JP2799441B2 - 能動マトリクス液晶スクリーン - Google Patents
能動マトリクス液晶スクリーンInfo
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な液晶デイスプレ
イ構造(LCD)およびとくに高解像度、平面デイスプ
レイスクリーンを製造するのに適合させられる薄膜トラ
ンジスタ(TFT)およびコンデンサを基礎にした能動
マトリクスに関する。これらの平面スクリーンは、直接
聴取によりカラーコンピユータ端末スクリーンと同様
に、または一般に小型の投射スクリーンと同様な大きさ
のカラーテレビジヨンスクリーンとして使用されること
ができる。
イ構造(LCD)およびとくに高解像度、平面デイスプ
レイスクリーンを製造するのに適合させられる薄膜トラ
ンジスタ(TFT)およびコンデンサを基礎にした能動
マトリクスに関する。これらの平面スクリーンは、直接
聴取によりカラーコンピユータ端末スクリーンと同様
に、または一般に小型の投射スクリーンと同様な大きさ
のカラーテレビジヨンスクリーンとして使用されること
ができる。
【0002】
【従来の技術】かかるスクリーンまたはデイスプレイ型
式において、スクリーンの表面全体にわたつて分布され
たピクセルから形成された電子メモリは画像の存続時間
だけビデオ信号を記憶する。各ピクセルと接触して液晶
は1つの画像の存続時間にわたつて励起される。各ピク
セルは1つまたは2つのTFTおよび1つまたは2つの
コンデンサにより構成され、液晶はそれらの1つの誘電
体を形成する。そのうえ、これらのスクリーンまたはデ
イスプレイ構造は互いに間隔を置いて保持されかつ各々
それらの間に液晶が挿入される正確なパターンを有する
2枚のガラス板により構成される。
式において、スクリーンの表面全体にわたつて分布され
たピクセルから形成された電子メモリは画像の存続時間
だけビデオ信号を記憶する。各ピクセルと接触して液晶
は1つの画像の存続時間にわたつて励起される。各ピク
セルは1つまたは2つのTFTおよび1つまたは2つの
コンデンサにより構成され、液晶はそれらの1つの誘電
体を形成する。そのうえ、これらのスクリーンまたはデ
イスプレイ構造は互いに間隔を置いて保持されかつ各々
それらの間に液晶が挿入される正確なパターンを有する
2枚のガラス板により構成される。
【0003】添付の図1および図2は従来技術による能
動マトリクス、カラーデイスプレイスクリーン構造を略
示する。図1は長手方向断面図そして図2は液晶層を不
動態化しかつそれを方向付けするための層なしのスクリ
ーンの下方板の部分を示す斜視図である。
動マトリクス、カラーデイスプレイスクリーン構造を略
示する。図1は長手方向断面図そして図2は液晶層を不
動態化しかつそれを方向付けするための層なしのスクリ
ーンの下方板の部分を示す斜視図である。
【0004】これらの図において、符号2および4はそ
れぞれスクリーン用の下方および上方の透明ガラス基板
を示しかつ符号6は液晶層を示す。
れぞれスクリーン用の下方および上方の透明ガラス基板
を示しかつ符号6は液晶層を示す。
【0005】従来技術によれば、下方透明基板2(図
2)はその内面に各ピクセルの薄膜トランジスタ8、9
を支持する。前記ピクセルの透明電極10はコンデンサ
の下方板を形成する。電極の電極列12および行14は
薄膜トランジスタ8および9を制御する。
2)はその内面に各ピクセルの薄膜トランジスタ8、9
を支持する。前記ピクセルの透明電極10はコンデンサ
の下方板を形成する。電極の電極列12および行14は
薄膜トランジスタ8および9を制御する。
【0006】各電極列12は屈曲部16を備えそして各
板は指部18を備えている。電極列12および屈曲部1
6との電極行14の交差部分は薄膜トランジスタ8およ
び9のドレインDおよびD’を画成し、そして指部18
との電極行14の交差部分は前記薄膜トランジスタのソ
ースを画成する。電極列12および指部18と屈曲部1
6および指部18との間にそれぞれ配置された電極行1
4のこれらの部分は薄膜トランジスタ8および9のゲー
トを構成する。
板は指部18を備えている。電極列12および屈曲部1
6との電極行14の交差部分は薄膜トランジスタ8およ
び9のドレインDおよびD’を画成し、そして指部18
との電極行14の交差部分は前記薄膜トランジスタのソ
ースを画成する。電極列12および指部18と屈曲部1
6および指部18との間にそれぞれ配置された電極行1
4のこれらの部分は薄膜トランジスタ8および9のゲー
トを構成する。
【0007】この構成体は窒化シリコン不動態化層20
および任意に液晶方向付け層22(図1)により被覆さ
れる。
および任意に液晶方向付け層22(図1)により被覆さ
れる。
【0008】上方ガラス基板4はその内面にブラツクマ
トリクス26により隔離されたカラーフイルタ24を有
する。これらのフイルタは交互に赤R、緑Vおよび青B
である。
トリクス26により隔離されたカラーフイルタ24を有
する。これらのフイルタは交互に赤R、緑Vおよび青B
である。
【0009】これらのカラーフイルタおよびブラツクマ
トリクス26は対向電極およびとくにコンデンサ用の上
方電極として役立つ透明な導電性層28により被覆され
る。電極10および対向電極28は一般にインジウムお
よびスズ酸化物(ITO)から作られる。対向電極28
はまた液晶分子を整電極列させるために層29により被
覆される。
トリクス26は対向電極およびとくにコンデンサ用の上
方電極として役立つ透明な導電性層28により被覆され
る。電極10および対向電極28は一般にインジウムお
よびスズ酸化物(ITO)から作られる。対向電極28
はまた液晶分子を整電極列させるために層29により被
覆される。
【0010】図1および図2に示されるようなスクリー
ン構造は「a−Si TFTsによりアドレスされる対
