JPH07333646A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH07333646A
JPH07333646A JP12163194A JP12163194A JPH07333646A JP H07333646 A JPH07333646 A JP H07333646A JP 12163194 A JP12163194 A JP 12163194A JP 12163194 A JP12163194 A JP 12163194A JP H07333646 A JPH07333646 A JP H07333646A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 TFTを用いる液晶表示装置において、光出
射界面からの反射光を防止する事により、光リーク電流
の発生を防止し、高精細且つコントラスト比の良い画像
表示を得る。 【構成】 液晶表示装置10の第1の電極基板101の
光出射界面に反射防止膜180を有する透明板181を
貼着する。これにより製造時、TFT170及び反射防
止膜180に相互に悪影響を及ぼすこと無く、反射防止
膜180を形成出来、光出射界面での反射光を防止し、
TFT170への下側からの入射光を無くす事により、
光リーク電流の発生を防止し、表示画像の画質向上を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ(以
下TFTと略称する。)を供えた液晶表示装置に掛か
り、特に光出射界面において光の反射防止が成される液
晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高機能、高精細を得るため、TF
Tを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の実用
化が図られている。
【0003】これ等液晶表示装置の内、特に、ハイビジ
ョンテレビ対応の100インチ程度の大画面を達成する
投射型液晶表示装置にあっては、電子移動度がより高
く、画素サイズを縮小するために素子の小型化が可能で
あり、光感度が低く、更には駆動回路をモノリシック形
成出来るという点から非晶質シリコンTFTに代わり多
結晶シリコンTFTを用いた装置の開発も進められてい
る。
【0004】しかしながら、非晶質シリコンTFTにあ
っては、その構造上、光を透過させないゲート電極が最
下部に形成されており、下側からの光に対して光感度が
低く、下側からの光照射による光リーク電流の発生が少
ないものの、多結晶シリコンTFTは通常、ゲート電極
が上置のコプラナー型であるためにTFTの下側からの
入射光に対する光感度が高く、下側からの反射光により
画像表示に悪影響を与える光リーク電流を発生してしま
い、クロストークやシェーディングを生じ、高品位な画
像が得られず、更にコントラスト比が低下され、画質を
劣化するという問題を有してた。
【0005】そしてこの様な光リーク電流は、TN型液
晶を用いた液晶表示装置において、非晶質シリコンTF
Tあるいは多結晶シリコンTFTを用いた場合にも生じ
るが、特に、多結晶シリコンTFTを用い、しかも偏光
板を必要としないために、入射光量が大きい、光散乱型
の液晶である高分子分散型液晶を用いた液晶表示装置に
おいて顕著とされる。
【0006】これは、多結晶シリコンTFTによる高分
子分散型の液晶表示装置を用いると、非晶質シリコンT
FTによるTN型の液晶表示装置の場合に比し、入射偏
光板(透過率約40%)による光吸収による輝度の低下
がないために、液晶表示装置に入射する光が強くなり、
ひいては光出射界面での反射光強度も増大し、この結
果、光リーク電流が増大されることから生じるものであ
り、クロストーク、シェーディング等の増大によりコン
トラスト比が低下され、画質が著しく劣化されるという
問題を有していた このため特開平4−52623号公報には、出射界面に
反射防止膜を形成し、能動素子への反射光の入射を防止
する旨が開示されている。
【0007】しかしながらこの反射防止膜は、能動素子
を形成した基板面の裏側にあたる面に、直接反射防止膜
としての多層誘電体膜を成膜したものであり、その製造
工程にて以下の様な問題を有していた。
【0008】即ち、液晶表示装置の形成時、TFT形成
以前に基板の一方の面に反射防止膜を形成してしまう
と、この反射防止膜形成面が液晶表示装置の形成工程中
における基板の裏面にあたる事から、TFT形成工程中
のプロセス温度や各種基板の固定プロセス等により、反
射防止膜が著しく悪影響を受け、その特性が劣化されて
しまうという問題を有していた。
【0009】一方、逆にTFT形成後に反射防止膜を形
成しようとすると、反射防止膜が多層誘電体膜である事
から、高温で形成しなければならず、その反対側の面に
あるTFTが高温による悪影響を受ける事となり、TF
Tに影響を及ぼさない範囲での反射防止膜の製造が難く
なるという問題を有していた。これは、液晶セルを形成
後に、基板表面に反射防止膜を形成しようとする場合で
