KR100243117B1 - 액정표시소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 광시야각 특성을 갖는 한편 개구율을 높이는 것이 가능하고, 기생용량의 문제도 발생하지 않으며, 제조가 용이한 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 각각 배향막을 구비한 제1기판40과 제2기판39를 갖고, 반도체층54의 위에 게이트전극56을 설치한 톱 게이트구조에 있어서 제1기판40에 복수의 라인형 전극45, 47을 형성하고, 복수의 라인형 전극 사이에 전압을 인가할 수 있는 구성으로 하고, 제1기판40의 배향막에 라인형 전극45, 47의 길이 방향으로 평행하게 배향처리를 실시한 것이다.

Description

액정표시소자

본 발명은, 각종의 화상 등을 표시하는 액정표시장치에 사용되는 액정표시 소자에 관한 것으로, 개구율이 높고, 단순한 제조방법으로 저코스트로 제조가 가능한 것에 관한 것이다.

액정표시장치는, 경량화, 소형화, 박형화가 가능한 표시장치로서 널리 사용되고 있고, 그 중에서도, 트위스트네마틱모드(TN모드)의 액티브매트릭스형 액정 표시장치는, 구동전압이 낮고, 소비전력이 적을 뿐만 아니라, 콘트라스트가 높고, 고화질화가 가능한 표시장치로서 널리 알려져 있다.

이 종류의 일반적인 TN모드의 액정표시소자는, 편광판과 투명한 전극과 배향막을 구비한 2장의 유리기판을 서로 배향막의 배향방향이 90° 다르도록 간격을 두어 대향배치하고, 그 사이에 네마틱액정을 90° 트위스트 배열되도록 설치하여 구성한다. 즉, 예를 들어, 도6a에 나타내는 바와 같이 편광판을 구비한 한쪽 기판1을 투과한 편광광선은, 90° 트위스트된 액정3에 따라 그 편광방향 α를 90° 변환시켜 편광방향β의 편광판을 구비한 다른쪽 기판2를 투과하는 것이 가능하므로, 이 상태는 액정표시소자가 밝은 상태로 된다. 한편, 기판1, 2 간에 전압을 인가하는 것에 의하여 도6b에 나타내는 바와 같이 전계에 따라 액정3을 배향시키는 것이 가능하고, 이것에 의하여 편광광선의 편광방향α을 바꾸지 않도록 함으로써 기판2의 편광판으로 빛을 차단하는 것을 가능하여, 액정표시소자가 어두운 상태를 얻을 수 있다.

그런데, 근래, 이 종류의 TN모드의 액정표시소자에서는, 그 시야각 의존성이 문제가 되고 있다. 도7은, TN모드 액정표시소자의 일반적인 시야각 의존성을 나타내는 것으로, 도7의 사선 부분이 콘트라스트(CR)10 이상의 범위를 나타내고 있다. 도7에 의하면, TN모드의 액정표시소자는, 좌우방향에서의 시인성은 양호하지만, 상하방향, 특히 상방향에서의 시인성이 극단적으로 나쁜 것이 명백하다. 이 이유에 관하여 이하에 설명한다.

도6a 혹은 도8a에 나타내는 바와 같이, 모든 액정분자가 옆으로 누워서 배열방향이 같은 상태에서는, 어느 방향으로부터 입사하여 출사하는 광선도 조건은 큰 차가 없기 때문에, 도8a에 나타내는 굴절율n1과 n2는 거의 비슷하게 되고, 시야각 의존성은 나타나지 않는다. 그런데, 액정분자는, 그 장축 방향과 단축 방향에서의 굴절율이 다르므로, 도6b 혹은 도8b에 나타내는 바와 같이 액정분자가 전계를 따라 배향한 경우에 개개 액정분자의 기울기가 바뀌기 때문에, 투과광선의 각도에 의해 굴절율n1'과 n2'가 달라지게 되고, 결과적으로 노멀 화이트표시모드이면, 전압인가시의 투과율 값이 시야각 의존성에 의해 크게 변동하게 되고, 콘트라스트는 시야각에 의해 현저한 변화를 나타내게 된다.