角カラーLCD」と題されたY・ウガイ等によるSID
84ダイジエスト、とくにページ308〜311に記載
されている。
ン構造は「a−Si TFTsによりアドレスされる対
角カラーLCD」と題されたY・ウガイ等によるSID
84ダイジエスト、とくにページ308〜311に記載
されている。
【0011】スクリーンを組み立てるとき、2枚の透明
ガラス基板2および4は互いに向かい合って位置決めさ
れねばならず、その結果ピクセルを画成する透明電極1
0はカラーフイルタ24上に完全に重畳される。この位
置決めに続いて、2枚の透明ガラス基板2および4はそ
れらの周辺を接着剤30によつて密封されそしてデイス
プレイセルの電極間に液晶の充填が行われる。
ガラス基板2および4は互いに向かい合って位置決めさ
れねばならず、その結果ピクセルを画成する透明電極1
0はカラーフイルタ24上に完全に重畳される。この位
置決めに続いて、2枚の透明ガラス基板2および4はそ
れらの周辺を接着剤30によつて密封されそしてデイス
プレイセルの電極間に液晶の充填が行われる。
【0012】2枚のスクリーン透明基板2および4は非
常に正確なパターンを有する。かくして、ピクセルかつ
それゆえカラーフイルタの間隔は代表的には0.2mm
である。そのうえ、各ピクセルはTFTを支持する透明
ガラス基板2の電極10によりかつ任意に対向電極28
の下に形成されるブラツクマトリクスにより取り囲まれ
るカラーフイルタ24により電気的に画成される。
常に正確なパターンを有する。かくして、ピクセルかつ
それゆえカラーフイルタの間隔は代表的には0.2mm
である。そのうえ、各ピクセルはTFTを支持する透明
ガラス基板2の電極10によりかつ任意に対向電極28
の下に形成されるブラツクマトリクスにより取り囲まれ
るカラーフイルタ24により電気的に画成される。
【0013】2つの連続するフイルタ間のブラツクマト
リクスの幅l(エル)を目一杯減少させ、それゆえ最大
可能な範囲にスクリーンの透明性を増大するために、±
3μmの2枚の板の重畳間隔が求められる。しかしなが
ら、これら2枚のガラス板はそれらの製造の間中異なる
熱履歴を有することが知られている。
リクスの幅l(エル)を目一杯減少させ、それゆえ最大
可能な範囲にスクリーンの透明性を増大するために、±
3μmの2枚の板の重畳間隔が求められる。しかしなが
ら、これら2枚のガラス板はそれらの製造の間中異なる
熱履歴を有することが知られている。
【0014】公知のように、ガラスは、ガラスの性質や
使用温度(とくに層の堆積)によって多かれ少かれ偶発
的に圧縮するおそれがあり、これは数μm(10μm以
上に達することもある。)に及ぶ幾何学的変化を引き起
こすこととなる。
使用温度(とくに層の堆積)によって多かれ少かれ偶発
的に圧縮するおそれがあり、これは数μm(10μm以
上に達することもある。)に及ぶ幾何学的変化を引き起
こすこととなる。
【0015】この場合、非常に正確なパターンを有する
2枚のガラス板を正確に重ね合わせて、しかもその寸法
が大きい場合にとくに問題となる。この2枚のガラス板
の正確な位置決めの問題は、フイルタおよびピクセルが
それぞれ2つの基板上に製造されるすべてのスクリーン
において生じる。とくにヨーロツパ特許第179915
号に記載された構造のスクリーンに発生する。
2枚のガラス板を正確に重ね合わせて、しかもその寸法
が大きい場合にとくに問題となる。この2枚のガラス板
の正確な位置決めの問題は、フイルタおよびピクセルが
それぞれ2つの基板上に製造されるすべてのスクリーン
において生じる。とくにヨーロツパ特許第179915
号に記載された構造のスクリーンに発生する。
【0016】そのうえ、フランス特許第2533072
号に記載されるように、「2つのマスキングレベル」を
有するデイスプレイスクリーンの製造方法を使用すると
き、薄膜トランジスタ8、9ならびにアドレス電極行1
4は、フオトエツチングされた形状においてアモルフア
ス水素化シリコン層32、窒化シリコン層34およびア
ルミニウム層36の積層により構成される。この型の
「トップゲート」スクリーンにおいて、半導体32の下
面はガラスと直接接触しかつ光に対して保護されていな
い。
号に記載されるように、「2つのマスキングレベル」を
有するデイスプレイスクリーンの製造方法を使用すると
き、薄膜トランジスタ8、9ならびにアドレス電極行1
4は、フオトエツチングされた形状においてアモルフア
ス水素化シリコン層32、窒化シリコン層34およびア
ルミニウム層36の積層により構成される。この型の
「トップゲート」スクリーンにおいて、半導体32の下
面はガラスと直接接触しかつ光に対して保護されていな
い。
【0017】照明は一般に、図1に矢印Fにより示され
るように、後方または上方の面を通して行われるけれど
も、TFT(または基板2と接触する下面)の「側部」
は観察周囲の光にさらされており、この周囲光が強いと
きは光電流が半導体に発生して、これが薄膜トランジス
タの漏洩電流となり、それはスクリーンの性能特性を抑
え、かつ特にそのコントラストを減少させる恐れがあ
る。
るように、後方または上方の面を通して行われるけれど
も、TFT(または基板2と接触する下面)の「側部」
は観察周囲の光にさらされており、この周囲光が強いと
きは光電流が半導体に発生して、これが薄膜トランジス
タの漏洩電流となり、それはスクリーンの性能特性を抑
え、かつ特にそのコントラストを減少させる恐れがあ
る。
【0018】
【発明が解決すべき課題】この不都合を回避するため
に、フランス特許第263880号に記載されるよう
に、薄膜トランジスタの「側部」の下方にブラツクポリ
イミドから作られるブラツクマトリクスの製造が検討さ
れた。しかしながら、この型のスクリーンにおいて、カ
ラーフイルタおよび「ピクセル」の電極10の正確な位
置決めは解決されていない。2枚の基板を位置決めする
