JP2001083895A

JP2001083895A - 表示パネルおよび表示装置

Info

Publication number: JP2001083895A
Application number: JP26350299A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Hamada; 弘喜浜田; Daisuke Ide; 大輔井手
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】照射光に影響されずに高輝度な表示パネルを
提供すること。【解決手段】ブラックマトリクスの代わりに高屈折率薄
膜（シリコン膜）と低屈折率薄膜（シリコン酸化膜）の
多層構造の誘電体多層膜１７をＴＦＴ素子７上部に形成
する。これにより、照遮光は誘電体多層膜１７で反射さ
れ、ＴＦＴ素子７に届かない。そのため光や温度上昇に
よるＴＦＴのＯＦＦ電流増加を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネルおよび
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像などを表示する透過型又は反射型の
非発光型の表示パネルとしてのＬＣＤ（Liquid Crystal
Display）は、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)方式など
のトランジスター方式や、MIM(Metal Insulator Metal)
方式などのダイオード方式のアクティブマトリクス駆動
があり、高精細の大画面を得ることができる。その中で
半導体技術の進展にともない、特性の良好なSiを用いた
ＴＦＴ方式がアクティブマトリクス駆動LCDの主流にな
っている。

【０００３】従来の一般的なＴＦＴ駆動液晶表示パネル
５１を図１３に示す。同図において、液晶表示パネル５
１は、一対の透明ガラス基板５２，５３を、接着性シー
ル材５４及びスペーサ５５を介して貼り合わせ、各透明
ガラス基板５２，５３の間にネマティック液晶５６を封
入することにより構成されている。

【０００４】一方の基板５２における表示領域５７の上
には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる第１の透明
電極５８がマトリクス状に形成されている。第１の透明
電極５８は、マトリクス状に配置されたＴＦＴ素子５９
に接続され、このＴＦＴ素子５９を介して第１の透明電
極５８への印加電圧が制御される。第１の透明電極５８
の上にはポリイミドからなる第１の配向膜６０が形成さ
れている。この第１の配向膜６０の表面には、液晶分子
を所定方向に配向させるため配向処理（ラビング処理）
が施されている。

【０００５】この時、ＴＦＴ素子５９に光が照射される
と、スイッチング素子であるＴＦＴのｐｎ接合部のキャ
リアが光励起され、ＯＦＦ時でも電流が流れるようにな
り、液晶パネルのコントラスト低下を引き起こす。

【０００６】この現象を防ぐため、他方の基板５３上の
ＴＦＴ５９に対応する位置に遮光膜６１を形成してい
る。遮光膜６１は、特開平８−３３８９９８号公報に記
載されているようにＣｒ、Ｔｉなどの金属膜を成膜した
り、特開平７−１２８５１６号公報や特開平１０−２６
８２８６号公報に記載されているようにブラックカーボ
ンを含んだ樹脂層を成膜する事で形成する。この遮光膜
６１は、ＴＦＴ素子５９への入射光を吸収し、マトリク
ス状にパターン形成されるため、ブラックマトリクスと
呼ばれている。

【０００７】そして、遮光膜６１の上には、第１の透明
電極５８の対向電極としての第２の透明電極（ＩＴＯ）
６２が形成され、その上には配向処理した第２の配向膜
６３が形成されている。

【０００８】

【発明を解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶パネル５１にあって、ブラックマトリク
ス６１が金属膜の場合は、ＴＦＴを作製した後に金属膜
を形成するため、ロットによる装置への金属逆汚染など
が発生し、最終的にパネル不良の原因になっていた。更
に金属は高価であるばかりでなく、パネル廃棄時には環
境への金属汚染が問題となる。

【０００９】また、金属膜や樹脂を用いたブラックマト
リクス６１は光をほとんど吸収するため、液晶パネル５
１を投射型表示装置に用いた場合、照射光により遮光膜
６１の温度が上昇し、それにつれてＴＦＴ素子５９の温
度が上昇する結果、ＴＦＴ素子５９のｐｎ接合部のキャ
リアが熱励起され、ＯＦＦ電流が増加し、コントラスト
比が低下するという欠点があった。特に、高輝度プロジ
ェクターなどの投射型表示装置に液晶パネル５１を用い
た場合、強い照射光がパネル５１に当たり、症状が顕著
に現れ、高輝度化するとコントラスト比が低下するとい
う問題があった。

