JP2006119568A - 反透過型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多重ドメインを実現しながらも反射効率が優れている液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明は液晶表示装置に関し、反射領域と透過領域を具備しており互いに対向する第１及び第２表示板、第１表示板と第２表示板の間に封入されている液晶層、そして液晶層の液晶分子の傾斜方向を決定し、第２表示板に具備されており、反射領域に位置する突起などの傾斜方向定義部材を含む。このように突起が位置する領域を反射領域として活用することによって多重ドメインを実現しながらも優れた反射効率を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に反透過型液晶表示装置に関する。

一般に液晶表示装置は、電界生成電極と偏光板が具備された一対の表示板の間に位置した液晶層を含む。電界生成電極は、液晶層に電界を生成し、このような電界の強さが変化することによって液晶分子の配列が変化する。例えば、電界が印加された状態で、液晶層の液晶分子は、その配列を変化させて液晶層を通る光の偏光を変化させる。偏光板は偏光された光を適切に遮断または透過させて明るい領域や暗い領域を作り出すことによって、所望の映像を表示する。

液晶表示装置は、自らの発光が不可能な受光型表示装置であるので、別個に具備されたバックライト装置のランプから出る光を液晶層を通過させたり、自然光など外部から入って来る光を液晶層を一度通過させて再び反射して液晶層を再び通過させる。前者の場合を透過型液晶表示装置とし、後者を反射型液晶表示装置というが、後者の場合は、主に中小型表示装置に用いられる。また、環境によってバックライト装置を使用したり、外部光を使用することもある半透過型または反射−透過型液晶表示装置が開発され、主に中小型表示装置に適用されている。

反透過型液晶表示装置の場合、各画素に透過領域と反射領域とを設けるが、透過領域では、光が液晶層を１回だけ通過し、反射領域では２回通過するので、透過領域と反射領域との液晶層の厚さ、つまり、セルギャップを異なるようにする。これとは異なり透過領域を主に使用する透過モードの時と、反射領域を主に使用する反射モードの時は、互いに異なる電圧で駆動することもある。

一方、液晶表示装置は、対比（例えば、コントラスト）が所定値以上になる視野角、つまり、基準視野角が狭いのが欠陥である。ところが上記で説明したように、反透過型液晶表示装置は、主に中小型に用いられるため、基準視野角がそれほど大きな問題にならなかった。しかし、最近は中小型表示装置の使用が多様になることよって、広視野角を必要とするようになった。

これまで液晶表示装置の基準視野角を広くするための多様な方法が提示されたが、特に液晶層を垂直配向し、電界生成電極に切開部または突起を設置したり、液晶層に電界が印加された時に液晶分子が傾く方向を多様にする方法が広く知られている。

しかし、中小型に主に使用する反透過型液晶表示装置の場合、電界生成電極に切開部を形成する工程が新たに必要で、画素面積が小さいため切開部に領域をさくのが相応しくない。

本発明が目的とする技術的課題は、多重ドメインを実現しながらも反射効率が優れている液晶表示装置を提供することにある。

本発明の一つの特徴による液晶表示装置は、反射領域と透過領域とを具備しており、互いに対向する第１及び第２表示板、前記第１表示板と前記第２表示板との間に封入されている液晶層、そして前記液晶層の液晶分子の傾斜方向を決定し、前記第２表示板に具備されており、前記反射領域に位置する傾斜方向定義部材を含む。

前記傾斜方向定義部材は、少なくとも一つの突起を含む。
前記少なくとも一つの突起は、隣接した一対の突起を含む。
前記一対の突起の間の間隔は、前記突起の幅以下である。

前記少なくとも一つの突起は、互いに垂直に延びている第１及び第２突起を含む。
前記第１表示板は、前記第１及び第２突起と対向する透明電極を含む。前記透明電極は、前記第１突起と前記第２突起との間に位置して前記第２突起と平行に延びている切開部を有する。