この問題は、また投射用に使用されるもっと小形のスク
リーンにも存在している。
に、フランス特許第263880号に記載されるよう
に、薄膜トランジスタの「側部」の下方にブラツクポリ
イミドから作られるブラツクマトリクスの製造が検討さ
れた。しかしながら、この型のスクリーンにおいて、カ
ラーフイルタおよび「ピクセル」の電極10の正確な位
置決めは解決されていない。2枚の基板を位置決めする
この問題は、また投射用に使用されるもっと小形のスク
リーンにも存在している。
【0019】本発明の目的は前記欠点を回避することの
できる新規な構造の能動マトリクス、液晶カラースクリ
ーンを提供することにある。特に、このような構造のス
クリーンを用いると、これらの目的を有する2枚の透明
基板の構成体の作用を難点なくしかもとても速くさせる
ことが可能となる。
できる新規な構造の能動マトリクス、液晶カラースクリ
ーンを提供することにある。特に、このような構造のス
クリーンを用いると、これらの目的を有する2枚の透明
基板の構成体の作用を難点なくしかもとても速くさせる
ことが可能となる。
【0020】それゆえ、本発明は高品位の大型または小
型スクリーンまたはデイスプレイに適用可能である。す
なわち、それらは0.2mm以下のカラーフイルタの画
素間隔を有する高品位スクリーンでる。そのうえ、この
スクリーンの電気的な性能特性は従来のスクリーンに比
して改善されている。
型スクリーンまたはデイスプレイに適用可能である。す
なわち、それらは0.2mm以下のカラーフイルタの画
素間隔を有する高品位スクリーンでる。そのうえ、この
スクリーンの電気的な性能特性は従来のスクリーンに比
して改善されている。
【0021】
【課題を解決するための手段】大型の高品位カラースク
リーンの場合において、本発明は、第1透明基板および
第2透明基板、第1透明不動態化層、薄膜トランジス
タ、第1透明コンデンサ板、電極行および電極列および
第2透明不動態化層を備え、 前記第1透明基板および
第2透明基板が互いに間隔を置いて保持されかつそれら
の間に液晶層が挿入され、前記第1透明基板が実質上高
い温度に抗しかつブラツクマトリクスにより隔離される
カラーフイルタを支持し、前記第1透明不動態化層が前
記カラーフイルタおよび前記ブラツクマトリクスにより
占有される表面全体に堆積され、前記薄膜トランジスタ
が周囲の光から保護されるように前記ブラツクマトリク
スに向かい合っている前記第1透明不動態化層上に形成
され、前記第1透明コンデンサ板が前記カラーフイルタ
に向かい合っている前記第1透明不動態化層上に形成さ
れ、各第1透明コンデンサ板が薄膜トランジスタに接続
され、前記電極行および電極列は前記薄膜トランジスタ
を制御するために設けられ、前記第2透明不動態化層が
前記薄膜トランジスタ、前記第1透明コンデンサ板、前
記電極行および電極列を被覆し、前記第2透明基板が実
質上第2透明コンデンサ板を有し、そして前記第2透明
コンデンサ板が前記第1透明コンデンサ板に向かい合っ
ていることを特徴としている
リーンの場合において、本発明は、第1透明基板および
第2透明基板、第1透明不動態化層、薄膜トランジス
タ、第1透明コンデンサ板、電極行および電極列および
第2透明不動態化層を備え、 前記第1透明基板および
第2透明基板が互いに間隔を置いて保持されかつそれら
の間に液晶層が挿入され、前記第1透明基板が実質上高
い温度に抗しかつブラツクマトリクスにより隔離される
カラーフイルタを支持し、前記第1透明不動態化層が前
記カラーフイルタおよび前記ブラツクマトリクスにより
占有される表面全体に堆積され、前記薄膜トランジスタ
が周囲の光から保護されるように前記ブラツクマトリク
スに向かい合っている前記第1透明不動態化層上に形成
され、前記第1透明コンデンサ板が前記カラーフイルタ
に向かい合っている前記第1透明不動態化層上に形成さ
れ、各第1透明コンデンサ板が薄膜トランジスタに接続
され、前記電極行および電極列は前記薄膜トランジスタ
を制御するために設けられ、前記第2透明不動態化層が
前記薄膜トランジスタ、前記第1透明コンデンサ板、前
記電極行および電極列を被覆し、前記第2透明基板が実
質上第2透明コンデンサ板を有し、そして前記第2透明
コンデンサ板が前記第1透明コンデンサ板に向かい合っ
ていることを特徴としている
【0022】「高い温度に抗するフイルタ」なる用語
は、少なくとも180°の温度に抗することができるフ
イルタを意味するものと理解してよい。
は、少なくとも180°の温度に抗することができるフ
イルタを意味するものと理解してよい。
【0023】本発明の場合、他のすべてのスクリーンの
型式におけるように、光に対して薄膜トランジスタを保
護しかつコントラストを改善するために光学的に有用で
ない部分をマスクする「ブラツク格子」のみを有する。
型式におけるように、光に対して薄膜トランジスタを保
護しかつコントラストを改善するために光学的に有用で
ない部分をマスクする「ブラツク格子」のみを有する。
【0024】この場合に第1透明基板は「ブラツク格
子」の形状をしたブラツクマトリクス、前記基板の表面
全体にかつそれゆえ光マスク上に堆積される第1の透明
な、不動態化層、周囲の光から保護されるように前記ブ
ラツクマトリクスに向かい合っている前記第1透明不動
態化層上に形成される薄膜トランジスタ、前記「ブラツ
ク格子」により占有される領域の外で前記第1透明不動
態化層上に形成される第1透明コンデンサ板、薄膜トラ
ンジスタに接続される各第1板、これらの薄膜トランジ
スタを制御するために設けられる電極行および電極列、
および前記薄膜トランジスタ、前記第1透明コンデンサ
板、前記電極行および電極列を被覆する第2透明不動態
化層を支持する。
子」の形状をしたブラツクマトリクス、前記基板の表面
全体にかつそれゆえ光マスク上に堆積される第1の透明
な、不動態化層、周囲の光から保護されるように前記ブ
