JP5337433B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
これに、本発明が解決しようとする課題は側面視認性が改善された液晶表示装置を提供するものである。
本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
発明3は、発明2において、前記第2切開パターンの幅は、前記第1切開パターンの幅より大きく形成されている。
発明5は、発明4において、前記突起部は、下部に前記ゲート線と同一金属、前記データ線と同一金属および有機膜のうち少なくとも一つが積層され、上部にITOまたはIZOが積層されることで形成されている。
発明7は、発明4において、前記突起部の高さは、0.15〜0.4μmである。
発明8は、発明1において、前記切開パターンの断面は、四角形または円形である。
発明9は、発明1において、前記データ線と連結されているソース電極、および一端が前記ソース電極と対向し、他端が前記第1副画素電極に連結されているドレーン電極をさらに含み、前記ドレーン電極は前記第2副画素電極と容量結合する。
発明11は、発明10において、前記第2副画素電極および前記フローティング電極の間に前記ドレーン電極が位置する。
発明12は、発明11において、前記ドレーン電極と絶縁されて前記第2副画素電極と接続され、前記フローティング電極および前記ドレーン電極と重畳される結合電極をさらに含む。
発明14は、発明13において、前記フローティング電極は、前記ゲート線と同時に形成されている。
発明15は、発明13において、前記第2副画素電極と前記フローティング電極は、コンタクトホールで連結されている。
発明17は、発明16において、前記第1絶縁基板に対向して配置される第2絶縁基板、前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極、および前記共通電極に形成され切開パターンをさらに含み、前記切開パターンは前記突起部と重畳され形成されている。
発明19は、発明16において、前記データ線と連結されたソース電極、および一端が前記ソース電極と対向し、他端が前記第1副画素電極に連結されているドレーン電極をさらに含み、前記ドレーン電極は前記第2副画素電極と容量結合する。
まず、第1表示板100に対して説明すれば、透明なガラスなどで成された第1絶縁基板10の上に図1中、主に横方向に延在するゲート信号を伝達するゲート線22が形成されている。ゲート線22は一つの画素に対して一つずつ割り当てられており、ゲート線22には突出したゲート電極26が形成されている。このようなゲート線22とゲート電極26をゲート配線22、26という。ゲート配線は、1の画素行に対して1ラインずつ設けられている。
ゲート絶縁膜30上には水素化非晶質ケイ素(hydrogenated amorphous silicon)または多結晶ケイ素などから成された半導体層40が形成されている。半導体層40は島型、線形などのように多様な形状を有することができ、例えば本実施形態のように島型で形成され得る。
オーミックコンタクト層55、56およびゲート絶縁膜30上にはデータ線62と、データ線62に対応するようにドレーン電極66が形成されている。
データ配線62、65、66はクロム、モリブデン系列の金属、タンタルおよびチタニウムなど耐火性金属から成るのが好ましく、耐火性金属などの下部膜(未図示)とその上に位置した低抵抗物質の上部膜(未図示)から成された多層膜構造を有し得る。多層膜構造の例としては先に説明したクロム下部膜とアルミニウム上部膜またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜以外にもモリブデン膜−アルミニウム膜−モリブデン膜の三重膜を挙げることができる。
データ配線62、65、66と露出した半導体層40上には保護膜(passivation layer)70が形成されている。保護膜70は窒化ケイ素または酸化ケイ素から成る無機物、平坦化特性が優秀で、感光性(photosensitivity)を有する有機物またはプラズマ化学気相蒸着(plasma enhanced chemical vapor deposition、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などで成される。また、保護膜70は有機膜の優秀な特性を生かしつつも露出した半導体層40部分を保護するために下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有し得る。さらに保護膜70としては赤色、緑色または青色のカラーフィルタ層が使用され得る。
第1副画素電極82aおよび第2副画素電極82bはITOまたはIZOなどの透明導電体またはアルミニウムなどの反射性導電体で成される。
このようなカラーフィルタ上にはこれらの段差を平坦化するためのオーバーコート層(overcoat layer)(未図示)が形成され得る。
オーバーコート層(未図示)の上にはITOまたはIZOなどの透明な導電物質から成る共通電極91が形成されている。共通電極91は第1副画素電極82aおよび第2副画素電極82bと対向して配置され、共通電極91と画素電極82との間には液晶層が介在される。
