JPH09318935A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH09318935A
JPH09318935A JP12985996A JP12985996A JPH09318935A JP H09318935 A JPH09318935 A JP H09318935A JP 12985996 A JP12985996 A JP 12985996A JP 12985996 A JP12985996 A JP 12985996A JP H09318935 A JPH09318935 A JP H09318935A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
shielding layer
film
substrate
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Application number
JP12985996A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuko Nakajima
佳都子 中島
Mutsumi Nakajima
睦 中島
Nobuyoshi Nagashima
伸悦 長島
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device which is free from their degradation in its display grade and has high reliability even when the surface of the liquid crystal display device is irradiated with strong light. SOLUTION: Light shielding layers 20 consisting of three films are formed in the positions corresponding to thin-film transistors 18 on a substrate 14. The metallic film 20a is a metal, for example, aluminum, having high reflectivity. The metallic film 20b is a metal, for example, molybdenum, having the reflectivity lower than the reflectivity of metallic film 20a. The multilayered films 20c are multilayered films formed by alternately laminating films of, for example, titanium oxide, having a high refractive index and films of, for example, silicon dioxide, having a low refractive index in two layers.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば薄膜トラ
ンジスタなどを付加したアクティブマトリクス方式液晶
表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device to which, for example, a thin film transistor is added.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、典型的な従来の液晶表示装置の
断面図である。アクティブマトリクス基板となる一方の
基板1上に、マトリクス状に形成された信号線4および
走査線5、半導体スイッチング素子、例えば薄膜トラン
ジスタ6、絵素電極7が設けられ、この絵素電極7には
薄膜トランジスタ6を介して信号線4から電圧が印加さ
れる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view of a typical conventional liquid crystal display device. A signal line 4 and a scanning line 5, which are formed in a matrix, semiconductor switching elements such as a thin film transistor 6 and a pixel electrode 7, are provided on one substrate 1 which is an active matrix substrate. A voltage is applied from the signal line 4 via 6.

【0003】対向基板となる他方の基板2上に、薄膜ト
ランジスタ6に対応した位置に遮光層8が設けられてい
る。この基板2の遮光層8および遮光層8以外の表面に
は、平面状の対向電極9が形成されている。
A light-shielding layer 8 is provided at a position corresponding to the thin film transistor 6 on the other substrate 2 which is an opposite substrate. On the surface of the substrate 2 other than the light shielding layer 8 and the light shielding layer 8, a flat counter electrode 9 is formed.

【0004】アクティブマトリクス基板である基板1と
対向基板である基板2を貼合せ、その基板間に液晶3を
充填させて、液晶表示装置を作製する。
A substrate 1 which is an active matrix substrate and a substrate 2 which is a counter substrate are bonded to each other, and liquid crystal 3 is filled between the substrates to manufacture a liquid crystal display device.

【0005】遮光層8は1層の金属膜から構成される場
合と、図3のように遮光層8aおよび遮光層8bの2層
で構成される場合がある。ここでは、遮光層8が2層の
場合について説明する。
The light shielding layer 8 may be composed of a single metal film, or may be composed of two layers of a light shielding layer 8a and a light shielding layer 8b as shown in FIG. Here, the case where the number of the light shielding layers 8 is two will be described.

【0006】遮光層8が2層で構成される場合、遮光層
8aは金属膜、たとえばクロムからなる膜が用いられて
いる。遮光層8bは金属酸化膜、たとえば酸化クロムか
らなる膜が用いられている。遮光層8bは反射防止膜と
して機能し、その膜厚は、干渉によって遮光層8の反射
率が低くなるように選ばれている。
When the light shielding layer 8 is composed of two layers, the light shielding layer 8a is made of a metal film, for example, a film made of chromium. A metal oxide film, for example, a film made of chromium oxide is used for the light shielding layer 8b. The light-shielding layer 8b functions as an antireflection film, and its film thickness is selected so that the reflectance of the light-shielding layer 8 becomes low due to interference.

【0007】図3に示すように、大きな強度の光が、液
晶表示装置の基板2側から、10で示されるように入射
したとき、その入射光10は遮光層8aによって遮ら
れ、入射光10が薄膜トランジスタ6に直接照射される
のを防いでいる。
As shown in FIG. 3, when light of high intensity enters from the substrate 2 side of the liquid crystal display device as shown by 10, the incident light 10 is blocked by the light shielding layer 8a, and the incident light 10 is blocked. Are prevented from being directly irradiated on the thin film transistor 6.

【0008】また、入射光10の一部は遮光層8aに吸
収される。この光吸収によって、遮光層8の温度が上昇
し、その結果、液晶3、薄膜トランジスタ6に温度上昇
が発生する。これによって、温度上昇による液晶3の信
頼性低下および、薄膜トランジスタ6の特性の劣化が生
じる。
A part of the incident light 10 is absorbed by the light shielding layer 8a. Due to this light absorption, the temperature of the light shielding layer 8 rises, and as a result, the liquid crystal 3 and the thin film transistor 6 rise in temperature. As a result, the reliability of the liquid crystal 3 is lowered due to the temperature rise and the characteristics of the thin film transistor 6 are deteriorated.

