(57)【要約】【課題】バックライトからの光の利用効率を向上させ、液晶表示装置の消費電力を低減する。【解決手段】ＴＦＴ基板において、ゲート絶縁膜１０４を介して半導体層１０３とゲート電極１０５とが配置し、半導体層１０３とゲート電極１０５によってＴＦＴが形成され、半導体層１０３の下層には、絶縁膜による下地膜１０１，１０２が形成され、平面で視て、ＴＦＴに対応する部分の下地膜１０１、１０２の下側には、反射膜３０が形成され、反射膜３０は、各ＴＦＴ毎に独立して形成され、かつ、各反射膜３０は電気的にフロートであり、反射膜３０の下側の反射率は７０％以上である液晶表示装置である。反射膜３０の存在によって、バックライトからの光の利用効率を向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線との間に画素電極が形成されたＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
ゲート絶縁膜を介して半導体層とゲート電極とが配置し、前記半導体層と前記ゲート電極によってＴＦＴが形成され、
前記半導体層の下層には、絶縁膜による下地膜が形成され、平面で視て、前記ＴＦＴに対応する部分の前記下地膜の下側には、反射膜が形成され、
前記反射膜は、前記ＴＦＴ毎に独立して形成され、かつ、各反射膜は電気的にフロートであり、
前記反射膜の下側の反射率は７０％以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射膜は、平面で視て、前記走査線の下層および前記映像信号線の下層にも形成され、前記走査線の下層および前記映像信号線の下層に形成された反射膜は、前記画素毎に分断され、前記分断された前記反射膜は電気的にフロートであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記走査線または前記映像信号線の下側の面の反射率は７０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射膜はＡｌ合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記Ａｌ合金はＡｌＳｉであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射膜は複数の層から形成され、最下層はＡｌ合金によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記走査線または映像信号線は複数の層から形成されており、前記複数の層の最下層はＡｌ合金であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記映像信号線は複数の層から形成されており、前記複数の層の最下層はＡｌ合金であり、前記映像信号線が前記半導体層と接する部分には、前記Ａｌ合金が存在していないことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に高精細画面を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一種である液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶は自ら発光しないので、バックライトが必要である。中小型液晶表示装置では、携帯としての使用形態が増えており、消費電力の低減が必要である。そこで、バックライトの光をより効率よく利用して、消費電力を低減するために、特許文献１には、ＴＦＴ基板において、光が透過する領域以外の領域に反射層を形成し、この反射層からの光を再利用することによって、バックライトの消費電力を低減する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中小型液晶表示装置では、画面が高精細化しており、高精細化するにしたがって、液晶表示パネルにおける開口率が低下する。したがって、バックライトからの光の利用効率は高精細化するにしたがって低下する。すなわち、同じ輝度を得るためには、バックライトの消費電力はより大きくなる。
【０００６】
引用文献１の技術は、ＴＦＴ基板において、開口部以外は全て、金属等の反射膜を用いて、バックライトからの光を再利用する構成である。しかしこの構成では、反射膜と映像信号線あるいは走査線との間に大きな容量が形成されるので、信号の書き込みの速度等に悪影響を与える。
【０００７】
本発明の課題は、バックライトからの光の利用効率を上昇させるとともに、浮遊容量の増加を抑え、信号書き込みの遅延等の問題を生じないような液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を克服するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。
