JP2008009397A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008009397A JP2008009397A JP2007139265A JP2007139265A JP2008009397A JP 2008009397 A JP2008009397 A JP 2008009397A JP 2007139265 A JP2007139265 A JP 2007139265A JP 2007139265 A JP2007139265 A JP 2007139265A JP 2008009397 A JP2008009397 A JP 2008009397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- liquid crystal
- layer
- polarizing element
- dichroism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は薄膜トランジスタ(以下、TFTという)で構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置を部品として搭載した電子機器に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a circuit formed of a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) and a manufacturing method thereof. For example, the present invention relates to an electronic apparatus in which an electro-optical device typified by a liquid crystal display panel is mounted as a component.
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。 Note that in this specification, a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics, and an electro-optical device, a semiconductor circuit, and an electronic device are all semiconductor devices.
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜(厚さ数〜数百nm程度)を用いて薄膜トランジスタ(TFT)を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはICや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。 In recent years, a technique for forming a thin film transistor (TFT) using a semiconductor thin film (having a thickness of about several to several hundred nm) formed on a substrate having an insulating surface has attracted attention. Thin film transistors are widely applied to electronic devices such as ICs and electro-optical devices, and development of switching devices for image display devices is urgently required.
画像表示装置として液晶表示装置が知られている。パッシブ型の液晶表示装置に比べ高精細な画像が得られることからアクティブマトリクス型の液晶表示装置が多く用いられるようになっている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、マトリクス状に配置された画素電極を駆動することによって、画面上に表示パターンが形成される。詳しくは選択された画素電極と該画素電極に対応する対向電極との間に電圧が印加されることによって、画素電極と対向電極との間に配置された液晶層の光学変調が行われ、この光学変調が表示パターンとして観察者に認識される。 A liquid crystal display device is known as an image display device. Active matrix liquid crystal display devices are often used because high-definition images can be obtained compared to passive liquid crystal display devices. In an active matrix liquid crystal display device, a display pattern is formed on a screen by driving pixel electrodes arranged in a matrix. Specifically, by applying a voltage between the selected pixel electrode and the counter electrode corresponding to the pixel electrode, optical modulation of the liquid crystal layer disposed between the pixel electrode and the counter electrode is performed. The optical modulation is recognized by the observer as a display pattern.
一般的な透過型の液晶表示装置は、一対の基板(第1の基板と第2の基板)の間に液晶層を配置し、第1の基板(画素電極が形成されている基板)において液晶層に近接していない外面側に、第1の偏光素子を配置し、第2の偏光素子を第2の基板(対向基板)において液晶層に近接していない外面側に配置する。 In a general transmissive liquid crystal display device, a liquid crystal layer is disposed between a pair of substrates (a first substrate and a second substrate), and a liquid crystal is formed on the first substrate (a substrate on which a pixel electrode is formed). The first polarizing element is disposed on the outer surface side not adjacent to the layer, and the second polarizing element is disposed on the outer surface side not adjacent to the liquid crystal layer in the second substrate (counter substrate).
また、フルカラー表示させるためにカラーフィルタを用いる場合、一般的には、偏光素子が配置された基板(対向基板)の面とは異なる面にカラーフィルタを配置する。即ち、対向基板と液晶層の間にカラーフィルタを配置することが一般的である。 When a color filter is used for full color display, the color filter is generally arranged on a surface different from the surface of the substrate (opposing substrate) on which the polarizing element is disposed. That is, it is common to arrange a color filter between the counter substrate and the liquid crystal layer.
特許文献1はローラを用いてカラーフィルタを連続的に形成する技術を開示している。さらに特許文献1には、フィルムの表面または裏面に、カラーフィルタ機能を有する光学薄膜、蛍光機能を有する光学薄膜、反射防止機能を有する光学薄膜、位相補償機能を有する光学薄膜、遮光機能を有する光学薄膜、導電性を有する透明性薄膜、接着機能を有する透明性薄膜から選ばれた少なくとも2つ以上の膜を貼り付けることが開示されている。
近年、液晶表示装置は、表示画像の高精細化とともに表示品質の向上も求められている。液晶表示装置は、基板面に対して垂直方向から観察者が表示を見る場合には画素電極の配置とカラーフィルタ(一つの画素に対応する一つの着色層)の位置がほぼ一致しているため、液晶表示装置の設計通りの表示品質が得られる。しかし、基板面に対して斜め方向から観察者が表示を見ると視差(パララックス)によって見かけ上位置ずれが生じる。また、この視差により光の漏れが生じて、表示のコントラストが低下する。従って、基板面に対して斜め方向から観察者が表示を見ると表示品質が低下してしまうという視野角特性が発生する。特に、表示画像の高精細化を図るため、基板肉厚に比べて画素寸法を微細化すると視差が顕著になり、許容される表示特性を確保できる視野角が狭く限られてしまう。 In recent years, liquid crystal display devices are required to improve display quality as well as to increase the resolution of displayed images. In the liquid crystal display device, when an observer views the display from a direction perpendicular to the substrate surface, the arrangement of the pixel electrodes and the position of the color filter (one colored layer corresponding to one pixel) are almost the same. The display quality as designed by the liquid crystal display device can be obtained. However, when an observer views the display from an oblique direction with respect to the substrate surface, an apparent position shift occurs due to parallax. In addition, light leakage occurs due to the parallax, and the display contrast decreases. Therefore, a viewing angle characteristic occurs in which display quality deteriorates when an observer views the display from an oblique direction with respect to the substrate surface. In particular, when the pixel size is made finer than the substrate thickness in order to increase the definition of the display image, the parallax becomes significant, and the viewing angle at which acceptable display characteristics can be ensured is limited.
また、液晶表示装置の表示の見やすさは周囲光の明るさによって左右される。特に周囲光が昼間の太陽光の明るさから夜間まで変わる携帯型の液晶表示装置や屋外用の液晶表示装置では、表示の見やすさを一定とするため、バックライトを有する透過型または半透過型の液晶表示装置とすると利便性がよい。しかし、昼間の外光の下で、液晶表示装置の見やすさを一定とするため、バックライトとして強力な光源を用いると、視差による光の漏れも大きくなるため、表示のコントラストの維持が困難である。 In addition, the visibility of the liquid crystal display device depends on the brightness of the ambient light. Especially in portable liquid crystal display devices where the ambient light changes from daylight to daylight and night liquid crystal display devices, the transmissive or transflective type with a backlight is used to maintain a constant display visibility. Such a liquid crystal display device is convenient. However, in order to make the liquid crystal display device easy to see under daylight, if a strong light source is used as the backlight, light leakage due to parallax increases, so it is difficult to maintain the display contrast. is there.
本発明は、広視野角、且つ、高コントラストの高画質表示を実現できる液晶表示装置を提供する。特に外光下で高い表示品質を実現できる液晶表示装置を提供する。 The present invention provides a liquid crystal display device capable of realizing a high image quality display with a wide viewing angle and high contrast. In particular, a liquid crystal display device capable of realizing high display quality under external light is provided.
上述した課題を解決するために、2枚の偏光素子のうち、二色性を持つ第1の偏光素子を一対の基板(第1の基板と第2の基板)の間に配置し、さらに二色性を持つ第1の偏光素子とカラーフィルタとをできる限り近づけて配置する。また、そのカラーフィルタと第1の基板との間に光干渉層を配置する。また、第2の基板にはトランジスタと該トランジスタに接続する画素電極を形成する。加えて、カラーフィルタと画素電極との間隔もできる限り近づけて配置して広視野角を確保する。 In order to solve the above-described problem, of the two polarizing elements, a first polarizing element having dichroism is disposed between a pair of substrates (a first substrate and a second substrate). The first polarizing element having chromaticity and the color filter are arranged as close as possible. An optical interference layer is disposed between the color filter and the first substrate. In addition, a transistor and a pixel electrode connected to the transistor are formed over the second substrate. In addition, the color filter and the pixel electrode are arranged as close as possible to ensure a wide viewing angle.
