JPH0756180A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Publication number
JPH0756180A
JPH0756180A JP20404493A JP20404493A JPH0756180A JP H0756180 A JPH0756180 A JP H0756180A JP 20404493 A JP20404493 A JP 20404493A JP 20404493 A JP20404493 A JP 20404493A JP H0756180 A JPH0756180 A JP H0756180A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
color
display device
electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20404493A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiko Tsuji
佳子 辻
Mitsushi Ikeda
光志 池田
Hisao Toeda
久郎 戸枝
Yujiro Hara
雄二郎 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0756180A publication Critical patent/JPH0756180A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 R、G、Bの各色に対応する画素ごとの光透
過率を向上して、輝度が高く色再現性に優れた液晶表示
装置を実現する。 【構成】 R、G、Bの各色に対応する画素電極8の膜
厚d1 、d2 、d3 を各々の透過光の中心波長域
(λ1 、λ2 、λ3 )において最高の透過率となるよう
な膜厚、つまり膜内部で透過光と反射光とが干渉して互
いの光どうしが強め合うような膜厚にそれぞれ設定する
ことにより、R、G、Bのような 3原色の各透過光ごと
に最適な透過率を得ることができる。その結果、輝度が
高く色再現性に優れた液晶表示装置を実現することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
に高輝度かつ色再現性の良好な表示を実現できる液晶表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大画面、高精細、高画質かつ安価
なディスプレイデバイスを実現するために、投射型液晶
表示素子の開発が盛んに行なわれている。図4は従来の
3板式投射型液晶表示装置の構造の概要を示す図であ
る。
【0003】光源500から供給される光源光はダイク
ロイックミラ−501、502、503によって青
(B)、緑(G)、赤(R)のそれぞれの色光に分光さ
れ、それぞれの色光がおのおの液晶表示パネル504、
505、506を透過することで、画像のR、G、B各
色ごとの成分が形成された後、合成用ダイクロイックミ
ラ−507、508、509によってそれら各色ごとの
画像成分が合成されて投射レンズ系510により外部の
スクリ−ン511へと投射され、フルカラーの画像が実
現される。
【0004】ところで、このような液晶表示パネルの開
口部での光の透過率(=出射光/入射光)は、例えばI
TO(酸化インジウム錫)などからなる画素電極の透過
率にほぼ比例する。OA機器などに用いられる従来のカ
ラ−液晶表示素子の場合では、画素電極の膜厚はR
(赤)、G(緑)、B(青)の各色にわたって全て同じ
膜厚に形成されていた。また、投射型液晶表示装置に用
いられる液晶表示パネルにおいても同様に、 3枚の液晶
表示パネルそれぞれに用いられる画素電極の膜厚は製造
上の誤差などを除けば実際上同じ膜厚に形成されてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示装置においては、各色光成分の透過
率が異なることに起因して各色光に対応した画素ごとの
輝度にずれが生じ、その結果、表現される画像の各色成
分ごとの輝度および色再現性が不均一になるという問題
がある。
【0006】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたもので、その目的は、R、G、Bの各色に対
応する画素ごとの光透過率を向上して、輝度が高く色再
現性に優れた液晶表示装置を実現することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、第1の透光性電極が形成
された第1の基板と、第2の透光性電極が形成され前記
第1の基板に間隙を有して対向配置された第2の基板
と、前記第1の基板および前記第2の基板の間隙に封入
・挟持された液晶組成物と、前記第1の透光性電極と前
記第2の透光性電極とが対向して、カラー表示を行なう
ための色光成分に対応した複数の画素が形成された液晶
表示パネルを 1枚以上備え、前記第1の透光性電極およ
び前記第2の透光性電極の膜厚が、前記各色光成の画素
ごとに異なる膜厚に形成されていることを特徴としてい
る。
【0008】なお、前記の第1の電極および第2の電極
の光屈折率をnとし、前記の各色光成分をそれぞれ中心
波長λ1 の色光R(赤)、中心波長λ2 の色光G
(緑)、中心波長λ3 の色光B(青)とすると、上記の
第1の電極および前記第2の電極の膜厚は、以下のよう
に設定することが望ましい。すなわち、色光成分R
(赤)に対応する第1の電極および第2の電極の膜厚を
1 、色光成分G(緑)に対応する第1の電極および第
2の電極の膜厚をd2 、色光成分B(青)に対応する第
1の電極および第2の電極の膜厚をd3 として、 d1 =(λ1 / 2n)×m、 d2 =(λ2 / 2n)×m、 d3 =(λ3 / 2n)×m (m= 1、 2、 3…) のように設定することにより、第1の電極および第2の
電極の膜内での透過光と反射光との干渉が強め合うこと
