JP2007011349A - 薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セル間隔が実質的に同一でありながら反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることができる薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明は、薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた液晶表示装置に関し、この薄膜トランジスタ表示板は、基板と、基板上に形成されている第１及び第２透明電極と、第１及び第２透明電極にそれぞれ接続されている第１及び第２反射電極と、第１及び第２透明電極並びに第１及び第２反射電極と分離されている第３及び第４反射電極とを有し、第１及び第３反射電極の第１面積比は、第２及び第４反射電極の第２面積比と異なる。本発明によれば、反射率曲線を透過率曲線に一致させることができ、ＲＧＢ各画素の反射率曲線を一致させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた液晶表示装置に関し、特に、半透過型（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた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備える。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、液晶層を通過す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または暗い領域を形成することで、所望の映像を表示する。

液晶表示装置は自ら発光できない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（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）のランプから出る光を、液晶層を通過させる。また、自然光など外部から入る光を液晶層を通過させ、再び反射されて液晶層を再び通過させる。前者を透過型（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ）液晶表示装置といい、後者を反射型（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）液晶表示装置という。後者の場合は、主に中小型表示装置に使用される。また、環境に応じてバックライト装置を使用したり外部光を使用する、半透過型または反射・透過型液晶表示装置が開発されて中小型表示装置に適用されている。

半透過型液晶表示装置の場合には、各画素に透過領域と反射領域を設けるが、透過領域では光が液晶層を１回通過し、反射領域では２回通過するので、透過領域のガンマ曲線と反射領域のガンマ曲線とが一致せず二つの領域で画像が異なって表示される。

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、反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させる薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた液晶表示装置を提供することである。

前述した目的を達成するための本願第１発明の薄膜トランジスタ表示板は、基板と、前記基板上に形成されている第１及び第２透明電極と、前記第１及び第２透明電極にそれぞれ接続されている第１及び第２反射電極と、前記第１及び第２透明電極並びに前記第１及び第２反射電極と分離されている第３及び第４反射電極を有し、前記第１及び第３反射電極の第１面積比は、前記第２及び第４反射電極の第２面積比と異なる。
ここで、上記発明は、後述の図１２において、Ｒ画素（Ｒ）、Ｇ画素（Ｇ）及びＢ画素（Ｂ）間の第１及び第２反射領域（ＲＡ１，ＲＡ２）の面積比が互いに相違していることを示している。従って、本願発明は、任意の二つの画素での透明電極、第１及び第２反射領域（ＲＡ１，ＲＡ２）の関係、つまり、第１及び第２反射領域（ＲＡ１，ＲＡ２）の面積比が互いに相違していることを特徴としている。例えば、第１透明電極、第１反射電極及び第３反射電極はＲ画素の該当し、第２透明電極、第２反射電極及び第４反射電極はＧ画素に該当する。

第２発明は、第１発明において、前記第１及び第３反射電極の面積の合計は、前記第２及び第４反射電極の面積の合計と実質的に同一であることができる。
第３発明は、第１発明において、前記基板上に形成されている第３透明電極、前記第３透明電極に接続されている第５反射電極、並びに前記第３透明電極及び前記第５反射電極と分離されている第６反射電極をさらに有し、前記第５反射電極と前記第６反射電極の第３面積比は、前記第１及び第２面積比と異なることができる。

第４発明は、第３発明において、前記第５及び第６反射電極の面積の合計は、前記第１及び第３反射電極の面積の合計、並びに前記第２及び第４反射電極の面積の合計と実質的に同一であることができる。
第５発明は、第１発明において、前記透明電極、前記第１反射電極及びこれらに接続された第１導体のうちの少なくとも一つが前記第３反射電極またはこれに接続された第２導体と重畳することができる。

第６発明は、第５発明において、重畳している前記透明電極と前記第３反射電極との間に形成されている絶縁膜をさらに有することができる。
第７発明は、第５発明において、重畳している前記第１導体と前記第２導体との間に形成されている第１絶縁膜をさらに有することができる。
第８発明は、第７発明において、前記第１及び第３反射電極と前記第１導体との間に形成されている第２絶縁膜をさらに有することができる。

第９発明は、第５発明において、重畳している前記第１導体と前記第３反射電極との間に形成されている絶縁膜をさらに有することができる。
本願第１０発明の他の特徴による液晶表示装置は、複数の画素を有し、前記各画素は、透過型液晶キャパシタ、前記透過型液晶キャパシタに接続されている第１反射型液晶キャパシタ、並びに一端が前記透過型液晶キャパシタ及び前記第１反射型液晶キャパシタと分離されている第２反射型液晶キャパシタを有し、前記複数の画素は、互いに異なる基本色をそれぞれ表示する第１及び第２画素を有し、前記第１及び第２画素の反射率曲線は実質的に互いに一致する。

第１及び第２画素の反射率曲線が実質的に互いに一致することで、これらの画素のガンマ曲線を一致させることができ、これらの画素での画像を同程度で表示することができる。
第１１発明は、第１０発明において、前記画素の透過率曲線と前記反射率曲線は実質的に一致することができる。

画素の透過率曲線と前記反射率曲線が実質的に一致させ、反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることで、透過モードと反射モードにおいて画像を同程度で表示することができる。
第１２発明は、第１０発明において、前記第２反射型液晶キャパシタの両端の電圧は、前記第１反射型液晶キャパシタの両端の電圧より小さくてもよい。

反射領域を二つに分割して、そのうちの一つには透過領域と同一データ電圧を印加し、もう一つにはデータ電圧より小さい電圧を印加することによって、セル間隔を実質的に同一にしながら反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることができる。
第１３発明は、第１０発明において、前記第２反射型液晶キャパシタに接続されている補助キャパシタをさらに有することができる。

画素電圧を、補助キャパシタと、第２反射型液晶キャパシタとにより、分割することにより、第２反射型液晶キャパシタの両端に印加される電圧を小さくすることができる。これにより、セル間隔を実質的に同一にしながら反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることができる。
第１４発明は、第１３発明において、前記第１及び第２画素の補助キャパシタの容量は互いに異なることができる。

