特許 5683183 液晶表示装置およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5683183

(24)【登録日】2015年1月23日

(45)【発行日】2015年3月11日

(54)【発明の名称】液晶表示装置およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1368 20060101AFI20150219BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20150219BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1368

   G02F1/1343

【請求項の数】15

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2010-206764(P2010-206764)

(22)【出願日】2010年9月15日

(65)【公開番号】特開2011-95728(P2011-95728A)

(43)【公開日】2011年5月12日

【審査請求日】2013年9月10日

(31)【優先権主張番号】10-2009-0102474

(32)【優先日】2009年10月27日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】鄭 美 惠

(72)【発明者】

【氏名】趙 世 衡

(72)【発明者】

【氏名】奇 桐 賢

(72)【発明者】

【氏名】金 東 奎

(72)【発明者】

【氏名】白 承 洙

(72)【発明者】

【氏名】羅 惠 錫

【審査官】 稲荷 宗良

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１０７２７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１３１６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００３８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３６８

Ｇ０２Ｆ １／１３４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明な第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、互いに交差する複数のゲート配線と複数のデータ配線と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、物理的に分離される第１部分と第２部分とを有する第１画素電極と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１画素電極と電界を形成する第２画素電極と、
少なくとも１つの導電層で構成され、前記第１画素電極と少なくとも１つの絶縁膜を介在して配置されており、前記絶縁膜が有するコンタクトホールを通じて前記第１部分と前記第２部分間とを電気的に接続する連結橋と、
を含み、
前記コンタクトホールは第１コンタクトホールと第２コンタクトホールとを有し、
前記連結橋は、前記第１コンタクトホールを通じて前記第１部分と接続し、前記第２コンタクトホールを通じて前記第２部分と接続し、
１つの画素の第１コンタクトホールと、それと隣接する画素の第２コンタクトホールとは、前記データ配線の延長方向に沿って配置される、液晶表示装置。

【請求項2】

透明な第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、互いに交差する複数のゲート配線と複数のデータ配線と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、物理的に分離される第１部分と第２部分とを有する第１画素電極と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１画素電極と電界を形成する第２画素電極と、
少なくとも１つの導電層で構成され、前記第１画素電極と少なくとも１つの絶縁膜を介在して配置されており、前記絶縁膜が有するコンタクトホールを通じて前記第１部分と前記第２部分間とを電気的に接続する連結橋と、
第１基準電圧配線および第２基準電圧配線と、
を含み、
画素ごとに第１薄膜トランジスタおよび第２薄膜トランジスタをさらに含み、
前記第１薄膜トランジスタのドレイン電極は第３コンタクトホールを通じて第１画素電極と接続され、前記第２薄膜トランジスタのドレイン電極は第４コンタクトホールを通じて第２画素電極と接続され、
前記第１薄膜トランジスタおよび第２薄膜トランジスタのいずれか１つのソース電極は、画素別に前記第１基準電圧配線または前記第２基準電圧配線と第５コンタクトホールを通じて交番で接続され、前記第５コンタクトホールは前記第３コンタクトホールと前記第４コンタクトホールとの間に位置する、液晶表示装置。

【請求項3】

透明な第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、互いに交差する複数のゲート配線と複数のデータ配線と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、物理的に分離される第１部分と第２部分とを有する第１画素電極と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１画素電極と電界を形成する第２画素電極と、
少なくとも１つの導電層で構成され、前記第１画素電極と少なくとも１つの絶縁膜を介在して配置されており、前記絶縁膜が有するコンタクトホールを通じて前記第１部分と前記第２部分間とを電気的に接続する連結橋と、
を含み、
前記第２画素電極は前記絶縁膜を介在して前記連結橋と少なくとも１箇所以上で交差し、前記連結橋と交差する部分のうちの少なくとも一箇所で前記連結橋の延長方向に沿って突出する突出部を含む液晶表示装置。

【請求項4】

透明な第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、互いに交差する複数のゲート配線と複数のデータ配線と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、物理的に分離される第１部分と第２部分とを有する第１画素電極と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１画素電極と電界を形成する第２画素電極と、
少なくとも１つの導電層で構成され、前記第１画素電極と少なくとも１つの絶縁膜を介在して配置されており、前記絶縁膜が有するコンタクトホールを通じて前記第１部分と前記第２部分間とを電気的に接続する連結橋と、
を含み、
前記第２画素電極は、前記連結橋と交差する部分のうちの少なくとも１箇所で前記連結橋の延長方向に沿って突出する突出部を含む液晶表示装置。

【請求項5】

前記第１部分は前記第１画素電極と隣接した第１データ配線および第２データ配線のうちの前記第１データ配線と容量結合され、前記第２部分は前記第２データ配線と容量結合される、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。

