(57)【要約】【課題】バックライトユニットから供給される光の利用効率を大幅に向上させ、表示輝度を大幅に改善した液晶表示装置を提供すること。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、下部偏光板とバックライトユニットとの間に反射偏光板及び位相遅延層を形成して、下部偏光板に吸収されて消滅する光を反射させて、偏光方向に変化を与えて薄膜トランジスタ表示板に再び入射するようにする。こうすることにより、バックライトユニットから供給される光の利用効率を大幅に向上させ、液晶表示装置の表示輝度を大幅に改善することができる。【選択図】図６
2007004174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルの下部に設けられ、第１方向の直線偏光を透過させ、前記第１方向と直交する第２方向の直線偏光を反射させる反射偏光板と、
前記反射偏光板の下部に設けられる位相遅延層と、
前記位相遅延層の下部に設けられ、前記表示装置に光を供給する光源を含むバックライトユニットとを含む液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルと前記反射偏光板との間には、第１吸収型偏光板が設けられている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１吸収型偏光板の透過軸は、前記第１方向である請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルの上部には、第２吸収型偏光板が設けられている請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２吸収型偏光板の透過軸は、前記第２方向である請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記位相遅延層は、遅相軸及び進相軸を有し、遅相軸方向の光と進相軸方向の光のと間の位相差が１/４λになるようにし、円偏光を直線偏光に変換し、または、直線偏光を円偏光に変換する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記位相遅延層の遅相軸または進相軸は、前記第１方向または前記第２方向と±４５゜をなす請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記反射偏光板は、基板、及び前記基板上に形成された複数の金属線を含み、前記複数の金属線の間の間隔は、可視光線の波長より狭い請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記複数の金属線は、前記第２方向に沿って互いに平行に形成されている請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記バックライトユニットは、光を上部の前記表示装置に反射させる反射板をさらに含む請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
表示パネルと、
前記表示パネルの下部に設けられ、第１方向の直線偏光を透過させ、前記第１方向と直交する第２方向の直線偏光を反射させる反射偏光板と、
前記反射偏光板の下部に設けられ、前記表示装置に光を供給する光源を含むバックライトユニットとを含み、
前記反射偏光板は、基板、複数の金属線、及び前記金属線の下部に形成された位相遅延膜を含み、且つ、
前記複数の金属線は、前記第２方向に沿って互いに平行に形成されていて、前記金属線の間の間隔は、可視光線の波長より狭い液晶表示装置。
【請求項１２】
前記表示パネルと前記反射偏光板との間には、第１吸収型偏光板が設けられている請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１吸収型偏光板の透過軸は、前記第１方向である請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記表示パネルの上部には、第２吸収型偏光板が設けられている請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第２吸収型偏光板の透過軸は、前記第２方向である請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記位相遅延膜は、遅相軸及び進相軸を有し、遅相軸方向の光と進相軸方向の光との間の位相差が１/４λになるようにし、円偏光を直線偏光変換し、または、直線偏光を円偏光に変換する請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記位相遅延膜の遅相軸または進相軸は、前記第１方向または前記第２方向と±４５゜をなす請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記基板は、前記複数の金属線の上部に設けられ、且つ前記位相遅延膜の下部に設けられる請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記位相遅延膜は、液晶を硬化することによって形成される請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記バックライトユニットは、上部の前記表示装置に光を反射する反射板をさらに含む請求項１１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】
液晶表示装置は、現在最も広く使用されている平板表示装置のうちの一つである。液晶表示装置は、画素電極や共通電極などの電界生成電極が形成されている二枚の表示板、及びその間に挿入されている液晶層からなり、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。
【０００３】
液晶表示装置は、光源の種類によって幾つかに区分される。一つは、液晶セルの背面に設けられたバックライトを用いて画像を表示する透過型液晶表示装置である。もう一つは、自然外部光を用いて画像を表示する反射型液晶表示装置である。もう一つは、透過型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置を結合させたもので、室内や外部光源が存在しない低照度環境では表示素子そのものに内蔵された光源を用いて画像を表示する透過モードで作動し、室外などの高照度環境では外部光を用いて画像を表示する反射モードで作動する半透過型液晶表示装置である。
【０００４】
このうち、バックライトを用いて画像を表示する透過型または半透過型液晶表示装置は、表示輝度が高いという長所があるため、一般的に使用されている。
【０００５】