ラツクマトリクスに向かい合っている前記第1透明不動
態化層上に形成される薄膜トランジスタ、前記「ブラツ
ク格子」により占有される領域の外で前記第1透明不動
態化層上に形成される第1透明コンデンサ板、薄膜トラ
ンジスタに接続される各第1板、これらの薄膜トランジ
スタを制御するために設けられる電極行および電極列、
および前記薄膜トランジスタ、前記第1透明コンデンサ
板、前記電極行および電極列を被覆する第2透明不動態
化層を支持する。
【0025】第2透明基板は、前述のごとく、実質上第
2透明コンデンサ板を含み、該第2透明コンデンサ板は
コンデンサの第1透明コンデンサ板に向かい合ってい
る。
2透明コンデンサ板を含み、該第2透明コンデンサ板は
コンデンサの第1透明コンデンサ板に向かい合ってい
る。
【0026】一般に、制御電極行および電極列はブラツ
クマトリクスまたは「ブラツク格子」に向かい合って位
置決めされる。
クマトリクスまたは「ブラツク格子」に向かい合って位
置決めされる。
【0027】この用途に使用される光束が非常に高レベ
ルであることを考慮すると、ブラツクマトリクスはTF
Tが加熱されることを回避するためにできるだけ反射さ
れることが必要である。それゆえ、厚い誘電体層により
TFTから絶縁される光沢金属(例えば0.2μmのク
ロミウムまたはアルミニウム)で実現するのが好都合で
ある。
ルであることを考慮すると、ブラツクマトリクスはTF
Tが加熱されることを回避するためにできるだけ反射さ
れることが必要である。それゆえ、厚い誘電体層により
TFTから絶縁される光沢金属(例えば0.2μmのク
ロミウムまたはアルミニウム)で実現するのが好都合で
ある。
【0028】「ブラツクマトリクス」を薄膜トランジス
タの下とかつ電極行および電極列の下へ導き入れると、
電極行および電極列の容量が増加するようになり、これ
は大型スクリーンの場合TFTへのアクセスネツトワー
クの制御信号の伝播時間が長くなるため、不利な条件で
ある。大型スクリーンにおいては、「ブラツク格子」が
電気的絶縁材料(例えばブラツクポリマ)から作られる
のが好都合である。
タの下とかつ電極行および電極列の下へ導き入れると、
電極行および電極列の容量が増加するようになり、これ
は大型スクリーンの場合TFTへのアクセスネツトワー
クの制御信号の伝播時間が長くなるため、不利な条件で
ある。大型スクリーンにおいては、「ブラツク格子」が
電気的絶縁材料(例えばブラツクポリマ)から作られる
のが好都合である。
【0029】逆に、(スライド24×36またはこれよ
り若干大きい寸法を通常有する投射用スクリーンのよう
な)小型スクリーンの場合は、このアクセス時間現象は
無視することができ、したがって提案された解決は十分
である。またこの場合に留意されるべきことは、「ブラ
ツクマトリクス」およびピクセルの考え得る小さな重な
り合い(代表的にはピクセルの周辺上の1ないし2μ
m)が記憶容量を構成する、ということであり、この記
憶容量が存在すると高温でのスクリーンの作用を改善す
る、ということである。
り若干大きい寸法を通常有する投射用スクリーンのよう
な)小型スクリーンの場合は、このアクセス時間現象は
無視することができ、したがって提案された解決は十分
である。またこの場合に留意されるべきことは、「ブラ
ツクマトリクス」およびピクセルの考え得る小さな重な
り合い(代表的にはピクセルの周辺上の1ないし2μ
m)が記憶容量を構成する、ということであり、この記
憶容量が存在すると高温でのスクリーンの作用を改善す
る、ということである。
【0030】本発明によれば、ピクセル、薄膜トランジ
スタ、カラーフイルタおよびブラツクマトリクスまたは
「ブラツク格子」のごときスクリーンのすべての正確な
素子(格子の方向において)が同一の透明基板上に製造
される。それゆえ第2のスクリーン基板は対向電極とし
て役立つ導電性層を備えかつ透明である唯一の機能を有
する。前記対向電極は基板の内面のほとんどを被覆する
連続する透明な板により構成されるのが好都合である。
スタ、カラーフイルタおよびブラツクマトリクスまたは
「ブラツク格子」のごときスクリーンのすべての正確な
素子(格子の方向において)が同一の透明基板上に製造
される。それゆえ第2のスクリーン基板は対向電極とし
て役立つ導電性層を備えかつ透明である唯一の機能を有
する。前記対向電極は基板の内面のほとんどを被覆する
連続する透明な板により構成されるのが好都合である。
【0031】それゆえ2つのスクリーン基板が迅速に組
み立てられることができ、2つの基板の正確な相互の位
置決めといった問題がもはや発生しない。
み立てられることができ、2つの基板の正確な相互の位
置決めといった問題がもはや発生しない。
【0032】そのうえ、同一の基板上のスクリーンのす
べての素子の正確な位置決めが問題を生じずかつカラー
フイルタとカラースクリーン用の第1透明コンデンサ板
との間の正確な整電極列は従来技術の±3μmより良好
である。かくして、スクリーンの透明性レベルが従来技
術の基板におけるより高い。
べての素子の正確な位置決めが問題を生じずかつカラー
フイルタとカラースクリーン用の第1透明コンデンサ板
との間の正確な整電極列は従来技術の±3μmより良好
である。かくして、スクリーンの透明性レベルが従来技
術の基板におけるより高い。
【0033】かくして、カラーフイルタおよび第1透明
コンデンサ板の重ね合わせは、薄膜トランジスタを製造
するのに使用されるマスクと同一のマスクの整列器によ
り実現されることができる。
コンデンサ板の重ね合わせは、薄膜トランジスタを製造
するのに使用されるマスクと同一のマスクの整列器によ
り実現されることができる。
【0034】そのうえ、薄膜トランジスタがブラツクマ
トリクスまたはブラツク格子に製造されるとき、薄膜ト
ランジスタがは周囲の光から全体的に保護されている。
