KR100317046B1 - 액정표시소자 - Google Patents

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KR100317046B1
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가시오 가즈오
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Abstract

본 발명은 자발분극을 갖고 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 액정을 이용한 액정표시소자에 관한 것으로서,
게이트라인(GL), TFT(14)를 매트릭스상으로 배치하는 화소전극(13)을 열방향으로 끼우도록 화소전극 1행에 대해 2개, 한개에 대해 두 개의 비율로 배치하고 데이터라인(DL)을 화소전극(13)의 열마다 배치하며, 화소전극(13)을 끼우는 게이트라인(GL) 2개의 선택으로 1행의 화소전극이 선택되도록 TFT(14)를 화소전극(13)과 게이트라인(GL)에 접속하고 드레인전극을 데이터라인(DL)에 접속하며, 화소전극(13)을 끼우는 2개의 TFT(14)를 동시에 ON함으로써 데이터라인(DL)으로부터 화소전극(13)에 큰 전류를 공급하고, 화소전극(13)에 끼워진 두 개의 TFT(14)의 소스전극을 동일한 금속층을 패터닝하여 형성해서 데이터라인(DL)에 접속하고 TFT(14)의 게이트전극을 게이트라인(GL)과 일체로 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시소자
본 발명은 자발분극을 갖고 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 액정을 이용한 액정표시소자에 관한 것이고, 특히 각 화소용량을 복수의 TFT(박막트랜지스터)에서 구동하는 액정표시소자에 관한 것이다.
종래 TFT(박막트랜지스터)액정표시소자로서, TFT가 접속된 화소전극을 구비하는 기판과, 화소전극에 대향하는 대향전극이 설치된 기판과, 기판간에 봉입된 카이럴네마틱액정을 구비하고, 액정의 유전이방성(△ε)과 전계의 상호작용에 의해 액정층의 액정분자의 배열이 제어되는 TN(Twisted Nematic)형의 액정표시소자가 알려져 있다.
이 TFT액정표시소자는 응답속도가 비교적 빠르고 높은 콘트래스트가 얻어지기 때문에 평면형의 액정표시장치로서 널리 사용되고 있다.
그러나 이 TN형의 액정표시소자의 액정분자는 전계가 인가되지 않은 상태에서는 기판간에서 트위스트하는 동시에 그 긴 축이 기판에 대략 평행으로 배향하는 트위스트한 호모지니어스상태로 배향한다. 한편 액정분자는 충분히 강한 전계가 인가된 상태에서는 기판에 대하여 대략 수직으로 배향하는 호메오트로픽에 가까운상태로 배향한다. TN형의 액정표시소자는 인가된 전계의 강도에 따라서 액정분자가 호모지니어스배향상태와 호메오트로픽배향상태의 사이에서 그 기울기를 변화시킨 것에 의한 광학변화를 이용하여 표시를 실시하는 것이기 때문에 시야각이 좁다는 문제가 있다.
또 TN형의 TFT액정표시소자는 화소전극과 대향전극 및 그들의 전극간에 개재된 액정에 의해 형성되는 화소용량에 대한 TFT의 게이트전극과 화소전극에 접속되는 소스전극간의 용량의 비율이 크기 때문에, 게이트전극에 인가되는 게이트신호의 영향에 의해 화소전극에 인가하는 전압이 변동한다. 이 변동을 억제하기 위해 화소용량과 병렬로 보상용량이 형성되어 있다. 그러나 이 보상용량을 형성하면 제조공정이 복잡해지는 동시에 보조전극이 화소의 일부를 덮어 액정표시소자의 개구율이 낮아진다는 문제가 있다.
한편 자발분극을 갖는 카이럴스멕틱액정을 이용한 액정표시소자로서 예를 들면 강유전성 액정, 반강유전성 액정 등의 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 액정을 이용한 액정표시소자가 알려져 있다. 이 액정표시소자는 액정층의 액정분자가 그 자발분극과 인가된 전계의 상호작용에 의해 거동하므로 고속으로 동작한다. 또 액정분자가 외관상 기판면과 평행한 면내에서 그 방향을 바꾸도록 거동하기 때문에 우수한 시야각특성이 얻어진다.
