説明

表示パネル

【課題】表示パネルの光漏れを防止しながらも、開口率減少を最少化して、キックバック電圧によるフリッカー不良が発生しない高輝度の表示パネルを提供する。
【解決手段】薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板とを有する表示パネルであって、前記薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成されるゲート線と、前記基板上に形成され、前記ゲート線と並行する維持電極線と、前記ゲート線と絶縁されて交差するよう形成されるデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線と接続される複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと接続される第1小電極と、前記ゲート線を挟んで前記第1小電極の反対側に形成される第2小電極とを含む画素電極とを含み、前記薄膜トランジスタ及び前記ゲート線は、前記第1小電極と前記第2小電極との間に配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示パネルに関し、特に、開口率減少を最少化して、キックバック電圧によるフリッカー不良が発生しない高輝度の表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、現在最も幅広く使用されている平板表示装置のうちの一種であって、画素電極と共通電極など電界生成電極が形成されている二枚の表示板とその間に挿入されている液晶層で構成され、電界生成電極に電圧を印加して、液晶層に電界を生成してこれを通じて、液晶層の液晶分子の配向を決定して入射光の偏光を制御することによって画像を表示する。
【0003】
ところで、液晶表示装置は視野角が狭いことが重要な短所である。このような短所を克服しようと視野角を広くするための多様な方案が開発されているが、その中でも液晶分子を上下の表示板に対して垂直に配向して画素電極とその対向電極に切開パターンを形成したり、電極を多数の小電極に分割する方法がある。
一方、ゲート線は開口率を考慮して、画素電極の下部又は上部境界線に隣接するように形成する。
【0004】
しかしながら、切開パターンを形成すれば切開パターンの部分だけ開口率が減少して、小電極を形成すれば小電極を連結するための連結部によって開口率が減少する。
そして、隣接する画素電極の境界部では電界の方向が反対であり、電界の大きさが違って、液晶分子がうまく配列できなくて、光漏れなどが発生する。
また、液晶表示装置で発生する光漏れを遮ってくれるための遮光部材によっても開口率が減少する。一方、ゲート線が画素電極の下部境界線に隣接するように形成されれば、順方向又は逆方向のようにスキャン方向によってキックバック電圧が変わって、これはフリッカーという不良を招く。
【0005】
つまり、順方向スキャンでN段のゲート線に信号が入力された後、(N+1)段のゲート線に信号が入力される時、N段の画素電極と(N+1)段のゲート線との間の距離が遠くて、N段の画素電極に入力された電圧が(N+1)段のゲート信号に影響を与えない。
しかしながら、逆方向スキャンでN段のゲート線に信号が入力された後、(N−1)段のゲート線に信号が入力される時、N段の画素電極と(N−1)段のゲートの間の距離が近くて、N段の画素電極に入力された電圧が(N−1)段のゲート信号に影響を与えてこれはキックバック電圧で現れるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明は上記従来の表示パネル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、表示パネルの光漏れを防止しながらも、開口率減少を最少化して、キックバック電圧によるフリッカー不良が発生しない高輝度の表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明による表示パネルは、薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板とを有する表示パネルであって、前記薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成されるゲート線と、前記基板上に形成され、前記ゲート線と並行する維持電極線と、前記ゲート線と絶縁されて交差するよう形成されるデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線と接続される複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと接続される第1小電極と、前記ゲート線を挟んで前記第1小電極の反対側に形成される第2小電極とを含む画素電極とを含み、前記薄膜トランジスタ及び前記ゲート線は、前記第1小電極と前記第2小電極との間に配置されることを特徴とする。
【0008】
前記共通電極表示板は、前記基板と向き合う対向基板と、前記対向基板上に形成される色フィルタと、前記色フィルタの上に形成される複数の切開部を有する共通電極とを含むことが好ましい。
前記維持電極線は、前記第1小電極と前記第2小電極間に位置することが好ましい。
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線と接続されるゲート電極と、前記ゲート電極と絶縁されて重畳する半導体と、前記データ線と接続され、前記半導体と重畳するソース電極と、前記半導体と重畳して、ソース電極と対向するドレイン電極とを含むことが好ましい。
前記ドレイン電極は、前記維持電極線と重畳してキャパシタを形成することが好ましい。
前記第1小電極と前記第2小電極の間を連結する連結部材を更に含むことが好ましい。
前記連結部材は突出部を含み、前記突出部は前記ドレイン電極と電気的に接続されることが好ましい。