しかし、バックライトから入射される光は、液晶表示装置の下部に設けられた偏光板によって５０％程度が吸収され、残りの５０％程度だけが画像の表示に用いられるに過ぎない。よって、光の利用効率が悪く、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】
【０００６】
本発明が目的とする技術的課題は、バックライトユニットから供給される光の利用効率を大幅に向上させ表示輝度を大幅に改善した液晶表示装置を提供することにある。
【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、下部偏光板とバックライトユニットとの間に反射偏光板及び位相遅延層を形成する。
【０００８】
具体的には、本発明による液晶表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの下部に設けられ、第１方向の直線偏光成分を透過し、前記第１方向と直交する第２方向の直線偏光成分を反射する反射偏光板と、前記反射偏光板の下部に設けられた位相遅延層と、前記位相遅延層の下部に設けられ、前記表示装置に光を供給する光源を含むバックライトユニットとを含む。
【０００９】
前記表示パネルと前記反射偏光板との間には、第１吸収型偏光板が設けられているようにしてもよい。
【００１０】
前記第１吸収型偏光板の透過軸は、前記第１方向であるようにしてもよい。
【００１１】
前記表示パネルの上部には、第２吸収型偏光板が設けられるようにしてもよい。
【００１２】
前記第２吸収型偏光板の透過軸は、前記第２方向であるようにしてもよい。
【００１３】
前記位相遅延層は、遅相軸及び進相軸を有し、遅相軸方向の光と進相軸方向の光との間の位相差が１/４λになるようにし、円偏光を直線偏光に変換し、または、直線偏光を円偏光に変換する。
【００１４】
前記位相遅延層の遅相軸または進相軸は、前記第１方向または前記第２方向と±４５゜をなすようにしてもよい。
【００１５】
前記反射偏光板は、基板、及び前記基板上に形成された複数の金属線を含み、前記複数の金属線の間の間隔は、可視光線の波長より狭いようにしてもよい。
【００１６】
前記複数の金属線は、前記第２方向に沿って互いに平行に形成されているようにしてもよい。
【００１７】
前記バックライトユニットは、光を上部の前記表示装置に反射させる反射板をさらに含んでいてもよい。
【００１８】
本発明による液晶表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの下部に設けられ、第１方向の直線偏光成分を透過し、前記第１方向と直交する第２方向の直線偏光成分を反射する反射偏光板と、前記反射偏光板の下部に設けられ、前記表示装置に光を供給する光源を含むバックライトユニットとを含み、前記反射偏光板は、基板、複数の金属線、及び前記金属線の下部に形成された位相遅延膜を含み、且つ、前記複数の金属線は、前記第２方向に沿って互いに平行に形成されていて、前記金属線の間の間隔は、可視光線の波長より狭い。
【００１９】
前記表示パネルと前記反射偏光板との間には、第１吸収型偏光板が設けられるようにしてもよい。
【００２０】
前記第１吸収型偏光板の透過軸は、第１方向であるようにしてもよい。
【００２１】
前記表示パネルの上部には、第２吸収型偏光板が設けられるようにしてもよい。
【００２２】
前記第２吸収型偏光板の透過軸は、第２方向であるようにしてもよい。
【００２３】
前記位相遅延膜は、遅相軸及び進相軸を有し、遅相軸方向の光と進相軸方向の光との間の位相差が１/４λになるようにし、円偏光を直線偏光に変換し、または、直線偏光を円偏光に変換する。
【００２４】
前記位相遅延膜の遅相軸または進相軸は、前記第１方向または前記第２方向と±４５゜をなすようにしてもよい。
【００２５】
前記基板は、前記複数の金属線の上部に設けられ、且つ前記位相遅延膜の下部に設けられるようにしてもよい。
【００２６】
前記位相遅延膜は、液晶を硬化して形成されるようにしてもよい。
【００２７】
前記バックライトユニットは、光を上部の前記表示装置に反射させる反射板をさらに含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、下部偏光板とバックライトユニットとの間に反射偏光板及び位相遅延層を形成し、下部偏光板に吸収されて消滅する光を反射させて、偏光方向に変化を与えて薄膜トランジスタ表示板に再び入射するようにする。その結果、光の利用効率が向上し、液晶表示装置の表示輝度も向上するという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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する形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
【００３０】
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同一の部分については、同一の図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとするとき、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”にあるとするとき、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
【００３１】
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５を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板のレイアウト図である。図２は本発明の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板のレイアウト図である。図３は図１に示した薄膜トランジスタ表示板及び図２に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置のレイアウト図である。図４は図３の液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は図３の液晶表示装置のＶ−Ｖ´線及びＶ´−Ｖ´´線の各々に沿った断面図である。
【００３３】
図１乃至図５を参照する。本発明の一実施例による液晶表示装置は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００、そしてこれら二つの表示板１００、２００の間に挿入されている液晶層３を含む。
【００３４】
まず、図１、及び図３乃至図５を参照して、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
【００３５】