二色性を持つ第2の偏光素子は、二色性を持つ第1の偏光素子とはクロスニコル配置で第2の基板に貼り付けられる。二色性を持つ第1の偏光素子と二色性を持つ第2の偏光素子との間には、第2の基板と液晶層とが存在するが、カラーフィルタは存在しないようにする。なぜなら、カラーフィルタには光が散乱する原因となる顔料粒子を含んでいるため、一対の二色性を持つ偏光素子の間に配置されると消偏性によりコントラストが低下する。また、蛍光層も同様の理由で一対の二色性を持つ偏光素子の間に配置しない。また、カラーフィルタと液晶層とを近接させるとカラーフィルタから気泡が発生する恐れ、またはカラーフィルタから不純物が液晶層を汚染する恐れがある。 The second polarizing element having dichroism is attached to the second substrate in a crossed Nicol arrangement with the first polarizing element having dichroism. Between the first polarizing element having dichroism and the second polarizing element having dichroism, there is a second substrate and a liquid crystal layer, but no color filter is present. This is because the color filter contains pigment particles that cause light to scatter, and therefore, when placed between a pair of polarizing elements having dichroism, the contrast is lowered due to depolarization. Further, for the same reason, the fluorescent layer is not disposed between a pair of polarizing elements having dichroism. In addition, if the color filter and the liquid crystal layer are brought close to each other, bubbles may be generated from the color filter, or impurities from the color filter may contaminate the liquid crystal layer.
二色性を持つ偏光素子は、2枚の保護膜の間に二色性色素を吸着配向させたPVA(ポリビニルアルコール)膜を挟んだものがある。保護膜としてはTAC(トリアセチルセルロース)等を用いることができ、二色性色素は、ヨウ素と二色性有機染料がある。その他、円盤状の水溶性リオトロピック液晶色素を用いた二色性を持つ偏光素子やアルミニウム等を用いた無機系の偏光素子もある。 Some dichroic polarizing elements have a PVA (polyvinyl alcohol) film in which a dichroic dye is adsorbed and oriented between two protective films. TAC (triacetyl cellulose) or the like can be used as the protective film, and dichroic dyes include iodine and dichroic organic dyes. In addition, there are a dichroic polarizing element using a disk-shaped water-soluble lyotropic liquid crystal dye, and an inorganic polarizing element using aluminum or the like.
また、カラーフィルタは、二色性を持つ第1の偏光素子と近接して設け、画素電極との間隔をできる限り近づけるため、カラーフィルタと二色性を持つ第1の偏光素子の間には光学シート、例えば光散乱層や蛍光層は設けない。 Further, the color filter is provided in the vicinity of the first polarizing element having dichroism, and the distance from the pixel electrode is made as close as possible. Therefore, the color filter is disposed between the color filter and the first polarizing element having dichroism. An optical sheet such as a light scattering layer or a fluorescent layer is not provided.
なお、蛍光層はバックライトだけでなく外光でも光ってしまい、外光下ではコントラスト低下を招くため用いない。外光下でもコントラストを向上させるために本発明では、カラーフィルタと第1の基板の間に光干渉層を設ける。カラーフィルタはブラックマトリクスと着色層とで構成されるが、ブラックマトリクスと第1の基板との屈折率の差によって外光が反射する。特にクロム膜をブラックマトリクスとして用いた場合に光干渉層は有効である。ブラックマトリクスが黒色樹脂であっても、第1の基板との屈折率に差があり、着色層も第1の基板との屈折率に差があるため、外光の光を僅かながら反射する。例えば、ガラス基板の屈折率が1.5程度であり、着色層は各色を平均すると1.6程度であるが、材料によっては1.8程度のものもある。また、カラーフィルタと第1の基板の間に光干渉層を設けることによって屈折率の差を緩和して光反射をより低減することができる。 Note that the fluorescent layer is not used because it shines not only in the backlight but also in the outside light and causes a decrease in contrast under the outside light. In the present invention, a light interference layer is provided between the color filter and the first substrate in order to improve the contrast even under external light. The color filter includes a black matrix and a colored layer, and external light is reflected by a difference in refractive index between the black matrix and the first substrate. In particular, the light interference layer is effective when a chromium film is used as a black matrix. Even if the black matrix is a black resin, there is a difference in the refractive index with the first substrate, and the colored layer also has a difference in the refractive index with the first substrate, so that the external light is slightly reflected. For example, the refractive index of the glass substrate is about 1.5, and the colored layer has an average of about 1.6 for each color, but there are also about 1.8 for some materials. In addition, by providing a light interference layer between the color filter and the first substrate, the difference in refractive index can be relaxed and light reflection can be further reduced.
光干渉層は、ブラックマトリクスや着色層が起因する光反射が防止できるのであれば単層でも多層でもよく、具体的にはアンチリフレクション(反射防止)膜と呼ばれるものを用いる。また、光干渉層としては、誘電体多層膜を用いることができる。誘電体多層膜は、低屈折率性薄膜と、高屈折率性薄膜とが積層された構造を有する。 The light interference layer may be a single layer or a multilayer as long as light reflection caused by the black matrix or the colored layer can be prevented, and specifically, an anti-reflection (antireflection) film is used. A dielectric multilayer film can be used as the optical interference layer. The dielectric multilayer film has a structure in which a low refractive index thin film and a high refractive index thin film are laminated.
本明細書で開示する発明の構成は、光干渉層と、複数の着色層と、二色性を持つ第1の偏光素子とが絶縁表面上に順に積層形成された第1の基板と、画素電極及び薄膜トランジスタが一方の面に形成された第2の基板と、第1の基板と第2の基板の間に液晶層と、第2の基板のもう一方の面に二色性を持つ第2の偏光素子と、を有する半導体装置である。 The structure of the invention disclosed in this specification includes a first substrate in which a light interference layer, a plurality of colored layers, and a first polarizing element having dichroism are sequentially stacked over an insulating surface, and a pixel A second substrate having an electrode and a thin film transistor formed on one surface; a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate; and a second substrate having dichroism on the other surface of the second substrate. A polarizing element.
上記半導体装置の構成において、画素電極と液晶層の間に第1の配向膜を有する。また、上記半導体装置は、二色性を持つ第1の偏光素子と液晶層の間に第2の配向膜を有する。また、上記半導体装置は、二色性を持つ第1の偏光素子と液晶層の間に対向電極を有する。 In the structure of the semiconductor device, a first alignment film is provided between the pixel electrode and the liquid crystal layer. Further, the semiconductor device includes a second alignment film between the first polarizing element having dichroism and the liquid crystal layer. The semiconductor device includes a counter electrode between the first polarizing element having dichroism and the liquid crystal layer.
また、IPS(In Plane Switching)方式の液晶表示装置とする場合、光干渉層と、複数の着色層と、二色性を持つ第1の偏光素子とが絶縁表面上に順に積層形成された第1の基板と、画素電極、共通電極、及び薄膜トランジスタが一方の面に形成された第2の基板と、第1の基板と第2の基板の間に液晶層と、第2の基板のもう一方の面に二色性を持つ第2の偏光素子と、を有する半導体装置である。 In the case of an IPS (In Plane Switching) liquid crystal display device, a light interference layer, a plurality of colored layers, and a dichroic first polarizing element are sequentially stacked on an insulating surface. 1 substrate, a second substrate having a pixel electrode, a common electrode, and a thin film transistor formed on one surface, a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate, and the other of the second substrate And a second polarizing element having dichroism on the surface.
上記半導体装置の各構成において、二色性を持つ第1の偏光素子と前記着色層の間には、固定するため、透光性を有する接着層を有する。 In each structure of the semiconductor device, an adhesive layer having a light-transmitting property is provided between the first polarizing element having dichroism and the colored layer for fixing.
また、上記半導体装置の各構成において、前記複数の着色層のうち、互いに異なる着色層の間には遮光層を有する。この遮光層は、第1の基板と屈折率の差を有しており、それらの屈折率の差を光干渉層が緩和する。 In each structure of the semiconductor device, a light shielding layer is provided between different colored layers among the plurality of colored layers. This light shielding layer has a difference in refractive index with the first substrate, and the optical interference layer relaxes the difference in refractive index.
また、上記各構成を実現するにあたり、一対の基板の間に二色性を持つ偏光素子を配置したため、大量生産の際、基板の分断に工夫が必要となる。従来の分断方法では、一対の基板を貼り合わせた後、一方または両方の基板面にダイヤモンドカッターなどでスクライブを行った後に圧力をかけることで分断を行っている。従来の分断方法では一対の基板に加えて二色性を持つ偏光素子まで切断することは困難である。従って、一対の基板と二色性を持つ偏光素子を一緒にダイサー装置で切断またはレーザ光で切断する。 Further, in realizing each of the above-described configurations, since a dichroic polarizing element is disposed between a pair of substrates, it is necessary to devise a method for dividing the substrate during mass production. In the conventional dividing method, after a pair of substrates are bonded together, one or both substrate surfaces are scribed with a diamond cutter or the like and then divided by applying pressure. In the conventional dividing method, it is difficult to cut a polarizing element having dichroism in addition to a pair of substrates. Therefore, the pair of substrates and the dichroic polarizing element are cut together with a dicer apparatus or with laser light.