切開パターン93a、93bは画素電極82a、82bと共通電極91の間に電圧が印加される時、電界を変形して液晶分子の動きに方向性を付与するようになる。共通電極91および画素電極82a、82bに電圧が印加されれば、切開パターン93a、93bには電圧が直接印加されないため、切開パターン93a、93bを中心に横方向電界が形成される。したがって、液晶分子は切開パターン93a、93bに向かって傾くようになって、全体的に切開パターン93a、93bに向かって放射状に傾く形態となる。
共通電極91の電圧に対する第1副画素電極82aの電圧をVaとし、第2副画素電極82bの電圧をVbとすれば、電圧分配法則によって、
Vb=Va×[Ccp/(Ccp+Clc_2)]
であり、Ccp/(Ccp+Clc_2)は常に1より小さいのでVbはVaに比べて常に小さい。そして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の調節は第2副画素電極82bとドレーン電極66の重畳面積または距離を調整することによって可能である。このように第2副画素電極82bと重畳され容量結合をする電極はドレーン電極66に限定されるものではなく、その他他の層の金属を利用して多様に結合され得るものであろう。これに対する実施形態は後述する。
先に、絶縁基板10の金属膜をスパッタリング(sputtering)などによって順次に積層し、フォトエッチングして、ゲート配線22、26、維持電極線28を形成する。
次に、ゲート絶縁膜30を積層し、真性非晶質シリコン層(intrinsic amorphous silicon)及び不純物非晶質シリコン層(extrinsic amorphous silicon)を連続して積層した後、上記二つの層をパターニングして複数の複数の島型不純物半導体及び島型半導体を形成する。
次いで、データ線62及びドレーン電極66によって覆われずに露出した島型不純物半導体の部分を除去することによって、オーミックコンタクト層55、56を完成する。さらに、その下の半導体層40の部分を露出する。露出した半導体層40の部分の表面を安定化させるために、酸素プラズマを次いで実施することが好ましい。
その他、配向膜等を形成して第1表示板を完成する。
第2絶縁基板90上ににクロムなどを蒸着した後にパターニングし、ラックマトリックス94を形成する。
その後、スピンコーティング(spin coating)方法などによって顔料を含む感光性樹脂を塗布する。そして感光性樹脂を露光及び現像した後にハードベーク(hard bake)して、複数のカラーフィルタ92を形成する。
その後、感光膜を塗布した後にマスクを整列した後、露光及び現像して切開パターン93a、93bを形成する。
その他、配向膜等を形成して第2表示板を完成する。
以下、図5および図6を参照して本発明の第2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5は本発明の第2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’線で切断した断面図である。
本発明の第2実施形態による液晶表示装置は第1副画素電極82aと第2副画素電極82bはフローティング電極29を通して容量結合する。
一方、第2副画素電極82bはドレーン電極66とも一部重畳されキャパシタを形成することができる。ドレーン電極66が第2副画素電極82bとフローティング電極29に共に重畳されつつ実質的な重畳領域を増加させることができ充電容量を増加させることができる。
以下、図7および図8を参照して本発明の第3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7は本発明の第3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’線で切断した断面図である。
本発明の第3実施形態による液晶表示装置は第2副画素電極82bおよびドレーン電極66の重畳領域の下にフローティング電極29を含む。
このようなドレーン電極66および第2副画素電極82bと重畳される領域と少なくとも一部が重畳されるフローティング電極29を含む。ここで、フローティング電極29は第1副画素電極82aおよび第2副画素電極82bと完全に絶縁される。このようなフローティング電極29は第1絶縁基板10上にゲート線22と共に形成することができる。すなわち、ゲート線22形成時、同一な物質で互いに絶縁されるように形成された後、その上にゲート絶縁膜30を形成することができる。
以下、図9および図10を参照して本発明の第4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9は本発明の第4実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図10は図9の液晶表示装置をX−X’線で切断した断面図である。
本発明の第4実施形態による液晶表示装置は第2副画素電極82bに連結され、第1副画素電極82aとキャパシタを形成する結合電極81、および結合電極81とキャパシタを形成するフローティング電極29を含む。