【0009】また、液晶表示装置に照射された光の一部
は、11で示されるように液晶表示装置の内部に入り込
み、一方の基板1で一部が反射され、遮光層8bに照射
される。この光がさらに遮光層8bで再反射され、薄膜
トランジスタ6に照射されると、光照射による薄膜トラ
ンジスタ6の特性劣化が生じる。
A part of the light applied to the liquid crystal display device enters the inside of the liquid crystal display device as indicated by 11, and a part of the light is reflected by one of the substrates 1 to be applied to the light shielding layer 8b. . When this light is further reflected again by the light shielding layer 8b and applied to the thin film transistor 6, the characteristics of the thin film transistor 6 deteriorate due to the light irradiation.

【0010】また、12で示されるように、液晶表示装
置の内部に入り込み、一方の基板1で一部が反射され、
遮光層8bで再反射された光が、絵素電極7の間を通っ
て基板1側に出射されると、表示のコントラスト低下が
発生する。
As indicated by reference numeral 12, the liquid crystal display device enters the inside of the liquid crystal display device and is partially reflected by one of the substrates 1.
When the light re-reflected by the light-shielding layer 8b is emitted to the substrate 1 side through the space between the picture element electrodes 7, the display contrast is lowered.

【0011】遮光層8aでの光吸収による温度上昇を防
ぐ手段として、基板2に接する側の遮光層8aの反射率
を大きくしている。これによって、入射光10の一部は
遮光層8aで反射されるため、光吸収による温度上昇を
低減することができる。
As a means for preventing the temperature increase due to light absorption in the light shielding layer 8a, the reflectance of the light shielding layer 8a on the side in contact with the substrate 2 is increased. As a result, a part of the incident light 10 is reflected by the light shielding layer 8a, so that the temperature rise due to light absorption can be suppressed.

【0012】また、遮光層8bでの再反射を防ぐ手段と
して、対向電極9に接する側の遮光層8bの反射率を低
くしている。これによって、入射光11、12は遮光層
8bで吸収されるため、薄膜トランジスタ6に照射され
たり、絵素電極7の間を通って基板1側に出射される光
を低減することができる。
As a means for preventing re-reflection on the light-shielding layer 8b, the light-shielding layer 8b on the side in contact with the counter electrode 9 has a low reflectance. As a result, the incident lights 11 and 12 are absorbed by the light-shielding layer 8b, so that it is possible to reduce the amount of light that is applied to the thin film transistor 6 or that is emitted to the substrate 1 side through between the pixel electrodes 7.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、遮光層
8が金属1層、または、金属と金属酸化物の2層のみで
形成されているため、遮光層8の基板2側での反射率を
十分高くし、かつ対向電極9側での反射率を十分低くす
ることはできない。
In the prior art, since the light shielding layer 8 is formed of only one metal layer or two layers of metal and metal oxide, the reflectance of the light shielding layer 8 on the substrate 2 side. Cannot be made sufficiently high and the reflectance on the counter electrode 9 side cannot be made sufficiently low.

【0014】このため、遮光層8によって入射光10の
一部が吸収され、光吸収による温度上昇、すなわち、液
晶3、薄膜トランジスタ6の温度上昇が起こる。この温
度上昇によって、液晶3の信頼性低下および薄膜トラン
ジスタ6の特性の劣化が生じる。
Therefore, a part of the incident light 10 is absorbed by the light shielding layer 8, and the temperature rise due to the light absorption, that is, the temperature rise of the liquid crystal 3 and the thin film transistor 6 occurs. Due to this temperature increase, the reliability of the liquid crystal 3 is deteriorated and the characteristics of the thin film transistor 6 are deteriorated.

【0015】また、入射光11の一部は遮光層8によっ
て反射され、薄膜トランジスタ6に照射される。この光
照射によって、薄膜トランジスタ6の特性の劣化が生じ
る。さらに、遮光層8によって反射された入射光12の
一部は、絵素電極7の間を通って基板1側に出射される
ため、表示のコントラスト低下が生じる。
A part of the incident light 11 is reflected by the light shielding layer 8 and is applied to the thin film transistor 6. This light irradiation causes deterioration of the characteristics of the thin film transistor 6. Further, since a part of the incident light 12 reflected by the light shielding layer 8 is emitted to the substrate 1 side through the space between the pixel electrodes 7, the display contrast is lowered.

【0016】本発明の目的は、このような課題を解決
し、液晶表示装置の表面に強い光を照射した場合にも、
表示品位の低下のない、また信頼性の高い液晶表示装置
を提供することである。
An object of the present invention is to solve such problems and to provide a liquid crystal display device with a surface irradiated with strong light.
An object of the present invention is to provide a highly reliable liquid crystal display device which does not deteriorate the display quality.

