(57)【要約】      （修正有）【課題】共通電極で反射して薄膜トランジスタの半導体層に入射する光による、漏れ電流を減少させる。【解決手段】共通電極を含む共通電極表示板、前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板、前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層を含み、前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光の反射率が５％以下の厚さに形成されている。【選択図】図１０
2007004171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通電極を含む共通電極表示板と、
前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板と、
前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層とを含み、
前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光の反射率が５％以下の厚さに形成されている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射率は２％以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記共通電極の一側には前記液晶層が形成され、他側には蓋膜が形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記共通電極の厚さは、前記液晶層、前記共通電極、及び前記蓋膜の屈折率を考慮して決定される、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記共通電極表示板はブラックマトリックスをさらに含み、
前記ブラックマトリックスは、有機物で形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記薄膜トランジスタ表示板の外側に形成されていて、光源を含むバックライトをさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
共通電極を含む共通電極表示板、
前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板、
前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層を含み、
前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光のうちの青色光及び緑色光の両方の反射率が５％以下の厚さに形成されている、液晶表示装置。
【請求項８】
前記共通電極の屈折率は２．１であり、前記蓋膜の屈折率は１．６であり、前記液晶層の屈折率は１．５である、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶層の厚さは４μｍである、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記共通電極の厚さは１１００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記共通電極の屈折率は２．１であり、前記蓋膜の屈折率は１．７であり、前記液晶層の屈折率は１．５である、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記反射率は２％以下である、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記共通電極の一側には前記液晶層が形成され、他側には蓋膜が形成されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記共通電極表示板はブラックマトリックスをさらに含み、
前記ブラックマトリックスは、有機物で形成されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
共通電極を含む共通電極表示板、
前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板、
前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層を含み、
前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光のうちの青色光の反射率が５％以下の厚さに形成されている、液晶表示装置。
【請求項１６】
前記共通電極の一側には前記液晶層が形成され、他側には蓋膜が形成されている、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記共通電極表示板はブラックマトリックスをさらに含み、
前記ブラックマトリックスは、有機物で形成されている、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記反射率は２％以下である、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記共通電極の厚さは９５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下である、請求項１８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、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）装置は、ゲート線、データ線、薄膜トランジスタ、及び画素電極などが形成されている薄膜トランジスタ表示板、前記薄膜トランジスタ表示板と対向して、色フィルター及び共通電極などが形成されている共通電極表示板、及びこれら薄膜トランジスタ表示板及び共通電極表示板の間に形成されている液晶層などから構成される。
【０００３】
ＬＣＤ装置は、画素電極及び共通電極の間に生成される電界の方向に沿って液晶が回転して、光の透過率が変化し、このような透過率の変化によって画像が表示される。画素電極及び共通電極の間に生成される電界は、画素電極に印加される電圧によって調節され、画素電極に印加される電圧の制御は、薄膜トランジスタというスイッチング素子によって行われる。ここで、薄膜トランジスタは、ゲート線によって伝達される走査信号によって、データ線によって伝達される画像信号を画素電極に伝達または遮断する。
【０００４】
液晶層は、画素電極及び共通電極に電圧が印加されない場合には、薄膜トランジスタ表示板及び共通電極表示板の表面に形成された配向膜によって一定の方向に配向されていて、電圧が印加されると、電界の方向に沿って液晶が回転する。
液晶は、受光素子であるので、別途に光源が形成されなければならない。しかし、光源から提供される光が薄膜トランジスタの半導体に入射されると、漏洩電流が発生し、それによって、液晶表示装置でフリッカー現象が起こったり、その他の不均一な画像が表示されたりする。
【０００５】
これを克服するために、薄膜トランジスタの半導体の下部をゲート線などで覆うことによって、光源から光が半導体の下部に入射されるのを防止している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、光源の光が上部層で反射して薄膜トランジスタの半導体に入射されるので、依然として漏洩電流が発生する。