그러나 강유전성 액정이나 반강유전성 액정은 큰 자발분극을 갖고 있으며, 그 자발분극이 전계의 인가에 의해 갖추어진다. 이 때문에 상기한 바와 같이 화소전극과 대향전극 및 이들의 전극간에 개재되는 자발분극을 갖는 스멕틱액정에 의해형성되는 화소용량이 커진다. 그 때문에 화소용량을 충·방전하기 위해 큰 구동전류가 필요하고 허용전류가 큰 TFT를 이용하는 것이 필요하게 되어 소자면적이 큰 TFT를 형성하지 않으면 안되고 TFT의 소자면적의 확대에 동반하여 화소의 실효면적이 감소하고 개구율이 저하한다는 문제가 생긴다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, TFT를 이용하여 자발분극을 갖고 적어도 전계의 인가에 의해 강유전상을 갖는 액정을 이용하여 개구율이 높은 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 관점에 관련되는 액정표시소자는:
제 1과 제 2 면을 구비하는 제 1 기판(11)과, 제 1과 제 2 면을 구비하고 제 2 면이 상기 제 1 기판의 제 1 면에 대향하여 배치된 제 2 기판(12)과,
상기 제 1 기판(11)의 제 1 면에 행방향 및 열방향으로 복수 매트릭스상으로 배치된 화소전극(13)과;
소스전극 및 드레인전극(35S,35D) 및 게이트전극을 구비하고, 상기 제 1 기판의 제 1 면의 대응하는 한 개의 상기 화소전극(13)을 열방향으로 끼우는 위치에 배치되어 대응하는 각 화소전극(13)에 소스전극과 드레인전극중 어느 한쪽(35S)이 접속된 복수의 박막트랜지스터(14)와;
상기 제 1 기판(11)의 제 1 면에 상기 화소전극(13)의 각 행의 사이에 두 개씩 인접하여 배치되고, 일부가 상기 박막트랜지스터(14)의 게이트전극으로서 기능하는 복수의 게이트라인(GL)과;
상기 제 1 기판(11)의 제 1 면의 상기 화소전극(13)의 열에 1 대 1로 대응시켜서 배치되어 각각이 대응하는 열의 상기 박막트랜지스터(14)의 드레인전극(35D)에 접속되어 있는 복수의 데이터라인(DL)과;
상기 제 2 기판(12)의 제 2 면에 상기 화소전극(13)과 대향시켜서 배치한 적어도 한 개의 대향전극(15)과;
상기 제 1 기판(11)과 상기 제 2 기판(12)의 사이에 봉지된 자발분극을 갖는 액정(19)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면 한 개의 화소전극에 두 개의 TFT가 접속되어 있으며, 이 두 개의 TFT를 통하여 큰 전류를 화소전극에 공급할 수 있다. 따라서 각 화소의 선택기간내에 그 화소용량의 충전을 실질적으로 완료할 수 있다. 그리고 이 자발분극을 갖는 액정을 이용한 액정표시소자는 각각의 화소용량이 크므로 보상용량을 필요로 하지 않기 때문에 개구율을 높게 할 수 있다.
또한 박막트랜지스터의 열에 있어서, 각 화소전극의 행의 사이에 배치되고, 또한 서로 가장 가까이 배치된 두 개의 상기 박막트랜지스터(14)의 드레인전극(35D)은 공통인출전극(35)을 통하여 대응하는 열의 데이터라인(DL)에 접속되어 있어도 좋다. 이 구성에 의하면 드레인전극을 개별로 데이터라인에 접속하는 경우에 비교하여 드레인 전극에 의한 차광율을 저감하여 개구율을 더욱 높일 수 있다.
