JP4791099B2

JP4791099B2 - 薄膜トランジスタ表示板

Info

Publication number: JP4791099B2
Application number: JP2005216211A
Authority: JP
Inventors: ▲キョン▼ 周申; 鍾哲蔡; 哲佑朴; 昶勳李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2025-07-26
Also published as: EP1621924A2; TW200615619A; TWI424221B; JP2006039567A; CN100559251C; KR101112539B1; EP1621924A3; US20060028590A1; CN1755470A; US7483090B2; EP1621924B1; KR20060010118A

Description

本発明は薄膜トランジスタ表示板に関し、特に、多重ドメイン液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ表示板に関する。

液晶表示装置は、一般に、液晶を挟み持つように組立てられる２枚の板状部材、即ち上部表示板と下部表示板を備えており、上部表示板には共通電極とカラーフィルターなどが形成され、下部表示板には薄膜トランジスタ及び画素電極などが形成されていて薄膜トランジスタ表示板と呼ばれることが多く、本願発明もこれに係るものである。液晶表示装置を概説すれば、上下表示板の間に液晶物質を注入しておき、画素電極と共通電極に互いに異なる電圧を印加することにより電界を形成し、電界形成状況に応じて、液晶分子の配列が変化し、これを通る光の透過率を調節することによって画像を実現する装置である。

ところが、液晶表示装置は視野角の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げるための様々な方案が開発されている。その中でも液晶分子を上下表示板に対して垂直に配向させ、画素電極とその対向電極である共通電極に一定の切開（切欠き、または切り離し、ともいう）パターンまたは突起を形成する方法が有力視されている。

切開パターンを利用する方法としては、画素電極と共通電極に各々切開パターンを形成させ、これら切開パターンによって、その輪郭部に形成されるフリンジフィールドを利用して液晶分子の傾斜方向を調節することによって視野角を広げる方法がある。
突起を利用する方法は、上下表示板に形成されている画素電極と共通電極上に、それぞれ突起を形成して置き、突起によって歪曲される電場を利用して液晶分子の傾斜方向を調節する方法である。

他の方法としては、下部表示板上に形成されている画素電極には切開パターンを形成し、上部表示板に形成されている共通電極上には突起を形成し、切開パターンと突起によって形成されるフリンジフィールドを利用して液晶の傾斜方向を調節してドメインを形成する方法がある。
このような多重ドメイン液晶表示装置は、１:１０のコントラスト比を基準にするコントラスト比基準視野角や階調間の輝度反転の限界角度で定義される階調反転基準視野角が全ての方向において８０゜以上で非常に優れている。

しかし、正面のガンマ曲線と側面のガンマ曲線とが一致しない側面ガンマ曲線歪曲現象が発生して左右側面における視認性劣化を示す。例えば、ドメイン分割手段である切開部を形成したＰＶＡモード（patterned vertically aligned mode）の場合には、側面に向かうほど全体的に画面が明るく見えて、色は白くなる傾向がある。激しい場合には、明るい階調間の間隔差がなくなって絵が歪んで見える場合も発生する。ところが、最近、液晶表示装置をマルチメディア用として用いながら、絵を見たり動画を見ることが増加することによって視認性が益々重要視されている。

本発明が目的とする技術的課題は、視認性に優れた多重ドメイン液晶表示装置を実現することである。

こ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。
本願第１発明の薄膜トランジスタ表示板は、基板と、前記基板上に形成されている第１信号線と、前記第１信号線と交差している第２信号線と、前記第１信号線及び前記第２信号線と連結されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと電気的に連結されている第１及び第２副画素電極と、前記第１及び第２副画素電極と容量性結合している第３副画素電極を有する画素電極とを含む。
本発明によれば、画素電極を分割して互いに異なる電圧を印加を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、これによって視野角を拡張することができる。具体的には、画素電極が分割されて互いに異なる電圧が印加されることで、それぞれの第１副画素と第２副画素における液晶分子の傾斜角度が異なるため、二つの副画素の輝度が異なる。したがって、側面から眺める映像を正面から眺める映像に最大限近くすることができ、これによって側面視認性を向上することができる。

本願第２発明は、第１発明において、前記第１及び第２副画素電極は前記第３副画素電極を間に置いて両側に配置されていることができる。
本願第３発明は、第１発明において、前記第１及び第２副画素電極と電気的に連結されており、前記第３副画素電極と容量性結合している結合電極をさらに含むことができる。
本願第４発明は、第３発明において、前記第１副画素電極、前記第２副画素電極及び前記結合電極のうちの少なくとも一つと重畳する維持電極をさらに含むことができる。
このような維持電極をもうけることで、１副画素電極、前記第２副画素電極及び前記結合電極の電位を補償することができる。

本願第５発明は、第３発明において、前記結合電極は前記第３副画素電極と重畳することができる。
本願第６発明は、第５発明において、前記結合と前記画素電極との間に形成された絶縁膜をさらに含み、前記結合電極と前記第３副画素電極との間に位置する前記絶縁膜の部分は、前記絶縁膜の他の部分より薄い。
結合電極と前記第３副画素電極との間の絶縁膜を薄くすることで、キャパシタの容量を維持することができる。
本願第７発明は、第６発明において、前記絶縁膜は無機膜及び有機膜を含むことができる。無機膜により下部の膜との接触性を高め、有機膜により平坦性を確保し易くなる。

本願第８発明は、第７発明において、前記有機膜は、前記結合電極上に位置する開口部を有し、前記有機膜の開口部を介し前記第３副画素電極に結合している前記結合電極は、結合キャパシタを形成することができる。このように形成されることで、画素の開講率の減少を防ぐことができる。
本願第９発明は、第５発明において、前記第３副画素電極と電気的に連結されており、前記結合電極と重畳する容量電極をさらに含むことができる。
本願第１０発明は、第９発明において、前記第１信号線と前記第２信号線との間及び前記容量電極と前記結合電極との間に形成されている第１絶縁膜と、前記第２信号線と前記画素電極との間及び前記結合電極と前記第３副画素電極との間に形成されている第２絶縁膜と、をさらに含むことができる。
本願第１１発明は、第１０発明において、前記第２絶縁膜は、無機膜及び前記無機膜上の有機膜を含むことができる。

本願第１２発明は、第３発明において、前記第３副画素電極と電気的に連結されており、前記結合電極と重畳する容量電極をさらに含む。
本願第１３発明は、第１２発明において、前記第１信号線と前記第２信号線との間及び前記容量電極と前記結合電極との間に形成されている絶縁膜をさらに含むことができる。
本願第１４発明は、第３発明において、前記結合電極は前記薄膜トランジスタからのびる。
本願第１５発明は、第１発明において、前記第３副画素電極と電気的に連結されており、前記第１または第２副画素電極に容量性結合された容量電極をさらに含むことができる。
本願第１６発明は、第１発明において、前記第２信号線と前記画素電極との間に形成されている絶縁膜をさらに含むことができる。