前記第１表示板は、前記透明電極上に形成されている第１及び第２反射電極をさらに含み、前記第１反射電極は、前記第１突起と対向して、前記第２反射電極は、前記第２突起と対向する。

前記第１表示板は、前記透明電極と絶縁体を介して重畳する維持電極をさらに含む。また、前記維持電極は、前記切開部と重畳する。前記維持電極は、前記第１突起と対向する。

前記第１表示板は、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記ドレイン電極は、前記維持電極に沿って延びる。
ここで、第１表示板は、例えば、薄膜トランジスタ表示板であってもよい。

前記第１表示板は、前記少なくとも一つの突起と対向する少なくとも一つの透明電極を含み、前記各透明電極は、前記少なくとも一つの突起と交差するように配置されている少なくとも一つの切開部を有する。

前記少なくとも一つの突起と前記少なくとも一つの切開部とは、かもめ形に配列されている。
前記突起は、線状であり、端部でロート形に幅が広くなる。

前記第２表示板は、前記突起上に形成されている共通電極を含む。
別の本発明による液晶表示装置は、反射電極と透明電極とを含む第１表示板、前記第１表示板と対向し、互いに並んで延びて隣接した一対の突起と共通電極とを含む第２表示板、そして前記第１表示板と前記第２表示板との間に封入されている液晶層を含む。

前記突起は、前記反射電極と対向する。また、前記反射電極は、前記透明電極全体または一部を対称に分割することができる。また、前記透明電極は、切開部を有する。

このように、本発明による液晶表示装置は、多重ドメインを実現しながらも反射効率が優れている。
また、付随的な効果として、以下の効果が得られる。

本発明の液晶表示装置は、反射領域に位置する傾斜方向定義部材を含み、傾斜方向定義部材を境界とする多重ドメインを実現する。
本発明の液晶表示装置では、傾斜方向定義部材は突起を含み、この突起は、例えば、それぞれのドメインにおける電場に対して、異なる影響を与える。また、突起により、セル間隔が他の部分よりも小さくなるため、別途にセル間隔を調節せずに反射領域として活用することができる。また、突起部分を反射領域として活用することによって、多重ドメインを実現しながら反射効率を維持することが可能となる。

以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態について本発明の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できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様に相異した形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。

図面で様々な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。明細書全体を通じて類似する部分について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“上に”あるとする時、これは他の部分“すぐ上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分“すぐ上に”あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。

次に、本発明の実施形態による液晶表示装置について、添付した図面を参考にして説明する。
まず、図１ないし図３を参考にして本発明の一つの実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図２は図１に示した液晶表示装置をＩＩ−ＩＩ’線で切った断面図であり、図３は図１に示した液晶表示装置をＩＩＩ−ＩＩＩ’線で切った断面図である。

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、そしてこれらの間に封入されている液晶層３とを含む。
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について詳細に説明する。

絶縁基板１１０上に複数のゲート線１２１と複数の維持電極線１３１とが形成されている。
ゲート信号を伝達するゲート線１２１は、主に横方向に延びており、各ゲート線１２１は下に突出した複数のゲート電極１２４と、他層または外部装置との接続のために面積が広い端部１２９とを含む。しかし、ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）が基板１１０上に集積される場合、ゲート線１２１は面積が広い端部１２９がなく直ちにゲート駆動回路に連結することもできる。

各維持電極線１３１は、主に横方向に延びており、上側方向に延びた縦部１３２と、縦部１３２の端に連結されており、面積が広い拡張部１３５とを含む複数の枝を含む。維持電極線１３１には、共通電極表示板２００の共通電極２７０に印加される共通電圧が印加される。

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列の金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系列の金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などからなる。しかし、ゲート線１２１は、物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多層膜構造を有する。これら導電膜のうちの一つは、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の信号遅延や電圧降下を減らすことができるように低い非抵抗の金属、例えば、アルミニウム系列の金属、銀系列の金属、銅系列の金属からなる。他の一つの導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎ ｃｏｘｉｄｅ）との接触特性に優れた物質、例えばモリブデン系列金属、クロム、タンタル、またはチタニウムなどでなる。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上部膜、及びアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜を挙げることができる。