【請求項6】

前記第２画素電極は、物理的に一体に形成され、前記第１データ配線および第２データ配線の全てと容量結合される、請求項５に記載の液晶表示装置。

【請求項7】

前記第１画素電極と前記第１データ配線と間に形成される静電容量値と、前記第２画素電極と前記第１データ配線との間に形成される静電容量値が実質的に同一であり、
前記第１画素電極と前記第２データ配線との間に形成される静電容量値と、前記第２画素電極と前記第２データ配線との間に形成される静電容量値が実質的に同一である、請求項６に記載の液晶表示装置。

【請求項8】

前記データ配線は、１つの画素の第１コンタクトホールと、それと隣接する画素の第２コンタクトホールとを回避してその間を通過するように配置される、請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項9】

前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
前記第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に介されるポジティブ液晶と、
前記画素電極上に形成される垂直配向膜と、
をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。

【請求項10】

前記突出部の相当部分は前記連結橋の幅より広く形成される、請求項３に記載の液晶表示装置。

【請求項11】

前記データ配線は複数回屈折しており、前記第１画素電極と前記第２画素電極は屈折した枝部を有し、前記第１画素電極と前記第２画素電極の屈折した枝部を構成する各直線部は、前記データ配線を構成する直線部のうちの少なくとも１つと平行である、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。

【請求項12】

前記第１画素電極および前記第２画素電極の前記屈折した枝部は２回屈折している、請求項１１に記載の液晶表示装置。

【請求項13】

前記連結橋は前記第１画素電極および前記第２画素電極の前記屈折した枝部の２つの屈折部の間と交差する、請求項１２に記載の液晶表示装置。

【請求項14】

前記第１画素電極および前記第２画素電極の前記屈折した枝部は一回屈折している、請求項１１に記載の液晶表示装置。

【請求項15】

前記連結橋は前記第１画素電極および前記第２画素電極の前記屈折した枝部の屈折部と交差する、請求項１４に記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、より詳しくは、データ配線と画素電極との間の寄生容量の非対称による画質不良を改善した高透過率の液晶表示装置およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示パネルに入射する入射光の強さ対最大透過光の強さとして定義される透過率は、最終製品の消費電力と輝度に決定的な影響を与える液晶表示パネルの重要な性能因子のうちの１つである。透過率は色々な変数によってその値が変化し、そのうちの代表的なものとしてカラーフィルタの性能、液晶モードの種類、薄膜トランジスタ基板の開口率などが挙げられる。

【0003】

既存の液晶モードに対する透過率を向上させたものとして、韓国特許出願公開第１０−２００９−００２４０３１号（特許文献１と称す）に係る液晶モードがある。この特許文献１に記載された液晶モードは、垂直初期配向、横電界、高電圧駆動が結合された構成であって、当初は高速応答広視野モードの観点で開発されたが、最近の研究結果によれば、応答速度を従来の技術水準で設計すれば、透過率が従来技術に比べて１０％以上向上することが確認された。

【0004】

しかし、上述したような新規の液晶モードは、高電圧駆動のために１つのピクセルごとに２つのデータ配線が必要な構造なので、データ駆動ドライバチャンネル数の増加により原価が上昇するという問題があるだけでなく、韓国特許公開第１０−２００８−００２５４９８号（特許文献２と称す）に係る液晶表示装置のように、高精細高速駆動のために２つのゲート配線を同時に導通して駆動マージンを確保する構造を併用する場合には、必要なデータ配線の数が１つのピクセル当り４つに増加するため、高精細高速駆動に対する対応力が落ちるという問題があった。

【0005】

そのために韓国特許出願公開第１０−２００９−０１３０６１０号（特許文献３と称す）に係る液晶表示装置は、当該出願明細書の図４１、４２、４９、５０およびこれに対する詳細な説明の部分で確認できるように、共有データ配線を導入して、ピクセル１つ当り実質的なデータ配線数を１つに減らすことによって、上記新規の液晶モードの問題点を解決しようとした。しかし、このような構造は、対向する一対の画素電極がそれぞれ互いに異なるデータ配線と容量結合されるため、データ配線によるキックバック電圧（Ｖｋｂ）が互いに異なって画質不良が発生するという問題があった。特に、上記出願特許のように高電圧の二重極性駆動を適用する場合、隣接したデータ配線間の電圧差が非常に大きくなるため、上述したキックバック電圧（Ｖｋｂ）による画質低下問題が非常に深刻化する。

【0006】

そのために、韓国特許出願第１０−２００９−００４３７２０号に係る液晶表示装置は、当該出願明細書の図１２〜図１６およびこれに対する詳細な説明で確認できるように、一対の画素電極が隣接した２つのデータ配線の両方に同一に容量結合するように構成することによって、上述した画質不良問題を改善した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国特許出願公開第１０−２００９−００２４０３１号明細書

【特許文献2】韓国特許出願公開第１０−２００８−００２５４９８号明細書

【特許文献3】韓国特許出願公開第１０−２００９−０１３０６１０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、上述した韓国特許出願第１０−２００９−００４３７２０号に記載される構造を、図１に示す。