本願第１７発明は、第１６発明において、前記絶縁膜は無機膜及びその上の有機膜を含むことができる。
本願第１８発明は、第１発明において、前記画素電極を前記第１、第２、第３副画素電極に区画する区画部材をさらに含むことができる。
本願第１９発明は、第１発明において、前記第１副画素電極及び前記第２副画素電極が互いに離れていることができる。

本願第２０発明は、液晶表示板であり、共通電極を含む共通電極表示板と、前記共通電極に対向する位置にある薄膜トランジスタ表示板と、前記共通電極表示板と前記薄膜トランジスタ表示板との間に位置する液晶層と、を含む。前記薄膜トランジスタ表示板は、基板と、前記基板上に形成されている第１信号線と、前記第１信号線と交差している第２信号線と、前記第１信号線及び前記第２信号線と連結されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に連結されている第１及び第２電極と、前記第１及び第２電極と容量性結合している第３電極とを含む画素電極と、を有し、前記画素電極は、第１電圧が印加される前記第１電極及び前記第２電極を含む第１副画素と、第２電圧が印加される前記第３電極を含む第２副画素と、を有することを特徴とする、
液晶表示板を提供する。

本願第２１発明は、第２０発明において、前記第１副画素は、第１液晶キャパシタ及びストレージキャパシタを含み、前記第２副画素は、第２液晶キャパシタ及び結合キャパシタを含むことができる。
本願第２２発明は、第２１発明において、前記第１液晶キャパシタは、前記第１電極及び第２電極を含む第１ターミナルと、前記共通電極の第１重畳部を含む第２ターミナルと、絶縁体として前記第１ターミナル及び前記第２ターミナルの間に位置する液晶層の一部とを含み、前記第２液晶キャパシタは、前記第３電極を含む第１ターミナルと、前記共通電極の第２重畳部を含む第２ターミナルと、絶縁体として前記第１ターミナル及び前記第２ターミナルの間に位置する液晶層の一部とを含むことができる。
本願第２３発明は、第２０発明において、前記第１電圧は、前記第２電圧より大きいことができる。
本願第２４発明は、第２３発明において、前記第２電圧は、前記第１電圧の約６０％〜８０％であることができる。

本願第２５発明は、第２２発明において、前記ストレージキャパシタは、前記薄膜トランジスタのドレイン電極の拡張部を含む第１ターミナルと、前記基板上のストレージ電極を含む第２ターミナルと、絶縁体として前記第１ターミナル及び前記第２ターミナルの間に位置するゲート絶縁膜の一部と、を含み、前記結合キャパシタは、第３電極及び、前記基板上の容量電極を含む第１ターミナルと、ドレイン電極の拡張部に電気的に連結されている結合電極を含む第２ターミナルと、絶縁体として前記第１ターミナル及び前記第２ターミナルの間に位置するゲート絶縁膜及び保護膜の一部と、を含むことができる。
本願第２６発明は、第２５発明において、前記結合電極の前記第１電極及び前記第２電極に対する位置を変えることにより、前記結合キャパシタの静電容量を変化させ、前記第１電圧と前記第２電圧との比率が調整されることができる。

本発明によれば、視認性に優れた多重ドメイン液晶表示装置を実現することができる。

添付した図面を参考にして、本発明の実施形態に対し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。しかし、本発明は多様な異なる形態で実現できて、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面では各種の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た。明細書全体を通して類似した部分については同一な図面符号を付けた。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”ある場合だけでなく、その中間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”あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。

以上を前提とし、図面を参考にして本発明の実施形態による液晶表示装置及びこれに用いられる薄膜トランジスタ表示板の構造について説明する。
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配置図である。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配置図である。図３は本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図である。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。図５は図１乃至図４に示す液晶表示装置の等価回路図である。

図１乃至図４によると、本実施形態による液晶表示装置は、下側の薄膜トランジスタ表示板１００、これと対向している上側の対向表示板２００及びこれらの間に形成されている液晶層３からなる。
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について詳細に説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板１１０上に複数のゲート線１２１、複数の維持電極線１３１及び複数の容量電極１３６を含む複数のゲート導電体が形成されている。

ゲート線１２１は主に図中横方向にのびており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を成す。ゲート線１２１にはゲート電極１２４が直線のゲート線１２１から突出するように突起の形態で形成されており、本実施形態のようにゲート線１２１は外部からのゲート信号をゲート線１２１に伝達するための接触部を有することができる。この時、ゲート線１２１の端部１２９は他の部分より広い幅は有する。ゲート駆動回路は基板１１０の上部に直接形成されることができて、ゲート線１２１の端部はゲート駆動回路の出力端に連結される。

ゲート線１２１と同一層には、維持電極線１３１が横方向にのびて形成されており、それぞれの維持電極線１３１は他の部分より広い幅を有する維持電極１３７を含む。この時、維持電極線１３１は画素の開口率を確保するために画素の縁に配置するのが好ましい。
容量電極１３６は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と分離されており、図中上方に突出した突出部１３９を含む広い横部とこれに連結された狭い縦部を有する。横部はゲート線１２１とほぼ平行にのびる長方形であって、隣接した二つのゲート線１２１とほぼ同一の距離を置いている。縦部は横部の右端から維持電極線１３１に向かってのびている。

ゲート導電体１２１、１３１、１３６は、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏなどまたはこれらを含む合金の金属などで作られる。本実施形態のゲート線１２１及び維持電極線１３１は単一層で構成するが、物理化学的特性に優れたＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａなどを含む金属層と、比抵抗の小さいＡｌ系列またはＡｇ系列の金属層とを含む二重層で構成してもよい。その他にも、多様な金属または導電体でゲート導電体１２１、１３１、１３６を作ることができる。

ゲート導電体１２１、１３１、１３６の側面は傾いており、水平面に対する傾斜角は３０〜８０゜であるのが好ましい。
ゲート導電体１２１、１３１、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称a-Siという）または多結晶シリコンなどで作られた複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に図中縦方向にのびており、ゲート電極１２４に向かってのび出た複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１はゲート線１２１及び維持電極線１３１の付近で幅が広くなってこれらを幅広く覆っている。

半導体１５１上には複数の線状及び島状抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５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作られるか、シリサイドで作られることができる。線状抵抗性接触部材１６１は複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島状抵抗性接触部材１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４上に配置されている。

抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５を含む複数のデータ導電体が形成されている。
各データ線１７１は主に縦方向にのびており、各ドレイン電極１７５に向かって複数の分岐を出してデータ線１７１から拡張されたソース電極１７３を有する。データ線１７１の一端部分に位置した接触部１７９は、外部からの画像信号をデータ線１７１に伝達する。

ドレイン電極１７５はデータ線１７１と分離されており、ゲート電極１２４を間に置いてソース電極１７３と対向する棒状端部を含む。棒状端部はその一部が曲がったソース電極１７３で囲まれている。
各ドレイン電極１７５は、また拡張部１７７及びこれと連結された結合電極１７６を含む。

