JP2006171762A - 薄膜トランジスタ表示板及びその修理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画素不良を容易に修理できる薄膜トランジスタ表示板の修理方法を提供する。
【解決手段】ゲート線121、ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線171、各々のゲート線及びデータ線と接続され、ドレイン電極175を備える薄膜トランジスタ、並びにドレイン電極と直接接続されている第１の画素電極190aと、第１の画素電極から分離され、第１の画素電極と容量性結合している第２の画素電極190bとを備える画素電極を含む薄膜トランジスタ表示板において、第１及び第２の画素電極を部分的に選択して薄膜トランジスタから断線させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、薄膜トランジスタ表示板及びその修理方法に関し、より詳細には、画素が多重ドメインに分割されている液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ表示板及びその修理方法に関する。

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一つであって、画素電極及び共通電極等の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とからなり、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これで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映像を表示する。

その中でも、電界が印加されない状態で液晶分子の長軸を上下表示板に対し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く、広い視野角の実現が容易であるために脚光を浴びている。

垂直配向モード液晶表示装置において広い視野角を実現するための手段として、電界生成電極に切開部を形成する方法、電界生成電極上に突起を形成する方法などがある。切開部及び突起によって液晶分子の傾斜方向が決定されるので、これらを利用して液晶分子の傾斜方向を様々な方向に分散させることによって広視野角を確保することができる。

ところが、垂直配向方式の液晶表示装置は、前面視認性に比べて側面視認性が劣るという問題点がある。

また、液晶表示装置の製造において製造コストを上げる原因の一つが、画素不良である。そのうち、画素が常に明るく表示されるホワイト不良は目立ち易いため、殆ど識別が不可能になるように、画素が常に暗く表示されるブラック不良に変えて修理するのが好ましい。

本発明の目的は、視認性を安定的に確保できる薄膜トランジスタ表示板を提供することである。

また、本発明の他の目的は、画素不良を容易に修理できる薄膜トランジスタ表示板の修理方法を提供することである。

前記のような課題を解決するために本発明では、画素電極を少なくとも二つ以上の副画素電極に分けて、副画素電極に互いに異なる電位が印加されるようにする。この時、画素不良を修理するために、副画素電極を部分的に選択して、データ信号が伝達される経路を断線させる。

本発明の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の修理方法において、ゲート線、ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線、それぞれのゲート線及びデータ線と接続され、ドレイン電極を有する薄膜トランジスタ、並びにドレイン電極と直接接続されている第１の副画素電極と、第１の副画素電極から分離されて第１の副画素電極と容量性結合されている第２の副画素電極とを有する画素電極を含む薄膜トランジスタ表示板において、第１の副画素電極及び第２の副画素電極を部分的に選択して断線させる。

画素電極は、少なくとも一つ以上の小領域に分割する切開部を備え、切開部によって露出されたドレイン電極を断線させる。

第１の副画素電極は少なくとも２部分に分割されており、２部分のうちの一つを断線させたり、２部分のうちの一つと第２の副画素電極とを断線させたり、第１の副画素電極及び第２の副画素電極をドレイン電極から断線させることができる。

薄膜トランジスタ表示板は、画素電極またはドレイン電極とそれぞれ重畳する維持電極を備えている一つの維持電極線をさらに含み、画素電極を部分的に維持電極線と短絡させることができる。

本発明の実施形態による薄膜トランジスタ表示板は、ゲート線、ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線、それぞれのゲート線及びデータ線と接続され、ドレイン電極を有する薄膜トランジスタ、並びにドレイン電極と直接接続されている第１の副画素電極と、第１の副画素電極から分離され第１の副画素電極と容量性結合されている第２の副画素電極とを有する画素電極を含む。この時、画素電極は、画素電極を少なくとも一つ以上の小領域に分割する切開部を備えており、ドレイン電極と重畳する切開部は他の部分よりも広い幅を有する。

第１の副画素電極は、第２の副画素電極を中心に２部分に分離されており、ドレイン電極は、２部分と各々連結される拡張部を備えることが好ましい。

また、２部分と連結された拡張部とそれぞれ重畳する維持電極を各々備えている一対の維持電極線をさらに含むことができる。維持電極線の対は、互いに隣接する二つのゲート線の中心線に対して対称構造であることが望ましく、かつ２部分もまた中心線に対して対称構造であることが望ましい。

ドレイン電極は、二つの拡張部を連結する連結部を備えており、連結部は、ゲート線及びデータ線で囲まれた領域の最外角周縁に配置され、データ線と平行であることが好ましい。

第２の副画素電極と重畳してドレイン電極と接続されている容量性結合電極をさらに含むことができ、第２の副画素電極と接続され、容量性結合電極と重畳する容量性補助電極をさらに含むことができる。

画素電極と絶縁され、ゲート線またはデータ線と少なくとも一部分が重なっている遮蔽電極をさらに含むことができ、画素電極及び遮蔽電極は互いに同一層からなるのが好ましい。

画素電極を分割して互いに異なる電位を印加することによって、液晶表示装置の側面視認性を向上させ、その結果、視野角を拡張することができ、複数のドメインと薄膜を対称構造で配置して均一な視認性を確保することができる。また、分割された画素電極を選択的に断線させることで、画素不良を容易に、かつ肉眼で殆ど観察されないように効果的に修理することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に対して、本発明が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することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態には限定されない。

図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けている。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“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態による薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置について説明する。

まず、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置に対して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の構造を示した配置図であり、図３は、図１の薄膜トランジスタ表示板及び図２の薄膜トランジスタ表示板からなる液晶表示装置の構造を示した配置図であり、図４は、図３の液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ´線による断面図であり、図５は、本発明の実施形態による液晶表示装置における一つの画素の構成を示した回路図である。

本実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００、これと対向する共通電極表示板２００、これら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３を含む。

まず、図１、図３及び図４を参照して、薄膜トランジスタ表示板１００に対して詳細に説明する。

絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１と、複数の維持電極線１３１と、複数の容量性補助電極１３６とが形成されている。

ゲート線１２１は、主に横方向にのびて互いに分離されており、ゲート信号を伝達する。各ゲート線１２１は、複数のゲート電極１２４をなす複数の突出部と他の層または外部装置との接続のための面積が広い端部１２９を備える。