【０００９】
（１）走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線との間に画素電極が形成されたＴＦＴ基板と、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、ゲート絶縁膜を介して半導体層とゲート電極とが配置し、前記半導体層と前記ゲート電極によってＴＦＴが形成され、前記半導体層の下層には、絶縁膜による下地膜が形成され、平面で視て、前記ＴＦＴに対応する部分の前記下地膜の下側には、反射膜が形成され、前記反射膜は、前記ＴＦＴ毎に独立して形成され、かつ、各反射膜は電気的にフロートであり、前記反射膜の下側の反射率は７０％以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【００１０】
（２）前記反射膜は、平面で視て、前記走査線の下層および前記映像信号線の下層にも形成され、前記走査線の下層および前記映像信号線の下層に形成された反射膜は、前記画素毎に分断され、前記分断された前記反射膜は電気的にフロートであることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１１】
（３）前記走査線または前記映像信号線の下側の面の反射率は７０％以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の液晶表示装置。
【００１２】
（４）前記反射膜はＡｌ合金で形成されていることを特徴とする（１）乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【００１３】
（５）前記Ａｌ合金はＡｌＳｉであることを特徴とする（４）に記載の液晶表示装置。
【００１４】
（６）前記反射膜は複数の層から形成され、最下層はＡｌ合金によって形成されていることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の液晶表示装置。
【００１５】
（７）前記走査線または映像信号線は複数の層から形成されており、前記複数の層の最下層はＡｌ合金であることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【００１６】
（８）映像信号線は複数の層から形成されており、前記複数の層の最下層はＡｌ合金であり、前記映像信号線が前記半導体層と接する部分には、前記Ａｌ合金が存在していないことを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の動作を示す液晶表示パネルとバックライトの分解断面図である。
【図２】反射型偏光板を用いた場合の液晶表示パネルとバックライトの分解断面図である。
【図３】実施例１の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４のＡ部の詳細断面図である。
【図６】実施例２の平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】遮光膜と反射膜の動作を示す模式図である。
【図９】反射膜の反射率と輝度向上の関係を示す表である。
【図１０】反射膜の反射率と輝度向上の関係を示す他の表である。
【図１１】実施例３の平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に実施例によって本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図２は液晶表示装置の分解断面図である。図２において、ＴＦＴ基板１００に対し対向基板２００が周辺においてシール材によって貼り付けられ、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１００の下側には、下偏光板１５０が貼り付けられ、対向基板２００の上側には上偏光板２５０が貼り付けられている。ＴＦＴ基板１００、対向基板２００、下偏光板１５０、上偏光板２５０を液晶表示パネル１０００と称する。
【００２０】
液晶表示パネル１０００の下偏光板１５０の下には、バックライト２０００が配置している。バックライト２０００は、導光板５００のサイドに光源５１０が配置され、導光板５００は、光源５１０からの光が液晶表示パネル１０００側に向かうような構造となっている。導光板５００の上には拡散シート５２０が配置されている。拡散シート５２０の役割は導光板５００から液晶表示パネル１０００に向かう光の輝度むらを軽減することである。拡散シート５２０の上には下プリズムシート５３０が配置され、その上には上プリズムシート５４０が配置されている。
【００２１】