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おり、傾斜角は約３０−８０゜であるのが好ましい。
ゲート線１２１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）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（非晶質シリコンは略称ａ−Ｓｉとする）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、主に縦方向に延びており、ここから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向かって延びて出ている。また、線状半導体１５１は、ゲート線１２１と交わる地点付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。

半導体１５１の上部には、シリサイドまたはｎ型不純物が高濃度で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で作られた複数の線状及び島状抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。線状接触部材１６１は、複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島状接触部材１６５とは対をなして半導体１５１の突出部１５４上に位置する。

半導体１５１と抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も、また基板１１０の表面に対して傾きを有し、傾斜角は約３０−８０゜である。
抵抗接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５とが形成されている。

データ線１７１は、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差してデータ電圧を伝達する。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と他層または外部装置との接続のために面積が広い端部１７９を含む。

ドレイン電極１７５は、ソース電極１７３をはじめとするデータ線１７１と分離されており、維持電極線１３１の拡張部１３５と重畳可能な程度に面積が広い。ドレイン電極１７５は、また維持電極線１３１の縦部１３２に沿って重畳しながら延びている縦部１７６と、縦部１７６の端に連結されており、横方向に延びて維持電極線１３１と重畳する横部１７７とを含む。

ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、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。

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、チタニウムなどの耐火性金属またはこれらの合金からなるのが好ましい。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５もまた抵抗が低い導電膜と接触特性が良い導電膜を含む多層膜構造を有することができる。多層膜構造の例としては上記で説明したクロム下部膜とアルミニウム上部膜、またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜の他にもモリブデン膜−アルミニウム膜−モリブデン膜の三重膜を挙げることができる。

データ線１７１及びドレイン電極１７５も、ゲート線１２１と同様に、その側面が基板１１０の表面に対して約３０−８０゜の角度に各々傾きがある。
抵抗性接触部材１６１、１６５は、その下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にだけ存在して接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５に分けずに露出された部分を有しており、大部分の所では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、上記で説明したようにゲート線１２１と交わる部分で幅が大きくなりデータ線１７１の断線を防止する。

データ線１７１及びドレイン電極１７５及び露出された半導体１５１部分上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、平坦化特性が優れており感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなど誘電常数４．０以下の低遺伝率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなるのが好ましい。保護膜１８０は、また、無機絶縁物からなる下部膜と有機絶縁物からなる上部膜を含む。

保護膜１８０の表面は、凹凸があって起伏がある。
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１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０とにはゲート線１２１の端部１２９を露出させる複数の接触孔１８１が形成されている。

保護膜１８０上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなる複数の透明電極１９０及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されており、その上には透明電極１９０及び保護膜１８０上には複数の反射電極１９１、１９２が形成されている。以後、透明電極１９０と一対の反射電極１９１、１９２を合せて画素電極とする。

画素電極１９０−１９２は、保護膜１８０の表面の凹凸に沿って起伏したプロファイルを有し、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ドレイン電極１７５からデータ電圧を印加される。

データ電圧が印加された画素電極１９０−１９２は、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１９０−１９２、２７０間の液晶層３の液晶分子の配向を決定する。

また、画素電極１９０−１９２と共通電極２７０は、キャパシタ（以下、“液晶キャパシタ”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維持するが、電圧維持能力を強化するために液晶キャパシタと並列に連結された他のキャパシタを置き、これをストレージキャパシタとする。ストレージキャパシタは、画素電極１９０−１９２と維持電極線１３１の重畳などで作られ、ストレージキャパシタの停電容量、つまり、保持容量を増やすために維持電極線１３１を延長及び拡張して、画素電極１９０−１９２と連結されているドレイン電極１７５もまた維持電極線１３１に沿って延長及び拡張し、重畳面積を大きくするのと同時に両者の距離を近くする。ストレージキャパシタは画素電極１９０、１９１、１９２とこれに隣接するゲート線１２１（これを前段ゲート線とする）の重畳で作ることもできる。