それはアモルフアス水素化シリコンから前記薄膜トラン
ジスタを製造する場合に薄膜トランジスタの漏洩電流減
少に至り、それによりスクリーン性能特性が改善され
る。
トリクスまたはブラツク格子に製造されるとき、薄膜ト
ランジスタがは周囲の光から全体的に保護されている。
それはアモルフアス水素化シリコンから前記薄膜トラン
ジスタを製造する場合に薄膜トランジスタの漏洩電流減
少に至り、それによりスクリーン性能特性が改善され
る。
【0035】カラーフイルタは光学マスクにより格子を
凹凸なく均一に画成するブロツク形状をしているのがよ
り有利である。そうしてその格子の上に能動マトリクス
の電極行と電極列および薄膜トランジスタが最適方法で
実現される。
凹凸なく均一に画成するブロツク形状をしているのがよ
り有利である。そうしてその格子の上に能動マトリクス
の電極行と電極列および薄膜トランジスタが最適方法で
実現される。
【0036】しかしながら、カラーフイルタを製造する
方法が完全に平らな表面になるならば、平行な帯状の形
をしたカラーフイルタを使用することができる。
方法が完全に平らな表面になるならば、平行な帯状の形
をしたカラーフイルタを使用することができる。
【0037】ブロツクマトリクスは小さなスクリーンに
関しては金属、または大きなスクリーンに関してポリ
マ、例えば、ブラツクポリイミドから作られることがで
きる。ブラツクマトリクスがポリマから作られるとき、
後者は180°を超える温度に抗することができねばな
らない。
関しては金属、または大きなスクリーンに関してポリ
マ、例えば、ブラツクポリイミドから作られることがで
きる。ブラツクマトリクスがポリマから作られるとき、
後者は180°を超える温度に抗することができねばな
らない。
【0038】そのうえ、薄膜トランジスタはとくに「ト
ップゲート」型からなる。
ップゲート」型からなる。
【0039】本発明は非限定的な実施例および添付の図
面に関連して以下により詳細に説明する。
面に関連して以下により詳細に説明する。
【0040】
【実施例】図3および図4において、従来技術の部分と
同一のスクリーンまたはデイスプレイのこれらの部分は
同一参照符号を有する。
同一のスクリーンまたはデイスプレイのこれらの部分は
同一参照符号を有する。
【0041】従来技術におけるように、本発明によるス
クリーンは液晶層6を含む2つの向かい合う下方および
上方ガラス透明基板2、4を有する。周辺の密封30は
2枚の透明基板2および4の縁部を密封する。
クリーンは液晶層6を含む2つの向かい合う下方および
上方ガラス透明基板2、4を有する。周辺の密封30は
2枚の透明基板2および4の縁部を密封する。
【0042】本発明によれば、前方または下方透明基板
2は吸収マスクまたはブラツク格子126により互いに
隔離される。赤R・緑V・および青Bフイルタは交互に
配置されている。それらはブロツクの形状をしており、
かつこれらのブロツクの間の空間はブラツク格子126
により充填されている。これらのブロツクはピクセルの
電極10の表面とほぼ同一の表面を有する。
2は吸収マスクまたはブラツク格子126により互いに
隔離される。赤R・緑V・および青Bフイルタは交互に
配置されている。それらはブロツクの形状をしており、
かつこれらのブロツクの間の空間はブラツク格子126
により充填されている。これらのブロツクはピクセルの
電極10の表面とほぼ同一の表面を有する。
【0043】これらのカラーフイルタおよび前記ブラツ
ク格子は1.2μmの厚さを有する。それらは220°
Cでオーブン内でアニーリングされた着色されたポリイ
ミド、それぞれ赤・緑・青・およびブラツクから作られ
る。これらのカラーフイルタは「液晶デイスプレイ用の
新規な等級のカラーフイルタ」と題してSID87ダイ
ジエスト、379ないし382ページにダブリユー・ジ
エイ・ラサム等により記載された方法で製造される。
ク格子は1.2μmの厚さを有する。それらは220°
Cでオーブン内でアニーリングされた着色されたポリイ
ミド、それぞれ赤・緑・青・およびブラツクから作られ
る。これらのカラーフイルタは「液晶デイスプレイ用の
新規な等級のカラーフイルタ」と題してSID87ダイ
ジエスト、379ないし382ページにダブリユー・ジ
エイ・ラサム等により記載された方法で製造される。
【0044】これらのフイルタおよびブラツク格子はま
た、日本デイスプレイ86の320ないし322ページ
におけるT・ウエノ等による論文「カラー液晶デイスプ
レイ用高品質有機顔料カラーフイルタ」に記載されるよ
うに、熱電子手段により着色インクを昇華することによ
り製造されることができる。
た、日本デイスプレイ86の320ないし322ページ
におけるT・ウエノ等による論文「カラー液晶デイスプ
レイ用高品質有機顔料カラーフイルタ」に記載されるよ
うに、熱電子手段により着色インクを昇華することによ
り製造されることができる。
【0045】これら2つのカラーフイルタ製造方法は
「2つのマスキングレベル」を有する薄膜トランジスタ
を製造する方法と両立することができる。とくに、これ
らのフイルタは優秀な表面状態を有しそして高い温度
(代表的には200ないし250°C)に抗することが
できる。加えて、これらのフイルタの製造方法は「2つ
のマスキングレベル方法」のフオトリソグラフイ作動の
それと両立し得る。
「2つのマスキングレベル」を有する薄膜トランジスタ
を製造する方法と両立することができる。とくに、これ
らのフイルタは優秀な表面状態を有しそして高い温度
(代表的には200ないし250°C)に抗することが
できる。加えて、これらのフイルタの製造方法は「2つ
のマスキングレベル方法」のフオトリソグラフイ作動の
それと両立し得る。
【0046】薄膜トランジスタ8および9の製造とのこ
れらのカラーフイルタ124の両立性を改善するため
に、フイルタ124およびブラツク格子126を透明な
