(57)【要約】【課題】  透過モードでバックライトユニットから提供される光の利用効率をさらに高め、表示装置の透過モードの輝度を大幅に改善した半透過型液晶表示装置を提供する。【解決手段】  透過領域（ＴＡ）以外の領域に位相不変反射層を形成してバックライトユニットから透過領域（ＴＡ）以外の領域に入射される光を反射させ、再び透過領域（ＴＡ）に入射されるようにして、透過モードで使用される光量を増加させて光効率を高める。この結果、表示装置の輝度も向上する。【選択図】      図４
2006338005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に形成され、光が反射されても位相が変化しないようにする位相不変反射層と、
前記第１基板上に形成されている透明電極と、
前記透明電極上に形成されている反射電極と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板との間に挟持された液晶層と、
前記第１基板及び前記第２基板の外側にそれぞれ付着されている第１及び第２位相遅延層と、
前記第１及び第２位相遅延層の外側にそれぞれ付着されている第１及び第２偏光板とを備え、
前記透明電極が形成された領域のうち、前記反射電極が形成されていない領域を透過領域とし、前記反射電極が形成されている領域を反射領域とする時、前記位相不変反射層は透過領域以外の領域に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記位相不変反射層は、コレステリック液晶層からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域位相不変反射層であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１偏光板と前記第２偏光板は、互いに垂直な透過軸を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１及び第２位相遅延層は速い軸と遅い軸を有し、前記速い軸または遅い軸は、前記第１及び第２偏光板の透過軸と±４５゜をなすことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１及び第２位相遅延層は１/４λ位相遅延層であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記位相不変反射層と同一層に前記位相不変反射層が形成されない透過領域には等方性透過層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１基板の下部に光を提供するバックライトユニットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記バックライトユニットの下側に反射板が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
第１基板と、
前記第１基板上に形成され、光が反射されても位相が変化しないようにする位相不変反射層と、
前記第１基板上に形成されている透明電極と、
前記透明電極上に形成されている反射電極と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層と、
前記第２基板の外側に付着されている位相遅延層と、
前記位相遅延層の外側に付着されている偏光板と、
前記第１基板の外側に付着され、第１方向の偏光は透過させ、これと異なる方向の偏光は反射させる選択的透過反射層とを備え、
前記透明電極が形成された領域のうち、前記反射電極が形成されていない領域を透過領域とし、前記反射電極が形成されている領域を反射領域とする時、前記位相不変反射層は透過領域以外の領域に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記位相不変反射層はコレステリック液晶層からなることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域位相不変反射層であることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記偏光板は透過軸を有し、前記位相遅延層は速い軸と遅い軸を有し、前記速い軸または遅い軸は、前記第１及び第２偏光板の透過軸と±４５゜をなすことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記位相遅延層は１/４λ位相遅延層であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記位相不変反射層と同一層に前記位相不変反射層が形成されていない透過領域には等方性透過層が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１基板の下部には光を提供するバックライトユニットが形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記バックライトユニットの下側には反射板が形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記選択的透過反射層はコレステリック液晶からなることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記選択的透過反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域選択的透過反射層であることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記選択的透過反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることを特徴とする請求項２４に記載の表示装置。
【請求項２６】
第１基板と、
前記第１基板上に形成され、特定方向の偏光を反射させ、光が反射されても位相が変化しないようにする位相不変反射層と、
前記第１基板上に形成されている透明電極と、
前記透明電極上に形成されている反射電極と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層と、
前記第２基板の外側に付着されている位相遅延層と、
前記位相遅延層の外側に付着されている偏光板とを備え、
前記透明電極が形成された領域のうち、前記反射電極が形成されていない領域を透過領域とし、前記反射電極が形成されている領域を反射領域とする時、前記位相不変反射層は透過領域以外の領域に形成されており、前記位相不変反射層に前記特定方向の偏光が入射されるように形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２７】
前記位相不変反射層に前記特定方向の偏光が入射されるようにするために、第２基板の外側面に第２位相遅延層と第２偏光板が形成されていることを特徴とする請求項２６に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記位相不変反射層に前記特定方向の偏光が入射されるようにするために、第２基板の外側面に前記特定方向の偏光は透過させ、これと異なる方向の偏光は反射させる選択的透過反射層が形成されていることを特徴とする請求項２６に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記位相不変反射層と同一層に前記位相不変反射層が形成されていない透過領域には等方性透過層が形成されていることを特徴とする請求項２６に記載の表示装置。
【請求項３０】
前記位相不変反射層はコレステリック液晶層からなることを特徴とする請求項２６に記載の表示装置。
【請求項３１】
前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広域位相不変反射層であることを特徴とする請求項３０に記載の表示装置。
【請求項３２】
前記位相不変反射層は前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されることを特徴とする請求項３０に記載の表示装置。
【請求項３３】
前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることを特徴とする請求項３２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、画素電極と共通電極など電界生成電極が形成される二枚の表示板とその間に挟持された液晶層とからなる。電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これによって液晶層の液晶分子の配向を決定し入射光の偏光を制御することで映像を表示する。
液晶表示装置は、光源によって、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置及び半透過型液晶表示装置に区分される。透過型液晶表示装置は、液晶セルの背面に位置した照明部を利用して画像を表示する。反射型液晶表示装置は、自然外部光を利用して画像を表示する。さらに、半透過型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の構造を組み合わせたものであり、室内や外部光源が存在しない暗い所では表示素子自体の内蔵光源を利用して画像を表示する透過モードで動作し、室外の高照度環境では外部光を反射させて画像を表示する反射モードで動作する。
半透過型液晶表示装置は、上部と下部にそれぞれ吸収型偏光板を使用している。吸収型偏光板は、延伸したＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）などにヨード分子や２色性染料を吸着した構造を有する。吸収型偏光板に入射した光は、Ｐ波のみ透過し、これと垂直な振動面を有するＳ波は吸収して透過しない。理論的には、入射した光の５０％が透過するべきであるが、実際には表面損失によって４３〜４５％程度の透過率を有する。
【０００３】
また、半透過型液晶表示装置は、反射領域と透過領域に区分され、バックライトユニットから入射した光のうち反射領域の下部に入射される光は、反射電極で反射されて再びバックライトユニットに向かう。この時、殆どが吸収型偏光板に吸収されるか、消失される。