これにより、各画素の反射率曲線を一致させることで、ガンマ曲線を一致させることができ、これらの画素での画像を同程度で表示することができる。
第１５発明は、第１３発明において、前記透過型液晶キャパシタ、前記第１反射型液晶キャパシタ及び前記補助キャパシタに接続されているスイッチング素子をさらに有することができる。

第１６発明は、第１５発明において、前記透過型液晶キャパシタ及び前記第１反射型液晶キャパシタは、前記スイッチング素子からデータ電圧の印加を受け、前記第２反射型液晶キャパシタは、前記補助キャパシタから前記データ電圧より小さい電圧の印加を受けることができる。
第２反射型液晶キャパシタの両端に印加される電圧を小さくすることで、セル間隔を実質的に同一にしながら反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることができる。

第１７発明は、第１５発明において、前記透過型液晶キャパシタ及び前記第１反射型液晶キャパシタは、それぞれ前記スイッチング素子に接続されている透明電極及び第１反射電極を有し、前記第２反射型液晶キャパシタは、前記透明電極及び前記第１反射電極と分離されている第２反射電極を有することができる。
第１８発明は、第１７発明において、前記第１画素の第１及び第２反射電極の面積比と、前記第２画素の第１及び第２反射電極の面積比とが互いに異なることができる。

第１９発明は、第１８発明において、前記複数の画素は赤色、緑色及び青色をそれぞれ表示する赤色画素、緑色画素及び青色画素を有し、前記赤色画素の第１及び第２反射電極の第１面積比は、前記緑色画素の第１及び第２反射電極の第２面積比より小さく、前記青色画素の第１及び第２反射電極の第３面積比は、前記第２面積比より大きくてもよい。
これにより、ＲＧＢ画素の反射率曲線を互いに一致させることができる。

第２０発明は、第１０発明において、前記基本色としては赤色、緑色、青色を有することができる。

以上のように、本発明によれば、反射領域を二つに分割して、そのうちの一つには透過領域と同一データ電圧を印加し、もう一つにはデータ電圧より小さい電圧を印加して反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることができる。
また、ＲＧＢ画素ごとに反射領域の面積比を異なるようにすることで、各ＲＧＢ画素の反射率曲線を一致させることができる。これによって、透過モードと反射モードにおいて同一画像を表示することができる。

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。

以下、本発明の実施形態による薄膜トランジスタ表示板及びそれを備えた液晶表示装置について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図であり、図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する概略図である。

本発明の一実施形態による液晶表示装置は、等価回路的に複数の表示信号線（ＤＬ、ＧＬ）と、これに接続されてほぼ行列状に配列された複数の画素（ｐｉｘｅｌ）を有する。図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００、これと対向している共通電極表示板２００、及びこれらの間に挟持された液晶層３を備える。表示信号線（ＤＬ、ＧＬ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に具備されており、ゲート信号（走査信号ともいう。）を伝達する複数のゲート線（ＧＬ）と、データ信号を伝達するデータ線（ＤＬ）を有する。ゲート線（ＧＬ）はほぼ行方向に延びて互いにほぼ平行であり、データ線（ＤＬ）はほぼ列方向に延びて互いにほぼ平行である。

図１に示すように、各画素は、ゲート線（ＧＬ）及びデータ線（ＤＬ）に接続されているスイッチング素子（Ｑ）と、これに接続された透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）、第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）及びストレージキャパシタ（Ｃ_ST）と補助キャパシタ（Ｃ_AUX）に接続されている第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）を有する。ストレージキャパシタ（Ｃ_ST）は必要に応じて省略してもよい。

スイッチング素子（Ｑ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に具備されている薄膜トランジスタなどからなり、それぞれゲート線（ＧＬ）に接続されている制御端子、データ線（ＤＬ）に接続されている入力端子、そして透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）、第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）及びストレージキャパシタ（Ｃ_ST）に接続されている出力端子を有する三端子素子である。

図２に示すように、透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）は、薄膜トランジスタ表示板１００の透明電極１９２と、共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９２、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。透明電極１９２はスイッチング素子（Ｑ）に接続されており、共通電極２７０は共通電極表示板２００の全面に形成されて共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２と異なり、共通電極２７０が薄膜トランジスタ表示板１００に具備されることもあり、その場合には、二つの電極１９２、２７０のうちの少なくとも一つが線状または棒状に形成できる。例えば、二つの電極１９２、２７０は互いに櫛歯状に対向するように配置される。

第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）は、薄膜トランジスタ表示板１００の第１反射電極１９４と共通電極表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９４、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。第１反射電極１９４は、透明電極１９２を介してスイッチング素子（Ｑ）と接続されている。
第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）は、薄膜トランジスタ表示板１００の第２反射電極１９６と共通電極表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９６、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。第２反射電極１９６は、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）に接続されているが、透明電極１９２及び第１反射電極１９４とは分離されている。

補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は、第２反射電極１９６またはこれに接続された導体（図示せず）が透明電極１９２、第１反射電極１９４及びこれらに接続された導体（図示せず）のうちの少なくとも一つと重畳して構成され、この両者の間には絶縁体が介在する。
スイッチング素子（Ｑ）を通じて映像信号に対応するデータ電圧が印加されると、データ電圧と共通電圧（Ｖｃｏｍ）の差電圧（以下、画素電圧という。）が透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）及び第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）の両端にかかる。第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）と補助キャパシタ（Ｃ_AUX）の両端にも画素電圧が印加され、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）と補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は画素電圧を分圧する。これにより、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）の両端にかかる電圧は、画素電圧より小さくなる。

半透過型液晶表示装置は、透明電極１９２と第１及び第２反射電極１９４、１９６により、それぞれ定義される透過領域（ＴＡ）と、第１及び第２反射領域ＲＡ１、ＲＡ２とに区画することができる。具体的には、透明電極１９２が露出した部分の上下に位置する部分は透過領域（ＴＡ）になり、第１及び第２反射電極１９４、１９６の上下に位置する部分は各々第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）になる。

