図３を参照すると、共通電極２７０の第２の開口部１３８とゲート電極１２４との間の第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。より具体的には、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔は、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

図４を参照すると、ゲート電極１２４にゲートオン信号およびゲートオフ信号が印加されながら、液晶表示装置がオフの状態である場合にも、ゲート電極１２４とドレイン電極１７５との間に第１の電場Ｆ１が発生することがある。ゲート電極１２４と重なり合う液晶分子は、ゲート電極１２４による第１の電場Ｆ１の影響を受けることがある。ゲートオン信号は、ドレイン電極１７５に印加されるデータ電圧よりも大きさが大きいため、ゲートオン信号によって生成される第１の電場Ｆ１の強さは相対的に大きい。したがって、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子が第１の電場Ｆ１の影響を受けて不要に回転することがあり、これによって光漏れが発生する虞がある。
このような光漏れを防ぐために、ゲート電極１２４の周りまで覆うように遮光部材２２０を広く形成しなければならないが、遮光部材２２０を広く形成すると、液晶表示装置の開口率が低下してしまう。

しかしながら、本発明の実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０の第２の開口部の縁をゲート電極１２４の縁と隣り合うように形成し、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方をゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成することによって、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁とドレイン電極１７５との間の間隔Ｗ１を狭く形成することができる。したがって、ゲート電極１２４と隣り合う部分を共通電極２７０が覆うことができる。共通電極２７０には共通電圧が印加されるため、ゲート電極１２４によって発生する第１の電場Ｆ１の影響が液晶層３に加わることを防ぐことができる。
したがって、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子が第１の電場Ｆ１の影響を受けて不要に回転することを防ぐことができ、これにより、光漏れを防ぐことができる。このため、遮光部材２２０の幅を広く形成しなくて光漏れを防ぐことができて、光漏れを防ぎながらも液晶表示装置の開口率の低下を防ぐことができる。

以下、図５および図６に基づき、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図６は、図５における液晶表示装置の一部を示す平面図である。
図５および図６を参照すると、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置は、図１から図４に基づいて説明した実施形態による液晶表示装置と略同様である。なお、同じ構成要素についての具体的な説明は省略する。

図５および図６を参照すると、図１から図４に基づいて説明した実施形態と同様に、ゲート電極１２４と隣り合う部分における共通電極２７０の第２の開口部１３８とゲート電極１２４との間の第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。より具体的には、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

しかしながら、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置の場合、図１から図４に基づいて説明した実施形態とは異なり、共通電極２７０の第２の開口部１３８は第１の拡張部１３８ｂを有する。すなわち、第２の開口部１３８は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設される第１の拡張部１３８ｂを有する。第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔よりも広い。より具体的には、第１の拡張部１３８ｂにおける第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔と、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔との間隔差Ｂは、約１μｍ〜約５μｍである。

このように、第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔を広く形成することによって、有機膜１８０ｂの段差によって、共通電極２７０の第２の開口部１３８が正確な位置に形成されないことを防ぐことができる。共通電極２７０の第２の開口部１３８を形成する段階で、感光膜を積層して露光させるとき、有機膜１８０ｂの段差によって、有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と隣り合う部分に積層される感光膜の厚さが厚くなり、これによって、同じ露光量によって、有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と隣り合う位置において感光膜パターンが正確に形成されない虞がある。したがって、共通電極２７０の第２の開口部１３８と有機膜１８０ｂの第１の開口部８１との間の間隔が狭い場合、感光膜パターンが正確に形成されない結果、共通電極２７０の第２の開口部１３８も正確な位置に形成されない虞がある。

しかしながら、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置によれば、第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔を広く形成することにより、有機膜１８０ｂの段差によって、共通電極２７０の第２の開口部１３８が正確な位置に形成されないことを防ぐことができる。
また、上述したように、ゲート電極１２４と隣り合う部分における、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