本発明が目的とする技術的課題は、液晶表示装置において、薄膜トランジスタの半導体に入射される光源の光の量を減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明では、共通電極の厚さを最適化して、共通電極で反射して薄膜トランジスタの半導体に入射される光の量を減少させる。
具体的に、本願第１発明による液晶表示装置は、共通電極を含む共通電極表示板、前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板、前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層を含み、前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光の反射率が５％以下の厚さに形成されている。
【０００８】
共通電極での光の反射率を低下させることで、共通電極で反射して半導体に入射される光を減少させて、漏洩電流を減少させ、表示特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、前記反射率は２％以下である。反射率をさらに低下させることで、共通電極で反射して半導体に入射される光をさらに減少させて、表示特性をさらに向上することができる。
【０００９】
本願第３発明は、第１発明において、前記共通電極の一側には前記液晶層が形成され、他側には蓋膜が形成されている。
本願第４発明は、第３発明において、前記共通電極の厚さは、前記液晶層、前記共通電極、及び前記蓋膜の屈折率を考慮して決定される。
液晶層、共通電極、又は蓋膜の屈折率が異なれば、光の反射率が異なる。よって、液晶層、共通電極、又は蓋膜の屈折率を考慮して共通電極の厚みを決定することで、光の反射率を調整し、表示特性を向上することができる。
【００１０】
本願第５発明は、第１発明において、前記共通電極表示板はブラックマトリックスをさらに含み、前記ブラックマトリックスは、有機物で形成されている。
ブラックマトリックスを有機物で形成することにより、さらに反射率を減少させることができる。
本願第６発明は、第１発明において、前記薄膜トランジスタ表示板の外側に形成されていて、光源を含むバックライトをさらに含む。
【００１１】
本願第７発明による液晶表示装置は、共通電極を含む共通電極表示板、前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板、前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層を含み、前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光のうちの青色光及び緑色光の両方の反射率が５％以下の厚さに形成されている。
【００１２】
入射光のうち青色光及び緑色光は、波長が短い。ここで、波長が短い光ほど共通電極の厚みの変化に対してその反射率の変化が激しい。つまり、波長が短い光ほど、共通電極の厚みが少しでも変化すると、その反射率が大きく変化する。また、バックライトから提供される光のうち、青色光及び緑色光の割合が赤色光よりも多い。よって、まず、波長の短い青色光及び緑色光に応じて共通電極の厚みを調整し、反射率を調整する。
【００１３】
本願第８発明は、第７発明において、前記共通電極の屈折率は２．１であり、前記蓋膜の屈折率は１．６であり、前記液晶層の屈折率は１．５である。
本願第９発明は、第８発明において、前記液晶層の厚さは４μｍである。
本願第１０発明は、第８発明において、前記共通電極の厚さは１１００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下である。
【００１４】
共通電極の厚さを１１００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下とする場合に、青色光及び緑色光の反射率を２％以下とすることができる。
本願第１１発明は、第７発明において、前記共通電極の屈折率は２．１であり、前記蓋膜の屈折率は１．７であり、前記液晶層の屈折率は１．５である。本願第１２発明は、第７発明において、前記反射率は２％以下である。
【００１５】
本願第１３発明は、第７発明において、前記共通電極の一側には前記液晶層が形成され、他側には蓋膜が形成されている。
本願第１４発明は、第７発明において、前記共通電極表示板はブラックマトリックスをさらに含み、前記ブラックマトリックスは、有機物で形成されている。
本願第１５発明による液晶表示装置は、共通電極を含む共通電極表示板、前記共通電極表示板に対向している薄膜トランジスタ表示板、前記共通電極表示板及び前記薄膜トランジスタ表示板の間に形成されている液晶層を含み、前記共通電極は、前記薄膜トランジスタ表示板を通じて入射される光のうちの青色光の反射率が５％以下の厚さに形成されている。
【００１６】
入射光のうち青色光は最も波長が短い光の１つである。ここで、波長が短い光ほど共通電極の厚みの変化に対してその反射率の変化が激しい。また、バックライトから提供される光のうち、青色光の割合が赤色光よりも多い。よって、まず、波長の短い青色光に応じて共通電極の厚みを調整し、反射率を調整するのが好ましい。
本願第１６発明は、第１５発明において、前記共通電極の一側には前記液晶層が形成され、他側には蓋膜が形成されている。
【００１７】
本願第１７発明は、第１５発明において、前記共通電極表示板はブラックマトリックスをさらに含み、前記ブラックマトリックスは、有機物で形成されている。ブラックマトリックスを有機物で形成することにより、さらに反射率を減少させることができる。
本願第１８発明は、第１５発明において、前記反射率は２％以下である。
本願第１９発明は、第１８発明において、前記共通電極の厚さは９５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下である。共通電極の厚さを１１００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下とする場合に、青色光の反射率を１％以下とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、共通電極の厚さを最適化して、共通電極で反射して半導体に入射される光の量を減少させて、薄膜トランジスタの漏洩電流を減少させ、これによってフリッカー現象が起こらないようにしたり、その他の不均一な画像が表示されないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
添付した図面を参照して、本発明の実施例について、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、本発明は多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
図面では、各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“真上”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意味する。反対に、ある部分が他の部分の“真上”にあるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
【００２０】
