JP2001337349A - 液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板及びその修理方法 - Google Patents

液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板及びその修理方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 開口率を確保することができる液晶表示装置
用薄膜トランジスタ基板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁基板、絶縁基板の上に多数に分離さ
れて形成され、マトリックス状の画素に開口部を有する
網状のブラックマトリックス、ブラックマトリックスを
覆う絶縁膜、絶縁膜上部に形成されており、横方向にの
びているゲート線及びゲート線に連結されているゲート
電極を含むゲート配線、絶縁膜上部に形成されてゲート
配線を覆っているゲート絶縁膜、ゲート絶縁膜上部に形
成されている半導体層、半導体層上部に形成されている
抵抗性接触層、互いに分離されて抵抗性接触層上部に形
成されているソース及びドレーン電極とソース電極と連
結されていてゲート線と交差して画素を定義するデータ
線を含むデータ配線、データ配線を覆っている保護膜、
ドレーン電極と電気的に連結されている画素電極を含
む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置用薄膜
トランジスタ基板及びその修理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は現在最も広く用いられて
いる平板表示装置のうちの一つであって、電極が形成さ
れている二枚の基板とその間に挿入されている液晶層か
らなり、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する光の量を調節して画像を
表示する装置である。
【０００３】液晶表示装置の中でも現在主に用いられる
のは二つの基板に電極が各々形成されていて電極に印加
される電圧をスイッチングする薄膜トランジスタを有し
ている液晶表示装置であり、二つの基板のうちの一つに
は薄膜トランジスタと画素電極とが形成されており、他
の基板にはカラーフィルターとブラックマトリックス
(ｂｌａｃ−ｋ ｍａｔｒｉｘ)と全面の共通電極が形成
されているのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装
置の輝度を向上させるためにはパネルの高い開口率を確
保するのが重要な課題である。しかし、ブラックマトリ
ックスは二つの基板の整列誤差を考慮して広い幅で形成
するようにするが、これが開口率を減少させる要因にな
る。
【０００５】本発明における技術的課題は、開口率を確
保することができる液晶表示装置用薄膜トランジスタ基
板及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明では、薄膜トランジスタの下部に単位画
素に開口部を有するブラックマトリックス(ｂｌａｃｋ
ｍａｔｒｉｘ)を形成する。
【０００７】さらに詳細には、本発明による液晶表示装
置用薄膜トランジスタ基板には、絶縁基板上部のマトリ
ックス状の画素に開口部を有しており、多数分離されて
いるブラックマトリックスが網状に形成されている。
【０００８】さらに詳細には、本発明による液晶表示装
置用薄膜トランジスタ基板には、絶縁基板の上に多数分
離されており、マトリックス状の画素に開口部を有する
とともに網状のブラックマトリックスが形成されてい
る。ブラックマトリックスを覆う絶縁膜上部には横方向
にのびているゲート線及びゲート線に連結されているゲ
ート電極を含むゲート配線が形成されており、その上部
にはゲート配線を覆っているゲート絶縁膜が形成されて
いる。ゲート絶縁膜上部には半導体層と抵抗性接触層と
が形成されており、互いに分離されて抵抗性接触層の上
部に位置するソース及びドレーン電極とソース電極と連
結されていてゲート線と交差して画素を定義するデータ
線を含むデータ配線が形成されている。また、データ配
線を覆っている保護膜が形成されており、ドレーン電極
