JP2008129611A - 表示パネル - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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_２）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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

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

Claims (35)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
    

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