結合電極81およびドレーン電極66の重畳領域の下部にはフローティング電極29が位置する。このようなフローティング電極29は結合電極81およびドレーン電極66の間の電圧を低くする役割をする。このようなフローティング電極29は第1絶縁基板10上にゲート線22と共に形成することができる。すなわち、ゲート線22形成時同一な物質で互いに絶縁されるように形成された後、その上にゲート絶縁膜30を形成することができる。
10 第1絶縁基板
22 ゲート線26
26 ゲート電極
30 ゲート絶縁膜
40 半導体層
65 ソース電極
66 ドレーン電極
82a 第1副画素電極
82b 第2副画素電極
93a 第1切開パターン
93b 第2切開パターン
Claims (14)
- 第1絶縁基板と、
前記第1絶縁基板上に互いに交差するように形成されているゲート線およびデータ線と、
前記データ線に連結されている第1副画素電極と、
前記第1副画素電極と容量結合するように形成されているされる第2副画素電極と、
前記第1絶縁基板に対向して配置される第2絶縁基板と、
前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極と、
前記データ線と連結されているソース電極、および一端が前記ソース電極と対向し、他端が前記第1副画素電極に連結されているドレーン電極と、
前記第2副画素電極および前記ドレーン電極と重畳するフローティング電極と、
を含み、
前記共通電極には、ホール(hole)形状の切開パターンが形成されており、
前記ドレーン電極は前記第2副画素電極と容量結合している、液晶表示装置。 - 前記切開パターンは、前記第1副画素電極と重畳するように前記共通電極に形成された第1切開パターンと、前記第2副画素電極と重畳する前記共通電極に形成された第2切開パターンと、を含む、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第2切開パターンの幅は、前記第1切開パターンの幅より大きく形成されている、請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記第2副画素電極は、前記第2切開パターンと重畳される突起部をさらに含む、請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記突起部は、下部に前記ゲート線と同一金属、前記データ線と同一金属および有機膜のうち少なくとも一つが積層され、上部にITOまたはIZOが積層されることで形成されている、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記突起部の幅は、前記切開パターンの幅より小さく形成されている、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記突起部の高さは、0.15〜0.4μmである、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記切開パターンの断面は、四角形または円形である、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第2副画素電極および前記フローティング電極の間に前記ドレーン電極が位置する、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記ドレーン電極と絶縁されて前記第2副画素電極と接続され、前記フローティング電極および前記ドレーン電極と重畳される結合電極をさらに含む、請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記フローティング電極は、前記ゲート線と同一層に形成されている、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 第1絶縁基板と、
前記第1絶縁基板上に交差するように形成されているゲート線およびデータ線と、
前記データ線に連結されている第1副画素電極と、
前記第1副画素電極と容量結合するように形成されている第2副画素電極と、
前記第2副画素電極に形成されたホール形状の突起部と、
前記データ線と連結されているソース電極、および一端が前記ソース電極と対向し、他端が前記第1副画素電極に連結されているドレーン電極と、
前記第2副画素電極および前記ドレーン電極と重畳するフローティング電極と、
前記ドレーン電極は前記第2副画素電極と容量結合している、液晶表示装置。 - 前記第1絶縁基板に対向して配置される第2絶縁基板、前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極、および前記共通電極に形成され切開パターンをさらに含み、前記切開パターンは前記突起部と重畳され形成されている、請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記切開パターンは、前記第1副画素電極と重畳される第1切開パターンと前記第2副画素電極と重畳される第2切開パターンを含み、前記第2切開パターンの幅は前記第1切開パターンの幅より大きい、請求項13に記載の液晶表示装置。
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