それぞれの維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２は、主に横方向にのびており、互いに隣接するゲート線１２１の間でそれぞれ対となって配置されている。各々の維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２は、互いに隣接するゲート線１２１付近に位置しており、維持電極１３５ａをなす複数の突出部をそれぞれ含む。二つの維持電極は、互いに隣接するゲート線１２１の間で拡張されており、二つの維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２は、互いに隣接するゲート線１２１の中心線に対して対称構造を有する。維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２には、液晶表示装置の共通電極表示板２００の共通電極２７０に印加される共通電圧などの所定の電圧が印加される。

各々の容量性補助電極１３６は、主に横方向にのびて長方形となっており、互いに隣接する二つのゲート線１２１の間の中央に位置する。各々の容量性補助電極１３６は、左側はゲート線１２１に対して４５度の角度傾斜された斜辺を有し、左側が漏斗形となっている。

ゲート線１２１、維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及び容量性補助電極１３６は、アルミニウム系列金属、銀系列金属、銅系列金属、モリブデン系列金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなるのが好ましく、単一膜構造であったり、多層膜構造であったりしても良い。多層膜は、例えば物理的な性質が異なる二つの膜、つまり下部膜とその上の上部膜とを含むことができる。一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を低減できるように、低い比抵抗の金属、例えば、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列の金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系列の金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系列の金属からなることができる。これとは異なって、別の導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との接触特性が優れた物質、例えばクロム、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデン合金、タンタル（Ｔａ）、またはチタニウム（Ｔｉ）などからなることができる。二つの導電膜の良い例として、クロム／アルミニウム−ネオジム（Ｎｄ）合金、またはモリブデン、またはモリブデン合金／アルミニウム合金がある。

また、ゲート線１２１、維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及び容量性補助電極１３６の側面は、基板１１０の表面に対して傾斜されており、その傾斜角は約３０度乃至８０度であるのが好ましい。

ゲート線１２１、維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及び容量性補助電極１３６の上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。

ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉと称する）などからなる複数の島状半導体１５４が形成されている。各々の島状半導体１５４は、主にゲート電極１２４上に位置し、以降のデータ線１７１が通るゲート線１２１の上部まで拡張されている。島状半導体１５４と同一層でデータ線１７１が通る維持電極線１３１の上にもバッファー層が追加できる。

半導体１５４の上には、シリサイドまたはリンなどのｎ型不純物が高濃度に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形成された複数の島状抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３、１６５が形成されている。二つの島状抵抗性接触部材１６３、１６５は、対となって半導体１５４上に配置され、ゲート電極１２４を中心に互いに対向している。

島状の半導体１５４と抵抗性接触部材１６３、１６５の側面もまた、基板１１０表面に対して傾斜されており、その傾斜角は３０度乃至８０度であるのが好ましい。

抵抗接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０の上には、各々複数のデータ線１７１と、ここから分離されている複数のドレイン電極１７５、及びドレイン電極１７５に連結されている容量性結合電極１７６が形成されている。

データ線１７１は、主に縦方向にのびて、ゲート線１２１及び維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１は、他の層または外部装置との接続のための広い端部１７９を備える。

各々のドレイン電極１７５は、各々の維持電極と重畳する長方形の拡張部１７７ａ１、１７７ａ２を備える。ドレイン電極の拡張部１７７ａ１、１７７ａ２の辺は、維持電極１３１ａ１、１３１ａ２の辺と実質的に平行であり、互いに隣接するゲート線１２１の中心線に対して対称構造を有する。データ線１７１のそれぞれは複数の突出部を含み、この突出部は、半導体１５４上に位置するドレイン電極１７５の一端部を一部囲むソース電極１７３をなす。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、半導体１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成し、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間の半導体１５４に形成される。

さらに、ドレイン電極１７５は、画素の中央から縦方向にのびて容量性補助電極１３６と重畳する容量性結合電極１７６を備えており、容量性補助電極１３６の辺と平行な辺を有し、左側の一部は漏斗形となっている。容量性結合電極１７６は、境界線内に容量性補助電極１３６上に位置する開口部７６を有する。

また、ドレイン電極１７５は、ドレイン電極１７５の二つの拡張部１７７ａ１、１７７ａ２と容量性結合電極１７６を互いに接続し、データ線１７１に隣接し平行であり、互いに隣接したゲート線１２１の中心線に対して対称にのびた連結部１７８ａ１、１７８ａ２、を有する。これにより、ドレイン電極１７５、容量性結合電極１７６及び容量性補助電極１３６は、互いに隣接するゲート線１２１の中心線に対して対称構造を有する。この時、連結部１７８ａ１、１７８ａ２、は、ゲート線１２１及びデータ線１７１で囲まれた領域の最外角周縁に配置されて、画像が表示される透過領域を減少させず、透過領域の周縁で発生するテクスチャーを遮断する機能を有する。

データ線１７１、ドレイン電極１７５及び容量性結合電極１７６もまた、クロムまたはモリブデン系列の金属、タンタル及びチタニウムなどの耐火性金属を含むのが好ましく、単一膜構造、またはモリブデン、モリブデン合金、クロムなどの導電膜（図示せず）と、その上部または下部に位置したアルミニウム系列金属である導電膜（図示せず）からなる多層膜構造を有することができる。

データ線１７１、容量性結合電極１７６及びドレイン電極１７５も、ゲート線１２１及び維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２と同様に、その側面が約３０度乃至８０度の傾斜角を有する。

抵抗性接触部材１６３、１６５は、その下部の半導体１５４とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５との間にのみ存在して接触抵抗を低くする役割をする。島状の半導体１５４は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間を始めとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された部分を有している。

データ線１７１、ドレイン電極１７５及び容量性結合電極１７６と、これらで覆われずに露出された半導体１５４部分の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）法で形成される、ａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなど４．０以下の低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素や酸化ケイ素などで形成されるのが好ましい。

保護膜１８０には、ドレイン電極１７５の拡張部１７７ａ１、１７７ａ２とデータ線１７１の端部１７９をそれぞれ露出する複数の接触孔（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８２、１８５ａ、が形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共に容量性補助電極１３６及びゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、１８６が形成されている。接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６は、多角形や円形など様々な模様に形成される。接触孔１８１、１８２の面積は、約０．５ｍｍ×１５μｍ以上、約２ｍｍ×６０μｍ以下であるのが好ましい。接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６の側壁は、３０度乃至８５度の角度傾斜されているか、階段状である。