【0009】
前記薄膜トランジスタは、前記基板上に形成され、チャンネル領域、ドレイン領域及びソース領域を有する半導体と、前記チャンネル領域と絶縁されて重畳するゲート電極と、前記ソース領域と電気的に接続されるソース電極と、前記ドレイン領域と電気的に接続されるドレイン電極とを含むことが好ましい。
前記半導体は多結晶シリコンで形成されることが好ましい。
前記維持電極線は幅が拡張された拡張部を含み、前記半導体は前記拡張部と重畳する保持容量領域を更に含むことが好ましい。
前記ドレイン電極は、前記維持電極線と重畳してキャパシタを形成することが好ましい。
前記第1小電極と前記第2小電極の間を連結し、突出部を含む連結部材を更に含み、前記突出部は前記ドレイン電極と電気的に接続されることが好ましい。
【0010】
前記基板上に形成され前記ゲート線に沿って延長される補助電極を更に含むことが好ましい。
前記補助電極の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線とに一致することが好ましい。
前記補助電極の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線との間に位置することが好ましい。
前記補助電極と前記共通電極には同一の電圧が印加されることが好ましい。
前記補助電極は、ゲート線と同一物質で形成されることが好ましい。
前記維持電極線は、隣接する画素電極間の境界線の間に位置すること。
前記維持電極線は、前記薄膜トランジスタに向かって突出する維持電極を更に含むことが好ましい。
【0011】
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線と接続されるゲート電極と、前記ゲート電極と絶縁されて重畳する半導体と、前記データ線と接続され、前記半導体と重畳するソース電極と、前記半導体と重畳して、ソース電極と対向するドレイン電極とを含み、前記ドレイン電極は前記維持電極と重畳するキャパシタ用導電体と接続されることが好ましい。
前記維持電極は前記切開部を中心に上下、左右対称であることが好ましい。
前記切開部は、前記第1小電極及び第2小電極の中心と対応する位置に配置されることが好ましい。
前記切開部は、円形又は角部が丸められた四角形の形状を有することが好ましい。
前記対向基板上に形成され、前記第1小電極と前記第2小電極との間の対応する位置に配置される遮光部材を更に含むことが好ましい。
前記第1小電極及び前記第2小電極は、角部が丸められた四角形の形状を有することが好ましい。
【0012】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による表示パネルは、薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板とを有する表示パネルであって、前記薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成されるゲート線と、前記基板上に形成され、前記ゲート線と並行する維持電極線と、前記ゲート線と絶縁されて交差するよう形成されるデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線と接続される薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと接続される第1小電極と、前記ゲート線を挟んで前記第1小電極の反対側に形成される第2小電極を含む画素電極とを含み、前記ゲート線は、前記第1小電極と前記第2小電極との間に位置することを特徴とする。
【0013】
前記維持電極線は、隣接する二つの画素電極の間に位置することが好ましい。
前記共通電極表示板は、前記基板と向き合う対向基板と、前記対向基板上に形成される色フィルタと、前記色フィルタの上に形成される複数の切開部を有する共通電極とを含むことが好ましい。
前記維持電極線は、前記薄膜トランジスタに向かって延長される維持電極を含むことが好ましい。
前記維持電極は、前記切開部を中心に上下、左右対称であることが好ましい。
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線と接続されるゲート電極と、前記ゲート電極と絶縁されて重畳する半導体と、前記データ線と接続され、前記半導体と重畳するソース電極と、前記半導体と重畳してソース電極と対向するドレイン電極とを含み、前記ドレイン電極は、前記維持電極と重畳するキャパシタ用導電体と重畳することが好ましい。
【0014】
前記画素電極は、前記キャパシタ用導電体と接触孔を通して接続されることが好ましい。
前記接触孔は、前記切開部と重畳することが好ましい。
前記維持電極線の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線とに一致することが好ましい。
前記維持電極線の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線内との間に位置することが好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る表示パネルによれば、小電極と小電極間に薄膜トランジスタ、ゲート線及び維持電極線を配置することによって画素電極と重畳する領域を最小化する。従って画素電極の開口率が増加して高輝度の表示パネルを提供することができるという効果がある。
【0016】
そして、小電極の間にだけ遮光部材を形成することによって遮光部材による開口率減少を最少化したという効果がある。
また、隣接する画素電極の境界部に補助電極を更に形成することによって開口率を減少させることなく液晶分子の異常挙動による光漏れを防止することができるという効果がある。
【0017】
また、隣接する画素電極の境界部に維持電極線を位置させることによって補助電極を形成しなくても液晶分子の異常挙動による光漏れを防止することができるという効果がある。