下プリズムシート５３０には、例えば図１のｘ軸方向にピッチが５０μｍ程度の線状のプリズムが形成され、上プリズムシート５４０には、例えば、図１のｙ軸方向にピッチが５０μｍ程度の線状のプリズムが形成されている。上プリズムシート５４０、下プリズムシート５３０とも、液晶表示パネル１０００の法線方向からずれた光を液晶表示パネル１０００の法線方向に向かわせて、バックライト２０００の効率を向上する役割を有する。上プリズムシート５４０の上には、液晶表示パネルが配置している。上プリズムシート５４０と液晶表示パネル１０００の間には、上拡散シートが配置される場合もあるが、図１では省略されている。
【００２２】
図２において、下偏光板１５０には反射偏光板が使用されている。液晶は偏光光のみを制御できるので、下偏光板１５０によって、直線偏光した光のみを透過させ、下偏光板１５０の吸収軸と同じ方向に振動する光は透過しない。反射偏光板１５０は、吸収軸と同じ方向に振動する光を反射させ、バックライト２０００側において、位相を変えて再び反射偏光板１５０に入射させ、反射偏光板１５０を透過させることによって、バックライト２０００からの光の利用効率を向上させることができる。一方、図２に示すように、下偏光板１５０を通過した光も、ＴＦＴ基板１００の配線等の非開口部に入射した光は、利用することができない。図２において、ＴＦＴ基板１００に入射した点線で示す光は、ＴＦＴ基板１００の遮光膜等によって吸収されることを示している。
【００２３】
図１は、本発明の特徴を示す液晶表示装置の断面図である。図２と異なる点は、ＴＦＴ基板１００の遮光膜あるいは配線の下面等を反射面とすることによって、ＴＦＴ基板１００の非透過領域に入射した光を反射させ、バックライト２０００側に戻し、バックライト２０００側で再び反射させ、この光を画像形成に利用することである。図１において、光線Ｒ２がＴＦＴ基板１００の下面において反射された光を表す。なお、図１のＲ１は、反射偏光板１５０から反射する光である。
【００２４】
図３は、実施例１における画素部分の平面図である。図３はＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）方式におけるいわゆるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）方式の画素構成の平面図である。図３において、走査線１０が横方向に延在し、縦方向に配列しており、映像信号線２０が縦方向に延在し、横方向に配列している。走査線１０と映像信号線２０で囲まれた領域に画素電極１１２が形成されている。
【００２５】
図３において、スルーホール１４０から半導体層１０３がコの字型に延在して走査線１０の下を２回くぐるような構成となっている。半導体層１０３が走査線１０をくぐる部分がＴＦＴとなっている。すなわち、この部分では走査線１０がゲート電極となっている。半導体層１０３はスルーホール１２０においてコンタクト電極１０７と接続し、コンタクト電極１０７はスルーホール１３０において画素電極１１２と接続している。画素電極１１２は内部にスリット１１２１を有する櫛歯状の電極となっている。
【００２６】
半導体層１０３がゲート電極１０をくぐる部分がＴＦＴのチャンネル部になっているが、この部分にバックライトからの光が当たると光電流が発生し、映像信号を保持できなくなる。そこで、この部分に遮光膜を形成し、半導体層１０３に光が届かないようにしている。本実施例の特徴は、この遮光膜の部分を反射率の高い金属で形成した反射膜３０とすることによって、バックライトからの光をバックライト側に戻し、再び液晶表示パネルに入射させて、今度は、透過領域を通過させることによって、光の利用効率を上げることである。
【００２７】
図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図４におけるＴＦＴは、いわゆるトップゲートタイプのＴＦＴであり、使用される半導体としては、ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｉ−Ｓｉ）が使用されている。図４において、ガラス基板１００の上にＳｉＮからなる第１下地膜１０１およびＳｉＯ２からなる第２下地膜１０２がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。第１下地膜１０１および第２下地膜１０２の役割はガラス基板１００からの不純物が半導体層１０３を汚染することを防止することである。
【００２８】
第２下地膜１０２の上には半導体層１０３が形成される。この半導体層１０３は第２下地膜１０２の上にＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜を形成し、これをレーザアニールすることによってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換したものである。このｐｏｌｙ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。