このように、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０の第２の開口部の縁をゲート電極１２４の縁と隣り合うように形成し、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方をゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成することによって、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁とドレイン電極１７５との間の間隔を狭く形成することができる。したがって、ゲート電極１２４と隣り合う部分を共通電極２７０が覆うことができる。
共通電極２７０には共通電圧が印加されるため、ゲート電極１２４によって発生する電場の影響が液晶層３に加わることを防ぐことができる。このため、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子がゲート電極１２４によって発生する電場の影響を受けて不要に回転することを防ぐことができ、これにより、光漏れを防ぐことができる。このように、遮光部材２２０の幅を広く形成しなくても光漏れを防ぐことができて、光漏れを防ぎながらも液晶表示装置の開口率の低下を防ぐことができる。
図１から図４に基づいて上述した実施形態による液晶表示装置の多くの特徴は、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置にいずれも適用可能である。

以下、図７および図８に基づき、本発明の第３の実施形態による液晶表示装置について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図８は、図７における液晶表示装置の一部を示す平面図である。
図７および図８を参照すると、本発明の第３の実施形態による液晶表示装置は、図１から図４に基づいて説明した実施形態による液晶表示装置と同様である。なお、同じ構成要素についての具体的な説明は省略する。

図７および図８を参照すると、図１から図４に基づいて説明した実施形態と同様に、ゲート電極１２４と隣り合う部分における共通電極２７０の第２の開口部１３８とゲート電極１２４との間の第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。より具体的には、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

しかしながら、本発明の第３の実施形態による液晶表示装置の場合、図１から図４に基づいて説明した実施形態とは異なり、共通電極２７０の第２の開口部１３８は第１の拡張部１３８ｂを有する。すなわち、第２の開口部１３８は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設される第１の拡張部１３８ｂを有する。
第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔よりも広い。より具体的には、第１の拡張部１３８ｂにおける第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔と、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔との間隔差Ｂは、約１μｍ〜約５μｍである。

このように、第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔を広く形成することによって、有機膜１８０ｂの段差によって、共通電極２７０の第２の開口部１３８が正確な位置に形成されないことを防ぐことができる。
また、ドレイン電極１７５は、共通電極２７０の第２の開口部１３８の第１の拡張部１３８ｂと重なり合う第２の拡張部１７５ａを有する。

ドレイン電極１７５の第２の拡張部１７５ａは、共通電極２７０の第２の開口部１３８の第１の拡張部１３８ｂの周りで発生する光漏れをさらに遮断する役割を果たす。ドレイン電極１７５の第２の拡張部１７５ａと有機膜１８０ｂの第１の開口部８１の周縁のうち第２の拡張部１７５ａと隣り合う縁との間の最大の間隔である第２の間隔Ｃは、約１μｍ〜約１０μｍである。ここで、第２の間隔Ｃは、ゲート線１２１が延長される方向と垂直な方向に測定した間隔である。

さらに、上述したように、ゲート電極１２４と隣り合う部分における、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

このように、本発明の実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０の第２の開口部の縁をゲート電極１２４の縁と隣り合うように形成し、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方をゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成することによって、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁とドレイン電極１７５との間の間隔を狭く形成することができる。したがって、ゲート電極１２４と隣り合う部分を共通電極２７０が覆うことができる。

共通電極２７０には共通電圧が印加されるため、ゲート電極１２４によって発生する電場の影響が液晶層３に加わることを防ぐことができる。このため、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子がゲート電極１２４によって発生する電場の影響を受けて不要に回転することを防ぐことができ、これにより、光漏れを防ぐことができる。したがって、遮光部材２２０の幅を広く形成しなくても光漏れを防ぐことができて、光漏れを防ぎながらも液晶表示装置の開口率の低下を防ぐことができる。
図１から図４、且つ、図５および図６に基づいて説明した実施形態の多くの特徴は、本発明の第３の実施形態による液晶表示装置にいずれも適用可能である。

以下、図９および図１０に基づき、本発明の第４の実施形態による液晶表示装置について説明する。図９は、本発明の第４の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図１０は、図９における液晶表示装置の一部を示す平面図である。
図９および図１０を参照すると、本発明の第４の実施形態による液晶表示装置は、図１から図４に基づいて説明した実施形態による液晶表示装置と同様である。なお、同じ構成要素についての具体的な説明は省略する。