この時、容量性補助電極１３６を露出する接触孔１８６は、容量性結合電極１７６の開口部７６内に位置して、接触孔１８６の側壁によって発生する段差のために液晶分子の配列が歪曲され、この部分から光が漏洩しても、容量性結合電極１７６によって遮断される。その結果、画素の開口率を最大に確保できると共に、望ましくない表示部分の光を効果的に遮断することができる。容量性補助電極１３６を露出する接触孔１８６を容量性結合電極１７６の外に配置するためには、段差によって発生する液晶分子の配列歪曲を遮断するために、容量性補助電極１３６を拡張しなければならず、その幅を工程マージンまで考慮して拡張すべきであるため、画素の開口率を低下させる。

保護膜１８０上には、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる第１の副画素電極及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含む複数の画素電極、遮蔽電極８８、及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。これとは異なって、第１の副画素電極及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、透明な導電性ポリマーで形成することもでき、反射型液晶表示装置の場合には、第１の副画素電極及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを不透明な反射性金属で形成することもできる。この場合、接触補助部材８１、８２は、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと異なる物質、例えばＩＴＯやＩＺＯで形成できる。

第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、接触孔１８５ａ、によって、ドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。

第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと共通電極２７０は、キャパシタ（蓄電器）（以下、“液晶キャパシタ（液晶蓄電器）”と言う）をなして、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持するが、電圧維持能力を強化するために液晶キャパシタと並列に接続された他のキャパシタを設ける。それをストレージキャパシタ（維持蓄電器）と言う。ストレージキャパシタは、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２との重畳などで形成され、ストレージキャパシタの静電容量、即ち保持容量を増加させるために、維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２に維持電極を設けて、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂに接続されたドレイン電極１７５を延長及び拡張させて重畳させることによって、端子間の距離を短くし、重畳面積を拡大させる。

一対の第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、データ線１７１及びゲート線１２１で囲まれた領域内に殆どが存在し、境界の大部分がゲート線１２１及びデータ線１７１と平行で長方形である。第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、互いに分離されており、第１の副画素電極１９０ａは互いに分離され、第２の副画素電極１９０ｂを中心に上部及び下部に位置する２部分からなり、第２の副画素電極１９０ｂは、第１の副画素電極１９０ａの二つの部分の間に挟まれた形態となっている。第１の副画素電極１９０ａの２部分と第２の副画素電極１９０ｂは互いに対向し、ゲート線１２１に対して±４５度の角度傾斜された辺を有して、互いに隣接するゲート線１２１の間の中心線に対して対称構造を有する。

第１の副画素電極１９０ａの２部分は、各々接触孔１８５ａ、を通じて一対のドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと物理的に接続されており、ここから直接データ電圧の印加を受ける。第２の副画素電極１９０ｂは、接触孔１８６を通じて容量性補助電極１３６と接続されているが、容量性補助電極１３６は、ドレイン電極１７５と連結された容量性結合電極１７６と重畳している。その結果、第２の副画素電極１９０ｂは、第１の副画素電極１９０ａに電磁気的に結合（容量性結合）されている。

各第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの角部は面取りされており、面取りされた斜辺はゲート線１２１に対して約４５度の角度をなす。

第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、中央切開部９１、９２、下部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａ及び上部切開部９３ｂ、９４ｂ、９５ｂを有し、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、これらの切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂによって複数の領域に分割される。切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは、容量性結合電極１７６の横中心線または互いに隣接するゲート線１２１の間の中心線に対してほぼ対称構造を有しており、第１の副画素電極１９０ａの２部分と第２の副画素電極１９０ｂは、対向する二つの切開部９３ａ、９３ｂを通じて分離されている。

下部及び上部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは、大略第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの左側辺から右側辺に斜めにのびており、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを横方向に二等分する中心線で分けられる下半面と上半面にそれぞれ位置している。下部及び上部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは、ゲート線１２１に対して約４５度の角度をなして互いに垂直にのびており、中央切開部９１、９２は、下部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａと上部切開部９３ｂ、９４ｂ、９５ｂに各々ほぼ平行な一対の分枝からなっている。中央切開部９１、９２は、中央から横方向にのびた横部を有する。

したがって、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの上半面及び下半面は、切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂによって各々六個の領域に分けられ、この領域は、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを上下に両分する二等分線、または互いに隣接するゲート線１２１の間の中心線に対して対称構造を有する。また、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２容量用結合電極１７６及び容量用補助電極１３６のような薄膜を持たない領域においても、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを上下に分ける二等分線、または互いに隣接するゲート線１２１の間の中心線に対して対称構造を有する。この時、領域の数または切開部の数は、画素の大きさ、画素電極の横辺と縦辺の比率、液晶層３の種類や特性などの設計要素に応じて変動する。

この時、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂのうちのドレイン電極１７５の連結部１７８ａ１、１７８ａ２、と重畳する切開部９２の端部は、他の部分よりも広い幅を有したり、長くのびて連結部１７８ａ１、１７８ａ２、が切開部９２を通じて露出されたりするのが好ましい。これは画素が明るく表示されるホワイト不良を画素が暗く表示されるブラック不良に修理する際に、修理を容易に行うためであって、後でこれに関して詳細に説明する。

さらに、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、隣接するゲート線１２１またはデータ線１７１と重畳して開口率を向上させる。

接触補助部材８１、８２は、接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９とそれぞれ連結される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の露出された端部１２９及びデータ線１７１の露出された端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する役割をするものである。接触補助部材８１、８２は、異方性導電膜（図示せず）などによって外部装置と連結される。

ゲート駆動回路が薄膜トランジスタ表示板１００に集積されるときは、接触補助部材８１がゲート駆動回路の金属層とゲート線１２１とを連結する役割を果たすことができる。同様に、データ駆動回路が薄膜トランジスタ表示板１００に集積されるとき、接触補助部材８２はデータ駆動回路の金属層とデータ線１７１とを連結する役割を果たすことができる。

遮蔽電極８８は、データ線１７１及びゲート線１２１に沿ってのびており、データ線１７１上に位置する部分はデータ線１７１を完全に覆い、ゲート線１２１上に位置する部分はゲート線１２１の幅よりも小さい幅を有し、ゲート線１２１の境界線内に位置する。しかし、その幅を調節してデータ線１７１よりも小さくしても良く、ゲート線１２１の境界線外に位置する境界線を有することができる。遮蔽電極８８には共通電圧が印加されるが、そのために保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０の接触孔（図示せず）を通じて維持電極線１３１に接続されたり、共通電圧を薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に伝達する短絡点（ｓｈｏｒｔ ｐｏｉｎｔ）（図示せず）に接続されたりできる。この時、開口率の減少を最少に抑えるために、遮蔽電極８８と第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂとの間の距離を最短にするのが好ましい。

