JPH09185082A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH09185082A JPH09185082A JP3696896A JP3696896A JPH09185082A JP H09185082 A JPH09185082 A JP H09185082A JP 3696896 A JP3696896 A JP 3696896A JP 3696896 A JP3696896 A JP 3696896A JP H09185082 A JPH09185082 A JP H09185082A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子を備えた、
高輝度かつ広視野角な反射型の液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes a switching element such as a thin film transistor (TFT).
The present invention relates to a reflective liquid crystal display device having high brightness and a wide viewing angle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上述した反射型の液晶表示装置として
は、従来より、バックライトシステムを内蔵したものが
知られている。この反射型の液晶表示装置においては、
前記バックライトシステムとしての導光板及び蛍光灯等
は液晶パネルの外側に設けられていた（特開平６−１８
６５６０など）。2. Description of the Related Art As the reflection type liquid crystal display device described above, a device having a built-in backlight system has been conventionally known. In this reflective liquid crystal display device,
The light guide plate and the fluorescent lamp as the backlight system were provided outside the liquid crystal panel (Japanese Patent Laid-Open No. 6-18).
6560).
【０００３】図５は、そのバックライトシステムを内蔵
した反射型の液晶表示装置を示す断面図である。この液
晶表示装置の構成は、一対の基板１と３との間に液晶層
２が挟持された構成の液晶パネル２０の外側に、樹脂か
らなる導光体５、反射板６、および導光体５のサイドに
棒状光源としての蛍光灯７からなるバックライトシステ
ム２１が設置され、導光体５の表面４には光拡散を均一
に行わせるべく凹凸のプリズム形状の加工が施された構
成となっている。尚、この図５において、１４はシール
材を、１７は偏光層を示し、１８は外部偏光板を示す。FIG. 5 is a sectional view showing a reflection type liquid crystal display device incorporating the backlight system. This liquid crystal display device has a structure in which a light guide body 5 made of a resin, a reflection plate 6, and a light guide body are provided outside a liquid crystal panel 20 in which a liquid crystal layer 2 is sandwiched between a pair of substrates 1 and 3. A backlight system 21 including a fluorescent lamp 7 serving as a rod-shaped light source is installed on the side of 5, and the surface 4 of the light guide body 5 is processed to have an uneven prism shape in order to uniformly diffuse light. Has become. In FIG. 5, 14 is a sealing material, 17 is a polarizing layer, and 18 is an external polarizing plate.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液晶
表示装置においては、液晶パネル２０の外側に、バック
ライトシステム２１を外付けした構成となっているた
め、蛍光灯７からの光が導光体５を導かれると共に反射
板６にて液晶パネル側へ反射され、その結果として、液
晶パネルに光が入射される。By the way, in the conventional liquid crystal display device, since the backlight system 21 is externally attached to the outside of the liquid crystal panel 20, the light from the fluorescent lamp 7 is guided. The body 5 is guided and reflected by the reflection plate 6 toward the liquid crystal panel, and as a result, light is incident on the liquid crystal panel.
【０００５】一方、液晶パネルには、一対の基板１と３
の一方にアクティブマトリクス駆動を行うべく、薄膜ト
ランジスタなどのスイッチング素子が配され、かつ、そ
の薄膜トランジスタとの電気信号を送るべく信号線や走
査線が配されている。このため、蛍光灯７からの光がせ
っかく液晶パネル２０に入射しても、その光を有効に利
用することが困難であった。つまり、液晶パネル２０に
入射した光が、スイッチング素子、信号線および走査線
などの遮光部材により遮光されるからである。On the other hand, the liquid crystal panel has a pair of substrates 1 and 3.
A switching element such as a thin film transistor is arranged on one side to perform active matrix driving, and a signal line or a scanning line is arranged to send an electric signal to the thin film transistor. Therefore, even if the light from the fluorescent lamp 7 is incident on the liquid crystal panel 20, it is difficult to effectively use the light. That is, the light that has entered the liquid crystal panel 20 is blocked by the light blocking members such as the switching elements, the signal lines, and the scanning lines.
【０００６】また、液晶パネル２０の外側にバックライ
トシステム２１を外付けした液晶表示装置の場合には、
別工程で作製した、液晶パネル２０とバックライトシス
テム２１との位置合わせなどの余分な工程を要したり、
外付けのための接着剤の厚みなどのために液晶表示装置
全体の厚みが増し、ひいては、その液晶表示装置を内蔵
したパソコン等の機器の厚みが増し、全体として重量の
増加につながっていた。また、バックライトシステム２
１の部品点数が多く、高コストとなっていた。In the case of a liquid crystal display device in which a backlight system 21 is externally attached to the outside of the liquid crystal panel 20,
An extra process such as alignment of the liquid crystal panel 20 and the backlight system 21 which is manufactured in a separate process is required,
The thickness of the liquid crystal display device as a whole is increased due to the thickness of the adhesive for external attachment, which in turn increases the thickness of the equipment such as a personal computer having the liquid crystal display device built therein, which leads to an increase in the weight as a whole. In addition, the backlight system 2
The number of parts of 1 was large, and the cost was high.