も同様であり、TFTに悪影響を生じてしまうという様
にその成膜が困難とされていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】TFTを用いた液晶表
示装置のTFT下側からの光入射により生じる光リーク
電流を防止するため、従来は、主としてTFT支持基板
の裏面に、多層誘電体膜からなる反射防止膜を成膜して
いた。
【0011】しかしながら、TFT支持基板の裏面に多
層誘電体膜を成膜しようとすると、その製造時、多層誘
電体膜及びTFT相互に悪影響を及ぼすこととなり、製
造上の困難を有するという問題を生じていた。
【0012】そこで本発明は上記課題を除去するもの
で、製造時、TFT及び反射防止膜に相互に高温による
悪影響を及ぼす事無く、TFT支持基板の裏面に容易に
反射防止膜を設ける事が出来、TFTの下側からの光入
射を確実に防止することにより、光リーク電流の発生を
防止し、クロストークやシェーディングが無くコントラ
スト比の高い良質の画像表示を行う事ができる液晶表示
装置を提供する事を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載される液
晶表示装置は、二次元マトリクス状に形成される画素電
極及びこの画素電極毎に設けられる薄膜トランジスタを
有する第1の電極基板と、対向電極を有する第2の電極
基板と、前記第1の電極基板及び前記第2の電極基板の
間に封入される液晶とを具備する液晶表示装置におい
て、前記第1の電極基板の光の出射界面に取着される透
明板と、この透明板の光出射界面に形成される反射防止
層とを具備するものである。
【0014】又請求項2に記載される液晶表示装置は、
請求項1記載の液晶表示装置において、透明板が、透光
性のプラスチック樹脂又は透光性のガラスからなる事を
特徴としている。
【0015】
【作用】本発明によれば、液晶表示装置の光出射界面に
反射防止層を有する透明板を取着する事により、光出射
界面での反射光の発生を防止し、TFTへの下側からの
光入射を防止する事により、光リーク電流の発生を防止
し、クロストークやシェーディングが無く高精細且つコ
ントラスト比の良い良質の画像表示を得るものである。
【0016】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1及び図2
を参照して説明する。10は、多結晶シリコンTFTを
用いた駆動回路一体型の高分子分散型液晶表示装置であ
り、図2に示す様に一対の電極基板101、201間に
保護膜120、220を介して高分子分散型の液晶層1
50が保持されている。
【0017】第1の電極基板101は、透明な第1のガ
ラス基板102上に、複数本の信号線106と走査線1
07とがマトリクス状に配置され、各交点部分にTFT
170が配置されている。
【0018】このTFT170にあっては、第1のガラ
ス基板102上にチャネル領域108C、ソース領域1
08S、ドレイン領域108D、不純物イオン濃度の低
い第1電界緩和領域108SS、第2電界緩和領域10
8DDからなる多結晶シリコン膜108が設けられてい
る。
【0019】そしてチャネル領域108C上には、第1
絶縁膜110を介して後述する走査線107と一対のゲ
ート電極107Gが配置され、多結晶シリコン膜108
上には、第1絶縁膜110を介してゲート電極107G
と同一工程で形成された画素電位保持容量線111が設
けられ、多結晶シリコン膜108と画素電位保持容量線
111との間で画素電位保持容量が形成されている。
【0020】更にこの上に第2絶縁膜112が配置さ
れ、第1のコンタクトホール113を介してドレイン領
域108Dと信号線106とが接続され、又第2のコン
タクトホール114を介してIndium Tin O
xide(以下ITOと省略する。)からなる画素電極
116とソース領域108Sとが接続され、又、この上
に、保護膜120が成膜され、第1の電極基板101が
形成されている。
【0021】尚本実施例における第1の電極基板101
は、図1に示す様に2本の走査線107が1組として近
接配置され、走査線107を介する事無く、信号線10
6に沿って隣り合う画素電極116に共通な画素電位保
持容量線111が設けられている。これにより、画素電
位保持容量線111数を低減出来、又TFT170と信
号線106との第1のコンタクトホール113が、近接
配置されたTFT170に関しては共通化されているた
め、コンタクトホール113の数も低減出来、液晶表示
装置10の開口率は高く保持されている。
【0022】一方、第2の電極基板201は、透明な第
2のガラス基板202上に第1の電極基板101側のT
FT170、信号線106、走査線107、画素電極1
16と信号線106との間、画素電極116と走査線1
07との間を全て遮光するためのマトリクス状のクロム
[Cr]製の遮光膜203が設けられ、更に絶縁膜20
4を介し、ITOからなる対向電極206及び、保護膜
220が配置されている。 そして上記の様な構成から
なる第1及び第2の電極基板101、201間には、高