各透明電極１９０は、維持電極線１３１及びドレイン電極１７５の横部１７７上に位置して横方向に延びた切開部９１を有して上部と下部に区分され、上部と下部の境界、つまり、切開部９１に対応する部分で梯形に凹んでいる。透明電極１９０の下側の角は、面取りが施され、上側の角付近でも面取りと似た形で斜めになっている。維持電極線１３１の縦部１３２とドレイン電極１７５の縦部１７６は、透明電極１９０の上部を二等分する位置にある。

反射電極１９１、１９２は、アルミニウムや銀などの不透明な反射性金属からなり、切開部９１上側に位置した上部反射電極１９１と下側に位置した下部反射電極１９２を含む。

上部反射電極１９１は、維持電極線１３１の縦部１３２とドレイン電極１７５の縦部１７６に沿って延びている縦部と、縦方向には、維持電極線１３１の拡張部１３５下辺からその上に位置したゲート線１２１上の辺までを、横方向には、隣接データ線１７１間領域を、全て覆っている拡張部とを含む。上部反射電極１９１の縦部は、維持電極線１３１の縦部１３２とドレイン電極１７５の縦部１７６より幅が広くこれらを全て覆い、これら縦部は、透明電極１９０を左右二つの透過領域に分ける。

下部反射電極１９２は、透明電極１９０の下部を横方向に横切って二等分する。
反射電極１９１、１９２は、その端部でロート形に幅が順次に広くなる。
接触補助部材８１、８２は、接触孔１８１、１８２を通じて、ゲート線の端部１２９及びデータ線の端部１７９と各々連結される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１及びデータ線１７１の各端部１２９、１７９と外部装置との接着性を補完してこれらを保護する役割を果たす。ゲート駆動回路が表示板上に集積された場合、接触部材８１は、ゲート線１２１の端部１２９とゲート駆動部を連結する連結部材の役割を果たし、場合によって省略することもできる。

次に、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスなどからなる絶縁基板２１０上に光漏れを防止するためのブラックマトリックスという遮光部材（図示せず）が形成されており、遮光部材は、透明電極１９０と対向して透明電極１９０とほぼ同一な形を有する複数の開口部を有している。これと異なり遮光部材は、ゲート線１２１またはデータ線１７１に対応する部分と薄膜トランジスタに対応する部分からなることもある。遮光部材は、クロム単一膜またはクロムと酸化クロムの二重膜からなるか、あるいは黒色顔料を含む有機膜からなる。

基板２１０上には、また複数の色フィルター（図示せず）が形成されており、遮光部材に囲まれた領域内にほぼ位置する。色フィルターは、透明電極１９０に沿って縦方向に長く延び、赤色、緑色及び青色などの原色のうちの一つを表示することができる。

遮光部材と色フィルターは、薄膜トランジスタ表示板１００に形成されることもある。
色フィルター及び遮光部材の上には、色フィルターが露出されるのを防止し、平坦面を提供するためのカバーコート（図示せず）が形成される。

基板２１０上の共通電極２７０上には有機物などからなる複数の突起集合が形成されている。一つの突起集合は、上部反射電極１９１の縦部と対向して縦部に沿って長く延びている上部突起２８１と、下部反射電極１９２と対向してこれに沿って長く延びている下部突起２８２を含む。各突起２８１、２８２は、当該反射電極１９１、１９２の幅より狭く反射電極１９１、１９２と完全に重畳する。各突起２８１、２８２は、その端部でロート形に幅が順次に広くなる。

突起２８１、２８２及び基板２１０上には、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電体などからなる共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、突起２８１、２８２に沿って膨らむように突出した凸部を有する。