【０００７】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、光源からの光を有効に利
用することができる液晶表示装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can effectively utilize the light from the light source.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、透明基板に対し、液晶層を介して反射機能を有する
層状構造体が設けられ、該層状構造体が、該液晶層から
遠い側に反射膜を有し、該反射膜の該液晶層側に反射膜
とは絶縁状態で、相互に交差して設けられた信号線およ
び走査線と、その交差部の近傍に設けられた端子用の３
電極を有するスイッチング素子とが形成され、該スイッ
チング素子の第１電極に該信号線が接続され、第２電極
に該走査線が、第３電極に画素電極が接続され、該スイ
ッチング素子、該信号線及び該走査線の上を覆って、透
明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜が設けられ、該
層間絶縁膜の上に、該層間絶縁膜に設けた貫通孔を介し
て該第３電極と接続した状態で画素電極が形成され、該
層間絶縁膜がその端面近傍に設けられる光源からの光を
入射し、液晶層側へ出射するよう構成され、そのことに
より上記目的が達成される。In a liquid crystal display device of the present invention, a layered structure having a reflecting function is provided on a transparent substrate through a liquid crystal layer, and the layered structure is located on a side far from the liquid crystal layer. A signal line and a scanning line, which have a reflection film on the liquid crystal layer side of the reflection film and are insulated from the reflection film, and terminals provided near the intersection. Of 3
A switching element having an electrode is formed, the signal line is connected to the first electrode of the switching element, the scanning line is connected to the second electrode, and the pixel electrode is connected to the third electrode. An interlayer insulating film made of a highly transparent organic thin film is provided so as to cover the lines and the scanning lines, and the third electrode is formed on the interlayer insulating film through a through hole provided in the interlayer insulating film. The pixel electrode is formed in a connected state, and the interlayer insulating film is configured so that light from a light source provided in the vicinity of the end face thereof is made incident and is emitted to the liquid crystal layer side, whereby the above object is achieved.
【０００９】本発明の液晶表示装置は、透明基板に対
し、液晶層を介して反射機能を有する層状構造体が設け
られ、該層状構造体が、該液晶層から遠い側に反射膜を
有し、該反射膜の該液晶層側に反射膜とは絶縁状態で、
相互に交差して設けられた信号線および走査線と、その
交差部の近傍に設けられた端子用の３電極を有するスイ
ッチング素子とが形成され、該スイッチング素子の第１
電極に該信号線が接続され、第２電極に該走査線が、第
３電極に画素電極が接続され、該スイッチング素子、該
信号線及び該走査線の上を覆って、透明度の高い有機薄
膜からなる層間絶縁膜および一軸延伸した偏光層が設け
られ、該偏光層の上に、該層間絶縁膜および偏光層に設
けた貫通孔を介して該第３電極と接続した状態で画素電
極が形成され、該層間絶縁膜がその端面近傍に設けられ
る光源からの光を入射し、液晶層側へ出射するよう構成
され、そのことにより上記目的が達成される。In the liquid crystal display device of the present invention, a layered structure having a reflection function is provided on a transparent substrate through a liquid crystal layer, and the layered structure has a reflective film on the side far from the liquid crystal layer. , On the liquid crystal layer side of the reflective film in an insulating state from the reflective film,
A signal line and a scanning line provided to intersect with each other and a switching element having three electrodes for terminals provided in the vicinity of the intersection are formed.
The signal line is connected to an electrode, the scanning line is connected to the second electrode, the pixel electrode is connected to the third electrode, and the switching element, the signal line and the scanning line are covered with the organic thin film having high transparency. Is provided and a uniaxially stretched polarizing layer is provided, and a pixel electrode is formed on the polarizing layer in a state of being connected to the third electrode through a through hole provided in the interlayer insulating film and the polarizing layer. The interlayer insulating film is configured so that light from a light source provided in the vicinity of the end face thereof is incident and emitted to the liquid crystal layer side, whereby the above object is achieved.
【００１０】本発明の液晶表示装置は、透明基板に対
し、液晶層を介して反射機能を有する層状構造体が設け
られ、該層状構造体が、該液晶層から遠い側に反射膜を
有し、該反射膜の該液晶層側に反射膜とは絶縁状態で、
相互に交差して設けられた信号線および走査線と、その
交差部の近傍に設けられた端子用の３電極を有するスイ
ッチング素子とが形成され、該スイッチング素子の第１
電極に該信号線が接続され、第２電極に該走査線が、第
３電極に画素電極が接続され、該スイッチング素子、該
信号線及び該走査線の上を覆って、透明度の高い有機薄
膜からなる層間絶縁膜が設けられ、該層間絶縁膜の上
に、該層間絶縁膜に設けた貫通孔を介して該第３電極と
接続した状態で画素電極が形成され、該画素電極の上
に、一軸延伸した偏光層が設けられ、層間絶縁膜がその
端面近傍に設けられる光源からの光を入射し、液晶層側
へ出射するよう構成され、そのことにより上記目的が達
成される。In the liquid crystal display device of the present invention, a layered structure having a reflection function is provided on a transparent substrate through a liquid crystal layer, and the layered structure has a reflective film on the side far from the liquid crystal layer. , On the liquid crystal layer side of the reflective film in an insulating state from the reflective film,
A signal line and a scanning line provided to intersect with each other and a switching element having three electrodes for terminals provided in the vicinity of the intersection are formed.
The signal line is connected to an electrode, the scanning line is connected to the second electrode, the pixel electrode is connected to the third electrode, and the switching element, the signal line and the scanning line are covered with the organic thin film having high transparency. Is formed on the interlayer insulating film, and a pixel electrode is formed on the interlayer insulating film while being connected to the third electrode through a through hole provided in the interlayer insulating film. The uniaxially stretched polarizing layer is provided, and the interlayer insulating film is configured to receive light from a light source provided near the end face thereof and to emit the light to the liquid crystal layer side, whereby the above object is achieved.
【００１１】本発明の液晶表示装置において、前記一軸
延伸した偏光層は、高分子フィルムを加熱してローラー
で圧着し、かつ、２色性色素の染料または沃化物を染色
したものからなる構成とすることができる。In the liquid crystal display device of the present invention, the uniaxially stretched polarizing layer is formed by heating a polymer film and pressing it with a roller and dyeing a dichroic dye or iodide. can do.
【００１２】本発明の液晶表示装置において、前記層状
構造体における反射膜の液晶層とは反対側に基板を備え
る構成とすることができる。In the liquid crystal display device of the present invention, a substrate may be provided on the opposite side of the reflective film in the layered structure from the liquid crystal layer.
【００１３】本発明の液晶表示装置において、前記反射
膜の液晶層とは反対側に設けた基板の液晶層側に絶縁膜
が形成されている構成とすることができる。In the liquid crystal display device of the present invention, an insulating film may be formed on the liquid crystal layer side of the substrate provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer.