このように、吸収型偏光板及び反射電極を用いることによって光効率が低下し、表示輝度も低くなるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、透過モードでバックライトユニットから提供される光の利用効率をさらに高め、表示装置の透過モードの輝度を大幅に改善した半透過型液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した目的を達成するために、本発明では、透過領域（ＴＡ）以外の領域に位相不変反射層を形成し、バックライトユニットから透過領域（ＴＡ）以外の領域に入射される光を反射させ、再び透過領域（ＴＡ）に入射されるようにする。
具体的に、本願第１発明による表示装置は、第１基板、前記第１基板上に形成され、光が反射されても位相が変化しないように位相不変反射層、前記第１基板の上に形成されている透明電極、前記透明電極の上に形成されている反射電極、前記第１基板に対向する第２基板、前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層、前記第１基板及び前記第２基板の外側にそれぞれ付着されている第１及び第２位相遅延層、前記第１及び第２位相遅延層の外側にそれぞれ付着されている第１及び第２偏光板を備え、前記透明電極が配置された領域のうち、前記反射電極が形成されていない領域を透過領域とし、前記反射電極が形成されている領域を反射領域とするとき、前記位相不変反射層は、透過領域以外の領域に形成される。
【０００６】
透過領域（ＴＡ）以外の領域に位相不変反射層を形成してバックライトユニットから透過領域（ＴＡ）以外の領域に入射される光を反射させ再び透過領域（ＴＡ）に入射されるようにして、透過モードで使用される光量を増加させて光効率を高める。この結果、表示装置の輝度も向上する。
本願第２発明は、第１発明において、前記位相不変反射層は、コレステリック液晶層からなることが望ましい。
【０００７】
本願第３発明は、第２発明において、前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域位相不変反射層であることが望ましい。
本願第４発明は、第２発明において、前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されても良い。
本願第５発明は、第４発明において、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることが望ましい。
【０００８】
本願第６発明は、第１発明において、前記第１偏光板と前記第２偏光板は、互いに垂直な透過軸を有することが望ましい。
本願第７発明は、第６発明において、前記第１及び第２位相遅延層は速い軸と遅い軸を有し、前記速い軸または遅い軸は、前記第１及び第２偏光板の透過軸と±４５゜をなすことが望ましい。
【０００９】
本願第８発明は、第１発明において、前記第１及び第２位相遅延層は、１/４λ位相遅延層であることが望ましい。
本願第９発明は、第１発明において、前記位相不変反射層と同一層に、前記位相不変反射層が形成されていない透過領域には等方性透過層が形成されていることが望ましい。
本願第１０発明は、第１発明において、前記第１基板の下部に、光を提供するバックライトユニットが形成されていることが望ましい。
【００１０】
本願第１１発明は、第１０発明において、前記バックライトユニットの下側に反射板が形成されていることが望ましい。
本願第１２発明による表示装置は、第１基板、前記第１基板上に形成され、光が反射されても位相が変化しないようにする位相不変反射層、前記第１基板の上に形成されている透明電極、前記透明電極の上に形成されている反射電極、前記第１基板に対向する第２基板、前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層、前記第２基板の外側に付着されている位相遅延層、前記位相遅延層の外側に付着されている偏光板、前記第１基板の外側に付着され、前記第１方向の偏光は透過させ、これ以外の方向の偏光は反射させる選択的透過反射層を備え、前記透明電極が形成された領域のうち、前記反射電極が形成されていない領域を透過領域とし、前記反射電極が形成されている領域を反射領域とするとき、前記位相不変反射層は透過領域以外の領域に形成される。
【００１１】
本願第１３発明は、第１２発明において、前記位相不変反射層は、コレステリック液晶層からなることが望ましい。
本願第１４発明は、第１２発明において、前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域の位相不変反射層であることが望ましい。
【００１２】
本願第１５発明は、第１３発明において、前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されていることが望ましい。
本願第１６発明は、第１５発明において、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることが望ましい。
【００１３】
本願第１７発明は、第１２発明において、前記偏光板は透過軸を有し、前記位相遅延層は速い軸と遅い軸を有し、前記速い軸または遅い軸は、前記第１及び第２偏光板の透過軸と±４５゜をなすことが望ましい。
本願第１８発明は、第１２発明において、前記位相遅延層は、１/４λ位相遅延層であることが望ましい。
【００１４】
本願第１９発明は、第１２発明において、前記位相不変反射層と同一層に、前記位相不変反射層が形成されていない透過領域には等方性透過層が形成されていること望ましい。
本願第２０発明は、第１２発明において、前記第１基板の下部に光を提供するバックライトユニットが形成されていることが望ましい。
本願第２１発明は、第２０発明において、前記バックライトユニットの下側に反射板が形成されていることが望ましい。
【００１５】
本願第２２発明は、第１２発明において、前記選択的透過反射層は、コレステリック液晶からなることが望ましい。
本願第２３発明は、第２２発明において、前記選択的透過反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域の選択的透過反射層であることが望ましい。
【００１６】
本願第２４発明は、第２２発明において、前記選択的透過反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されていることが望ましい。
本願第２５発明は、第２４発明において、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることが望ましい。
【００１７】
本願２６発明による表示装置は、第１基板、前記第１基板上に形成され、特定方向の偏光を反射させ、光が反射されても位相が変化しないようにする位相不変反射層、前記第１基板の上に形成されている透明電極、前記透明電極の上に形成されている反射電極、前記第１基板に対向する第２基板、前記第１基板及び前記第２基板の間に挟持された液晶層、前記第２基板の外側に付着されている位相遅延層、前記位相遅延層の外側に付着されている偏光板を備え、前記透明電極が形成された領域のうち、前記反射電極が形成されていない領域を透過領域とし、前記反射電極が形成されている領域を反射領域とするとき、前記位相不変反射層は、透過領域以外の領域に形成されており、前記位相不変反射層に前記特定方向の偏光が入射されるように形成される。
【００１８】
本願第２７発明は、第２６発明において、前記位相不変反射層に前記特定方向の偏光が入射されるようにするために、第２基板の外側面に第２位相遅延層と第２偏光板が形成されていることが望ましい。
本願第２８発明は、第２６発明において、前記位相不変反射層に前記特定方向の偏光が入射されるようにするために、第２基板の外側面に前記特定方向の偏光は透過させ、これ以外の方向の偏光は反射させる選択的透過反射層が形成されていることが望ましい。
【００１９】
本願第２９発明は、第２６発明において、前記位相不変反射層と同一層に、前記位相不変反射層が形成されていない透過領域には等方性透過層が形成されていることが望ましい。
本願第３０発明は、第２６発明において、前記位相不変反射層は、コレステリック液晶層からなることが望ましい。
【００２０】
本願第３１発明は、第３０発明において、前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが変化するように形成された広帯域の位相不変反射層であることが望ましい。
本願第３２発明は、第３０発明において、前記位相不変反射層は、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が２つ以上積層されて形成されていることが望ましい。
【００２１】
本願第３３発明は、第３２発明において、前記コレステリック液晶のピッチが一定な層が３つ積層されており、それぞれ赤色、緑色、青色の光を選択的に透過及び反射させることが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、透過領域（ＴＡ）以外の領域に位相不変反射層を形成してバックライトユニットから透過領域（ＴＡ）以外の領域に入射される光を反射させ再び透過領域（ＴＡ）に入射されるようにして、透過モードで使用される光量を増加させて光効率を高める。この結果、表示装置の輝度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、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参照符号を付けている。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。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図２及び図３は、各々図１に示す液晶表示装置のＩＩ-ＩＩ線及びＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿った断面図である。
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と、これと対向している共通電極表示板２００、並びにこれらの間に挿入されていて二つの表示板１００、２００の表面に対して垂直または水平に配向されている液晶分子を有する液晶層３からなる。
【００２５】
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に位相不変反射層１５及び等方性透過層１６を形成する。位相不変反射層１５と等方性透過層１６は同一層で形成され、位相不変反射層１５が形成された領域には等方性透過層１６が形成されないことが望ましく、等方性透過層１６が形成された領域には位相不変反射層１５が形成されないことが望ましい。位相不変反射層１５は透過領域（ＴＡ）以外の領域（反射領域（ＲＡ）を含む）に形成されていることが望ましく、等方性透過層１６は透過領域（ＴＡ）に形成されていることが望ましい。