【００１０】さらに、ブラックマトリクス６１などで遮
られた部分は照射光が透過しないため、液晶パネル５１
の開口率がさがり、表示画像の輝度低下につながってい
た。

【００１１】本発明は、表示パネルおよび表示装置に関
し、かかる問題点を解消することをその目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明における
表示パネルは、第１の電極と第1の電極１に電力を供給
するためのスイッチング素子が形成された第１の電極基
板と、第２の電極が形成された第２の電極基板とを貼り
合わせた表示パネルにおいて、前記第１の電極基板と前
記第２の電極基板のうち少なくとも一方に、前記スイッ
チング素子を遮光する誘電体膜を形成したことをその要
旨とする。

【００１３】この場合、誘電体多層膜は金属でないた
め、金属汚染の心配を無くし、生産コストを下げ、環境
への負荷を小さくすることができる。また、誘電体膜は
消光係数が小さく、光をほとんど吸収しないため、入射
光を反射するような膜厚に設定すれば、入射光を反射す
ることができる。

【００１４】請求項２の発明における表示パネルは、前
記第２の電極基板における前記スイッチング素子上部に
対応する位置に、前記誘電体多層膜を形成したことをそ
の要旨とする。この場合、請求項１の作用に加えて、誘
電体多層膜で大半の入射光を反射するため、光や熱で励
起されたキャリアに起因するスイッチング素子のＯＦＦ
電流増加はみられない。また誘電体多層膜を前記第２の
電極基板の第１層目に成膜すれば、下地が平坦なため均
一な膜厚の誘電体多層膜が形成できる。

【００１５】請求項３の発明における表示パネルは、前
記第１の電極基板における前記スイッチング素子上部に
対応する位置に、前記誘電体多層膜を形成したことをそ
の要旨とする。この場合、請求項１の作用に加えて、誘
電体多層膜で大半の入射光を反射するため、光や熱で励
起されたキャリアに起因するスイッチング素子のＯＦＦ
電流増加はみられない。前記第１の電極基板を層間絶縁
膜で平坦化した後、誘電体多層膜を成膜すれば、下地が
平坦なため均一な膜厚の誘電体多層膜が形成できる。さ
らに前記第1の電極基板に成膜するため、光の回り込み
が最小になる。またパターン精度が良くなり、パターン
幅を小さくでき、画素部の開口率を上げることができ
る。

【００１６】請求項４の発明における表示パネルは、前
記第１の電極基板裏面における前記スイッチング素子下
部に対応する位置に、前記誘電体多層膜を形成したこと
をその要旨とする。この場合、前記第1の電極基板側か
ら照射光を照射した場合は、スイッチング素子への照射
光を遮光し、請求項１〜３で述べた作用が得られる。ま
た、照射光を前記第2の電極基板側から照射した場合
は、装置内部で発生する迷光を遮光し、光で励起された
キャリアに起因するスイッチング素子のＯＦＦ電流増加
をほとんどなくすことができる。

【００１７】請求項５の発明における表示パネルは、前
記誘電体膜として、誘電体多層膜を用いたことをその要
旨とする。誘電体膜を多層膜とすることで、誘電体膜の
層数と膜厚と屈折率を変更すれば、入射光に対する反射
率を自由に設定出来るため、入射光の大半を反射するこ
とができる。

【００１８】請求項６の発明における表示パネルは、前
記誘電体多層膜を高屈折率薄膜と低屈折率薄膜の多層構
造としたことをその要旨とする。高屈折率薄膜と低屈折
率薄膜を組み合わせることで、少ない膜数で任意の高反
射率や低反射率の膜を得ることができる。

【００１９】請求項７の発明における表示パネルは、前
記高屈折率薄膜としてシリコン膜を用いたことをその要
旨とする。高屈折率薄膜のシリコン膜(a-Si)は他の膜に
比べ著しく屈折率が高く、少ない膜数で広い波長範囲で
任意の高反射率の膜を得ることができる。材料がシリコ
ンなのでTFTとのプロセス整合性が良い。