그래서 본 출원인은, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 획기적인 구조의 액정표시소자를 특원평7-1579호 혹은 특원평7-306276호 명세서로 특허출원하였다.

이들의 특허출원에 관한 기술에 의하면, 액정을 사이에 두는 상하양측의 기판에 각각 액정구동용 전극을 설치하는 것이 아니고, 도9에 나타내는 아래쪽 기판(제1기판)11에만 다른 극의 2종류의 라인형 전극12…, 13…을 서로 간격을 두어 설치하고, 위쪽 기판(제2기판)10에 전극을 설치하지 않는 구성으로 하고, 전압의 인가에 의해, 두 라인형 전극12, 13 간에 발생한 전계의 방향에 따라 액정분자36…을 배향시키는 것이 가능하도록 되어 있다. 더 상세히는, 라인형 전극12…들을 베이스라인부14에 접속하여 빗살형태 전극16을 구성하고, 라인형 전극13…들을 베이스라인부15에 접속하여 빗살형태 전극17을 구성하고, 두 빗살형태 전극16, 17의 라인형 전극12, 13을 교대로 인접시켜서 접촉하지 않도록 맞물리는 상태로 배치하고, 베이스라인부14, 15에 전원18과 스위칭소자19를 접속하여 구성된다. 또, 도11a에 나타내는 바와 같이 위 기판10의 액정측 면에 배향막을 형성하여 β방향으로 액정분자36이 배열되도록 배향처리를 실시하고, 아래 기판11의 액정측 면에 배향막을 형성하여 상기 β방향과 평행한 γ방향으로 배향처리를 실시하고, 각각의 기판10, 11에 종래와 같은 편광판이 배치된다.

이상과 같은 구성에 의하며, 라인형 전극12, 13간에 전압이 인가되지 않은 상태에서 액정분자36…은, 도11a, b에 나타내는 바와 같이 일률적으로 같은 방향으로 호모지니어스배향한다. 그리고, 이 상태에서 아래 기판11을 통과한 광선은, 편광판에 의해 α방향으로 편광되어 있고, 액정분자36 층을 그대로 투과하여, 위 기판10의 다른 편광방향β의 편광판에 도달하므로, 그 편광판에서 차단되고, 광선은 액정표시소자를 투과할 수 없기 때문에, 액정표시소자는 어두운 상태로 된다.

이어서, 라인형 전극12, 13 간에 전압을 인가하면, 액정분자 중, 아래의 기판11에 근접한 액정분자36일수록 그 배향방향이 라인형 전극12의 길이방향에 대하여 수직으로 변환된다. 즉, 라인형 전극12, 13의 길이 방향에 대해 수직방향의 전기력선이 발생하고, 아래 기판11에 형성된 배향막에 의해 γ방향으로 길이 방향을 향해 배향된 액정분자36이, 배향막의 규제력보다도 강한 전계의 규제력에 의해 γ방향과는 수직인 방향으로 배향방향이 변환된다.

따라서, 라인형 전극12, 13 간에 전압이 인가되면 도12a, b에 나타내는 바와 같이 90˚트위스트배향이 이루어진다. 이 상태이면, 아래 기판11을 투과하고, α방향에 편광한 편광 광선은, 트위스트한 액정36…에 의해 그 편광방향이 변환되고, α방향과는 다른 β방향의 편광판이 설치된 위 기판10을 투과할 수 있도록 되어, 액정표시소자는 밝은 상태로 된다.

그런데, 상기 구조의 라인형 전극12, 13을 실제로 액티브매트릭스 액정구동회로에 적용한 경우에 상정되는 구조를 도13과 도14에 나타낸다.