透過領域（ＴＡ）では、薄膜トランジスタ表示板１００の下に位置するバックライト装置（図示せず）のランプから出る光を液晶層３を通過させて画像を表示する。第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）では、自然光など外部から共通電極表示板２００を通じて入射する光が液晶層３を通過し、第１及び第２反射電極１９４、１９６によって反射され、再び液晶層３を通過して画像を表示する。

液晶キャパシタ（Ｃ_LC0、Ｃ_LC1、Ｃ_LC2）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（Ｃ_ST）は、薄膜トランジスタ表示板１００に具備された維持電極（図示せず）と、透明電極１９２または第１反射電極１９４が絶縁体を介在して重畳して構成され、維持電極には共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの定められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（Ｃ_ST）は、透明電極１９２または第１反射電極１９４が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重畳して構成されることもできる。

次に、図３乃至図５を参照して本発明の実施形態による液晶表示装置の断面構造について詳細に説明する。
図３は、図２に示した液晶表示装置の断面構造の一例を概略的に示した断面図であり、図４及び図５は、本発明の液晶表示装置の断面構造の別の例を概略的に示した断面図である。

液晶表示装置の断面構造の一例として、図３に示したように、薄膜トランジスタ表示板１００には絶縁基板１１０上に維持電極１３７が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０が形成されており、スイッチング素子（Ｑ）の出力端子電極１７０がゲート絶縁膜１４０上に形成されている。ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、維持電極１３７と出力端子電極１７０が重畳して構成される。第１絶縁膜１８７ａが出力端子電極１７０上に形成されており、第１絶縁膜１８７ａにはコンタクトホール１８３が形成されており、第１絶縁膜１８７ａ上には透明電極１９２が形成されている。透明電極１９２は、コンタクトホール１８３を通じて出力端子電極１７０と物理的・電気的に接続されている。凹凸パターンを有する第２絶縁膜１８７ｂが第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）で透明電極１９２上に形成されており、その上に第１及び第２反射電極１９４、１９６が形成されている。第１反射電極１９４は透明電極１９２に接続されており、第２反射電極１９６と分離されている。

共通電極表示板２００にはカラーフィルタ２３０及び共通電極２７０が絶縁基板２１０上に形成されており、二つの表示板１００、２００の間には液晶層３が位置する。
透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）と第１及び第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1、Ｃ_LC2）はそれぞれ透明電極１９２、第１及び第２反射電極１９４、１９６と共通電極２７０を二つの端子とし、液晶層３を誘電体として構成される。補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は、透明電極１９２と第２反射電極１９６が第２絶縁膜１８７ｂを介在して重畳して構成される。このように、図３では、透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）は、第２絶縁膜１８７ｂの厚さだけ段差を有する。

本発明の液晶表示装置の断面構造の例として、図４に示したように、薄膜トランジスタ表示板１００には維持電極１３７及び補助電極１２０が絶縁基板１１０上に形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０が形成されており、スイッチング素子（Ｑ）の出力端子電極１７０がゲート絶縁膜１４０上に形成されている。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、維持電極１３７と出力端子電極１７０が重畳して構成され、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は補助電極１２０と出力端子電極１７０がゲート絶縁膜１４０を介在して重畳して構成される。凹凸パターンを有する絶縁膜１８７が出力端子電極１７０上に形成されている。絶縁膜１８７にはコンタクトホール１８３が形成され、また、ゲート絶縁膜１４０と絶縁膜１８７にはコンタクトホール１８４が形成されている。絶縁膜１８７上には透明電極１９２と第１及び第２反射電極１９４、１９６が形成されている。第１反射電極１９４は、コンタクトホール１８３を介して出力端子電極１７０と物理的・電気的に接続されており、透明電極１９２にも接続されている。第２反射電極１９６はコンタクトホール１８４を介して補助電極１２０と物理的・電気的に接続されているが、第１反射電極１９４と分離されている。

共通電極表示板２００にはカラーフィルタ２３０及び共通電極２７０が絶縁基板２１０上に形成されており、二つの表示板１００、２００の間には液晶層３が位置する。
透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）と第１及び第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1、Ｃ_LC2）はそれぞれ透明電極１９２、第１及び第２反射電極１９４、１９６と共通電極２７０を二つの端子とし、液晶層３を誘電体として構成される。補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は、出力端子電極１７０と補助電極１２０がゲート絶縁膜１４０を介在して重畳して構成され、さらに、出力端子電極１７０と第２反射電極１９６が絶縁膜１８７を介在して構成される。既に述べた図３の例とは異なり、透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）において、セル間隔は実質的に同一である。

本発明の液晶表示装置の断面構造の別の例として、図５に示したように、薄膜トランジスタ表示板１００には維持電極１３７が絶縁基板１１０上に形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０が形成されており、スイッチング素子（Ｑ）の出力端子電極１７０がゲート絶縁膜１４０上に形成されている。ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、維持電極１３７と出力端子電極１７０が重畳して構成される。凹凸パターンを有する絶縁膜１８７が出力端子電極１７０上に形成されており、絶縁膜１８７にはコンタクトホール１８３が形成されている。絶縁膜１８７上には、透明電極１９２と第１及び第２反射電極１９４、１９６が形成されている。第１反射電極１９４は、コンタクトホール１８３を介して出力端子電極１７０と物理的・電気的に接続されており、透明電極１９２にも接続されているが、第２反射電極１９６とは分離されている。

共通電極表示板２００にはカラーフィルタ２３０及び共通電極２７０が絶縁基板２１０上に形成されており、二つの表示板１００、２００の間には液晶層３が位置する。
透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）と第１及び第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1、Ｃ_LC2）はそれぞれ透明電極１９２、第１及び第２反射電極１９４、１９６と共通電極２７０を二つの端子とし、液晶層３を誘電体として構成される。補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は、第２反射電極１９６と出力端子電極１７０が絶縁膜１８７を介在して重畳して構成される。透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）において、セル間隔は実質的に同一である。