이 경우 상기 박막트랜지스터(14)는 대응하는 게이트라인(GL)에 의해 형성된게이트전극과, 상기 게이트전극상에 형성된 게이트절연막(31)과, 상기 게이트전극에 대향하여 상기 게이트절연막(31)상에 형성되어 상기 화소전극(13)에 접속된 제 1 단과, 상기 데이터라인(DL)에 접속된 상기 도전로에 접속된 제 2 단을 구비하는 반도체막(32)을 구비하고,
상기 박막트랜지스터(14)의 상기 반도체막(32)의 제 2 단은 해당 박막트랜지스터(14)의 가장 가까이 배치된 상기 박막트랜지스터(14)의 상기 반도체막(32)의 제 2 단과 공통의 도전로(35)에 의해 상기 열방향으로 배열된 데이터라인(DL)에 접속하는 것이 바람직하다. 환언하면 게이트라인 자체를 게이트로서 이용하여 박막 트랜지스터를 게이트라인상에 배치해도 좋다. 이와 같은 구성에 의해 전극의 인출부에 의한 차광을 억제하고 개구율을 높일 수 있다.
상기 액정(19)은 적어도 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 카이럴스멕틱액정이 이용된다.
또한 화소전극(13)은 상기 열방향으로 가늘고 긴 직사각형상으로 형성되고, 상기 박막트랜지스터(14)는 가늘고 긴 직사각형상의 상기 화소전극(13)의 열방향으로 대향하는 두 개의 가장자리를 따라서 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한 상기 액정표시소자(1)의 상기 게이트라인(GL)에 접속되어 각 화소전극(13)의 행을 끼우도록 배치된 2개의 게이트라인(GL)에 실질적으로 동시에 게이트펄스를 인가하는 게이트드라이버(2)와,
상기 액정표시소자(1)의 상기 데이터라인(DL)에 접속되고, 상기 데이터라인(DL)과 ON한 상기 박막트랜지스터(14)를 통하여 선택된 행의화소전극(13)에 표시계조에 대응하는 신호를 공급하는 데이터드라이버(3)를 추가로 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 관점에 관련되는 액정표시소자는,
제 1과 제 2 면을 구비하는 제 1 기판(11)과, 제 1과 제 2 면을 구비하고 제 2 면이 상기 제 1 기판의 제 1 면에 대향하도록 배치된 제 2 기판(12)과,
대향하여 배치된 제 1과 제 2 기판(11, 12)과,
상기 제 1 기판(11)의 제 1 면에 행방향 및 열방향으로 매트릭스상으로 복수 배치된 직사각형상의 화소전극(13)과,
상기 제 1 기판의 제 1 면에 한 개의 상기 화소전극(13)을 끼우는 서로 대향하는 변의 각각을 따라서 배치되고, 대응하는 각 화소전극(13)에 소스전극과 드레인전극중 어느 한쪽(35S)이 각각 접속된 복수의 박막트랜지스터(14)와,
상기 제 1 기판(11)의 제 1 면의 화소전극(13)의 행간에 배치되어 대응하는 상기 각 박막트랜지스터(14)의 게이트에 게이트신호를 공급하기 위한 복수의 게이트라인(GL)과,
상기 제 1 기판(11)의 제 1 면의 상기 화소전극(13)의 열에 1 대 1로 대응시켜서 배치되고, 각각이 대응하는 열의 상기 박막트랜지스터(14)의 소스전극과 드레인전극중 다른쪽(35D)에 접속된 복수의 데이터라인(DL)과,
상기 제 2 기판(12)의 제 2 면에 상기 화소전극(13)과 대향시켜서 배치된 대향전극(15)과,
상기 제 1 기판(11)과 상기 제 2 기판(12)의 사이에 봉지되어 상기 게이트와상기 박막트랜지스터의 소스전극과 드레인전극 중의 상기 화소전극에 접속된 한쪽전극(35S)의 사이에 존재하는 전극간 용량에 비해 20배 이상 큰 화소용량을 상기 화소전극(13)과 상기 대향전극(15)에 의해 형성하기 위한 액정(19)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 액정(19)은 스멕틱층을 갖고 있는 것이 바람직하며, 액정분자가 그 분자 긴 축방향과 직교하는 방향으로 쌍극자모멘트를 갖고 있는 것이 바람직하고, 또한 액정분자가 상기 스멕틱층의 법선에 대하여 액정분자가 기울어서 배향하는 스멕틱액정인 것이 바람직하다.