と電気的に連結されている画素電極が形成されている。
【０００９】この時、ゲート配線または前記データ配線
と同一層に位置し、多数分離されたブラックマトリック
スの間に形成されているバッファー膜をさらに含むこと
ができる。また、ブラックマトリックスはゲート線と重
複する第１部分と、第１部分と分離されていて、データ
線と重複する第２部分とからなるのが好ましく、ゲート
配線またはデータ配線と重なっている一部が除去でき
る。
【００１０】ここで、ブラックマトリックスは互いに隣
接する画素電極と０．５〜２μｍ範囲程度の幅で重な
り、画素電極とデータ線とは６μｍ以下の間隔をおいて
形成されるのが好ましい。
【００１１】絶縁膜は酸化ケイ素を用いて形成すること
ができ、０．５〜３μｍ範囲の厚さを有するのが好まし
い。
【００１２】このような液晶表示装置用薄膜トランジス
タ基板は液晶分子が基板に対して垂直配列されている垂
直配向方式の液晶表示装置に用いることができ、液晶分
子が基板に対して平行に配列し、画素電極が線状に形成
されていて画素電極と対向する線状の共通電極をさらに
含む水平配向方式の液晶表示装置に用いることができ
る。
【００１３】このような構造において、ゲート線または
データ線が断線した場合、ゲート線と第１部分またはデ
ータ線と第２部分を短絡させて断線したゲート線または
データ線を修理することができる。
【００１４】一方、垂直配向方式の液晶表示装置は画素
電極と対向して液晶分子を駆動するための電場を形成す
る共通電極が形成されている絶縁基板をさらに含む。こ
の時、画素電極または共通電極は液晶分子の傾斜方向を
分散させて液晶分子を分割配向させるための一つ以上の
開口部パターンを有することができ、開口部パターンは
液晶分子の傾斜方向を４方向に分散して液晶分子を分割
配向するように形成されるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】添付した図面を参考として本発明
の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板及
びその修理方法について本発明の属する技術分野におけ
る通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細
に説明する。
【００１６】まず、図１乃至図３を参照して本発明の実
施例による薄膜トランジスタ基板の構造について詳細に
説明する。
【００１７】図１は本発明の実施例による薄膜トランジ
スタ基板の構造を示した配置図であり、図２は図１のＩ
Ｉ-ＩＩ'線に沿って切断して示した断面図である。図２
では薄膜トランジスタ基板と対向するカラーフィルター
基板も共に示されている。
【００１８】まず、下部絶縁基板１０の上部に不透明な
導電物質または窒化クロムまたは窒化モリブデンなどを
含む単一膜または多層膜からなるブラックマトリックス
９０が形成されている。ブラックマトリックス９０はマ
トリックス状の画素に開口部を有していて網状に形成さ
れており、互いに分離されていて横方向にのびている横
部９２と縦方向にのびている縦部９４を含む。ブラック
マトリックス９０は画素の間で漏洩する光を遮断する機
能を有し、以後に形成される薄膜トランジスタの半導体
層４０に入射する光を遮断するために変形した形態とす
ることができる。ここで、ブラックマトリックス９０を
横部９２と縦部９４とに分離する理由は以後に横部９２
及び縦部９４と各々重なって形成されるゲート線２２及
びデータ線６２に各々伝えられる走査信号及びデータ信
号が互いに干渉を起こしたり、信号に対する遅延を最少
化するためである。
【００１９】下部絶縁基板１０の上部にはブラックマト
リックス９０を覆う絶縁膜１００が形成されている。絶
縁膜１００は３．０〜４．０程度の低い誘電率を有する
酸化ケイ素(ＳｉＯX)で形成するのが好ましく、０．５
〜３．０μｍ程度に充分な厚さを有するのが好ましい。
これは、ブラックマトリックス９０によって以後に形成
されるゲート配線２２、２６及びデータ配線６２、６
５、６６に伝達される信号に対する遅延を最少化するた
めである。
【００２０】絶縁膜１００上部にはアルミニウム(Ａｌ)
またはアルミニウム合金(Ａｌａｌｌｏ−ｙ)、モリブデ
ン(Ｍｏ)またはモリブデン-タングステン(ＭｏＷ)合