まず、本発明の一実施例による液晶表示装置について、図１乃至図３を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例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の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ’線及びＩＩＩ−ＩＩＩ’線による断面図である。
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、複数のゲート線（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）１２１及び複数の維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）１３１が形成されている。
【００２１】
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、図１中主に横方向に延在している。各ゲート線１２１は、図１中下に突出した複数のゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４、及び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を含む。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上に付着される可撓性印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（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上に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、ゲート線１２１が延在して、これと直接連結される。
【００２２】
維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線１２１とほぼ平行に延在した幹線、及びこれから分かれた複数対の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む。維持電極線１３１の各々は、隣接する二つのゲート線１２１の間に位置し、幹線は二つのゲート線１２１のうちの下側に近く形成されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂの各々は、幹線と連結された固定端、及びその反対側の自由端を含む。ここで、維持電極１３３ｂの固定端は面積が広く、自由端は直線部分及び曲線部分の二股に分かれる。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。
【００２３】
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のアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることができる。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）を含む多重膜構造からなることもできる。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減少させることができるように、比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）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。これとは異なって、他の導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性が優れている物質、例えばモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなる。これらの組合わせの好ましい例としては、クロムの下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜、アルミニウム（合金）の下部膜及びモリブデン（合金）の上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００２４】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０の表面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であるのが好ましい。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上には、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（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。
【００２５】
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは略してａ−Ｓｉとする）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）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中主に縦方向に延在していて、ゲート電極１２４に向かって延在した複数の突出部（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１付近で面積が広くなって、これらを幅広く覆っている。
【００２６】
半導体１５１上には、複数の線状及び島型抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５は、リン（Ｐ）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からなったり、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）からなることができる。線状抵抗性接触部材１６１は、複数の突出部１６３を含み、この突出部１６３及び島型抵抗性接触部材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。
【００２７】
半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も、基板１１０の表面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０゜乃至８０゜である。
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（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１及び複数のドレイン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５が形成されている。
【００２８】
データ線１７１は、データ信号を伝達し、図１中主に縦方向に延在してゲート線１２１と交差している。各データ線１７１は、また、維持電極線１３１と交差して、隣接する維持電極１３３ａ、１３３ｂの集合の間に形成される。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延在した複数のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３、及び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を含む。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上に付着される可撓性印刷回路膜（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上に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、データ線１７１が延在して、これと直接連結される。