상기 액정(19)은 벌크의 상태에서 액정분자가 나선구조를 갖고 있는 것이 바람직하며, 기판간에 봉입된 상태에서 적어도 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 카이럴스멕틱C상을 가진 강유전성 액정 또는 카이럴스멕틱CA상을 가진 반강유전성 액정으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
또한 상기 화소전극(13)은 가늘고 긴 직사각형상으로 형성되고, 상기 박막트랜지스터(14)는 가늘고 긴 직사각형상의 상기 화소전극(13)의 대향하는 두 개의 짧은 변을 따라서 배치되어 있어도 좋다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관련되는 액정표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1에 나타내는 액정표시장치의 단면구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1의 하기판의 확대평면도.
도 4는 도 3의 A-A선에서의 단면도이고, 박막트랜지스터의 단면구조를 설명하기 위한 것.
도 5는 이 액정표시장치의 등가회로.
도 6A ~ 도 6G는 게이트신호의 타이밍챠트이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 액정표시패널 2: 게이트드라이버
3: 데이터드라이버 11: 하기판
12: 상기판 13: 화소전극
14: TFT(박막트랜지스터) 15: 공통전극
16, 17: 배향막 18: 시일재
19: 액정 20: 스페이서
21, 22: 편광판 31: 게이트절연막
32: 반도체층 33: 채널보호막
34D, 34S: n＋층 35: 인출층
35D, 35S: 소스전극
이하 본 발명의 실시예에 관련되는 액정표시장치를 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시예에 관련되는 액정표시장치는; 도 1에 나타내는 바와 같이 액정표시패널(1)과; 게이트드라이버(2)와; 데이터드라이버(3);로 구성된다.
액정표시패널(1)은 도 2에 단면으로 나타내는 바와 같이 스페이서(20)를 통하여 대향하여 배치된 한쌍의 투명기판(11 및 12)을 갖는다. 투명기판(11, 12)은 유리기판 등으로 구성되어 있다.
도 2에 있어서 하측의 투명기판(이하 「하기판」이라 칭한다)(11)에는 도 1에 나타내는 바와 같이 ITO 등의 투명도전재료로 구성되고 표시화면의 세로방향으로 긴 직사각형의 화소전극(13)이 n행 m열의 매트릭스상으로 복수 배치되어 있다. 또 상기 화소전극(13)의 대향하는 각각의 짧은 변에는 한 개의 화소전극(13)에 두 개의 비율로 대응하는 화소전극(13)을 열방향으로 끼우도록 두 개의 TFT(박막트랜지스터)(14)가 배치되어 있다. 각 TFT(14)의 소스전극은 대응하는 화소전극(13)에 접속되어 있다.
매트릭스상으로 배열된 복수의 화소전극(13)의 행간에는 화소전극(13)의 짧은 변을 따라서 두 개의 게이트라인(GL)(GL1 ~ GL2n)이 행방향으로 연장되어 배치되고 TFT(14)의 게이트전극이 대응하는 게이트라인(GL)에 각각 접속되어 있다.
또 매트릭스상으로 배열된 화소전극(13)의 열간에는 화소전극(13)의 긴 변을 따라서 데이터라인(DL)(DL1 ~ DLm)이 열방향으로 연장되어 배치되어 있다. 인접하는 화소전극(13)에 열방향으로 끼워져 배치된 두 개의 TFT(14)의 드레인전극은 공통의 도전로(인출전극)를 통하여 대응하는 데이터라인(DL)에 접속되어 있다.
도 3에 확대하여 나타내는 바와 같이 각 TFT(14)는 대응하는 게이트라인(GL)상에 형성되어 있다. 각 TFT(14)의 채널부는 대응하는 게이트라인(GL)의 게이트전극으로서 기능하는 부분상에 형성된 반도체막에 의해 형성된다. 채널부는 채널길이(도면의 세로방향)에 비하여 채널폭(도면의 가로방향)이 화소전극의 짧은 변에 상당할 정도로 넓은 직사각형상으로 형성되어 있어 허용전류가 큰 트랜지스터가 형성되어 있다. 또 TFT(14)의 소스전극(35S)은 상기 게이트라인(GL)상의 반도체막과 대응하는 화소전극(13)을 접속하도록 형성되어 있다. 또 각 열간에 열방향으로 연장하여 배치되는 드레인라인(DL)에는 각 행간의 행방향으로 연장돌출된 인출층(35)이 형성되어 있다. 인출층(35)의 일부는 열방향으로 인접하여 배치된 화소전극(13)에 끼워진 두 개의 TFT(14)의 게이트전극부분과 겹쳐 있고, 이 부분이 두 개의 TFT에 공유의 드레인전극(35D)으로서 기능한다. 드레인전극(35D)과 소스전극(35S)과 인출층(35)과 데이터라인(DL)은 동일한 금속층을 포토리소그래피기술 등을 이용하여 패터닝함으로써 일체적으로 형성되어 있다.