このように、本発明によれば、セル間隔が同一であるため、反射領域に厚い膜を形成する工程が不要であり工程を簡単化することができる。また、透過領域及び反射領域の境界に段差がないため、液晶配向が乱れ（ｄｉｓｃｌｉｎａｔｉｏｎ）、残像が発生するおそれを抑制することができる。
次に、本発明の実施形態による液晶表示装置の構造の一例を図６及び図７を参照して詳細に説明する。

図６は、図４に示した液晶表示装置の配置図の一例であり、図７は、図６に示した液晶表示装置のＶＩＩ-ＶＩＩ線に沿った断面図である。
本発明の実施形態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と共通電極表示板２００、並びに二つの表示板１００、２００の間に挟持された液晶層３を備える。

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、複数のゲート線１２１、複数の維持電極線１３１及び複数の補助電極１２６を有する複数のゲート導電体が形成されている。
ゲート線１２１はゲート信号を伝達し、図６中、主に横方向に延びている。各ゲート線１２１は、図６中の上方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）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積できる。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が延びてそれと直接接続されることができる。

維持電極線１３１は、所定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のうちの下側に近接して配置される。維持電極線１３１は、下上に拡張された維持電極１３７を有する。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は様々に変更することができる。

各補助電極１２６は、ゲート線１２１と維持電極線１３１との間で互いに分離されており、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と所定間隔離隔している。
ゲート導電体１２１、１２６、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）を含む多重膜構造を有してもよい。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（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。これと異なり、それ以外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、維持電極線１３１、及び補助電極１２６は、そ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。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。

ゲート導電体１２１、１２６、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゜が好ましい。
ゲート導電体１２１、１２６、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は主に図６中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を有する。線状半導体１５１は、ゲート線１２１に出会う近傍で幅が広くなり、これらを幅広く覆う。

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。

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、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜である。
オーミック接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５を有するデータ導電体が形成されている。
データ線１７１はデータ信号を伝達し、図６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に集積できる。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１が延びてこれに直接接続される。

ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されてゲート電極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、ほぼ長方形でゲート線１２１側の辺に凹部を有し、一つの維持電極１３７及び一つの補助電極１２６と重畳し、また、ゲート電極１２４と重畳する拡張部１７７を有する。補助電極１２６と重畳する拡張部１７７には開口部１７８が形成されている。

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の間の突出部１５４に形成される。
データ導電体１７１、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、そ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。

データ導電体１７１、１７５は、その側面が基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の傾斜角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。ほとんどの部分において線状半導体１５１がデータ線１７１より狭いが、既に説明したように、ゲート線１２１に出会う部分で幅が広くなり、表面のプロファイルを滑らかにすることによってデータ線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で覆われずに露出した部分がある。

データ導電体１７１、１７５及び露出した半導体１５１部分の上には、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膜１８０ｐと有機絶縁物からなる上部膜１８０ｑを有する。上部保護膜１８０ｑは４．０以下の誘電定数を有することが好ましく、感光性を有してもよく、その表面には凹凸が形成されている。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してもよい。

ゲート線１２１及びデータ線１７１の端部１２９、１７９には、上部保護膜１８０ｑが除去されて下部保護膜１８０ｐのみ残っている。
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及び補助電極１２６をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８１、１８６が形成されている。コンタクトホール１８６は、ドレイン電極１７５の開口部１７８を介して形成されており、開口部１７８と充分な間隔をおいて離隔している。

保護膜１８０上には、複数の第１及び第２画素電極１９１、１９５、並びに複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
第１及び第２画素電極１９１、１９５は互いに分離されており、上部保護膜１８０ｑの凹凸に沿って屈曲している。第１画素電極１９１は、透明電極１９２及びその上の第１反射電極１９４を有し、第２画素電極１９５も透明電極１９３及びその上の第２反射電極１９６を有する。第１反射電極１９４は、透明電極１９２一部上にのみ存在し、透明電極１９２の他の部分を露出するが、第２反射電極１９６は透明電極１９３全体を覆う。透明電極１９２、１９３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、１９６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、１９６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の二重膜構造を有することができる。

一つの画素は、透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）に区分される。具体的には、露出した透明電極１９２の上下部分は透過領域（ＴＡ）になり、第１反射電極１９４の上下部分は第１反射領域（ＲＡ１）になり、第２反射電極１９６の上下部分は第２反射領域（ＲＡ２）になる。図６に示すように一つの画素において、図６の上部から下部に向かって、前段ゲート線１２１、透過領域（ＴＡ）、第１反射領域（ＲＡ１）及び第２反射領域（ＲＡ２）が順に配置されている。図４及び図７に示すように、透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）におけるセル間隔は実質的に同一である。

第１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の拡張部１７７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第１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り液晶層３を通過する光の偏光が変わる。

露出した透明電極１９２と共通電極２７０は、透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）を構成し、第１反射電極１９４と共通電極２７０は、第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）を構成して薄膜トランジスタが非導通状態になった後にも印加された電圧を維持する。
第１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と重畳してストレージキャパシタ（Ｃ_ST）を構成し、ストレージキャパシタ（Ｃ_ST）は液晶キャパシタ（Ｃ_LC0、Ｃ_LC1）の電圧維持能力を強化する。

補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は、ドレイン電極１７５の拡張部１７７が補助電極１２６及び第２画素電極１９５と重畳して構成され、ドレイン電極１７５からのデータ電圧より低い電圧を第２画素電極１９５に印加する。
第２画素電極１９５はコンタクトホール１８６を介して補助電極１２６と物理的・電気的に接続されており、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）を通じてデータ電圧より低い電圧の印加を受ける。このような電圧が印加された第２画素電極１９５は、共通電極２７０と共に電場を生成することによって、両者間の液晶層３の液晶分子を再配列する。第２画素電極１９５と共通電極２７０は、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）を構成し、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）は補助キャパシタ（Ｃ_AUX）と直列に接続される。

透過領域（ＴＡ）において、液晶表示装置の後面、つまり、薄膜トランジスタ表示板１００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側に出ることによって表示を行う。第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）において、前面から入射した光は液晶層３に入り、第１及び第２反射電極１９４、１９６でそれぞれ反射され、液晶層３を再び通過して前面に出ることによって表示を行う。この時、反射電極１９４、１９６の屈曲は光の反射効率を高める。