【0009】

図１を参照すると、液晶表示装置は、第２画素電極（Ｐ２）の中間部が切断されて、切断された第２画素電極（Ｐ２）の先端部の間を第１画素電極（Ｐ１）が通過するように構成されるＡ領域と、第１画素電極（Ｐ１）の中間部切断されて、切断された第１画素電極（Ｐ１）の先端部の間を第２画素電極（Ｐ２）が通過するように構成されるＢ領域において、電場の方向が偏光板の透過軸と４５度をなさない部分が多数発生するようになってテクスチャが発生し、これによって透過率が劣るという問題があった。また、上記Ａ、Ｂ領域では透過率の損失を最少化するために、第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極（Ｐ２）との間の距離を近くせざるを得ないが、これによって画素電極の短絡による不良発生の確率が高まって、製品収率が落ちる要因となる。

【0010】

一方、このような構造の場合、図１のＣで確認できるように、第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極（Ｐ２）のうちの１つが薄膜トランジスタのドレイン電極と重畳する構造が必然的なので、２つの画素電極間にキックバック電圧の偏差が著しく発生して、フレーム反転駆動時にフリッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）が認知されるという問題がある。

【0011】

そこで、本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、フレーム反転駆動時にキックバック電圧の差によるフリッカーの発生を抑えることにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

画素それぞれの相互間に電界を形成する第１画素電極と第２画素電極とを同一層に相互絶縁するように位置させるが、第１画素電極を２つ以上の部分に区分した後、画素電極を形成する導電層と異なる導電層で形成された連結橋を通じて前記２つ以上の部分を電気的に接続する。

【0013】

この時、第１画素電極は隣接した第１データ配線の下部および隣接した第２データ配線の上部と容量結合するようにし、第２画素電極は前記第１データ配線の上部および前記第２データ配線の下部と容量結合するようにして、第１画素電極と隣接したデータ配線の間に発生する寄生容量値と、第２画素電極と隣接したデータ配線の間に発生する寄生容量値とを、常に実質的に同一にすることによって、上述した従来技術の問題を解決する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、フレーム反転駆動時にフリッカーが発生しない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、従来技術に係る液晶表示装置の透過率を確認するためのシミュレーション図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置した隣接した２つの画素を示した平面図である。

【図3】図３は、図２のＥ部分を拡大図示した平面図である。

【図4】図４は、第２画素電極の可視電極に突出部を形成した場合と、形成しない場合のテクスチャー発生程度を比較するためのシミュレーション図である。

【図5】図５は、図２のＤ部分を拡大図示した平面図である。

【図6】図６は、図５のＩ−Ｊ線に沿った断面図である。

【図7】図７は、図１の従来技術に係る薄膜トランジスタ基板を用いた液晶表示装置の透過率と、本実施形態による薄膜トランジスタ基板を用いた液晶表示装置の透過率とを比較するためのシミュレーション図である。

【図8】図８は、本発明の第２実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置する１つの画素を示した平面図である。

【図9】図９は、図８のＫ−Ｌ線に沿った断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第３実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置する隣接した２つの画素を示した平面図である。

【図11】図１１は、図１０のＭ−Ｎ線に沿った断面を示した断面図である。

【図12】図１２は、本発明の第４実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置する１つの画素を示した平面図である。

【図13】図１３は、図１２のＯ−Ｐ線に沿った断面図である。

【図14】図１４は、本発明の第５実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置する１つの画素を示した平面図である。

【図15】図１５は、図１４のＱ−Ｒ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面および実施形態を通じて、本発明について具体的に説明する。

【0017】

［第１実施形態］
最初に、図２〜図６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。

【0018】

図２は、第１実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置する隣接した２つの画素を示した平面図である
図２に示されているように、本実施形態の薄膜トランジスタ基板は、データ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）とゲート配線（Ｇｎ、Ｇｎ＋１）によって定義される画素それぞれに、第１薄膜トランジスタ（Ｔ１）と第２薄膜トランジスタ（Ｔ２）が形成される。

【0019】

第１薄膜トランジスタ（Ｔ１）のソース電極はデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）から延長されて形成され、ドレイン電極は第３コンタクトホール（ＣＴ３）を通じて第１画素電極（Ｐ１）と接続され、ゲート電極はゲート配線（Ｇｎ、Ｇｎ＋１）から延長されて形成される。第２薄膜トランジスタ（Ｔ２）のソース電極は、第５コンタクトホール（ＣＴ５）および第６コンタクトホール（ＣＴ６）を通じて画素別に第１基準電圧配線（Ｖ１）または第２基準電圧配線（Ｖ２）と交互に接続され、ドレイン電極は第４コンタクトホール（ＣＴ４）を通じて第２画素電極（Ｐ２）と接続され、ゲート電極はゲート配線（Ｇｎ、Ｇｎ＋１）から延長されて形成される。

【0020】

第１基準電圧配線（Ｖ１）と第２基準電圧配線（Ｖ２）には互いに異なる電圧が印加され、毎フレーム（ｆｒａｍｅ）ごとに第１基準電圧配線（Ｖ１）と第２基準電圧配線（Ｖ２）に印加される電圧が交番する。