【００１４】本発明の液晶表示装置において、前記反射
膜の液晶層とは反対側に設けた基板および該反射膜に代
えて、Ｓｉウエハーが設けられている構成とすることが
できる。In the liquid crystal display device of the present invention, a Si wafer may be provided in place of the substrate and the reflection film provided on the opposite side of the reflection film from the liquid crystal layer.
【００１５】本発明の液晶表示装置において、前記反射
膜の液晶層とは反対側に設けた基板、該反射膜および前
記絶縁膜に代えて、Ｓｉウエハーが設けられている構成
とすることができる。In the liquid crystal display device of the present invention, a Si wafer may be provided in place of the substrate provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer, the reflective film and the insulating film. .
【００１６】本発明の液晶表示装置において、前記層間
絶縁膜が、アクリル樹脂に紫外線を照射して透明度を向
上させたものからなる構成とすることが好ましい。In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the interlayer insulating film is composed of acrylic resin irradiated with ultraviolet rays to improve transparency.
【００１７】以下に、本発明の作用につき説明する。The operation of the present invention will be described below.
【００１８】本発明の液晶表示装置にあっては、光源か
らの光を受けて伝播させる部材として、層間絶縁膜を用
いることが可能である。この層間絶縁膜を伝播された光
は、当然液晶層側へと出射されるため、この光路と離れ
た部分に遮光性のある信号線、走査線および薄膜トラン
ジスタが配設されている。よって、これら遮光性のある
ものによって、層間絶縁膜を伝播される光の光量が減少
させられることがないので、光源からの光を有効に利用
することができる。In the liquid crystal display device of the present invention, an interlayer insulating film can be used as a member for receiving and propagating light from a light source. Since the light propagated through the interlayer insulating film is naturally emitted to the liquid crystal layer side, a signal line, a scanning line, and a thin film transistor having a light blocking property are arranged in a portion apart from this optical path. Therefore, these light-shielding substances do not reduce the amount of light propagating through the interlayer insulating film, so that the light from the light source can be effectively used.
【００１９】また、偏光板を設ける場合には、層間絶縁
膜の上に一軸延伸した偏光層を設けてもよく、画素電極
の上に設けてもよい。このような偏光層としては、高分
子フィルムを加熱してローラーで圧着し、かつ、２色性
色素の染料または沃化物を染色したものを用いることが
できる。When the polarizing plate is provided, a uniaxially stretched polarizing layer may be provided on the interlayer insulating film or may be provided on the pixel electrode. As such a polarizing layer, a polymer film which is heated and pressure-bonded with a roller and dyed with a dichroic dye or iodide can be used.
【００２０】また、光の有効利用を行うためには、層間
絶縁膜の屈折率は、液晶層の屈折率より大きくする必要
があるが、そのため、層間絶縁膜が、アクリル樹脂に紫
外線を照射して透明度を向上させたものを使用するのが
好ましい。In order to make effective use of light, the refractive index of the interlayer insulating film needs to be higher than that of the liquid crystal layer. Therefore, the interlayer insulating film irradiates the acrylic resin with ultraviolet rays. It is preferable to use those having improved transparency.
【００２１】また、反射膜の液晶層とは反対側に基板を
備える構成としたり、その基板の液晶層側に絶縁膜を備
えた構成としてもよい。この場合には、Ｓｉウエハーを
代用することができ、部品点数を少なくできる。The substrate may be provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer, or the insulating film may be provided on the liquid crystal layer side of the substrate. In this case, a Si wafer can be used instead, and the number of parts can be reduced.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２３】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
に係る液晶表示装置を示す断面図である。この液晶表示
装置は、図示例では上側（前面側）の透明基板１に対
し、液晶層２を介して反射機能を有する層状構造体が設
けられている。上記透明基板１の液晶層２側には、共に
図示しない対向電極と配向膜とが形成されている。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. In this liquid crystal display device, in the illustrated example, a layered structure having a reflection function is provided via a liquid crystal layer 2 on an upper (front side) transparent substrate 1. On the liquid crystal layer 2 side of the transparent substrate 1, a counter electrode and an alignment film (both not shown) are formed.
【００２４】一方、上記層状構造体は以下のように構成
されている。基板３の液晶層２側には、金属反射膜１２
および絶縁膜１１が、この順に形成されている。なお、
基板３は省略することも可能である。上記絶縁膜１１の
上には、従来と同様にしてＴＦＴ１０がマトリクス状に
形成され、各ＴＦＴ１０へデータ信号を送る信号線（図
示せず）および各ＴＦＴ１０のオンオフ制御を行うため
のゲート信号を送る走査線（図示せず）が、相互に交差
する状態で形成されている。これらＴＦＴ１０、信号線
および走査線を覆って、その上に層間絶縁膜９が設けら
れている。この層間絶縁膜９のＴＦＴ１０とは反対側の
表面には、光を拡散させるための、図５の凹凸状をした
表面４よりも微小な凹凸１５が形成されている。また、
層間絶縁膜９には、マトリクス状に配される絵素毎に貫
通孔（スルーホール）が設けられており、層間絶縁膜９
の上に設けられた画素電極８が、その貫通孔を介してＴ
ＦＴ１０のドレイン電極と電気的に接続されている。つ
まり、この画素電極８は、ピクセル オン パッシベー
ション構造となっている。On the other hand, the layered structure is constructed as follows. On the liquid crystal layer 2 side of the substrate 3, a metal reflection film 12 is formed.
And the insulating film 11 is formed in this order. In addition,
The substrate 3 can be omitted. TFTs 10 are formed in a matrix on the insulating film 11 in the same manner as in the prior art, and signal lines (not shown) for sending data signals to each TFT 10 and a gate signal for controlling ON / OFF of each TFT 10 are sent. Scan lines (not shown) are formed so as to intersect with each other. An interlayer insulating film 9 is provided on the TFT 10, the signal line, and the scanning line so as to cover them. On the surface of the interlayer insulating film 9 on the side opposite to the TFT 10, fine unevenness 15 is formed for diffusing light, which is finer than the uneven surface 4 of FIG. Also,
Through holes are provided in the interlayer insulating film 9 for each of the picture elements arranged in a matrix.