図９および図１０を参照すると、図１から図４に基づいて説明した実施形態と同様に、ゲート電極１２４と隣り合う部分における共通電極２７０の第２の開口部１３８とゲート電極１２４との間の第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。より具体的には、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

しかしながら、本発明の第４の実施形態による液晶表示装置の場合、図１から図４に基づいて説明した実施形態とは異なり、共通電極２７０の第２の開口部１３８は第１の拡張部１３８ｂを有する。すなわち、第２の開口部１３８は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設される第１の拡張部１３８ｂを有する。
第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔よりも広い。より具体的には、第１の拡張部１３８ｂにおける第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔と、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔との間隔差Ｂは、約１μｍ〜約５μｍである。

このように、第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔を広く形成することによって、有機膜１８０ｂの段差によって、共通電極２７０の第２の開口部１３８が正確な位置に形成されないことを防ぐことができる。
また、ドレイン電極１７５は、共通電極２７０の第２の開口部１３８の第１の拡張部１３８ｂと重なり合う第２の拡張部１７５ａを有し、第２の拡張部１７５ａから延出する第３の拡張部１７５ｂをさらに有する。第３の拡張部１７５ｂは、長方形状を呈する。

ドレイン電極１７５の第２の拡張部１７５ａおよび第３の拡張部１７５ｂは、共通電極２７０の第２の開口部１３８の第１の拡張部１３８ｂの周りで発生する光漏れをさらに遮断する役割を果たす。ドレイン電極１７５の第３の拡張部１７５ｂと有機膜１８０ｂの第１の開口部８１との間の最小間隔である第３の間隔Ｄは、約１μｍ〜約１０μｍである。ここで、第３の間隔Ｄは、ゲート線１２１が延長される方向と垂直な方向に測定した間隔である。

さらに、上述したように、ゲート電極１２４と隣り合う部分におけるゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

このように、本発明の第４の実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０の第２の開口部の縁をゲート電極１２４の縁と隣り合うように形成し、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方をゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成することによって、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁とドレイン電極１７５との間の間隔を狭く形成することができる。したがって、ゲート電極１２４と隣り合う部分を共通電極２７０が覆うことができる。

共通電極２７０には共通電圧が印加されるため、ゲート電極１２４によって発生する電場の影響が液晶層３に加わることを防ぐことができる。このため、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子がゲート電極１２４によって発生する電場の影響を受けて不要に回転することを防ぐことができ、これにより、光漏れを防ぐことができる。したがって、遮光部材２２０の幅を広く形成しなくても光漏れを防ぐことができて、光漏れを防ぎながらも液晶表示装置の開口率の低下を防ぐことができる。
図１から図４、図５および図６、図７および図８に基づいて上述した実施形態の多くの特徴は、本発明の第４の実施形態による液晶表示装置にいずれも適用可能である。

以下、図１１および図１２に基づき、本発明の第５の実施形態による液晶表示装置について説明する。図１１は、本発明の第５の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図１２は、図１１における液晶表示装置の一部を示す平面図である。
図１１および図１２を参照すると、本発明の第５の実施形態による液晶表示装置は、図１から図４に基づいて説明した実施形態による液晶表示装置と同様である。なお、同じ構成要素についての具体的な説明は省略する。

図１１および図１２を参照すると、図１から図４に基づいて説明した実施形態と同様に、ゲート電極１２４と隣り合う部分における共通電極２７０の第２の開口部１３８とゲート電極１２４との間の第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。より具体的には、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

しかしながら、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の場合、図１から図４に基づいて説明した実施形態とは異なり、共通電極２７０の第２の開口部１３８は第１の拡張部１３８ｂを有する。すなわち、第２の開口部１３８は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設される第１の拡張部１３８ｂを有する。
第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔よりも広い。より具体的には、第１の拡張部１３８ｂにおける第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔と、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔との間隔差Ｂは、約１μｍ〜約５μｍである。