金、クロム(Ｃｒ)、タンタル(Ｔａ)、銅(Ｃｕ)または銅
合金(Ｃｕａｌｌｏｙ)などの金属または導電体で作られ
たゲート配線が形成されている。ゲート配線は横方向に
のびており、走査信号線またはゲート線２２及びゲート
線２２の一部である薄膜トランジスタのゲート電極２６
を含む。ここで、ゲート線２２は後述する画素電極８２
と重なって画素の電荷保存能力を向上させる維持蓄電器
をなし、後述する画素電極８２とゲート線２２の重畳で
発生する維持容量が十分でない場合、維持容量用配線を
追加的に形成することもできる。
【００２１】一方、ゲート配線２２、２６と同一層には
ブラックマトリックス９０の横部９２と縦部９４との間
で漏洩する光を遮断するためにこれらと重なっているバ
ッファー膜２８が形成されている。
【００２２】絶縁膜１００上には窒化ケイ素(ＳｉＮx)
などからなるゲート絶縁膜３０がゲート配線２２、２６
を覆っており、ゲート電極２６の上のゲート絶縁膜３０
上部には水素化非晶質ケイ素(ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅ
ｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ)などの半導体
からなる薄膜トランジスタの半導体層４０が島状に形成
されている。半導体層４０上には燐(Ｐ)などのｎ型不純
物で高濃度にドーピングされている非晶質ケイ素または
微細結晶化されたケイ素または金属シリサイドなどを含
む抵抗性接触層(ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｌａｙｅ
ｒ)５５、５６がゲート電極２６を中心に分離されて形
成されている。
【００２３】ゲート絶縁膜３０及び抵抗性接触層５５、
５６上には低抵抗を有するアルミニウム系列または銅系
列または銀系列の導電物質からなるデータ配線が形成さ
れている。データ配線は縦方向に形成されてゲート線と
単位画素を定義するデータ線６２、そしてデータ線６２
と連結されていて抵抗性接触層(５５)上に位置する薄膜
トランジスタのソース電極６５及びデータ線部６２、６
５と分離されており、ゲート電極２６に対してソース電
極６５の反対側の抵抗性接触層(５６）の上部に位置す
る薄膜トランジスタのドレーン電極６６を含む。
【００２４】データ配線６２、６５、６６上には保護膜
７０が形成されており、保護膜７０はドレーン電極６６
を露出する接触孔７６を有し、保護膜７０は窒化ケイ素
やアクリル系などの有機絶縁物質で形成することができ
る。
【００２５】保護膜７０上には薄膜トランジスタから画
像信号を受けて上板の電極と共に電場を生成する画素電
極８２が形成されている。画素電極８２はＩＴＯ(ｉｎ
ｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ)またはＩＺＯ(ｉｎｄｉｕ
ｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ)などの透明な導電物質で作ら
れ、接触孔７２を通じてドレーン電極６６と物理的・電
気的に連結されて画像信号の伝達を受ける。この時、画
素電極８２とブラックマトリックス９０が重なる幅(ｂ)
は０．５〜２μｍの範囲になるようにし、画素電極８２
とデータ線６２との間の間隔(ｃ)は２〜６μｍ程度にな
るように形成するのが好ましく、互いに隣接する画素電
極８２の間の間隔(ａ)はデータ線６２の幅と２倍の幅ｂ
及びｃによって可変的に決定され、データ線６２の金属
の種類によって変わることがある。
【００２６】一方、図２のように、下部絶縁基板１０と
対向する面の上部絶縁基板２００上に赤、緑、青のカラ
ーフィルター２１０が画素に形成されており、その上部
には保護膜２２０が形成されている。この時、保護膜２
２０は必須のものではなく、省略することができる。ま
た、保護膜２２０の上部全面には画素電極８２と共に液
晶分子を駆動するための電場を形成する共通電極２３０
が形成されている。この時、ブラックマトリックス９０
を赤、緑、青のカラーフィルター２１０を上部絶縁基板
２００に形成する場合にはゲート配線２２、２６及びデ
ータ配線６２、６５、６６によって反射される光を最少
化するために赤、緑、青のカラーフィルター２１０は４