【００２９】
半導体膜１０３の上にはゲート絶縁膜１０４が形成される。このゲート絶縁膜１０４はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によるＳｉＯ２膜である。この膜もＣＶＤによって形成される。その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５は図３に示す走査線１０が兼ねている。半導体層は２回走査線１０の下をくぐるので、図４において、ゲート電極１０５は２個配置している。ゲート電極１０５は例えば、ＭｏＷ膜によって形成される。
【００３０】
ゲート電極１０５はフォトリソグラフィによってパターニングされるが、このパターニングの際に、イオンインプランテーションによって、リンあるいはボロン等の不純物をｐｏｌｙ−Ｓｉ層にドープしてｐｏｌｙ−Ｓｉ層にソースＳあるいはドレインＤを形成する。また、ゲート電極１０５のパターニングの際のフォトレジストを利用して、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層のチャネル層と、ソースＳあるいはドレインＤとの間にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）層を形成する。局部的に電界強度が大きくなることを防止するためである。
【００３１】
その後、ゲート電極１０５を覆って第１層間絶縁膜１０６をＳｉＯ２によって形成する。第１層間絶縁膜１０６はゲート電極１０５とコンタクト電極１０７を絶縁するためである。第１層間絶縁膜１０６およびゲート絶縁膜１０４には、半導体層１０３をコンタクト電極１０７と接続するためのスルーホール１２０が形成される。第１層間絶縁膜１０６とゲート絶縁膜１０４にスルーホール１２０を形成するためのフォトリソグラフィは同時に行われる。
【００３２】
第１層間絶縁膜の上には映像信号線が形成されている。映像信号線は、スルーホール１４０において、半導体層と接続している。つまり、スルーホール１４０とスルーホール１２０の間に２個のＴＦＴが形成されていることになる。第１層間絶縁膜１０６の上にコンタクト電極１０７が映像信号線２０と同層で形成されている。コンタクト電極１０７は、スルーホール１３０を介して画素電極１１２と接続する。映像信号線およびコンタクト電極は例えばＭｏＷによって形成される。
【００３３】
映像信号線２０およびコンタクト電極１０７を覆って無機パッシベーション膜１０８がＳｉＮ等で形成され、ＴＦＴ全体を保護する。無機パッシベーション膜１０８は第１下地膜１０１と同様にＣＶＤによって形成される。無機パッシベーション膜１０８を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜１０９は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜１０９の膜厚は１〜４μｍであるが、多くの場合は２μｍ程度である。
【００３４】
画素電極１１０とコンタクト電極１０７との導通を取るために、無機パッシベーション膜１０８および有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０を形成したあと、２３０℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜１０９が完成する。
【００３５】
その後コモン電極１１０となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタリングによって形成し、スルーホール１３０およびその周辺からＩＴＯを除去するようにパターニングする。コモン電極１１０は各画素共通に平面状に形成することが出来る。その後、第２層間絶縁膜１１１となるＳｉＮをＣＶＤによって全面に形成する。その後、スルーホール１３０内において、コンタクト電極１０７と画素電極１１２の導通をとるためのスルーホールを第２層間絶縁膜１１１および無機パッシベーション膜１０８に形成する。
【００３６】
その後、ＩＴＯをスパッタリングによって形成し、パターニングして画素電極１１２を形成する。画素電極１１２の平面形状は図３に示すとおりである。画素電極１１２の上に配向膜材料をフレキソ印刷あるいはインクジェット等によって塗布し、焼成して配向膜１１３を形成する。配向膜１１３の配向処理にはラビング法のほか偏光紫外線による光配向が用いられる。
【００３７】