【００２９】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されていて、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向している。各ドレイン電極１７５は、面積が広い一側端部及び棒形状の他側端部を含む。面積が広い端部は維持電極線１３１と重畳し、棒形状の端部は曲がったソース電極１７３で一部が囲まれるように対向している。
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（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）を構成している。薄膜トランジスタのチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００３０】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、銀、銅、モリブデン、クロム、ニッケル、コバルト、タンタル、及びチタニウムなどの耐火性金属（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｍｅｔａｌ）、またはこれらの合金からなるのが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）及び低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることもできる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）の下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜の二重膜、モリブデン（合金）の下部膜、アルミニウム（合金）の中間膜、及びモリブデン（合金）の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、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００３１】
データ線１７１及びドレイン電極１７５の側面も、基板１１０の表面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０゜乃至８０゜であるのが好ましい。
抵抗性接触部材１６１、１６５は、その下の半導体１５１及びその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にだけ形成されて、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の面積がデータ線１７１の面積より小さいが、前記で説明したように、ゲート線１２１と交差する部分で面積が広くなって、表面のプロファイルをスムーズにすることによって、データ線１７１が断線するのを防止する。つまり、ゲート線１２１上を線状半導体１５１で覆うことにより、ゲート線１２１が形成されている部分の上部の段差を少なくする。半導体１５１には、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された部分がある。
【００３２】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び露出された半導体１５４部分上には、保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）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、有機絶縁物、低誘電率絶縁物などからなる。有機絶縁物及び低誘電率絶縁物の誘電定数は４．０以下であるのが好ましく、低誘電率絶縁物の例としては、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などがある。有機絶縁物のうちの感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有するもので保護膜１８０を形成することができ、保護膜１８０の表面は平坦でありうる。しかし、保護膜１８０は、有機絶縁物の優れた絶縁特性を生かしつつ、露出された半導体１５１部分に害を及ぼさないように、下部無機膜及び上部有機膜の二重膜構造からなることができる。
【００３３】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５を各々露出する複数の接触孔（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、維持電極１３３ｂの固定端付近の維持電極線１３１の一部を露出する複数の接触孔１８４が形成されている。
【００３４】
保護膜１８０上には、複数の画素電極（ｐｉｘｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１９１、複数の連結橋（ｏｖｅｒｐａｓｓ）８４、及び複数の接触補助部材（ｃｏｎｔａｃｔ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）８１、８２が形成されている。これらは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電体や、アルミニウム、銀、またはその合金などの反射性金属からなることができる。
【００３５】
画素電極１９１は、接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５と物理的、電気的に連結されていて、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧の印加を受けた画素電極１９１は、共通電圧（ｃｏｍｍｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）の印加を受ける共通電極表示板（図示せず）の共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）（図示せず）と共に電場を生成することによって、二つの電極の間の液晶層（図示せず）の液晶分子の配向方向を決定する。画素電極１９１及び共通電極は、キャパシタ[以下、液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）とする]を構成して、薄膜トランジスタがターンオフ（ｔｕｒｎ−ｏｆｆ）された後にも印加された電圧を維持する。
【００３６】
画素電極１９１は、維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に連結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（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）といい、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。
【００３７】