このように、共通電圧が印加される遮蔽電極８８をデータ線１７１上に配置するとき、遮蔽電極８８がデータ線１７１と第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂとの間及びデータ線１７１と共通電極２７０との間で形成される電界を遮断して、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの電圧歪曲及びデータ線１７１が伝達するデータ電圧の信号遅延が減少する。

また、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと遮蔽電極８８との短絡を防止するためにこれらの間に距離を置く必要があるので、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂがデータ線１７１から一層遠くなり、これらの間の寄生容量が減少する。さらに、液晶層３の誘電率が保護膜１８０の誘電率よりも高いため、データ線１７１と遮蔽電極８８間の寄生容量が遮蔽電極８８がないときのデータ線１７１と共通電極２７０間の寄生容量に比べて小さい。

また、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと遮蔽電極８８が同一層に形成されるので、これらの間の距離が一定に維持されており、このことによってこれらの間の寄生容量が一定である。

図２乃至図４を参照して、共通電極表示板２００について説明する。

透明なガラスなどからなる絶縁基板２１０上に遮光部材２２０が形成されており、遮光部材２２０は、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと対向し、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂとほぼ同一な模様を有する複数の開口部を備えている。これとは異なって、遮光部材２２０は、データ線１７１に対応する部分と薄膜トランジスタに対応する部分とからなっても良い。

また、基板２１０上には、複数のカラーフィルタ２３０が形成され、遮光部材２２０で囲まれた領域内に殆どが位置する。カラーフィルタ２３０は、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂに沿って縦方向に長く延ばすことができる。カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色などの原色のうちの一つを表示する。

カラーフィルタ２３０上にはカバー膜２５０が形成されている。

カバー膜２５０の上には、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電体などからなる共通電極２７０が形成されている。

共通電極２７０は、複数組の切開部７１、７２、７３、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ群を有する。

一組の切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂは、一つの第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂと対向し、中央切開部７１、７２、７３、下部切開部７４ａ、７５ａ、７６ａ及び上部切開部７４ｂ、７５ｂ、７６ｂを含む。切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂの各々は、隣接した第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂの間または周縁切開部９５ａ、９５ｂと第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの斜辺の間に配置されている。また、各切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂは、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂと平行にのびた少なくとも一つの斜線部を備える。

下部及び上部切開部７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂのそれぞれは、大略第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの右側辺から下側辺または上側辺に向けてのびた斜線部、及び斜線部の各端から第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの辺に沿って辺と重畳してのびて、斜線部と鈍角をなす横部及び縦部を備える。

中央切開部７１、７２、７３は、大略第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの左側辺から横部にのびた中央横部、この中央横部の端部から中央横部と斜角をなして第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの左側辺に向けてのびた一対の斜線部、及び斜線部の各端から第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの左側辺に沿って左側辺と重畳してのびて、斜線部と鈍角をなす縦断縦部を備える。

切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂの数は設計要素に応じて変動される。なお、遮光部材２２０が切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂと重畳して切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ付近の光漏れを遮断することができる。

表示板１００、２００の内側面には垂直配向膜１１、２１がそれぞれ塗布されており、外側面には偏光板１２、２２が配設されている。

二つの偏光板１２、２２の透過軸は直交しており、そのうち一つの透過軸はゲート線１２１に対して並んでいる。反射型液晶表示装置の場合、二つの偏光板１２、２２のうちの一つは省略できる。

配向膜１１、２１は水平配向膜であることができる。

液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は、電界がない状態でその長軸が二つの表示板の表面に対して垂直をなすように配向されている。このため、入射光は直交偏光子１２、２２を通過できず遮断される。

表示板１００、２００と偏光子１２、２２間にはそれぞれ液晶層３の遅延値を補償するための位相遅延フィルムが挟まれることもある。位相遅延フィルムは、複屈折性（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｃｅ）を有し、液晶層３の複屈折性を逆に補償する役割をする。遅延フィルムには一軸性光学フィルムまたは二軸性光学フィルムがあり、特にネガティブ一軸性光学フィルムを使用できる。

また、液晶表示装置は、偏光子１２、２２、位相遅延フィルム、表示板１００、２００及び液晶層３に光を供給する照明部を含むことができる。

また、共通電極２７０及び遮蔽電極８８に同一の共通電圧が印加されるため、両者の間には電界が殆どない。その結果、共通電極２７０と遮蔽電極８８間に位置した液晶分子は、初期垂直配向状態がそのまま維持され、その部分に入射された光は透過できず遮断される。

一方、液晶分子の傾斜方向と偏光子１２、２２の透過軸が４５度の角度をなすときに最高輝度が得られるが、本実施形態の場合、全てのドメインにおいて液晶分子の傾斜方向がゲート線１２１と４５度の角度をなし、ゲート線１２１は、表示板１００、２００の周縁と垂直或いは水平である。従って、本実施形態において、偏光子１２、２２の透過軸を表示板１００、２００の周縁に対して垂直或いは平行になるように付着するとき、最高輝度を実現できると同時に、偏光子１２、２２を安価に製造することができる。

共通電極２７０に共通電圧を印加し、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂにデータ電圧を印加すれば、表示板の表面に略垂直である主電界（ｐｒｉｍａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）が生成される。液晶分子は電界に応答して、その長軸が電界の方向に垂直をなすように方向を変更しようとする。一方、共通電極２７０及び第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂと第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの弁は、主電界を歪曲して液晶分子の傾斜方向を決定する水平成分を形成する。主電界の水平成分は、切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂの辺と第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの辺に垂直である。また、切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂの対向する二つの辺での主電界の水平成分は互いに逆方向である。

このような電界によって切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは、液晶層３の液晶分子が傾く方向を制御する。隣接する切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂによって定義されたり、切開部７６ａ、７６ｂと第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの右側斜辺によって定義されたりする各ドメイン内にある液晶分子は、切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂの長さ方向に対して垂直をなす方向に傾く。各ドメインの最も長い辺２つは略並んで、ゲート線１２１と約±４５度の角度をなしており、ドメイン内において液晶分子の大部分は４方向に傾く。