突起２８１、２８２は、共通電極２７０上に形成することもできる。
表示板１００、２００の外側面には偏光板（図示せず）が具備されており、内側面には垂直配向膜（図示せず）が形成されている。

液晶層３は、陰の誘電率異方性を有し、液晶分子は電界がない時にその長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して実質的に垂直をなすように配向されている。
共通電極２７０に共通電圧を印加して画素電極１９０−１９２にデータ電圧を印加すると、表示板１００、２００の表面に対して大略垂直な電界が生成される。液晶分子３１０（図４参照）は、電界に応答してその長軸が電界方向に垂直になるようにその方向を変えようとする。

突起２８１、２８２は、その長手方向に垂直な方向に液晶層３に生成された電場に水平成分を作ったり、液晶分子にプレティルト（ｐｒｅｔｉｌｔ）を与える。また、透明電極１９０の縁と切開部９１は、電場に水平成分を作り、該水平成分によって液晶分子が傾く方向は、透明電極１９０の辺に対して垂直である。図１で見ると、透明電極１９０の上部で長い縦辺と上部突起２８１が並び、下部では透明電極１９０の下辺及び切開部９１と下部突起２８２が並んでいるので、液晶層３には突起２８１、２８２を境界に横になる方向が異なる４つのドメインが形成される。この時、透明電極１９０の角を取った角と切開部９１付近の凹部及び突起２８１、２８２の斜辺などは各ドメインで傾斜方向の変化が急激に起こらないようにする役割を果たす。

一方突起２８１、２８２がある部分のセル間隔は、突起２８１、２８２がない部分のセル間隔に比べて小さく遅延値が小さいので、別途にセル間隔を調節せずに反射領域として活用することができる。これについて図４を参考にして詳細に説明する。

図４は、図１ないし図３に示した液晶表示装置と透過及び反射輝度プロファイルを概略的に示した断面図である。図４で図面符号１９３は反射電極を示し、２８０は突起を示し、突起２８０は共通電極２７０の下部に存在することを示している。また、反射電極１９３が位置する領域をＲＡ、その他領域をＴＡと示して、ＲＬ及びＴＬは各々反射輝度及び透過輝度を示す。

図４に示したように、従来は表示に寄与しなかった突起２８０部分で反射輝度が高く現れた。
このように、本発明の実施形態による反透過型液晶表示装置は、突起２８１、２８２部分を反射領域として活用することによって、多重ドメインを実現しながらも反射効率を維持することができる。

次に、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について、図５ないし図７を参考にして詳細に説明する。
図５は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図６は、図５に示した液晶表示装置をＶＩ−ＶＩ’線で切った断面図であり、図７は、図５に示した液晶表示装置をＶＩＩ−ＶＩＩ’線で切った断面図である。

図５ないし図７を参考にすると、本実施形態による液晶表示装置も薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及びこれら二つの表示板１００、２００の間に封入されている液晶層３を含む。

本実施形態による表示板１００、２００の層状構造は、図１ないし図３とほぼ同一である。
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、ゲート電極１２４及び端部１２９を含む複数のゲート線１２１及び縦部１３２と拡張部１３５を含む複数の維持電極線１３１が基板１１０上に形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１、突出部１６３を含む複数の線状抵抗性接触部材１６１及び複数の島状抵抗性接触部材１６５が順次に形成されている。ソース電極１７３及び端部１７９を含む複数のデータ線１７１と縦部１７６及び横部１７７を含む複数のドレイン電極１７５が抵抗性接触部材１６１、１６５上に形成されており、保護膜１８０がその上に形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８１、１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０上には、切開部９１を有する透明電極１９０と一対の反射電極１９１、１９２を含む複数の画素電極及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。