【0021】

この時、第１基準電圧配線（Ｖ１）と第２基準電圧配線（Ｖ２）を画素電極（Ｐ１、Ｐ２）とゲート配線（Ｇｎ＋１）との間の領域に位置させて、第５コンタクトホール（ＣＴ５）および第６コンタクトホール（ＣＴ６）を第３コンタクトホール（ＣＴ３）と第４コンタクトホール（ＣＴ４）との間に位置させるのが、配線間の重畳を最少化して、開口率を極大化することに有利である。

【0022】

また、図示したように、第１薄膜トランジスタ（Ｔ１）のゲート電極と第２薄膜トランジスタ（Ｔ２）のゲート電極との間に一定の空間が確保されるので、第２基準電圧配線（Ｖ２）をこの確保された空間方向に曲げて、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）の領域を損失することなく、第５コンタクトホール（ＣＴ５）および第６コンタクトホール（ＣＴ６）を形成する領域を確保することが、開口率の極大化のために望ましい。一方、第５コンタクトホール（ＣＴ５）と第６コンタクトホール（ＣＴ６）は、第２薄膜トランジスタ（Ｔ２）のソース電極を第１基準電圧配線（Ｖ１）または第２基準電圧配線（Ｖ２）と直接接触させずに、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）と同一層に形成されるコンタクト電極を通じて電気的に接続させる。このような構成は工程を単純化するためである。

【0023】

第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極（Ｐ２）は、画素の外周に沿って形成された骨組み電極（ＬＢＥ１、ＲＢＥ１、ＬＢＥ２、ＲＢＥ２）と、骨組み電極から延長されて、互いに接触せずに交互に噛み合う複数の平行な可視電極（ＳＥ１、ＳＥ２）で構成される。可視電極（ＳＥ１、ＳＥ２）の延長方向は、液晶表示装置の完成品において偏光板（図示せず）の透過軸とほぼ４５度および１３５度をなしており、第１および第２画素電極（Ｐ１、Ｐ２）間に形成される電界方向の平均的な方位角を基準として、大きく２つのドメインを形成することによって、視野角特性を向上させる。

【0024】

また、図示したように、可視電極（ＳＥ１、ＳＥ２）の間の間隔を多様に形成することで、可視電極（ＳＥ１、ＳＥ２）の間に発生する電界の強さを多様にすることができ、液晶表示装置の視野角特性をさらに向上させることができる。

【0025】

第１画素電極（Ｐ１）の左側骨組み電極（ＬＢＥ１）は隣接した左側データ配線（Ｄｎ＋１）の下部と容量結合し、右側骨組み電極（ＲＢＥ１）は隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋２）の上部と容量結合して、第２画素電極（Ｐ２）の左側骨組み電極（ＬＢＥ２）は隣接した左側データ配線（Ｄｎ＋１）の上部と容量結合し、右側骨組み電極（ＲＢＥ２）は隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋２）の下部と容量結合する。

【0026】

この時、第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極（Ｐ２）を同一層に形成した状態で、第１画素電極（Ｐ１）の左側骨組み電極（ＬＢＥ１）が隣接した左側データ配線（Ｄｎ＋１）と重畳する面積を、第２画素電極（Ｐ２）の左側骨組み電極（ＬＢＥ２）が隣接した左側データ配線（Ｄｎ＋１）と重畳する面積と実質的に同一とし、第１画素電極（Ｐ２）の右側骨組み電極（ＲＢＥ１）が隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋２）と重畳する面積を、第２画素電極（Ｐ２）の右側骨組み電極（ＲＢＥ２）が隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋２）と重畳する面積と実質的に同一に形成することにより、第１画素電極（Ｐ１）と隣接した左側データ配線（Ｄｎ＋１）との間に形成される容量結合値と、第２画素電極（Ｐ２）と隣接した左側データ配線（Ｄｎ＋１）との間に形成される容量結合値とが同一になり、第１画素電極（Ｐ１）と隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋２）との間に形成される容量結合値と、第２画素電極（Ｐ２）と隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋２）との間に形成される容量結合値とが同一になるので、隣接したデータ配線（Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）それぞれに印加される電圧が独立して変わっても、第１画素電極（Ｐ１）と第画素電極との間にかかる電圧に実質的な変動がなくなる。

【0027】

ただし、重畳する面積が完全に同一であるとき、厳密には、第１コンタクトホール（ＣＴ１）と第２コンタクトホール（ＣＴ２）および連結橋（ＣＢ）により、第１画素電極（Ｐ１）の寄生容量値が第２画素電極（Ｐ２）の寄生容量に比べてさらに若干大きくなるので、これを考慮して重畳する面積を調節することも可能である。

【0028】

一方、第１画素電極（Ｐ１）の左側骨組み電極（ＬＢＥ１）は、第１コンタクトホール（ＣＴ１）を通じて連結橋（ＣＢ）と接続され、右側骨組み電極（ＲＢＥ１）は第２コンタクトホール（ＣＴ２）を通じて連結橋（ＣＢ）と接続されることによって、左側骨組み電極（ＬＢＥ１）と右側骨組み電極（ＲＢＥ２）とが電気的に接続される。この時、電界が明確に定義されないため、透過率が相対的に劣る上下ドメインの境界領域に連結橋（ＣＢ）を形成することによって、透過率の損失を最少化することができる。