また、ゲート線を中心に第1及び第2小電極が対称であるのでN段の画素電極と次の段のゲート線との距離が同一である。従ってゲート信号を順方向又は逆方向に入力してもキックバック電圧が同一であって、フリッカー現象が発生しないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
次に、本発明に係る表示パネルを実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【0019】
図面で各種の層又は領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似の部分については同一の図面符号で示すものとする。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“直ぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対にある部分が他の部分の“直ぐ上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
【0020】
以下、本発明の第1の実施形態による液晶表示装置について図1及び図2を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態による液晶表示装置のある画素についての配置図であり、図2は図1の液晶表示装置をII−II線に沿って切断した断面図である。
図1及び図2を参照すると、本実施形態による液晶表示装置は互いに向き合う薄膜トランジスタ表示板100と共通電極表示板200、そして両表示板(薄膜トランジスタ表示板100、共通電極表示板200)の間に配置されている液晶層3を含む。
【0021】
まず、薄膜トランジスタ表示板100について説明する。
透明なガラス又はプラスチックなどで作られた絶縁基板110の上に酸化シリコン(SiO)又は窒化シリコン(SiNx)等で作られた遮断膜111が形成されている。遮断膜111は異物侵入を阻止するために複層構造にすることもある。
【0022】
遮断膜111の上には多結晶シリコンなどで作られた複数の島型半導体151が形成されている。島型半導体151は縦方向に伸びる縦部と、この縦部と連結されて横方向に伸びる横部を含む。縦部及び横部の端部は他の層との接続用位置合わせのために面積を広げることもある。
個々の島型半導体151は互いに離れている二つのチャンネル領域(154a、154b)を含む。そして高濃度不純物領域であるソース領域153、ソース−ドレイン領域159及びドレイン領域155が、チャンネル領域(154a、154b)を間に置いて(これにより分離して)配置される。そしてドレイン領域155の一部分は拡張されており、拡張された部分は保持容量領域157になる。これらの機能は、ソース領域153とソース−ドレイン領域159とが第1トランジスタのソースとドレイン、ソース−ドレイン領域159とドレイン領域155が第2トランジスタのソースとドレインである。
【0023】
そして高濃度不純物領域である(ソース領域153、ドレイン領域155、ソース−ドレイン領域159とチャンネル領域(154a、154b)の間に位置した低濃度ドーピング領域(152a、152b)は低濃度ドーピングドレイン領域といい、その幅(横方向の寸法)が他の領域より狭い。
保持容量領域157とドレイン領域155の間にも低濃度ドーピング領域152cを形成できる。別途のマスクを用いて、低濃度ドーピング領域(152a、152b)を形成する場合、保持容量領域157とドレイン領域155の間の低濃度ドーピング領域152cを形成できない。
【0024】
この時、低濃度ドーピング領域(152a、152b)として、不純物が入っていないオフセット領域を代替使用できる。
島型半導体151及び遮断膜111の上には窒化シリコン又は酸化シリコンで作られたゲート絶縁膜140が形成されている。ゲート絶縁膜140は窒化シリコン及び酸化シリコンを積層して、多重膜に形成することができる。
【0025】
ゲート絶縁膜140の上(図1で図面から垂直に離れる方向、“上”または“上層”と略す)には主に横方向に伸びた複数のゲート線121と複数の維持電極線131が形成されている。
ゲート線121はゲート信号を伝達し、図面内上方(“上部”と略す)に突出した複数のゲート電極124を含む。
ゲート線121の一部分は、ゲート絶縁膜140を挟んで、島型半導体151の縦部に位置するチャンネル領域154aと重畳し、ゲート電極124は島型半導体151の横部に位置するチャンネル領域154bとそれぞれ重畳する。縦部に位置するチャンネル領域154aと重畳するゲート線121の一部分は薄膜トランジスタのゲート電極として使用される。
【0026】
維持電極線131は所定の電圧が印加され、下部へ突出した維持電極133を含む。維持電極133はゲート絶縁膜140を挟んで保持容量領域157と重畳する。
ゲート線121及び維持電極線131はアルミニウム(Al)やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀(Ag)や銀合金など銀系金属、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)及びチタン(Ti)などで作られる。しかしながら、これらは物理的性質が違う二つの導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を持ってもよい。
【0027】
ゲート線121、維持電極線131及びゲート絶縁膜140の上には層間絶縁膜160が形成されている。層間絶縁膜160は、平坦化特性に優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着で形成されるa−Si:C:O、a−Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、又は無機物質である窒化シリコンなどで形成できる。層間絶縁膜160は複数層にて形成できる。