μｍ以内の狭い間隔で形成されるのが好ましく、これら
を互いに重なるように形成し得、開口率に影響を与えな
い範囲で赤、緑、青カラーフィルター２１０の間に反射
防止膜が追加され得る。
【００２７】このような本発明の第１実施例による液晶
表示装置では、画素電極８２及び薄膜トランジスタが形
成されている下部絶縁基板１０にブラックマトリックス
９０が共に形成されていて二つの絶縁基板１０、２００
に対する整列を考慮しなくてもいいので、ブラックマト
リックス９０の幅を最少に形成して開口率を向上させる
ことができる。
【００２８】一方、本発明の第１実施例とは違い、ゲー
ト線２２及びデータ線６２と重なる面積を最小化してこ
れらを通じて伝えられる信号に対する遅延を最少化する
ためにブラックマトリックスは開口部を有することがで
きる。このことを図面を参照して具体的に説明する。
【００２９】図３は、本発明の第２実施例による薄膜ト
ランジスタ基板におけるブラックマトリックスの構造を
示した平面図である。
【００３０】図３のように、本発明の第２実施例による
薄膜トランジスタ基板において、ブラックマトリックス
９０には中央部に開口部９６が形成されている。このよ
うに開口部９６を有するブラックマトリックス９０を用
いる場合には、ゲート配線２２、２６（図１参照）及び
データ配線６２、６５、６６（図１参照）で開口部９６
を完全にふさぐようにして開口部９６を通じて漏洩する
光が遮断できるようにする。このような構造ではゲート
配線２２、２６及びデータ配線６２、６５、６６とブラ
ックマトリックス９０が重なる面積を最小化することが
できてゲート配線２２、２６及びデータ配線６２、６
５、６６を通じて伝えられる信号に対する遅延を最少化
することができる。
【００３１】このような本発明の第１実施例による薄膜
トランジスタ基板の構造では画素電極８２だけを有する
構造について例をあげたが、共通電極と画素電極が基板
に対してほぼ平行な電場を形成して液晶分子を駆動する
平面駆動方式または基板に対してほぼ垂直に配列されて
おり、陰の誘電率を有する垂直配向方式の液晶表示装置
にも同一に適用することができる。特に、平面駆動方式
の液晶表示装置では側面クロストーク(ｃｒｏｓｓ-ｔａ
ｌｋ)を減らすのにさらに効果的である。これは、側面
クロストークはデータ線６２の両側附近でななめに入射
する光が漏洩して発生するが、ブラックマトリックス９
４がデータ線６２下部でデータ線６２より広い幅で形成
されてデータ線６２の下部でななめに入射する光の大部
分を遮断するのでクロストークを効果的に減らすことが
できる。平面駆動方式の液晶表示装置で共通電極と画素
電極は基板にほぼ平行な電場を形成するために同一な基
板に線状に対向して形成され、共通電極と画素電極はゲ
ート配線またはデータ配線または保護膜上部に互いに異
なる層でまたは同一層で形成されることもできる。
【００３２】本発明の第１及び第２実施例では互いに隣
接する画素のブラックマトリックス９０横部９２が連結
されるように形成されており、縦部９４が分離されるよ
うに形成されているが、反対に横部９２が分離されるよ
うに形成して縦部９４を連結されるように形成すること
もできる。また、ブラックマトリックス９０の横部９２
と縦部９４全てが分離されるように形成することができ
る。
【００３３】一方、本発明の実施例による薄膜トランジ
スタ基板ではブラックマトリックス９０を用いて断線し
た配線を修理することができる。図１のように、データ
線６２のＡ部分が断線した場合にはＡ部分を中心に上下
に位置するＢ部分にレーザーを照射してブラックマトリ
ックス９０の縦部９４とデータ線６２を短絡して断線し
たデータ線６２を修理する。この時、Ａ部分の上部デー
タ線６２に伝達される映像信号はＢ部分を通じてブラッ
クマトリックス９０の縦部９４を経由してＡ部分の下部
データ線６２に伝えられる。一方、ゲート線２２のＣ部
分が断線した場合にはＣ部分を中心に左右に位置するＤ
部分にレーザーを照射してブラックマトリックス９０の
横部９２とゲート線２２を短絡して断線したゲート線２
２を修理する。この時、Ｃ部分の左側ゲート線２２に伝
達される走査信号はＤ部分を通じてブラックマトリック
ス９０の横部９２を経由してＣ部分の右側ゲート線２２
に伝えられる。この時、多数の断線した部分が発生した