また、二色性を持つ偏光素子は耐熱性が低いため、対向電極形成の際、二色性を持つ偏光素子にダメージを与えない成膜条件で行うことが好ましい。対向電極をエッチングする場合には、二色性を持つ偏光素子にダメージを与えないエッチング条件で選択的にエッチングすることが好ましい。ただし、液晶の駆動方法をIPS方式とした場合、対向電極と画素電極は同一基板上に形成され、前述の問題は発生しないため、好ましい。 In addition, since the polarizing element having dichroism has low heat resistance, it is preferable that the counter electrode is formed under film forming conditions that do not damage the polarizing element having dichroism. When the counter electrode is etched, it is preferable that the counter electrode be selectively etched under etching conditions that do not damage the dichroic polarizing element. However, when the liquid crystal driving method is the IPS method, the counter electrode and the pixel electrode are formed on the same substrate, and the above-described problem does not occur, which is preferable.
上述したこれらの手段は単なる設計事項ではなく、カラーフィルタの配設位置、二色性を持つ偏光素子の配設位置を適切に選択し、その組み合わせを用いた表示装置を作製し、画像表示させ、発明者らの深い検討の後、発明された事項である。 These means described above are not merely design matters, but the arrangement position of the color filter and the arrangement position of the polarizing element having the dichroism are appropriately selected, and a display device using the combination is produced to display an image. This is a matter that was invented after the inventors' deep examination.
本発明により広視野角、且つ、高コントラストの高画質表示が可能な液晶表示装置を実現できる。特に外光下で高いコントラストを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a liquid crystal display device capable of high-quality display with a wide viewing angle and high contrast. In particular, high contrast can be realized under external light.
また、一対のガラス基板の内側に1枚の二色性を持つ偏光素子とカラーフィルタを配置し、一対のガラス基板のうち、一方はガラス基板面を露呈させることができる。ガラス基板面を露呈させると、そのガラス基板面に傷を防ぐ保護フィルムや、外光のうつりこみを防ぐ反射防止フィルムや、ホコリの付着を防ぐ帯電防止フィルムや、アンチグレア(防眩)フィルムを貼り付けやすくなる。なお、露呈していないもう一方のガラス基板には、外側にもう一枚の二色性を持つ偏光素子が貼り付けられている。 In addition, a polarizing element having a dichroism and a color filter are arranged inside the pair of glass substrates, and one of the pair of glass substrates can expose the glass substrate surface. When the glass substrate surface is exposed, a protective film that prevents scratches, an anti-reflection film that prevents external light from entering, an anti-static film that prevents dust from sticking, and an anti-glare (anti-glare) film are applied to the glass substrate surface. It becomes easy to attach. Note that another polarizing element having dichroism is attached to the other glass substrate that is not exposed.
また、露呈させたガラス基板を研磨して薄くすることもできる。一般的に、研磨して薄くしたガラス基板に光学フィルムを貼り付けることは、貼り付け作業時に圧力がかかり困難であるが、本発明においては、研磨する前に一対の基板間に必要な光学膜や1枚の二色性を持つ偏光素子を設けるため、研磨して薄くしたガラス基板に光学フィルムを貼り付けることを不要にしている。なお、露呈させたガラス基板を研磨する場合、研磨していないもう一方のガラス基板には、外側にもう一枚の二色性を持つ偏光素子が貼り付けられている。 Further, the exposed glass substrate can be thinned by polishing. In general, it is difficult to apply an optical film to a glass substrate that has been polished and thinned, because pressure is applied during the attaching operation. In the present invention, an optical film necessary between a pair of substrates is required before polishing. Since one polarizing element having dichroism is provided, it is unnecessary to attach an optical film to a glass substrate that has been polished and thinned. When the exposed glass substrate is polished, another dichroic polarizing element is attached to the other glass substrate that has not been polished.
また、ガラス基板に代えて、プラスチック基板や、ノルボルネン樹脂を用いたハイブリッド基板を用いると、液晶表示装置全体としての厚みや重量を、より薄く、且つ軽量にすることを可能とすることができる。 In addition, when a plastic substrate or a hybrid substrate using a norbornene resin is used instead of the glass substrate, the thickness and weight of the entire liquid crystal display device can be made thinner and lighter.
本発明の実施形態について、以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(実施の形態1)
ここでは、TN(Twisted nematic)型液晶を用いて直視型の液晶表示装置を作製する例を図1を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Here, an example of manufacturing a direct-view type liquid crystal display device using TN (Twisted nematic) type liquid crystal will be described with reference to FIGS.
まず、対向基板となる第1の基板112の一方の面に光干渉層113を形成する。第1の基板112は、ガラス基板を用いる。
First, the
光干渉層113は、異なる屈折率材料が形成する界面による外光の反射を低減するために設ける。光干渉層113は、広く可視光の波長領域に対して有効であるように屈折率の異なる層を積層し多層構造とする事で、積層する層の界面で反射された外光が互いに干渉して相殺しあい反射防止効果が得られる。ここでは、光干渉層113は、第1の基板と、後に形成する遮光層との界面による外光の反射を低減する。加えて、光干渉層113は、第1の基板と、後に形成する着色層との界面による外光の反射も低減する。
The
光干渉層113の材料としては、珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物から選ばれる単層または積層を使用できる。具体的にはMgF2、SiO2、CeF3、Al2O3、SiNx、ITO、ZrO2、TiO2等を使用する事が出来る。光干渉層113の成膜方法としては、スパッタリング法と電子ビーム蒸着法、ゾルゲル法、ディップ塗布法、エアナイフ塗布法、ブレード塗布法、順転ロール塗布法、逆転ロール塗布法、グラビア塗布法、マイクログラビア塗布法、ワイヤーバー塗布法、ダイレクトダイ方式などを用いることができる。光干渉層113をアンチリフレクション膜として機能させる場合、材料層を積層させた光干渉層の膜厚を合計0.5μm程度とする。
As the material of the
次いで、光干渉層113上にブラックマトリクスとして機能する遮光層115を形成する。遮光層115は、クロムなどの金属膜、または黒色樹脂を用いることができるが、遮光性が高く、精細なエッチング加工が可能な金属膜を用いることが好ましい。
Next, a
次いで、各画素に対応する場所に着色層を形成する。ここでは、赤色の着色層114R、緑色の着色層114G、青色の着色層114Bをそれぞれ形成する。なお、図1では簡略化のため、全ての着色層の膜厚と遮光層との膜厚を同一として示したが、特に限定されない。また、図1では簡略化のため、遮光層の端部と着色層の端部が一致している図としているが、遮光層の端部上に着色層の一部が重なってもよい。そして、平坦化または保護のため、遮光層及び着色層を覆うオーバーコート層116を形成する。
Next, a colored layer is formed at a location corresponding to each pixel. Here, a red
カラーフィルタを作製する上で、金属膜は黒色樹脂に比べ遮光性が高いため、クロム膜などの金属膜をブラックマトリクスとして形成した後、赤色、緑色、青色の着色層を印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ形成することが望ましい。光を遮光するために黒色樹脂を用いる場合、外光が強力であればあるほど黒色樹脂の膜厚が必要となり、カラーフィルタ全体の厚さが増大してしまう。また、ブラックマトリクスとして黒色樹脂を用いる場合、着色層も樹脂材料であるため、形成時に互いの材料が混ざってしまわないようにするため、黒色樹脂の材料も限られる。 In producing a color filter, the metal film has a higher light-shielding property than a black resin. Therefore, after forming a metal film such as a chromium film as a black matrix, the red, green, and blue colored layers are printed by the printing method, the inkjet method, It is desirable to form each by an etching method using a photolithography technique. When a black resin is used to block light, the stronger the external light, the greater the thickness of the black resin that is required, which increases the thickness of the entire color filter. In addition, when a black resin is used as the black matrix, the colored layer is also a resin material. Therefore, the material of the black resin is also limited in order to prevent the materials from being mixed at the time of formation.