【００２６】
位相不変反射層１５は、入射する光の位相を変えずに反射させる。位相不変反射層１５の例としては、コレステリック液晶層がある。コレステリック液晶層は、コレステリック液晶層の螺旋回転方向と同一回転方向の円偏光は透過させ、これと反対方向に回転する円偏光は反射させる。この時、コレステリック液晶で反射された円偏光の位相は変わらない。
【００２７】
一方、等方性透過層１６は、透過する光の位相遅延を生じさせないため、光が同一の位相を有して透過する。
図示していないが、位相不変反射層１５と等方性透過層１６が互いに異なる厚さに形成された場合、これを平坦化するため有機絶縁膜をさらに形成しても良い。
位相不変反射層１５及び等方性透過層１６の上に、複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
【００２８】
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、図１中、主に横方向に延びている。各ゲート線１２１は、図１中、上に突出した複数のゲート電極１２４と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を有する。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されるか、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積される場合には、ゲート線１２１が延びてこれと直接接続できる。
【００２９】
維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受けてゲート線１２１とほぼ平行に延びる。各維持電極線１３１は、隣接した二つのゲート線１２１の間に位置し、二つのゲート線１２１のうち図１中の下側のゲート線に近い。維持電極線１３１は、下上に拡張された維持電極１３７を含む。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は多様に変更することができる。
【００３０】
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）及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることが望ましい。しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。このうちの一つの導電膜は信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これと異なり、もう一つの導電膜は他の物質、特にＩＴＯ及びＩＺＯとの物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどからなる。このような組み合わせの好適な例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、これ以外にも様々な金属または導電体からなることができる。
【００３１】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であることが好ましい。このように側面が傾斜しているとその上部の膜を平坦化し易く、また上部の配線の断線を防止することができる。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上に、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００３２】
ゲート絶縁膜１４０上に、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは、ａ-Ｓｉと略称する。）または多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、図１中、主に縦方向に延びており、ゲート電極１２４に向かって延びている複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の近傍で幅が広くなってこれらを幅広く覆っている。
【００３３】
半導体１５１上には、複数の線状及び島状オーミック接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６１、１６５が形成されている。オーミック接触部材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からなるか、シリサイドからなることが望ましい。線状オーミック接触部材１６１は、複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島状オーミック接触部材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。
【００３４】
半導体１５１とオーミック接触部材１６１、１６５の側面も基板１１０面に対して傾斜しており、傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
オーミック接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上に、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、図１中、主に縦方向に延びてゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差する。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延びた複数のソース電極１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を有する。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積される場合には、データ線１７１が延びてこれと直接接続できる。
【００３５】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、広い一方の端部と棒状である他方の端部を有する。広い端部は、維持電極１３７と重畳し、棒状端部は屈曲したソース電極１７３で一部囲まれている。
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、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との間の突出部１５４に形成される。
【００３６】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属またはこれらの合金からなることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５は、これ以外にも様々な金属または導電体からなることができる。
【００３７】
データ線１７１及びドレイン電極１７５もその側面が基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の角度で傾斜していることが好ましい。
オーミック接触部材１６１、１６５は、その下の半導体１５１とその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。殆どの所で線状半導体１５１がデータ線１７１より狭い。しかし、既に説明したように、ゲート線１２１と重畳する部分で幅が広く形成されており、これにより表面のプロファイルを滑らかにして、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との間を始めとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われず露出した部分がある。
【００３８】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出した半導体１５１部分の上に、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物からなる下部保護膜１８０ｑと、有機絶縁物からなる上部保護膜１８０ｐを含む。上部保護膜１８０ｐは４．０以下の誘電定数を有することが望ましく、感光性を有しても良く、その表面に凹凸が形成されている。また、上部保護膜１８０ｐには下部保護膜１８０ｑの一部を露出させる開口部１９５（透過窓）が形成されている。しかし、保護膜１８０は無機絶縁物または有機絶縁物などからなる単一膜構造を有することもできる。
【００３９】
保護膜１８０にデータ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール（接触孔）１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０にゲート線１２１の端部１２９を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
保護膜１８０上に複数の画素電極１９１及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
【００４０】
各画素電極１９１は、上部保護膜１８０ｐの凹凸に沿って屈曲しており、透明電極１９２及びその上の反射電極１９４を含む。透明電極１９２はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなり、反射電極１９４はアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属からなる。しかし、反射電極１９４は、アルミニウム、銀またはその合金など低抵抗反射性上部膜（図示せず）と、モリブデン系金属、クロム、タンタル及びチタニウムなどＩＴＯまたはＩＺＯと接触特性が良い下部膜（図示せず）の二重膜構造を有することができる。
【００４１】
反射電極１９４は、上部保護膜１８０ｐの開口部に位置し、透明電極１９２を露出させる透過窓１９５を有する。反射電極１９４は、透明電極１９２の一部の上にのみ存在し透明電極１９２の他の部分を露出させ、透明電極１９２の露出した部分は上部保護膜１８０ｐの開口部に位置する。