The pixel electrode 8 provided on the
It is electrically connected to the drain electrode of FT10. That is, the pixel electrode 8 has a pixel-on-passivation structure.
【００２５】上述した透明基板１と層状構造体とは、そ
の間に設けられた液晶層２の周囲をシール材１４にてシ
ールした状態で貼り合わされている。そして、上記層間
絶縁膜９の両側サイドに、光源としての蛍光灯１３が設
けられる。また、基板１の液晶層２と反対側（前面側）
には、外部偏光板１８が設けられている。The transparent substrate 1 and the layered structure described above are bonded together in a state in which the periphery of the liquid crystal layer 2 provided between them is sealed by the sealing material 14. Fluorescent lamps 13 as light sources are provided on both sides of the interlayer insulating film 9. In addition, the side opposite to the liquid crystal layer 2 of the substrate 1 (front side)
An external polarizing plate 18 is provided in the.
【００２６】このように構成された本実施形態の液晶表
示装置においては、蛍光灯１３からの光は、層間絶縁膜
９に入射されると共に層間絶縁膜９を内側へと進む。そ
して、光拡散機能を有する微小な凹凸１５の表面から、
液晶層２を経て、前側の基板１より出射する。このよう
な光経路とは反対側、つまり層間絶縁膜９の液晶層２と
は反対側に、上述した光を遮光するＴＦＴ１０、信号線
および走査線が設けられているため、蛍光灯１３からの
光はこれらにより遮光されない。よって、蛍光灯１３か
ら層間絶縁膜９に入射された光は、ほぼその全量が表示
に寄与することとなる。また、画素電極８は、ピクセル
オン パッシベーション構造となっているため、つま
り層間絶縁膜９にて信号線や走査線と絶縁されているた
め、信号線や走査線との相対的な位置関係に影響を受け
ることなく形成することが可能である。このため、画素
電極８の大きさは、隣接するもの同士の間でリークの発
生しない距離だけ離隔しておけばよく、それ故に大きな
面積で形成することが可能となり、開口率の著しい向上
が可能となる。In the liquid crystal display device of this embodiment having the above-described structure, the light from the fluorescent lamp 13 is incident on the interlayer insulating film 9 and proceeds inside the interlayer insulating film 9. Then, from the surface of the minute unevenness 15 having a light diffusion function,
The light is emitted from the front substrate 1 through the liquid crystal layer 2. Since the TFT 10, the signal line, and the scanning line, which shield the light described above, are provided on the side opposite to such a light path, that is, on the side of the interlayer insulating film 9 opposite to the liquid crystal layer 2, the light from the fluorescent lamp 13 is emitted. Light is not blocked by these. Therefore, almost all of the light that has entered the interlayer insulating film 9 from the fluorescent lamp 13 contributes to the display. Further, since the pixel electrode 8 has a pixel-on-passivation structure, that is, is insulated from the signal line and the scanning line by the interlayer insulating film 9, the relative positional relationship with the signal line and the scanning line is affected. It is possible to form without receiving. For this reason, the pixel electrodes 8 need only be separated from each other by a distance that does not cause a leak between adjacent electrodes, and therefore can be formed in a large area, and the aperture ratio can be significantly improved. Becomes
【００２７】次に、本実施形態に係る液晶表示装置の製
造内容について説明する。Next, the manufacturing contents of the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
【００２８】先ず、ガラスなどからなる基板３に、金属
反射膜１２をスパッタする。この金属反射膜１２は、導
光体としての層間絶縁膜９中を伝播する光を最大限、液
晶層２側に導光するために使用する。金属反射膜１２の
材料としてはＡｌ、Ｔｉ等の金属を用いる。First, the metal reflection film 12 is sputtered on the substrate 3 made of glass or the like. The metal reflection film 12 is used to guide the light propagating in the interlayer insulating film 9 as a light guide to the liquid crystal layer 2 side to the maximum extent. As the material of the metal reflection film 12, a metal such as Al or Ti is used.
【００２９】次に、金属反射膜１２の上に、無機材料か
らなる絶縁膜１１を、たとえばＣＶＤ又はスパッタコー
トにて形成する。絶縁膜１１の材料としては、Ｓｉ
3Ｎ4、ＳｉＯ2等の無機材料を用いる。Next, the insulating film 11 made of an inorganic material is formed on the metal reflective film 12 by, for example, CVD or sputter coating. The material of the insulating film 11 is Si
An inorganic material such as 3 N 4 or SiO 2 is used.
【００３０】次に、絶縁膜１１の上に、走査線およびＴ
ＦＴ１０のゲート電極を形成し、その上にゲート絶縁膜
および半導体層をこの順に形成する。続いて、信号線お
よびＴＦＴ１０のソース電極を形成する。なお、この工
程においては、走査線などの各配線やゲート電極などの
各電極をパターン形成する必要があり、たとえばフォト
リソグラフィ法でパターン化する。また、必要に応じ
て、ＴＦＴ１０の上には、光シールドを形成するように
してもよい。Next, on the insulating film 11, a scanning line and a T
A gate electrode of FT10 is formed, and a gate insulating film and a semiconductor layer are formed in this order on the gate electrode. Subsequently, the signal line and the source electrode of the TFT 10 are formed. In this step, it is necessary to pattern each wiring such as a scanning line and each electrode such as a gate electrode. For example, photolithography is used for patterning. Further, if necessary, a light shield may be formed on the TFT 10.
【００３１】次に、この状態の上に層間絶縁膜９を、た
とえば３μｍ以上の厚みに塗布形成する。３μｍ以上の
厚みにすることによって、蛍光灯１３から層間絶縁膜９
に入る光量を、表示品位を悪化させないレベルで確保す
ることが可能となる。層間絶縁膜９の材料としては、透
明度の高い、かつ、誘電率の小さい樹脂、たとえばアク
リル樹脂やフッソ樹脂等を使用する。本実施形態では、
アクリル樹脂を用いると共に樹脂の透明度を増加させる
ために紫外線を照射した。Next, an interlayer insulating film 9 is applied and formed on this state to a thickness of, for example, 3 μm or more. By setting the thickness to 3 μm or more, the fluorescent lamp 13 is separated from the interlayer insulating film 9
It is possible to secure the amount of light entering the display device at a level that does not deteriorate the display quality. As a material for the interlayer insulating film 9, a resin having a high transparency and a small dielectric constant, such as an acrylic resin or a fluorine resin, is used. In this embodiment,
Acrylic resin was used and UV irradiation was applied to increase the transparency of the resin.