場合にはゲート線２２及びデータ線６２を修理するため
にブラックマトリックス９０の横部９２及び縦部９４各
々は画素を単位に多数分離されているのが効果的であ
る。
【００３４】一方、液晶表示装置中でも電界が印加され
ない状態で液晶分子の長軸を上下基板に対してほぼ垂直
をなすように配列した垂直配向モード液晶表示装置はコ
ントラスト比が大きいので多様に用いられている。この
時、広視野角を具現するための手段としては画素電極８
２または共通電極２３０に開口部パターンを形成する方
法[ＰＶＡ(ｐａｔ−ｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌｌ
ｙａｌｉｇｎｅｄ)モード]と突起を形成する方法などが
ある。これらはフリンジフィールド(ｆｒｉｎｇｅ ｆｉ
ｅｌｄ)を形成したり先傾斜角(ｐｒｅｔｉｌｔ)を調節
して液晶分子の傾斜方向を４方向に均一に分散させて液
晶分子を分割配向させることによって広視野角を確保す
る方法である。この中でもＰＶＡモードは電極８２、２
３０に所望の一つ以上の開口部パターンを形成して所望
の模様のフリンジフィールドを形成するのに容易であ
る。
【００３５】このようなＰＶＡ方式の液晶表示装置でも
ブラックマトリックス９０を下部絶縁基板１０の上部に
薄膜トランジスタと共に形成して開口部を増加させるこ
とができ、以下、図面を参照して具体的に説明する。
【００３６】図４は本発明の第３実施例によるＰＶＡ方
式の液晶表示装置で画素の構造を概略的に示した配置図
であり、図５ａ乃至図５ｄは図４でブラックマトリック
スパターン、ゲート配線、データ配線及び電極パターン
を各々示した平面図である。
【００３７】図４及び図５ａ乃至図５ｄのように、大部
分の構造は第１実施例と類似している。
【００３８】図４及び図５ａのように、画素に開口部を
有するブラックマトリックスパターン９０は横部９２と
縦部９４とを含む。第１実施例と異なって、互いに隣接
する画素のブラックマトリックスパターン９０の横部９
２が互いに分離されている。
【００３９】図４及び図５ｂのように、ゲート配線は横
方向に形成されているゲート線２２及びゲート線２２の
一部である薄膜トランジスタのゲート電極２６を含む。
また、ゲート配線は画素電極８２と重なって維持容量を
形成するための維持電極２５を含み、維持電極２５は維
持容量を十分に確保するために突出部２５１を有する。
ゲート配線２２、２６、２５、２５１と同一層には多数
分離されているブラックマトリックス９０の縦部９４の
間で漏洩する光を遮断するための第１バッファー膜２８
がブラックマトリックス９０の縦部９４の間に対応する
部分に形成されている。
【００４０】図４及び図５ｃのように、データ配線は縦
方向にのびており、ゲート線２２と交差して画素を定義
するデータ線６２、データ線６２に連結されていてゲー
ト電極２６上部まで延びているソース電極６５及びゲー
ト電極２６を中心にソース電極６５と対向するドレーン
電極６６を含む。また、データ配線６２、６５、６６は
維持電極２５に対応する部分に位置し、以後の画素電極
８２と電気的に連結されて維持電極２５と共に維持容量
を形成する維持電極用パターン６４を含む。データ配線
６２、６５、６６、６４と同一層には多数に分離されて
いるブラックマトリックス９０の横部９２の間で漏洩す
る光を遮断するための第２バッファー膜６８がブラック
マトリックス９０の横部９２の間に対応する部分に形成
されている。ここで、図面符号７６及び７４はドレーン
電極６６と維持電極用パターン６４を露出する保護膜７
０（図２参照）の接触孔を示したものである。このよう
な接触孔７６、７４を通じてドレーン電極６６と維持電
極用パターン６４は以後の画素電極８２と電気的に連結
される。
【００４１】図４及び図５ｄのように、画素電極８２に
は画素電極８２の中央部を横方向に横切る第１開口部８
１が形成されている。また、第１開口部８１を中心に上
部の画素電極８２中央部を横または縦方向に横切る第２
開口部８３が形成されており、第１開口部８１を中心に
下部の画素電極８２中央部を横または縦方向に横切る第
３開口部８５が形成されている。ここで、図面符号２３
２及び２３４は各々第２開口部８３を中心に上下または
左右の両側に位置して共通電極２３０（図２参照）に形
成されている第４及び第５開口部であり、図面符号２３