【0028】
層間絶縁膜160及びゲート絶縁膜140にはソース領域153及びドレイン領域155をそれぞれ露出させる複数の接触孔161、162が形成されている。
層間絶縁膜160の上にはゲート線121と交差する複数のデータ線171及び複数のドレイン電極175が形成されている。
それぞれのデータ線171は接触孔161を通じて、ソース領域153と接続されているソース電極173を含む。
【0029】
ドレイン電極175はソース電極173と離隔しており、接触孔162を通じて、ドレイン領域155と接続されている。ドレイン電極175は維持電極線131の維持電極133と重畳する。
データ線171、ドレイン電極175及び層間絶縁膜160の上には平坦化特性に優れた有機物などで作られた保護膜180が形成されている。保護膜180は、感光性を有する物質でフォトリソグラフィ工程だけで形成してもよい。保護膜180は、プラズマ化学気相蒸着(PECVD)で形成されるa−Si:C:O、a−Si:O:Fなど低誘電率絶縁物質又は窒化シリコンなどの無機物で形成してもよく、無機物で作られた下層膜と有機物で作られた上層膜を含んでもよい。
【0030】
そして保護膜180は、ドレイン電極175を露出させる複数の接触孔185を有する。
保護膜180の上にはIZO(酸化インジウム亜鉛)又はITO(酸化インジウム錫)等のような透明な導電物質、又はアルミニウムや銀など不透明な反射性導電物質で作られる複数の画素電極191が形成されている。
【0031】
各画素電極191は、第1小電極9a及び第2小電極9bを含み、第1小電極9aと第2小電極9bは角部が丸められた四角形であり、第1小電極9aと第2小電極9bは連結部材85により互いに連結されている。
連結部材85は第1小電極9aと第2小電極9bを連結する縦部と他の層との接続のための突出部を含む。
ゲート電極124、ゲート線121、維持電極133、維持電極線131、ドレイン電極175及び島型半導体151の大部分は第1小電極9aと第2小電極9bの間に位置する。
【0032】
突出部は接触孔185を通じて、ドレイン電極175と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極175からデータ電圧が印加され、画素電極191に伝達する。
データ電圧が印加された画素電極191は共通電圧が印加される共通電極表示板200の共通電極270と一緒に電場(電界)を生成することによって二つの電極(191、270)の間の液晶層3の液晶分子の配向方向を決定する。このように決められた液晶分子の配向方向により液晶層3を通過する光の偏光が変わる。画素電極191と共通電極270はキャパシタ[以下、“液晶キャパシタ”という]を構成して、薄膜トランジスタが遮断した後にも印加された電圧を維持する。
液晶キャパシタの電圧維持能力を強化するためにはストレージキャパシタを更に形成してもよい。
【0033】
本実施形態ではゲート絶縁膜140を間において保持容量領域157と維持電極133を重畳して、ストレージキャパシタを形成する。保持容量領域157にはデータ線171で画素電極191に入力されるデータ電圧が印加される。
本実施形態でのように保持容量領域157と維持電極133とでストレージキャパシタを形成すればゲート絶縁膜140の厚さが異なる層に形成された絶縁膜に比べて薄いので狭い面積でも十分な保持容量を得ることができる。
【0034】
また、本実施形態では層間絶縁膜160を間において維持電極133とドレイン電極175、保護膜180を間において画素電極191と維持電極133が重畳して、ストレージキャパシタを形成する。これらによる保持容量は保持容量領域157と維持電極133によって形成される保持容量より容量が少なくて、補助保持容量として用いることができる。
【0035】
また、本実施形態では第1小電極9aと第2小電極9bの間の連結部材85が位置する部分にゲート線121、維持電極線131及び薄膜トランジスタを形成することによって第1小電極9a及び第2小電極9bがこれらにより遮られる部分を最少化できた。従って画素電極191の開口率減少を最少化できる。
【0036】
次の共通電極表示板200について説明する。
透明なガラス又はプラスチックなどに作られた絶縁基板210の上(図2上では下に、以下同様)には複数の色フィルタ230が形成されており、色フィルタ230は画素電極191列に沿って縦方向に長くのびて帯状に形成できる。各色フィルタ230は赤色、緑色及び青色の三原色など基本色のうちの一つを表示することができる。
【0037】
色フィルタ230の下に遮光部材(図示せず)が形成できる。遮光部材は画素電極191の間の光漏れを防止するためのものであり、第1小電極9aと第2小電極9bの間にも形成することができる。
本実施形態ではゲート線121と対応する領域には遮光部材を形成しない。従って、遮光部材による開口率減少を縮めることができる。
【0038】
色フィルタ230の上には蓋膜250が形成されている。蓋膜250は(有機)絶縁物で作ることができ、色フィルタ230が露出することを防止して平坦面を提供する。蓋膜250は省略することができる。
蓋膜250の上には共通電極270が形成されている。共通電極270はITO、IZOなどの透明な導電体などで作られる。共通電極270には複数の切開部27が形成されている。それぞれの切開部27は円形又は角部が丸められた四角形であることもあり、小電極(第1小電極9a、第2小電極9b)の中心の部分と対応する。
【0039】
表示板(100、200)の内側面には配向膜11、21が塗布されており、これらは垂直配向膜でありうる。表示板(100、200)の外側面には偏光子12、22が備えられているが、二つの偏光子12、22の偏光軸は直交する。反射型液晶表示装置の場合には二つの偏光子12、22のうちの一つが省略できる。