分子分散型液晶からなる液晶層150が保持されてい
る。
【0023】更に第1のガラス基板102のTFT17
0が配置される基板面と相対する基板面には、反射防止
層であり、多層誘電体膜からなる反射防止膜180が成
膜されるガラスからなる透明板181が貼着剤(図示せ
ず)により貼り付けられている。尚、第1のガラス基板
102と、透明板181及び貼着剤による貼着層182
との屈折率差は、0.1以下とされている。
【0024】又、第1のガラス基板102に貼り付ける
前に透明板181上には反射防止膜180が成膜されて
いるが、この反射防止膜180を有する透明板181
は、液晶セル組み立て前に第1のガラス基板102に貼
り付けても良いし、あるいは液晶セル組み立て後に、第
1のガラス基板102に貼り付けても良い。
【0025】この様に形成される液晶表示装置10に
て、対向電極206を有する第2の電極基板201側よ
り第1の電極基板101側に光を照射し、所望の画像表
示を得る事となる。
【0026】この様に構成すれば、第1のガラス基板1
02の光りの出射界面に、反射防止膜180を有する透
明板181を貼着層182を介し貼り付ける事により、
製造時、反射防止膜180及びTFT170の双方に互
いに悪影響を与える事無く、第1の電極基板101の出
射界面に反射防止膜180を設ける事ができる。
【0027】これにより、第2の電極基板201側から
入射された光は、入射輝度ひいては出射輝度が高いにも
かかわらず、反射防止膜180により反射光を生じる事
無く第1の電極基板101側から出射される。しかも、
この界面に於ける第1のガラス基板102、貼着層18
2、透明板182の屈折率差が非常に小さいので、液晶
層150を透過する間に変調された光は、貼着層182
を挾む界面を通過する際にも反射光を生じる惧れが無
い。
【0028】従って、光出射界面で反射光を生じそれが
TFT170の下から入射されるという事が無く、TF
T170にて光リーク電流を生じ無いので、従来に比し
クロストークやシェーディングが低減され、画像の高品
位化及びコントラスト比の向上を図る事が出来る。
【0029】そしてこの様な液晶表示装置10により高
密度高精細なハイビジョンテレビ対応の100インチ程
度の大画面を達成する投射型液晶表示装置の実現も可能
となる。
【0030】次に、本発明の第2の実施例を図3及び図
4を参照して説明する。310は、非晶質シリコンTF
Tを用いた投射型の駆動回路一体型の高分子分散型液晶
表示装置であり、図4に示す様に一対の電極基板40
1、501間に保護膜420、520を介して高分子分
散型の液晶層450が保持されている。
【0031】第1の電極基板401は、透明な第1のガ
ラス基板402上に、モリブデン[Mo]とアルミニウ
ム[Al]との積層膜からなる複数本の信号線406
と、モリブデン[Mo]−タングステン[Ta]合金か
らなる複数本の走査線407とがマトリクス状に配置さ
れ、信号線406と、一部がゲート電極407Gとされ
る走査線407とによって囲まれる各領域にITOから
なる画素電極416が配置され、画素電極416と信号
線406及び走査線407はTFT470を介して接続
されている。
【0032】このTFT470にあっては、一部ゲート
電極の走査線407上に酸化シリコン[SiO2 ]と窒
化シリコン[SiN2 ]との積層膜からなる絶縁膜40
4を介して非晶質シリコン[a−Si]膜408が設け
られている。
【0033】そして非晶質シリコン膜408と画素電極
416とは、ソース電極410により接続され、非晶質
シリコン膜408と信号線406とは、信号線406と
一体に形成されたドレイン電極406Dにより接続され
ている。更にソース電極410と非晶質シリコン膜40
8、ドレイン電極406Dと非晶質シリコン膜408と
の間には、それぞれ良好なオ−ミックコンタクトを得る
ため、リン[P]が添加されたn+ 型の低抵抗半導体膜
411が配置されている。尚このTFT470のチャネ
ル長は、走査線407をマスクとした裏面露光によりパ
ターニングされたチャネル保護膜412により決定され
ている。
【0034】又第1の電極基板401上には、走査線4
07と同一材料であり、走査線407とほぼ平行な補助
容量線413が配置され、この補助容量線413と画素
電極416との間で補助容量が形成されている。
【0035】更にTFT470及び画素電極416上に
保護膜420が成膜され第1の電極基板401が形成さ
れている。
【0036】一方、第2の電極基板501は、透明な第
2のガラス基板502上に、第1の電極基板401側の
TFT470、信号線406、走査線407、画素電極
416と信号線406との間、画素電極416と走査線
407との間を全て遮光するためのマトリクス状のクロ
ム[Cr]製の遮光膜503が設けられ、更に絶縁膜5
04を介し、ITOからなる対向電極506及び、保護
膜520が配置されている。
【0037】そして上記の様な構成からなる第1及び第
2の電極基板401、501間には高分子分散型液晶か