切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂの幅は、約９μｍ乃至約１２μｍであるのが好ましい。

少なくとも一つの切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは、突起（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）（図示せず）や陥没部（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）（図示せず）に代替することができる。突起は有機物や無機物で形成でき、電界生成電極１９０ａ、１９０ｂ、２７０の上または下に配置され、その幅は約５μｍ乃至約１０μｍであるのが好ましい。

第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂの境界からこれと隣接した切開部７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂの境界までの間隔と、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの境界からこれと隣接した共通電極２７０の切開部７６ａ、７６ｂの境界までの間隔は、約１２μｍ乃至約２０μｍであるのが好ましく、約１７μｍ乃至約１９μｍの範囲であるのがより好ましい。前記のように間隔を定めた結果、開口率は減少するが、液晶の応答速度が速くなって必要な透過率を確保することができた。

このような本発明の実施形態による液晶表示装置において、前記したように、第２の副画素電極１９０ｂは、第１の副画素電極１９０ａに電磁気的に結合（容量性結合）されている。図５を参照して説明すれば、第１の副画素電極１９０ａの２部分は、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂを通じて薄膜トランジスタ（Ｑ）に直接接続されて、薄膜トランジスタ（Ｑ）によってデータ線１７１を通じて伝達される画像信号電圧の印加を受けるのに対し、第２の副画素電極１９０ｂの電圧は、第１の副画素電極１９０ａとの容量性結合に変化する。本実施形態において、第２の副画素電極１９０ｂの電圧は第１の副画素電極１９０ａの電圧に比べて常に絶対値が低くなるが、その理由について詳細に説明する。

図５で、Ｃｌｃａは第１の副画素電極１９０ａと共通電極２７０間で形成される液晶容量を示し、Ｃｓｔａは第１の副画素電極１９０ａと維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２間で形成される保持容量を示す。Ｃｌｃｂは第２の副画素電極１９０ｂと共通電極２７０間で形成される液晶容量を示し、Ｃｓｔｂは第２の副画素電極１９０ｂと維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２間で形成される保持容量を示し、Ｃｃｐは第２の副画素電極１９０ｂと第１の副画素電極１９０ａ間で形成される結合容量を示す。

共通電極２７０の電圧に対する第１の副画素電極１９０ａの電圧をＶａとし、第２の副画素電極１９０ｂの電圧をＶｂとするとき、電圧分配法則に従って、
Ｖｂ＝Ｖａ×［Ｃｃｐ／（Ｃｃｐ＋Ｃｌｃｂ＋Ｃｓｔｂ）］であり、Ｃｃｐ／（Ｃｃｐ＋Ｃｌｃｂ＋Ｃｓｔｂ）は、常に１より大きくならないため、ＶｂはＶａに比べて常に小さい。この時、Ｃｌｃａ及びＣｌｃｂに対する共通電極２７０の電圧と、Ｃｓｔａ及びＣｓｔｂに対する維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２の電圧が異なることがあるが、そのような場合にも、ＣｌｃａとＣｌｃｂに印加される共通電極２７０の電圧が同じであるため、Ｃｌｃａに印加される画像信号電圧（Ｖａ）の絶対値は、常にＣｌｃｂに印加される画像信号電圧（Ｖｂ）の絶対値よりも大きい値を有することになる。このように、一つの画素内において電圧の異なる二つの副画素電極を配置するとき、液晶分子は互いに異なる電圧で駆動され、互いに異なる傾斜角（ｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ）を有することになる。その結果、側面視認性を向上させることができる。

また、本発明の実施形態による液晶表示装置において、容量性補助電極１３６、維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２、ドレイン電極１７５及び容量性結合電極１７６のような不透明膜と互いに異なる方向に傾斜されてなるドメインが第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを上下に二等分する中心線または互いに隣接するゲート線１２１の間の中心線に対して対称構造を有する。これにより、互いに異なる方向に傾いた４種類のドメインのうち、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの上下二等分中心線に対して、容量性補助電極１３６及び容量性結合電極１７６と維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂなどの不透明膜が占める面積を同一に配置することができる。従って、４種類のドメインにおいて透過領域を同一面積に設計することで、様々な視野角に対する均一な視認性を確保することができる。

Ｃｃｐを調節することによって、Ｖａに対するＶｂの比率を調整することができる。Ｃｃｐの調節は、結合電極１７６と第２の副画素電極１９０ｂとの重畳面積及び距離を調整することで可能となる。重畳面積は、結合電極１７６の幅を変更することで容易に調整でき、距離は、結合電極１７６の形成位置を変更することで調整可能となる。即ち、本発明の実施形態では結合電極１７６をデータ線１７１と同一層に形成したが、ゲート線１２１と同一層に形成することによって、結合電極１７６と第２の副画素電極１９０ｂ間の距離を増加させることができる。この時、Ｖｂは、Ｖａに対して０．６倍乃至０．８倍であるのが好ましい。

一方、別の実施形態では、第２の副画素電極１９０ｂに第１の副画素電極１９０ａの電圧に比べて常に絶対値の高い電圧を印加することができるが、これは、第２の副画素電極１９０ｂに共通電圧のような任意電圧を印加した状態で、第１の副画素電極１９０ａと容量性結合させることで実現できる。

画像信号が直接伝達される第１の副画素電極１９０ａに対して、それより高いか、低い画素電圧が伝達される第２の副画素電極１９０ｂの面積比は、１：０．８５〜１：１．１５の範囲であるのが好ましく、第１の副画素電極１９０ａと容量性結合する第２の副画素電極１９０ｂは、二つ以上を配置できる。

図１乃至図４に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施形態によって製造する方法について詳細に説明する。

クロム、モリブデンまたはモリブデン合金、アルミニウム系列金属または銀系列金属などからなる導電膜を絶縁基板１１０上にスパッタリング蒸着し、湿式エッチングまたは乾式エッチングして、複数のゲート電極１２４及び端部１２９を含むゲート線１２１と、複数の維持電極を含む対となっている維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及び容量性補助電極１３６を形成する。

約１５００Å〜５０００Åの厚さのゲート絶縁膜１４０、約５００Å〜２０００Åの厚さの真性非晶質シリコン層、約３００Å〜６００Åの厚さの不純物非晶質シリコン層の３層膜を連続積層し、不純物非晶質シリコン層及び真性非晶質シリコン層をフォトエッチングして、ゲート絶縁膜１４０上に複数の線状不純物半導体及び複数の真性半導体１５４を形成する。