【0040】
本実施形態による液晶表示装置は、液晶層3の遅延を補償するための位相遅延膜(図示せず)を更に含むことができる。液晶表示装置はまた、偏光子12、22、位相遅延膜、表示板(100、200)及び液晶層3に光を供給する照明部(図示せず)を含むことができる。
【0041】
液晶層3は負の誘電率異方性を有し、液晶層3の液晶分子31は電場(電界)がない状態でその長軸が両表示板(100、200)の表面に対して略垂直をなすように配向されている。従って、入射光は互いに直交する偏光子12、22を通過できなくて遮断される。
共通電極270に共通電圧を印加し、画素電極191にデータ電圧を印加すれば、表示板(100、200)の表面に対してほぼ垂直である電場(電界)が生成される。液晶分子(図示せず)は電場(電界)に応答してその長軸が電場(電界)方向と直交するようにその方向を変えようとする。
【0042】
電場生成電極(画素電極191、共通電極270)の切開部27と画素電極191の辺(縁)部は電場(電界)を歪曲して、液晶分子31の傾斜方向を決定する水平成分を作り出す。電場(電界)の水平成分は切開部27と画素電極191の辺(縁)部に略垂直である。第1小電極9a及び第2小電極9bの四辺と切開部27によって形成される電場(電界)によって、液晶が傾くので、傾く方向を選んでみればほぼ4方向である。このように液晶分子31が傾く方向を多様にすれば液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。
【0043】
次に、図3及び図4を参照して本発明の第2の実施形態による液晶表示装置について説明する。
図3は本発明の第2の実施形態による液晶表示装置のある画素についての配置図であり、図4は図3の液晶表示装置をIV−IV線に沿って切断した断面図である。
【0044】
まず、薄膜トランジスタ表示板について説明する。
透明なガラス等の絶縁基板110上に複数のゲート線121及び維持電極線131が形成されている。
ゲート線121はゲート信号を伝達し、主に横方向にのびている。各ゲート線121は上部に突出した複数のゲート電極124を含む。
【0045】
維持電極線131は所定の電圧が印加され、ゲート線121と殆ど並んでのびており、下部へ突出した維持電極133を含む。
ゲート線121及び維持電極線131は図1及び図2に示した実施形態のものと同一の物質で形成できる。
【0046】
ゲート線121及び維持電極線131の上にはゲート絶縁膜140が形成されている。
ゲート絶縁膜140の上には水素化非晶質シリコン(非晶質シリコンは略称a−Siとして使うこと)で作られた複数の島型半導体154が形成されている。島型半導体154はゲート電極124の上に位置する。
【0047】
島型半導体154の上には島型オーミックコンタクト部材163、165が形成されている。
島型オーミックコンタクト部材163、165は燐などのn型不純物が高濃度でドーピングされているn水素化非晶質シリコンなどの物質で作られたりシリサイドで作られる。島型オーミックコンタクト部材163、165は対を構成して島型半導体154の上に配置されている。
【0048】
島型オーミックコンタクト部材163、165及びゲート絶縁膜140の上には複数のデータ線171と複数のドレイン電極175が形成されている。
データ線171はデータ信号を伝達し、主に縦方向にのびて、ゲート線121及び維持電極線131と交差する。
ドレイン電極175はデータ線171と離隔しており、ゲート電極124を中心にソース電極173と対向する。ドレイン電極175は一部分が拡張されて、維持電極133と重畳する。
【0049】
一つのゲート電極124、一つのソース電極173及び一つのドレイン電極175は島型半導体154と一緒に一つの薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、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の間の島型半導体154に形成される。
データ線171及びドレイン電極175は、また、図1及び図2で説明したデータ線171及びドレイン電極175と同一の物質で形成できる。
【0050】
島型オーミックコンタクト部材163、165はその下方の島型半導体154とその上のデータ線171及びドレイン電極175の間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。
島型半導体154には、ソース電極173とドレイン電極175の間を始めとして、データ線171及びドレイン電極175で遮らず露出した部分がある。
【0051】
データ線171、ドレイン電極175及び露出した島型半導体154部分の上には保護膜180が形成されている。
保護膜180は、図1及び図2の実施形態でのような物質で形成できる。保護膜180にはドレイン電極175を露出させる複数の接触孔185が形成されている。
【0052】
保護膜180の上にはIZO又はITOで作られる複数の画素電極191が形成されている。
各画素電極191は、第1小電極9a及び第2小電極9bを含み、第1小電極9a及び第2小電極9bは角部が丸められた四角形である。第1小電極9aと第2小電極9bは連結部材85により一列に連結されている。
連結部材85は、第1小電極9aと第2小電極9bを連結する縦部と他の層と接続するための突出部を含む。
【0053】
ゲート電極124、ゲート線121、維持電極133、維持電極線131、ドレイン電極175及び島型半導体154は第1小電極9aと第2小電極9bの間に位置する。
突出部は、接触孔185を通じて、ドレイン電極175と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極175からデータ電圧が印加され、画素電極191に伝達する。