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及び複数の蓄積電極線（ｓｔｏｒａｇｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｌｉｎｅｓ）１３１が形成されている。
【００３６】
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向に延びている。各ゲート線１２１は、下方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幅の広い端部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上に設けられるフレキシブルプリント回路フィルム（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上に集積されたりする。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が延びて、これと直接接続される。
【００３７】
蓄積電極線１３１は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線１２１とほぼ平行な幹線、及びこれから分かれた複数対の第１及び第２蓄積電極１３３ａ、１３３ｂを含む。蓄積電極線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のうちの下側近くに形成されている。蓄積電極１３３ａ、１３３ｂの各々は、幹線と接続された固定端、及びその反対側の自由端を有している。第１蓄積電極１３３ａ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。なお、蓄積電極線１３１の形状及び配置は、これらに限定されるわけではなく、多様に変更することができる。
【００３８】
ゲート線１２１及び蓄積電極線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）、タンタル（Ｔａ）、及びチタニウム（Ｔｉ）などからなるようにしてもよい。また、これらゲート線１２１及び蓄積電極線１３１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ようにしてもよい。多重膜構造からなる導電膜のうちの一方の導電膜は、信号遅延や電圧降下を低減す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ようにしてもよい。これに対して、他方の導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的コンタクト特性が優れている物質、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。これらの組み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）の上部膜や、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及び蓄積電極線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。
【００３９】
ゲート線１２１及び蓄積電極線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。
【００４０】
ゲート線１２１及び蓄積電極線１３１上には、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）または酸化シリコン（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。
【００４１】
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、主に縦方向に延びていて、周期的に曲がっている。各々の線状半導体１５１は、ゲート電極１２４に向かって延びた複数の突出部（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）１５４を有している。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び蓄積電極線１３１付近で幅が広くなっており、これらゲート線１２１及び蓄積電極線１３１を幅広く覆っている。
【００４２】
半導体１５１上には、複数の線状及び島型オーミックコンタクト部材（ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ）１６１、１６５が形成されている。オーミックコンタクト部材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からなったり、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）からなるようにしてもよい。線状オーミックコンタクト部材１６１は、複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３及び島型オーミックコンタクト部材１６５が対をなして、半導体１５１の突出部１５４上に配置されている。
【００４３】
線状半導体１５１及びオーミックコンタクト部材１６１、１６５の側面も、基板１１０の表面に対して傾いており、その傾斜角は３０°乃至８０°であるのが好ましい。
【００４４】
オーミックコンタクト部材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。
【００４５】
データ線１７１は、データ電圧を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差している。各データ線１７１は、また、蓄積電極線１３１と交差して、隣接する蓄積電極１３３ａ、１３３ｂが集合している間を通過する。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（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幅の広い端部１７９を含む。データ電圧を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に設けられるフレキシブルプリント回路フィルム（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が延びて、これと直接接続される。
【００４６】
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、広い一側端部及び棒形状の他側端部を有して、棒形状の端部は、曲がったソース電極１７３で一部が囲まれている。
【００４７】