結合電極１７６は容量電極１３６と重畳し、容量電極１３６とほぼ同一な形状である。つまり、結合電極１７６も広い横部及び横部と拡張部１７７に連結されている縦部を含む。しかし、結合電極１７６は容量電極１３６の突出部１３９とは重畳しない。
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１５１の突出部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の間の突出部１５４に形成される。

データ導電体１７１、１７５もゲート線１２１と同様に、モリブデン、クロム及びアルミニウムなどの物質またはこれらを含む合金で作られ、単一層または多重層で構成することができる。
データ導電体１７１、１７５もまたその側面が基板１１０面に対して３０°〜８０°程度の傾斜角で傾くのが好ましい。

抵抗性接触部材１６１、１６５はその下の半導体１５１とその上のデータ導電体１７１、１７５との間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。大部分の所では線状半導体１５１がデータ線より狭いが、前述したように、ゲート線１２１と合う部分で幅が広くなって表面のプロファイルをスムースにすることによってデータ線１７１が断線することを防止する。半導体１５１にはソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめ、データ導電体１７１、１７５で覆われず露出された部分がある。

データ線１７１及びドレイン電極１７５上には、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（PECVD）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または窒化ケイ素などからなる保護膜１８０が形成されている。この時、保護膜１８０は窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる第１絶縁膜１８０ｐと、有機絶縁物質からなる第２絶縁膜１８０ｑとを含む。薄膜トランジスタ表示板１００の上部に赤、緑、青色のカラーフィルター２３０を形成する他の実施形態では、第２絶縁膜１８０ｑは赤、緑、青色のカラーフィルター２３０に替えることができる。

保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５の拡張部１７７を各々露出させる複数の接触孔１８２、１８５が備えられており、ゲート線１２１の端部１２９の一部を露出する複数の接触孔１８１及び容量電極１３６の突出部１３９を露出する複数の接触孔１８６がゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０を貫通している。接触孔１８１、１８２、１８５、１８６は傾いているか、階段状の側壁を有することができて、これは有機物を使用することによって容易に得られる。

保護膜１８０上には複数の画素電極をはじめ、複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。画素電極及び接触補助部材８１、８２はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などのような透明導電体やアルミニウム（Ａｌ）のような光反射特性に優れた不透明導電体などで作られる。
各画素電極１９０は四つの角が面取りされているほぼ四角形状であり、面取りされた斜辺はゲート線１２１に対して約４５゜の角度を構成する。

各画素電極１９０は間隙９２を間に置いて分れた外側及び内側副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含む。
間隙９２は下部分９２ａ及び上部分９２ｂ、そしてこれらを連結する縦部９２ｃを含む。間隙９２の下部分及び上部分９２ａ、９２ｂはほぼ画素電極１９０の右辺から左辺へのびており、ゲート線１２１に対して各々時計方向及び反時計方向に約４５゜の角度を構成する。間隙９２の縦部９２ｃは下部分及び上部分９２a、９２ｂの左端を連結する。

その結果、内側副画素電極１９０ｂはほぼ直角だけ回転した二等辺梯形になり、外側副画素電極１９０ａはほぼ直角だけ回転した一対の直角梯形とこれを連結する縦連結部を含む。
外側副画素電極１９０aは接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５の拡張部１７７と連結されている。

内側副画素電極１９０bは接触孔１８６を通じて容量電極１３６と連結されており、結合電極１７６と一部重畳する。内側副画素電極１９０bと容量電極１３６は結合電極１７６と共に“結合キャパシタ”を構成する。
内側副画素電極１９０bには切開部９１が形成されている。切開部９１は画素電極１９０の横中心線に沿ってのびて、右辺方向に入口を有している。切開部９１の入口は間隙９２の下部分９２a及び上部分９２bに各々ほぼ平行な一対の斜辺を有している。

切開部９１及び間隙９２a、９２b（今後、間隙も切開部という）を含む画素電極１９０は容量電極１３６に対してほぼ反転対称をなし、今後間隙９２の各部分９２a〜９２cを個別的に切開部ともいう。
この時、切開部の数または領域の数は画素電極１９０の大きさ、画素電極１９０の横辺と縦辺との長さ比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変わることがある。

接触補助部材８１、８２は各々接触孔１８１、１８２によってゲート線１２１の端部１２９とデータ線１７１の端部１７９に連結されている。
次に、共通電極表示板２００について図２乃至図４を参照して詳細に説明する。
絶縁基板２１０には光が漏れることを防止するためのブラックマトリックス２２０ともいう遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０には画素電極１９０と対向して画素電極１９０とほぼ同一な形状を有する複数の開口部２２５が形成されている。これと違って、遮光部材２２０は薄膜トランジスタ表示板１００のデータ線１７１に対応する線形部及び薄膜トランジスタに対応する面形部を含むことができる。

遮光部材２２０上には、赤、緑、青色の三原色のカラーフィルター２３０が形成されている。遮光部材２２０及びカラーフィルター２３０の上には、蓋膜２５０が形成されている。蓋膜２５０は（有機）絶縁物で作られることができ、カラーフィルター２３０を保護してカラーフィルター２３０が露出されることを防止し、平坦面を提供する。
蓋膜２５０上には複数組みの切開部７１、７２ａ、７２ｂを有する共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電体で形成する。

一つの切開部７１-７２b集合は一つの画素電極１９０と対向して中央切開部７１、下部切開部７２a及び上部切開部７２bを含む。切開部７１-７２b各々は画素電極１９０の隣接切開部９１-９２bとの間、または切開部９２a、９２bと画素電極１９０の面取りした斜辺との間に配置されている。また、各切開部７１-７２bは画素電極１９０の下部切開部９２aまたは上部切開部９２bと平行にのびた少なくとも一つの斜線部を含み、各斜線部には陥没した少なくとも一つの切欠（notch）がある。切開部７１-７２bは容量電極１３６に対してほとんど反転対称をなす。

下部及び上部切開部７２a、７２b各々は斜線部と横部及び縦部を含む。斜線部はほぼ画素電極１９０の上辺または下辺から左辺へのびる。横部及び縦部は斜線部の各端から画素電極１９０の辺に沿って辺と重畳しながらのびて斜線部と鈍角をなす。
中央切開部７１は中央横部、一対の斜線部及び一対の縦断縦部を含む。中央横部はほぼ画素電極１９０の左辺から画素電極１９０の横中心線に沿って右側へのびて、一対の斜線部は中央横部の端から画素電極１９０の右辺に向かって各々下部及び上部切開部７２a、７２bとほとんど並んでのびる。縦断縦部は当該斜線部の端から画素電極１９０の右辺に沿って右辺と重畳しながらのびて斜線部と鈍角をなす。

切開部７１-７２bの数もまた設計要素によって変わることがあり、遮光部材２２０が切開部７１-７２bと重畳して切開部７１-７２b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得る。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の偏光軸は直交し、この中で一つの偏光軸はゲート線１２１に対して並んだのが好ましい。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。

本実施形態による液晶表示装置は液晶層３の遅延値を補償するための位相遅延膜（図示せず）をさらに含むことができる。位相遅延膜は複屈折性を有し、液晶層３の位相遅延を逆に補償する。
液晶表示装置は偏光子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。