【００２０】請求項８の発明における表示パネルは、前
記高屈折率薄膜としてシリコン膜を、前記低屈折率薄膜
として酸化シリコン膜を用いたことをその要旨とする。
低屈折率薄膜の酸化シリコンは比較的屈折率が低く、シ
リコン膜との屈折率差が大きくなり、少ない膜数で、広
い波長範囲で任意の高反射率の膜を得ることができる。
さらに、材料がシリコンと酸素なので、TFTとのプロセ
ス整合性が良い。

【００２１】請求項９の発明における表示パネルは、前
記誘電体多層膜の層数が３層以上であることをその要旨
とする。誘電体多層膜は、１〜２層では４０〜５０％程
度の反射率しか得られないのに対し、３層では８５％以
上、５層で９７％（可視光波長領域全体で９０％以
上）、７層ではほぼ１００％（可視光波長領域全体で９
８％以上）の反射率が得られる。実用上８０％以上あれ
ばスイッチング素子のＯＦＦ電流値をかなり抑えること
ができるため、３層以上の膜数が必要である。

【００２２】請求項１０の発明における表示パネルは、
前記誘電体多層膜において、下地面の屈折率が低屈折率
であれば1層目に高屈折率膜を成膜し、下地面の屈折率
が高屈折率であれば1層目に低屈折率膜を成膜すること
をその要旨とする。下地面の屈折率が低屈折率（以下L
とする）の時、第1層目を高屈折率膜（以下Ｈ膜とす
る）にすればＬ、H膜、Ｌ膜…となり、第1層目をＬ膜に
した時のＬ、Ｌ膜、Ｈ膜…に比べて少ない膜数で高反射
率を得られる。下地の屈折率が高屈折率の時も同様の理
由で第1層目をＬ膜にした方が良い。

【００２３】請求項１１の発明における表示パネルは、
前記誘電体多層膜において、最上層膜の上の膜が低屈折
率であれば最上層を高屈折率膜とし、最上層膜の上の膜
が高屈折率であれば最上層を低屈折率膜とすることをそ
の要旨とする。最上層の膜上部の屈折率が低屈折率の
時、最上層をＨ膜にすれば、…Ｌ膜、H膜、Ｌとなり、
最上層をＬ膜にした時の…Ｈ膜、Ｌ膜、Ｌに比べて少な
い膜数で高反射率を得られる。最上層の膜上部の屈折率
が高屈折率の時も同様の理由で最上層をＬ膜にした方が
良い。

【００２４】請求項１２の発明における表示装置は、請
求項１〜１１のいずれかに記載の表示パネルと、投射用
光源との間に、前記誘電体多層膜で反射した反射光を前
記表示パネルに再入射させる手段を設けたことをその要
旨とする。誘電体多層膜で反射した光を、遮光膜などで
遮られていない開口部に再入射させることにより、遮光
膜で遮られた光を再利用する事になり、パネルの輝度を
向上させることができる。

【００２５】請求項１３の発明における表示装置は、前
記再入射させる手段は、前記反射光を入射光軸に対して
傾いた方向に反射させる反射板と、この反射板によって
反射した光の光路を、前記表示パネルにほぼ垂直に再入
射するようにするための、光補正部からなることをその
要旨とする。光軸を一度傾けることで前記表示パネルへ
の入射光路が変わり、パネルへの再入射光が表示パネル
開口部へ入射する可能性が高くなり、パネルの輝度を向
上することが可能となる。また、再入射光と照射光源か
らの入射光とは略平行光となるため、画素間のクロスト
ークなども発生せず、クリアな映像になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明を具体化
した第１実施形態におけるＴＦＴ駆動の液晶パネル１５
の製造方法を図１〜図６又は図１２に示す工程断面図に
従って説明する。

【００２７】工程１（図１参照）：透明ガラス基板１の
上に、多結晶シリコン薄膜２を形成する。この多結晶シ
リコン薄膜２は、ＣＶＤ法、スパッタ法などを用いて形
成しても良く、また、非晶質シリコンを固相成長法や溶
融再結晶化法などを用いて多結晶化しても良い。また、
多結晶シリコンに代えて、非晶質シリコンをそのまま用
いても良い。