１及び２３３は各々第３開口部８５を中心に上下または
左右の両側に位置し、共通電極２３０（図２参照）に形
成されている第６及び第７開口部を指示したものであ
る。
【００４２】このような本発明の実施例によるＰＶＡ方
式の液晶表示装置の構造では前述したように、ブラック
マトリックス９０の横部９２及び縦部９４が多数分離さ
れていてゲート配線及びデータ配線の断線を容易に修理
することができ、ブラックマトリックス９０を薄膜トラ
ンジスタと共に形成することによって、そうではない場
合より開口率を１０％程度向上させることができた。
【００４３】本発明の実施例で開口部は直線または四角
形で形成されているが、多様な模様に変形することもで
きる。また、一つ以上の画素を用いて液晶分子の傾斜方
向が４方向になるように形成することもでき、薄膜トラ
ンジスタの位置または模様を変形することができ、以下
に図面を参照して具体的に説明する。
【００４４】図６は、本発明の第４実施例によるＰＶＡ
方式の液晶表示装置で画素の構造を概略的に示した配置
図であり、図７ａ乃至図７ｄは図６でブラックマトリッ
クスパターン、ゲート配線、データ配線及び電極パター
ンを各々示した平面図である。図６及び図７ａ乃至図７
ｄでは互いに隣接する四つの画素を示した図面である。
【００４５】図６及び図７ａ乃至図７ｄのように、大部
分の構造は第３実施例と同一である。
【００４６】但し、上下または左右の互いに隣接する二
つの画素を用いて液晶分子の傾斜方向が４方向になるよ
うに画素が配置されている。この時、図６及び７ａ乃至
７ｄのように、ブラックマトリックス９０は上下に互い
に隣接する画素に対して一つの開口部を有するように形
成されており、維持電極２５は互いに隣接する画素列の
間に形成されており、互いに隣接する画素列のゲート配
線２２、２６は維持電極２５を中心に対向するように配
置されている。
【００４７】また、維持電極２５には以後に形成される
画素電極８２に横方向または縦方向に形成されている第
１乃至第４開口部８６、８７、８８、８９の縁部角部で
液晶分子の異常駆動によって画面上に黒く現れて画質を
低下させるテクスチャ−(ｔｅｘｔｕｒ−ｅ)を遮るため
に第４開口部８６、８７、８８、８９の縁部角部に対応
するように形成されている第１遮光膜２５２が連結され
ている。図面で点線は第１乃至第４開口部８６、８７、
８８、８９中央部で液晶分子の異常駆動によって漏洩す
る光を遮断するために第４開口部８６、８７、８８、８
９の中央部に対応するように形成されている第２遮光膜
２５３を示したものであって、必須なものではなく、選
択的である。図７ｄで図面符号２３１、２３２、２３３
及び２３４は第３実施例と同様に共通電極２３０に形成
されている開口部を示す。
【００４８】このように、本発明の実施例による薄膜ト
ランジスタ基板及びその製造方法でブラックマトリック
スを薄膜トランジスタ及び配線と共に形成することによ
って開口率を確保することができる。また、ブラックマ
トリックスを用いて配線の断線を容易に修理することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による薄膜トランジスタ基板の
構造を示した配置図である。
【図２】図１でＩＩ-ＩＩ'線に沿って切断して示した断
面図である。
【図３】本発明の第２実施例による薄膜トランジスタ基
板でブラックマトリックスの構造を示した平面図であ
る。
【図４】本発明の第３実施例によるＰＶＡ方式の液晶表
示装置で画素の構造を概略的に示した配置図である。
【図５】図４でブラックマトリックスパターン、ゲート
配線、データ配線及び電極パターンを各々示した平面図
である。
【図６】本発明の第４実施例によるＰＶＡ(ｐａｔｔｅ
ｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌ−ｉｇｎ)方式の液晶
表示装置で画素の構造を概略的に示した配置図である。
【図７】図６でブラックマトリックスパターン、ゲート
配線、データ配線及び電極パターンを各々示した平面図
である。
【符号の説明】