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。

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、ブラックマトリックスともいい、画素電極１９１、１９５と対向する複数の開口領域を定義する一方、隣接する画素電極１９１、１９５の間の光漏れを防止する。
基板２１０上にはまた、複数のカラーフィルタ２３０が形成されており、遮光部材２２０で覆われた開口領域内にほぼ全部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１９１、１９５に沿って縦方向に長く延びて帯（ｓｔｒｉｐｅ）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。

反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）のカラーフィルタ２３０には、ライトホール２４０が形成されている。ライトホール２４０は、反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）と透過領域（ＴＡ）において、光がカラーフィルタ２３０を通過する数の差による色調差を補償する。これと異なり、ライトホール２４０の代りに透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）のカラーフィルタ２３０の厚さを異なるようにして色調差を補償することもできる。ライトホール２４０内部には、充填材が充填されていてカラーフィルタ２３０の表面を平坦化し、これにより、ライトホール２４０によって形成され得る段差を減らす。

カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０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など透明な導電体からなることが好ましい。
表示板１００、２００の内側の面上には、液晶層３を配向するための配向膜（図示せず）が塗布されており、表示板１００、２００の外側の面には一つ以上の偏光子（図示せず）が備えられている。

液晶層３は垂直配向または水平配向されている。
液晶表示装置はまた、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を支えて両者間に間隙を形成する複数の弾性スペーサ（図示せず）をさらに有する。
液晶表示装置はまた、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を結合する密封材（ｓｅａｌａｎｔ）（図示せず）をさらに有することができる。密封材は共通電極表示板２００の縁に位置する。

次に、別の例として本発明の実施形態による液晶表示装置の構造について図８及び図９を参照して詳細に説明する。
図８は、図４に示した液晶表示装置の配置図の別の例であり、図９は、図８に示した液晶表示装置のＩＸ-ＩＸ線に沿った断面図である。
以下、本実施形態においては、上記実施形態と同様の部位についてはその説明を省略する。

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の間に挟持された液晶層３を備える。
まず、薄膜トランジスタ表示板１００の構造について説明する。
図８及び図９に示したように、本発明による薄膜トランジスタ表示板１００の層状構造は、図６及び図７に示した薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ類似している。

薄膜トランジスタ表示板１００には、複数のゲート電極１２４と端部１２９を有する複数のゲート線１２１、複数の維持電極１３７を有する複数の維持電極線１３１、並びに複数の第１補助電極１２７を有するゲート導電体が基板１１０上に形成されている。維持電極１３７は隣接した二つのゲート線１２１のうち、下側ゲート線１２１に非常に隣接して形成されており、第１補助電極１２７は維持電極１３７と離れており、隣接した二つのゲート線１２１のうち、上側ゲート線１２１に非常に隣接して形成されている。第１補助電極１２７は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と同一金属からなり、複数の膜構造を有することができる。

ゲート導電体１２１、１３１、１２７上に、ゲート絶縁膜１４０、複数の突出部１５４を有する複数の線状半導体１５１、複数の突出部１６３を有する複数の線状オーミック接触部材１６１、及び複数の島状オーミック接触部材１６５が順に形成されている。
複数のソース電極１７３及び端部１７９を有する複数のデータ線１７１、拡張部１７７を有する複数のドレイン電極１７５、並びに複数の第２補助電極１７６を有するデータ導電体がオーミック接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上に形成されている。第２補助電極１７６は、データ線１７１及びドレイン電極１７５と分離されており、第１補助電極１２７とほぼ同一形状を有してこれと重畳しており、第２補助電極１７６には開口部１７４が形成されている。第２補助電極１７６は、データ線１７１及びドレイン電極１７５と同一金属からなり、多層膜構造を有することができる。

下部膜１８０ｐと上部膜１８０ｑを有する保護膜１８０がデータ導電体１７１、１７５、１７６及び露出した半導体１５１部分上に順に形成されている。保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９、ドレイン電極１７５の拡張部１７７及び第２補助電極１７６をそれぞれ露出させるコンタクトホール１８２、１８５、１８８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の端部及び第１補助電極１２７をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８１、１８９が形成されている。コンタクトホール１８９は、第２補助電極１７６の開口部１７４を介して形成されており、開口部１７４と充分な間隔をおいて離隔している。

保護膜１８０上には、複数の第１及び第２画素電極１９１、１９５、並びに複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
第１及び第２画素電極１９１、１９５は互いに分離されており、第１画素電極１９１は透明電極１９２及びその上の第１反射電極１９４を有し、第２画素電極１９５も透明電極１９３及びその上の第２反射電極１９６を有する。第１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るが、第２反射電極１９６は透明電極１９３全体を覆う。

一つの画素は、透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）に区分される。具体的には、露出した透明電極１９２の上下部分は透過領域（ＴＡ）になり、第１反射電極１９４の上下部分は第１反射領域（ＲＡ１）になり、第２反射電極１９６の上下部分は第２反射領域（ＲＡ２）になる。前述実施形態と異なり、一つの画素において、透過領域（ＴＡ）を間に置いて第１反射領域（ＲＡ１）と第２反射領域（ＲＡ２）が互いに反対側に配置されている。透過領域（ＴＡ）と第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）におけるセル間隔は実質的に同一である。

第１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の拡張部１７７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。露出した透明電極１９２と共通電極２７０は、透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）を構成し、第１反射電極１９４と共通電極２７０は、第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）を構成する。

透明電極１９２は、第２反射領域（ＲＡ２）側に突出した突出部を有し、この突出部は、コンタクトホール１８８を介して第２補助電極１７６と物理的・電気的に接続されて、第２補助電極１７６からデータ電圧の伝達を受ける。第２補助電極１７６は、第１補助電極１２７及び第２画素電極１９５と重畳して補助キャパシタ（Ｃ_AUX）を構成し、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）は、第２補助電極１７６に印加されたデータ電圧を分圧してデータ電圧より低い電圧を第２画素電極１９５に送出する。