【００３２】図４に、本実施形態で使用したアクリル樹
脂の透明度を示す。図中のＡは紫外線の強度を３００ｍ
Ｊ以上（５００ｍＪ、１０００ｍＪ、２０００ｍＪ）と
した場合の透過率曲線であり、Ｂは紫外線を照射しない
場合の透過率曲線である。この図より理解されるよう
に、紫外線を照射することによって、樹脂の透明度が波
長３８０ｎｍから５８０ｎｍの範囲で増加していること
がわかる。FIG. 4 shows the transparency of the acrylic resin used in this embodiment. A in the figure indicates the intensity of ultraviolet rays is 300 m.
6 is a transmittance curve when it is J or more (500 mJ, 1000 mJ, 2000 mJ), and B is a transmittance curve when it is not irradiated with ultraviolet rays. As understood from this figure, it is found that the transparency of the resin increases in the wavelength range of 380 nm to 580 nm by irradiating with ultraviolet rays.
【００３３】次に、この層間絶縁膜９の表面を酸素プラ
ズマ処理し、その表面を高低差が約５００オングストロ
ームの微小な凹凸１５を形成する。この凹凸１５を形成
することによって、光の拡散機能が確保され、また液晶
層２側へ出射する光の均一化が図られる。また、層間絶
縁膜９の上に形成される画素電極との間の接着性が強化
される。Next, the surface of the interlayer insulating film 9 is subjected to oxygen plasma treatment to form minute irregularities 15 having a height difference of about 500 Å. By forming the unevenness 15, the light diffusion function is ensured, and the light emitted to the liquid crystal layer 2 side is made uniform. In addition, the adhesiveness with the pixel electrode formed on the interlayer insulating film 9 is enhanced.
【００３４】次に、層間絶縁膜９にスルーホールを形成
し、続いて層間絶縁膜９の上に画素電極８を形成すると
共に、前記スルホールにもその一部を充填させる。これ
により、スルホールを介して、画素電極８とＴＦＴのド
レイン電極とが電気的にコンタクトされる。Next, a through hole is formed in the interlayer insulating film 9, a pixel electrode 8 is subsequently formed on the interlayer insulating film 9, and the through hole is also partially filled. As a result, the pixel electrode 8 and the drain electrode of the TFT are electrically contacted via the through hole.
【００３５】以上の工程の前または後に、もう一方のガ
ラスなどからなる基板１の表面に対向電極（図示せず）
を形成する。Before or after the above steps, a counter electrode (not shown) is formed on the surface of the other substrate 1 made of glass or the like.
To form
【００３６】その後、両基板１と３とに配向膜を形成
し、その配向膜に対して配向処理を行い、両基板１と３
と対向させて貼り合わせる。続いて、対向した両基板１
と３との隙間に、液晶を注入口より注入して液晶層２を
設け、注入口を封止する。これにより、液晶パネルが完
成する。After that, an alignment film is formed on both the substrates 1 and 3, and the alignment film is subjected to an alignment treatment.
And stick it to face. Subsequently, both substrates 1 facing each other
Liquid crystal is injected into the gap between the injection holes 3 and 3 from the injection port to provide the liquid crystal layer 2, and the injection port is sealed. As a result, the liquid crystal panel is completed.
【００３７】次に、このようにして作製された液晶パネ
ルにおける層間絶縁膜９の両側に、捧状光源である蛍光
灯１３を設置する。また、液晶パネルの前面側には外部
偏光板１８を設ける。これにより、本実施形態に係る液
晶表示装置が完成する。Next, the fluorescent lamps 13 as the dedicated light sources are installed on both sides of the interlayer insulating film 9 in the liquid crystal panel thus manufactured. An external polarizing plate 18 is provided on the front side of the liquid crystal panel. As a result, the liquid crystal display device according to this embodiment is completed.
【００３８】（実施形態２）図２は、本発明の他の実施
形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。この液晶
表示装置は、ＴＦＴ１０、信号線および走査線を覆って
層間絶縁膜９が設けられ、その上に偏光層１７が設けら
れている。この場合は、外部偏光板１８に加えて偏光層
１７を設けているのは次の理由による。層間絶縁膜９が
バックライトの役目をするため、バックライトより液晶
側に液晶層を挟むように偏光板等を２つ設置している。
このようにすると、外部偏光板１８が一つの場合よりも
偏光機能を大きくできる。また、層間絶縁膜９および偏
光層１７には、マトリクス状に配される絵素毎に貫通孔
（スルーホール）が設けられており、偏光層１７の上に
設けられた画素電極８が、その貫通孔を介してＴＦＴ１
０のドレイン電極と電気的に接続されている。つまり、
この画素電極８は、ピクセル オン パッシベーション
構造となっている。なお、他の構成については、実施形
態１と同様になっている。(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention. In this liquid crystal display device, an interlayer insulating film 9 is provided so as to cover the TFT 10, the signal line and the scanning line, and a polarizing layer 17 is provided thereon. In this case, the polarizing layer 17 is provided in addition to the external polarizing plate 18 for the following reason. Since the interlayer insulating film 9 functions as a backlight, two polarizing plates and the like are provided on the liquid crystal side of the backlight so as to sandwich the liquid crystal layer.
By doing so, the polarization function can be made larger than in the case where the number of the external polarization plates 18 is one. Further, the interlayer insulating film 9 and the polarizing layer 17 are provided with through holes for each picture element arranged in a matrix, and the pixel electrode 8 provided on the polarizing layer 17 is TFT1 through the through hole
It is electrically connected to the 0 drain electrode. That is,
The pixel electrode 8 has a pixel-on-passivation structure. The rest of the configuration is similar to that of the first embodiment.