１０ 下部絶縁基板 ２２、２６ ゲート配線 ２５ 維持電極 ２８ バッファー膜 ３０ ゲート絶縁膜 ４０ 薄膜トランジスタの半導体層 ５０ 絶縁膜 ５５、５６ 抵抗性接触層 ６２、６５、６６ データ配線 ７０ 保護膜 ７２ 接触孔 ７６ 接触孔 ８２ 画素電極 ８６、８７、８８、８９ 開口部 ９０ ブラックマトリックス ９２ 横部 ９４ 縦部 １００ 絶縁膜 ２３０ 共通電極 ２３１、２３２、２３３、２３４ 開口部 ２５２ 第１遮光膜 ２５３ 第２遮光膜

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁基板、前記絶縁基板の上に多数に分離
    されて形成されており、マトリックス状の画素に開口部
    を有するとともに網状に形成されているブラックマトリ
    ックス、前記ブラックマトリックスを覆う絶縁膜、前記
    絶縁膜上部に形成されており、横方向にのびているゲー
    ト線及び前記ゲート線に連結されているゲート電極を含
    むゲート配線、前記絶縁膜上部に形成されて前記ゲート
    配線を覆っているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上部
    に形成されている半導体層、前記半導体層上部に形成さ
    れている抵抗性接触層、互いに分離されて前記抵抗性接
    触層上部に形成されているソース及びドレーン電極と前
    記ソース電極と連結されていて前記ゲート線と交差して
    前記画素を定義するデータ線を含むデータ配線、前記デ
    ータ配線を覆っている保護膜、前記ドレーン電極と電気
    的に連結されている画素電極を含む液晶表示装置用薄膜
    トランジスタ基板。
  2. 【請求項２】前記ゲート配線または前記データ配線と同
    一層に位置し、多数に分離された前記ブラックマトリッ
    クスの間に形成されているバッファー膜をさらに含む請
    求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
  3. 【請求項３】前記ブラックマトリックスは前記ゲート線
    と重複する第１部分と前記第１部分と分離されており、
    前記データ線と重複する第２部分を含む請求項２に記載
    の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
  4. 【請求項４】前記ゲート配線または前記データ配線と重
    なっている前記ブラックマトリックスの一部は除去され
    ている請求項３に記載の液晶表示装置用薄膜トランジス
    タ基板。
  5. 【請求項５】前記ブラックマトリックスは互いに隣接す
    る前記画素電極と重なるように形成されている請求項１
    に記載の液晶表示装置用基板。
  6. 【請求項６】前記画素電極と前記ブラックマトリックス
    とは、０．５〜２μｍ範囲の幅で重なっている請求項５
    に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
  7. 【請求項７】前記画素電極とデータ線とは、２〜６μｍ
    範囲の間隔をおいて形成されている請求項１に記載の液
    晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
  8. 【請求項８】前記絶縁膜は酸化ケイ素を含む請求項１に
    記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
  9. 【請求項９】前記絶縁膜は０．５〜３μｍ範囲の厚さで
    形成されている請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜ト
    ランジスタ基板。
  10. 【請求項１０】前記液晶表示装置用基板は液晶分子が基
    板に対して垂直に配列されている垂直配向方式の液晶表
    示装置に用いられる請求項１に記載の液晶表示装置用薄
    膜トランジスタ基板。
  11. 【請求項１１】前記液晶表示装置用基板は液晶分子が基
    板に対して平行に配列し、前記画素電極が線状に形成さ
    れており、前記画素電極と対向する線状の共通電極をさ
    らに含む水平配向方式の液晶表示装置に用いられる請求
    項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