本発明の実施形態ではゲート絶縁膜140を間において維持電極133とドレイン電極175の一部分が重畳して、ストレージキャパシタを形成する。
次に共通電極表示板200に対する説明は図1及び図2に説明した液晶表示装置と大部分同一なので省略する(色フィルタ230の下に遮光部材220有り)。
【0054】
次の図5及び図6を参照して本発明の第3の実施形態による液晶表示装置について説明する。
図5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6は図5の液晶表示装置をVI−VI線に沿って切断した断面図である。
【0055】
図5及び図6の第3の実施形態による液晶表示装置の層間構造及び配置は図1及び図2に説明した液晶表示装置と大部分同一であるが補助電極20を更に含む。
補助電極20はゲート線121に沿って長くのびており、隣接する画素電極191の境界部に位置する。補助電極20の境界線は開口率を減少させないように隣接する画素電極191の上下部境界線と一致したり上下部境界線内に位置することができる。
補助電極20には共通電極270と同一の電圧が印加される。
【0056】
補助電極20と共通電極270の電圧が同一であれば、補助電極20と画素電極191とで構成される第1電界が共通電極270と画素電極191とで構成される第2電界を相殺して、第2電界が弱まる。
従って、隣接する画素電極191の上下部境界部に位置する液晶分子31は第1電界の影響をあまり受けることがなくなるので液晶分子31の配向力が弱まる。液晶分子31は初期配向を維持して、液晶分子31がうまく配列できないことによる光漏れなどが発生しない。
【0057】
また、隣接する画素電極191の上下部境界線の間で液晶分子31がうまく配列されなくても補助電極20が遮光部材として使用され光漏れが発生しない。
図5及び図6の補助電極20は図3及び図4の第2の実施形態にも同様に適用することができる。
【0058】
次に、図7及び図8を参照して本発明の第4の実施形態による液晶表示装置について説明する。
図7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8は図7の液晶表示装置をVIII−VIII線に沿って切断した断面図である。
図7及び図8の第4の実施形態による液晶表示装置の層間構造及び配置は図3及び図4に説明した液晶表示装置と大部分同一なので、同一の部分については簡略に説明する。
【0059】
図7及び図8の液晶表示装置は互いに向き合う薄膜トランジスタ表示板100と共通電極表示板200、そして両表示板(薄膜トランジスタ表示板100、共通電極表示板200)の間に入っている液晶層3を含む。
透明な絶縁基板110上には複数のゲート線121及び維持電極線131が形成されている。
【0060】
各ゲート線121は上部に突出した複数のゲート電極124を含み、維持電極線131はゲート線121と殆ど並んでのびており、下部へ突出した維持電極133を含む。
ゲート線121及び維持電極線131は図3及び図4に示した実施形態のものと同一の物質で形成できる。
ゲート線121及び維持電極線131の上にはゲート絶縁膜140が形成されている。
【0061】
ゲート絶縁膜140の上には複数の島型半導体154が形成されている。島型半導体154はゲート電極124の上に位置する。
島型半導体154の上には島型オーミックコンタクト部材163、165が形成されている。島型オーミックコンタクト部材163、165は対構成をなして島型半導体154の上に配置されている。
【0062】
島型オーミックコンタクト部材163、165及びゲート絶縁膜140の上には複数のデータ線171及び複数のドレイン電極175が形成されている。データ線171は維持電極線131及びゲート線121と交差する。
ドレイン電極175は、キャパシタ用導電体177と連結されており、キャパシタ用導電体177は維持電極133と重畳する。
【0063】
データ線171及びドレイン電極175は、また、図3及び図4で説明したデータ線171及びドレイン電極175と同一の物質で形成できる。
データ線171、ドレイン電極175及び露出した島型半導体154部分の上には保護膜180が形成されている。
保護膜180にはキャパシタ用導電体177を露出させる複数の接触孔185が形成されている。
【0064】
保護膜180の上には画素電極191が形成されている。画素電極191は第1小電極9a)及び第2小電極9bを含み、第1小電極9a及び第2小電極9bは角部が丸められた四角形である。第1小電極9aと第2小電極9bは連結部材85により一列に連結されている。
次に、共通電極表示板200に対しては大部分図3及び図4の実施形態と同一である。
【0065】
本実施形態では、画素電極191は接触孔185を通じて、キャパシタ用導電体177と連結されているドレイン電極175と連結される。従って、第1、第2及び第3の実施形態でのように連結部材85はドレイン電極175と連結するための突出部を含まない。
一方、ゲート線121は第1、第2及び第3の実施形態でのように二つの小電極(第1小電極9a、第2小電極9b)の間に位置するが、維持電極線131は隣接する画素電極191の境界部に位置する。
【0066】
維持電極線131の境界線は開口率を減少させないように隣接する画素電極191の上下部境界線と一致したり上下部境界線内に位置することができる。
維持電極線131には共通電極270の電圧が印加されるので画素電極191とで構成される第1電界が共通電極270と画素電極191とで構成される第2電界を相殺して、第2電界が弱まる。
従って、隣接する画素電極191の上下部境界部に位置する液晶分子31は第1電界の影響をあまり受けることがなくなるので液晶分子31の配向力が弱まる。液晶分子31は初期配向を維持して、液晶分子31がうまく配列できないことによる光漏れなどが発生しない。
【0067】
そして隣接する画素電極191の上下部境界線の間で液晶分子31がうまく配列されなくても維持電極線131が遮光部材として使用されて、光漏れが発生しない。