液晶層３は陰の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は電場の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。したがって、入射光は直交偏光子１２、２２を通過できず遮断される。
このような液晶表示装置は図５の等価回路で表現することができる。
図５を参考にすれば、液晶表示装置の一つの画素は薄膜トランジスタ（Q）、第１液晶キャパシタ（C_LCa）及びストレージキャパシタ（C_ST）を含む第１副画素、第２液晶キャパシタ（C_LCb）を含む第２副画素、そして結合キャパシタ（Ccp）を含む。

第１液晶キャパシタ（C_LCa）は一つの端子として外側副画素電極１９０aを含み、他の一つの端子として共通電極２７０の当該部分を含み、二つの端子の間の液晶層３部分を誘電体として含む。これと同様に、第２液晶キャパシタ（C_LCb）は一つの端子として内側副画素電極１９０bを含み、他の一つの端子として共通電極２７０の当該部分を含み、二つの端子の間の液晶層３部分を誘電体として含む。

ストレージキャパシタ（C_ST）は一つの端子としてドレイン電極１７５の拡張部１７７を含み、他の一つの端子として維持電極１３７を含み、二つの端子の間のゲート絶縁膜１４０部分を誘電体として含む。
結合キャパシタ（Ccp）は一つの端子として内側副画素電極１９０bと容量電極１３６を含み、他の一つの端子として結合電極１７６を含み、二つの端子の間の保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０部分を誘電体として含む。

第１液晶キャパシタ（C_LCa）とストレージキャパシタ（C_ST）は薄膜トランジスタ（Q）のドレインに連結されており、結合キャパシタ（Ccp）は薄膜トランジスタ（Q）と第２液晶キャパシタ（C_LCb）との間に連結されている。共通電極２７０には共通電圧（Vcom）が印加され、維持電極線１３１にも共通電圧（Vcom）が印加できる。
薄膜トランジスタ（Q）はゲート線１２１からのゲート信号によってデータ線１７１からのデータ電圧を第１液晶キャパシタ（C_LCa）及び結合キャパシタ（Ccp）に印加し、結合キャパシタ（Ccp）はこの電圧をその大きさを変えて第２液晶キャパシタ（C_LCb）に伝達する。

維持電極線１３１に共通電圧（Vcom）が印加されてキャパシタ（C_LCa、C_ST、C_LCb、Ccp）とその静電容量を同じ図面符号で示すとしたら、第１液晶キャパシタ（C_LCa）に充電された電圧（Va）と第２液晶キャパシタ（C_LCb）に充電された電圧（Vb）は次のような関係を有する。

Vb=Va×[Ccp/（Ccp+C_LCb）]…（数１）

Ccp/（Ccp+C_LCb）の値が１より小さいため、第２液晶キャパシタ（C_LCb）に充電された電圧（Vb）は第１液晶キャパシタ（C_LCa）に充電された電圧（Va）に比べて常に小さい。この関係は維持電極線１３１の電圧が共通電圧（Vcom）ではなくても同様に成立する。

このように、第１または第２液晶キャパシタ（C_LCa、C_LCb）の両端に電位差が発生すれば表示板１００、２００の面に対してほぼ垂直の電場が液晶層３に生成される（今後、画素電極１９０及び共通電極２７０を合わせて“電場生成電極”という）。では、液晶層３の液晶分子は電場に応答してその長軸が電場の方向に垂直をなすように傾き、液晶分子が傾斜した程度によって液晶層３に入射された光の偏光の変化程度が変わる。このような偏光の変化は偏光子１２、２２によって透過率変化として現れ、これを通じて液晶表示装置は映像を表示する。

液晶分子の傾斜角度は電場の強さによって変わるが、第１液晶キャパシタ（C_LCa）の電圧（Va）と第２液晶キャパシタ（C_LCb）の電圧（Vb）が互いに異なるので、第１副画素と第２副画素における液晶分子の傾斜角度が異なり、その結果、二つの副画素の輝度が異なる。したがって、第１液晶キャパシタ（C_LCa）の電圧（Va）と第２液晶キャパシタ（C_LCb）の電圧（Vb）を適切に合せれば、側面から眺める映像を正面から眺める映像に最大限近くすることができ、これによって側面視認性を向上することができる。

第１液晶キャパシタ（C_LCa）の電圧（Va）と第２液晶キャパシタ（C_LCb）の電圧（Vb）との比率は、結合キャパシタ（Ccp）の静電容量を変化させることによって調整することができ、結合キャパシタ（Ccp）の静電容量は第２副画素電極１９０b及び容量電極１３６と結合電極１７６との重畳面積と距離を調整することによって変えることができる。、例えば、容量電極１３６をなくして結合電極１７６をそこに配置すれば、結合電極１７６と第２画素電極１９０bとの間の距離を遠くすることができる。第２液晶キャパシタ（C_LCb）の電圧（Vb）は第１液晶キャパシタ（C_LCa）の電圧（Va）の０．６〜０．８倍であるのが好ましい。

これと違って、第２液晶キャパシタ（C_LCb）の電圧（Vb）を第１液晶キャパシタ（C_LCa）の電圧（Va）より高めることもできるが、これは第２液晶キャパシタ（C_LCb）を共通電圧などのような所定の電圧で予め充電することによって可能である。
第１副画素の下部及び上部画素電極１９０a１、１９０a２と第２副画素の中央画素電極１９０bとの面積比は１:０．８５〜１:１．１５の範囲であるのが好ましく、各副画素の副画素電極の数は変わることがある。

液晶分子の傾斜方向は電場生成電極１９０、２７０の切開部９１-９２b、７１-７２b及び画素電極１９０の斜辺が電場を歪曲して作りだす水平成分によって決定される。このような電場の水平成分は切開部９１-９２b、７１-７２bの辺と画素電極１９０の辺に垂直である。図３を参考にすれば、一つの切開部集合９１-９２b、７１-７２bは画素電極１９０を各々二つの傾斜した主辺を有する複数の副領域に分ける。各副領域上の液晶分子は主辺に対して垂直方向に傾くので、傾斜方向を絞って見ると、大略四つの方向となる。このように液晶分子の傾斜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。

また、四つの傾斜方向に対して光が通過できる領域の大きさを同一にすれば、多様な視野角で均一な視認性を得ることができる。前述したように、不透明な部材が上下対称に配列されているので、透過領域の大きさを調節しやすい。
切開部７１-７２bの切欠は切開部７１-７２b上の液晶分子３１０の傾斜方向を決定し、切開部９１-９２bにも形成されることができて、多様な形状及び配置を有することができる。