【0029】

このような構成により、第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極（Ｐ２）の寄生容量値を同一に維持すると共に、図１の従来の構造と比べて、画素電極の形態および連結構造を単純化することができ、透過領域に発生するテクスチャーを大幅に減少することができる。

【0030】

図３は、図２のＥ部分を拡大図示した平面図である。

【0031】

図３に示されているように、第２画素電極（Ｐ２）の可視電極（ＳＥ２）は、連結橋（ＣＢ）と交差する部分で連結橋（ＣＢ）の延長方向に沿って突出する突出部（ＰＰ）を含む。突出部（ＰＰ）の外郭線は、突出部（ＰＰ）を中心に両側に延びた可視電極（Ｐ２）の２つの部分とそれぞれ１３５°以上の鈍角をなして接続され、突出部（ＰＰ）に相当する部分は連結橋（ＣＢ）の幅より広く形成されており、第１画素電極（Ｐ１）の可視電極（ＳＥ１）と横電界を形成する。

【0032】

連結橋（ＣＢ）は、第１画素電極（Ｐ１）と接続されて、第１画素電極（Ｐ１）と同一の電位が印加されるので、前述したような突出部（ＰＰ）がない場合、連結橋（ＣＢ）と第１画素電極（Ｐ１）とが交差して鋭角をなす部分には十分な電界が形成されなくなる。したがって、一定の階調電圧が印加されても、この部分の液晶が初期配向状態（垂直配向）にあるようになって、これがテクスチャーとして視認されることとなる。したがって、本実施形態の構成のように、突出部（ＰＰ）を形成して突出部（ＰＰ）と第１画素電極（Ｐ１）との間に電界を形成することが好ましい。

【0033】

図４は、第２画素電極（Ｐ２）の可視電極（ＳＥ２）に突出部（ＰＰ）を形成した場合と形成しない場合のテクスチャーの発生程度を比較するためのシミュレーション図である。

【0034】

図４に示すように、突出部（ＰＰ）が形成されたＧ部分では黒く現れるテクスチャー領域が少ないが、突出部（ＰＰ）が形成されていないＦ部分では広い領域にわたってテクスチャーが発生する。

【0035】

図５は、図２のＤ部分を拡大した平面図である。

【0036】

図５に示されているように、１つの画素の第２コンタクトホール（ＣＴ２）は隣接した画素の第１コンタクトホール（ＣＴ１）と上下に配置されている、データ配線（Ｄｎ＋１）は、第２コンタクトホール（ＣＴ２）と第１コンタクトホール（ＣＴ１）とを回避してその間を通過するように配置されており、第１および第２コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２）によって画素電極（Ｐ１、Ｐ２）が突出した部分に沿って配置されることによって、開口率の減少を最少化する。

【0037】

また、図示するように、第２画素電極（Ｐ２）は、第１および第２コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２）の間を通過するように配置されるデータ配線（Ｄｎ＋１）の周縁と重畳するように、その幅と傾斜方向が決定される。画素電極の上部が画素電極の間の領域より相対的に透過率が劣るので、上述した構成によってコンタクトホールによる開口率の損失を最少化することができる。

【0038】

万一、第１および第２コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２）が図における上下方向に配置されずに左右に配置された場合には、これらコンタクトホールによって透過領域が多く損失して、開口率の減少が相対的に大きくなる。また、データ配線（Ｄｎ＋１）が、第１および第２コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２）の間を通過する方向が逆であった場合にも、データ配線（Ｄｎ＋１）によって透過領域が多く損失して、開口率の減少が相対的に大きくなる。

【0039】

図６は、図５のＩ−Ｊ線に沿った断面図である。

【0040】

以下、図２および図６を参照して、本実施形態による薄膜トランジスタ基板の層構造を説明する。

【0041】

まず、透明絶縁基板１０の上に、ゲート配線（Ｇｎ、Ｇｎ＋１）、第１および第２薄膜トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）のゲート電極、第１および第２基準電圧配線（Ｖ１、Ｖ２）、並びに連結橋（ＣＢ）を含む第１導電パターン２０が形成される。

【0042】

第１導電パターン２０は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよく、その他に、公知である構造及び材料、今後公知となる多様な構造および材料を用いることができる。

【0043】

第１導電パターン２０の上には第１絶縁膜３０が全面的に形成される。第１絶縁膜３０も単層または多層とすることができ、公知の、または今後公知となる多様な構造および材料を用いることができる。

【0044】

第１絶縁膜３０の上には第１および第２薄膜トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）のチャネルを含む半導体パターン４０が形成される。一般に、半導体パターン４０は、真性半導体パターンと、相対的に厚さの薄いオーミック半導体パターンの二重層で構成される。