共通電極表示板２００について説明すると、複数の突起２８１ａ、２８１ｂ、２８２ａ、２８２ｂ及び共通電極２７０が絶縁基板２１０上に形成されている。
しかし、図１ないし図３に示した液晶表示装置とは異なり、突起が一対の上部突起２８１ａ、２８１ｂと一対の下部突起２８２ａ、２８２ｂを含む。上部突起２８１ａ、２８１ｂは、透明電極１９０の縦中心線に対し、下部突起２８２ａ、２８２ｂは透明電極１９０の下部を二等分する横線に対して対称に配列されている。上部突起２８１ａ、２８１ｂの縦辺のうちの透明電極１９０の縦辺と近い辺は両端部分で対向する透明電極１９０の辺に向かって斜めに折れて短い斜辺をなし、これと同様に下部突起２８２ａ、２８２ｂの横辺のうちの透明電極１９０の下辺及び切開部９１と近い辺は両端部分で対向する透明電極１９０の下辺及び切開部９１に向かって斜めに折れて短い斜辺をなしている。

上部突起２８１ａ、２８１ｂ間の間隔は概して突起２８１ａ、２８１ｂの幅と同一か、あるいはこれより少し小さい程度、例えば３／４程度であり、これと同様に下部突起２８２ａ、２８２ｂ間の間隔も概して突起２８２ａ、２８２ｂの幅と同一か、あるいはこれより少し小さい程度、例えば３／４程度である。

このように突起２８１ａ、２８１ｂ、２８２ａ、２８２ｂを組んで配置すれば、液晶層３の電場の垂直成分が相対的に小さくなって液晶層３を通過する光の位相遅延が減る。したがって、突起２８１ａ、２８１ｂ、２８２ａ、２８２ｂの高さと、これとともに反射電極１９１、１９２上のセル間隔を減らす役割を果たす。

また、半導体１５１は、データ線１７１、ドレイン電極１７５及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５と実質的に同一な平面形態を有している。しかし、線状半導体１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間にこれらに分けずに露出された部分を有している。

上記で説明した図１ないし図３の液晶表示装置に対する多くの特徴が図５の液晶表示装置にも適用される。
図１ないし図７に示した突起２８１、２８２、２８１ａ、２８１ｂ、２８２ａ、２８２ｂは、切開部や陥没部に代替することができ、これらの形及び配置は変形できる。

図８は、本発明の実施形態による液晶表示装置の多様な透明電極切開部（Ｃｕｔｏｕｔ）及び共通電極突起（Ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）の形態を示した図面である。
図８でＴ１及びＴ２は、各々図１ないし図３及び図５ないし図７に示した構造を基本にした配列を示し、Ｃ１とＣ２は切開部と突起がかもめ形またはシェブロン（ｃｈｅｖｒｏｎ）形に配列されている配列を示す。特に、Ｔ１とＴ２を見ると、横方向の突起（図１及び図５では下部突起）と縦方向の突起（図１及び図５では上部突起）が上下左右に交互に配置されている。

図８の配列を有する液晶表示装置と突起や切開部がない従来の反透過型液晶表示装置及びかもめ形に配列された切開部を有している従来の透過型液晶表示装置のドメイン数、透過開口率及び反射面積比率を比較した結果が表１に示されている。

表１に示されているように、図８に示した液晶表示装置の場合、従来の反透過型液晶表示装置や切開部型液晶表示装置に比べて透過開口率が高い。また、図８に示した液晶表示装置は、従来の反透過型液晶表示装置に比べて反射面積比率が多少低いものの相当水準に至り、４つのドメインを有していており、ドメインがない従来の反透過型液晶表示装置に比べて非常に広い基準視野角を有することが分かる。

以上で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るものではなく、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による様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。

本発明にかかる液晶表示装置は、多重ドメインを実現しながらも反射効率が優れているという効果を有し、反透過型液晶表示装置などとして有用である。

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１に示した液晶表示装置をＩＩ−ＩＩ’線で切った断面図である。 図３は図１に示した液晶表示装置をＩＩＩ−ＩＩＩ’線で切った断面図である。 図１ないし図３に示した液晶表示装置の断面と位置による反射輝度及び透過輝度を示した図面である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図５に示した液晶表示装置をＶＩ−ＶＩ’線による断面図である。 図５に示した液晶表示装置をＶＩＩ−ＶＩＩ’線による断面図である。 本発明の実施形態による液晶表示装置の多様な切開部及び突起形態を示した図面である。