液晶分子の傾斜方向を決定するための切開部９１-９２b、７１-７２bの形状及び配置は変わることができ、少なくとも一つの切開部９１-９２b、７１-７２bは突起（図示せず）や陥没部（図示せず）に代替することができる。突起は有機物または無機物で作られることができて、電場生成電極１９０、２７０の上または下に配置される。
次に、本発明の他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構造を示した配置図であり、図７は図６の液晶表示装置をＶＩＩ-ＶＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図６及び図７のように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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の層状構造は、大抵図１乃至図４に示す液晶表示装置の層状構造と同一である。
薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１、維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１及び複数の容量電極１３６が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、拡張部１７７と結合電極１７６を含む複数のドレイン電極１７５が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び/またはゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５、１８６が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１‐９２ｂを有する複数の画素電極１９０と複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には配向膜が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター、蓋膜２５０、切開部７１‐７２ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１乃至図４に示す液晶表示装置と違い、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板において、半導体１５１はデータ線１７１、ドレイン電極１７５及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５と実質的に同一な平面形態を有している。しかし、線状半導体１５１はソース電極１７３とドレイン電極１７５との間などデータ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われず露出された部分を有している。

このような薄膜トランジスタ表示板１００を本発明の一実施形態によって製造する方法では、データ線１７１及びドレイン電極１７５と半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６５を一回の写真工程で形成する。
このような写真工程で使用する感光膜は、位置によって厚さが異なり、特に厚さが薄くなる順序に第１部分と第２部分を含む。第１部分はデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び金属片１７８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の厚さを異なるようにする方法として多様な方法があるが、例えば、光マスクに投光領域及び遮光領域の他に半透明領域を設ける方法がある。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備えられる。スリットパターンを使用する時には、スリットの幅やスリットの間の間隔が写真工程で使用する露光器の分解能より小さいのが好ましい。他の例としてはリフローが可能な感光膜を使用する方法がある。つまり、投光領域及び遮光領域だけを有する通常の露光マスクでリフロー可能な感光膜を形成した後、リフローさせて感光膜が残留しない領域へ流れるようにすることによって薄い部分を形成する方法である。

このようにすれば、一回の写真工程を減らすことができるので製造方法が簡単になる。
図１乃至図４に示す液晶表示装置の多くの特徴が図６及び図７に示す液晶表示装置にも適用できる。
本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図８を参照して詳細に説明する。
図８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る。

本実施形態による液晶表示装置の層状構造は図１乃至図４に示すものと同一であり、図１乃至図４に示すものと同じ図面符号を使用して説明する。
図８に示すように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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。

薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１、維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１及び複数の容量電極１３６が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、拡張部１７７と結合電極１７６を含む複数のドレイン電極１７５が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び/またはゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５、１８６が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１-９２を有する複数の画素電極１９０と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が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター２３０、蓋膜２５０、切開部７１-７２ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１乃至図４に示す液晶表示装置と違って、結合電極１７６各々はドレイン電極１７５の拡張部１７７から上へのびて共通電極２７０の中央切開部７１と合った後、方向を変えて中央切開部７１に沿ってのびる。容量電極１３６は結合電極１７６と同一な平面形状を有するか、副画素電極１９０ｂとの接続のための突出部１３９を有している。

このような構造において、結合電極１７６と結合電極１３６は、切開部７１を通って漏洩する光を遮断する機能を有し、電極１７６、１３６が占める透明領域の無駄な部分を減らすことによって開口率を高める。
図１乃至図４に示す液晶表示装置の多くの特徴が図８に示す液晶表示装置にも適用できる。

本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図９、図１０及び図１１を参照して詳細に説明する。
図９は本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１０は本発明の他の実施形態による共通電極の配置図であり、図１１は図９及び図１０の二つの表示板を含む液晶表示装置の配置図である。

本実施形態による液晶表示装置の層状構造は図１乃至図４に示すものと同一であり、図１乃至図４に示すものと同じ図面符号を使用して説明する。
図９乃至図１１に示すように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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。

薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１、維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１及び複数の容量電極１３６が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、拡張部１７７と結合電極１７６を含む複数のドレイン電極１７５が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５、１８６が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９３-９６ｂを有する複数の画素電極１９０と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が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター２３０、蓋膜２５０、切開部７３-７６ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１乃至図４に示す液晶表示装置と違って、画素電極１９０は五つの切開部９３、９４、９５、９６ａ、９６ｂを有する。切開部９５は画素電極１９０を副画素電極１９０ａ、１９０ｂに分ける間隙であって、副画素電極１９０ｂにある切開部９３は容量電極１３６の横部に沿ってのびて、画素電極１９０の右辺に入口を有している。副画素電極１９０ｂにある切開部９４は容量電極１３６の横部に沿ってのびた短い横部と、横部から画素電極１９０の右辺に向かってななめにのびた一対の斜線部とを含む。副画素電極１９０ａの切開部９６ａ、９６ｂ各々は、ほぼ画素電極１９０の下辺または上辺から出発して画素電極１９０の左辺に向かってななめにのびる。切開部９３-９６ｂの斜線部または辺はゲート線１２１と約４５°の角度を構成する。

これに対応して共通電極２７０の切開部集合の一つは、六つの切開部７３、７４、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂを有する。切開部７３、７４各々は中央横部、一対の斜線部及び縦断縦部を含む。切開部７５ａ-７６ｂは斜線部、一対の横部及び縦部、または一つの縦部及び拡張部を含む。切開部７３-７６ｂの斜線部は切開部９３-９６ｂの斜線部と並んでのびる。

図１乃至図４に示す液晶表示装置の多くの特徴が図９乃至図１１に示す液晶表示装置にも適用できる。
本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図１２、図１３、図１４及び図１５を参照して詳細に説明する。
図１２は本発明の他の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配置図であり、図１３は本発明の他の実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図であり、図１４は図１２の薄膜トランジスタ表示板と図１３の共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図１５は図１４の液晶表示装置をＸＶ-ＸＶ’線に沿って切断した断面図である。

図１２乃至図１５に示すように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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。
大部分の薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００の層状構造は図１乃至図４と同一である。

薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１及び維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１-９２ｂを有する複数の画素電極１９０と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が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター２３０、蓋膜２５０、切開部７１-７２ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１乃至図４に示す液晶表示装置と違って、容量電極がない。
維持電極線１３１は隣接した二つのゲート線１２１から同一な距離に位置し、維持電極１３７は外側及び内側副画素電極１９０ａ、１９０ｂ全ての下方向へのびている。結合電極１７６は維持電極１３７と完全に重畳し、ドレイン電極１７５と物理的に分離されている。ドレイン電極１７５は維持電極線１３１と重畳する拡張部を有しない。

また、データ線１７１と同一層の結合電極１７６維持電極１３７と重畳してゲート絶縁膜１４０を介在してストレージキャパシタ（Cst、図５参照）を構成し、結合電極１７６はドレイン電極１７５から分離されているが、連結されることもできる。この時、結合電極１７６は維持電極１３７と重なるように配置して画素の開口率が減少することを防止することができ、維持電極１３７の境界は結合電極１７６の境界中に位置するのが好ましい。

また、第２絶縁膜１８０ｑには結合電極１７６上に位置した開口部１８８が形成されており、第１絶縁膜１８０ｐには開口部１８８内に位置して結合電極１７６を露出する接触孔１８７が備えられている。
外側副画素電極１９０ａ各々は下部分及び上部分とこれらを連結する縦部を含む。縦部は接触孔１８７を通じて結合電極１７６と連結されている突出部１９１を含む。