第２画素電極１９５は、コンタクトホール１８９を介して第１補助電極１２７と物理的・電気的に接続されており、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）を通じてデータ電圧より低い電圧の印加を受ける。第２画素電極１９５と共通電極２７０は、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）を構成し、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）は補助キャパシタ（Ｃ_AUX）に直列に接続される。

共通電極表示板２００には、遮光部材２２０、複数のカラーフィルタ２３０及び共通電極２７０が絶縁基板２１０上に形成されており、カラーフィルタ２３０にはライトホール２４０が形成されている。
次に、このような液晶表示装置において、反射率曲線を透過率曲線に一致させる方法について図１０を参照して詳細に説明する。

図１０は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の反射率曲線を透過率曲線と共に示した図面である。
スイッチング素子（Ｑ）を通じて映像信号に対応するデータ電圧が印加されると、データ電圧と共通電圧（Ｖｃｏｍ）の差電圧（以下、画素電圧（Ｖ）という。）が透過型液晶キャパシタ（Ｃ_LC0）及び第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）の両端にかかる。しかし、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）の両端にかかる電圧（Ｖ２）は、補助キャパシタ（Ｃ_AUX）によって画素電圧（Ｖ）より小さく、次の数式（１）で表される。

・・・（１）
ここで、キャパシタとそのキャパシタの容量は同一符号を付した。
図１０に示した透過率曲線（ＶＴ）は画素電圧（Ｖ）による透過領域（ＴＡ）における輝度を示し、第１反射率曲線（ＶＲ１）は画素電圧（Ｖ）による反射領域（ＲＡ）における輝度を示す。透過率曲線（ＶＴ）及び第１反射率曲線（ＶＲ１）は、テスト表示板から測定したデータを用いて示した。この時、テスト表示板において、反射領域（ＲＡ）は第２反射領域（ＲＡ２）を除いて、その代わりに第１反射領域（ＲＡ１）を拡張したものである。つまり、テスト表示板は、透過領域（ＴＡ）及び第１反射領域（ＲＡ１）から形成されていると仮定している。

上記テスト表示板から必要なデータを得た後、シミュレーション装置に入力して各種算出を行う。つまり、第２反射率曲線（ＶＲ２）は、第１反射領域（ＲＡ１）に印加される電圧（Ｖ）をシミュレーション装置に入力することにより、数式１に基づいて、第２反射領域（ＲＡ２）に印加される電圧（Ｖ２）を求めた後、この電圧（Ｖ２）に対応する輝度を算出して得られたグラフである。ここで、例えば、数式１においてのＣ_LC2は第１反射領域（ＲＡ１）のＣ_LC1と同一であるのでテスト表示板から得られ、Ｃ_AUXは実験等を通して、任意に求められた値を入力する。また、第３反射率曲線（ＶＲ３）は、第１反射率曲線（ＶＲ１）と第２反射率曲線（ＶＲ２）を合成したもので、本発明の実施形態による液晶表示装置の第１反射領域（ＲＡ１）と第２反射領域（ＲＡ２）の面積比によって決定される。例えば、第１反射領域（ＲＡ１）と第２反射領域（ＲＡ２）の面積が互いに同一である場合は、第３反射率曲線（ＶＲ３）は二曲線（ＶＲ１、ＶＲ２）の平均になる。

第１反射率曲線（ＶＲ１）、第２反射率曲線（ＶＲ２）及び第３反射率曲線（ＶＲ３）の関数を各々Ｒ１（Ｖ）、Ｒ２（Ｖ）及びＲ３（Ｖ）とすれば、Ｒ３（Ｖ）は次の数式（２）で表される。

Ａ１及びＡ２は各々第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）の面積である。
即ち、ＡＲは全体反射領域の面積に対する第２反射領域（ＲＡ２）の面積比であり、ｋは画素電圧（Ｖ）に対する第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）の両端電圧（Ｖ２）の比である。

面積比（ＡＲ）及び電圧比（ｋ）を変化させて、第３反射率曲線（ＶＲ３）が透過率曲線（ＶＴ）に最大限に近似するようにシミュレーションを行った。その結果、面積比（ＡＲ）が０．６であり、電圧比（ｋ）が０．７３であるときに、透過率曲線（ＶＴ）にほぼ一致する第３反射率曲線（ＶＲ３）を得ることができた。シミュレーション結果によれば、面積比（ＡＲ）を０．４〜０．７とし、電圧比（ｋ）を０．６９〜０．７７とするとき、透過率曲線（ＶＴ）に近似する第３反射率曲線（ＶＲ３）を得ることができる。しかし、このような数値は、透過率及び反射率などを決定する種々の設計要素によって異なることができる。

一方、電圧比（ｋ）を０．７３に形成するための補助容量（Ｃ_AUX）値は次式により求めることができる。

即ち、補助容量（Ｃ_AUX）は、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）容量の２．７倍になる必要がある。補助容量（Ｃ_AUX）を構成する電極の広さと誘電体の誘電率及び厚さなどを調節することで、必要な容量を形成することができる。

液晶表示装置が透過領域（ＴＡ）及び第１反射領域（ＲＡ１）から形成されており、第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）に画素電圧Ｖが印加される場合、第１反射電極に印加される電圧が大きくした場合、図１０に示すように反射輝度が減少する場合がある。例えば、約３．８Ｖ以上の画素電圧が第１反射電極に印加されると、反射輝度は減少してしまう。一方、液晶表示装置が透過領域（ＴＡ）及び第２反射領域（ＲＡ２）から形成されており、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）に画素電圧Ｖが印加される場合、第２反射電極に印加される電圧が大きくなるにつれて、図１０に示すように反射輝度は増加する。そこで、反射輝度の低下を補償するために、本発明では、画素電圧Ｖが印加される第１反射電極と、画素電圧Ｖよりも低い電圧が印加される第２反射電極とを組み合わせて反射領域を形成する。そして、第１反射電極及び第２反射電極を組み合わせた反射領域での反射率曲線と透過領域の透過率曲線とを近似させることで、図１０に示すように、画素電圧Ｖを大きくした場合の反射輝度の減少を阻止し、画像の輝度の低下を抑制することができる。また、このような組み合わせにより、透過領域と反射領域とにおいて互いに同程度の電圧を印加することができ、反射輝度の臨界電圧と透過輝度の臨界電圧とを同程度とすることができる。よって、これら二つの透過領域及び反射領域のガンマ曲線を一致させ、二つの領域での画像を同程度に表示することが可能となる。