도13에 나타내는 구조에 있어서, 유리기판 등의 투명기판20 상에 금속전극으로 이루어진 게이트전극21과 제1라인형 전극22, 22가 간격을 두고 평행하게 형성되고, 이들을 덮어 게이트절연막24가 형성되고, 게이트전극21 상의 게이트절연막24 상에 반도체막26을 좌우양측으로부터 끼우듯이 소스전극27과 드레인전극28이 설치되고, 상기 제1라인형 전극22, 22 간의 위쪽의 게이트절연막24 상에 금속전극으로 이루어진 제2라인형 전극29가 설치된다. 또, 도13에 나타내는 구조의 평면구조를 도14에 나타내지만, 매트릭스상으로 짜여진 게이트배선30…과 신호배선31…이 투명기판20 상에 형성되어 있고, 게이트전극30과 신호배선31에 둘러싸인 각 영역의 모서리부에 게이트배선30에서 분기하여 게이트전극21이 형성되고, 상기 드레인전극28에 베이스라인부33을 통하여 제2라인형 전극29가 접속되고, 이 제2라인형 전극 29의 양측을 끼우듯이 상기 제1라인형 전극22, 22가 평면 배치되고, 제1라인형 전극22, 22가 각각 베이스라인부34에 접속됨과 동시에, 베이스라인부33과 베이스라인부34는 도13에 나타나는 게이트절연막24를 개재하여 상하로 겹쳐지고, 이 부분에서 용량을 확보할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 예의 구조에 있어서는, 도13과 도14의 화살표a에 나타내는 방향으로 전기력선을 형성하도록 전계가 작용하므로, 이 전계에 따라서 액정분자36…은 도13에 나타나는 바와 같이 배향된다.

그런데, 이 예의 액정표시소자 구조에서는, 제1라인형 전극22와 제2라인형 전극29가 모두 차광성의 금속전극으로 이루어지기 때문에, 빛을 차광하는 부분의 면적이 커지기 쉽고, 액정표시소자로서 본 경우의 개구율이 저하하는 문제가 있다.

또, 게이트전극21이 반도체막26의 아래쪽에 설치되어 있으면, 게이트전극21과 소스전극27과 드레인전극28의 중첩 부분(오버 랩부분)이 많아지고, 그들 사이에 형성되어 있는 게이트절연막24를 사이에 두어 기생용량을 형성하여, 액정구동시의 용량이 목적 값에서 벗어나기 때문에 표시품질의 저하를 초래할 우려가 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 구성된 것으로, 광시야각 특성을 갖는 한편 개구율을 크게 하는 것이 가능하고, 기생용량의 문제도 발생하기 어렵고, 제조가 용이한 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명에 관한 액정표시소자에 사용되는 액정구동회로 패턴의 제1예를 나타내는 평면도이다.

제2도는 제1도에 나타낸 액정구동회로 패턴이 기판 상에 형성된 구조의 단면도이다.

제3도는 본 발명에 관한 액정표시소자에 사용되는 액정구동회로 패턴의 제2예를 나타내는 평면도이다.

제4도는 본 발명에 관한 액정표시소자에 사용되는 액정구동회로패턴의 제3예를 나타내는 평면도이다.

제5도는 제4도에 나타낸 액정구동회로 패턴이 기판 상에 형성된 구조의 단면도이다.

제6a도는 전계를 인가하지 않은 상태의 액정분자 배향상태를 나타내는 도이고, 제6b도는 전계를 인가한 상태의 액정분자 배향상태를 나타내는 도이다.

제7도는 액정의 시야각 의존성을 나타내는 도이다.

제8a도는 종래의 액정에서 전계를 인가하지 않은 상태의 광선 투과상태를 나타내는 도이고, 제8b도는 종래 액정에서 전계를 인가한 상태의 광선 투광상태를 나타내는 도이다.

제9도는 앞서 특허출원한 명세서에 기재된 전극을 구비한 기판의 평면도이다.

제10도는 라인형 전극에 전압을 인가한 경우의 액정분자 배향상태를 나타내는 단면도이다.