画素電極１１２とコモン電極１１０の間に電圧が印加されると図１に示すような電気力線が発生する。この電界によって液晶分子３０１を回転させ、液晶層３００を通過する光の量を画素毎に制御することによって画像を形成する。
【００３８】
図４において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、これによってカラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。
【００３９】
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成される。配向膜１１３の配向処理はＴＦＴ基板１００側の配向膜１１３と同様、ラビング法あるいは光配向法が用いられる。
【００４０】
本発明の特徴は、第１下地膜１０１の下側に反射膜３０を形成することによって、この部分に入射するバックライトからの光をバックライト側に反射することである。この部分には、従来遮光膜が形成されていた。この部分の半導体層１０３にバックライトからの光を入射させないためである。つまり、従来は、遮光膜に入射した光は遮光膜によって吸収され、画像形成には寄与していなかった。本発明の特徴は、この遮光膜の部分を反射率の高いＡｌＳｉ等の金属によって形成し、バックライトからの光をバックライト側に反射し、バックライト側で再び反射させて画像形成のための光として利用することである。
【００４１】
図３、図４において、反射膜３０の幅は映像信号線２０あるいは走査線１０の幅よりも若干大きく形成されているが、同じ程度でもよい。幅を大きくしすぎると表示面側の反射率を高くするので、コントラストの低下をきたす。反射膜３０の幅は、少なくとも半導体層１０３のチャンネル部を覆えば、コントラストを低下させない範囲であればよい。
【００４２】
図５は、図４のＡで示す部分の拡大断面図である。図５において、ＴＦＴ基板１００の上に反射膜３０が形成されている。反射膜３０は第１反射膜３１とその上の第２反射膜３２から形成されている。第１反射膜３１は例えば、ＡｌＳｉによって形成され、第２反射膜３２はＭｏＷによって形成される。第１反射膜３１の膜厚は例えば１００ｎｍ、第２反射膜３２の膜厚は例えば５０ｎｍである。ＡｌＳｉの反射率は例えば８６．２％であり、ＭｏＷの反射率は例えば６０％である。この場合の反射率は、例えば、ガラス基板１００上に金属膜を形成し、ガラス基板側からの反射率を測定したものである。
【００４３】
このように、反射膜３０を２層構造とし、下側の第１反射膜３１の反射率を上側の第２反射膜３２の反射率よりも大きくすることによって、反射膜３０を映像信号線２０あるいは走査線１０よりも幅広く形成した場合、次のような利点がある。すなわち、下側層３１の反射を大きくしてバックライトからの光の利用効率を向上させ、上側層３２の反射を下側層３１の反射よりも小さくすることによって、表示面側への反射を抑え、コントラストの低下を防止することができる。
【００４４】
第２反射膜３２の上には第１下地膜１０１、第２下地膜１０２がこの順で形成され、第２下地膜１０２の上には、順番に半導体層１０３、ゲート電極１０４、層間絶縁膜１０５、無機パッシベーション膜１０８、有機パッシベーション膜１０９がこの順で形成される。有機パッシベーション膜１０９のさらに上層は、図４において説明したとおりなので、省略する。なお、図５では、反射膜は２層構造としているが、反射率の高いＡｌＳｉ等の１層構造でも本発明の効果は得ることができる。
【００４５】
図４において、反射膜は互いに分断して形成され、各々は、電気的にフロートとなっている。このように、反射膜３０は、走査線１０あるいは映像信号線等２０とは実質的に容量を形成しないために、信号の書き込み速度等に悪影響を及ぼすことはない。また、反射膜３０によって、バックライトからの光は、非常に高い反射率によって反射されるので、この光の再生率も高くすることができる。このように、本実施例によって、信号書き込みの遅延等を生ずることなく、バックライトからの光の利用効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００４６】
図６は本発明の実施例２を示す平面図である。図６が図３と異なる点は、反射膜３０の形成範囲である。図６において、反射膜３０は、映像信号線２０の下側大部分、走査線１０の下側、ＴＦＴのチャンネル部の下側、コンタクト電極１０７の下側に形成されている。すなわち、図３に比べて、図６では、反射膜３０の形成領域が増大している。しかし、重要な点は、各反射膜３０は各領域において分断されており、反射膜３０の各領域は電気的にフロートとなっていることである。これによって、反射膜３０の領域を増大させても、反射膜３０に起因する容量は実質的には増加せず、信号書き込みの遅延等を防止することができる。
【００４７】