【００２８】工程２（図２参照）：多結晶シリコン薄膜
２をパターニングした後、その上にゲート酸化膜３とゲ
ート電極４とを順に形成し、更に、イオン注入法及び熱
拡散法を用いて多結晶シリコン薄膜２にソース領域５及
びドレイン領域６を形成することにより、透明ガラス基
板１の上に複数の薄膜トランジスタ７を形成する。尚、
この薄膜トランジスタ７が、本発明における「スイッチ
ング素子」に相当する。

【００２９】工程３（図３参照）：全面に、プラズマＣ
ＶＤ法を用いてシリコン酸化膜８（膜厚；１００ｎｍ）
を形成した後、このシリコン酸化膜８に、ソース領域５
に通じるコンタクトホール９とドレイン領域６に通じる
コンタクトホール１０とを形成する。

【００３０】工程４（図４参照）：シリコン酸化膜８の
上に、スパッタ法を用いて、アルミニウム合金製の電極
とＩＴＯ製の透明電極でできた１１とアルミニウム合金
製のドレイン電極１２を形成する。ドレイン電極１２は
コンタクトホール１０を介してドレイン領域６に接続
し、透明電極１１はコンタクトホール９を介してソース
領域５に接続する。

【００３１】工程５（図５参照）：透明電極１１を含む
基板の全面に高分子有機材料（本実施形態ではポリイミ
ド）を塗布し、更に熱処理して高分子有機材料を硬化さ
せることにより配向膜１３を形成する。

【００３２】そして、液晶分子を所定方向に配向させる
ために、配向膜１３の表面をラビング法や紫外線照射法
や溝形状転写法で配向処理する。

【００３３】以上の工程１~工程５により、液晶表示パ
ネル１５の片側であるＴＦＴ基板１４を完成させる。
尚、このＴＦＴ基板１４が、本発明における「第１の電
極基板」に相当する。

【００３４】工程６（図６、１２参照）：液晶パネル１
の他方の基板である対向電極基板１６には、誘電体多層
膜１７をスパッタリングや電子ビーム蒸着法等を用いて
成膜する。誘電体膜は、約１．４〜約１．７の低屈折率
膜グループと約１．９以上の高屈折率膜グループに分け
る事ができ、多層膜を設計する場合、低屈折率膜グルー
プと高屈折率膜グループを組み合わせる。

【００３５】ここで低屈折率膜を約１．７までとするの
は、ガラス基板の屈折率は約１．５なので、ガラスとの
屈折率差が小さく、実質的に低屈折率膜をガラスと同様
に扱う事が出来るためである。一方、ＯＦＦ時の電流を
実用上問題のないレベルに抑えるためには、反射率を８
０％以上にすることが必要であるが、低屈折率膜と高屈
折率の屈折率差が約０．５以上ないと、数十層の多層膜
にしなければならない。そこで、高屈折率膜の屈折率
は、約１．９以上が必要となる。

【００３６】誘電体多層膜は図１２のように、高屈折率
膜４０はシリコン膜（ｎ＝３．４５）、低屈折率膜４１
は酸化シリコン膜（ｎ＝１．４５）、シリコン膜、酸化
シリコン膜、…と交互に６層積層する。膜数は多ければ
多いほど高反射率の多層膜になるが、実用上４層あれば
ＯＦＦ電流をかなり抑える事が出来る。各層の膜厚はλ
（設定波長）／４／ｎ（屈折率）の時最も効果が大き
く、シリコン膜では５５０／４／３．４５（ｎｍ）、酸
化シリコン膜では５５０／４／１．４５（ｎｍ）とな
る。この時、基板１６の屈折率は約１．５なので低屈折
率Ｌとなり、第1層目をＨ膜のシリコン膜にする。ま
た、最終層上の透明電極層１８は屈折率が約２なので、
最終層をＬ膜の酸化シリコン膜とする。

【００３７】そして、TFT素子上部に膜が残るようにマ
トリクス状にパターン形成する。その後、透明電極１１
の対向電極としてのＩＴＯ製透明電極１８を形成する。
更に透明電極１８の上には配向膜１９を形成する。この
配向膜１９の形成方法は配向膜１３と同様である。尚、
このＴＦＴ基板１６が、本発明における「第２の電極基
板」に相当する。