画素電極１９１は、コンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧の印加を受ける共通電極表示板２００の共通電極２７０と共に電場を生成することによって、二つの電極１９１、２７０間の液晶層３の液晶分子の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層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（ターンオフ）された後にも印加された電圧を維持する。
【００４２】
薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及び液晶層３などを備える半透過型液晶表示装置は、透明電極１９２及び反射電極１９４によってそれぞれ定義される透過領域（ＴＡ）及び反射領域（ＲＡ）に区画される。具体的には、透過窓１９５の下上に位置する部分が透過領域（ＴＡ）となり、反射電極１９４の下上に位置する部分は反射領域（ＲＡ）となる。上述したように、位相不変反射層は透過領域（ＴＡ）以外の領域に形成され、等方性透過層は透過領域（ＴＡ）に形成される。
【００４３】
透過領域（ＴＡ）では、液晶表示装置の背面、つまり、薄膜トランジスタ表示板１００側からの光が液晶層３を通過し、前面、つまり、共通電極表示板２００側に出射することで表示を行う。この時、バックライトユニット５００から提供された光のうちの一部が反射電極１９４等で反射されて共通電極表示板２００側に放出されないという問題点があるが、本発明では、このような光も反射されて透過領域（ＴＡ）に入射するようにする。これについては後で説明する。反射領域（ＲＡ）では、前面からの光が液晶層３に入射されて反射電極１９４で反射され、再び液晶層３を通過して前面に出射して表示を行う。この時、反射電極１９４の屈曲は光が反射されて分散するようにする。
【００４４】
透過領域（ＴＡ）には上部保護膜１８０ｐがないため、反射領域（ＲＡ）における液晶層３の厚さまたはセル間隔ｄ１は、透過領域（ＴＡ）におけるセル間隔ｄ２の半分（ｄ１＝ｄ２／２）である。このように反射領域のセル間隔ｄ１を透過領域のセル間隔ｄ２の半分にすることで、反射領域の液晶層及び透過領域の液晶層それぞれを光が通過する距離を同程度にし、反射領域及び透過領域の液晶層での位相遅延を同程度にすることができる。
【００４５】
画素電極１９１及びこれに接続されたドレイン電極１７５の拡張部１７７は、維持電極１３７を始めとして維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれに電気的に接続されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重畳して構成するキャパシタをストレージキャパシタと言い、ストレージキャパシタは液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
【００４６】
接触補助部材８１、８２は、それぞれコンタクトホール１８１、１８２を介してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に接続される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
次に、共通電極表示板２００について説明する。
【００４７】
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板２１０上に、遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は、ブラックマトリクスともいい、画素電極１９０と対向する複数の開口領域を定義する一方、画素電極１９０の間の光漏れを防止する。
また、基板２１０上に複数のカラーフィルタ２３０が形成されており、遮光部材２２０に囲まれた開口領域内に殆ど入るように配置されている。カラーフィルタ２３０は、画素電極１９０に沿って図１に示すように縦方向に長く延びて帯をなすことができる。各カラーフィルタ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。カラーフィルタ２３０は、透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）に対して互いに異なる厚さに形成されている。透過領域（ＴＡ）では、透明電極１９２を通った光がカラーフィルタ２３０を１回だけ通過するが、反射領域（ＲＡ）では、光が共通電極表示板２００に入射される時と、反射されて出射される時の全部で２回カラーフィルタ２３０を通過することになる。このため、透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）とで表示される色感が互いに異なる場合が生じ、これを防止するために、透過領域（ＴＡ）のカラーフィルタ２３０の厚みｄ４を、反射領域（ＲＡ）のカラーフィルタ２３０の厚みｄ３に比べて厚く形成する。このように反射領域のカラーフィルタ２３０の厚みｄ３を透過領域のカラーフィルタ２３０の厚みｄ４の半分にすることで、反射領域のカラーフィルタ及び透過領域のカラーフィルタそれぞれを光が通過する距離を同程度にし、反射領域及び透過領域のカラーフィルタでの位相遅延を同程度にすることができる。一方、カラーフィルタ２３０の厚さを異ならせる方法以外に、反射領域（ＲＡ）のカラーフィルタ２３０にカラーフィルタが形成されない領域（ライトホール）を設ける方法で透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）との色感を一致させることができる。
【００４８】
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には平坦化膜２５０が形成される。平坦化膜２５０はカラーフィルタ２３０と遮光部材２２０の段差を除去するために形成する。平坦化膜２５０により、平坦化膜２５０の上部を、反射領域ＲＡ及び透過領域ＴＡで同一の高さにすることができる。
平坦化膜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やＩＺＯなど透明な導電導電体からなることが望ましい。
表示板１００、２００の内側面の上には液晶層３を配向するための配向膜（図示せず）が塗布されており、表示板１００、２００の外側面にはそれぞれ偏光板１２、２２が設けられている。
【００４９】
上部偏光板２２と下部偏光板１２はそれぞれ透過軸を有し、上部偏光板２２の透過軸と下部偏光板１２の透過軸は互いに垂直に交差するように形成されている。
一方、偏光板１２、２２と基板１１０、２１０との間に位相遅延層１３、２３がそれぞれ形成される。位相遅延層１３、２３は遅い軸と速い軸を有し、光透過時に、速い軸方向の光が遅い軸方向の光より速い位相を有するようにする。位相遅延層１３は、これを透過した光の遅い軸と速い軸との間の位相差が１/４λとなるように形成することが望ましい。また、遅い軸と速い軸は互いに垂直であり、偏光板１２、２２の透過軸と±４５゜をなすように形成することが望ましい。これにより、直線偏光及び円偏光の相互間の変換を行うことができる。
【００５０】
液晶層３は垂直配向または水平配向されている。
また、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を支持して両者間に間隙を形成する複数の間隔材（ｓｐａｃｅｒ）（図示せず）をさらに備えることが望ましい。
さらに、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を結合する封止材（ｓｅａｌａｎｔ）（図示せず）をさらに備えることが望ましい。封止材は共通電極表示板２００の周縁に位置する。
【００５１】
図４は、図１乃至図３に示す液晶表示装置の透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）における光の偏光状態を示す図面である。
図４で液晶表示装置及びバックライトユニット５００を簡略に示している。バックライトユニット５００の下部には反射板５１０が形成されている。
本発明の実施形態による液晶表示装置で光の偏光方向に寄与する構成としては、下部及び上部偏光板１２、２２、下部及び上部位相遅延層１３、２３、液晶層３、位相不変反射層１５がある。ここで、等方性透過層１６は光の偏光方向に影響を与えないので省略した。
【００５２】
上部偏光板２２はＸ軸を透過軸として有し、下部偏光板１２はＹ軸を透過軸として有する。図４中、Ｘ軸を透過軸とするものは両端矢印で示し、Ｙ軸を透過軸とするものは２重丸で示している。下部及び上部偏光板１２、２２は吸収型偏光板であって透過軸方向と垂直な成分は吸収する。
一方、下部及び上部位相遅延層１３、２３は、これを透過した光の遅い軸と速い軸の成分間の位相差が１/４λとなるようにし、円偏光を線偏光に変換するか、線偏光を円偏光に変換する役割を果たす。この時、遅い軸と速い軸は互いに垂直であり、それぞれ偏光板１２、２２の透過軸と±４５゜をなす。
【００５３】
位相不変反射層１５はコレステリック液晶からなり、コレステリック液晶層と同一回転方向の円偏光は透過させ、これと反対方向に回転する円偏光は反射させる。この時反射された円偏光は位相変化が生じない。
液晶層３は、電圧が印加されるかどうかによってその役割が変わり、電圧が印加されれば液晶層３は光の偏光に影響を与えない。しかし、電圧が印加されない場合には光の偏光に影響を与える。ここで、反射領域（ＲＡ）では、光が外部から入射し反射されて液晶層を２度通過するが、透過領域（ＴＡ）では、バックライトのような内部光源から入射する光が液晶層を１度だけ通過するため、透過領域（ＴＡ）が例えばλ／２の位相遅延値を持つ場合、反射領域（ＴＡ）はλ／４の位相遅延値を持つ必要がある。そのため、反射領域（ＲＡ）は液晶層３の厚さが透過領域（ＴＡ）の半分に形成されている。よって、反射領域では速い軸（fast axis）と遅い軸（slow axis）との位相差が１/４λとなり、線偏光を円偏光に変換するか、円偏光を線偏光に変換する。一方、透過領域（ＴＡ）では位相差が１/２λとなり右円偏光を左円偏光に変換するか、左円偏光を右円偏光に変換する。
【００５４】
上述の内容に基づいて図４の反射領域（ＲＡ）の光について説明する。
まず、Ｒ１の光は反射領域（ＲＡ）の光で液晶層に電圧が印加されない場合である。上部偏光板２２を透過しながらＸ軸方向の成分のみ透過し、上部位相遅延層２３に入射される。上部位相遅延層２３はＸ軸方向の光を左円偏光に変換する。変更された左円偏光は液晶層３に入射してＹ軸方向の線偏光に変換され、その後、反射電極１９４で反射される。線偏光は反射されて１８０度位相が変化しても、同一方向の線偏光を維持するので依然としてＹ軸方向の線偏光である。その後、再び液晶層３に入射されて左円偏光に変換され、上部位相遅延層２３を通過しながら再びＸ軸方向の線偏光に変換される。その後、上部偏光板２２を透過して画像を表示する。