다음으로 각 TFT(14)의 단면구성을 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 3의 A-A선에서의 단면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이 하기판(11)상에는 TFT(14)의 게이트전극으로서 기능하는 게이트라인(GL)이 배치되고, 게이트라인(GL)상에 질화막(Si3N4) 등으로 이루어지는 게이트절연막(31)이 형성되어 있다.
게이트절연막(31)의 위에는 진성 비결정질실리콘(i-a-Si), 폴리실리콘 등으로 이루어지는 반도체층(32)이 형성되고, 반도체층(32)의 위에 SiN 등으로 이루어지는 채널보호막(33)이 형성되어 있다. 반도체층(32)의 드레인측에 고농도의 n형 불순물을 포함하는 n＋층(34D)이 형성되고, 소스측에 n＋층(34S)이 형성되어 있다. 화소전극(13)은 소스측 n＋층(34S)에 접근 및 접촉시켜서 형성되어 있다. 상기 화소전극(13)의 일부와 상기 소스측 n＋층(34S)을 덮도록 소스전극(35S)이 형성되어 상기 화소전극(13)을 TFT에 전기적으로 접속하고 있다.
인접하는 두 개의 TFT 각각의 드레인측 n＋층(34D)의 위에는 인출층(35)이 형성되어 있다. 인출층(35)의 n＋층(34D)과 겹쳐서 이에 전기적으로 접속되어 있는 부분이 드레인전극(35D)을 형성하고 있다. 즉 인접하는 TFT(14)의 드레인전극(35D)은 인출층(35)과 일체로 형성되어 도시하지 않은 데이터라인(DL)에 접속되어 있다.
도 2에 있어서 상측의 투명기판(이하 「상기판」이라 칭한다)(12)에는 화소전극(13)에 대향하고 코먼신호가 인가되는 공통전극(15)이 형성되어 있다.
하기판(11) 및 상기판(12)의 전극형성면에는 각각 배향막(16 및 17)이 형성되어 있다. 배향막(16 및 17)은 예를 들면 폴리이미드 등의 유기고분자화합물로 이루어지는 수평배향막이다. 배향막(16 및 17)의 대향면에는 러빙 등에 의한 배향처리가 실시되어 있다.
상하기판(11, 12)은 그 주연부에서 시일재(18)에 의해 접합되어 있으며, 기판(11과 12) 및 시일재(18)로 둘러싸여진 영역에는 액정(19)이 봉입되어 있다.
액정(19)은 스멕틱층을 갖고 그 액정분자가 분자 긴 축 방향과 직교하는 방향으로 쌍극자모멘트를 가짐으로써 자발분극을 갖고, 또한 그 스멕틱층의 법선에 대하여 액정분자가 기울어서 배향하는 스멕틱액정이고, 벌크의 상태에서 액정분자가 나선구조를 형성하여 기판간에 봉입된 상태에서 적어도 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 액정, 예를 들면 카이럴스멕틱C상을 가진 강유전성 액정 또는카이럴스멕틱CA상을 가진 반강유전성 액정으로 구성된다.
상하기판(11 및 12)의 외측에는 액정(19)의 배향상태의 변화에 동반하는 광학적인 변화를 시각화하기 위한 한쌍의 편광판(21 및 22)이 배치되어 있다.