符号の説明

３ 液晶層
８１、８２ 接触補助部材
９１ 切開部
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０ 絶縁基板
１２１、１２９ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１、１３２、１３５ 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１、１５４ 半導体
１６１、１６３、１６５ 抵抗性接触部材
１７１、１７９ データ線
１７３ ソース電極
１７５、１７６、１７７ ドレイン電極
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５ 接触孔
１９０ 透明電極
１９１、１９２、１９３ 反射電極
２００ 共通電極表示板
２１０ 絶縁基板
２７０ 共通電極
２８１、２８１ａ、２８１ｂ、２８２、２８２ａ、２８２ｂ 突起
３１０ 液晶分子

Claims (20)

1. 反射領域と透過領域とを具備しており、互いに対向する第１及び第２表示板と、
   前記第１表示板と前記第２表示板との間に封入されている液晶層と、
   前記液晶層の液晶分子の傾斜方向を決定し、前記第２表示板に具備されており、前記反射領域に位置する傾斜方向定義部材と、
   を含む液晶表示装置。
2. 前記傾斜方向定義部材は、少なくとも一つの突起を含むことを特徴とする、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記少なくとも一つの突起は、隣接した一対の突起を含むことを特徴とする、
   請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記一対の突起の間の間隔は、前記突起の幅以下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。
5. 前記少なくとも一つの突起は、互いに垂直に延びている第１及び第２突起を含むことを特徴とする、
   請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１表示板は、前記第１及び第２突起と対向する透明電極を含むことを特徴とする、
   請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記透明電極は、前記第１突起と前記第２突起との間に位置して前記第２突起と平行に延びている切開部を有することを特徴とする、
   請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１表示板は、前記透明電極上に形成されている第１及び第２反射電極をさらに含み、
   前記第１反射電極は、前記第１突起と対向し、前記第２反射電極は、前記第２突起と対向することを特徴とする、
   請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１表示板は、前記透明電極と絶縁体を介して重畳する維持電極をさらに含むことを特徴とする、
   請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記維持電極は、前記切開部と重畳することを特徴とする、
    請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記維持電極は、前記第１突起と対向することを特徴とする、
    請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 前記第１表示板は、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含み、
    前記ドレイン電極は、前記維持電極に沿って延びていることを特徴とする、
    請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記第１表示板は、前記少なくとも一つの突起と対向する少なくとも一つの透明電極を含み、
    前記各透明電極は、前記少なくとも一つの突起と交差するように配置されている少なくとも一つの切開部を有することを特徴とする、
    請求項２に記載の液晶表示装置。
14. 前記少なくとも一つの突起と前記少なくとも一つの切開部とは、かもめ形に配列されていることを特徴とする、
    請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記突起は、線状であり、端部でロート形に幅が広くなることを特徴とする、
    請求項２に記載の液晶表示装置。
16. 前記第２表示板は、前記突起上に形成されている共通電極を含むことを特徴とする、
    請求項２に記載の液晶表示装置。
17. 反射電極と透明電極とを含む第１表示板と、
    前記第１表示板と対向して、互いに並んで延びている隣接した一対の突起と共通電極とを含む第２表示板と、
    前記第１表示板と前記第２表示板との間に封入されている液晶層と、
    を含む液晶表示装置。
18. 前記突起は、前記反射電極と対向することを特徴とする、
    請求項１７に記載の液晶表示装置。
19. 前記反射電極は、前記透明電極全体または一部を対称に分割することを特徴とする、
    請求項１８に記載の液晶表示装置。
20. 前記透明電極は、切開部を有することを特徴とする、
    請求項１８に記載の液晶表示装置。
    
    

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