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）を構成する。薄膜トランジスタのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）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。
【００４８】
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の高融点金属（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  ｍｅｔａｌ）、またはこれらの合金からなるのが好ましく、高融点金属膜（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ようにしてもよい。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ようにしてもよい。
【００４９】
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おり、その傾斜角は約３０°乃至８０°であるのが好ましい。
【００５０】
オーミックコンタクト部材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とのの間にだけ形成されており、これらの間のコンタクト抵抗を低くする。大部分の所では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、上述したように、ゲート線１２１または蓄積電極線１３１と交差する部分で幅が広くなり、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。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。
【００５１】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び露出された半導体１５１部分上には、保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）１８０が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などからなり、表面が平坦であるのが好ましい。無機絶縁物の例としては、窒化シリコン及び酸化シリコンがある。有機絶縁物は、感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有し且つ誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ）が約４．０以下であるのが好ましい。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、露出した半導体１５１部分に悪影響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ようにしてもよい。
【００５２】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５の広い端部を各々露出する複数のコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ  ｈｏｌｅ）１８２、１８５が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
【００５３】
保護膜１８０上には、複数の画素電極（ｐｉｘｅｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１９１、複数の連結橋（ｏｖｅｒｐａｓｓ）８３、及び複数のコンタクト補助部材（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、クロム、またはその合金などの反射性金属からなるようにしてもよい。
【００５４】
画素電極１９１は、コンタクトホール１８５を通してドレイン電極１７５と物理的、電気的に接続されていて、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２００の共通電極（ｃｏｍｍｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）２００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の液晶分子の配向を決定する。このように決定された液晶分子の配向によって、液晶層３を通過する光の偏光が変下する。画素電極１９１及び共通電極２７０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された後にも印加された電圧を保持する。
【００５５】
画素電極１９１及びこれに接続されたドレイン電極１７５の端部は、蓄積電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする蓄積電極線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が蓄積電極線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保持能力を強化する。
【００５６】
コンタクト補助部材８１、８２は、各々コンタクトホール１８１、１８２を通してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に接続される。コンタクト補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と外部装置との接続性を補完して、これらを保護する。
【００５７】
連結橋８３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コンタクトホール１８３ａ、１８３ｂを通して蓄積電極線１３１の露出した部分及び蓄積電極１３３ｂの自由端の露出した端部に接続されている。蓄積電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする蓄積電極線１３１は、連結橋８３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用いられる。
【００５８】
次に、図２乃至図４を参照して、共通電極表示板２００について説明する。
【００５９】
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、ブラックマトリクス（ｂｌａｃｋ  ｍａｔｒｉｘ）ともいい、光漏れを防ぐ。遮光部材２２０は、画素電極１９１と対向し、遮光部材２２は、ゲート線１２１及びデータ線１７１に対応する部分及び薄膜トランジスタに対応する部分からなり、画素電極１９１の間の光漏れを防止する。
【００６０】