화상을 표시하기 위한 각 화소는 화소전극(13)과 공통전극(15)의 대향부분과 그들의 사이에 배치된 액정(19)에 의해 구성되는 화소용량(C)으로 나타내어지고, 도 5에 나타내는 바와 같이 두 개의 TFT(14)의 소스전극(35S)-드레인전극(35D)을 통하여 데이터라인(DL)에 접속되어 있다.
화소용량(C)은 기판간에 배치된 액정(19)이 큰 자발분극을 갖고 있기 때문에 매우 크다. 그 때문에 TFT(14)의 게이트전극과, 화소전극에 접속되는 소스전극(35S)의 사이에 존재하는 부유용량에 비하여 상기 화소용량(C)이 충분히 크다. 즉 화소용량(C)의 값은 종래의 TN형 액정표시소자에 비하여 7배이상, 10배정도로 매우 크고, 또 부유용량보다 적어도 20배이상 크다.
따라서 게이트전극에 게이트신호가 인가된 경우 게이트전극과 소스전극의 사이의 용량과 화소용량(C)의 분압에 의해 소스전극에 인가되는 전압의 변동은 충분히 작다. 이 때문에 화소전극의 전위는 실질적으로 변동하지 않는다. 이 때문에 화소전극의 전위의 변동을 방지하기 위한 보상용량을 설시할 필요가 없다.
도 1에 있어서 게이트드라이버(2)는 도 6A ~ 도 6G에 나타내는 바와 같이 화소전극(13)의 행을 끼우도록 배치된 홀수번째와 짝수번재의 2개의 게이트라인(GL2n -1, GL2n)을 한쌍으로 하고, 이 한쌍의 게이트라인(GL2n-1, GL2n)마다 게이트신호(펄스)를 차례로 인가하여 게이트라인(GL)을 주사한다.
또 데이터드라이버(3)는 선택행의 화소에 계조를 표시하기 위한 계조신호를 각 데이터라인(DL)에 인가한다.
다음으로 상기 구성의 TFT액정표시장치의 동작을 도 1 및 도 6A ~ 도 6G를 참조하면서 설명한다.
게이트드라이버(2)는 홀수번째와 짝수번째의 2개의 게이트라인(GL2n-1, GL2n )에 동시에 게이트신호를 인가하고 선택된 행의 각 화소전극(13)에 접속된 TFT(14)를 ON한다. 한편 데이터드라이버(3)는 게이트신호의 전환에 대략 동기하고 각 데이터라인(DL)에 계조신호를 인가한다.
이 때문에 선택된 각 화소전극(13)에는 ON한 두 개의 TFT(14)를 통하여 데이터라인(DL)으로부터 계조신호가 공급된다. 그 결과 단일한 TFT를 사용하는 경우에 비하여 각 화소용량(C)의 충·방전전류를 크게 해서 선택기간(게이트펄스가 ON의 기간)내에 각 화소용량(C)을 충분히 방전 및 방전시킬 수 있다.
그리고 본 실시예의 액정표시소자는 강유전성 액정, 또는 반강유전성 액정 등의 자발분극을 갖는 액정을 이용하고 있으며, 이들의 액정은 큰 자발분극을 갖고 있기 때문에 화소전극과 대향전극 및 이들의 전극간에 개재되는 액정으로 이루어지는 화소용량이 매우 크다. 그 때문에 액정소자의 화소용량(C)에 비하여 TFT의 게이트 소스전극간 용량이 충분히 작아진다. 따라서 게이트전극에 게이트신호가 인가된 경우 게이트전극과 소스전극의 사이의 용량과 화소용량(C)의 분압에 의해 소스전극에 인가되는 전압의 변동은 충분히 작다. 따라서 종래 기술의 TN형 TFT액정표시소자에 필요했던 보상용량을 설치할 필요가 없어진다. 따라서 보상용량을 형성하는 면적에 비하여 TFT소자를 두 개 설치하는 면적의 쪽이 작기 때문에, 종래 기술의 TN형 TFT액정표시소자에 비하여도 본 실시예의 자발분극을 가진 액정을 이용한 액정표시소자의 쪽이 개구율을 높게 할 수 있다.