次に、本発明の一実施形態によりＲＧＢ画素ごとに反射率曲線を一致させることができる液晶表示装置について図１０以外に図１１乃至図１３を参照して詳細に説明する。ここで、ＲＧＢ画素は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）フィルタ２３０をそれぞれ有する画素を意味する。
図１１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置でＲＧＢ画素それぞれの反射領域の面積比が同一である場合のＲＧＢ画素それぞれの反射率曲線を示した図面であり、図１２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図であり、図１３は、図１２に示した液晶表示装置でＲＧＢ画素それぞれの反射領域の面積比が異なる場合、ＲＧＢ画素それぞれの反射率曲線を示した図面である。

第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）の面積比（ＡＲ）がＲＧＢ画素ごとに同一である場合、図１１に示した反射率曲線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）は、各ＲＧＢ画素の第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）における反射率曲線を合成した反射率曲線である。つまり、反射率曲線ＶＲＲは、Ｒ画素の第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）における反射率曲線を合成した反射率曲線である。また、反射率曲線ＶＲＧはＧ画素の第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）における反射率曲線を合成した反射率曲線であり、反射率曲線ＶＲＢは、Ｂ画素の第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）における反射率曲線を合成した反射率曲線である。ここで、図１１に示すように、各ＲＧＢ画素の反射率曲線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）が互いに異なることが分かる。反射率は、波長に対する関数であって、同一電圧を印加するときに、ＲＧＢ画素の反射率は短い波長帯であるＢ画素が最も高く、長い波長帯であるＲ画素が最も低い。このため、Ｂ画素の反射率曲線（ＶＲＢ）はＧ画素の反射率曲線（ＶＲＧ）の左側に位置し、Ｒ画素の反射率曲線（ＶＲＲ）はＧ画素の反射率曲線（ＶＲＧ）の右側に位置する。なお、図１０に示した反射率曲線（ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３）は、それぞれのＲＧＢ画素に対する反射率曲線ではなく、ＲＧＢ画素全体に対する反射率曲線であり、図１０及び図１１に示した反射率曲線は、液晶層３の特性、透過領域（ＴＡ）の面積など互いに異なるシミュレーション変数を適用して互いに異なる。

図１２に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、各ＲＧＢ画素の第１及び第２反射領域（ＲＡ１、ＲＡ２）の面積が異なる。これにより、このような液晶表示装置は、各ＲＧＢ画素の全体反射領域（ＲＡ：ＲＡ１＋ＲＡ２）に対する第２反射領域（ＲＡ２）の面積比（ＡＲ：ＲＡ２／ＲＡ）が互いに異なる。具体的には、Ｂ画素の面積比（ＡＲ）が最も大きく、Ｒ画素の面積比（ＡＲ）が最も小さい。しかし、各ＲＧＢ画素の透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）の面積比は同一である。

本実施形態による液晶表示装置によれば、Ｂ画素は第２反射領域（ＲＡ２）の面積が相対的に大きいので反射率曲線（ＶＲＢ）が右側に移動する。これは、画素電圧Ｖよりも小さい電圧Ｖ２が印加される、第２反射領域（ＲＡ２）の第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）の割合が多くなるために、反射率曲線（ＶＲＢ）が右側に移動する。なお、第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）には、数式（１）に示すように、画素電圧Ｖよりも小さい電圧Ｖ２が印加される。一方、Ｒ画素は第１反射領域（ＲＡ１）の面積が相対的に大きいので反射率曲線（ＶＲＲ）が左に移動する。これは、画素電圧Ｖよりも小さい電圧Ｖ２が印加される、第２反射領域（ＲＡ２）の第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）の割合が少なくなるために、反射率曲線（ＶＲＲ）が左側に移動する。なお、第１反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC1）には、画素電圧Ｖが印加される。これにより、各ＲＧＢ画素の面積比（ＡＲ）を適切に決定すれば、各ＲＧＢ画素の反射率曲線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）を互いに一致させることができる。

面積比（ＡＲ）に対するシミュレーション結果、電圧比（ｋ）が０．７０であるとき、ＲＧＢ画素の面積比（ＡＲ）が各々０．４３、０．６、０．７２であれば、図１３に示したように、ＲＧＢ画素の反射率曲線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）が互いに一致した。つまり、Ｒ画素の第１及び第２反射電極の第１面積比はＧ画素の第１及び第２反射電極の第２面積比より小さく、Ｂ画素の第１及び第２反射電極の第３面積比は前記第２面積比より大きい。もちろん、このような反射率曲線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＧＢ）と透過率曲線も互いに一致する。

本発明の実施形態による液晶表示装置は、ＲＧＢ画素ごとに補助容量（Ｃ_AUX）の大きさを異なるようにすることができる。補助容量（Ｃ_AUX）の大きさに応じて画素電圧（Ｖ）に対する第２反射型液晶キャパシタ（Ｃ_LC2）の両端電圧（Ｖ２）の比（ｋ）を異なるようにすることができ、これにより、各ＲＧＢ画素の反射率曲線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）を一致させることができる。また、本発明の実施形態による液晶表示装置は、各ＲＧＢ画素ごとに面積比（ＡＲ）と電圧比（ｋ）を異なるようにすることもできる。

本発明の実施形態では、カラーフィルタ２３０が基本色として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を有するものとして示したが、それ以外の基本色、例えば、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、シアン（ｃｙａｎ）、マゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）を有することもでき、その場合にも、各色画素の反射領域の面積比（ＡＲ）は互いに異なる。
以上のように、本発明によれば、反射領域を二つに分割して、そのうちの一つには透過領域と同一データ電圧を印加し、もう一つにはデータ電圧より小さい電圧を印加することによって、セル間隔を実質的に同一にしながら反射モードのガンマ曲線を透過モードのガンマ曲線に一致させることができる。