になり、第1の電極および第2の電極を透過する光の透
過率を高くすることができるので望ましい。
【0009】そして上式においてm= 1のときに第1の
電極および第2の電極の光の透過率を最も高くすること
ができる。
【0010】また上記の第1の電極および第2の電極の
形成材料としては、例えば従来一般に用いられているI
TOのような透明導電膜が好適である。
【0011】
【作用】本発明によれば、R、G、Bの各色に対応する
画素電極の膜厚を各々の透過光の中心波長域において最
高の透過率となるような膜厚にそれぞれ設定することに
より、R、G、Bのような 3原色の各透過光ごとに最適
の透過率を得ることができる。その結果、輝度が高く色
再現性に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る液晶表示装置の実施例
を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係
る液晶表示装置の画素電極部分近傍の構造を示す図であ
る。ガラス基板1の上にMo−Ta膜を 300nmスパッ
タしこれをパターニングしてゲ−ト電極2、Cs線(補
助容量線、図示省略)、アドレス線(図示省略)が形成
されている。そして層間絶縁膜3としてプラズマCVD
によりSiOx 膜を 350nm、半導体層4としてa−S
i膜を50nm、エッチングストッパ5を形成するための
SiNx 膜を 200nm、下層からこの順で連続に成膜
し、エッチングストッパ5のパタ−ン形成後に、オーミ
ックコンタクト層6としてn+ a−Si膜を50nm成膜
しこのn+ a−Si膜からなるオーミックコンタクト層
6と前記のa−Si膜からなる半導体層4を縞状にパタ
ーニングして、a−Siの半導体層4を用いたTFT7
の主要部が形成される。
【0013】そしてITO膜をスパッタ成膜しこれをパ
ターニングして、画素電極8が形成される。
【0014】本実施例においては 3板式プロジェクショ
ン用の液晶表示パネルの場合を想定しているので、R
(赤)用液晶表示パネルにおいては画素電極の膜厚d1
=(λ1 /2n)×m、G(緑)用液晶表示パネルでは膜
厚d2 =(λ2 / 2n)×m、B(青)用液晶表示パネ
ルでは膜厚d3 =(λ3 / 2n)×m、(ここで、m=
1 、2 、3 …、λ1 = 630nm、λ2 = 555nm、λ3
= 465nm、また画素電極を形成している透明導電膜の
屈折率をnとする)となるように、各色ごとに対応する
画素電極8がそれぞれスパッタ時間等を調整されて形成
されている。
【0015】光透過性の薄膜においては、その薄膜の屈
折率をn、透過光の波長をλとすると、例えばG(緑)
用液晶表示パネルにおいては図2に示すように薄膜の膜
厚がd2 =(λ2 / 2n)×m(m= 1、 2、 3…)の
ときに、その光透過性の薄膜を透過した光は薄膜の内部
での反射光と入射光とで干渉を起こして強めあう。逆
に、d2 =(λ2 / 2n)×(m+1 /2 )のときに弱
めあう。
【0016】つまり、上記のような好ましい波長が得ら
れる条件を満たすようにR、G、Bの各色に対応する画
素電極8の膜厚をそれぞれ設定することにより、R、
G、Bそれぞれで最大の透過率を得ることができる。こ
のとき、特にm=1 の場合に最大の透過率となる。例え
ば画素電極を形成するITOの屈折率が 1.8であると
き、Rに対応する画素電極の膜厚を 175nm、Gに対応
する画素電極の膜厚を 154nm、Bに対応する画素電極
の膜厚を 129nmに各々設定することにより、各色光が
均一で最大の透過率となる最適な光透過特性を実現する
ことができる。
【0017】このように画素電極8をパタ−ン形成した
後、MoとAlをスパッタしソ−ス、ドレイン、デ−タ
線を形成し、チャネル部のn+ a−Siをエッチングし
てTFT7が完成する。このようにして本発明に係る液
晶表示装置のTFTアレイ基板が形成されている。
【0018】このような本発明に係る液晶表示パネルに
おいては、R、G、Bの各色に対応する画素電極8の膜
厚d1 、d2 、d3 がその透過率を均一かつ最大にする
最適値になるように設定されているので、本発明に係る
液晶表示装置においては、均一で最大の輝度を有する画
像を得ることができる。
【0019】なお、上記実施例においてはR、G、Bの
各色ごとに対応する画素電極の膜厚の最適な値につい
て、画素電極を形成する透明導電膜の屈折率nが各色光
の波長によらず一定であると仮定したが、実際には透明
導電膜の屈折率はR、G、Bの各色光ごとに異なる。そ
こで、各色光の波長λ1 、λ2 、λ3 ごとに対応した透
明導電膜の屈折率をそれぞれn1 、n2 、n3 とする
と、R、G、Bの各色ごとに対応する画素電極の膜厚の
最適な値はそれぞれ、 d1 =(λ1 / 2n1 )×m、 d2 =(λ2 / 2n2 )×m、 d3 =(λ3 / 2n3 )×m とすれば、より好ましい。
【0020】また、上記の実施例では膜厚の値として最
適値を示したが、実用上は上記の最適値に対して±10%
程度の許容範囲内に上記の膜厚を設定すれば、画素の最
大透過率の90%以上の輝度が得られるので、本発明の技
術は実効的に十分な効果を発揮することができる。
【0021】また、画素電極を形成するITOのような
透明導電膜の屈折率nは、それに隣接して設けられた上
層の形成材料の屈折率nu および下層の形成材料の屈折
率nd よりも低いことが一般的であるため、上記実施例
ではそのようなn≦nu 、nd なる条件下での膜厚の最
適値を示したが、これとは逆に、画素電極を形成する透
明導電膜の屈折率nが上層の形成材料の屈折率nu と下
層の形成材料の屈折率nd との間の値(すなわちnd
n≧nu or nu ≧n≧nd )である場合には、画素
電極の膜厚dを dx =(λx / 2n)×(m+1/2 )、(x = 1、 2、
3…)のように設定すれば、光透過率を最適化すること
ができる。
【0022】また、上記実施例の液晶表示装置の構造以