제11a도는 앞서 특허출원한 명세서에 기재된 어두운 상태의 액정배열을 나타내는 도이고, 제11b도는 제11a도의 측면도이다.

제12a도는 앞서 특허출원한 명세서에 기재된 밝은 상태의 액정배열을 나타내는 도이고, 제12b도는 제11a도의 측면도이다.

제13도는 액정표시소자의 단면구조의 일예를 나타내는 도이다.

제14도는 제13도에 나타낸 구조의 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

39 : 제2기판 40 : 제1기판

41 : 게이트배선 42 : 신호배선

45, 47 : 라인형 전극 49 : 용량 생성부

50 : 스위칭소자 52 : 차광막

53, 60 : 절연막 55 : 절연부

56, 56' : 게이트전극 57 : 실리사이드층

58, 58' : 소스전극 59, 59' : 드레인전극

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 배향막을 구비한 제1기판과, 제1기판에 대향하게 배치된 제1기판측에 배향막이 형성된 제2기판과, 제1기판과 제2기판의 사이에 배치된 네마틱액정으로 이루어진 액정층과, 제1기판 상에 간격을 두어 서로 평행하게 배치된 복수의 라인형 전극과, 복수의 라인형 전극 간에 전압을 인가하는 스위칭소자를 구비하여 구성되고, 상기 제1기판과 제2기판의 배향막에 상기 라인형 전극의 장방향과 평행한 배향처리가 실시됨과 함께, 상기 스위칭소자가, 제1기판 상에 형성된 차광막과, 차광막상에 형성된 절연막과, 차광막상의 절연막 상에 형성된 반도체층과, 반도체층의 중앙부 위쪽에 절연부를 개재하여 설치된 게이트전극과, 반도체층의 양측에 형성된 실리사이드층과, 이들의 실리사이드층을 개재하여 반도체층에 접속된 소스전극 및 드레인전극을 구비하여 형성되고, 상기 복수의 라인형 전극 중 적어도 1개는, 상기 제1기판 상의 차광층과 동일 평면상에 구성되고, 차광층과 동일 평면 상의 상기 라인형 전극이 차광층을 덮는 절연층에 의해 덮여짐과 함께, 이 절연막 상에 상기의 라인형 전극과 다른 전위가 인가되는 나머지 라인형 전극이, 상기 스위칭소자의 드레인전극에 접속되어 형성되는 것이다.

또 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 제1기판 상에 매트릭스상으로 게이트배선과 신호배선이 형성되고, 게이트배선과 신호배선의 교차부분 근방에 게이트전극이 형성되고, 게이트배선과 신호배선에 둘러싸인 영역에 라인형 전극이 배치되어 이루어지는 것이다.

또 본 발명은, 제1기판 상의 차광층과 동일 평면 상에 형성된 라인형 전극의 일부, 혹은 이들 라인형 전극과 절연막을 개재하여 대치하는 다른 라인형 전극의 일부가 연장 돌출되어 대치하는 다른 라인형 전극의 일부가 오버랩되고, 용량이 형성되어 이루어지는 것이다.

[발명의 실시 형태]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일예에 관하여 설명한다.

도1과 도2는 본발명에 관한 액정표시소자에 적용되는 액정구동회로 패턴의 일예를 나타내는 것으로, 도1은 배선 패턴의 요부를 나타내는 평면도, 도2는 단면구조를 나타낸다.