内側副画素電極１９０ｂは開口部１８８内で保護膜１８０の第２絶縁膜１８０ｐだけを間に置いて結合電極１７６と重畳して容量電極がなくても維持容量を増やすことができる。
図１乃至図４に示す液晶表示装置の多くの特徴が図１２乃至図１５に示す液晶表示装置にも適用できる。

以下、図１２乃至図１５に示す液晶表示装置用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、図１６Ａ乃至図２１及び図１２、図１４及び図１５を参考にして詳細に説明する。
図１６Ａ、図１７Ａ、図１８Ａ及び図２０Ａは、図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の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の中間段階での配置図であって、その順序によって羅列した図面である。図１６Ｂは図１６Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩｂ-ＸＶＩｂ’線に沿って切断した断面図であり、図１７Ｂは図１７Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩＩｂ-ＸＶＩＩｂ’線に沿って切断した断面図であり、図１８Ｂは図１８Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩＩＩｂ-ＸＶＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図である。図１９は図１８Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩＩＩｂ-ＸＶＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図であって、図１８Ｂの次の段階を示した図面である。図２０Ｂは図２０Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＸｂ-ＸＸｂ’線に沿って切断した断面図であって、図１９の次の段階を示した図面である。図２１は図２０Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＸｂ-ＸＸｂ’線に沿って切断した断面図であって、図２０Ｂの次の段階を示した図面である。

まず、透明なガラスなどで作られた絶縁基板１１０上に二つの層の金属膜をスパッタリングなどで順次に積層する。この時、金属膜はＩＺＯまたはＩＴＯとの接触特性に優れた金属、例えば、モリブデン、モリブデン合金またはクロムなどの下部膜と、アルミニウム系列金属からなる上部膜とで積層することができる。
次に、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、感光膜パターンを利用した写真エッチング工程で金属膜をパターニングして複数のゲート電極１２４を含むゲート線１２１と、複数の維持電極１３７を含む維持電極線１３１とを形成する。

図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、ゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン層、不純物添加非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層する。次に、不純物添加非晶質シリコン層及び真性非晶質シリコン層を写真エッチングして複数の線状不純物添加半導体１６４と複数の突出部１５４をそれぞれ含む線状真性半導体１５１を形成する。ゲート絶縁膜１４０の材料としては、窒化ケイ素が良く、積層温度は２５０〜５００℃、厚さは２、０００〜５、０００Å程度であるのが好ましい。

次に、前述した導電物質をスパッタリングなどで順次に積層して金属膜を形成した後、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、金属膜を順次にパターニングして複数の結合電極１７６と複数のソース電極１７３をそれぞれ含む複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５を形成する。
次に、データ線１７１及びドレイン電極１７５上部の感光膜を除去するか、又はそのまま置いた状態で、データ導電体１７１、１７５で覆われず露出された不純物添加半導体１６４の一部を除去することにより、複数の突出部１６３をそれぞれ含む複数の線状抵抗性接触部材１６１と複数の島状抵抗性接触部材１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５１部分を露出させる。

次に、真性半導体１５１部分の表面を安定化させるために、酸素プラズマを引き続いて実施するのが好ましい。
次に、図１９に示すように、窒化ケイ素のような無機絶縁膜の第１絶縁膜１８０ｐと、低い誘電率を有する有機絶縁膜の第２絶縁膜１８０ｑとを順次に積層して保護膜１８０を形成し、その上部に感光膜をスピンコーティング方法で塗布した後、マスクを利用した写真工程で感光膜パターン５２、５４を形成する。

この時、現象された感光膜の厚さは位置によって異なるが、感光膜は厚さが次第に小さくなる第１乃至第３部分からなる。Ａ領域（以下、“その他領域”とする）に位置する第１部分と、Ｂ領域（以下、“結合領域”とする）に位置する第２部分は、それぞれ図面符号５２と５４として示し、Ｃ領域（以下、“接触領域”とする）に位置する第３部分に対する図面符号は付与しなかったが、これは第３部分が０の厚さを有していて下の第２絶縁膜１８０ｑが露出されているためである。

このように、位置によって感光膜の厚さを異ならせる方法として様々な方法があるが、露光マスクに透明領域と遮光領域だけでなく、半透明領域を設けることがその例である。半透明領域にはスリットパターン、格子パターン、または透過率若しくは厚さが中程である薄膜が備えられる。
次に、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すように、感光膜パターン５２、５４をエッチングマスクで第２絶縁膜１８０ｑと第１絶縁膜１８０ｐとを順次にエッチングしてドレイン電極１７５及び結合電極１７６を各々露出する接触孔１８５、１８６を形成する。この時、ゲート線１２１及びデータ線１７１それぞれの端部１２９、１７９を露出する接触孔１８１、８２も共に形成する。次に、結合領域（Ｂ）に残っている第２部分５４をアッシングで除去する。

次に、図２１に示すように、結合領域（Ｂ）で露出された第２絶縁膜１８０ｑの一部をエッチングして第２絶縁膜１８０ｑに開口部１８８を形成する。
この時、第２絶縁膜１８０ｑを感光性有機絶縁物質で形成する他の実施形態では、第２絶縁膜１８０ｑを感光膜パターン５２、５４のように形成した後、前述した順序によってエッチング工程を進行する。

最後に、図１２、図１４及び図１５に示すように、５００Å乃至１、５００Å厚さのＩＺＯまたはＩＴＯ層をスパッタリング方法で蒸着して写真エッチングして複数の画素電極１９０ａ、１９０ｂ及び複数の接触補助部材８１、８２を形成する。ＩＺＯ層を使用する場合のエッチングは（ＨＮＯ₃/（ＮＨ₄）₂Ｃｅ（ＮＯ₃）₆/Ｈ₂Ｏ）などクロム用エッチング液を使用する湿式エッチングであるのが好ましいが、このエッチング液はアルミニウムを腐蝕させないので、データ線１７１、ドレイン電極１７５、ゲート線１２１でアルミニウム導電膜が腐食されることを防止することができる。

本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図２２及び図２３を参照して詳細に説明する。
図２２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り、図２３は図１２の液晶表示装置をＸＩＩ-ＸＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図２２及び図２３に示すように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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。

図２２及び図２３から見るように、本実施形態による液晶表示装置用表示板１００、２００の層状構造は大抵図１２、図１４及び図１５に示す液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造と同一である。
薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１及び維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び複数の結合電極１７６が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１が形成されており、第１及び第２絶縁膜１８０ｐ、１８０ｑには複数の接触孔１８２、１８５が形成されており、第１絶縁膜１８０ｐには複数の接触孔１８７が形成されており、第２絶縁膜１８０ｑには複数の開口部１８８が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１-９２ｂを有する複数の画素電極１９０と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が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター２３０、蓋膜２５０、切開部７１-７２ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１２、図１４及び図１５に示す液晶表示装置と違って、半導体１５１はデータ線１７１、ドレイン電極１７５及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５と実質的に同一な平面形態を有している。しかし、線状半導体１５１はソース電極１７３とドレイン電極１７５との間などデータ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われず露出された部分を有している。