【００５５】
次に、Ｒ２の光について説明する。Ｒ２の光は、反射領域（ＲＡ）の光で液晶層に電圧が印加された場合である。上部偏光板２２を透過しながらＸ軸方向の成分のみ透過し、上部位相遅延層２３に入射される。上部位相遅延層２３はＸ軸方向の光を左円偏光に変換する。変換された左円偏光は液晶層３を通過しながら左円偏光を維持し、反射電極１９４で反射されて右円偏光に変換される。その後、再び液晶層３を通過して右円偏光を維持し、上部位相遅延層２３を通過しながらＹ軸線偏光に変換される。その後、上部偏光板２２に入射されるが、透過軸と垂直をなしているため、上部偏光板２２に吸収されてブラックを表示する。
【００５６】
次に、バックライトユニットから提供される光について説明する。
バックライトユニットから提供される光のうちの一部は、Ｔ３、Ｒ３の光と共に下部偏光板１２の透過軸（Ｙ軸）と垂直をなして下部偏光板１２に吸収されるか、あるいは、Ｔ４、Ｒ４の光と共にＹ軸成分の光のみ下部位相遅延層１３に入射される。下部位相遅延層１３に入射されたＹ軸成分の光は右円偏光に変換される。右円偏光に変換された光は、Ｔ４の光と共に透過領域（ＴＡ）に直接入射するか、Ｒ４の光と共に反射領域（ＲＡ）に入射する。
【００５７】
反射領域（ＲＡ）に入射したＲ４の光は、下部偏光板１２を透過したＹ軸方向の線偏光が下部位相遅延層１３を通過しながら右円偏光に変換され、位相不変反射層１５に入射して反射される。位相不変反射層１５で反射されても位相が変わらないため、依然として右円偏光であり、再び下部位相遅延層１３に入射してＹ軸線偏光に変換される。その後、下部偏光板１２を通過してバックライトユニット５００の下部に形成されている反射板５１０で反射され、再び下部偏光板１２を通過して下部位相遅延層１３に入射する。下部位相遅延層１３は、Ｙ軸線偏光を右円偏光に変換する。このような段階を１回以上繰り返して透過領域（ＴＡ）に入射し、Ｔ３またはＴ４の光のように上部偏光板２２に入射されることになる。この結果、透過領域（ＴＡ）で用いる光効率が増加し、透過モードでの輝度が向上する。
【００５８】
上述したように、Ｒ４の経路を経て透過領域（ＴＡ）に入射する光と、Ｔ４の経路を経て透過領域（ＴＡ）に入射する光は全て右円偏光であり、この右円偏光がＴ１またはＴ２の経路を経て透過モードで画像を表示することになる。以下、Ｔ１及びＴ２について説明する。
透過領域（ＴＡ）に入射した光Ｔ４、Ｒ４は、液晶層３に電圧が印加されたか、印加されていないかによってＴ１またはＴ２の光の経路に進む。
【００５９】
Ｔ１の光は、液晶層３に電圧が印加されていない場合であって、下部位相遅延層１３で右円偏光に変換された光が液晶層を通過しながら１/２λの位相遅延が生じて左円偏光に変換される。変換された左円偏光は、上部位相遅延層２３を通過しながらＸ軸線偏光に変換され、上部偏光板２２を透過して画像が表示される。
一方、Ｔ２の光は、液晶層３に電圧が印加された場合である。下部位相遅延層１３で右円偏光に変換された光が液晶層を通過しても位相遅延が生じることなく、右円偏光から上部位相遅延層２３に入射する。右円偏光は、上部位相遅延層２３でＹ軸線偏光に変換され、上部偏光板２２で吸収されてブラックで表示される。
【００６０】
まとめると、上記図４に示される第１実施形態では、上部偏光板２２はＸ軸方向の光のみを透過する。上部位相遅延層２３は、Ｘ軸方向の光及び左円偏光の光を相互に変換し、右円偏光の光をＹ軸方向の光に変換する。又、電圧が印加されていない場合において、反射領域の液晶層は左円偏光の光とＹ軸方向の光とを相互に変換する（Ｒ１の光を参照）。一方、電圧が印加されていない場合において、透過領域の液晶層は右円偏光を左円偏光に変換する（Ｔ１の光を参照）。さらに、下部偏光板１２の透過軸は、上部偏光板２２の透過軸とは±４５°をなしており、Ｙ軸方向の光のみを透過する。下部位相遅延層１３は、Ｙ軸方向の光と右円偏光の光とを相互に変換する（Ｒ４及びＴ４の光を参照）。位相不変反射層１５は、右円偏光で入射された光を、位相を変えることなく右円偏光で反射する。このような組み合わせにより、図４に示すＲ４の光のように、位相不変反射層１５を利用してバックライトユニットから反射領域（ＲＡ）に入射された光を再び透過領域（ＴＡ）に入射するように誘導して表示装置の光効率を高め、輝度を増加させる。
【００６１】
なお、上記第１実施形態のバリエーションとして、次のような構成であっても良い。上部偏光板２２はＸ軸方向の光のみを透過する。上部位相遅延層２３は、Ｘ軸方向の光及び右円偏光の光を相互に変換し、左円偏光の光をＹ軸方向の光に変換する。又、電圧が印加されていない場合において、反射領域の液晶層は右円偏光の光とＹ軸方向の光とを相互に変換する。一方、電圧が印加されていない場合において、透過領域の液晶層は左円偏光を、右円偏光に変換する。さらに、下部偏光板１２の透過軸は、Ｙ軸方向の光のみを透過する。下部位相遅延層１３は、Ｙ軸方向の光と左円偏光の光とを相互に変換する。位相不変反射層１５は、左円偏光で入射された光を、位相を変えることなく左円偏光で反射する。このような組み合わせによっても、上記と同様に光り効率を高め、輝度を増加させることができる。  ＜第２実施形態＞
次に、本発明による第２実施形態について説明する。
【００６２】
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及び図７は、各々図５に示した液晶表示装置のＶＩ-ＶＩ線及びＶＩＩ-ＶＩＩ線に沿った断面図である。
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とこれと対向している共通電極表示板２００と、これらの間に挿入され、二つの表示板１００、２００の表面に対して垂直または水平に配向されている液晶分子を含む液晶層３とからなる。
【００６３】
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に位相不変反射層１５及び等方性透過層１６を形成する。位相不変反射層１５と等方性透過層１６は同一層で形成されており、位相不変反射層１５が形成された領域には等方性透過層１６が形成されず、等方性透過層１６が形成された領域には位相不変反射層１５が形成されないことが望ましい。位相不変反射層１５は、透過領域（ＴＡ）以外の領域（反射領域（ＲＡ）を含む。）に形成されていることが望ましく、等方性透過層１６は透過領域（ＴＡ）に形成されていることが望ましい。
【００６４】
位相不変反射層１５は、入射する光の位相を変えずに反射させる。位相不変反射層１５の例としてはコレステリック液晶層がある。コレステリック液晶層は、コレステリック液晶層の螺旋回転方向と同一回転方向の円偏光は透過させ、これと反対方向に回転する円偏光は反射させる。この時、コレステリック液晶で反射された円偏光の位相は変化しない。
一方、等方性透過層１６は、透過する光に対して位相遅延を与えず、光が同一の位相を有して透過する。
【００６５】
図示していないが、位相不変反射層１５と等方性透過層１６が互いに異なる厚さに形成された場合、これを平坦化するために有機絶縁膜をさらに形成するようにしても良い。
位相不変反射層１５及び等方性透過層１６の上に複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線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５中、主に横方向に延びている。各ゲート線１２１は、図５中、上に突出した複数のゲート電極１２４と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を有する。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されるか、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積される場合には、ゲート線１２１が延びてこれと直接接続できる。
【００６６】
維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受けてゲート線１２１とほぼ平行に延びている。各維持電極線１３１は、隣接した二つのゲート線１２１の間に位置し、二つのゲート線１２１のうち図５中の下側のゲート線に近い。維持電極線１３１は下上に拡張された維持電極１３７を含む。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は多様に変更することができる。
【００６７】
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）及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることが望ましい。しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすために比抵抗が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これと異なり、もう一つの導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ及びＩＺＯとの物理的、化学的、電気的接触特性が優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどからなる。このような組み合わせの良い例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１はこれ以外にも様々な金属または導電体からなることができる。
【００６８】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であることが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上に、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）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ａ-Ｓｉと略称する。）または多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、図５中、主に縦方向に延びており、ゲート電極１２４に向かって延びた複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の近傍で幅が広くなって、これらを幅広く覆う。
【００６９】