このように、第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔を広く形成することによって、有機膜１８０ｂの段差によって、共通電極２７０の第２の開口部１３８が正確な位置に形成されないことを防ぐことができる。
また、ドレイン電極１７５は、共通電極２７０の第２の開口部１３８の第１の拡張部１３８ｂと重なり合う第２の拡張部１７５ａを有し、第２の拡張部１７５ａから延出する第３の拡張部１７５ｂをさらに有する。第３の拡張部１７５ｂは、直線部および曲線部を有する。

このように、本発明の第５の実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０の第２の開口部の縁をゲート電極１２４の縁と隣り合うように形成し、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方をゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成することによって、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁とドレイン電極１７５との間の間隔を狭く形成することができる。したがって、ゲート電極１２４と隣り合う部分を共通電極２７０が覆うことができる。

共通電極２７０には共通電圧が印加されるため、ゲート電極１２４によって発生する電場の影響が液晶層３に加わることを防ぐことができる。このため、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子がゲート電極１２４によって発生する電場の影響を受けて不要に回転することを防ぐことができ、これにより、光漏れを防ぐことができる。したがって、遮光部材２２０の幅を広く形成しなくても光漏れを防ぐことができて、光漏れを防ぎながらも液晶表示装置の開口率の低下を防ぐことができる。
図１から図４、図５および図６、図７および図８に基づいて上述した実施形態の多くの特徴は、本発明の第５の実施形態による液晶表示装置にいずれも適用可能である。

以下、図１３および図１４に基づき、本発明の第６の実施形態による液晶表示装置について説明する。図１３は、本発明の第６の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図１４は、図１３における液晶表示装置の一部を示す平面図である。
図１３および図１４を参照すると、本発明の第６の実施形態による液晶表示装置は、図１から図４に基づいて説明した実施形態による液晶表示装置と同様である。なお、同じ構成要素についての具体的な説明は省略する。

図１３および図１４を参照すると、図１から図４に基づいて説明した実施形態と同様に、ゲート電極１２４と隣り合う部分における共通電極２７０の第２の開口部１３８とゲート電極１２４との間の第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。より具体的には、ゲート電極の周縁のうちゲート線１２１と平行な第１の縁１２４ａと、共通電極２７０の第２の開口部１３８の周縁のうちゲート線１２１と平行でゲート電極１２４の第１の縁１２４ａと隣り合う第２の縁１３８ａとの間の直線間隔である第１の間隔Ａは、約０μｍ〜約６μｍである。すなわち、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方がゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成される。

しかしながら、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の場合、図１から図４に基づいて説明した実施形態とは異なり、共通電極２７０の第２の開口部１３８は第１の拡張部１３８ｂを有する。すなわち、第２の開口部１３８は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設される第１の拡張部１３８ｂを有する。
第１の拡張部１３８ｂの部分における有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔は、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔よりも広い。より具体的には、第１の拡張部１３８ｂにおける第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔と、ゲート電極１２４と隣り合う縁部分における第１の開口部８１と第２の開口部１３８との間の間隔との間隔差Ｂは、約１μｍ〜約５μｍである。

このように、第１の拡張部１３８ｂにおける有機膜１８０ｂの第１の開口部８１と共通電極２７０の第２の開口部１３８との間の間隔を広く形成することによって、有機膜１８０ｂの段差によって、共通電極２７０の第２の開口部１３８が正確な位置に形成されないことを防ぐことができる。
また、ドレイン電極１７５は、共通電極２７０の第２の開口部１３８の第１の拡張部１３８ｂと重なり合う第２の拡張部１７５ａを有し、第２の拡張部１７５ａから延出する第３の拡張部１７５ｂをさらに有する。第３の拡張部１７５ｂは、直線部および斜線部を有する。このようにドレイン電極１７５の第３の拡張部１７５ｂは多角形状を呈する。