接触補助部材８１、８２は、各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と連結される。接触補助部材８１、８２は、データ線１７１及びゲート線１２１の端部１７９、１２９と外部装置との接続性を補完して、これらを保護する。
連結橋８４は、ゲート線１２１を横切って、ゲート線１２１を間において反対側に位置する接触孔１８４を通じて維持電極線１３１の露出された部分及び維持電極１３３ｂの自由端の露出された端部と連結されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１は、連結橋８４と共に、ゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理するのに使用される。
【００３８】
次に、図２乃至図３を参照して、共通電極表示板２００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２１０上に、遮光部材（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）２２０が形成されている。遮光部材２２０は、データ線１７１に対応する線形状部分（図示せず）、及び薄膜トランジスタに対応する面形状部分（図示せず）を含み、画素電極１９１の間の光漏れを防止する。
【００３９】
基板２１０上には、また、複数の色フィルター２３０が形成されている。色フィルター２３０は、遮光部材２２０に囲まれた領域内に大部分が位置して、画素電極１９１の列に沿って縦方向に長く延在している。各色フィルター２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色など、基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示することができる。
【００４０】
色フィルター２３０及び遮光部材２２０上には、蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。蓋膜２５０は、有機絶縁物からなることができ、色フィルター２３０が露出されるのを防止して、平坦面を提供する。
蓋膜２５０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からなる。共通電極２７０は、下部の液晶層３を透過して入射される光の反射率が５％以下の厚さに形成されており、好ましくは、光の反射率が２％以下の厚さに形成されている。共通電極２７０の厚さは、共通電極２７０の上下の層状構造及び形成物質の種類によって異なる。ここで、反射率が５％を超えた場合は、透過率が低くなって表示装置の特性が悪くなる場合がある。また、反射率を２％に以下にすると、透過率を大きく損なうことがなく、表示装置の特性を低下させることがない。
【００４１】
表示板１００、２００の内側面には、配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）（図示せず）が塗布されていて、これらは垂直配向膜や水平配向膜である。表示板１００、２００の外側面には、偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が形成されていて、二つの偏光子の偏光軸は直交し、このうちの一つの偏光軸は、ゲート線１２１に対して平行であるのが好ましい。
【００４２】
本実施例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（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）（図示せず）をさらに含むことができる。液晶表示装置は、また、偏光子、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（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）（図示せず）を含むことができる。
液晶層３は、誘電率異方性を有している。液晶層３の液晶分子は、電圧が印加されていない状態で、その長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して垂直をなすように配向されているＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードや、長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して水平をなすように配向されているＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）モードである。
【００４３】
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の間に電場（電界）が生成される。液晶分子は、電場に応答して、その配向方向を変化させようとする。
以上では、液晶表示装置の一般的な構造について説明した。以下では、共通電極２７０及び反射率について詳細に説明する。
【００４４】
図４は本発明の一実施例による液晶表示装置における透過光の経路を示す図面であり、図５は本発明の一実施例による液晶表示装置における共通電極で反射して半導体層に入射される光の経路を示す図面である。
図２に示した液晶表示装置の断面を図４及び図５ではより簡単に示しており、バックライト５００も示している。
【００４５】
下部のバックライト５００の光源（図示せず）から提供された光が画素電極１９１部分を通じて上部に進み、その上の液晶層３、共通電極２７０、蓋膜２５０、色フィルター２３０、及び偏光板（図示せず）を通過して外部に放出される。
一般に、液晶表示装置の輝度は約５００ｃｄ／cm2である。しかし、この輝度は、偏光板
及び色フィルター２３０で一部が消失した後の光の輝度である。一般に、偏光板で５０％の光が消失し、色フィルター２３０で３０％の光が消失するので、これを考慮すれば、液晶層３での輝度は３０００ｃｄ／cm2以上である。このように強い輝度の光は、図５に示し
たように、共通電極２７０を透過しながら一部が反射し、反射した光が半導体に入射されて、光漏れを発生させる。
【００４６】
したがって、共通電極２７０で反射する光の量を減少させる必要がある。以下では、共通電極２７０の光の反射率を５％以下（好ましくは２％以下）にするための手段を見つけるために、蓋膜２５０、共通電極２７０、及び液晶層３の条件を中心に説明する。
図６は本発明の一実施例による液晶表示装置における液晶層３、共通電極２７０、蓋膜２５０を簡単に示した断面図であり、図７は本発明の一実施例による液晶表示装置において、光の波長による反射率の変化曲線を共通電極２７０の厚さ別に示したグラフである。
【００４７】
ここで、液晶層３の屈折率は１．５であり、共通電極２７０の屈折率は２．１であり、蓋膜２５０の屈折率は１．６であり、共通電極２７０はＩＴＯで形成した。以下、別途の言及がない限り、前記で提示した屈折率の物質を使用する。そして、液晶層３の厚さは反射率とは無関係であるが、通常使用される４μｍに設定した。また、図７のｘ軸は波長を示して単位はｎｍであり、ｙ軸は反射率を示す。
【００４８】
図７に示したように、共通電極２７０の厚さによって反射率が最小になる光の波長が異なる。また、波長が長いほど反射率の変化が遅く、波長が短いほど反射率の変化が急激である。
図７に示したように、波長が短い青色光及び緑色光の反射率が共通電極２７０の厚さによって敏感に変動し、赤色光の反射率は共通電極２７０の厚さにあまり敏感でなく変動する。その結果、共通電極２７０の厚さを調節して反射率を減少させる場合に、赤色光より青色光及び緑色光を重点的に考慮しなければならない。