【００３８】その後は、ＴＦＴ基板１４に、スペーサ
（図１２の５５）で基板間距離を一定にした後、接着性
シール材（図１２の５４）を介して対向電極基板１６を
貼り、液晶２０を基板間に注入し、封止用樹脂（図１２
の５４）で封止する。

【００３９】以上の通り、本第１実施形態における液晶
表示パネル１５にあっては、誘電体多層膜をＴＦＴ基板
のＴＦＴ素子上部に形成している。

【００４０】本第１実施形態によれば、誘電体多層膜は
金属を使わないため、金属汚染の心配を無くし、生産コ
ストを下げ、環境への負荷を小さくすることができる。
また、誘電体多層膜は消光係数が小さく、光をほとんど
吸収しないため、設計波長を５５０nm前後にすれば、ほ
ぼ１００％（可視光波長領域全体でも９８％以上）の反
射率が得られ、入射光の大半を反射することができ、光
や熱で励起されたキャリアに起因するＯＦＦ電流増加は
みられない。材料組成としてシリコンと酸素だけなの
で、比較的簡単にプロセス導入することができる。ま
た、下地が平坦なため均一な膜厚の誘電体多層膜が形成
できる。

【００４１】（第２実施形態）本発明を具体化した第２
実施形態におけるＴＦＴ駆動の液晶表示パネル２５の製
造方法を図７〜図９及び図１２に示す工程断面図に従っ
て説明する。尚、本第２実施形態は、工程1〜６より作
製される上記第１実施形態において、工程６で対向電極
基板に作製する誘電体多層膜１７を、工程４でＴＦＴ基
板側に作製することに特徴を有する。従って、工程４に
代わる工程４ａ、４ｂと、工程６に代わる工程６aのみ
について説明し、上記第１実施形態における工程１〜工
程３及び工程５については本第２実施形態も同一である
ので、同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

【００４２】工程４a（図７参照）：シリコン酸化膜８
の上に、スパッタ法を用いて、アルミニウム合金製のド
レイン電極１２とソース電極２１を形成する。

【００４３】工程４ｂ（図8、図１２参照）：続いて、
ＴＦＴ素子と表示部の凹凸を埋めるため、層間絶縁膜２
２を成膜する。充分平坦化した後、誘電体多層膜２３を
スパッタリングや電子ビーム蒸着法等を用いて成膜す
る。誘電体多層膜は図１２のように、高屈折率膜４０は
シリコン膜（ｎ＝３．４５）、低屈折率膜４１は酸化シ
リコン膜（ｎ＝１．４５）、シリコン膜、酸化シリコン
膜、…と交互に５層積層する。膜数は多ければ多いほど
高反射率の多層膜になるが、実用上３層あればＯＦＦ電
流をかなり抑える事が出来る。各層の膜厚はλ（設定波
長）／４／ｎ（屈折率）の時最も効果が大きく、シリコ
ン膜では５５０／４／３．４５（ｎｍ）、酸化シリコン
膜では５５０／４／１．４５（ｎｍ）となる。この時、
層間絶縁膜２２の屈折率は約１．５なので低屈折率Ｌと
なり、第1層目をＨ膜のシリコン膜にする。また、最終
層上の配向膜１３は屈折率が約１．６なので、最終層を
Ｈ膜のシリコン膜とする。

【００４４】次にTFT素子上部に膜が残るようにマトリ
クス状にパターン形成する。その後、ソース電極とコン
タクトできるようコンタクトホールを開け、ＩＴＯ（In
diumTin Oxide）製の透明電極２４を形成する。ドレイ
ン電極１２はドレイン領域６に接続し、透明電極２４は
ソース電極２１を介してソース領域５に接続する。

【００４５】工程６a（図９参照）：液晶表示パネル１
の他方の基板である対向電極基板１６には、透明電極２
４の対向電極としてのＩＴＯ製透明電極１８を形成す
る。更に透明電極１８の上には配向膜１９を形成し、配
向させる。