不動態化層128により被覆することが必要である。こ
の不動態化層は、化学気相成長により堆積される、窒化
シリコンまたは好ましくはアモルフアス水素化炭素から
作られることができる。
れらのカラーフイルタ124の両立性を改善するため
に、フイルタ124およびブラツク格子126を透明な
不動態化層128により被覆することが必要である。こ
の不動態化層は、化学気相成長により堆積される、窒化
シリコンまたは好ましくはアモルフアス水素化炭素から
作られることができる。
【0047】とくに、不動態化層はプラズマ補助化学気
相成長(PECVD)により周囲温度(25°C)で堆
積された、0.1μmの厚さのアモルフアス水素化炭素
層であり、能動ガスはCH4 である。この不動態化層は
フイルタおよびブラツク格子の表面全体を被覆する。
相成長(PECVD)により周囲温度(25°C)で堆
積された、0.1μmの厚さのアモルフアス水素化炭素
層であり、能動ガスはCH4 である。この不動態化層は
フイルタおよびブラツク格子の表面全体を被覆する。
【0048】前記不動態化層128上に薄膜トランジス
タ8・9、アドレス電極列12、アドレス電極行14、
およびピクセル電極10が配置されている。これらの素
子は、フランス特許第2503072号に記載されてい
るような、いわゆる「2つのマスキングレベル」方法に
より製造される。
タ8・9、アドレス電極列12、アドレス電極行14、
およびピクセル電極10が配置されている。これらの素
子は、フランス特許第2503072号に記載されてい
るような、いわゆる「2つのマスキングレベル」方法に
より製造される。
【0049】とくに、ソースSおよびドレインDが接触
し、ならびに制御電極列12および画像電極10が、周
囲温度でマグネトロンスパツタリングにより堆積され
た、10Ω2 の抵抗率を有する同一の200nm厚のI
T層において画成される。
し、ならびに制御電極列12および画像電極10が、周
囲温度でマグネトロンスパツタリングにより堆積され
た、10Ω2 の抵抗率を有する同一の200nm厚のI
T層において画成される。
【0050】そのうえ、薄膜トランジスタ8・9および
アドレス電極行14はアモルフアス水素化シリコン層3
2、窒化シリコン層34およびアルミニウム層36の積
層のフオトリソグラフイにより画成されている。これら
の層は15、300および200nmのそれぞれの厚さ
を有している。アモルフアス水素化シリコン層32およ
び窒化シリコン層34は180°CでPECVDにより
かつ周囲温度でマグネトロンスパツタリングによりアル
ミニウム層が堆積される。
アドレス電極行14はアモルフアス水素化シリコン層3
2、窒化シリコン層34およびアルミニウム層36の積
層のフオトリソグラフイにより画成されている。これら
の層は15、300および200nmのそれぞれの厚さ
を有している。アモルフアス水素化シリコン層32およ
び窒化シリコン層34は180°CでPECVDにより
かつ周囲温度でマグネトロンスパツタリングによりアル
ミニウム層が堆積される。
【0051】エツチングされたアルミニウム層はとりわ
け薄膜トランジスタの制御ゲートを画成する。
け薄膜トランジスタの制御ゲートを画成する。
【0052】図3に示されるように、これらの能動素子
は従来技術におけるように、窒化シリコンから作られ、
50nmの厚さを有しそして150°CでPECVDに
より堆積される第2透明不動態化層20により被覆され
る。
は従来技術におけるように、窒化シリコンから作られ、
50nmの厚さを有しそして150°CでPECVDに
より堆積される第2透明不動態化層20により被覆され
る。
【0053】これに、エツチング6の方向付け層22が
追随する。この方向付け層22は仕上げろくろにより堆
積され、180°Cでアニーリングされ、かつ次いでブ
ラシがけされた0.1μmの厚さの透明なポリイミドか
ら製造される。
追随する。この方向付け層22は仕上げろくろにより堆
積され、180°Cでアニーリングされ、かつ次いでブ
ラシがけされた0.1μmの厚さの透明なポリイミドか
ら製造される。
【0054】本発明によれば、上方または後方ガラス基
板4はデイスプレイの目的に使用されるような板の内面
を被覆する200nmの厚さの透明なITO連続板の形
の対向電極28により直接被覆される。この対向電極2
8はマグネトロンスパツタリングによりかつ板4上に直
接的な方法において堆積される。
板4はデイスプレイの目的に使用されるような板の内面
を被覆する200nmの厚さの透明なITO連続板の形
の対向電極28により直接被覆される。この対向電極2
8はマグネトロンスパツタリングによりかつ板4上に直
接的な方法において堆積される。
【0055】方向付け層22と同一の液晶用方向付け層
29は対向電極28の内面に設けられる。
29は対向電極28の内面に設けられる。
【0056】上方ガラス基板4を対向電極堆積方法と両
立可能でかつ使用される液晶層6と両立可能であるプラ
スチツク材料から作られる半堅固な板により置き換える
ことができる。
立可能でかつ使用される液晶層6と両立可能であるプラ
スチツク材料から作られる半堅固な板により置き換える
ことができる。
【0057】また、ITO対向電極を、ITO層により
被覆される、ポリカーボネートまたはポリイミドのごと
き、透明な・堅固な・可撓性のポリマ対向電極に置き換
えることを考えることができる。
被覆される、ポリカーボネートまたはポリイミドのごと
き、透明な・堅固な・可撓性のポリマ対向電極に置き換
えることを考えることができる。
【0058】本発明によるスクリーンまたはデイスプレ
イ構造の組立ては従来技術より非常に簡単でかつより迅
速である。かくして、従来技術より、大型で高解像度の
平型スクリーンを高速かつ低コストで製造することが可
能となる。
イ構造の組立ては従来技術より非常に簡単でかつより迅