次いで、オーバーコート層116に二色性を持つ第1の偏光素子117を貼り付ける。なお、ここでは図示しないが、オーバーコート層116と二色性を持つ第1の偏光素子117の間には貼り付けるための接着層が設けられる。また、必要であれば、さらに二色性を持つ第1の偏光素子117に位相差板を配置してもよい。
Next, a first
次いで、二色性を持つ第1の偏光素子117上に透明導電膜からなる対向電極118を形成する。位相差板を設ける場合には、対向電極118と二色性を持つ第1の偏光素子117の間に位相差板が配置されることになる。
Next, a
次いで、対向電極118上に配向膜119を形成する。次いで、配向膜119に液晶分子を配列させるためのラビング処理を行う。
Next, an
ここまでの工程で、対向基板側、即ち第1の基板(第2の基板と貼り合わせる前まで)の用意が完了する。 Through the steps so far, preparation of the counter substrate side, that is, the first substrate (before bonding to the second substrate) is completed.
第2の基板101には、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ(TFT)を形成する。第2の基板101は、ガラス基板を用いる。公知の技術を用いて、半導体層、ここではポリシリコン膜を形成した後、第1の絶縁層102を形成する。
A thin film transistor (TFT) serving as a switching element is formed over the
半導体層としては、非晶質半導体膜、結晶構造を含む半導体膜、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを適宜用いることができる。さらにTFTの活性層として、非晶質と結晶構造(単結晶、多結晶を含む)の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるセミアモルファス半導体膜(微結晶半導体膜、マイクロクリスタル半導体膜とも呼ばれる)も用いることができる。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。また、半導体層としてペンタセンなどの有機化合物を用いることもできる。 As the semiconductor layer, an amorphous semiconductor film, a semiconductor film including a crystal structure, a compound semiconductor film including an amorphous structure, or the like can be used as appropriate. Further, the active layer of the TFT is a semiconductor having an intermediate structure between an amorphous structure and a crystal structure (including single crystal and polycrystal) and having a third state that is stable in terms of free energy, and has a short distance. A semi-amorphous semiconductor film (also referred to as a microcrystalline semiconductor film or a microcrystal semiconductor film) including a crystalline region having order and lattice strain can be used. There is no limitation on the material of the semiconductor layer, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy. Alternatively, an organic compound such as pentacene can be used for the semiconductor layer.
半導体層として、結晶構造を含む半導体膜を用いた場合、画素部のスイッチング素子だけでなく、駆動回路を薄膜トランジスタで構成することができ、同一基板上に画素部と駆動回路とを形成することができる。同一基板上に画素部と駆動回路とを形成すると、駆動用のIC分の厚さが不要となり、液晶表示装置全体の薄型化ができ、さらに駆動ICの貼り付け工程が削減できるため、好ましい。 In the case where a semiconductor film including a crystal structure is used as the semiconductor layer, not only the switching element of the pixel portion but also a driver circuit can be formed using a thin film transistor, and the pixel portion and the driver circuit can be formed over the same substrate. it can. It is preferable to form the pixel portion and the driver circuit over the same substrate because the thickness of the driving IC is unnecessary, the entire liquid crystal display device can be thinned, and the driving IC attaching process can be reduced.
次いで、第1の絶縁層102を介して半導体層上方にゲート電極103を形成する。次いで、ゲート電極をマスクとして半導体層にn型またはp型を付与する不純物元素のドーピング処理を行い、ソース領域またはドレイン領域として機能する一対の不純物領域106、107を形成する。半導体層のうち、一対の不純物領域の間にチャネル形成領域105が形成される。
Next, the
次いで、ゲート電極103を覆う第2の絶縁層108を形成する。次いで、マスクを用いて選択的に第2の絶縁層及び第1の絶縁層のエッチングを行い、不純物領域106に達するコンタクトホールを形成する。次いで、このコンタクトホールを介して不純物領域106と電気的に接続する透明導電膜からなる画素電極110を形成する。次いで、ここでは図示しないが、一対の基板の間隔を保持するための柱状スペーサを形成する。
Next, a second insulating
次いで、画素電極110及び柱状スペーサを覆う配向膜111を形成する。配向膜111は印刷法またはインクジェット法により形成する。次いで、配向膜111に液晶分子を配列させるためのラビング処理を行う。なお、配向膜111に行ったラビング方向と配向膜119に行ったラビング方向は互いに直交する方向とする。
Next, an
ここまでの工程で、素子基板側、即ち第2の基板(第1の基板と貼り合わせる前まで)の用意が完了する。 Through the steps so far, preparation on the element substrate side, that is, the second substrate (before bonding to the first substrate) is completed.
次いで、対向基板である第1の基板112に設けられた配向膜119が上面を向く状態で画素部を囲むシール材をディスペンサ装置などで描画する。次いで、シール材に囲まれた領域にTN型液晶材料を滴下し、第1の基板112の置かれている処理室内を減圧とする。次いで、素子基板である第2の基板に設けられた配向膜111が下面を向く状態で第1の基板と位置合わせを行って減圧下で貼り合わせる。貼り合わせが終了したら、減圧状態を大気圧状態にする。こうして一対の基板間に液晶層120が封入される。ここでは、減圧下で一対の基板を貼り合わせた例を示したが、特に限定されず、公知の技術を用いればよい。
Next, a sealant surrounding the pixel portion is drawn with a dispenser device or the like in a state where the
次いで、必要であれば、基板の分断を行う。本実施の形態では、一対の基板間に二色性を持つ第1の偏光素子が配置されているため、ダイサー装置またはレーザー光による分断を行う。 Next, if necessary, the substrate is divided. In this embodiment, since the first polarizing element having dichroism is disposed between the pair of substrates, the separation is performed by the dicer apparatus or the laser beam.
最後に二色性を持つ第2の偏光素子121を第2の基板101に貼り付ける。なお、二色性を持つ第2の偏光素子121は二色性を持つ第1の偏光素子117と吸収軸方向をクロスニコル配置となるように位置合わせを行う。TN方式の液晶表示装置は、一対の基板間で液晶が90°捻れて配向されており、二色性を持つ偏光素子の吸収軸方向をラビング方向とほぼ平行、またはほぼ直交となるように配置する。このようなTN方式の液晶表示装置は、画素電極への電圧無印加時でバックライトなどの光源からの入射光は光源側の二色性を持つ偏光素子で直線偏光となり、この直線偏光は液晶層の捻れに沿って伝播し、もう一方の二色性を持つ偏光素子の透過軸が直線偏光の方位角と一致している場合は、直線偏光は全て射出して白表示(ノーマリーホワイト表示)となる。本実施の形態では、カラーフィルタを通過するため、画素電極への電圧無印加時でカラー表示となる。また、画素電極への電圧印加時は、光源からの入射光は光源側の二色性を持つ偏光素子で直線偏光となり、液晶層に含まれる液晶分子軸の平均的な配向方向を示す単位ベクトルの向きは基板面とほぼ垂直な方向を向いているため、光源側の直線偏光の方位角は変わらずに伝播し、もう一方の二色性を持つ偏光素子の吸収軸と一致するため黒表示となる。
Finally, a second
また、必要であれば、第2の基板101と二色性を持つ第2の偏光素子121の間に位相差板を配置してもよい。
If necessary, a retardation plate may be disposed between the
こうして得られた液晶パネルを有する液晶表示装置は、二色性を持つ第1の偏光素子と二色性を持つ第2の偏光素子の間隔が狭く、広視野角を確保することができる。加えて、二色性を持つ第1の偏光素子と第1の基板の間にカラーフィルタを設けることで消偏性によるコントラスト低下を防止している。また、第1の基板とカラーフィルタの屈折率の差を緩和して外光の反射を防ぐためにカラーフィルタと第1の基板の間に光干渉層を設けることで、外光下でも高コントラストを実現している。 In the liquid crystal display device having the liquid crystal panel thus obtained, the distance between the first polarizing element having dichroism and the second polarizing element having dichroism is narrow, and a wide viewing angle can be secured. In addition, by providing a color filter between the first polarizing element having dichroism and the first substrate, a decrease in contrast due to depolarization is prevented. In addition, by providing a light interference layer between the color filter and the first substrate in order to reduce the difference in refractive index between the first substrate and the color filter and prevent reflection of external light, high contrast can be achieved even under external light. Realized.