또 각 TFT(14)는 게이트라인(GL)을 게이트로 하여 게이트라인(GL)상에 형성되고, 또한 인접하는 두 개의 TFT(14)의 드레인전극을 형성하기 위한 인출층(35)이 화소와 화소의 경계부의 비표시영역에 형성되어 있다. 따라서 TFT(14)에 의한 차광부분의 면적을 억제할 수 있다. 이 때문에 개구율을 크게 할 수 있다.
또 각 화소전극(13)에 접속된 두 개의 TFT(14)는 그 제조시에 열방향으로 얼라인먼트어긋남을 일으킨 경우 한쪽의 TFT(14)의 기생용량(게이트 소스간 용량)은 커지지만 다른 쪽은 작아진다. 예를 들면 도 3에 있어서 포토마스크의 얼라인먼트어긋남에 의해 중앙의 화소전극(13)에 접속된 한쪽의 TFT(14)의 소스전극(35S)과 게이트(게이트라인(GL))의 겹침길이(La)가 작아져도 다른쪽의 TFT(14)의 소스전극(35S)과 게이트의 겹침길이(Lb)가 커진다. 따라서 1화소 전체로서는 기생용량의 변화가 거의 상쇄된다. 이 때문에 분할노광에 있어서의 각 노광영역마다의 마스크의 위치맞춤오차에 의해서 생기는 소스전극(35S)과 게이트전극(GL)의 겹침량의 차이에 의한 소스·게이트간 용량의 상이에 기인한 표시의 얼룩이 없어지고 면이음부의 시인성도 우수해 있다.
또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 여러 가지의 변형 및 응용이 가능하다. 예를 들면 상기 실시예에 있어서는 한 개의 화소전극에 두 개의 TFT를배치했지만 3이상의 TFT를 배치해도 좋다. 예를 들면 방형의 화소전극의 4변의 각각에 TFT를 배치해도 좋다.
상기 실시예에 있어서는 게이트라인(GL)자체를 TFT의 게이트전극으로서 사용하여 TFT(14)를 게이트라인(GL)상에 형성했는데, 게이트라인(GL)으로부터 게이트전극을 인출하여 형성해도 좋다. 또 인접하는 두 개의 TFT(14)의 드레인전극(35D)과 인출층(35)과 데이터라인(DL)을 공통 또한 일체적으로 형성했는데 별개의 도전층으로 형성해도 좋다.

Claims (8)

  1. 제 1과 제 2 면을 구비하는 제 1 기판(11)과, 제 1과 제 2 면을 구비하고 제 2 면이 상기 제 1 기판의 제 1 면에 대향하도록 배치된 제 2 기판(12)과,
    상기 제 1 기판(11)의 제 1 면에 행방향 및 열방향으로 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소전극(13)과,
    소스전극 및 드레인전극(35S, 35D)및 게이트전극을 구비하고, 상기 제 1 기판의 제 1 면의 대응하는 한 개의 상기 화소전극(13)을 열방향으로 끼우는 위치에 배치되어 대응하는 각 화소전극(13)에 소스전극과 드레인전극중 어느 한쪽(35S)이 접속된 복수의 박막트랜지스터(14)와;
    상기 제 1 기판(11)의 제 1 면에 상기 화소전극(13)의 각 행의 사이에 두 개씩 인접하여 배치되고, 일부가 상기 박막트랜지스터(14)의 게이트전극으로서 기능하는 복수의 게이트라인(GL)과;
    상기 제 1 기판(11)의 제 1 면의 상기 화소전극(13)의 열에 1 대 1로 대응시켜서 배치되고, 각각이 대응하는 열의 상기 박막트랜지스터(14)의 상기 소스전극과 드레인전극중 다른쪽(35D)에 접속되어 있는 복수의 데이터라인(DL)과,
    상기 제 2 기판(12)의 제 2 면에 상기 화소전극(13)과 대향시켜서 배치한 적어도 한 개의 대향전극(15)과,
    상기 제 1 기판(11)과 상기 제 2 기판(12)의 사이에 봉지된 자발분극을 갖는 액정(19)을 구비하고,
    상기 박막트랜지스터(14)는 대응하는 게이트라인(GL)에 의해 형성된 게이트전극과, 상기 게이트전극상에 형성된 게이트절연막(31)과, 상기 게이트전극에 대향하여 상기 게이트절연막(31)상에 형성된 반도체막(32)으로 이루어지고,