【００４６】以上の通り、本第２実施形態における液晶
表示パネル２５にあっては、上記第１実施形態と同様の
作用効果が期待できる。さらにスイッチング素子７との
距離が狭くなり、光の回り込みが減少し、小さい面積の
誘電体多層膜にする事が可能で、パネルの開口率をあげ
る事が出来る。これらの効果は、平坦化を必要とするも
のではないが、平坦化すると均一な膜厚の誘電体多層膜
が形成でき、光抜けが減少し、より大きい効果が期待で
きる。

【００４７】（第３実施形態）本発明を具体化した第３
実施形態におけるＴＦＴ駆動の液晶表示パネル２７を図
１０に示す。第３実施形態におけるＴＦＴ駆動の液晶表
示パネル２７は、工程1〜６より作製される上記第１実
施形態において、工程６で対向電極基板１６に作製する
誘電体多層膜２６を、工程４と工程５の間に、ＴＦＴ基
板１４裏面に成膜するものである。誘電体多層膜は図１
２のように、高屈折率膜４０はシリコン膜（ｎ＝３．４
５）、低屈折率膜４１は酸化シリコン膜（ｎ＝１．４
５）、シリコン膜、酸化シリコン膜、…と交互に５層積
層する。膜数は多ければ多いほど高反射率の多層膜にな
るが、実用上３層あればＯＦＦ電流をかなり抑える事が
出来る。各層の膜厚はλ（設定波長）／４／ｎ（屈折
率）の時最も効果が大きく、シリコン膜では５５０／４
／３．４５（ｎｍ）、酸化シリコン膜では５５０／４／
１．４５（ｎｍ）となる。この時、下地のガラス基板１
の屈折率は約１．５なので低屈折率Ｌとなり、第1層目
をＨ膜のシリコン膜にする。また、最終層上の保護膜の
屈折率は２より小さく、最終層をＨ膜のシリコン膜とす
る。誘電体多層膜２６をパターン形成した後、最後に保
護膜２８を成膜又は貼る。

【００４８】本第３実施形態における液晶表示パネル２
７にあっては、ＴＦＴ基板側から照射光を照射した場合
は、スイッチング素子への遮光膜の役割をし、上記第１
および第2実施形態と同様のの作用効果が得られる。照
射光を前記第2の電極基板側から照射した場合は、装置
内部で発生する迷光の遮光膜の役割をし、迷光で励起さ
れたキャリアに起因するＯＦＦ電流増加はみられない。
また、下地が平坦なため均一な膜厚の誘電体多層膜が形
成できる。さらに、上記第１又は第2実施形態と組み合
わせることで、反射光や迷光の影響を低減することがで
きる。

【００４９】（第４実施形態）上記第１〜第3実施形態
で説明したパネル１５、２５、２７を液晶プロジェクタ
に採用した第４実施形態を、図１１に示す光学系概略図
に従って説明する。

【００５０】照射光源３１から出射された照射光はレン
ズ３２で平行光になり、ダイクロイックミラー３３で
Ｒ、Ｇ、Ｂなどの任意の波長光に分岐される。分岐され
た照射光（ここでは入射光と呼ぶ。）は反射ミラー３４
と戻り光補正ガラス３５を透過し、偏光板３６と上記第
１〜第3の実施形態のLCDパネル３７、偏光板３８を透過
し、投射レンズ３９から映像を映しだす。一方、LCDパ
ネル３７の誘電体多層膜で反射された反射光（ここでは
反射光と呼ぶ。）は偏光板３６、戻り光補正ガラス３５
を通り反射ミラー３４で反射する。尚、この反射ミラー
３４と戻り光補正ガラス３５が本発明における「表示パ
ネルに再入射させる手段」に、この反射ミラー３４が本
発明における「反射板」に、この戻り光補正ガラス３５
が、本発明における「光補正部」に相当する。

【００５１】ここで反射ミラー３４を前記反射光に対し
て数度（ここでは傾斜角度と呼ぶ。）傾けておくと、前
記反射光に対して前記傾斜角度の２倍傾いた反射光（こ
こでは戻り光と呼ぶ。）となる。更に前記戻り光を前記
入射光や前記反射光と平行な光に修正するために、戻り
光補正ガラス３５を透過させ、前記LCDパネル３７に再
入射させる。前記戻り光補正ガラス３５の断面形状は台
形で、前記反射ミラー３４に接している角度Ａは９０°
−傾斜角度に、前記偏光板３６側の角度Ｂは９０°にな
っている。前記戻り光が戻り光補正ガラス３５から出て
行くときに光が屈折し、戻り光は入射光、反射光と略平
行光となる。なお、戻り光補正ガラス３５での不要な反
射を抑えるため反射ミラー３４と戻り光補正ガラス３５
は接していることが望ましい。