이 예의 구조에 있어서는, 투명기판(제1기판)40 위에 매트릭스상으로 복수의 게이트배선41과 신호배선42가 형성되고, 게이트배선41과 신호배선42에 의해 둘러싸인 영역에 빗살형태 전극43과, 전극44가 배치되어 있다. 상기 전극43은 이 예에서는 신호배선42에 인접시켜 평행하게 배치한 2개의 라인형 전극45를 그들의 베이스단부측에 있어서 게이트배선41에 인접시켜 평행하게 배치한 베이스선부46에 접속하여 빗살형태로 형성되어 있다. 또, 전극44는, 상기 2개의 라인형 전극45의 중간부에 그들과 평행하게 배치된 라인형 전극47과, 라인형 전극47의 베이스단부측에 접속하여 게이트배선41과 평행하게 배치된 베이스선부48과, 라인형 전극47의 선단부에 접속하여 게이트배선41과 인접하는 라인형 용량생성부49로 이루어지고, 용량생성부49는 상기 베이스라인부46의 위쪽에 오버 랩하도록 형성되어 있다. 또, 상기 게이트배선41에 있어서 신호배선42에 가까운 부분에는, 스위칭소자50이 설치되어 있다.

이 회로부분의 실제 적층구조는, 도2에 나타내는 바와 같이, 투명한 기판40 위에 아일랜드형상의 차광막52가 설치되고, 그 위에 절연막52을 개재하여 반도체막54가 형성되고, 반도체막54의 중앙부분 위에 절연부55를 개재하여 게이트전극56이 형성되고, 절연부55의 양측에 실리사이드층57, 57이 형성되고, 이들의 실리사이드층57, 57에 각각 접촉하여 소스전극58과 드레인전극59가 설치되고, 이들을 덮어 절연막60이 형성된 톱 게이트구조로 되어 있다. 여기서 상기 게이트전극56은 게이트배선41의 일부를 이용하여 형성되어 있다. 또, 상기 라인형 전극45…는 기판40 위에서 차광층52와 동일 면상이 되도록 형성되고, 그들을 덮어 절연막53이 설치됨과 함께, 이 절연막53 상에 라인형 전극47이 형성되어 있고, 라인형 전극47의 베이스선부48이 드레인전극59에 접속되어 있다. 또, 상기의 라인형 전극45, 47은 모두 ITO(인듐산화물)의 투명도전층, 혹은 금속전극층으로 형성되고, 차광막52는 차광도전성의 금속막으로 형성되어 있다.

이어서, 도1과 도2에 나타내는 회로는, 도11과 도12를 참고하여 앞서 설명한 액정표시소자에 적용되므로, 도11에 나타내는 아래의 기판11을 도2에 나타내는 기판40으로하여 구성함으로써 상기 회로를 액정표시소자로 형성하는 것이 가능함과 함께, 이 기판40의 위쪽에는 액정층을 개재하여 도11과 도12에 나타나는 구조에서 사용된 대향측의 기판10과 동등 구성의 기판(제2기판)39가 설치되어 액정소자가 구성된다.

또, 기판40의 절연막60의 위에 실제로는 배향막이 형성되고 그 배향막에는 도11의 γ방향의 배향처리가 실시되고, 기판39의 액정층측의 면에도 배향막이 형성되고 그 배향막에는 β방향의 배향처리가 실시되어 있다. 또, 도11과 도12에 나타낸 좌우방향의 배향방향γ은 도1에서는 상하방향으로 된다.

상기 구조의 회로에서는, 스위칭소자50의 작동에 의해 라인형 전극45, 47 사이에 전압을 인가하는가 하지 않는가를 전환하는 것이 가능하다.

따라서, 스위칭소자50을 동작시켜 선형태 전극45, 47 사이에 전압을 인가함으로써, 도1의 화살표e방향에 전계를 인가하는 것이 가능하고, 이것에 의하여 도12에 나타낸 경우와 마찬가지로 액정분자36을 상하 기판 사이에서 90˚트위스트된 상태(밝은 상태)로 하는 것이 가능하다. 또, 라인형 전극45, 47 사이에 전압을 인가하지 않는 상태로 하는 것에 의하여, 액정분자36…을 도11에 나타낸 경우와 마찬가지로 기판과 평행한 트위스트되지 않은 상태(어두운 상태)로 하는 것이 가능하다. 따라서, 도1과 도2에 나타내는 회로를 사용하여 도11과 도12에 나타내는 바와 같이 액정분자36…의 배향제어를 행하는 것이 가능하고, 도2의 기판40의 아래측으로부터 백라이트의 광선을 도입하는 것에 의하여, 이 백라이트의 광선을 액정분자의 배향 제어 상태에 의해 어두운 상태와 밝은 상태로 전환하는 것이 가능하다. 또, 스위칭소자50의 도통 시에는, 게이트전극56이 생성시킨 전계에 의해 절연부55 아래쪽측의 반도체층54의 부분에 전자와 홀이 생성되어 그 부분이 채널부로 되고, 생성된 전자가 이 채널부를 이동하는 것으로 도통이 된다.