また、結合電極１７６下には複数の島状半導体１７６と複数の島状抵抗性接触部材１６６が形成されている。
このような薄膜トランジスタ表示板１００を本発明の一実施形態によって製造する方法では、データ線１７１、ドレイン電極１７５及び結合電極１７６と半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６５を一回の写真工程で形成する。

図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の多くの特徴が図２２及び図２３に示す液晶表示装置にも適用できる。
本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図２４、図２５及び図２６を参照して詳細に説明する。
図２４は本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の構造を示す配置図であり、図２５は図２４の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図２６は図２５のＸＸＶＩ-ＸＸＶＩ’線に沿って切断した断面図である。

図２４乃至図２６から判るように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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。
本実施形態による液晶表示装置用表示板１００、２００の層状構造は、大抵図１乃至図４に示す液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造と同一である。

薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１、維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１及び複数の容量電極１３６が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、拡張部１７７と結合電極１７６を含む複数のドレイン電極１７５が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び/またはゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２、１８６が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１-９２を有する複数の画素電極１９０と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が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター２３０、蓋膜２５０、切開部７１-７２ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１乃至図４の液晶表示装置と違って、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板には、外側副画素電極１９０ａが下部１９０ａ１及び上部１９０ａ２（今後、下部及び上部副画素電極という）の二つの部分に分れている。つまり、各切開部９２が画素電極１９０を真っすぐ貫通する二つの斜線部９２ａ、９２ｂを含む。したがって、切開部９２には縦部がなく、外側副画素電極１９０ａにも縦連結部がない。

したがって、内側副画素電極１９０ｂが画素電極１９０の左辺までのびて開口率が高くなる。
容量電極１３６各々は画素電極１９０の左辺付近に位置し、データ線１７１と平行にのびて下部及び上部副画素電極１９０ａ１、１９０ａ２に全てのびる。容量電極１３６は右側に突出した突出部１３９を含み、突出部１３９は接触孔１８６によって露出されて内側副画素電極１９０ｂと連結される。接触孔１８６は有効表示領域に相当しない切開部９１と一直線上に位置するので、表示特性が良くなる。

結合電極１７６各々は容量電極１３６と重畳し、突出部１３９を除けば容量電極１３６と似ている。ドレイン電極１７５各々は拡張部１７７と結合電極１７６を連結する連結部１７８をさらに含む。連結部１７８は切開部７２ａに沿ってななめにのびて切開部７２ａの光漏れを遮断して開口率を高める。
保護膜１８０は結合電極１７６の両端を露出する複数対の接触孔１８５ａ１、１８５ａ２を有し、下部及び上部副画素電極１９０ａ１、１９０ａ２は接触孔１８５ａ１、１８５ａ２を通じて結合電極１７６と連結されている。

実質的に、このような構造は図１乃至図４の構造と比較して４-５％程度に開口率が向上すると測定された。
図１乃至図４に示す液晶表示装置の多くの特徴が図２４乃至図２６に示す液晶表示装置にも適用できる。
次に、図２８及び図２９を参照して本発明の他の実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。

図２７は本発明の他の実施形態による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２８は図２７の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置の配置図であり、図２９は図２８の液晶表示装置をＸＸＩＸ-ＸＸＩＸ’線に沿って切断した断面図である。
図２７乃至図２９に示すように、本実施形態による液晶表示装置もまた薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３、そして表示板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。

本実施形態による液晶表示装置用表示板１００、２００の層状構造は、大抵図１２、図１４及び図１５に示す液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造と同一である。
薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上にゲート電極１２４と端部１２９を含む複数のゲート線１２１及び維持電極１３７を含む複数の維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を各々含む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。抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上にはソース電極１７３と端部１７９を含む複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び複数の結合電極１７６が形成されており、その上に第１絶縁膜１８０ｐと第２絶縁膜１８０ｑを含む保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１が形成されており、第１及び第２絶縁膜１８０ｐ、１８０ｑには複数の接触孔１８２が形成されており、第２絶縁膜１８０ｑには複数の開口部１８８が形成されている。保護膜１８０上には副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１-９２ｂを有する複数の画素電極１９０と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が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すれば、絶縁基板２１０上に遮光部材２２０、複数のカラーフィルター２３０、蓋膜２５０、切開部７１-７２ｂを有する共通電極、そして配向膜２１が形成されている。
しかし、図１２、図１４及び図１５の薄膜トランジスタ表示板と違い、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板では、外側画素電極１９０ａが下部１９０ａ１及び上部１９０ａ２（今後、下部及び上部副画素電極という）の二つの部分に分れている。つまり、各切開部９２が画素電極１９０を真っすぐ貫通する二つの斜線部９２ａ、９２ｂを含む。したがって切開部９２には縦部がなく、外側画素電極１９０ａにも縦連結部がない。

したがって、内側副画素電極１９０ｂが画素電極１９０の左辺までのびて開口率が高くなる。
各ドレイン電極１７５はまた、結合電極１７６をドレイン電極１７５に連結する下部連結部１７８ａ１と、結合電極１７６から上部副画素電極１９０ａ２までのびた上部連結部１７８ａ２を含む。下部連結部１７８ａ１は切開部７２ａに沿ってななめにのびて切開部７２ａの光漏れを遮断して開口率を高めて、再び上に方向を変えて結合電極１７６に連結される。

下部連結部１７８ａ１を露出する接触孔１８５ａ１が連結部１７８ａ１の転換点に備えられており、上部連結部１７８ａ２を露出する他の接触孔１８５ａ２が上部連結部１７８ａ２の上端に備えられている。下部及び上部副画素電極１９０ａ１、１９０ａ２は接触孔１８５ａ１、１８５ａ２を通じて下部及び上部連結部１７８ａ１、１７８ａ２に各々連結されている。

実質的に、このような構造は図１２乃至図１５の構造と比較して２-４％程度に開口率が向上すると測定された。
図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の多くの特徴が図２７乃至図２９に示す液晶表示装置にも適用できる。
本実施形態は捩じれたネマチック方式（TN）液晶表示装置や平面駆動方式（IPS）液晶表示装置にも適用できる。

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、請求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による様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。特に、画素電極と共通電極に形成する切開部の配置は多様な変形があり得る。
本発明によれば、画素電極を分割して互いに異なる電圧を印加を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、これによって視野角を拡張することができる。

また、維持容量を形成する時、ゲート絶縁膜だけを介在させて維持電極と結合電極を重畳させ、結合容量を形成する時、保護膜の一部だけを介在させて副画素電極と結合電極を重畳させ、重畳面積を狭くしても維持容量と結合容量を十分に確保することによって画素の開口率を確保することができる。
また、切開部を延長させて副画素電極を拡張させ、ドレイン電極と結合電極との連結部分を画像が表示されない切開部と重畳配置することにより、画素の開口率を向上させることができる。接触孔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部に誘導することによって表示特性を向上することができる。