    상기 박막트랜지스터(14)의 상기 소스전극과 드레인전극 중의 다른쪽은 해당 박막트랜지스터(14)의 가장 가까이 배치된 다른 상기 박막트랜지스터(14)의 소스전극 및 드레인전극 중의 다른쪽과 공통의 전극(35)을 통하여 대응하는 데이터라인(DL)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정(19)은 전계의 인가에 의해 적어도 강유전상을 나타내는 카이럴스멕틱액정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소전극(13)은 가늘고 긴 직사각형상으로 형성되고, 상기 박막트랜지스터(14)는 가늘고 긴 직사각형상의 상기 화소전극(13)의 대향하는 두 개의 짧은 변을 따라서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시소자(1)의 상기 게이트라인(GL)에 접속되어 각 화소전극(13)의 행을 끼우도록 배치된 2개의 게이트라인(GL)에 실질적으로 동시에 게이트펄스를 인가하는 게이트드라이버(2)와,
    상기 액정표시소자(1)의 상기 데이터라인(DL)에 접속되고, 상기 데이터라인(DL)과 ON한 상기 박막트랜지스터(14)를 통하여 선택된 행의 화소전극(13)에 표시 계조에 대응하는 신호를 공급하는 데이터드라이버(3)를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. 제 1과 제 2 면을 구비하는 제 1 기판(11)과, 제 1과 제 2 면을 구비하고 제 2 면이 상기 제 1 기판의 제 1 면에 대향하도록 배치된 제 2 기판(12)과, 상기 제 1 기판(11)의 제 1 면에 행방향 및 열방향으로 매트릭스상으로 복수 배치된 직사각형상의 화소전극(13)과,
    상기 제 1 기판의 제 1 면에 한 개의 상기 화소전극(13)을 끼우는 서로 대향하는 변의 각각을 따라서 배치되고, 대응하는 각 화소전극(13)에 소스전극과 드레인전극중 어느 한쪽(35S)이 각각 접속된 복수의 박막트랜지스터(14)와,
    상기 제 1 기판(11)의 제 1 면의 화소전극(13)의 행간에 배치되어 대응하는 상기 각 박막트랜지스터(14)의 게이트에 게이트신호를 공급하기 위한 복수의 게이트라인(GL)과,
    상기 제 1 기판(11)의 제 1 면의 상기 화소전극(13)의 열에 1 대 1로 대응시켜서 배치되고, 각각이 대응하는 열의 상기 박막트랜지스터(14)의 소스전극과 드레인전극중 다른쪽(35D)에 접속된 복수의 데이터라인(DL)과,
    상기 제 2 기판(12)의 제 2 면에 상기 화소전극(13)과 대향시켜서 배치된 대향전극(15)과,
    상기 제 1 기판(11)과 상기 제 2 기판(12)의 사이에 봉지되어 상기 게이트와 상기 박막트랜지스터의 소스전극과 드레인전극 중의 상기 화소전극에 접속된 한쪽전극(35S)의 사이에 존재하는 전극간 용량에 비해 20배 이상 큰 화소용량을 상기 화소전극(13)과 상기 대향전극(15)에 의해 형성하기 위한 액정(19)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액정(19)은 스멕틱층을 갖고 액정분자가 그 분자 긴 축방향과 직교하는 방향으로 쌍극자모멘트를 갖고, 또한 액정분자가 상기 스멕틱층의 법선에 대하여 액정분자가 기울어서 배향하는 스멕틱액정인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 액정(19)은 벌크의 상태에서 액정분자가 나선구조를 갖고, 기판간에 봉입된 상태에서 적어도 전계의 인가에 의해 강유전상을 나타내는 카이럴스멕틱C상을 가진 강유전성 액정 또는 카이럴스멕틱CA상을 가진 반강유전성 액정으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 화소전극(13)은 가늘고 긴 직사각형상으로 형성되고, 상기 박막트랜지스터(14)는 가늘고 긴 직사각형상의 상기 화소전극(13)의 대향하는 두 개의 짧은 변을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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