또, 상기의 구조에 의하면, 기판40의 아래측으로부터 입사된 백라이트의 광선을 차광층52가 차단되므로 백라이트의 광선이 반도체층54측에 도달하는 것이 없어지고, 반도체층54의 부분에 여분인 광전류를 흘리는 것이 없어지므로, 응답성이 향상한다. 또, 액정분자36은 전계가 인가되는 경우도 되지않는 경우도 기본적으로 기판에 평행하게 배치되고, 그 트위스트 상태가 변화하는 것뿐이기 때문에, 고속응답이 가능하고, 시야각 의존성도 작아지게 된다.

또, 라인형 전극45, 47을 투명전극막으로 구성하고, 노멀 블랙타입의 표시형식으로 하면, 라인형 전극45, 47에 전압을 인가한 경우에 라인형 전극45, 47 상의 액정분자36…이 도10에 나타내는 경우와 마찬가지로 입상하는 상태로 되지만, 이 부분도 백라이트로부터의 광선을 통과시키는 밝은 상태로 되므로, 라인형 전극45, 47의 위쪽 부분도 표시에 기여하게 되고, 이것에 의하여 액정표시소자로서의 개구율을 높게 하는 것이 가능하다. 이것에 대하여 라인형 전극45, 47을 차광성의 금속전극으로 구성하면, 금속전극이 차광하여 금속전극부분의 영역이 표시에 기여하지 않게 되므로, 개구율이 저하하게 된다. 또, 라인형 전극45, 47에 전압을 인가하지 않는 상태에 있어서 표시는 어두운 상태로 되므로, 라인형 전극45, 47 위의 액정 상태는 특히 어두운 상태 표시에 악영향을 주지 않는다.

상기 구조의 회로를 제조하는 데는, 투명전극40 위에 백라이트 차광용의 금속막을 성막하고나서 패터닝하여 도2에 나타내는 차광막52를 형성한다. 여기서, 차광막52와 동일평면상에 전극43을 형성하므로, 차광막52와 전극 43을 동일재료로 형성하는 경우는 상기 패터닝처리의 경우에 차광막52와 전극43을 동시에 형성하는 것이 가능하다. 또, 차광막52와 전극43을 다른 종류의 재료로 형성하는 경우는 성막처리와 패터닝처리를 복수회 실시하여 기판40 상의 동일면상에 차광막52와 전극43을 형성하는 것이 가능하다.

차광막52와 전극43을 형성했다고 한다면, 그들을 덮는 절연막53과 반도체막을 형성하여 패터닝처리를 실시하고, 차광막52 상의 절연층53 상에 반도체층53을 형성한다.

이어서 이들의 위에 절연막과 게이트절연막을 연속 성막하고, 패터닝하여 절연부55와 그 위의 게이트전극56 및 게이트배선41을 형성한다.

이어서 반도체막54의 위에서부터 이온도핑처리를 행하여 반도체막54 상의 절연부55의 양측에 실리사이드층57, 57을 형성한다.