【００３９】次に、本実施形態に係る液晶表示装置の製
造内容について説明する。Next, the manufacturing contents of the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
【００４０】本実施形態の液晶表示装置の作製方法は、
ＴＦＴ１０、信号線および走査線の上を覆って層間絶縁
膜９を設けるまでは、実施形態１と同様にして行うこと
ができる。The manufacturing method of the liquid crystal display device of this embodiment is as follows.
The same process as in Embodiment 1 can be performed until the interlayer insulating film 9 is provided so as to cover the TFT 10, the signal line, and the scanning line.
【００４１】この層間絶縁膜９の上には、偏光層１７を
設ける。この偏光層１７は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコ
ール）等の高分子フィルムを加熱して、ローラーで一軸
延伸しながら層間絶縁膜であるアクリル透明樹脂層９上
に圧着し、同時に２色性色素の染料または沃化物により
染色する。A polarizing layer 17 is provided on the interlayer insulating film 9. The polarizing layer 17 is obtained by heating a polymer film such as PVA (polyvinyl alcohol) and uniaxially stretching it with a roller and pressing it onto the acrylic transparent resin layer 9 which is an interlayer insulating film, and at the same time, a dichroic dye or Stain with iodide.
【００４２】次に、層間絶縁膜９および偏光層１７にス
ルーホールを形成し、続いて偏光層１７の上に画素電極
８を形成すると共に、前記スルホールにもその一部を充
填させる。これにより、スルホールを介して、画素電極
８とＴＦＴのドレイン電極とが電気的にコンタクトさ
れ、ピクセル オン パッシベーション構造が形成され
る。Next, a through hole is formed in the interlayer insulating film 9 and the polarizing layer 17, then the pixel electrode 8 is formed on the polarizing layer 17, and the through hole is also partially filled. As a result, the pixel electrode 8 and the drain electrode of the TFT are electrically contacted with each other through the through hole, and a pixel-on-passivation structure is formed.
【００４３】その後、実施形態１と同様にして対向基板
と貼り合わせ、液晶注入工程および両サイドの光源設置
を行って本実施形態に係る液晶表示装置が完成する。
尚、この液晶表示装置において、液晶パネル内の偏光層
１７の偏光軸と液晶パネル外の偏光板１８の偏光軸と
を、所定の角度に配置させることは言うまでもない。After that, the liquid crystal display device according to the present embodiment is completed by performing the liquid crystal injection step and the light source installation on both sides by laminating it to the counter substrate in the same manner as in the first embodiment.
In this liquid crystal display device, it goes without saying that the polarization axis of the polarizing layer 17 inside the liquid crystal panel and the polarization axis of the polarizing plate 18 outside the liquid crystal panel are arranged at a predetermined angle.
【００４４】（実施形態３）図３は、本発明の他の実施
形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。この液晶
表示装置は、実施形態１と同様に、ＴＦＴ１０、信号線
および走査線を覆って層間絶縁膜９が設けられ、層間絶
縁膜９上に設けられた画素電極８が、層間絶縁膜９の貫
通孔を介してＴＦＴ１０のドレイン電極と電気的に接続
されている。また、画素電極８の上には、前同様に偏光
層１７が設けられている。なお、他の構成については、
実施形態１と同様になっている。(Embodiment 3) FIG. 3 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention. In this liquid crystal display device, as in the first embodiment, the interlayer insulating film 9 is provided so as to cover the TFT 10, the signal line and the scanning line, and the pixel electrode 8 provided on the interlayer insulating film 9 has the interlayer insulating film 9 as the interlayer insulating film 9. It is electrically connected to the drain electrode of the TFT 10 through the through hole. A polarizing layer 17 is provided on the pixel electrode 8 as before. For other configurations,
It is similar to the first embodiment.
【００４５】次に、本実施形態に係る液晶表示装置の製
造内容について説明する。Next, the manufacturing contents of the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described.
【００４６】本実施形態の液晶表示装置の作製方法は、
貫通孔が設けられた層間絶縁膜９上に画素電極８を設け
るまでは、実施形態１と同様にして行うことができる。The manufacturing method of the liquid crystal display device of this embodiment is as follows.
The process can be performed in the same manner as in Embodiment 1 until the pixel electrode 8 is provided on the interlayer insulating film 9 provided with the through hole.
【００４７】この画素電極８の上に、偏光層１７を設け
る。この偏光層１７は、実施形態２と同様に、ＰＶＡ等
の高分子フィルムを加熱して、ローラーで一軸延伸しな
がら層間絶縁膜であるアクリル透明樹脂層９上に圧着
し、同時に２色性色素の染料または沃化物により染色す
る。A polarizing layer 17 is provided on the pixel electrode 8. As in the case of the second embodiment, the polarizing layer 17 is formed by heating a polymer film such as PVA and uniaxially stretching it with a roller to press it onto the acrylic transparent resin layer 9 which is an interlayer insulating film, and at the same time, the dichroic dye. Stain with the above dye or iodide.
【００４８】その後、実施形態１と同様にして対向基板
と貼り合わせ、液晶注入工程および両サイドの光源設置
を行って本実施形態に係る液晶表示装置が完成する。
尚、この液晶表示装置においても、液晶パネル内の偏光
層１７の偏光軸と液晶パネル外の偏光板１８の偏光軸と
を、所定の角度に配置させることは言うまでもない。After that, the liquid crystal display device according to the present embodiment is completed by adhering it to the counter substrate in the same manner as in the first embodiment, performing the liquid crystal injection step and installing the light sources on both sides.
Also in this liquid crystal display device, it goes without saying that the polarization axis of the polarizing layer 17 inside the liquid crystal panel and the polarization axis of the polarizing plate 18 outside the liquid crystal panel are arranged at a predetermined angle.