速である。かくして、従来技術より、大型で高解像度の
平型スクリーンを高速かつ低コストで製造することが可
能となる。
【0059】本発明によれば、薄膜トランジスタ8、9
はブラツク格子126、ならびに能動マトリクスの電極
行14および電極列12に向かい合って製造されるが、
コンデンサ電極10はカラーフイルタ124の上方に製
造される。
はブラツク格子126、ならびに能動マトリクスの電極
行14および電極列12に向かい合って製造されるが、
コンデンサ電極10はカラーフイルタ124の上方に製
造される。
【0060】コンデンサ板10およびフイルタ124の
重ね合わせは、薄膜トランジスタマトリクスを製造する
のに使用されるマスクと同一のマスクの整列器により行
われる。この方法において整列精度は従来技術の±3μ
mより良好になる。代表的なものとしては±1μmによ
り得られる。
重ね合わせは、薄膜トランジスタマトリクスを製造する
のに使用されるマスクと同一のマスクの整列器により行
われる。この方法において整列精度は従来技術の±3μ
mより良好になる。代表的なものとしては±1μmによ
り得られる。
【0061】加えて、薄膜トランジスタの「側部」の下
のブラツク格子126がブラツクマトリクスとして役立
ち、かくして周囲光がこれらの薄膜トランジスタの作動
を妨害するのを阻止する。このブラツクマトリクスはま
た電気的に絶縁されている利点を有する。
のブラツク格子126がブラツクマトリクスとして役立
ち、かくして周囲光がこれらの薄膜トランジスタの作動
を妨害するのを阻止する。このブラツクマトリクスはま
た電気的に絶縁されている利点を有する。
【0062】
【発明の効果】以上のごとく、本発明は、第1透明基板
(2)および第2透明基板(4)、第1透明不動態化層
(128)、薄膜トランジスタ(8,9)、第1透明コ
ンデンサ板(10)、電極行(14)および電極列(1
2)および第2透明不動態化層(20)を備え、前記第
1透明基板(2)および第2透明基板(4)が互いに間
隔を置いて保持されかつそれらの間に液晶層(6)が挿
入され、前記第1透明基板(2)が実質上高い温度に抗
しかつブラツクマトリクス(126)により隔離される
カラーフイルタ(124)を支持し、前記第1透明不動
態化層(128)が前記カラーフイルタ(124)およ
び前記ブラツクマトリクス(126)により占有される
表面全体に堆積され、前記薄膜トランジスタ(8,9)
が周囲の光から保護されるように前記ブラツクマトリク
ス(126)に向かい合っている前記第1透明不動態化
層(128)上に形成され、前記第1透明コンデンサ板
(10)が前記カラーフイルタ(124)に向かい合っ
ている前記第1透明不動態化層(128)上に形成さ
れ、各第1透明コンデンサ板(10)が薄膜トランジス
タ(8,9)に接続され、前記電極行(14)および電
極列(12)は前記薄膜トランジスタ(8,9)を制御
するために設けられ、前記第2透明不動態化層(20)
が前記薄膜トランジスタ(8,9)、前記第1透明コン
デンサ板(10)、前記電極行(14)および電極列
(12)を被覆し、前記第2透明基板(4)が実質上第
2透明コンデンサ板(28)を有し、そして前記第2透
明コンデンサ板(28)が前記第1透明コンデンサ板
(10)に向かい合っていることをとする構成としたの
で、従来技術における欠点の回避を可能にする高品位の
新規な能動マトリクス、液晶カラースクリーン構造を提
供することができる。
(2)および第2透明基板(4)、第1透明不動態化層
(128)、薄膜トランジスタ(8,9)、第1透明コ
ンデンサ板(10)、電極行(14)および電極列(1
2)および第2透明不動態化層(20)を備え、前記第
1透明基板(2)および第2透明基板(4)が互いに間
隔を置いて保持されかつそれらの間に液晶層(6)が挿
入され、前記第1透明基板(2)が実質上高い温度に抗
しかつブラツクマトリクス(126)により隔離される
カラーフイルタ(124)を支持し、前記第1透明不動
態化層(128)が前記カラーフイルタ(124)およ
び前記ブラツクマトリクス(126)により占有される
表面全体に堆積され、前記薄膜トランジスタ(8,9)
が周囲の光から保護されるように前記ブラツクマトリク
ス(126)に向かい合っている前記第1透明不動態化
層(128)上に形成され、前記第1透明コンデンサ板
(10)が前記カラーフイルタ(124)に向かい合っ
ている前記第1透明不動態化層(128)上に形成さ
れ、各第1透明コンデンサ板(10)が薄膜トランジス
タ(8,9)に接続され、前記電極行(14)および電
極列(12)は前記薄膜トランジスタ(8,9)を制御
するために設けられ、前記第2透明不動態化層(20)
が前記薄膜トランジスタ(8,9)、前記第1透明コン
デンサ板(10)、前記電極行(14)および電極列
(12)を被覆し、前記第2透明基板(4)が実質上第
2透明コンデンサ板(28)を有し、そして前記第2透
明コンデンサ板(28)が前記第1透明コンデンサ板
(10)に向かい合っていることをとする構成としたの
で、従来技術における欠点の回避を可能にする高品位の
新規な能動マトリクス、液晶カラースクリーン構造を提
供することができる。
【図1】従来技術のカラースクリーン構造を略示する断
面図である。
面図である。
【図2】従来技術のカラースクリーン構造を略示する部
分平面図である。
分平面図である。
【図3】本発明によるカラースクリーン構造を略示する
長手方向断面図である。
長手方向断面図である。
【図4】本発明によるカラースクリーン構造を略示する
下方スクリーン板の部分斜視図である。
下方スクリーン板の部分斜視図である。