【0045】

半導体パターン４０の材料としては、アモルファスシリコンが一般的であり、その他、必要に応じてポリシリコン、酸化物半導体など半導体性質を有する全ての公知である、または今後公知になる多様な物質が適用できる。

【0046】

半導体パターン４０の上にはデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）、第１および第２薄膜トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）のドレイン電極およびソース電極を含む第２導電パターン５０が形成される。第２導電パターン５０も単層または多層構造とすることができ、その他、公知である、または今後公知になる多様な構造および材料を用いることができる。

【0047】

一方、図６に示されているように、工程の選択によって第２導電パターン５０の下部の全面にかけて半導体パターン４０を形成することも可能である。このような構造は、一般に、第２導電層と半導体層を連続して積層した後、１つのマスクを通じて一括エッチングして、第２導電パターン５０と半導体パターン４０を同時に形成することができる。

【0048】

次に、第２導電パターン５０の上に第２絶縁膜６０を全面的に形成する。

【0049】

第２絶縁膜６０も単層または多層とすることができ、公知である、または今後公知になる多様な構造および材料を用いることができる。

【0050】

第２絶縁膜６０の上にはカラーフィルタ層７０が形成される。カラーフィルタ層７０は、一般的に、画素によって赤色、緑色、青色フィルタが反復的に配置される形態であり、必要に応じて他の多様な形態の組み合わせが可能である。

【0051】

カラーフィルタ層７０も、公知である、または今後公知になる多様な構造および材料が適用可能である。

【0052】

図５に示したように、第１および第２コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２）を一列に配置する場合、カラーフィルタパターンを単純化することができるので、工程性が向上する。

【0053】

カラーフィルタ層７０の上には第３絶縁膜８０が形成される。第３絶縁膜８０としては、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘなどの無機絶縁膜が一般的であるが、その他に、公知である、または今後公知になる多様な構造および材料が適用できる。

【0054】

第３絶縁膜８０の上には、第１および第２画素電極（Ｐ１、Ｐ２）および第１、第２、第３、第４、第５および第６コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４、ＣＴ５、ＣＴ６）の接触電極を含む第３導電パターン９０が形成される。第３導電パターン９０には、一般的に、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電物質が用いられ、その他に、公知である、または今後公知になる多様な構造および材料が適用可能である。

【0055】

本実施形態においては、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）とデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）との間にカラーフィルタ層７０と第２絶縁膜６０が位置するため、図２に示されたように、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）をデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）と相当部分が重畳するように配置できるので、開口率を極大化することに有利である。

【0056】

万一、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）とデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）との間にカラーフィルタ層７０および第３絶縁膜８０がなくて、第２絶縁膜６０だけを形成する場合には、上述した平面レイアウトの構成によって第１および第２画素電極（Ｐ１、Ｐ２）間の寄生容量の差に関する問題は解決できるものの、データ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２の全体寄生容量増加によって多様な問題が発生し、第１および第２画素電極（Ｐ１、Ｐ２）がデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）と十分に重畳するように形成できないため、開口率を極大化することに対しても不利である。

【0057】

また、本実施形態のように、薄膜トランジスタをはじめとする配線構造とカラーフィルタが同一の基板に形成される場合、上下絶縁基板の間の整列誤差によって発生する不良および品質低下を最少化することができる長所がある。カラーフィルタ層７０は、液晶表示装置の上下絶縁基板のうちの一方に少なくとも一度は形成しなければならない必須の層であるので、工程や材料が追加的に増加することでもない。

【0058】

一方、本実施形態においては、連結橋（ＣＢ）として第１導電パターン２０を利用したが、これに限定されず、第２導電パターン５０を含む他の導電パターンを利用することもできる。ただし、第２導電パターン５０の場合、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）との垂直距離が第１導電パターン２０に比べて相対的に近くて、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）間の電界に相対的にさらに大きいわい曲を与えうる。

【0059】

以上、上述した層構造を形成するためのフォトリソグラフィ工程を含む具体的な工程順序は、当業者によって多様に選択でき、これは公知された技術であるため詳細な説明は省略する。

【0060】

図７は、図１の従来技術に係る薄膜トランジスタ基板を用いた液晶表示装置の透過率と、本実施形態に係る薄膜トランジスタ基板を用いた液晶表示装置の透過率とを比較するためのシミュレーション図である。図面を通じて確認できるように、従来技術に係る液晶表示装置の場合、Ｈ領域とＤ領域で激しいテクスチャーが発生する反面、本実施形態はそのような領域がないだけでなく、Ｋ領域の分だけ画素電極領域が広くなって、全般的に透過率が向上する。一方、本実施形態のＪ領域の場合、連結橋によって開口率が減少するが、これに対応する従来構造のＩ領域も電界が明確に定義されないために透過率が劣る領域であるので、これによる透過率の減少は大きくない。

【0061】

［第２実施形態］
以下、図８および図９を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。

【0062】

図８は、第２実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置した１つの画素を示した平面図であり、図９は図８のＫ−Ｌ線に沿った断面図である。第１実施形態の構成要素に対応する構成要素は同一の符号で表わした。