【００５２】さらに、反射ミラー３４の光源側に無反射
コートを、パネル側に高反射コートを、戻り光補正ガラ
ス３５の両面に無反射コートを施し、不要な反射光を作
らないように光の有効利用を図ることが望ましい。な
お、ダイクロックミラー３３は本質的に必要なものでは
ないため、単色光を照射する場合や、色分離する必要が
ない場合は、ダイクロイックミラー３３はなくてもよ
い。

【００５３】以上の通り、本第４実施形態におけるＴＦ
Ｔ駆動の液晶表示装置にあっては、上記第１〜第3の実
施形態の作用効果に合わせて、誘電体多層膜で反射した
光を、遮光膜などで遮られていない開口部に再入射させ
ることにより、遮光膜で遮られた光を再利用する事にな
り、パネルの輝度を向上させることができる。さらに、
光軸を一度傾けるため、前記表示パネルへの入射光路が
変わり、戻り光が表示パネル開口部へ再入射する可能性
が高くなり、パネルの輝度向上が可能となる。また、戻
り光は入射光と略平行光となるため、画素間のクロスト
ークなども発生せず、クリアな映像になる。

【００５４】以上１〜４の実施形態にあっては、以下の
通りの構造であっても同様の作用効果を奏することがで
きる。

【００５５】（１）誘電体多層膜がＴＦＴ基板側、対極
基板側の両方にあってもよい。

【００５６】（２）第1、第３の実施例において、SOGな
どの層間絶縁膜によって、ＴＦＴ基板のスイッチング素
子と画素部を平坦化した場合や、第２の実施例で平坦化
を行なわない場合も同様の効果が得られる。

【００５７】（３）誘電体多層膜を、ＴＦＴ素子上部
や、TFT基板裏面のTFT素子形成位置以外の、配線部分や
補助容量電極に対応する位置に成膜してもよい。

【００５８】（４）pn接合を有する表示装置に適用して
もよい。

【００５９】（５）TFTとして、ゲート電極４が多結晶
シリコン薄膜２の上に位置するトップゲート型を採用し
たが、ゲート電極が多結晶シリコン膜の下に位置するボ
トムゲート型のＴＦＴを採用してもよい。

【００６０】（６）上記以外の誘電体多層膜として、Ｌ
膜はMgF₂(n=1.38)、ThF₄(n=1.55)、Al₂O₃(n=1.63)を、
Ｈ膜はSi₃N₄(n=2.00)、ZrO₂(n=2.03)、HfO₂(n=2.05)、T
iO₂(n=2.24)、CeO₂(n=2.25)、ZnS(n=2.35)を適用しても
よい。

【００６１】（７）誘電体多層膜に代えて、単層構造の
誘電体膜を用い、この誘電体膜の一部または、全部に光
を吸収する材料を含ませることにより、誘電体膜に遮光
性を持たせてもよい。

【００６２】（８）誘電体多層膜の一部または、全部に
光を吸収する材料が含まれていてもよい。

【００６３】（９）誘電体多層膜の一部または、全部に
光を散乱する材料が含まれていてもよい。又は表面形状
により、入射光が散乱してもよい。

【００６４】（１０）透明電極１１，１８、２４を、Ｚ
ｎＯ系の導電性金属酸化膜やＩｎＯとＺｎＯとを混合し
た導電性金属酸化膜としてもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明の表示パネルにあっては、金属汚
染の心配が無くなり、コストを下げ、環境への負荷を小
さくすることができ、また、従来のブラックマトリクス
の温度上昇時に見られるスイッチング素子のＯＦＦ電流
増加の心配がなく、コントラスト比が向上する。

【００６６】また、本発明の表示装置にあっては、誘電
体膜や誘電体多層膜で反射した光を開口部に再入射させ
ることで、パネルの輝度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１〜第３実施形態にお
ける液晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図で
ある。