次に、導電膜をスパッタリング法などで１５００Å〜３０００Åの厚さに蒸着した後、パターニングして、複数のソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、及び開口部７６を有する複数の容量性結合電極１７６と対となっている複数の拡張部１７７ａ１、１７７ａ２を含むドレイン電極１７５を形成する。

次に、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された不純物半導体部分を除去することで、複数の島状抵抗性接触部材１６３、１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５４部分を露出させる。露出された真性半導体１５４部分の表面を安定化するために、酸素プラズマ処理を引き続き実施するのが好ましい。

正の感光性有機絶縁物からなる保護膜１８０を塗布した後、複数の透過領域（図示せず）及びその周囲に位置した複数のスリット領域（図示せず）、並びに遮光領域が具備された光マスク（図示せず）によって露光する。したがって、透過領域と対向する保護膜１８０の部分は光エネルギーを全て吸収するが、スリット領域と対向する保護膜１８０の部分は、光エネルギーを一部のみ吸収する。次いで、保護膜１８０を現像して、データ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５の一部を露出させる複数の接触孔１８２、１８５ａ、を形成し、容量性結合電極１７６の開口部７６内の容量性補助電極１３６及びゲート線１２１の端部１２９上に位置したゲート絶縁膜１４０の部分を露出させる複数の接触孔１８１、１８６を形成する。透過領域に対応する保護膜１８０の部分は全て除去され、スリット領域に対応する部分は厚さのみが薄くなるので、接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６の側壁は階段状プロファイルを有する。

保護膜１８０を陰性感光膜で形成する際には、陽性感光膜を使用する場合と比べて、マスクの遮光領域及び透過領域が入れ替わる。

多層膜のうち上部のアルミニウム導電膜が接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６を通じて露出されるとき、ゲート絶縁膜１４０の露出された部分を除去して、その下に位置するゲート線１２１の端部１２９及び容量性補助電極１３６部分を露出させた後、アルミニウムを含む上部膜を除去する工程を追加することができる。

最後に、約４００Å〜５００Åの厚さのＩＺＯ膜またはＩＴＯ膜をスパッタリング法で積層しフォトエッチングして、保護膜１８０とドレイン電極１７５、容量性補助電極１３６、データ線１７１の端部１７９及びゲート線１２１の端部１２９の露出された部分上に、複数の第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂ、複数の接触補助部材８１、８２及び複数の遮蔽電極８８を形成する。

このような液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板において、容量性結合電極１７６及び容量性補助電極１３６または第２の副画素電極１９０ｂがＳ地点で互いに短絡したとすると、第２の副画素電極１９０ｂには第１の副画素電極１９０ａと同一の高い電圧が伝達されて周辺画素よりも短絡が発生した画素が明るく表示されるホワイト不良が生じ、特に低い階調において不良が著しく目立つようになる。このようなホワイト不良を修理するために、本発明の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の修理方法において、結合容量を形成するためのドレイン電極１７５または容量性結合電極１７６またはこれらの連結部を部分的に断線させ、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを選択的に分離して、周辺画素よりも短絡が発生した画素をブラック不良に変えて暗く表示されるようにする。即ち、図３のように、Ａ部分にレーザーを照射してドレイン電極１７５の連結部を断線したとき、第１の副画素電極１９０ａのうちの第２の副画素電極１９０ｂ上に位置する一部に薄膜トランジスタと断線してデータ電圧が伝達されず、暗く表示される。また、図３で、Ｂ部分にレーザーを照射してドレイン電極１７５の連結部１７８ａ１、１７８ａ２を断線したとき、第２の副画素電極１９０ｂと第１の副画素電極１９０ａのうちの第２の副画素電極１９０ｂ上に位置する一部は、薄膜トランジスタと断線されてしまいデータ電圧が伝達されず、暗く表示される。また、図３で、Ｃ部分にレーザーを照射してドレイン電極１７５を断線させたとき、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの全体が薄膜トランジスタと断線されてしまい、暗く表示される。このような修理方法によれば、画素全体を暗い状態に転換したり、一部のみを暗い状態に転換したりすることができる。ここで、画素の一部のみを暗い状態に転換するという方法は、肉眼では殆ど観察できないというメリットがあり、そのためＢ部分にレーザーを照射して、ドレイン電極１７５の連結部１７８ａ１、１７８ａ２を断線させることが最も望ましい。なお、画素不良を修理するために、レーザーを利用して維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２とドレイン電極１７５とを互いに短絡させて画素を暗く表示することができる。

本発明の別の実施形態による液晶表示装置について、図６及び図７を参照して詳細に説明する。

図６は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図７は、図６に示す液晶表示装置のＶＩＩ−ＶＩＩ´線による断面図である。

図６及び図７によれば、本実施形態による液晶表示装置においても、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、これら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３、二つの表示板１００、２００の外側面に付着されている一対の偏光子１２、２２を含む。

本実施形態による表示板１００、２００の層状構造は、図１乃至図４と略同様である。

薄膜トランジスタ表示板１００に関しては、ゲート電極１２４を備える複数のゲート線１２１、維持電極を各々備える複数の維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及び容量性補助電極１３６が基板１１０上に形成され、その上にゲート絶縁膜１４０、半導体１５４及び抵抗性接触部材１６３、１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を備える複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び複数の容量性結合電極１７６がゲート絶縁膜１４０上に形成され、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６が形成されている。保護膜１８０上には、複数の第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂ、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。

共通電極表示板２００に関しては、遮光部材２２０、複数のカラーフィルタ２３０、カバー膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。

図１乃至図４に示される液晶表示装置とは異なって、半導体１５４は、データ線１７１及びドレイン電極１７５の下部までのびている線状半導体１５１の突出部であり、島状の抵抗性接触部材１６５と対向する抵抗性接触部材１６３もまた、線状の抵抗性接触部材１６１の突出部である。ここで、線状の半導体１５１は、データ線１７１とドレイン電極１７５及びその下の抵抗性接触部材１６１、１６５と略同一模様を有する。ところが、線状の半導体１５１のうちの突出部１５４は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の部分のようにデータ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われない部分を有し、線状の半導体１５１及び島状の抵抗性接触部材１６５は同一模様で、容量性結合電極１７６下部までのびている。

前記のような薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施形態によって製造する方法において、データ線１７１、ドレイン電極１７５及び容量性結合電極１７６と半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６５を一回のフォト工程で形成する。