また、維持電極133は視野角による視認性改善のために切開部27を中心に上下、左右対称を形成する。
【0068】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の第1の実施形態による液晶表示装置の配置図である。
【図2】図1の液晶表示装置をII−II線に沿って切断した断面図である。
【図3】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4】図3の液晶表示装置をIV−IV線に沿って切断した断面図である。
【図5】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6】図5の液晶表示装置をVI−VI線に沿って切断した断面図である。
【図7】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8】図7の液晶表示装置をVIII−VIII線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【0070】
3 液晶層
9a、9b (第1及び第2)小電極
11、21 配向膜
12、22 偏光子
20 補助電極
31 液晶分子
27 切開部
85 連結部材
100 薄膜トランジスタ表示板
110、210 絶縁基板
121 ゲート線
124 ゲート電極
131 維持電極線
133 維持電極
140 ゲート絶縁膜
151 島型半導体
152a、152b、152c 低濃度ドーピング領域
153 ソース領域
154a、154b チャンネル領域
155 ドレイン領域
157 保持容量領域
159 ソース−ドレイン領域
160 層間絶縁膜
163、165 島型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
180 保護膜
161、162、185 接触孔
191 画素電極
200 共通電極表示板
220 遮光部材
230 色フィルタ
250 蓋膜
270 共通電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板とを有する表示パネルであって、
前記薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成されるゲート線と、
前記基板上に形成され、前記ゲート線と並行する維持電極線と、
前記ゲート線と絶縁されて交差するよう形成されるデータ線と、
前記ゲート線及び前記データ線と接続される複数の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタと接続される第1小電極と、前記ゲート線を挟んで前記第1小電極の反対側に形成される第2小電極とを含む画素電極とを含み、
前記薄膜トランジスタ及び前記ゲート線は、前記第1小電極と前記第2小電極との間に配置されることを特徴とする表示パネル。
【請求項2】
前記共通電極表示板は、前記基板と向き合う対向基板と、
前記対向基板上に形成される色フィルタと、
前記色フィルタの上に形成される複数の切開部を有する共通電極とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
【請求項3】
前記維持電極線は、前記第1小電極と前記第2小電極間に位置することを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
【請求項4】
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線と接続されるゲート電極と、
前記ゲート電極と絶縁されて重畳する半導体と、
前記データ線と接続され、前記半導体と重畳するソース電極と、
前記半導体と重畳して、ソース電極と対向するドレイン電極とを含むことを特徴とする請求項3に記載の表示パネル。
【請求項5】
前記ドレイン電極は、前記維持電極線と重畳してキャパシタを形成することを特徴とする請求項4に記載の表示パネル。
【請求項6】
前記第1小電極と前記第2小電極の間を連結する連結部材を更に含むことを特徴とする請求項4に記載の表示パネル。
【請求項7】
前記連結部材は突出部を含み、前記突出部は前記ドレイン電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項6に記載の表示パネル。
【請求項8】
前記薄膜トランジスタは、前記基板上に形成され、チャンネル領域、ドレイン領域及びソース領域を有する半導体と、
前記チャンネル領域と絶縁されて重畳するゲート電極と、
前記ソース領域と電気的に接続されるソース電極と、
前記ドレイン領域と電気的に接続されるドレイン電極とを含むことを特徴とする請求項3に記載の表示パネル。
【請求項9】
前記半導体は多結晶シリコンで形成されることを特徴とする請求項8に記載の表示パネル。
【請求項10】
前記維持電極線は幅が拡張された拡張部を含み、
前記半導体は前記拡張部と重畳する保持容量領域を更に含むことを特徴とする請求項8に記載の表示パネル。
【請求項11】
前記ドレイン電極は、前記維持電極線と重畳してキャパシタを形成することを特徴とする請求項8に記載の表示パネル。
【請求項12】
前記第1小電極と前記第2小電極の間を連結し、突出部を含む連結部材を更に含み、
前記突出部は前記ドレイン電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項8に記載の表示パネル。
【請求項13】
前記基板上に形成され前記ゲート線に沿って延長される補助電極を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の表示パネル。
【請求項14】
前記補助電極の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線とに一致することを特徴とする請求項13に記載の表示パネル。