이어서 이들 위에 절연막을 형성하여 패터닝처리하는 것으로 소스전극58과 드레인전극59와 신호배선42를 형성하고, 최후에 절연막60을 성막하는 것으로 도1과 도2에 나타내는 구조의 회로를 제조하는 것이 가능하다. 또, 상기의 구조에 더하여 접속패드를 설치하는 경우는, 패드접속용의 콘택트 홀을 절연막60에 적당히 형성하면 된다.

이상과 같은 제조방법에 의하면, 반도체막54 상에 게이트전극56을 설치한 톱 게이트구조의 액정표시소자용의 구동회로에서, 액정분자를 기판에 평행한 채로 90˚ 트위스트시킴으로써 표시 비표시의 전환을 행하는 것을 제조하는 것이 가능하다. 이 톱 게이트구조에서는, 게이트전극56과 드레인전극59 및 소스전극58의 중첩 부분을 좁게 하는 것이 가능하고, 기생용량을 작게 할 수 있는 효과가 있다. 이 결과, 화소마다에 형성하는 보조용량, 즉, 용량생성부49를 작게 하는 것이 가능하고, 보조용량 생성 때문에 라인형 전극의 면적을 넓게 할 필요가 없어 진다. 따라서, 라인형 전극45…, 47…을 사용하여 액정분자의 90˚ 트위스트를 실현하는 방식의 액정표시소자에 있어서 높은 개구율을 실현할 수 있는 특징이 있다.

또, 상기 제조방법에서는, 패터닝공정을 최소 4공정으로 행하는 것이 가능하고, 그 경우에 적은 공정으로 제조할 수 있는 특징을 가진다.

도3은 본 발명에 관한 액정표시소자에 적용되는 구동용회로패턴의 제2 예를 나타내는 것으로, 이 예에서는, 게이트배선41의 신호배선42 가까운 부분으로부터 신호배선42에 평행하게 연장돌출된 게이트전극56'이 형성되고, 이 게이트전극56'을 양측으로부터 끼우듯이 소스전극58'과 드레인전극59'가 설치되어 있다. 또, 앞의 예에서는 라인형 전극47의 선단부측에 형성된 용량생성부49는 이 예에서는 생략되어 있다. 그 외의 구성은 앞의 구성과 같고, 동일 구성 요소에 관해서는 동일 부호를 붙여 그부분의 설명은 생략한다.

도2에 나타내는 구조에서는, 앞의 예에서 얻어진 용량생성부49의 효과를 제외한 것과 거의 동등한 효과를 얻는 것이 가능하다.

도4와 도5는 본 발명에 관한 액정표시소자에 적용되는 구동용 회로 패턴의 제3 예를 나타내는 것으로, 이 예에서는, 도1과 도2에 나타내는 구성에서 라인형 전극45를 3개 라인형 전극47을 2개 설치한 예이다. 그 외 구성은 제1 예의 구성과 같고, 동일의 구성요소에 관해서는 동일 부호를 붙여 그 부분의 설명은 생략한다.

도4와 도5에 나타내는 구성에서도 앞의 제1 예에서 설명한 구성과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 또, 이 예에서는, 라인형 전극45, 47의 개수가 많으므로, 보다 넓은 영역에서 강제적으로 액정분자36…을 기판과 평행하게 배향시키는 것이 가능하고, 시야각 의존성이 작은 양호한 표시품질을 얻는 것이 가능하다.