【００４９】以上の説明では２つの基板１と３を用いて
いるが、本発明はこれに限らず、上述したようにＴＦＴ
１０を設ける側の基板３については省略することができ
る。つまり、基板３は金属反射膜１２などが薄い場合に
不足する強度を確保するために設けており、金属反射膜
１２の厚みや材質を強度の確保ができるものとすること
により、基板３は省略することが可能である。このよう
にした場合には、基板３が不要になるため、液晶表示装
置全体の厚みを極めて薄くできる。また、本実施形態の
液晶表示装置においては、２つの部材（液晶パネルとバ
ックライトシステム）を貼り合わせる作業を必要としな
いため工程の簡略化が図れ、また、接着剤も不要である
ので、更なる薄肉化が可能となる。Although the two substrates 1 and 3 are used in the above description, the present invention is not limited to this, and as described above, the TFT is used.
The substrate 3 on the side on which 10 is provided can be omitted. That is, the substrate 3 is provided in order to ensure the strength that is insufficient when the metal reflection film 12 and the like are thin, and the thickness of the metal reflection film 12 and the material can be ensured so that the substrate 3 is omitted. It is possible to In this case, the substrate 3 is not needed, and the thickness of the entire liquid crystal display device can be extremely reduced. Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the work of bonding the two members (the liquid crystal panel and the backlight system) is not required, so the process can be simplified, and no adhesive is required. It becomes possible to reduce the thickness.
【００５０】また、本発明は、基板３、金属反射膜１２
及び絶縁膜１１の代わりに、鏡面をもつＳｉウェハーを
使用してもよく、また、基板３および金属反射膜１２の
代わりに、鏡面をもつＳｉウェハーを使用してもよい。
このようにしても、Ｓｉウェハーが持っている光反射機
能と絶縁性機能（層間分離プロセスを含む）とにより、
基板３を使用した時と同じ効果を得ることができる。Further, according to the present invention, the substrate 3 and the metal reflection film 12 are provided.
A Si wafer having a mirror surface may be used instead of the insulating film 11 and the insulating film 11, and a Si wafer having a mirror surface may be used instead of the substrate 3 and the metal reflection film 12.
Even in this way, due to the light reflecting function and the insulating function (including the interlayer separation process) of the Si wafer,
The same effect as when using the substrate 3 can be obtained.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、層間絶
縁膜を伝播される光の光量が、遮光性のある信号線、走
査線および薄膜トランジスタによって減少させられるこ
とがないので、光源からの光を有効に利用することがで
きる。また、層間絶縁膜に、アクリル樹脂に紫外線を照
射して透明度を向上させたものを使用すると、より光の
有効利用が可能となり、コントラストの向上を図ること
が可能である。As described above, according to the present invention, the amount of light propagating through the interlayer insulating film is not reduced by the light-shielding signal line, scanning line and thin film transistor. The light of can be used effectively. Further, when the interlayer insulating film is made of acrylic resin whose transparency is improved by irradiating it with ultraviolet rays, more effective use of light can be achieved, and contrast can be improved.
【００５２】また、反射膜の液晶層とは反対側に基板を
備える構成としたり、その基板の液晶層側に絶縁膜を備
えた構成としてもよい。この場合には、Ｓｉウエハーを
代用することができ、部品点数を少なくできる。Further, the substrate may be provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer, or the insulating film may be provided on the liquid crystal layer side of the substrate. In this case, a Si wafer can be used instead, and the number of parts can be reduced.
【００５３】また、層間絶縁膜の上に一軸延伸した偏光
層を設けたり、画素電極の上に偏光層を設けた構成とし
てもよい。この場合には、２枚の偏光板を有する構造を
実現することができる。A uniaxially stretched polarizing layer may be provided on the interlayer insulating film, or a polarizing layer may be provided on the pixel electrode. In this case, a structure having two polarizing plates can be realized.
【図１】本実施形態１に係る液晶表示装置を示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment.
【図２】本実施形態２に係る液晶表示装置を示す断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment.
【図３】本実施形態３に係る液晶表示装置を示す断面図
である。FIG. 3 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment.
【図４】本実施形態に係る液晶表示装置に備わった層間
絶縁膜に使用した、アクリル樹脂の透過率曲線を示すグ
ラフである。FIG. 4 is a graph showing a transmittance curve of an acrylic resin used for an interlayer insulating film provided in the liquid crystal display device according to the present embodiment.
【図５】従来の反射型の液晶表示装置を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional reflective liquid crystal display device.
１ 基板 ２ 液晶層 ３ 基板 ８ 画素電極 ９ 層間絶縁膜 １０ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ） １１ 絶縁膜 １２ 金属反射膜 １３ 蛍光灯（光源） １４ シール材 １５ 凹凸 １７ 一軸延伸した高分子フィルムの偏光膜 １８ 外部偏光板 1 Substrate 2 Liquid Crystal Layer 3 Substrate 8 Pixel Electrode 9 Interlayer Insulating Film 10 TFT (Thin Film Transistor) 11 Insulating Film 12 Metal Reflective Film 13 Fluorescent Lamp (Light Source) 14 Sealing Material 15 Concavo-convex 17 Polarizing Film of Uniaxially Stretched Polymer Film 18 External Polarization Board
Claims (9)
能を有する層状構造体が設けられ、該層状構造体が、該
液晶層から遠い側に反射膜を有し、該反射膜の該液晶層
側に反射膜とは絶縁状態で、相互に交差して設けられた
信号線および走査線と、その交差部の近傍に設けられた
端子用の３電極を有するスイッチング素子とが形成さ
れ、該スイッチング素子の第１電極に該信号線が接続さ
れ、第２電極に該走査線が、第３電極に画素電極が接続
され、該スイッチング素子、該信号線及び該走査線の上
を覆って、透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜が
設けられ、該層間絶縁膜の上に、該層間絶縁膜に設けた
貫通孔を介して該第３電極と接続した状態で画素電極が
形成され、該層間絶縁膜がその端面近傍に設けられる光
源からの光を入射し、液晶層側へ出射するよう構成され
ている液晶表示装置。1. A transparent substrate is provided with a layered structure having a reflection function via a liquid crystal layer, and the layered structure has a reflection film on the side far from the liquid crystal layer, On the liquid crystal layer side, a signal line and a scanning line, which are insulated from the reflection film, are provided so as to intersect with each other, and a switching element having three electrodes for terminals provided near the intersection is formed. The signal line is connected to the first electrode of the switching element, the scanning line is connected to the second electrode, the pixel electrode is connected to the third electrode, and the switching element, the signal line, and the scanning line are covered. An interlayer insulating film made of an organic thin film having high transparency is provided, and a pixel electrode is formed on the interlayer insulating film in a state of being connected to the third electrode through a through hole provided in the interlayer insulating film, Light from a light source provided in the vicinity of the end surface of the interlayer insulating film is incident, A liquid crystal display device configured to emit light to the liquid crystal layer side.