基板２１０上には、また、複数のカラーフィルター２３０が形成されている。カラーフィルター２３０は、遮光部材２３０で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のびている。各カラーフィルター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。
【００６１】
カラーフィルター２３０及び遮光部材２２０上には、オーバーコート膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。オーバーコート膜２５０は、（有機）絶縁物からなるようにしてもよく、カラーフィルター２３０が露出するのを防止して、平坦面を提供する。オーバーコート膜２５０は、省略することもできる。
【００６２】
オーバーコート膜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。
【００６３】
表示板１００、２００の内側面には、配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）１１、２１が塗布されており、これらは垂直配向膜であるようにしてもよい。表示板１００、２００の外側面には、偏光板（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）１２、２２が設けられており、二つの偏光板１２、２２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。
【００６４】
液晶層３は、負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は、電場が生成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している。したがって、入射光は、直交偏光板１２、２２を通過できずに遮断される。
【００６５】
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の表面にほぼ垂直な電場（電界）が生成される。液晶分子は、電場に応答して、その長軸が電場の方向に対して垂直をなすように方向を変えようとする。
【００６６】
図６は本発明の実施例による液晶表示装置の断面を簡単に示した断面図である。
【００６７】
液晶表示装置は、図１乃至図５に示した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の他にも、反射偏光板１３、位相遅延層１４、及びバックライトユニット５００を含む。
【００６８】
本発明の実施例による液晶表示装置において、薄膜トランジスタ表示板１００の下部には、下部偏光板１２が設けられており、その下には、反射偏光板１３及び位相遅延層１４が順に設けられている。位相遅延層１４の下には、バックライトユニット５００が形成され、バックライトユニット５００の下部面には、反射板５１０が設けられている。
【００６９】
反射偏光板１３は、Ｘ軸（図７に示す紙面に平行な矢印の方向）方向の直線偏光は透過させ、これに直交するＹ軸（図７に示す紙面に垂直な矢印の方向）方向の直線偏光は反射させる。反射偏光板１３の構造は、図１１に示しており、後述する。一方、下部偏光板１２は、Ｘ軸（図７に示す紙面に平行な矢印の方向）方向の直線偏光は透過させ、Ｙ軸（図７に示す紙面に垂直な矢印の方向）方向の直線偏光は吸収する吸収型偏光板である。したがって、反射偏光板１３を透過した光は、下部偏光板１２も透過する。
【００７０】
反射偏光板１３の下部に位置する位相遅延層１４は、遅相軸及び進相軸を有し、これを透過した光のうちの遅相軸方向の光と進相軸方向の光との間の位相差が１/４λになるようにし、円偏光を直線偏光に変換し、または、直線偏光を円偏光に変換する役割を果たす。この時、遅相軸及び進相軸は互いに直交しており、各々偏光板１２、２２及び反射偏光板の透過軸と±４５゜をなすのが好ましい。
【００７１】
図７は本発明によって使用される透過光の効率及び経路を比較する図面である。
【００７２】
図７に示したように、単純に下部偏光板１２のみを設けた場合には、バックライトユニット５００から入射される光のうちのＸ軸（図７に示す紙面に平行な矢印の方向）方向の光だけを使用して画像を表示するが、本発明のように液晶表示装置を構成する場合には、Ｙ軸（図７に示す紙面に垂直な矢印の方向）方向の光も画像の表示に再使用することができる。
【００７３】
図８は図６に示した液晶表示装置における透過光の偏光状態を示した図面である。
【００７４】
図８は図６に示した本実施例による液晶表示装置の構造において、光の偏光に影響を与えて薄膜トランジスタ表示板１００に入射するようにする構造のみを簡略に示している。
【００７５】
バックライトユニット５００から入射される光（Ｔ）は、全ての方向の光を含む。この光（Ｔ）が位相遅延層１４を通過しても、全ての方向の光を含む。しかし、この光（Ｔ）が反射偏光板１３に入射すれば、Ｘ軸（図８に示す紙面に平行な矢印の方向）方向の光は透過し、Ｙ軸（図８に示す紙面に垂直な矢印の方向）方向の光は反射する。以下では、透過した光（Ｔ１）及び反射した光（Ｔ２）を各々別々に説明する。
【００７６】
まず、透過した光（Ｔ１）は、下部偏光板１２に入射し、下部偏光板１２の透過軸もＸ軸（図８に示す紙面に平行な矢印の方向）方向であるので、これを通過して薄膜トランジスタ表示板１００に入射するようになる。
【００７７】
一方、反射した光（Ｔ２）は、位相遅延層１４に再び入射し、位相遅延層１４によって左円偏光に変換され透過する。左円偏光の光は、バックライトユニット５００の反射板５１０で反射するが、反射しながら右円偏光に変換される。変換された右円偏光は、位相遅延層１４に入射し、位相遅延層１４によってＸ軸（図８に示す紙面に平行な矢印の方向）方向の直線偏光に変換される。
【００７８】
上述したように、反射した光（Ｔ２）がＸ軸（図８に示す紙面に平行な矢印の方向）方向の直線偏光に変換されるので、反射した光（Ｔ２）も、反射偏光板１３及び下部偏光板１２を通過して、薄膜トランジスタ表示板１００に入射するようになる。このように、吸収されて消滅する光を活用して、画像の表示に再使用することができるようにすることによって、光の利用効率が高まり、表示輝度も向上する。
【００７９】
図９は本発明の他の実施例による液晶表示装置の断面を簡単に示した断面図である。
【００８０】
図９は図６に示した液晶表示装置とは異なって、下部偏光板１２が薄膜トランジスタ表示板１００の下部に設けられていない。これは、反射偏光板１３及び下部偏光板１２の透過軸がＸ軸（図８に示す紙面に平行な矢印の方向）方向で同一で、反射偏光板１３だけで下部偏光板１２として機能することができるため、別途に下部偏光板１２を設けない実施例である。
【００８１】
図９のように下部偏光板１２を設けない場合には、次のような特徴（長所及び短所）がある。