2:下方ガラス板(第1透明基板) 4:上方ガラス板(第2透明基板) 6:液晶層 8:薄膜トランジスタ 9:薄膜トランジスタ 10:ピクセル電極(第1透明コンデンサ板) 12:電極電極列 14:電極行 20:第2透明不動態化層 28:対向電極(第2透明コンデンサ板) 124:カラーフイルタ 125:絶縁層 126:ブラツク格子(ブラツクマトリクス) 127:ブラツク格子(ブラツクマトリクス) 128:第1透明不動態化層 130:コンデンサ(重なり)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブリュノ・ヴィヌーズ フランス国 22710 ポール・ブラン、 シェメン・ド・ラ・シャペル (番地な し) (56)参考文献 特開 昭59−87491(JP,A) 特開 昭60−207116(JP,A) 特開 昭62−75419(JP,A) 特開 平3−116853(JP,A) 特開 平3−125123(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/136 500
Claims (7)
- 【請求項1】 第1透明基板(2)および第2透明基板
(4)、第1透明不動態化層(128)、薄膜トランジ
スタ(8,9)、第1透明コンデンサ板(10)、電極
行(14)および電極列(12)および第2透明不動態
化層(20)を備え、 前記第1透明基板(2)および第2透明基板(4)が互
いに間隔を置いて保持されかつそれらの間に液晶層
(6)が挿入され、 前記第1透明基板(2)が実質上高い温度に抗しかつブ
ラツクマトリクス(126)により隔離されるカラーフ
イルタ(124)を支持し、 前記第1透明不動態化層(128)が前記カラーフイル
タ(124)および前記ブラツクマトリクス(126)
により占有される表面全体に堆積され、 前記薄膜トランジスタ(8,9)が周囲の光から保護さ
れるように前記ブラツクマトリクス(126)に向かい
合っている前記第1透明不動態化層(128)上に形成
され、 前記第1透明コンデンサ板(10)が前記カラーフイル
タ(124)に向かい合っている前記第1透明不動態化
層(128)上に形成され、 各第1透明コンデンサ板(10)が薄膜トランジスタ
(8,9)に接続され、前記電極行(14)および電極
列(12)は前記薄膜トランジスタ(8,9)を制御す
るために設けられ、 前記第2透明不動態化層(20)が前記薄膜トランジス
タ(8,9)、前記第1透明コンデンサ板(10)、前
記電極行(14)および電極列(12)を被覆し、 前記第2透明基板(4)が実質上第2透明コンデンサ板
(28)を有し、 そして前記第2透明コンデンサ板(28)が前記第1透
明コンデンサ板(10)に向かい合っていることを特徴
とする構造の能動マトリクス液晶スクリーン。 - 【請求項2】 前記第2透明基板(4)が第2透明コン
デンサ板(28)として役立つ連続する導体板を含んで
いることを特徴とする構造の請求項1記載の能動マトリ
クス液晶スクリーン。 - 【請求項3】 前記薄膜トランジスタ(8,9)が「ト
ップゲート」型からなることを特徴とする構造の請求項
1記載の能動マトリクス液晶スクリーン。 - 【請求項4】 前記カラーフイルタ(124)およびブ
ラツクマトリクス(126)が少なくとも180°の温
度に抗することができることを特徴とする構造の請求項
1記載の能動マトリクス液晶スクリーン。 - 【請求項5】 前記カラーフイルタ(124)およびブ
ラツクマトリクス(126)が顔料含有の橋かけされた
ポリイミド層において形成されることを特徴とする構造
の請求項1記載の能動マトリクス液晶スクリーン。 - 【請求項6】 前記第1透明不動態化層(128)は化
学蒸着されたアモルフアス水素化炭素層であることを特
徴とする構造の請求項1記載の能動マトリクス液晶スク
リーン。 - 【請求項7】 前記カラーフイルタ(124)がブロツ
クの形状をしており、どのカラーフイルタも各透明コン
デンサ板の表面にほぼ等しい表面を有することを特徴と
する構造の請求項1記載の能動マトリクス液晶スクリー
ン。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR91-08752 | 1991-07-11 | ||
FR9108752A FR2679057B1 (fr) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Structure d'ecran a cristal liquide, a matrice active et a haute definition. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05210119A JPH05210119A (ja) | 1993-08-20 |
JP2799441B2 true JP2799441B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=9414994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20423692A Expired - Fee Related JP2799441B2 (ja) | 1991-07-11 | 1992-07-09 | 能動マトリクス液晶スクリーン |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5299041A (ja) |
EP (1) | EP0524067B1 (ja) |
JP (1) | JP2799441B2 (ja) |
DE (1) | DE69219230T2 (ja) |
FR (1) | FR2679057B1 (ja) |
Families Citing this family (86)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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