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配置図である。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配置図である。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１乃至図４に示す液晶表示装置の等価回路図である。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の液晶表示装置をＶＩＩ-ＶＩＩ’線に沿って切断した断面図である。本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配置図である。本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の配置図である。本発明の他の実施形態による共通電極の配置図である。図９及び図１０の二つの表示板を含む液晶表示装置の配置図である。本発明の他の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配置図である。本発明の他の実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。図１２の薄膜トランジスタ表示板と図１３の共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。図１４の液晶表示装置をＸＶ-ＸＶ’線に沿って切断した断面図である。図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の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の中間段階での配置図であって、その順序によって羅列した図面である。図１６Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩｂ-ＸＶＩｂ’線に沿って切断した断面図である。図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の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の中間段階での配置図であって、その順序によって羅列した図面である。図１７Ｂに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩＩｂ-ＸＶＩＩｂ’線に沿って切断した断面図である。図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の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の中間段階での配置図であって、その順序によって羅列した図面である。図１８Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩＩＩｂ-ＸＶＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図である。図１８Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＶＩＩＩｂ-ＸＶＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図であって、図１８Ｂの次の段階を示した図面である。図１２乃至図１５に示す液晶表示装置の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の中間段階での配置図であって、その順序によって羅列した図面である。図２０Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＸｂ-ＸＸｂ’線に沿って切断した断面図であって、図１９の次の段階を示した図面である。図２０Ａに示す薄膜トランジスタ表示板をＸＸｂ-ＸＸｂ’線に沿って切断した断面図であって、図２０の次の段階を示した図面である。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２２の液晶表示装置をＸＩＩ-ＸＩＩ’線に沿って切断した断面図である。本発明のまた他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図である。図２４の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置の配置図である。図２５のＸＸＶＩ-ＸＸＶＩ’線に沿って切断した断面図である。本発明のまた他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図である。図２７の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置の配置図である。図２８の液晶表示装置をＸＸＩＸ-ＸＸＩＸ’線に沿って切断した断面図である。

符号の説明

１２１ゲート線
１２４ゲート電極
１３１、１３７維持電極
１５１、１５４半導体
１６１、１６３、１６５抵抗性接触部材
１７１データ線
１７３ソース電極
１７５ドレイン電極
１７６結合電極
１８１、１８２、１８５、１８６接触孔
１８５１、１８５２接触孔
１９０画素電極
１９１、１９２、１９３切開部
２７０対向電極
２７１、２７２、２７３切開部
１８０ｐ、１８０ｑ第１、第２絶縁膜

Claims

基板と、
前記基板上に形成されている第１信号線と、
前記第１信号線と交差している第２信号線と、
前記第１信号線及び前記第２信号線と連結されている薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタと電気的に連結されている第１及び第２副画素電極と、前記第１及び第２副画素電極と容量性結合している第３副画素電極を有する画素電極と、
前記第１及び第２副画素電極と電気的に連結されており、前記第３副画素電極と容量性結合している結合電極と、
前記第３副画素電極と電気的に連結されており、前記結合電極と重畳する容量電極と、
を含む、薄膜トランジスタ表示板。
前記第１及び第２副画素電極は前記第３副画素電極を間に置いて両側に配置されている、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記第１副画素電極、前記第２副画素電極及び前記結合電極のうちの少なくとも一つと重畳する維持電極をさらに含む、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記結合電極は前記第３副画素電極と重畳する、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表
示板。
前記結合電極と前記画素電極との間に形成された絶縁膜をさらに含み、前記結合電極と前記第３副画素電極との間に位置する前記絶縁膜の部分は、前記絶縁膜の他の部分より薄い、請求項４に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記絶縁膜は無機膜及び有機膜を含む、請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記有機膜は、前記結合電極上に位置する開口部を有し、前記有機膜の開口部を介し前記第３副画素電極に結合している前記結合電極は、結合キャパシタを形成する、請求項６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記第１信号線と前記第２信号線との間及び前記容量電極と前記結合電極との間に形成されている第１絶縁膜と、
前記第２信号線と前記画素電極との間及び前記結合電極と前記第３副画素電極との間に形成されている第２絶縁膜と、をさらに含む、請求項１記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記第２絶縁膜は、無機膜及び前記無機膜上の有機膜を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記第１信号線と前記第２信号線との間及び前記容量電極と前記結合電極との間に形成されている絶縁膜をさらに含む、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記結合電極は前記薄膜トランジスタからのびる、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
前記画素電極は、前記画素電極を前記第１、第２、第３副画素電極に区画する切開部を含む、請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
液晶表示板であり、
共通電極を含む共通電極表示板と、
前記共通電極に対向する位置にある薄膜トランジスタ表示板と、
前記共通電極表示板と前記薄膜トランジスタ表示板との間に位置する液晶層と、を含み
前記薄膜トランジスタ表示板は、
基板と、
前記基板上に形成されている第１信号線と、
前記第１信号線と交差している第２信号線と、
前記第１信号線及び前記第２信号線と連結されている薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に連結されている第１及び第２電極と、前記第１及び第２電極と容量性結合している第３電極とを含む画素電極と、を有し、
前記画素電極は、
第１電圧が印加される前記第１電極及び前記第２電極を含む第１副画素と、
第２電圧が印加される前記第３電極を含む第２副画素と、を有し、
前記第１副画素は、第１液晶キャパシタ及びストレージキャパシタを含み、
前記第２副画素は、第２液晶キャパシタ及び結合キャパシタを含み、
前記第１液晶キャパシタは、前記第１電極及び第２電極を含む第１端子と、前記共通電極の第１重畳部を含む第２端子と、絶縁体として前記第１端子及び前記第２端子の間に位置する液晶層の一部とを含み、
前記第２液晶キャパシタは、前記第３電極を含む第１端子と、前記共通電極の第２重畳部を含む第２端子と、絶縁体として前記第１端子及び前記第２端子の間に位置する液晶層の一部とを含む、
液晶表示板。
前記第１電圧は、前記第２電圧より大きい、請求項１３に記載の液晶表示板。
前記第２電圧は、前記第１電圧の約６０％〜８０％である、請求項１４に記載の液晶表示板。
前記ストレージキャパシタは、前記薄膜トランジスタのドレイン電極の拡張部を含む第１端子と、前記基板上のストレージ電極を含む第２端子と、絶縁体として前記第１端子及び前記第２端子の間に位置するゲート絶縁膜の一部と、を含み、
前記結合キャパシタは、第３電極及び、前記基板上の容量電極を含む第１端子と、ドレイン電極の拡張部に電気的に連結されている結合電極を含む第２端子と、絶縁体として前記第１端子及び前記第２端子の間に位置するゲート絶縁膜及び保護膜の一部と、を含む、請求項１３に記載の液晶表示板。
前記結合電極の前記第１電極及び前記第２電極に対する位置を変えることにより、前記結合キャパシタの静電容量を変化させ、前記第１電圧と前記第２電圧との比率が調整される、請求項１６に記載の液晶表示板。