【００８２】
下部偏光板１２のような吸収型偏光板は、本発明の実施例による反射偏光板１３に比べて偏光効率が高い。したがって、下部偏光板１２を設けた場合の方が、付着しない場合に比べて明確な画像の表示が可能である。しかし、下部偏光板１２を設けない場合には、経済的な面で利点があり、別途に下部偏光板１２を設ける工程が不要である。
【００８３】
したがって、下部偏光板１２を設ける実施例は、費用が多くかかっても優れた表示品質が要求される液晶表示装置に使用するのが好ましく、下部偏光板１２を設けていない実施例は、表示品質よりも費用の面がより重視される液晶表示装置に使用するのが好ましい。
【００８４】
図１０は図９に示した液晶表示装置における透過光の偏光状態を示した図面である。
【００８５】
図１０は図８の下部偏光板１２が省略されているだけで、透過光の偏光状態は同一である。
【００８６】
以下、反射偏光板１３について詳細に説明する。
【００８７】
図１１は本発明による反射偏光板を示した斜視図である。
【００８８】
反射偏光板１３は、基板１３−１、及び基板１３−１の一面に形成された金属線１３−２を含む。金属線１３−２は、一定の方向に複数形成されていて、複数の金属線の間の間隔は、可視領域の光の波長よりはるかに狭く形成されている。このように、間隔が可視領域の光の波長よりはるかに狭い場合には、金属線１３−２の方向に平行な光（Ｙ軸方向の光）を反射し、金属線１３−２の方向に垂直な光（Ｘ軸方向の光）を透過する。この時、基板１３−１は、ガラスまたはプラスチックなどからなり、金属線１３−２は、光を反射させることができる金属からなるようにし、一例として、アルミニウム（Ａｌ）がある。
【００８９】
一方、上述した本発明による実施例では、反射偏光板１３の下部に位相遅延層１４が形成されている。しかし、これとは異なって、反射偏光板及び位相遅延層を一体化して、一つの反射偏光板１５を形成することもできる。これについては、図１２及び図１３に示した。
【００９０】
図１２及び図１３は本発明の他の実施例による反射偏光板を示した断面図である。
【００９１】
図１２に示したように、反射偏光板１５は、基板１５−１の下部に金属線１５−２が形成され、その下に位相遅延膜１５−３が形成されている。ここで、位相遅延膜１５−３は、金属線１５−２と同一なパターンを有するのが好ましく、工程の単純化のために、金属線１５−２及び位相遅延膜１５−３を共にパターニングすることができる。ここで、位相遅延膜１５−３は、液晶（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）を硬化させることによって形成することができる。液晶を用いた位相遅延膜１５−３は、感光性配向膜を塗布し、配向膜を露光して配向軸を形成した後、液晶を塗布して硬化させることによって完成する。このように形成すれば、位相遅延層１４を別途に形成する場合（粘着剤を含み、約６０〜８０μｍの厚さである）に比べて、厚さを１μｍ以下に形成することができる。このとき、位相遅延膜１５−３も、遅相軸及び進相軸を有し、遅相軸または進相軸は、金属線１５−２の方向と±４５゜をなすのが好ましい。
【００９２】
一方、図１３には、図１２とは異なって、基板１５−１を下にして、その上に位相遅延膜１５−３が形成され、その上に金属線１５−２が形成されている構造が示されている。
【００９３】
以上では、共通電極が上部基板に形成されている構造からなる液晶表示装置の実施例について説明したが、共通電極及び画素電極が同一な基板に形成される液晶表示装置にも、本発明を適用することができる。
【００９４】
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】
【００９５】
【図１】本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図２】本発明の実施例による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。
【図３】図１に示した薄膜トランジスタ表示板及び図２に示した共通電極表示板を含む液晶表示装置の配置図である。
【図４】図３の液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３の液晶表示装置のＶ−Ｖ´線及びＶ´−Ｖ´´線の各々に沿った断面図である。
【図６】本発明の実施例による液晶表示装置の断面を簡単に示した断面図である。
【図７】本発明によって使用される透過光の効率及び経路を比較する図面である。
【図８】図６に示した液晶表示装置における透過光の偏光状態を示した図面である。
【図９】本発明の他の実施例による液晶表示装置の断面を簡単に示した断面図である。
【図１０】図９で示した液晶表示装置における透過光の偏光状態を示した図面である。
【図１１】本発明による反射偏光板を示した斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施例による反射偏光板を示した断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例による反射偏光板を示した断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
３  液晶層
１２  下部偏光板
１３、１５  反射偏光板
１３−１、１５−１  基板
１３−２、１５−２  金属線
１５−３  位相遅延膜
１４  位相遅延層
２２  上部偏光板
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  蓄積電極線
１３３ａ、１３３ｂ  蓄積電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体
１６１、１６３、１６５  オーミックコンタクト層
１７１  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０  保護膜
１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８５  コンタクトホール
８１、８２  コンタクト補助部材
８３  連結橋
１９１  画素電極
２００  共通電極表示板
２１０  上部絶縁基板
２２０  ブラックマトリックス（遮光部材）
２３０  カラーフィルター
２５０  オーバーコート膜
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】
2007004174.tif 000009
【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】
2007004174.tif 000014
【図１３】
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