【請求項15】
前記補助電極の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線との間に位置することを特徴とする請求項13に記載の表示パネル。
【請求項16】
前記補助電極と前記共通電極には同一の電圧が印加されることを特徴とする請求項13に記載の表示パネル。
【請求項17】
前記補助電極は、ゲート線と同一物質で形成されることを特徴とする請求項13に記載の表示パネル。
【請求項18】
前記維持電極線は、隣接する画素電極間の境界線の間に位置することを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
【請求項19】
前記維持電極線は、前記薄膜トランジスタに向かって突出する維持電極を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の表示パネル。
【請求項20】
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線と接続されるゲート電極と、
前記ゲート電極と絶縁されて重畳する半導体と、
前記データ線と接続され、前記半導体と重畳するソース電極と、
前記半導体と重畳して、ソース電極と対向するドレイン電極とを含み、
前記ドレイン電極は前記維持電極と重畳するキャパシタ用導電体と接続されることを特徴とする請求項19に記載の表示パネル。
【請求項21】
前記維持電極は前記切開部を中心に上下、左右対称であることを特徴とする請求項19に記載の表示パネル。
【請求項22】
前記切開部は、前記第1小電極及び第2小電極の中心と対応する位置に配置されることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
【請求項23】
前記切開部は、円形又は角部が丸められた四角形の形状を有することを特徴とする請求項22に記載の表示パネル。
【請求項24】
前記対向基板上に形成され、前記第1小電極と前記第2小電極との間の対応する位置に配置される遮光部材を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
【請求項25】
前記第1小電極及び前記第2小電極は、角部が丸められた四角形の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
【請求項26】
薄膜トランジスタ表示板と共通電極表示板とを有する表示パネルであって、
前記薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成されるゲート線と、
前記基板上に形成され、前記ゲート線と並行する維持電極線と、
前記ゲート線と絶縁されて交差するよう形成されるデータ線と、
前記ゲート線及び前記データ線と接続される薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタと接続される第1小電極と、前記ゲート線を挟んで前記第1小電極の反対側に形成される第2小電極を含む画素電極とを含み、
前記ゲート線は、前記第1小電極と前記第2小電極との間に位置することを特徴とする表示パネル。
【請求項27】
前記維持電極線は、隣接する二つの画素電極の間に位置することを特徴とする請求項26に記載の表示パネル。
【請求項28】
前記共通電極表示板は、前記基板と向き合う対向基板と、
前記対向基板上に形成される色フィルタと、
前記色フィルタの上に形成される複数の切開部を有する共通電極とを含むことを特徴とする請求項26に記載の表示パネル。
【請求項29】
前記維持電極線は、前記薄膜トランジスタに向かって延長される維持電極を含むことを特徴とする請求項27に記載の表示パネル。
【請求項30】
前記維持電極は、前記切開部を中心に上下、左右対称であることを特徴とする請求項29に記載の表示パネル。
【請求項31】
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線と接続されるゲート電極と、
前記ゲート電極と絶縁されて重畳する半導体と、
前記データ線と接続され、前記半導体と重畳するソース電極と、
前記半導体と重畳してソース電極と対向するドレイン電極とを含み、
前記ドレイン電極は、前記維持電極と重畳するキャパシタ用導電体と重畳することを特徴とする請求項29に記載の表示パネル。
【請求項32】
前記画素電極は、前記キャパシタ用導電体と接触孔を通して接続されることを特徴とする請求項31に記載の表示パネル。
【請求項33】
前記接触孔は、前記切開部と重畳することを特徴とする請求項32に記載の表示パネル。
【請求項34】
前記維持電極線の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線とに一致することを特徴とする請求項27に記載の表示パネル。
【請求項35】
前記維持電極線の境界線は、隣接する画素電極間の一方の画素電極の上部境界線と他方の画素電極の下部境界線内との間に位置することを特徴とする請求項27に記載の表示パネル。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−129611(P2008−129611A)
【公開日】平成20年6月5日(2008.6.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−304272(P2007−304272)
【出願日】平成19年11月26日(2007.11.26)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG ELECTRONICS CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do 442−742(KR)
【Fターム(参考)】