なお、薄膜トランジスタはスイッチング素子として機能し得るものであれば、スイッチング素子の構造に関係なく、本発明を適用することが可能である。図1では、絶縁性を有する基板上にトップゲート型の薄膜トランジスタを設けた例を示しているが、ボトムゲート型(逆スタガ型)TFTや、順スタガ型TFTを用いることが可能である。また、シングルゲート構造のTFTに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型TFT、例えばダブルゲート型TFTとしてもよい。 Note that the present invention can be applied to any thin film transistor as long as it can function as a switching element regardless of the structure of the switching element. Although FIG. 1 shows an example in which a top-gate thin film transistor is provided over an insulating substrate, a bottom-gate (reverse staggered) TFT or a forward staggered TFT can be used. Further, the TFT is not limited to a single-gate TFT, and may be a multi-gate TFT having a plurality of channel formation regions, for example, a double-gate TFT.
また、本実施の形態では、赤色、緑色、青色の3色を用いてフルカラー表示する例を示したが特に限定されず、シアン色、マゼンダ色、黄色を用いてもよい。 In this embodiment mode, an example in which full color display is performed using three colors of red, green, and blue is not particularly limited, but cyan, magenta, and yellow may be used.
また、本実施の形態ではTN方式の液晶表示装置の一例を示したが、特に限定されず、様々なモードの液晶表示装置に応用することができる。例えば、視野角特性を改善する方法として、基板主表面に対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式(IPSとも呼ぶ)に応用することができる。また、液晶材料として負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料を用い、配向膜として垂直配向膜を用いる方法に応用することができる。この垂直配向膜を用いる方法は、電圧制御複屈折(ECBとも呼ぶ)方式の一つであり、液晶分子の複屈折性を利用して透過率を制御するものである。 Although an example of a TN liquid crystal display device is described in this embodiment, the present invention is not particularly limited and can be applied to liquid crystal display devices in various modes. For example, as a method for improving viewing angle characteristics, it can be applied to a lateral electric field method (also referred to as IPS) in which an electric field in a horizontal direction with respect to the main surface of a substrate is applied to a liquid crystal layer. Further, the present invention can be applied to a method in which a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is used as the liquid crystal material and a vertical alignment film is used as the alignment film. This method using a vertical alignment film is one of voltage controlled birefringence (also referred to as ECB) methods, and controls the transmittance by utilizing the birefringence of liquid crystal molecules.
また、応答速度を改善する方法として、強誘電性液晶や反強誘電性液晶を用いて、動画表示に対応できるように、液晶層の応答速度を向上させてもよい。 Further, as a method of improving the response speed, the response speed of the liquid crystal layer may be improved so as to be compatible with moving image display using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal.
また、OCB(Optical Compensate Birefringence)モードを採用した透過型液晶表示装置に応用することもできる。OCBモードは、一対の基板間の液晶層をベンド配向とよばれる状態とすることで液晶層の応答速度を向上させるものである。液晶層に接する第1の配向膜のプレチルト角と、液晶層に接する第2の配向膜のプレチルト角を逆向きとしてベンド配向とする。なお、このOCBモードは、液晶層を初期のスプレイ配向からベンド配向とよばれる状態に転移させる必要がある。 Further, the present invention can be applied to a transmissive liquid crystal display device adopting an OCB (Optical Compensate Birefringence) mode. The OCB mode improves the response speed of the liquid crystal layer by setting the liquid crystal layer between a pair of substrates to a state called bend alignment. The pretilt angle of the first alignment film in contact with the liquid crystal layer and the pretilt angle of the second alignment film in contact with the liquid crystal layer are reversed to bend alignment. In this OCB mode, it is necessary to change the liquid crystal layer from the initial splay alignment to a state called bend alignment.
また、垂直配向モードを採用した透過型液晶表示装置に応用することもできる。垂直配向モードを採用した透過型液晶表示装置において、1画素を複数のサブピクセルとし、各サブピクセルの中央に位置する対向基板に凸部を設けることで、1画素を配向分割(マルチドメイン化)し、広視野角を実現する駆動方法としてもよい。この駆動方法はサブピクセル駆動と呼ばれる。 Further, the present invention can also be applied to a transmissive liquid crystal display device adopting a vertical alignment mode. In a transmissive liquid crystal display device employing a vertical alignment mode, one pixel is divided into a plurality of subpixels, and a convex portion is provided on the counter substrate located in the center of each subpixel, whereby one pixel is aligned and divided (multi-domain). However, a driving method that realizes a wide viewing angle may be employed. This driving method is called sub-pixel driving.
(実施の形態2)
実施の形態1ではTN方式の液晶表示装置の一例を示したが、本実施の形態ではIPS方式の液晶表示装置の一例を図2に示す。このIPS方式の液晶表示装置は、液晶を挟持する一対の基板のうち、一方の基板に画素電極および共通電極を形成し、これらの電極間に生じる基板面にほぼ平行な面内で液晶分子を回転させることで光のスイッチングを行い、表示を行う方式である。液晶分子をほぼ平行な面内で回転させるために、視野角によって階調、色調の反転が生じることなく、TN方式に比べて視野角を広くすることができる。なお、IPS方式は、TN方式とは一対の二色性を持つ偏光素子の配置が異なり、画素電極への電圧無印加時に黒表示となるように配置する。
(Embodiment 2)
Although an example of a TN liquid crystal display device is described in Embodiment 1, an example of an IPS liquid crystal display device is illustrated in FIG. 2 in this embodiment. In this IPS liquid crystal display device, a pixel electrode and a common electrode are formed on one of a pair of substrates sandwiching liquid crystal, and liquid crystal molecules are arranged in a plane substantially parallel to the substrate surface generated between these electrodes. This is a method of performing display by switching light by rotating. Since the liquid crystal molecules are rotated in a substantially parallel plane, the viewing angle can be widened as compared with the TN method without inversion of gradation and color tone depending on the viewing angle. Note that the IPS system is different from the TN system in the arrangement of a pair of dichroic polarizing elements, and is arranged so as to display black when no voltage is applied to the pixel electrode.
また、実施の形態1での薄膜トランジスタはトップゲート構造の例を示したが、本実施の形態では逆スタガ型の例を示す。 In addition, although the thin film transistor in Embodiment 1 has an example of a top gate structure, an inverted staggered example is shown in this embodiment.
まず、対向基板となる第1の基板212の一方の面に光干渉層213を形成する。
First, the
光干渉層213は、異なる屈折率材料が形成する界面による外光の反射を低減するために設ける。光干渉層213は、広く可視光の波長領域に対して有効であるように屈折率の異なる層を積層し多層構造とする事で、積層する層の界面で反射された外光が互いに干渉して相殺しあい反射防止効果が得られる。ここでは、光干渉層213は、第1の基板と、後に形成する遮光層との界面による外光の反射を低減する。加えて、光干渉層213は、第1の基板と、後に形成する着色層との界面による外光の反射も低減する。
The
次いで、光干渉層213上にブラックマトリクスとして機能する遮光層215を形成する。遮光層215は、クロムなどの金属膜、または黒色樹脂を用いることができるが、遮光性が高く、精細なエッチング加工が可能な金属膜を用いることが好ましい。
Next, a
次いで、各画素に対応する場所に着色層を形成する。ここでは、赤色の着色層214R、緑色の着色層214G、青色の着色層214Bをそれぞれ形成する。そして、平坦化または保護のため、遮光層及び着色層を覆うオーバーコート層216を形成する。
Next, a colored layer is formed at a location corresponding to each pixel. Here, a red
次いで、オーバーコート層216に二色性を持つ第1の偏光素子217を貼り付ける。なお、ここでは図示しないが、オーバーコート層216と二色性を持つ第1の偏光素子217の間には貼り付けるための接着層が設けられる。また、必要があれば二色性を持つ第1の偏光素子217に位相差板を設けてもよい。
Next, a first
次いで、二色性を持つ第1の偏光素子217上に配向膜219を形成する。次いで、配向膜219に液晶分子を配列させるためのラビング処理を行う。
Next, an
ここまでの工程で、対向基板側、即ち第1の基板(第2の基板と貼り合わせる前まで)の用意が完了する。 Through the steps so far, preparation of the counter substrate side, that is, the first substrate (before bonding to the second substrate) is completed.