らなる液晶層450が注入されている。
【0038】更に第1のガラス基板402のTFT47
0が配置される基板面と相対する基板面には、第1の実
施例と同様、反射防止層である多層誘電体膜からなる反
射防止膜480が成膜されるガラスからなる透明板48
1が、貼着剤(図示せず)により貼り付けられている。
尚、第1のガラス基板402と、透明板481及び貼着
剤による貼着層482との屈折率差は、0.1以下とさ
れている。
【0039】又製造時透明板481は、反射防止膜48
0を製造した後に第1のガラス基板402に貼り付ける
が、これは液晶セル組み立て前でも、液晶セル組み立て
後でも良い。
【0040】この様に形成される液晶表示装置310に
て、対向電極506を有する第2の電極基板501側よ
り第1の電極基板401側に光を照射し、所望の画像表
示を得る事となる。
【0041】この様に構成すれば、第1の実施例と同
様、第1のガラス基板402の光りの出射界面に反射防
止膜480を有する透明板481を貼着層482を介し
貼り付ける事により、製造時、反射防止膜480及びT
FT470の双方に互いに悪影響を及ぼす事無く、第1
の電極基板401の出射界面に反射防止膜480を設け
る事ができる。
【0042】これにより、第2の電極基板501側から
入射された光は、入射輝度ひいては出射輝度が高いにも
かかわらず、反射防止膜480により反射光を生じる事
無く第1の電極基板401側より出射される。しかも、
この界面に於ける第1のガラス基板402、貼着層48
2、透明板482の屈折率差が非常に小さいので、液晶
層450を透過する間に変調された光が貼着層482を
挾む界面を通過する際にも反射光を生じる惧れが無い。
【0043】従って、光出射界面での反射光がTFT4
70下側より入射される事が無く、TFT470にて光
リーク電流を生じ無いので、従来に比しクロストークや
シューディングが低減され、画像の高精細化及びコント
ラスト比の向上を図る事が出来る。 尚本発明は上記実
施例に限られるものでなく、その趣旨を変えない範囲で
の変更は可能であって、例えば透明板の材質等任意であ
り、電極基板を構成する材質のものと屈折率が同程度で
あれば、透光性のプラスチック等を用いる等しても良
い。
【0044】又反射防止層の材質も、透光性を有し、反
射防止機能を有するものであれば限定されない。
【0045】更に液晶もSTN型等であっても良いし、
TFTの半導体材料も単結晶シリコンを用いる等しても
良い。尚液晶セルの構造も任意であり、TFT上方から
の光入射を防止するための遮光膜を、第1の電極基板側
に設ける等しても良い。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、T
FTを用いた液晶表示装置において、TFTを支持し、
光出射界面となる第1の電極基板に、反射防止層を有す
る透明板を取着することにより、従来製造工程時に、反
射防止膜及び液晶表示装置双方に及ぼしていた悪影響を
回避出来、又、画像表示時、第1の電極基板の光出射界
面にて反射光が発生されるのを防止出来る。
【0047】従って、画像表示時、TFTの下側より反
射光が入射される事がなく、光リーク電流が発生され無
いので、光リーク電流によるクロストークやシェーディ
ングを生じず、高精細でコントラスト比の良い良質の画
像表示を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の液晶表示装置の第1の
電極基板を示す概略平面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の液晶表示装置の図1に
おけるA−A´線に沿って切断された概略断面図であ
る。
【図3】本発明の第2の実施例の液晶表示装置の第1の
電極基板を示す概略平面図である。
【図4】本発明の第2の実施例の液晶表示装置の図3に
おけるB−B´線に沿って切断された概略断面図であ
る。
【符号の説明】
10…液晶表示装置 101…第1の電極基板 150…液晶層 170…TFT 180…反射防止膜 181…透明板 201…第2の電極基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次元マトリクス状に形成される画素電
    極及びこの画素電極毎に設けられる薄膜トランジスタを
    有する第1の電極基板と、対向電極を有する第2の電極
    基板と、前記第1の電極基板及び前記第2の電極基板の
    間に封入される液晶とを具備する液晶表示装置におい
    て、前記第1の電極基板の光の出射界面に取着される透
    明板と、この透明板の光出射界面に形成される反射防止
    層とを具備する事を特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 透明板が、透光性のプラスチック樹脂又
    は透光性のガラスからなる事を特徴とする請求項1に記
    載の液晶表示装置。
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