なお、図６では、映像信号線２０の下側の反射膜３０および走査線１０の下側の反射膜３０は画素毎に分断されている。また、図６において、ＴＦＴの下側の領域と映像信号線２０の下側の領域の反射膜３０とは分断してもよい。また、ＴＦＴの下側の領域と走査線１０の下側の領域の反射膜３０とは分断してもよい。すなわち、信号書込みの遅延等を生じさせないように、反射膜３０を適宜分断させることができる。
【００４８】
図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。図７が実施例１の図４と異なる点は反射膜３０の形成範囲だけである。すなわち、図７において、反射膜３０は半導体層１０３の大部分の下側および映像信号線２０の大部分の下側に形成されている。しかし、反射膜３０は、各領域において分断されており、かつ、各領域における反射膜３０は電気的にフロートとなっている。
【００４９】
図６および図７において、反射膜３０の幅は、映像信号線２０あるいは走査線１０の幅よりも若干大きく形成されているが、同じ程度でもよい。幅を大きくしすぎると表示面側の反射率を高くするので、コントラストの低下をきたす。反射層３０の幅は、少なくともＴＦＴにおける半導体層１０３のチャンネル部を覆う必要があるが、他の領域はコントラストを低下させない範囲で形成すればよい。
【００５０】
反射膜３０を含む詳細断面構造は実施例１の図５で説明したのと同様である。図５で説明した、反射膜３０を２層構造とし、下側の第１反射膜３１の反射率を上側の第２反射膜３２の反射率よりも大きくすることによる効果は、本実施例では、反射膜３０の面積が大きい分大きくなる。
【００５１】
画面が高精細になるにしたがって、配線やスルーホール等の非透過領域の割合が大きくなり、開口領域の割合が小さくなる。例えば、４４５ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の解像度の場合の開口率は５０％程度であるが、解像度が５２５ｐｐｉになると開口率は３０％にまで低下する。したがって、本発明の効果は高精細画面になるほど大きくなる。
【００５２】
図８乃至図１０は、本発明によってどの程度の輝度向上となるかを説明する図である。図８（ａ）は、ＴＦＴ基板１００の上に遮光膜４０が形成されている場合のバックライトからの光の状態を示す断面模式図である。図８（ａ）において、バックライトからの光Ｌは遮光膜４０に入射して吸収される。一方、図８（ｂ）に示す本発明にように、反射膜３０に入射した光は反射光Ｒ２となってバックライト側に戻り、バックライトで再び反射して、今度は、ＴＦＴ基板１００の透過領域に入射して画像の形成に寄与する。
【００５３】
図９は、実施例２のような範囲に反射膜を形成した場合に、本発明を適用すると、どの程度の輝度向上を得られるかを示す表である。表において、入射面材料とは、図６あるいは図７において、反射膜３０の領域に形成する材料を示す。
【００５４】
図９において、入射面材料のブラックマトリクスというのは、反射膜３０の領域にブラックマトリクスを形成した場合を示し、これを基準としている。実際の製品では、反射膜３０あるいは遮光膜４０としてブラックマトリクスを用いることはないが、本実施例では、反射膜ではない材料として、ブラックマトリクスを用いている。ブラックマトリクスも反射するが、ブラックマトリクスは評価の基準として採用したものである。なお、図９および図１０における反射率とは、反射膜３０が複数の層で形成されていた場合、下側の反射膜、すなわち、第１反射膜３１の反射率である。
【００５５】
図９において、反射膜３０として反射率が５４．６％であるＴｉを用いた場合は、ブラックマトリクスを用いた場合に比較して輝度向上は１．３９倍になり、反射率が６０％であるＭｏＷを用いた場合は、ブラックマトリクスを用いた場合に比較して輝度向上は１．４１倍になる。さらに、反射率が高い材料として、反射率が８６．２％であるＡｌＳｉを用いた場合、輝度向上は１．５１倍になる。
【００５６】
図６で示す領域に反射膜３０を用いた場合であっても、反射膜３０の反射率によって効果は大きく異なる。図１０は、反射膜３０の反射率と輝度向上の効果を示すグラフである。図１０では、反射膜３０の反射率がＴｉ相当の５４．６％である場合を基準の１とした場合、反射膜３０の反射率の差によってどの程度輝度向上率が変化するかを示している。
【００５７】
図１０において、反射膜３０の反射率がＭｏＷ相当の６０％である場合、輝度向上率は、反射膜３０がＴｉの場合の輝度向上率の１．２倍となる。また、反射膜３０の反射率がＡｌＳｉ相当の８６．２％である場合、反射膜３０がＴｉの場合の輝度向上率の８．５倍となる。反射膜３０の反射率が７０％である場合、反射膜３０がＴｉの場合の輝度向上率の４倍となる。つまり、反射膜３０の反射率を７０％以上の材料とすると、輝度向上率は、Ｔｉの場合に比べて４倍になり、高い効果が得られる。