半導体１５１上には、複数の線状及び島状オーミック接触部材１６１、１６５が形成されている。オーミック接触部材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からなるシリサイドで形成できる。線状オーミック接触部材１６１は複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島状オーミック接触部材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。
【００７０】
半導体１５１とオーミック接触部材１６１、１６５の側面も基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
オーミック接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上に、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、図５中、主に縦方向に延びてゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差する。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延びた複数のソース電極１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を有する。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着されるフレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されるか、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積される場合には、データ線１７１が延びてこれと直接接続できる。
【００７１】
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を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、広い一端部と棒状である他端部を有する。広い端部は維持電極１３７と重畳しており、棒状端部は屈曲したソース電極１７３で一部囲まれている。
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、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との間の突出部１５４に形成される。
【００７２】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属またはこれらの合金からなることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５はこれ以外にも様々な金属または導電体で形成することができる。
【００７３】
データ線１７１及びドレイン電極１７５もその側面が基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の角度で傾斜していることが好ましい。
オーミック接触部材１６１、１６５は、その下の半導体１５１とその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。殆どの所で線状半導体１５１がデータ線１７１より狭い。しかし、既に説明したように、ゲート線１２１と重畳する部分で幅が広く形成されており、これにより表面のプロファイルを滑らかにしてデータ線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との間を始めとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われず露出した部分がある。
【００７４】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出した半導体１５１部分上に保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物からなる下部保護膜１８０ｑと、有機絶縁物からなる上部保護膜１８０ｐを含む。上部保護膜１８０ｐは４．０以下の誘電定数を有することが望ましく、感光性を有しても良く、その表面には凹凸が形成されている。また、上部保護膜１８０ｐには、下部保護膜１８０ｑの一部を露出させる開口部１９５（透過窓）が形成されている。しかし、保護膜１８０は無機絶縁物または有機絶縁物などからなる単一膜構造を有することもできる。
【００７５】
保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール（接触孔）１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０にはゲート線１２１の端部１２９を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
保護膜１８０上には複数の画素電極１９１及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
【００７６】
各画素電極１９１は、上部保護膜１８０ｐの凹凸に沿って屈曲しており、透明電極１９２及びその上の反射電極１９４を含む。透明電極１９２は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなり、反射電極１９４はアルミニウム、銀、クロム、またはその合金などの反射性金属からなる。しかし、反射電極１９４は、アルミニウム、銀またはその合金など低抵抗反射性上部膜（図示せず）と、モリブデン系金属、クロム、タンタル及びチタニウムなどＩＴＯまたはＩＺＯと接触特性が良い下部膜（図示せず）の二重膜構造を有することができる。
【００７７】
反射電極１９４は、上部保護膜１８０ｐの開口部に位置し、透明電極１９２を露出させる透過窓１９５を有している。反射電極１９４は、透明電極１９２の一部の上にのみ存在し、透明電極１９２の他の部分を露出させ、透明電極１９２の露出した部分は上部保護膜１８０ｐの開口部に位置する。
画素電極１９１はコンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と物理的・電気的に接続されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧の印加を受ける共通電極表示板２００の共通電極２７０と共に電場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の液晶分子の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層３を通過する光の偏光が変化する。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、薄膜トランジスタが遮断（ターンオフ）された後にも印加された電圧を維持する。
【００７８】
薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及び液晶層３などを備える半透過型液晶表示装置は、透明電極１９２及び反射電極１９４によってそれぞれ定義される透過領域（ＴＡ）及び反射領域（ＲＡ）に区画される。具体的には、透過窓１９５の下上に位置する部分は透過領域（ＴＡ）となり、反射電極１９４の下上に位置する部分は反射領域（ＲＡ）となる。既に説明したように、位相不変反射層は透過領域（ＴＡ）以外の領域に形成され、等方性透過層は透過領域（ＴＡ）に形成される。
【００７９】
透過領域（ＴＡ）では、液晶表示装置の背面、つまりバックライトユニット５００側から入射した光が液晶層３を通過して前面、つまり共通電極表示板２００側に出射して表示を行う。この時、バックライトユニット５００から提供された光のうちの一部は反射電極等で反射されて共通電極表示板２００側に排出されないという問題点があったが、本発明では、このような光を位相不変反射層１５を用いて透過方式で使用できるようにする。これについて後で説明する。反射領域（ＲＡ）では、前面から入射した光が液晶層３に入射されて反射電極１９４で反射され、液晶層３を再び通過して前面に出射して表示を行う。この時、反射電極１９４の屈曲は光が反射されて分散するようにする。
【００８０】
透過領域（ＴＡ）には上部保護膜１８０ｐが無いので、前述の図２と同様に、反射領域（ＲＡ）における液晶層３の厚さまたはセル間隔ｄ１は、透過領域（ＴＡ）におけるセル間隔ｄ２の半分（ｄ１＝ｄ２／２）である。
画素電極１９１及びこれに接続されたドレイン電極１７５の拡張部１７７は、維持電極１３７を始めとして維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に接続されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重畳して構成するキャパシタをストレージキャパシタと言い、ストレージキャパシタは液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
【００８１】
接触補助部材８１、８２は、それぞれコンタクトホール１８１、１８２を介してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に接続される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
次に、共通電極表示板２００について説明する。
【００８２】
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板２１０上に、遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は、ブラックマトリクスともいい、画素電極１９０と対向する複数の開口領域を定義する一方、画素電極１９０の間の光漏れを防止する。