【００４９】
図８は本発明の一実施例による液晶表示装置において、光の波長による反射率の変化曲線を共通電極２７０の厚さ及び蓋膜２５０の屈折率別に示したグラフである。
一方、図８では、共通電極２７０の厚さだけでなく、蓋膜２５０の屈折率を１．６または１．７に変化させながら反射率を測定した。ここで、図８のｘ軸は波長を示して単位はｎｍであり、ｙ軸は反射率を示す。また、例えば５００Å−１．６は、蓋膜２５０の屈折率が１．６で共通電極２７０の厚さが５００Åの場合を表している。
【００５０】
図８に示したように、蓋膜２５０の屈折率を変化させても波形には影響がないので、反射率が最小になる波長及び最大になる波長には変化がなく、反射率の最大値だけが多少変化する。
図８で、蓋膜２５０の屈折率が１．６である場合及び屈折率が１．７である場合を比較すると、屈折率が１．６である場合が反射率がより高い。したがって、蓋膜２５０は、屈折率が１．６より１．７である物質で形成されるのが好ましく、屈折率が１．７より大きい物質で形成されるのも好ましい。その他、液晶層及び共通電極の屈折率も考慮して、共通電極の厚みを決定すると好ましい。
【００５１】
図９は本発明の一実施例のバックライト５００から提供される光のスペクトルを示したグラフである。
図９に示したように、バックライト５００は、特定の波長の光を多く含む。これは、４４０ｎｍの青色光及び５５０ｎｍの緑色光であり、バックライト５００に含まれる赤色光の量はこれより少ない。
【００５２】
バックライト５００から提供される光が特定の波長の光を中心に含むので、特定の波長に対してだけ共通電極２７０の厚さを考慮して、反射率を減少させる。
図７に示したように、青色光及び緑色光が共通電極２７０の厚さによって敏感に変動する。また、図９に示すようにバックライトでも青色光及び緑色光の量が多い。よって、以下では、青色光及び緑色光を中心に最適化された共通電極の厚さについて説明する。
【００５３】
図１０は本発明の一実施例による液晶表示装置において、共通電極の厚さに対する反射率のグラフである。
図１０では、４４０ｎｍの青色光及び５５０ｎｍの緑色光の反射率の変化を共通電極２７０の厚さによって示している。ここで、ｘ軸は共通電極２７０の厚さを示して単位はÅであり、ｙ軸は反射率を示す。
【００５４】
図１０に示したように、青色光及び緑色光の両方に対して反射率が２％以下であるようにするためには、共通電極２７０の厚さを１１００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下に形成する。このとき、青色光及び緑色光の反射率を２％以下とすることができる。
一方、青色光が緑色光に比べて共通電極２７０の厚さによる反射率の変化がより急激なので、青色光を中心にして共通電極２７０の厚さを考慮すれば、９５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下であるのが好ましい。このとき、青色光の反射率を１％以下とすることができる。
【００５５】
このように、共通電極２７０の厚さを最適化すれば、反射率を減少させることができ、その結果、共通電極２７０で反射して半導体に入射される光を減少させて、漏洩電流を減少させ、表示特性を向上させる。
前記のように、共通電極２７０の厚さを最適化した後に蓋膜２５０の屈折率も調節して、反射率を減少させるのが好ましい。
【００５６】
また、ブラックマトリックス２２０で反射して半導体に入射される光を減少させるために、ブラックマトリックス２２０をクロム（Ｃｒ）などの金属で形成せずに、有機物で形成するのが好ましい。有機物で形成することにより、さらに反射率を減少させることができる。
以上の本実施例では、蓋膜２５０、共通電極２７０、及び液晶層３のみを考慮の対象にしたが、液晶層３及び共通電極２７０の間に形成される配向膜も考慮の対象にすることができ、液晶表示装置の層状構造によって共通電極２７０及び液晶層３の周辺構造を考慮するのが好ましい。
【００５７】
以上のように、波長が短い光ほど共通電極の厚みの変化に対してその反射率の変化が激しいこと、バックライトから提供される光のうち、青色光及び緑色光の割合が赤色光よりも多いことに基づいて、まず波長の短い青色光及び緑色光に応じて共通電極の厚みを調整し、反射率を調整するのが好ましい。
また、液晶層、共通電極、蓋膜の屈折率により共通電極での光の反射率が異なるため、これらの屈折率を考慮して共通電極の厚みを調整し、反射率を調整するのが好ましい。
【００５８】
また、ブラックマトリクスを低反射率の物質で形成することで、より光の反射率を低めることができる。
以上のように設計することで、共通電極で反射して半導体に入射される光を減少させて、漏洩電流を減少させ、表示特性を向上することができる。
以上で、本発明の好ましい実施例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。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置の配置図である。
【図２】及び
【図３】各々図１の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線及びＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。
【図４】本発明の一実施例による液晶表示装置における透過光の経路を示す図面である。
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置における共通電極で反射して半導体層に入射される光の経路を示す図面である。
【図６】本発明の一実施例による液晶表示装置における液晶層、共通電極、蓋膜を簡略に示した断面図である。
【図７】本発明の一実施例による液晶表示装置における、共通電極の厚さによる波長対比反射率のグラフである。
【図８】本発明の一実施例による液晶表示装置における、共通電極の厚さ及び蓋膜の屈折率による波長対比反射率のグラフである。
【図９】本発明の一実施例のバックライトから提供される光のスペクトルを示したグラフである。
【図１０】本発明の一実施例による液晶表示装置における、共通電極の厚さ対比反射率のグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
３  液晶層
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
１３３ａ、１３３ｂ  維持電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体
１７１  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０  保護膜
１９１  画素電極
２００  共通電極表示板
２１０  上部絶縁基板
２２０  遮光部材
２３０  色フィルター
２５０  蓋膜
２７０  共通電極
５００  バックライト
【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】
2007004171.tif 000008
【図７】
2007004171.tif 000009
【図８】
2007004171.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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