【図２】本発明を具体化した第１〜第３実施形態にお
ける液晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図で
ある。

【図３】本発明を具体化した第１〜第３実施形態にお
ける液晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図で
ある。

【図４】本発明を具体化した第１又は第３実施形態に
おける液晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図
である。

【図５】本発明を具体化した第１又は第２実施形態に
おける液晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図
である。

【図６】本発明を具体化した第１実施形態における液
晶表示パネルの概略断面図である。

【図７】本発明を具体化した第２実施形態における液
晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図である。

【図８】本発明を具体化した第２実施形態における液
晶表示パネルの製造プロセスを示す概略断面図である。

【図９】本発明を具体化した第２実施形態における液
晶表示パネルの概略断面図である。

【図１０】本発明を具体化した第３実施形態における
液晶表示パネルの概略断面図である。

【図１１】本発明を具体化した第４実施形態における
液晶表示装置の光学系概略図である。

【図１２】本発明を具体化した誘電体多層膜の概略断
面図である。

【図１３】従来例における液晶表示パネルの断面図で
ある。

【符号の説明】

１５、２５、２７、３７液晶表示パネル１、１６透明ガラス基板７薄膜トランジスタ８シリコン酸化膜１１、１８、２４透明電極１３、１９配向膜１４ＴＦＴ基板１６対向電極基板２０液晶

フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA08X FA08Z FA26X FA26Z FA34Y FA37Y GA02 GA06 GA13 KA01 LA07 LA12 LA17 MA07 5C094 AA10 BA03 BA43 CA19 DA13 ED15 FB02 FB16 5G435 AA03 BB12 CC09 DD13 FF03 FF13 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の電極と第1の電極１に電力を供給
するためのスイッチング素子が形成された第１の電極基
板と、第２の電極が形成された第２の電極基板とを貼り
合わせた表示パネルにおいて、前記第１の電極基板と前
記第２の電極基板のうち少なくとも一方に、前記スイッ
チング素子を遮光する誘電体膜を形成したことを特徴と
する表示パネル。
【請求項２】前記第２の電極基板における前記スイッ
チング素子上部に対応する位置に、前記誘電体膜を形成
したことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】前記第１の電極基板における前記スイッ
チング素子上部に対応する位置に、前記誘電体膜を形成
したことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項４】前記第１の電極基板裏面における前記ス
イッチング素子下部に対応する位置に、前記誘電体多層
膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載の表示パ
ネル。
【請求項５】前記誘電体膜として誘電体多層膜を用い
たことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載
の表示パネル。
【請求項６】前記誘電体多層膜を高屈折率薄膜と低屈
折率薄膜の多層構造としたことを特徴とする、請求項５
に記載の表示パネル。
【請求項７】前記高屈折率薄膜としてシリコン膜を用
いたことを特徴とする請求項６に記載の表示パネル。
【請求項８】前記高屈折率薄膜としてシリコン膜を、
前記低屈折率薄膜として酸化シリコン膜を用いたことを
特徴とする請求項６に記載の表示パネル。
【請求項９】前記誘電体多層膜の層数が３層以上であ
ることを特徴とする請求項６〜８のいずれか1項に記載
の表示パネル。
【請求項１０】前記誘電体多層膜において、下地面の
屈折率が低屈折率であれば1層目に高屈折率膜を成膜
し、下地面の屈折率が高屈折率であれば1層目に低屈折
率膜を成膜することを特徴とする請求項６〜９のいずれ
か1項に記載の表示パネル。
【請求項１１】前記誘電体多層膜において、最上層膜
の上の膜が低屈折率であれば最上層を高屈折率膜とし、
最上層膜の上の膜が高屈折率であれば最上層を低屈折率
膜とすることを特徴とする請求項６〜９のいずれか1項
に記載の表示パネル。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか１項に記載
の表示パネルと、投射用光源との間に、前記誘電体多層
膜で反射した反射光を前記表示パネルに再入射させる手
段を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】前記再入射させる手段は、前記反射光
を入射光軸に対して傾いた方向に反射させる反射板と、
この反射板によって反射した光の光路を、前記表示パネ
ルにほぼ垂直に再入射するようにするための、光補正部
からなることを特徴とする請求項１２に記載の表示装
置。