前記フォト工程で用いられる感光膜パターンは位置によって厚さが異なり、特に厚さが薄くなる順で第１部分及び第２部分を含む。第１部分は、データ線及びドレイン電極が占める配線領域に位置し、第２部分は、薄膜トランジスタのチャンネル領域に位置する。

位置によって感光膜パターンの厚さを異ならせる方法として、例えば光マスクに透明領域及び遮光領域の他に半透明領域を設けるなど、様々な方法がある。半透明領域にはスリットパターン、格子パターンまたは透過率が中間であるか、厚さが中間である薄膜が具備される。スリットパターンを用いるときには、スリットの幅やスリット間の間隔がフォト工程に用いられる露光器の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）よりも小さい方が好ましい。別の例として、リフローが可能な感光膜を用いる方法がある。即ち、透明領域及び遮光領域のみを有する通常の露光マスクにリフロー可能な感光膜パターンを形成し、その後リフローさせて、感光膜が残留しない領域に流すことによって薄い部分を形成する。

前記のように、一回のフォト工程を減らすことができ、製造方法が簡単になる。

本発明の他の実施形態による液晶表示装置に対して、図８を参照して詳細に説明する。

図８は、図３に示すＩＶ−ＩＶ´線による本発明の別の実施形態による液晶表示装置の構造を示す断面図である。

図８によれば、本実施形態による液晶表示装置においても、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及びこれら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３を含む。

本実施形態による表示板１００、２００の層状構造は、図１乃至図４とほぼ同様である。

薄膜トランジスタ表示板１００に関しては、ゲート電極１２４を備える複数のゲート線１２１、維持電極を各々備える複数の維持電極線１３１ａ１、１３１ａ２及び容量性補助電極１３６が基板１１０上に形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、複数の島状半導体１５４、複数の島状抵抗性接触部材１６３、１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を備える複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び複数の容量性結合電極１７６がゲート絶縁膜１４０及び抵抗性接触部材１６３、１６５上に形成され、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６が形成されている。保護膜１８０上には第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂ、遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。

共通電極表示板２００に関しては、遮光部材２２０、カバー膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。

図１乃至図４の液晶表示装置とは異なって、保護膜１８０内にカラーフィルタ２３０が形成されており、共通電極表示板２００にカラーフィルタが存在せず、カバー膜２５０も省略することができる。各カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色、青色などの三原色を表示し、隣接する二つのデータ線１７１間の領域内に殆どが収まる。隣接する二つのデータ線１７１の間に位置し、縦方向に配置されているカラーフィルタ２３０は、互いに連結されて帯状となることもある。カラーフィルタ２３０は、ドレイン電極１７５の拡張部１７７ａ１、１７７ａ２を露出する接触孔１８５ａ、上に位置する複数の開口部を有し、ゲート線１２１の拡張部１２９とデータ線１７１の拡張部１７９が備えられている周辺領域には配設されていない。さらに、隣接するカラーフィルタ２３０は、データ線１７１上で互いに重畳して、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂ間の光漏れを遮断する。この場合、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの周囲の遮光部材２２０部分を省略することができる。また、遮蔽電極８８がカラーフィルタ２３０の境界線を覆うのが好ましい。カラーフィルタ２３０の重畳部の段差を減らすために、重畳部においてカラーフィルタ２３０の高さを低くすることができ、そのために、カラーフィルタ２３０をパターニングするときに用いる光マスクにスリット領域または半透過領域を設け、それを重畳部に対応させることができる。ところが、隣接したカラーフィルタ２３０が互いに分離されていたり、その境界が互いに一致していたりすることもある。

図８で、保護膜１８０下にカラーフィルタ２３０が位置する構造を示しているが、保護膜１８０を省略し、カラーフィルタ２３０のみを設けて、カラーフィルタ２３０を保護膜として使用することができる。また、窒化ケイ素からなる絶縁膜を形成した後、カラーフィルタ２３０を配置する構造も可能である。

既に説明した図６及び図７の液晶表示装置に関する特徴が、図８の液晶表示装置にも適用される。

図９は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の構造を示した配置図である。断面構造に関しては、図４の構造と類似して詳細な図示を省略した。

図９及び図４によれば、本実施形態による液晶表示装置においても、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、これら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３、二つの表示板１００、２００の外側面に付着されている一対の偏光子１２、２２を含む。

本実施形態による表示板１００、２００の層状構造は、図１乃至図４と略同様である。

薄膜トランジスタ表示板１００に関しては、ゲート電極１２４を備える複数のゲート線１２１、維持電極１３５ａを備える複数の維持電極線１３１及び容量性補助電極１３６が基板１１０上に形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を備える複数の線状半導体１５１、突出部１６３を備える複数の線状抵抗性接触部材１６１及び複数の島状抵抗性接触部材１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３を備える複数のデータ線１７１と容量性結合電極１７６を備える複数のドレイン電極１７５が抵抗性接触部材１６１、１６５上に形成され、保護膜１８０がその上に形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５ａ、１８６が形成されている。保護膜１８０上には複数の第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂ及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜１１が塗布されている。

共通電極表示板２００に関しては、遮光部材２２０、複数のカラーフィルタ２３０、カバー膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に形成されている。

また、図１、図３及び図４の薄膜トランジスタ表示板と異なって、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板では、切開部９２ａ、９２ｂが互いに分離されてそれぞれ隙間を有しており、第１の副画素電極１９０ａは、第２の副画素電極１９０ｂの上部及び下部に位置する２部分（以下、これらを副画素電極という）からなる。第１の副画素電極１９０ａの２部分は、保護膜１８０の接触孔１８５ａ、を通じて結合電極１７６にそれぞれ接続されている。

結合電極１７６は、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの右縁辺と重畳して配置され、第１の副画素電極１９０ａの２部分に向けてのびており、ドレイン電極１７５から容量性結合電極１７６に延長される部分は、共通電極２７０の切開部７２ａと重なっている。

容量性補助電極１３６に関しても、第１及び第２の副画素電極１９０ａ、１９０ｂの右縁辺と重畳して配置され、容量性結合電極１７６と重畳しており、容量性補助電極１８６は、容量性結合電極１７６の縦辺と平行な辺を有する。また、容量性補助電極１３６は、容量性結合電極１７６で覆われない突出部を有し、突出部の上には第２の副画素電極１９０ｂと容量性補助電極１３６とを連結する接触孔１８６が位置している。突出部は、第２の副画素電極１９０ｂの切開部７１の横部と重畳する。