【0063】

本実施形態は、長方形状の画素構造である第１実施形態とは異なって、折曲構造の画素が適用された場合である。また、第１実施形態とは異なって、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）とデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）との間にカラーフィルタの代わりに有機膜７０’が形成されている。

【0064】

折曲構造の画素の場合、画素電極（Ｐ１、Ｐ２）の間の電界方向と画素境界線が９０度をなして、画素境界領域で発生するテクスチャーが最少化される長所がある反面、折曲構造によってデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）の長さが増加してデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）にかかる負荷が増加する短所がある。

【0065】

ただし、本実施形態のように画素電極（Ｐ１、Ｐ２）とデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）との間に有機膜７０’などを位置させて寄生容量を最少化する場合、データ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）を折曲しないで画素電極（Ｐ１、Ｐ２）の下を直線状に通過するように構成することもできる。ただし、本発明のように第１および第２画素電極（Ｐ１、Ｐ２）と隣接した左右データ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）間の寄生容量を同一にすることを目的とする場合には、そのような構成を適用しにくい。

【0066】

図８で確認できるように、本実施形態に係る画素電極（Ｐ１、Ｐ２）は、それぞれ上部水平電極（ＵＨＥ１、ＵＨＥ２）および下部水平電極（ＤＨＥ１、ＤＨＥ２）と、これから延長された垂直屈折電極（ＶＢＥ１、ＶＢＥ２）で構成される。垂直屈折電極（ＶＢＥ１、ＶＢＥ２）は画素の形状によって互いに一定の間隔をおいて平行に屈曲する形状で構成される。

【0067】

図面に明確に示していないが、垂直屈折電極（ＶＢＥ１、ＶＢＥ２）の間の間隔は、第１実施形態と同様に多様に決めることができる。

【0068】

第１画素電極（Ｐ１）は画素電極（Ｐ１、Ｐ２）の下を通過する連結橋（ＣＢ）を通じて左右が連結されるものであり、第２画素電極（Ｐ２）は中央に位置した垂直屈折電極（ＶＢＥ２）を通じて上部水平電極（ＵＨＥ２）と下部水平電極（ＤＨＥ２）を連結することによって左右が連結される。

【0069】

第１画素電極（Ｐ１）の最左側の垂直屈折電極（ＶＢＥ１）は隣接した左側データ配線（Ｄｎ）の上部と容量結合し、最右側の垂直屈折電極（ＶＢＥ１）は隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋１）の下部と容量結合し、第２画素電極（Ｐ２）の最左側の垂直屈折電極（ＶＢＥ２）は隣接した左側データ配線（Ｄｎ）の下部と容量結合し、最右側の垂直屈折電極（ＶＢＥ２）は隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋１）の上部と容量結合する。

【0070】

この時、第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極（Ｐ２）を同一層に形成した状態で、第１画素電極（Ｐ１）の最左側の垂直屈折電極（ＶＢＥ１）が隣接した左側データ配線（Ｄｎ）と重畳する面積を、第２画素電極（Ｐ２）の最左側の垂直屈折電極（ＶＢＥ２）が隣接した左側データ配線（Ｄｎ）と重畳する面積と実質的に同一に形成し、第１画素電極（Ｐ１）の最右側の垂直屈折電極（ＶＢＥ１）が隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋１）と重畳する面積を、第２画素電極（Ｐ２）の最右側骨組み電極（ＶＢＥ２）が隣接した右側データ配線（Ｄｎ＋１）と重畳する面積と実質的に同一に形成することにより、第１実施形態と同様に、隣接したデータ配線（Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２）それぞれに印加される電圧が独立的に変わっても、第１画素電極（Ｐ１）と第２画素電極との間にかかる電圧に実質的な変動がない。

【0071】

ただし、第１および第２コンタクトホール（ＣＴ１、ＣＴ２）と連結橋（ＣＢ）による効果は第１実施形態で説明したものと同一である。

【0072】

本実施形態の場合、第１実施形態のように連結橋（ＣＢ）と第２画素電極（Ｐ２）の交差部に突出部を形成するようになると、突出部と第２画素電極（Ｐ２）との間に形成される角が全て鈍角にならず、鋭角も含むようになる。これによって当該領域にテクスチャが形成されるようになるため、突出部を形成する実益がなくなる。

【0073】

一方、連結橋を中央に位置させなければ、第１、２画素電極の寄生容量を対称に構成するのが非常に難しくなるので、中央に形成するのが基本である。本実施形態は、画素が偶数回（２回）折曲した構造なので、電界方向が変わる境界線に連結橋（ＣＢ）が位置していないが、本実施形態とは異なって画素が奇数回折れる構造であれば、連結橋（ＣＢ）を電界の方向が変わる境界線のうちの中央に位置した境界線に形成することによって、透過率の減少を最少化することができる。