能を有する層状構造体が設けられ、該層状構造体が、該
液晶層から遠い側に反射膜を有し、該反射膜の該液晶層
側に反射膜とは絶縁状態で、相互に交差して設けられた
信号線および走査線と、その交差部の近傍に設けられた
端子用の３電極を有するスイッチング素子とが形成さ
れ、該スイッチング素子の第１電極に該信号線が接続さ
れ、第２電極に該走査線が、第３電極に画素電極が接続
され、該スイッチング素子、該信号線及び該走査線の上
を覆って、透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜お
よび一軸延伸した偏光層が設けられ、該偏光層の上に、
該層間絶縁膜および偏光層に設けた貫通孔を介して該第
３電極と接続した状態で画素電極が形成され、該層間絶
縁膜がその端面近傍に設けられる光源からの光を入射
し、液晶層側へ出射するよう構成されている液晶表示装
置。2. A transparent substrate is provided with a layered structure having a reflection function via a liquid crystal layer, and the layered structure has a reflection film on a side far from the liquid crystal layer, On the liquid crystal layer side, a signal line and a scanning line, which are insulated from the reflection film, are provided so as to intersect with each other, and a switching element having three electrodes for terminals provided near the intersection is formed. The signal line is connected to the first electrode of the switching element, the scanning line is connected to the second electrode, the pixel electrode is connected to the third electrode, and the switching element, the signal line, and the scanning line are covered. , An interlayer insulating film made of a highly transparent organic thin film and a uniaxially stretched polarizing layer are provided, and on the polarizing layer,
A pixel electrode is formed in a state of being connected to the third electrode through a through hole provided in the interlayer insulating film and the polarizing layer, the interlayer insulating film receives light from a light source provided in the vicinity of the end face thereof, and the liquid crystal A liquid crystal display device configured to emit to the layer side.
能を有する層状構造体が設けられ、該層状構造体が、該
液晶層から遠い側に反射膜を有し、該反射膜の該液晶層
側に反射膜とは絶縁状態で、相互に交差して設けられた
信号線および走査線と、その交差部の近傍に設けられた
端子用の３電極を有するスイッチング素子とが形成さ
れ、該スイッチング素子の第１電極に該信号線が接続さ
れ、第２電極に該走査線が、第３電極に画素電極が接続
され、該スイッチング素子、該信号線及び該走査線の上
を覆って、透明度の高い有機薄膜からなる層間絶縁膜が
設けられ、該層間絶縁膜の上に、該層間絶縁膜に設けた
貫通孔を介して該第３電極と接続した状態で画素電極が
形成され、該画素電極の上に、一軸延伸した偏光層が設
けられ、層間絶縁膜がその端面近傍に設けられる光源か
らの光を入射し、液晶層側へ出射するよう構成されてい
る液晶表示装置。3. A transparent substrate is provided with a layered structure having a reflection function via a liquid crystal layer, and the layered structure has a reflection film on a side far from the liquid crystal layer, On the liquid crystal layer side, a signal line and a scanning line, which are insulated from the reflection film, are provided so as to intersect with each other, and a switching element having three electrodes for terminals provided near the intersection is formed. The signal line is connected to the first electrode of the switching element, the scanning line is connected to the second electrode, the pixel electrode is connected to the third electrode, and the switching element, the signal line, and the scanning line are covered. An interlayer insulating film made of an organic thin film having high transparency is provided, and a pixel electrode is formed on the interlayer insulating film in a state of being connected to the third electrode through a through hole provided in the interlayer insulating film, A uniaxially stretched polarizing layer is provided on the pixel electrode, and an interlayer insulating film is formed. A liquid crystal display device configured to enter light from a light source provided in the vicinity of the end face and to emit the light to the liquid crystal layer side.
ルムを加熱してローラーで圧着し、かつ、２色性色素の
染料または沃化物を染色したものからなる請求項２また
は３に記載の液晶表示装置。4. The uniaxially stretched polarizing layer according to claim 2, wherein a polymer film is heated and pressure-bonded with a roller, and a dichroic dye or iodide is dyed. Liquid crystal display device.
とは反対側に基板を備える請求項１乃至３のいずれか一
つに記載の液晶表示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a substrate on a side of the reflective film in the layered structure opposite to the liquid crystal layer.
基板の液晶層側に絶縁膜が形成されている請求項５に記
載の液晶表示装置。6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein an insulating film is formed on the liquid crystal layer side of the substrate provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer.
基板および該反射膜に代えて、Ｓｉウエハーが設けられ
ている請求項５に記載の液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein a Si wafer is provided instead of the substrate and the reflective film provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer.
基板、該反射膜および前記絶縁膜に代えて、Ｓｉウエハ
ーが設けられている請求項６に記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a Si wafer is provided in place of the substrate provided on the opposite side of the reflective film from the liquid crystal layer, and the reflective film and the insulating film.
線を照射して透明度を向上させたものからなる請求項１
乃至８のいずれか一つに記載の液晶表示装置。9. The interlayer insulating film is formed by irradiating an acrylic resin with ultraviolet rays to improve transparency.
9. The liquid crystal display device according to any one of items 8 to 8.
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1996
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| JP3195221B2 (en) | 2001-08-06 |
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