【００５８】
なお、本実施例では、映像信号線２０や走査線１０の下側で、かつ、第１下地膜１０１の下に反射膜３０を形成しているので、ＴＦＴ基板１００に入射した光は、第1下地膜１０１、第２下地膜１０２、ゲート絶縁膜１０４、あるいは、層間絶縁膜１０６等に吸収される前に反射されるので、その分、反射する光の量を増やすことができる。
【実施例３】
【００５９】
図１１は本発明の実施例３を示す平面図である。図１１が実施例１の図３と異なる点は、映像信号線２０、走査線１０およびコンタクト電極１０７を２層以上の配線とし、映像信号線２０、走査線１０およびコンタクト電極１０７の下面が、反射率の高い、ＡｌＳｉ等のＡｌ合金で形成されていることである。これによって、配線からの反射を大きくすることができ、バックライトからの光の利用効率を大きくすることができる。なお、高い反射率を持つＡｌＳｉ等で形成された反射膜３０が、平面で視て、ＴＦＴに対応する部分で、かつ、第１下地膜１０１の下に形成されていることは実施例１の図３と同様である。
【００６０】
ただし、Ａｌが半導体層１０３に接触すると、Ａｌが半導体層１０３中に拡散し、ＴＦＴの特性を劣化させる危険がある。したがって、本実施例においては、Ａｌ合金はスルーホール１２０、１４０の部分には形成せず、スルーホール１２０、１４０のコンタクト部は、ＭｏＷ等のＡｌ以外の金属で形成する。
【００６１】
図１２は、図１１のＣ−Ｃ断面図であり、スルーホール１４０部分の断面を示す。図１２に示すように、映像信号線２０が半導体層１０３と接触する部分はＭｏＷの１層のみであり、他の部分では、ＡｌＳｉとＭｏＷの積層構造となっている。この場合、Ａｌ合金は抵抗率が小さいので、信号書き込みの遅延等を防止する効果もある。
【００６２】
本実施例のその他の構成は実施例１と同様である。本実施例では、実施例１における効果に加えて、映像信号線２０および走査線１０の下面の反射率を高くしたので、その分、さらに、バックライトの利用効率を向上させることができる。また、本実施例においても、反射膜３０に起因する容量は実質的には増加しないので、容量増大による信号書き込みの遅延等を防止することができる。なお、図１１では、走査線１０も映像信号線２０も下層にＡｌＳｉ合金を使用しているが、走査線１０あるいは映像信号線２０の一方のみをこのような構成としても、本発明の効果を得ることが出来る。
【００６３】
以上の説明では、ＩＰＳ方式におけるＦＦＳ方式について説明したが、本発明は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等の他の方式の液晶表示装置にも適用することができる。さらに、半導体層はＰｏｌｙ−Ｓｉによって形成されるとしたが、ａ−Ｓｉによって形成される場合にも本発明を適用することができる。また、反射膜としてのＡｌ合金として、ＡｌＳｉの例で説明したが、Ａｌ合金の他の例として、ＡｌＮｂあるいはＡｌＣｕ等を用いることができる。
【００６４】
また、図７では、カラーフィルタが対向基板に形成されているが、カラーフィルタがＴＦＴ基板に形成されている場合にも本発明を適用することが出来る。
【符号の説明】
【００６５】
１０…走査線、  ２０…映像信号線、  ３０…反射膜、  ３１…第１反射膜、  ３２…第２反射膜、  ４０…遮光膜、  １００…ＴＦＴ基板、  １０１…第１下地膜、  １０２…第２下地膜、  １０３…半導体層、  １０４…ゲート絶縁膜、  １０５…ゲート電極、  １０６…第１層間絶縁膜、  １０７…コンタクト電極、  １０８…無機パッシベーション膜、  １０９…有機パッシベーション膜、  １１０…コモン電極、  １１１…第２層間絶縁膜、  １１２…画素電極、  １１３…配向膜、  １２０…第１スルーホール、  １３０…第２スルーホール、  １４０…第３スルーホール、  １５０…下偏光板、  ２００…対向基板、  ２０１…カラーフィルタ、  ２０２…ブラックマトリクス、  ２０３…オーバーコート膜、  ２５０…上偏光板、  ３００…液晶層、  ３０１…液晶分子、  ５００…導光板、  ５１０…光源、  ５２０…拡散シート、  ５３０…下プリズムシート、  ５４０…上プリズムシート、  ５５０…反射シート、  １０００…液晶表示パネル、  １１２１…スリット、  ２０００…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】
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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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