【0074】

その他の本実施形態による薄膜トランジスタ基板の各構成要素間の連結関係は第１実施形態と同様であり、具体的な説明は省略する。

【0075】

［第３実施形態］
以下、図１０および図１１を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。

【0076】

図１０は、第３実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置した隣接した２つの画素を示した平面図であり、図１１は、図１０のＭ−Ｎ線に沿った断面図である。

【0077】

第１実施形態の構成要素に対応する構成要素は、同一の符号で表わした。

【0078】

本実施形態は、第３絶縁膜８０の上に光遮断パターン１００が形成されるのを除いては、第１実施形態とその構成が同一である。図示したように、光遮断パターン１００は画素電極（Ｐ１、Ｐ２）によって電界が明確に定義されない領域の全体にわたって形成される。カラーフィルタ層７０と光遮断パターン１００を全て薄膜トランジスタ基板に形成する場合、上下板の誤整列問題を完全に解決することができる。

【0079】

本実施形態による薄膜トランジスタ基板の各構成要素間の連結関係は第１実施形態と変わらないので、具体的な説明は省略する。

【0080】

［第４実施形態］
以下、図１２および図１３を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。

【0081】

図１２は、第４実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置した１つの画素を示した平面図であり、図１３は図１２のＯ−Ｐ線に沿った断面図である。第２実施形態の構成要素に対応する構成要素は同一の符号で表わした。

【0082】

本実施形態は基本的に第２実施形態と同一であるが、有機膜７０’の上に光遮断パターン１００を形成するという点で第２実施形態とは異なる。図示したように、光遮断パターン１００は画素電極（Ｐ１、Ｐ２）によって電界が明確に定義されない領域の全体にかけて形成される。

【0083】

本実施形態による薄膜トランジスタ基板の各構成要素間の連結関係は第１実施形態と変わらないので、具体的な説明は省略する。

【0084】

［第５実施形態］
以下、図１４および図１５を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。

【0085】

図１４は、第５実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の表示領域に位置した１つの画素を示した平面図であり、図１５は、図１４のＱ−Ｒ線に沿った断面図である。第２実施形態の構成要素に対応する構成要素は同一の符号で表わした。

【0086】

本実施形態は基本的に第２実施形態と類似しているが、図１４に示したように、垂直屈折電極（ＶＢＥ１、ＶＢＥ２）が１回だけ屈曲し、連結橋（ＣＢ）が屈曲部に位置して透過率の減少が最少化される。

【0087】

第２画素電極（Ｐ２）の垂直屈折電極（ＶＢＥ２）は連結橋（ＣＢ）と交差する部分で、連結橋（ＣＢ）の延長方向に沿って突出する突出部（ＰＰ）を含む。突出部（ＰＰ）の外郭線は、突出部（ＰＰ）を中心として両側に延びた垂直屈折電極（Ｐ２）の外郭線とそれぞれ１３５°以上の鈍角をなして連結され、突出部（ＰＰ）に相当する部分は連結橋（ＣＢ）の幅より広く形成されて第１画素電極（Ｐ１）の垂直屈折電極（ＶＢＥ１）と横電界を形成する。

【0088】

また、図１５に示したように、本実施形態は第２実施形態および第４実施形態とは異なって有機膜７０’がない。有機膜７０’が除去されることに伴って、図１４で確認できるように、最外郭垂直屈折電極（ＶＢＥ１、ＶＢＥ２）と左右側データ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１）との間に一定の間隔を形成して、寄生容量を減少させる。

【0089】

その他に、各構成要素間の連結関係は第１実施形態と変わらないので、具体的な説明は省略する。

【0090】

以上、上述した本発明による薄膜トランジスタ基板は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態以外に他の種々の形態の画素構造と積層構造を有する薄膜トランジスタ基板にも多様な形態に変形して適用できるのはもちろんである。また、上述した実施形態においては、１つの導電層を通じて連結橋を構成したが、２つ以上の導電層を通じて連結橋を構成することも可能である。

【符号の説明】

【0091】

Ｇｎ、Ｇｎ＋１ ゲート線
Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２ データ線
Ｔ１、Ｔ２ 第１、２薄膜トランジスタ
ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４、ＣＴ５、ＣＴ６ 第１、２、３、４、５、６コンタクトホール
Ｖ１、Ｖ２ 第１、２基準電圧配線
ＣＢ 連結橋
ＬＢＥ１、ＲＢＥ１、ＬＢＥ２、ＲＢＥ２ 骨組み電極
ＳＥ１、ＳＥ２ 可視電極
ＰＰ 突出部
ＵＨＥ１、ＵＨＥ２ 上部水平電極
ＤＨＥ１、ＤＨＥ２ 下部水平電極
ＶＢＥ１、ＶＢＥ２ 垂直屈折電極
１０ 透明絶縁基板
２０ 第１導電パターン
３０ 第１絶縁膜
４０ 半導体パターン
５０ 第２導電パターン
６０ 第２絶縁膜
７０ カラーフィルタ層
７０’有機膜
８０ 第３絶縁膜
９０ 第３導電パターン
１００ 光遮断パターン

【図1】

【図2】

【図3】

【図5】

【図6】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図4】

【図7】