このような本実施形態による構造において、第１の副画素電極１９０ａの切開部９２ａ、９２ｂを延長させて第２の副画素電極１９０ｂを右側に拡張し、ドレイン電極１７５から結合電極１７６に拡張される部分を、画像が表示されない共通電極２７０の切開部７２ａと重畳させて配置することによって、画素の開口率を向上させることができる。

また、接触孔１８６を第２の副画素電極１９０ｂの切開部７１の横部上に配置させることで、接触孔１８６によって発生するテクスチャーを画像が表示される領域の外に誘導し、表示特性を向上させることができる。

このような本実施形態において、図１、図３、及び図４とは異なって、第１の副画素電極１９０ａの２部分は、接触孔１８５ａ、を通じてそれぞれ結合電極１７６と接続され、画像信号の伝達を受ける。

このような本実施形態による液晶表示装置においても前記実施形態と同様に、容量性結合電極１７６と容量性補助電極１３６とが短絡して画素不良が発生したとき、切開部９２ａ、９２ｂを通じて露出された容量性結合電極１７６を選択的に断線させて画素の全部若しくは一部を暗く表示することによって、画素不良を修理することができる。

以上のように、画素電極を分割して互いに異なる電位を印加することによって、液晶表示装置の側面視認性を向上させ、その結果視野角を拡張することができ、複数のドメインと薄膜を対称構造で配置して均一な視認性を確保することができる。

また、分割された副画素電極を選択的に断線させることで、画素不良を容易に、かつ肉眼で殆ど観察されないように効果的に修理することができる。

以上、本発明の好ましい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限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。特に、画素電極及び共通電極に形成される切開部の配置に関しては様々な変形があり得る。

本発明は、液晶表示装置に適用することができる。

本発明の一実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の構造を示した配置図である。 図１及び図２に示す二つの表示板を含む本発明の一実施形態による液晶表示装置の構造を示した配置図である。 図３に示す液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ´線による断面図である。 本発明の実施形態による液晶表示装置の回路図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の構造を示した配置図である。 図６に示す液晶表示装置のＶＩＩ−ＶＩＩ´線による断面図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の構造を示した断面図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の構造を示した配置図である。

符号の説明

１００、２００ 表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１ａ１、１３１ａ２ 維持電極線
１３５ａ 維持電極
１３６ 容量性補助電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１、１５４ 半導体
１６１、１６３、１６５ 抵抗性接触部材
１７１、１７９ データ線
１７３ ソース電極
１７５ａ、１７５ｂ ドレイン電極
１７６ 容量性結合電極
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５ａ、１８６ 接触孔
１９０ａ、１９０ｂ 画素電極
２２０ 遮光部材
２５０ カバー膜
２７０ 共通電極
３００ 液晶層
１１、２１ 配向膜
１２、２２ 偏光板
８１、８２ 接触補助部材
９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂ 画素電極の切開部
７１、７２、７３、７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ 共通電極の切開部

Claims (18)

1. ゲート線、前記ゲート線と交差しているデータ線、各々の前記ゲート線及び前記データ線と接続され、ドレイン電極を備える薄膜トランジスタ、並びに前記ドレイン電極と直接接続されている少なくとも一つの第１の副画素電極と、前記第１の副画素電極から分離され前記第１の副画素電極と容量性結合されている第２の副画素電極とを備える画素電極を含む薄膜トランジスタ表示板において、
   前記第２の画素電極または前記第１の副画素電極を前記薄膜トランジスタから断線させる段階、
   を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ表示板の修理方法。
2. 前記画素電極は、前記ドレイン電極の一部と重畳する切開部を有し、前記切開部を通じて露出された前記ドレイン電極を断線することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板の修理方法。
3. 前記少なくとも一つの第１の副画素電極は第３及び第４の副画素電極を含み、
   前記第３及び第４の副画素電極のうちの一つを断線させることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板の修理方法。
4. 前記少なくとも一つの第１の副画素電極は、第３及び第４の副画素電極を含み、前記第３及び第４の副画素電極のうちの一つと前記第２の副画素電極を断線させることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板の修理方法。
5. 前記第１の副画素電極と前記第２の副画素電極を前記ドレイン電極から断線させることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板の修理方法。
6. 前記薄膜トランジスタ表示板は、前記画素電極または前記ドレイン電極と重畳する維持電極をさらに含み、
   前記画素電極の断線された部分を前記維持電極と短絡させることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
7. ゲート線と、
   前記ゲート線と交差しているデータ線と、
   前記ゲート線及び前記データ線と接続され、ドレイン電極を備える薄膜トランジスタと、
   前記ドレイン電極と直接接続されている少なくとも一つの第１の副画素電極と、
   前記第１の副画素電極から分離され、前記第１の副画素電極と容量性結合している第２の副画素電極とを備える画素電極を含み、
   前記画素電極は、前記画素電極二つ以上の小領域に分割する切開部を備え、前記切開部は前記ドレイン電極と重畳する重畳部を有し、
   前記重畳部の幅は、他の部分よりも広いことを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
8. 前記少なくとも一つの第１の副画素電極は、前記第２の画素電極を中心に反対側に位置する第３及び第４の副画素電極を含むことを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
9. 前記ドレイン電極は、前記第３及び第４の副画素電極とそれぞれ連結される第１及び第２拡張部を備えることを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板。
10. 前記第１及び第２拡張部とそれぞれ重畳する第１及び第２維持電極をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の薄膜トランジスタ表示板。
11. 前記第１維持電極及び前記第２維持電極は、前記画素電極を二等分し、前記ゲート線と平行な基準線に対して対称構造であることを特徴とする請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板。
12. 前記第３副画素電極及び前記第４副画素電極は、前記基準線に対して対称構造であることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
13. 前記ドレイン電極は、前記第１拡張部と前記第２拡張部を連結する連結部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板
14. 前記連結部は、前記データ線付近に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の薄膜トランジスタ表示板。
15. 前記第２の副画素電極と重畳し、前記ドレイン電極と接続されている容量性結合電極をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
16. 前記第２の副画素電極と接続され、前記容量性結合電極と重畳する容量性補助電極をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
17. 前記画素電極と絶縁され、前記ゲート線または前記データ線と少なくとも一部が重畳している遮蔽電極をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
18. 前記画素電極及び前記遮蔽電極は互いに同一層からなることを特徴とする請求項１７に記載の薄膜トランジスタ表示板

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