このように、本発明の第６の実施形態による液晶表示装置によれば、共通電極２７０の第２の開口部の縁をゲート電極１２４の縁と隣り合うように形成し、ドレイン電極１７５を基準として、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁の方をゲート電極１２４の縁よりもさらに近く形成することによって、共通電極２７０の第２の開口部１３８の縁とドレイン電極１７５との間の間隔を狭く形成することができる。したがって、ゲート電極１２４と隣り合う部分を共通電極２７０が覆うことができる。
共通電極２７０には共通電圧が印加されるため、ゲート電極１２４によって発生する電場の影響が液晶層３に加わることを防ぐことができる。このため、ゲート電極１２４と対応する領域の周りに配設される液晶層の液晶分子がゲート電極１２４によって発生する電場の影響を受けて不要に回転することを防ぐことができ、これにより、光漏れを防ぐことができる。したがって、遮光部材２２０の幅を広く形成しなくても光漏れを防ぐことができて、光漏れを防ぎながらも液晶表示装置の開口率の低下を防ぐことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに何ら限定されるものではなく、下記の特許請求の範囲において限定している本発明の基本概念を用いた当業者の種々の変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。

３液晶層
８１、１３８開口部
１１０、２１０基板
１２１ゲート線
１２４ゲート電極
１３８ｂ、１７５ａ、１７５ｂ拡張部
１４０ゲート絶縁膜
１５４半導体
１６３、１６５オーミックコンタクト部材
１７１データ線
１７３ソース電極
１７５ドレイン電極
１８０ａ、１８０ｃ保護膜
１８０ｂ有機膜
１９１画素電極
１９２枝電極
２７０共通電極

Claims

第１の基板と、
前記第１の基板の上に形成され、ゲート電極を有するゲート線と、
前記第１の基板の上に形成され、ソース電極を有するデータ線と、
前記第１の基板の上に形成されるドレイン電極と、
前記ゲート線と、前記データ線及び前記ドレイン電極の上に形成され、第１の開口部を有する有機膜と、
前記有機膜の上に形成され、第２の開口部を有する第１の電極と、
前記第１の電極の上に形成され、前記ドレイン電極を露出させるコンタクト孔を有する保護膜と、
前記保護膜の上に形成される第２の電極と、
を備え、
前記第１の開口部は前記ドレイン電極の周りに形成され、前記第２の開口部は前記第１の開口部の周りに形成され、前記コンタクト孔は前記第２の開口部の中で前記ドレイン電極を露出させるように形成され、
前記ゲート電極の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置で前記ゲート線と平行な第１の縁の延長線と、前記第１の電極の前記第２の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置で前記ゲート線と平行で前記第１の縁と隣り合う第２の縁との間の距離である直線間隔は、約０μｍ〜約６μｍであり、
前記第２の開口部は、前記第２の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する縁において、前記ゲート電極と隣り合う縁部分を除いて、中央部分に配設され、前記ゲート線が延長される方向と垂直な方向に延長される第１の拡張部を有し、
前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にある第１の開口部と前記ゲート線から最も離隔する位置にある前記第１の拡張部の開口部との間の距離である第１の間隔は、前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にある第１の開口部と前記ゲート電極と隣り合う縁部分との間の距離である第２の間隔よりも広いことを特徴とする液晶表示装置。
前記コンタクト孔は、前記第１の開口部および前記第２の開口部と重なり合うことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１の間隔と前記第２の間隔との間の間隔差は、約１μｍ〜約５μｍ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。
前記ドレイン電極は、前記第１の拡張部と重なり合う第２の拡張部を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にあって前記第２の拡張部と隣り合う第３の縁と前記第２の拡張部の前記ゲート線から最も離隔する縁との間の前記ゲート線が延長される方向と垂直な方向に測定した距離である最大の間隔は、約１μｍ〜約１０μｍであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
前記ドレイン電極は、前記第２の拡張部から拡張される第３の拡張部を有することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
前記第１の開口部の周縁のうち前記ゲート線から最も離隔する位置にあって前記第３の拡張部と隣り合う第３の縁と前記第３の拡張部の最も前記ゲート線に近い側の縁との間の前記ゲート線が延長される方向と垂直な方向に測定した距離である最小の間隔は、約１μｍ〜約１０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
前記第３の拡張部は、直線部を有する多角形状を呈することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
前記第３の拡張部は、直線部および曲線部を有することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。