また、ＲＧＢ画素ごとに反射領域の面積比を異なるようにすることで、各ＲＧＢ画素の反射率曲線を一致させることができる。これによって、透過モードと反射モードにおいて同一画像を表示することができる。
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。

本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する概略図である。 図２に示した液晶表示装置の断面構造の一例を概略的に示した断面図である。 図２に示した液晶表示装置の断面構造の別の例を概略的に示した断面図である。 図２に示した液晶表示装置の断面構造の別の例を概略的に示した断面図である。 図４に示した液晶表示装置の配置図の一例である。 図６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４に示した液晶表示装置の配置図の別の例である。 図８に示した液晶表示装置のＩＸ-ＩＸ線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の反射率曲線を透過率曲線と共に示した図面である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置において、ＲＧＢ画素それぞれの反射領域の面積比が同一である場合、ＲＧＢ画素それぞれの反射率曲線を示した図面である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図である。 図１２に示した液晶表示装置において、ＲＧＢ画素それぞれの反射領域の面積比が異なる場合、ＲＧＢ画素それぞれの反射率曲線を示した図面である。

符号の説明

１００ 薄膜トランジスタ表示板
２００ 共通電極表示板
３ 液晶層
１９２ 透明電極
２７０ 共通電極
１９４ 第１反射電極
１９６ 第２反射電極
１１０、２１０ 絶縁基板
１３７ 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１８７ａ 第１絶縁膜
１８７ｂ 第２絶縁膜
１７０ 出力端子電極
１８３、１８４、１８２、１８５、１８１、１８６、１８８ コンタクトホール
２３０ カラーフィルタ
１２１ ゲート線
１３１ 維持電極線
１５１ 線状半導体
１２４ ゲート電極
１６１、１６５ オーミック接触部材
１７１ データ線
１７５ ドレイン電極
１７３ ソース電極
１７７ 拡張部
１７８、１７４ 開口部
１８０ 保護膜
１９１、１９５ 第１及び第２画素電極

Claims (20)

1. 基板と、
   前記基板上に形成されている第１及び第２透明電極と、
   前記第１及び第２透明電極にそれぞれ接続されている第１及び第２反射電極と、
   前記第１及び第２透明電極並びに前記第１及び第２反射電極と分離されている第３及び第４反射電極とを有し、
   前記第１及び第３反射電極の第１面積比は、前記第２及び第４反射電極の第２面積比と異なることを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
2. 前記第１及び第３反射電極の面積の合計は、前記第２及び第４反射電極の面積の合計と実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
3. 前記基板上に形成されている第３透明電極と、
   前記第３透明電極に接続されている第５反射電極と、
   前記第３透明電極及び前記第５反射電極と分離されている第６反射電極とを有し、
   前記第５反射電極と前記第６反射電極の第３面積比が前記第１及び第２面積比と異なることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
4. 前記第５及び第６反射電極の面積の合計は、前記第１及び第３反射電極の面積の合計及び前記第２及び第４反射電極の面積の合計と実質的に同一であることを特徴とする請求項３に記載の薄膜トランジスタ表示板。
5. 前記透明電極、前記第１反射電極及びこれらに接続されている第１導体のうちの少なくとも一つが、前記第３反射電極またはこれに接続されている第２導体と重畳することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
6. 重畳している前記透明電極と前記第３反射電極との間に形成されている絶縁膜をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
7. 重畳している前記第１導体と前記第２導体との間に形成されている第１絶縁膜をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
8. 前記第１及び第３反射電極と前記第１導体との間に形成されている第２絶縁膜をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
9. 重畳している前記第１導体と前記第３反射電極との間に形成されている絶縁膜をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
10. 複数の画素を有し、
    前記各画素は、
    透過型液晶キャパシタと、
    前記透過型液晶キャパシタに接続されている第１反射型液晶キャパシタと、
    一端が前記透過型液晶キャパシタ及び前記第１反射型液晶キャパシタと分離されている第２反射型液晶キャパシタとを有し、
    前記複数の画素は互いに異なる基本色をそれぞれ表示する第１及び第２画素を有し、前記第１及び第２画素の反射率曲線が実質的に互いに一致することを特徴とする液晶表示装置。
11. 前記画素の透過率曲線と前記反射率曲線が実質的に一致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２反射型液晶キャパシタの両端電圧は、前記第１反射型液晶キャパシタの両端電圧より小さいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
13. 前記第２反射型液晶キャパシタに接続されている補助キャパシタをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
14. 前記第１及び第２画素の補助キャパシタの容量は互いに異なることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記透過型液晶キャパシタ、前記第１反射型液晶キャパシタ及び前記補助キャパシタに接続されているスイッチング素子をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
16. 前記透過型液晶キャパシタ及び前記第１反射型液晶キャパシタは、前記スイッチング素子からデータ電圧の印加を受け、
    前記第２反射型液晶キャパシタは、前記補助キャパシタから前記データ電圧より小さい電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
17. 前記透過型液晶キャパシタ及び前記第１反射型液晶キャパシタは、それぞれ前記スイッチング素子に接続されている透明電極及び第１反射電極を有し、
    前記第２反射型液晶キャパシタは、前記透明電極及び前記第１反射電極と分離されている第２反射電極を有することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
18. 前記第１画素の第１及び第２反射電極の面積比と前記第２画素の第１及び第２反射電極の面積比とが互いに異なることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
19. 前記複数の画素は赤色、緑色及び青色をそれぞれ表示する赤色画素、緑色画素及び青色画素を有し、前記赤色画素の第１及び第２反射電極の第１面積比は前記緑色画素の第１及び第２反射電極の第２面積比より小さく、前記青色画素の第１及び第２反射電極の第３面積比は前記第２面積比より大きいことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置。
20. 前記基本色としては赤色、緑色、青色を有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。

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