外にも、例えば補助容量Csのシールド電極が画素電極
に重なって配置された構造の場合や、配向膜などの屈折
率による透過光の干渉現象も無視できない場合などで
は、そのシールド電極や配向膜を形成している透明導電
膜の膜厚をも上記のような値に設定して、その光透過率
を最適化すればよい。
【0023】また、本発明は上記の実施例のような 3板
式プロジェクション用の液晶表示装置に限定せず、図3
に示すようなR、G、Bに対応する各画素が同一パネル
上に配置されているいわゆる 3板式プロジェクション用
の液晶表示装置、もしくはOA機器等に用いられる単板
式の液晶表示装置などにも適用可能であることは言うま
でもない。上記の実施例においては、 3板式の 3枚の各
液晶表示素子ごとに異なった膜厚の画素電極を形成した
が、単板式の液晶表示素子の場合には画素電極を形成す
る方法の一例として図3に示すように、まずd1 の膜厚
のITOをスパッタ成膜し,Rに相当する画素電極20
1aのみパターンを形成し、次に膜厚d2 のITOをス
パッタ形成してGに対応する画素電極201bのみパタ
ーン形成し、最後に膜厚d3 のITOをスパッタ成膜し
てBに相当する画素電極201cのみパターンを形成す
るといった方法により、各色光に対応した画素電極20
1a、201b、201cをそれぞれ最適な膜厚に形成
するようにしてもよい。もちろん本発明はこのような製
造方法以外にもR、G、Bの各色に対応する画素電極の
光透過特性が最適となるような膜厚に形成することので
きる製造方法であれば、どのような製造方法によって製
作してもよい。
【0024】また上記実施例においてはTFT素子とし
て半導体活性層にa−Siを用いた場合について説明し
たが、TFT素子としてはこの他にも多結晶Siや、S
i系以外の半導体、例えばCdSeを用いてもよい。あ
るいは、上記実施例以外の構造のTFT素子(例えばコ
プラナ型のTFTなど)を用いることもできる。
【0025】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、本発明に係る液晶表示装置の各部位の形成材料等の
変更が種々可能であることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、R、G、Bの各色光に対応する画素ごとの輝度が
高く色再現性に優れた画像表示を行なう液晶表示装置を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置の画素電極部分の構
造を示す図。
【図2】液晶表示装置の画素電極を形成する導電性膜の
膜厚と透過率との関係の一例を示す図。
【図3】本発明を単板式(直視型)液晶表示装置に適用
した場合の一例を示す図。
【図4】従来の投射型液晶表示装置の構造の概要を示す
図。
【符号の説明】
1…ガラス基板、2…ゲート電極、3…層間絶縁膜、4
…半導体層、5…エッチングストッパ、6…オーミック
コンタクト層、7…TFT、8…画素電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 雄二郎 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会 社東芝生産技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の透光性電極が形成された第1の基
    板と、第2の透光性電極が形成され前記第1の基板に間
    隙を有して対向配置された第2の基板と、前記第1の基
    板および前記第2の基板の間隙に封入・挟持された液晶
    組成物と、 前記第1の透光性電極と前記第2の透光性電極とが対向
    して、カラー表示を行なうための色光成分に対応した複
    数の画素が形成された液晶表示パネルを 1枚以上備え、 前記第1の透光性電極および前記第2の透光性電極の膜
    厚が、前記各色光成の画素ごとに異なる膜厚に形成され
    ていることを特徴とする液晶表示装置。
JP20404493A 1993-08-18 1993-08-18 液晶表示装置 Withdrawn JPH0756180A (ja)

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JP20404493A JPH0756180A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 液晶表示装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007079556A (ja) * 2005-08-19 2007-03-29 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2009098241A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電子機器及びアクティブマトリクス基板
JP2013025138A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Seiko Epson Corp 電気光学装置および電子機器
JP2015143882A (ja) * 2015-04-21 2015-08-06 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器

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JP2009098241A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電子機器及びアクティブマトリクス基板
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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001031