第2の基板201には、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ(TFT)を形成する。公知の技術を用いて、ゲート電極203を形成した後、第1の絶縁層202を形成する。
A thin film transistor (TFT) serving as a switching element is formed over the
次いで、第1の絶縁層202上に半導体層と、半導体にn型を付与する不純物を含むn型半導体層とを積層する。半導体層としては、非晶質半導体膜、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを適宜用いることができる。ここでは半導体層としてアモルファスシリコン膜を用いる。
Next, a semiconductor layer and an n-type semiconductor layer including an impurity imparting n-type conductivity to the semiconductor are stacked over the first insulating
次いで、マスクを形成した後、選択的にエッチングを行って島状の半導体層及び島状のn型半導体層を形成し、金属膜を形成する。次いで、マスクを形成した後、選択的にエッチングを行ってソース電極またはドレイン電極として機能する電極206、207を形成する。この電極206、207をマスクとして島状の半導体層及び島状のn型半導体層を自己整合的にエッチングしてn型半導体層204、209及びチャネル形成領域205を有する半導体層を形成する。
Next, after forming a mask, selective etching is performed to form an island-shaped semiconductor layer and an island-shaped n-type semiconductor layer, thereby forming a metal film. Next, after forming a mask, selective etching is performed to form
次いで、チャネル形成領域205を覆う第2の絶縁層208を形成する。次いで、第2の絶縁層208上に共通電極218を形成する。共通電極218は、導電性を有する金属膜、または透明導電膜を用いることができる。後に形成される画素電極と横電界が形成されるように画素電極に対応した電極形状とする。また、FFS(Fringe Field Switching)方式とも呼ばれる構造、具体的には、共通電極を画素電極の形状よりも大きな電極面積を有する形状としてもよい。
Next, a second insulating
次いで、共通電極218を覆う第3の絶縁層222を形成する。次いで、マスクを用いて選択的に第3の絶縁層及び、第2の絶縁層、のエッチングを行い、電極206に達する第1のコンタクトホールを形成する。また、同じマスクを用いて、第3の絶縁層、第2の絶縁層、第1の絶縁層のエッチングを行い、ゲート電極203に達する第2のコンタクトホールも形成する。
Next, a third
次いで、この第1のコンタクトホールを介して電極206と電気的に接続する画素電極210を第3の絶縁層222上に形成する。画素電極210は、櫛歯状の電極形状または折れ曲がった電極形状とし、導電性を有する金属膜、または透明導電膜を用いることができる。
Next, a
なお、画素電極210または共通電極218の一方または両方を透明導電膜とすると開口率が向上するため、好ましい。次いで、ここでは図示しないが、一対の基板の間隔を保持するための柱状スペーサを形成する。
Note that it is preferable that one or both of the
次いで、画素電極210及び柱状スペーサを覆う配向膜211を形成する。配向膜211は印刷法またはインクジェット法により形成する。次いで、配向膜211に液晶分子を配列させるためのラビング処理を行う。配向膜211へのラビング方向は、画素電極の配線方向と平行または幾分角度を有するように行う。なお、配向膜211に行ったラビング方向と配向膜219に行ったラビング方向は互いにほぼ平行な方向とする。
Next, an
ここまでの工程で、素子基板側、即ち第2の基板(第1の基板と貼り合わせる前まで)の用意が完了する。 Through the steps so far, preparation on the element substrate side, that is, the second substrate (before bonding to the first substrate) is completed.
次いで、対向基板である第1の基板212に設けられた配向膜219が上面を向く状態で画素部を囲むシール材をディスペンサ装置などで描画する。次いで、シール材に囲まれた領域に液晶材料を滴下し、第1の基板212の置かれている処理チャンバー内を減圧する。次いで、素子基板である第2の基板201に設けられた配向膜211が下面を向く状態で第1の基板と位置合わせを行って減圧下で貼り合わせる。貼り合わせが終了したら、減圧状態を大気圧状態にする。こうして一対の基板間に液晶層220が封入される。本実施の形態では、液晶層220の配向が初期状態で基板とほぼ平行なホモジニアス配向となるようにする。ここでは、減圧下で一対の基板を貼り合わせた例を示したが、特に限定されず、公知の技術を用いればよい。
Next, a sealant surrounding the pixel portion is drawn with a dispenser device or the like in a state where the
次いで、必要であれば、基板の分断を行う。本実施の形態では、一対の基板間に二色性を持つ第1の偏光素子が配置されているため、ダイサー装置またはレーザー光による分断を行う。 Next, if necessary, the substrate is divided. In this embodiment, since the first polarizing element having dichroism is disposed between the pair of substrates, the separation is performed by the dicer apparatus or the laser beam.
最後に二色性を持つ第2の偏光素子221を第2の基板201に貼り付ける。なお、二色性を持つ第2の偏光素子221は二色性を持つ第1の偏光素子217と吸収軸方向をクロスニコル配置となるように位置合わせを行う。
Finally, a second
また、必要であれば、第2の基板201と二色性を持つ第2の偏光素子221の間に位相差板を配置してもよい。
Further, if necessary, a retardation plate may be disposed between the
こうして得られた液晶パネルを有する液晶表示装置は、IPS方式であり、且つ、二色性を持つ第1の偏光素子と二色性を持つ第2の偏光素子の間隔が狭く、広視野角を確保することができる。加えて、二色性を持つ第1の偏光素子と第2の基板の間にカラーフィルタを設けることで消偏性によるコントラスト低下を防止している。また、第2の基板とカラーフィルタの屈折率の差を緩和して外光の反射を防ぐためにカラーフィルタと第2の基板の間に光干渉層を設けることで、外光下でも高コントラストを実現している。 The liquid crystal display device having the liquid crystal panel thus obtained is an IPS system, and the distance between the first polarizing element having dichroism and the second polarizing element having dichroism is narrow, and a wide viewing angle is obtained. Can be secured. In addition, by providing a color filter between the first polarizing element having dichroism and the second substrate, a decrease in contrast due to depolarization is prevented. In addition, a light interference layer is provided between the color filter and the second substrate in order to reduce the difference in refractive index between the second substrate and the color filter and prevent reflection of external light, thereby providing high contrast even under external light. Realized.
なお、薄膜トランジスタはスイッチング素子として機能し得るものであれば、スイッチング素子の構造に関係なく、本発明を適用することが可能である。図2では、絶縁性を有する基板上にチャネルエッチタイプの逆スタガ型の薄膜トランジスタを設けた例を示しているが、チャネルストップタイプの逆スタガ型の薄膜トランジスタでもよい。また、順スタガ型TFTを用いることも可能である。また、シングルゲート構造のTFTに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型TFT、例えばダブルゲート型TFTとしてもよい。 Note that the present invention can be applied to any thin film transistor as long as it can function as a switching element regardless of the structure of the switching element. Although FIG. 2 shows an example in which a channel etch type inverted staggered thin film transistor is provided over an insulating substrate, a channel stop type inverted staggered thin film transistor may be used. A forward staggered TFT can also be used. Further, the TFT is not limited to a single-gate TFT, and may be a multi-gate TFT having a plurality of channel formation regions, for example, a double-gate TFT.
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。 The present invention having the above-described configuration will be described in more detail with the following examples.
本実施例では、実施の形態1または実施の形態2で得られた液晶パネルを液晶モジュールとする例を図3に示す。 In this example, an example in which the liquid crystal panel obtained in Embodiment 1 or 2 is used as a liquid crystal module is shown in FIG.
図3は、LED(発光ダイオード)をバックライトとして用いた液晶モジュールの分解斜視図である。実施の形態1または実施の形態2で得られた液晶パネル302は素子基板に駆動IC305が複数設置され、素子基板に設けられている端子と電気的に接続するFPC307も設置されている。
FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid crystal module using an LED (light emitting diode) as a backlight. In the
この液晶パネル302の下方にはバックライト303を配置する。バックライト303には、LEDが複数用いられおり、接続コード306により、電流が供給されている。また、LEDの発光材料としては、無機材料を用いてもよいし、有機材料を用いてもよい。
A
なお、LEDは白色発光の1種類を用いてもよいし、赤色発光、青色発光、緑色発光の3種類を用いてもよい。 The LED may use one type of white light emission, or may use three types of red light emission, blue light emission, and green light emission.
LEDを液晶パネルのバックライトとして用いることにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、LEDは、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、表示面の大面積化も可能になる。さらに、LEDは、薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。 By using the LED as the backlight of the liquid crystal panel, a backlight with reduced power consumption can be obtained. In addition, since the LED is a surface emitting lighting device and can have a large area, the backlight can have a large area and a display surface can have a large area. Further, since the LED is thin and has low power consumption, the display device can be thinned and the power consumption can be reduced.