さらに、基板２１０上に複数のカラーフィルタ２３０が形成されており、遮光部材２２０に囲まれた開口領域内に殆ど入るように配置されている。カラーフィルタ２３０は、画素電極１９０に沿って図５に示すように縦方向に長く延びて帯状の形状を有することができる。各カラーフィルタ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。カラーフィルタ２３０は、透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）とにおいて互いに異なる厚さに形成されている。透過領域（ＴＡ）では透明電極１９２を通った光がカラーフィルタ２３０を１回だけ通過するが、反射領域（ＲＡ）では光が共通電極表示板２００に入射される時と、反射されて出射される時の全部で２回カラーフィルタ２３０を通過することになる。このため、透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）で表示される色感が互いに異なる場合が生じる。そこで、これを防止するために、透過領域（ＴＡ）のカラーフィルタ２３０の厚みｄ４を、図２の場合と同様に反射領域（ＲＡ）のカラーフィルタ２３０の厚みｄ３に比べて厚く形成する。一方、カラーフィルタ２３０の厚さを異ならせる方法以外に、反射領域（ＲＡ）のカラーフィルタ２３０にカラーフィルタが形成されない領域（ライトホール）を設ける方法でも透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）における色感を一致させることができる。
【００８３】
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には平坦化膜２５０が形成される。平坦化膜２５０はカラーフィルタ２３０と遮光部材２２０との段差を取り除くために形成する。平坦化膜２５０により、平坦化膜２５０の上部を、反射領域ＲＡ及び透過領域ＴＡで同一の高さにすることができる。
平坦化膜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やＩＺＯなど透明な導電導電体からなることが望ましい。
【００８４】
表示板１００、２００の内側面上には液晶層３を配向するための配向膜（図示せず）が塗布されている。下部絶縁基板１１０の外側面には選択的透過反射層１７が設けられ、上部絶縁基板２１０の外側面には上部位相遅延層２３及び上部偏光板２２が設けられている。
上部偏光板２２はそれぞれ透過軸を有し、本実施形態で透過軸はＸ軸（⇔）方向を有する。
【００８５】
一方、上部偏光板２２と上部絶縁基板２１０との間には位相遅延層２３が形成される。位相遅延層２３は遅い軸と速い軸を有しており、光透過時に速い軸方向の光が遅い軸方向の光に比べて速い位相を有するようにする。位相遅延層２３はこれを透過した光の遅い軸と速い軸との間の位相差が１/４λとなるように形成することが望ましい。なお、遅い軸と速い軸は互いに垂直であり、偏光板２２の透過軸と±４５゜をなすように形成することが好ましい。これにより、直線偏光及び円偏光の相互間の変換を行うことができる。
【００８６】
一方、下部絶縁基板１１０の外側には選択的透過反射層１７が設けられている。選択的透過反射層１７は、入射する光のうちの特定方向の円偏光は透過させ、その反対方向の円偏光は反射させる。この時、反射された円偏光は位相が変化しない。選択的透過反射層１７も位相不変反射層１５のようにコレステリック液晶からなることが好ましく、コレステリック液晶層の螺旋配向の回転方向と同一回転方向の円偏光は透過させ、これと反対方向に回転する円偏光は反射させる。この時、コレステリック液晶で反射された円偏光の位相が変化しない。
【００８７】
選択的透過反射層１７と位相不変反射層１５は両方とも本発明の実施形態でコレステリック液晶からなるが、互いに異なる回転方向を有しており、選択的透過反射層１７で反射させる円偏光と位相不変反射層１５で反射させる円偏光は互いに反対方向である。即ち、本発明の実施形態で、右円偏光は位相不変反射層１５では反射されるが、選択的透過反射層１７では透過し、左円偏光は選択的透過反射層１７では反射されるが、位相不変反射層１５では透過するように形成されている。
【００８８】
液晶層３は垂直配向または水平配向されている。
また、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を支持し、両者間に間隙を形成する複数の間隔材（図示せず）をさらに備えることができる。
さらに、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を結合する封止材（図示せず）をさらに備えることができる。封止材は共通電極表示板２００の周縁に位置する。
【００８９】
図８は、図５乃至図７で示す液晶表示装置の透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）における光の偏光状態を示す図面である。
図８では液晶表示装置及びバックライトユニット５００を簡略に示す。バックライトユニット５００の下部に反射板５１０が形成されている。
本発明の実施形態による液晶表示装置で光の偏光方向に寄与する構成は、上部偏光板２２、上部位相遅延層２３、液晶層３、位相不変反射層１５、及び選択的透過反射層１７がある。ここで、等方性透過層１６は光の偏光方向に影響を与えないので省略した。
【００９０】
上部偏光板２２はＸ軸を透過軸として有する。上部偏光板２２は吸収型偏光板であって透過軸方向と垂直な成分は吸収する。
一方、上部位相遅延層２３は、これを透過した光の遅い軸と速い軸との間の位相差が１/４λとなるようにして、円偏光を線偏光に変換するか、線偏光を円偏光に変換する役割を果たす。この時、遅い軸と速い軸は互いに垂直であり、それぞれ偏光板２２の透過軸と±４５゜をなす。
【００９１】
位相不変反射層１５及び選択的透過反射層１７はコレステリック液晶からなり、コレステリック液晶層と同一回転方向の円偏光は透過させ、これと反対方向に回転する円偏光は反射させる。この時反射された円偏光は、位相変化が生じない。ここで、位相不変反射層１５と選択的透過反射層１７を形成するコレステリック液晶が互いに異なる回転方向を有する。この結果、右円偏光は位相不変反射層１５では反射されるが、選択的透過反射層１７では透過し、左円偏光は選択的透過反射層１７では反射されるが、位相不変反射層１５では透過するように形成されている。
【００９２】
液晶層３は電圧が印加されているか、印加されていないかによってその役割が異なり、電圧が印加されれば液晶層３は光の偏光に影響を与えない。しかし、電圧が印加されていない場合には光の偏光に影響を与える。この時、反射領域（ＲＡ）における液晶層３の厚さが透過領域（ＴＡ）の半分であるので、反射領域では位相差が１/４λとなり線偏光を円偏光に変換するか、円偏光を線偏光に変換し、透過領域（ＴＡ）では位相差が１/２λとなり右円偏光を左円偏光に、または左円偏光を右円偏光に変換する。
【００９３】
上述の内容に基づいて図８の反射領域の光について説明する。図８中、Ｘ軸を透過軸とするものは両端矢印で示し、Ｙ軸を透過軸とするものは２重丸で示している。
まず、Ｒ１の光は反射領域（ＲＡ）の光で液晶層に電圧が印加されない場合である。上部偏光板２２を透過しながらＸ軸方向の成分のみ透過し、上部位相遅延層２３に入射される。上部位相遅延層２３はＸ軸方向の光を左円偏光に変換する。変換された左円偏光は、液晶層３に入射してＹ軸方向の線偏光に変換され、その後、反射電極１９４で反射される。線偏光は反射されて１８０度位相が変わっても同一方向の線偏光を維持するので、依然としてＹ軸方向の線偏光である。その後、再び液晶層３に入射されて左円偏光に変換され、上部位相遅延層２３を通過しながら再びＸ軸線偏光に変換される。その後、上部偏光板２２を透過して画像を表示する。
【００９４】
一方、Ｒ２の光について説明する。Ｒ２の光は、反射領域（ＲＡ）の光で液晶層３に電圧が印加された場合である。上部偏光板２２を透過しながらＸ軸方向の成分のみ透過し、上部位相遅延層２３に入射される。上部位相遅延層２３はＸ軸方向の光を左円偏光に変換する。変換された左円偏光は液晶層３を通過しながら左円偏光を維持し、反射電極１９４で反射されながら右円偏光に変換される。その後、再び液晶層３を通過しながら右円偏光を維持し、上部位相遅延層２３を通過しながらＹ軸線偏光に変換される。その後、上部偏光板２２に入射されるが、透過軸と垂直をなして上部偏光板２２に吸収されてブラックを表示する。
【００９５】
次に、バックライトユニットから提供される光について説明する。
バックライトユニット５００から提供される光は、選択的透過反射層１７で右円偏光は透過し、左円偏光は反射される。以下、バックライトユニット５００から発光される光が右円偏光である場合（Ｔ６）と左円偏光である場合（Ｔ５）とに分けて検討する。
まず、バックライトユニット５００から発光される光のうち左円偏光であるＴ５の光に関して検討する。
【００９６】
左円偏光は、選択的透過反射層１７で反射され、バックライトユニット５００下部に形成されている反射板５１０で反射されながら右円偏光に変換される。変換された右円偏光は再び選択的透過反射層１７に入射されて透過する。
一方、バックライトユニット５００から発光される光のうち右円偏光であるＴ６の光に関しては、右円偏光であるので選択的透過反射層１７で直ちに透過する。
【００９７】
よって、Ｔ５及びＴ６について説明したように、バックライトユニット５００から提供される全ての光は液晶表示パネルに入射され、全て右円偏光である。
一方、バックライトユニット５００から選択的透過反射層１７を透過した右円偏光が反射領域（ＲＡ）に入射される場合を説明する（図８のＲ５）。
右円偏光が位相不変反射層１５に入射されて反射され、反射された後にも依然として右円偏光である。その後、再び選択的透過反射層１７に入射されるが、右円偏光であるのでそのまま透過する。その後、バックライトユニット５００の反射板５１０で反射されて左円偏光に変換され、左円偏光された光が選択的透過反射層１７で反射されて再び反射板５１０に入射する。光が反射板５１０で反射されながら左円偏光が右円偏光に変換され、選択的透過反射層１７を透過して上部に進む。このような段階を１回以上実施して透過領域（ＴＡ）に入射される。この過程により、反射領域（ＲＡ）に入射した光が透過領域（ＴＡ）に進むようにして、透過領域（ＴＡ）で使用される光が増加して光効率が高くなり、表示装置の輝度も向上する。
【００９８】
以上のように、Ｒ５の経路を経て透過領域（ＴＡ）に入射する光と、Ｔ５、Ｔ６の経路を経て透過領域（ＴＡ）に入射する光は全て右円偏光であり、この右円偏光がＴ１またはＴ２の経路を経て透過モードで画像を表示することになる。これについて説明する。
透過領域に入射した光は、液晶層３に電圧が印加されたか、印加されていないかによってＴ１またはＴ２の光の経路を進む。Ｔ１の光は液晶層３に電圧が印加されていない場合であって、右円偏光の光が液晶層を通過しながら１/２λの位相遅延が生じて左円偏光に変換される。変換された左円偏光は上部位相遅延層２３を通過しながらＸ軸線偏光に変換され、上部偏光板２２を透過して画像を表示する。
【００９９】