이상 설명했듯이 본 발명은, 각각 배향막을 구비한 제1기판과 제2기판을 가지고, 반도체층 상에 게이트전극을 설치한 톱 게이트구조에 있어서, 제1기판에 복수의 라인형 전극을 형성하고, 복수의 라인형 전극 사이에 전압을 인가할 수 있도록 구성하고, 제1기판의 배향막에 라인형 전극의 길이 방향과 평행하게 배향처리를 실시하여 구성하였으므로, 전압무인가시에 액정분자를 제1기판의 배향방향과 평행하게 배향시키고, 전압인가시에 제1기판측의 액정분자를 제1기판의 라인형 전극의 길이방향과 직교하는 방향, 즉, 제1기판의 배향처리 처리방향과 직각인 방향으로 변경할 수 있으므로, 전압무인가와 전압인가에 따라 액정을 양기판과 평행한 상태에서 트위스트되지 않은 상태와 90˚트위스트된 상태로 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 반도체막 위에 게이트전극을 설치한 톱 게이트구조에서, 액정의 선회만을 조작하여 어두운 상태와 밝은 상태를 절환할 수 있으므로, 시야각 의존성이 적고, 절환 속도가 높은 액정표시소자를 제공하는 것이 가능하다. 또, 톱 게이트구조이면, 게이트전극과 소스전극 및 드레인전극의 중첩 부분을 적게 하는 것이 가능하고, 중첩부분의 사이에 절연막이 존재하는 것에 의하여 그 부분에 종래 형성되어 있던 기생용량을 적게 하는 것이 가능하다.

또, 라인형 전극의 일부와, 이것에 절연막을 사이에 두고 대치하는 다른 극측의 라인형 전극의 일부를 오버 랩시켜 용량을 형성함으로써, 이 용량으로 기생용량을 없애는 것이 가능하다. 또, 상기 톱 게이트구조를 채용하여 기생용량을 적게 해 두면, 상기 오버 랩부분에서 형성하는 용량을 적게 할 수 있으므로, 라인형 전극의 폭을 좁게 해도 되고, 라인형 전극의 폭을 적게 한만큼 개구율을 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 액정의 선회만을 조작하여 어두운 상태와 밝은 상태를 절환하는 것이 가능하고, 시야각 의존성이 적음과 함께, 절환 속도가 높고, 기생용량이 적고, 개구율이 높은 액정표시소자를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (3)

1. 배향막을 구비한 제1기판과, 그 제1기판에 대향하여 배치되고, 제1기판측에 배향막이 형성된 제2기판과, 제1기판과 제2기판 사이에 배치된 네마틱액정으로 이루어진 액정층과, 상기 제1기판 상에 간격을 두고 서로 평행하게 배치된 복수의 라인형 전극의 각각에 교대로 접속된 베이스선부가 간격을 두고 대향배치되어 이루어진 빗살형상 전극과, 상기 제1기판상에 매트릭스상으로 형성된 복수의 게이트배선 및 신호배선에 접속되어 이루어진 스위칭소자를 구비하여 구성되고, 상기 제1기판과 제2기판의 배향막에 상기 라인형 전극의 길이방향과 평행한 배향 처리가 실시됨과 함께, 상기 스위칭소자가 상기 제1기판 상에 형성된 차광막과, 그 차광막상에 형성된 절연막과, 그 절연막상에 형성된 반도체층과, 그 반도체층의 중앙부 위쪽에 절연부를 개재하여 형성된 게이트전극과, 상기 반도체층의 양측에 형성된 실리사이드층과, 이들의 실리사이드층을 개재하여 상기 반도체층에 접속된 소스전극 및 드레인전극을 구비하여 구성되고, 상기 복수의 라인형 전극 중 상기 대향배치된 베이스선부의 일방의 베이스선부에 접속된 라인형 전극이 상기 제1기판상의 차광막과 동일 평면상에 형성되고, 이들 라인형 전극이 상기 절연막에 의해 덮여지며, 상기 대향배치된 베이스선부의 타방의 베이스선부에 접속된 라인형 전극이 상기 절연막 상에서 상기 드레인전극에 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 게이트배선과 상기 신호배선과의 교차부분의 근방에 게이트전극이 형성되고, 이들 게이트배선과 신호배선으로 둘러싸인 영역에 상기 복수의 라인형 전극이 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1기판 상의 차광층과 동일 평면 상에 형성된 라인형 전극의 일부, 혹은, 이들의 라인형 전극과 절연막을 개재하여 대치하는 다른 라인형 전극의 일부가 연장돌출되어 대치하는 다른 라인형 전극의 일부와 오버 랩되어, 용량이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.

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