また、液晶パネル302及びバックライト303を挟むように第1の筐体301と第2の筐体304とを配置し、互いに筐体の周縁を結合させる。ここでは、第1の筐体301の窓が液晶モジュールの表示面となる。
In addition, the
液晶パネル302のバックライト側の基板とバックライト303との間には二色性を持つ偏光素子が1枚しか配置されておらず、シンプルな構造となっている。
Only one dichroic polarizing element is disposed between the backlight-side substrate of the
また、LEDを表示面と重ならない箇所にライン状に並べて配置して、導光板を用いて液晶パネルに光を供給してもよい。その場合には、第2の筐体304の表示面と重なる領域で光反射するようにすることが好ましい。
Alternatively, the LEDs may be arranged in a line at locations that do not overlap the display surface, and light may be supplied to the liquid crystal panel using a light guide plate. In that case, it is preferable to reflect light in a region overlapping with the display surface of the
また、本実施例では、LEDを光源とするバックライトを用いた液晶モジュールの例を示したが、特に限定されず、冷陰極管などを光源とするバックライトと導光板を用いた液晶モジュールとしてもよい。 In the present embodiment, an example of a liquid crystal module using a backlight using an LED as a light source has been shown. However, the present invention is not particularly limited, and a liquid crystal module using a backlight using a cold cathode tube as a light source and a light guide plate Also good.
また、本実施例は、実施の形態1または実施の形態2と自由に組み合わせることができる。 In addition, this embodiment can be freely combined with Embodiment Mode 1 or Embodiment Mode 2.
本発明の液晶表示装置、及び電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図4、及び図5に示す。 As the liquid crystal display device and electronic device of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, an audio playback device (car audio, audio component, etc.), a notebook type personal computer, a game device, A portable information terminal (mobile computer, cellular phone, portable game machine, electronic book, or the like), an image reproducing device (specifically, Digital Versatile Disc (DVD)) equipped with a recording medium is reproduced, and the image is displayed. A device having a display capable of displaying). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
図4(A)は22インチ〜50インチの大画面を有する大型の表示装置であり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、ビデオ入力端子2005等を含む。表示部2003が実施例1の液晶モジュールに相当する。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ用、TV放送受信用、双方向TV用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。本発明により、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、広視野角であり、高コントラストな大型表示装置を実現できる。
FIG. 4A illustrates a large display device having a large screen of 22 inches to 50 inches, which includes a
図4(B)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングデバイス2206等を含む。本発明により、昼間の外光下でも高コントラストの表示が可能なノート型パーソナルコンピュータを実現できる。
FIG. 4B illustrates a laptop personal computer including a main body 2201, a
図4(C)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体(DVD等)読込部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を表示する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。本発明により、昼間の外光下でも高コントラストの表示が可能な画像再生装置を実現できる。
FIG. 4C illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
図4(D)は、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なTVである。筐体2602にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部2603やスピーカ部2607を駆動させる。バッテリーは充電器2600で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器2600は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することができる。筐体2602は操作キー2606によって制御する。また、図4(D)に示す装置は、操作キー2606を操作することによって、筐体2602から充電器2600に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作キー2606を操作することによって、筐体2602から充電器2600に信号を送り、さらに充電器2600が送信する信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。本発明により、比較的大型(22インチ〜50インチ)の持ち運び可能なTVを屋外に持ち出し、昼間の外光下でも使用者が高コントラストな表示を楽しむことができる。 FIG. 4D illustrates a TV that can carry only a display wirelessly. The housing 2602 includes a battery and a signal receiver, and the display portion 2603 and the speaker portion 2607 are driven by the battery. The battery can be repeatedly charged by the charger 2600. The charger 2600 can transmit and receive a video signal, and can transmit the video signal to a signal receiver of the display. The housing 2602 is controlled by operation keys 2606. The device illustrated in FIG. 4D can also be referred to as a video / audio two-way communication device because a signal can be sent from the housing 2602 to the charger 2600 by operating the operation key 2606. In addition, by operating the operation key 2606, a signal is transmitted from the housing 2602 to the charger 2600, and further, a signal transmitted by the charger 2600 is received by another electronic device, thereby controlling communication of the other electronic device. It can be said to be a general-purpose remote control device. According to the present invention, a relatively large (22 inches to 50 inches) portable TV can be taken outdoors, and a user can enjoy high-contrast display even under daylight.
図5で示す携帯電話機は、操作スイッチ類1904、マイクロフォン1905などが備えられた本体(A)1901と、表示パネル(A)1908、表示パネル(B)1909、スピーカ1906などが備えられた本体(B)1902とが、蝶番1910で開閉可能に連結されている。表示パネル(A)1908と表示パネル(B)1909は、回路基板1907と共に本体(B)1902の筐体1903の中に収納される。表示パネル(A)1908及び表示パネル(B)1909の画素部は筐体1903に形成された開口窓から視認できるように配置される。
The mobile phone shown in FIG. 5 includes a main body (A) 1901 provided with
表示パネル(A)1908と表示パネル(B)1909は、その携帯電話機1900の機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル(A)1908を主画面とし、表示パネル(B)1909を副画面として組み合わせることができる。
In the display panel (A) 1908 and the display panel (B) 1909, specifications such as the number of pixels can be set as appropriate depending on the function of the
本実施例の携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、蝶番1910の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としても良い。また、操作スイッチ類1904、表示パネル(A)1908、表示パネル(B)1909を一つの筐体内に納めさせた構成としてもよい。本発明により、屋外で携帯電話機を使用する際、昼間の外光下でも表示パネル(A)1908及び表示パネル(B)1909に高コントラストの表示を映し出すことができる。
The cellular phone according to the present embodiment can be transformed into various modes according to the function and application. For example, an image pickup device may be incorporated in the
以上の様に、本発明を実施して得た液晶表示装置は、あらゆる電子機器の表示部として用いても良い。 As described above, the liquid crystal display device obtained by implementing the present invention may be used as a display portion of any electronic device.
また、車輌(自動車や電車など)や店舗の窓に液晶表示装置を搭載してもよい。 In addition, a liquid crystal display device may be mounted on a vehicle (such as an automobile or a train) or a store window.
図6(A)、及び図6(B)に乗り物、具体的には乗用車に液晶表示装置を搭載する例を示す。この液晶表示装置は、液晶表示装置を搭載した車の搭乗者が主として見るためのものではなく、乗車していない周囲の歩行者や、近くの車の搭乗者に見せ、搭乗者の車を目立たせるためのものである。従って、図6(A)の第1の液晶表示装置2704、図6(B)の第2の液晶表示装置2705、及び第3の液晶表示装置2706の表示面は車輌2701の外に向けられて設置する。運転手の視野を狭めないように、主にサイドウィンドウ2702や、リアウィンドウ2703に設ける。また、開閉しない窓に液晶表示装置を設ける場合、その窓に液晶表示装置を固定することができる。本実施例では、第2の液晶表示装置2705、及び第3の液晶表示装置2706をリアウィンドウ2703に固定している。
6A and 6B show an example in which a liquid crystal display device is mounted on a vehicle, specifically, a passenger car. This liquid crystal display device is not intended to be viewed mainly by passengers of vehicles equipped with a liquid crystal display device, but it is shown to nearby pedestrians who are not in the vehicle and passengers of nearby vehicles, making the passenger's car stand out. It is for making it. Accordingly, the display surfaces of the first liquid
装飾品として液晶表示装置を用いる場合は、広視野角であること、鮮明なカラー映像を表示できることが求められる。また、昼間などの外光下でのコントラストが高いことが望ましい。また、昼間の太陽光や、夜間の車の照明を第2の液晶表示装置2705、及び第3の液晶表示装置2706が反射して、周囲の車の運転者の眼に反射光が入り、運転に支障のないようにすることが望ましい。
When a liquid crystal display device is used as a decoration, it is required to have a wide viewing angle and to display a clear color image. In addition, it is desirable that the contrast is high under daylight such as daytime. The second liquid
本発明の液晶表示装置は、広視野角、且つ、高コントラストの高画質表示が可能であり、特に外光下で高いコントラストを実現できるため、車輌(自動車や電車など)や店舗の窓に設置するのに最適である。本発明の液晶表示装置は、外光の映りこみをおさえ、ぎらつきの無い人間の眼にやさしい画面を提供することができる。 The liquid crystal display device of the present invention is capable of high-definition display with a wide viewing angle and high contrast, and can achieve high contrast particularly under external light. Therefore, the liquid crystal display device is installed in a vehicle (car, train, etc.) or store window. Ideal to do. The liquid crystal display device of the present invention can suppress the reflection of external light and provide a screen that is easy on the human eye without glare.