一方、Ｔ２の光は液晶層３に電圧が印加された場合である。右円偏光の光が液晶層を通過しても位相遅延が生じず、右円偏光として上部位相遅延層２３に入射する。右円偏光は、上部位相遅延層２３でＹ軸線偏光に変換され、上部偏光板２２に吸収されてブラックで表示される。
図８のＲ５の光のように位相不変反射層１５を用いてバックライトユニット５００から反射領域（ＲＡ）に入射された光を再び透過領域（ＴＡ）に入射するように誘導して、表示装置の光効率を高め、輝度を向上させる。
【０１００】
上記図８に示される第２実施形態では、位相不変反射層１５は右円偏光を反射し、左円偏光の光を透過し、選択的透過反射層１７は右円偏光を透過し、左円偏光の光を反射する。しかし、上記第１実施形態のバリエーションとして、次のような構成であっても良い。位相不変反射層１５は左円偏光を反射し、右円偏光の光を透過し、選択的透過反射層１７は左円偏光を透過し、右円偏光の光を反射する。このとき、上部偏光板２２はＸ軸方向の光のみを透過する。上部位相遅延層２３は、Ｘ軸方向の光及び右円偏光の光を相互に変換し、左円偏光の光をＹ軸方向の光に変換する。又、電圧が印加されていない場合において、反射領域の液晶層は右円偏光の光とＹ軸方向の光とを相互に変換する。一方、電圧が印加されていない場合において、透過領域の液晶層は左円偏光を、右円偏光に変換する。上記のような構成により、図５のＲ５では、選択的透過反射層１７を透過した左円偏光の光が位相不変反射層１５により位相を変えることなく反射され、選択的透過反射層１７に入射される。そして、反射板５１０により反射されて、右円偏光になり、選択的透過反射層１７に入射される。右円偏光の光は選択的透過反射層１７により反射されて、再度、反射板５１０で反射されて左円偏光になり、選択的透過反射層１７を透過する。このような組み合わせによっても、上記と同様に光り効率を高め、輝度を増加させることができる。
【０１０１】
図１乃至図４に示す実施形態では、バックライトユニット５００から提供される光のうちのＸ軸方向の光は下部偏光板１２に吸収されて消滅するが、図５乃至図８に示す実施形態では、バックライトユニット５００から提供される全ての光が使用されるので、光効率が図１乃至図４の実施形態に比べて良好である。
次に、位相不変反射層１５または選択的透過反射層１７を形成する方法について説明する。
【０１０２】
本実施形態では、位相不変反射層１５と選択的透過反射層１７は全て下部絶縁基板１１０上に形成され、コレステリック液晶からなる。ただし、コレステリック液晶の回転方向が互いに異なるように形成する。以下、位相不変反射層１５の製造方法を説明するが、選択的透過反射層１７も類似する方法で形成される。
図９乃至図１２は、本発明による位相不変反射層１５を製造する方法を示す図面である。
【０１０３】
下部絶縁基板１１０の一面に配向膜（１５-１）を形成する（図９）。この時、配向膜（１５-１）にラビング処理は不要であり、配向膜として水平配向膜または垂直配向膜を用いることができる。形成された配向膜（１５-１）の上にＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）架橋材が含まれたコレステリック液晶１５-２を塗布する（図１０）。その後、マスクを用いて透過領域（ＴＡ）を除いた部分にＵＶを照射してコレステリック液晶を硬化（１５-３）させる（図１１）。この時、硬化されたコレステリック液晶（１５-３）が有するピッチ（つまり、コレステリック液晶のねじれた長さ）が厚さにより変化するように形成することが望ましい。
【０１０４】
即ち、コレステリック液晶は、液晶がある一軸を中心に螺旋状にねじれた構造を有する。このようなねじれ方向（回転方向）と同一方向の円偏光は透過させ、これと反対方向の円偏光は反射させる。つまり、円偏光の選択的反射及び透過が行われる。この時、反射された円偏光の偏光方向が変化しない。
このような選択的反射及び透過は、全ての波長に対して行われるものではなく、次の式１の範囲に属する波長だけを選択的に反射及び透過する。
【０１０５】
【数１】
2006338005.tif 000003
ここで、ｎoは通常光に対する屈折率、ｎeは異常光に対する屈折率、Ｐはコレステリック液晶のピッチを示す。
前記範囲に属しない波長はそのまま通過する。ここで、前記波長範囲が全ての可視光線の範囲を含むことが望ましいが、実際は、可視光線の範囲の一部のみが含まれる。このように、一部の可視光線に対し選択的反射及び透過が行なわれないため、問題が生じる可能性がある。このような問題を除去するために、コレステリック液晶のピッチ（Ｐ）を多様に変化する構造に形成することが望ましい。このためにＵＶ露光を変化させてコレステリック液晶のピッチが変化するように形成する。（以下、全ての可視光線に対して選択的に反射及び透過が発生する場合を広帯域選択的反射及び透過といい、このような構造を有する位相不変反射層１５を広帯域位相不変反射層という。）
次に、図１２に示すように、透過領域（ＴＡ）をＵＶを照射して硬化（１５-４）させる。この時、高温にして液晶が光学等方性を有する温度で硬化させて光学的に等方性を有するように形成する。
【０１０６】
このような方法で位相不変反射層１５及び等方性透過層１６を形成する。
選択的透過反射層１７は、図９乃至図１１に示す工程によって形成することができ、この時、マスクを用いず全体領域をＵＶで硬化させる。この時、ＵＶ露光を変化させてコレステリック液晶のピッチが変化するように形成する。この結果、全ての可視光線に対して選択的に反射及び透過が発生するように形成することで、選択的透過反射層を広帯域選択的透過反射層にする。
【０１０７】
図１３は、本発明による位相不変反射層１５の他の実施形態を示す図面である。
図９乃至図１２に示すように、位相不変反射層１５を形成する方法は、位相不変反射層１５のコレステリック液晶のピッチが変化する広帯域位相不変反射層を形成する方法であった。しかし、図１３では、これと異なり、代表的な波長を有する光に対してのみ反射または透過が選択的に行われる層を２つ以上積層して形成する位相不変反射層１５を示している。即ち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光に対し特定方向の円偏光は反射させ、これと反対方向の円偏光は透過するそれぞれの位相不変反射層１５-５、１５-６、１５-７をそれぞれ形成する。それぞれの層１５-５、１５-６、１５-７は、コレステリック液晶のピッチが固定されており、該当する波長に対してのみ透過及び反射を行なう。この時、各層１５-５、１５-６、１５-７は、図９乃至図１１に示す方法で形成される。また、位相不変反射層１５と等方性透過層１６の厚さが異なって形成される場合には、位相不変反射層１５と等方性透過層１６の上に有機絶縁膜を形成して段差を除去することもできる。
【０１０８】
選択的透過反射層１７も図１３のように複数の層を積層して形成することができる。
以上、位相不変反射層１５と等方性透過層１６は同一層で形成されているが、本発明の実施形態と異なり、位相不変反射層１５のみ透過領域（ＴＡ）以外の領域に形成され、等方性透過層１６は省略されるか、あるいはパネル全体に形成される実施形態も可能である。
【０１０９】
一方、本発明の実施形態では、位相不変反射層１５及び等方性透過層１６が形成される位置が下部絶縁基板１１０の内側面となっているが、外側面に形成されるようにしても良い。なお、保護膜１８０の上部であり反射電極１９４の下部に、位相不変反射層１５が形成されるようにしても良い。
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多様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。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】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２】図１に示した液晶表示装置のＩＩ-ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した液晶表示装置のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図１乃至図３に示した液晶表示装置の透過領域と反射領域における光の偏光状態を示す図面である。
【図５】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６】図５に示した液晶表示装置のＶＩ-ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図５に示した液晶表示装置のＶＩＩ-ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】図５乃至図７に示した液晶表示装置の透過領域と反射領域における光の偏光状態を示す図面である。
【図９】本発明による位相不変反射層の製造方法を説明するための図面（１）である。
【図１０】本発明による位相不変反射層の製造方法を説明するための図面（２）である。
【図１１】本発明による位相不変反射層の製造方法を説明するための図面（３）である。
【図１２】本発明による位相不変反射層の製造方法を説明するための図面（４）である。
【図１３】本発明による位相不変反射層の他の実施形態を示す図面である。
【符号の説明】
【０１１１】
３  液晶層
１２  下部偏光板
１３  下部位相遅延層
１５  位相不変反射層
１６  等方性透過層
１７  選択的透過反射層
２２  上部偏光板
２３  上部位相遅延層
１００  薄膜トランジスタ表示板
１１０  下部絶縁基板
１２１  ゲート線
１２４  ゲート電極
１３１  維持電極線
１３７  維持電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５４  半導体
１６３、１６５  オーミック接触層
１７１  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０  保護膜
１８０ｑ  下部保護膜
１８０ｐ  上部保護膜
１８１、１８２、１８５  コンタクトホール
８１、８２  接触補助部材
１９１  画素電極
１９２  透明電極
１９４  反射電極
１９５  透過窓
２００  共通電極表示板
２１０  上部絶縁基板
２２０  ブラックマトリクス
２３０  カラーフィルタ
２５０  平坦化膜
２７０  共通電極
５００  バックライトユニット
５１０  反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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