  12. 【請求項１２】前記画素電極と重なって維持容量を形成
    する維持電極をさらに含む請求項１に記載の液晶表示装
    置用薄膜トランジスタ基板。
  13. 【請求項１３】互いに分離されていて他の方向にのびて
    いる第１部分と第２部分と含み、マトリックス状の画素
    に開口部を有するとともに網状に形成されているブラッ
    クマトリックス、横方向にのびており、前記ブラックマ
    トリックスの前記第１部分と絶縁されて重なっているゲ
    ート線及び前記ゲート線と絶縁されて交差することによ
    り前記画素を定義し、前記ブラックマトリックスの前記
    第２部分と絶縁されて重なっているデータ線を含む液晶
    表示装置用薄膜トランジスタ基板においてゲート線また
    は前記データ線が断線した場合、前記ゲート線と前記第
    １部分または前記データ線と前記第２部分を短絡するこ
    とにより前記ゲート線または前記データ線を修理する段
    階を含む薄膜トランジスタ基板の修理方法。
  14. 【請求項１４】第１絶縁基板、前記第１絶縁基板の上に
    多数分離されて形成されており、マトリックス状の画素
    に開口部を有するとともに網状に形成されているブラッ
    クマトリックス、前記ブラックマトリックスを覆う絶縁
    膜、前記絶縁膜上部に形成されており、横方向にのびて
    いるゲート線及び前記ゲート線に連結されているゲート
    電極を含むゲート配線、前記絶縁膜上部に形成されて前
    記ゲート配線を覆っているゲート絶縁膜、前記ゲート絶
    縁膜上部に形成されている半導体層、前記半導体層上部
    に形成されている抵抗性接触層、互いに分離されて前記
    抵抗性接触層上部に形成されているソース及びドレーン
    電極と前記ソース電極と連結されていて前記ゲート線と
    交差して前記画素を定義するデータ線を含むデータ配
    線、前記データ配線を覆っている保護膜、前記ドレーン
    電極と前記保護膜の接触孔を通じて電気的に連結されて
    いる画素電極を含む画素配線、前記第１絶縁基板と対向
    する第２絶縁基板、前記第１絶縁基板と対向する前記第
    ２絶縁基板上部に形成されており、前記画素電極と対向
    して液晶分子を駆動するための電場を形成する共通電極
    を含む液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】前記ゲート配線または前記データ配線と
    同一層に位置し、多数分離された前記ブラックマトリッ
    クスの間に形成されているバッファー膜をさらに含む請
    求項１４に記載の液晶表示装置。
  16. 【請求項１６】前記ブラックマトリックスは前記ゲート
    線と重複する第１部分と前記第１部分と分離されてお
    り、前記データ線と重複する第２部分を含む請求項１５
    に記載の液晶表示装置。
  17. 【請求項１７】前記液晶分子は前記第１及び第２絶縁基
    板に対して垂直に配列されている請求項１４に記載の液
    晶表示装置。
  18. 【請求項１８】前記画素電極は前記液晶分子の傾斜方向
    を分散させて液晶分子を分割配向させるための一つ以上
    の開口部パターンを有する請求項１４に記載の液晶表示
    装置。
  19. 【請求項１９】前記共通電極は前記液晶分子の傾斜方向
    を分散させて液晶分子を分割配向させるための一つ以上
    の開口部パターンを有する請求項１４に記載の液晶表示
    装置。
  20. 【請求項２０】前記開口部パターンは前記液晶分子の傾
    斜方向を４方向に分散させて液晶分子を分割配向する請
    求項１８または１９に記載の液晶表示装置。
  21. 【請求項２１】前記画素電極と重なって維持容量を形成
    する維持電極をさらに含む請求項２０に記載の液晶表示
    装置。
  22. 【請求項２２】前記開口部パターンの中央部または縁部
    部分に対応する部分に形成されている遮光膜をさらに含
    む請求項２１に記載の液晶表示装置。
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