また、第2の液晶表示装置2705、及び第3の液晶表示装置2706をリアウィンドウ2703を介して広告映像を表示することにより、宣伝を行うこともできる。
Further, the second liquid
また、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、または、実施例1のいずれか一と自由に組み合わせることができる。 In addition, this embodiment can be freely combined with any one of Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, or Embodiment 1.
本発明により、外光の映りこみをおさえ、ぎらつきの無い人間の眼にやさしい画面を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a screen that is free from glare and is easy on the human eye without glare.
101:第2の基板
102:第1の絶縁層
103:ゲート電極
105:チャネル形成領域
106:不純物領域
107:不純物領域
108:第2の絶縁層
111:配向膜
112:第1の基板
113:光干渉層
114R:赤色の着色層
114G:緑色の着色層
114B:青色の着色層
115:遮光層
116:オーバーコート層
117:二色性を持つ第1の偏光素子
118:対向電極
119:配向膜
120:液晶層
121:二色性を持つ第2の偏光素子
201:第2の基板
202:第1の絶縁層
203:ゲート電極
204:n型半導体層
205:チャネル形成領域
206:電極
207:電極
208:第2の絶縁層
209:n型半導体層
211:配向膜
212:第1の基板
213:光干渉層
214R:赤色の着色層
214G:緑色の着色層
214B:青色の着色層
215:遮光層
216:オーバーコート層
217:二色性を持つ第1の偏光素子
218:共通電極
219:配向膜
220:液晶層
221:二色性を持つ第2の偏光素子
222:第3の絶縁層
301:第1の筐体
302:液晶パネル
303:バックライト
304:第2の筐体
305:駆動IC
306:接続コード
307:FPC
1900 携帯電話機
1901 本体(A)
1902 本体(B)
1903 筐体
1904 操作スイッチ類
1905 マイクロフォン
1906 スピーカ
1907 回路基板
1908 表示パネル(A)
1909 表示パネル(B)
2001 筐体
2002 支持台
2003 表示部
2005 ビデオ入力端子
2201 本体
2202 筐体
2203 表示部
2204 キーボード
2205 外部接続ポート
2206 ポインティングデバイス
2401 本体
2402 筐体
2403 表示部A
2404 表示部B
2405 記録媒体読込部
2406 操作キー
2407 スピーカー部
2600 充電器(送受信可能)
2602 筐体
2603 表示部
2606 操作キー
2607 スピーカー部
2701 車輌
2702 サイドウィンドウ
2703 リアウィンドウ
2704 第1の液晶表示装置
2705 第2の液晶表示装置
2706 第3の液晶表示装置
101: second substrate 102: first insulating layer 103: gate electrode 105: channel formation region 106: impurity region 107: impurity region 108: second insulating layer 111: alignment film 112: first substrate 113:
306: Connection code 307: FPC
1900
1902 Body (B)
1903
1909 Display panel (B)
2001 Housing 2002
2404 Display B
2405 Recording medium reading unit 2406 Operation key 2407 Speaker unit 2600 Battery charger (can send and receive)
2602 Housing 2603 Display unit 2606 Operation key 2607
Claims (6)
画素電極及び薄膜トランジスタが一方の面に形成された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に液晶層と、
前記第2の基板のもう一方の面に二色性を持つ第2の偏光素子と、を有する半導体装置。 A first substrate in which a light interference layer, a plurality of colored layers, and a first polarizing element having dichroism are sequentially stacked on an insulating surface;
A second substrate having a pixel electrode and a thin film transistor formed on one surface;
A liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate;
And a second polarizing element having dichroism on the other surface of the second substrate.
画素電極、共通電極、及び薄膜トランジスタが一方の面に形成された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に液晶層と、
前記第2の基板のもう一方の面に二色性を持つ第2の偏光素子と、を有する半導体装置。 A first substrate in which a light interference layer, a plurality of colored layers, and a first polarizing element having dichroism are sequentially stacked on an insulating surface;
A second substrate having a pixel electrode, a common electrode, and a thin film transistor formed on one surface;
A liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate;
And a second polarizing element having dichroism on the other surface of the second substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007139265A JP2008009397A (en) | 2006-06-02 | 2007-05-25 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006154801 | 2006-06-02 | ||
JP2007139265A JP2008009397A (en) | 2006-06-02 | 2007-05-25 | Semiconductor device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013049781A Division JP5878885B2 (en) | 2006-06-02 | 2013-03-13 | Method for manufacturing liquid crystal display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008009397A true JP2008009397A (en) | 2008-01-17 |
JP2008009397A5 JP2008009397A5 (en) | 2010-06-24 |
Family
ID=39067613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007139265A Withdrawn JP2008009397A (en) | 2006-06-02 | 2007-05-25 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008009397A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010175599A (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and liquid crystal display device including same |
JP2012098726A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Apple Inc | Camera lens structures and display structures for electronic devices |
JP2016075736A (en) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 大日本印刷株式会社 | Color filter and display device |
JP2020518016A (en) * | 2017-04-25 | 2020-06-18 | エルジー・ケム・リミテッド | Optical device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05313158A (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-26 | Toyo Shigyo Kk | Color liquid crystal display |
JPH07248490A (en) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Sharp Corp | Liquid crystal display device, its production and vacuum vapor deposition device by heating with electron beam |
JPH1152117A (en) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | S T I Technol Kk | Black mask, color filter and liquid crystal display |
JP2004004754A (en) * | 1996-03-14 | 2004-01-08 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and electronic equipment using device |
-
2007
- 2007-05-25 JP JP2007139265A patent/JP2008009397A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05313158A (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-26 | Toyo Shigyo Kk | Color liquid crystal display |
JPH07248490A (en) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Sharp Corp | Liquid crystal display device, its production and vacuum vapor deposition device by heating with electron beam |
JP2004004754A (en) * | 1996-03-14 | 2004-01-08 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and electronic equipment using device |
JPH1152117A (en) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | S T I Technol Kk | Black mask, color filter and liquid crystal display |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010175599A (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and liquid crystal display device including same |
JP2012098726A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Apple Inc | Camera lens structures and display structures for electronic devices |
US9143668B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-09-22 | Apple Inc. | Camera lens structures and display structures for electronic devices |
US10009525B2 (en) | 2010-10-29 | 2018-06-26 | Apple Inc. | Camera lens structures and display structures for electronic devices |
JP2016075736A (en) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 大日本印刷株式会社 | Color filter and display device |
JP2020518016A (en) * | 2017-04-25 | 2020-06-18 | エルジー・ケム・リミテッド | Optical device |
US11099420B2 (en) | 2017-04-25 | 2021-08-24 | Lg Chem, Ltd. | Optical device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5878885B2 (en) | Method for manufacturing liquid crystal display device | |
JP6859480B2 (en) | Liquid crystal display device | |
JP6758464B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US7728932B2 (en) | Liquid crystal display device with particular phase plates having specific axis angles | |
JP3235102B2 (en) | Liquid crystal devices and electronic equipment | |
US8031305B2 (en) | Transflective liquid crystal display comprising a polarizing layer disposed between a reflective layer and an electrode group, and the reflective layer is an upper layer of a TFT in the reflection area | |
JP4638462B2 (en) | Liquid crystal display device | |
JPH09146108A (en) | Liquid crystal display device and its driving method | |
GB2455416A (en) | A multi-view display device including a parallax barrier | |
WO2009139198A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP2007034308A (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method therefor | |
US20060044239A1 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2008009397A (en) | Semiconductor device | |
US20110019133A1 (en) | Liquid crystal display device with mirror function | |
TWI610096B (en) | Liquid crystal display device and head-up display device | |
KR101010397B1 (en) | A dual liquid crystal display device and the fabricating method | |
JP2000235180A (en) | Liquid crystal device and electronic equipment | |
US11977308B2 (en) | Liquid crystal display device and portable device | |
JP4160101B2 (en) | Active matrix liquid crystal display device | |
JP2008225154A (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
JP2010008687A (en) | Liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100323 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100323 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100507 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100507 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121225 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20130319 |