【0017】[0017]

【問題点を解決するための手段】本発明は、一方の基板
上に半導体スイッチング素子およびこれを介して電位が
与えられる絵素電極が形成され、他方の基板上に対向電
極および半導体スイッチング素子に対応した部分に遮光
層が形成され、前記両基板間に液晶が充填された液晶表
示装置において、前記遮光層が、前記基板面から順に、
第1の金属膜、第2の金属膜、反射防止膜からなる3層
で構成され、前記第1の金属膜と第2の金属膜とは、反
射率が異なることを特徴とする。
According to the present invention, a semiconductor switching element and a pixel electrode to which a potential is applied via the semiconductor switching element are formed on one substrate, and a counter electrode and a semiconductor switching element are provided on the other substrate. In a liquid crystal display device in which a light-shielding layer is formed in a corresponding portion and liquid crystal is filled between the both substrates, the light-shielding layer is sequentially formed from the substrate surface.
It is composed of three layers of a first metal film, a second metal film, and an antireflection film, and the first metal film and the second metal film have different reflectances.

【0018】また、本発明の遮光層の反射防止膜は、屈
折率が異なる膜を交互に積層した多層膜であることを特
徴とする。
Further, the antireflection film of the light-shielding layer of the present invention is characterized in that it is a multilayer film in which films having different refractive indexes are alternately laminated.

【0019】また、本発明の遮光層の反射防止膜は、半
導体膜であることを特徴とする。
Further, the antireflection film of the light shielding layer of the present invention is a semiconductor film.

【0020】以下、本発明の作用について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

【0021】本発明によれば、遮光層は対向基板側の表
面での反射率を十分高くすることができ、かつ、遮光層
の液晶側の表面での反射率を十分低くすることができ
る。
According to the present invention, the light-shielding layer can sufficiently increase the reflectance on the surface on the counter substrate side, and can sufficiently reduce the reflectance on the liquid crystal-side surface of the light-shielding layer.

【0022】従って、入射光の大部分は遮光層の表面で
反射されるため、遮光層の光吸収による温度上昇、すな
わち液晶、薄膜トランジスタの温度上昇は問題のないレ
ベルまで抑えることができる。これによって、温度上昇
によるスイッチング素子の特性劣化および、液晶の信頼
性低下を防ぐことができる。
Therefore, most of the incident light is reflected on the surface of the light-shielding layer, so that the temperature rise due to the light absorption of the light-shielding layer, that is, the temperature rise of the liquid crystal and the thin film transistor can be suppressed to a level without a problem. As a result, it is possible to prevent the characteristics of the switching element from being deteriorated and the reliability of the liquid crystal to be lowered due to the temperature increase.

【0023】また、入射光の大部分は遮光層の表面で反
射され、一部は液晶表示装置内に入射し、アクティブマ
トリクス基板側で反射された光は、遮光層の反射防止膜
によって吸収されるため、遮光層に入射した光が、スイ
ッチング素子に照射されたり、絵素間を通って一方の基
板側に出射されることはない。これによって、光照射に
よるスイッチング素子の特性劣化および、表示のコント
ラスト低下を防ぐことができる。
Most of the incident light is reflected on the surface of the light shielding layer, part of it is incident on the liquid crystal display device, and the light reflected on the active matrix substrate side is absorbed by the antireflection film of the light shielding layer. Therefore, the light that has entered the light-shielding layer is not emitted to the switching element or emitted to the one substrate side through the space between the picture elements. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics of the switching element and the reduction of the display contrast due to the light irradiation.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.

【0025】(実施形態1)本発明の実施形態1の液晶
表示装置の断面図を図1に、平面図を図2に示す。この
液晶表示装置は、一対のガラスなどからなる透光性の基
板13、14の間に液晶15が充填されている。アクテ
ィブマトリクス基板となる一方の基板13上に、マトリ
クス状に配置された信号線16および走査線17、半導
体スイッチング素子、例えば薄膜トランジスタ18、絵
素電極19が設けられ、この絵素電極19には薄膜トラ
ンジスタ18を介して信号線16から電圧が印加され
る。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. In this liquid crystal display device, liquid crystal 15 is filled between a pair of translucent substrates 13 and 14 made of glass or the like. Signal lines 16 and scanning lines 17, semiconductor switching elements such as thin film transistors 18 and pixel electrodes 19 arranged in a matrix are provided on one substrate 13 which is an active matrix substrate. A voltage is applied from the signal line 16 via 18.

【0026】対向基板となる他方の基板14上に、薄膜
トランジスタ18に対応した位置に、遮光層20を形成
する。
A light-shielding layer 20 is formed at a position corresponding to the thin film transistor 18 on the other substrate 14 serving as a counter substrate.

【0027】工程等の関係から 実際には、図2に示す
ように、遮光層20は薄膜トランジスタ18に対応した
位置以外にも、信号線16および走査線17を含めた絵
素電極19以外の部分にも形成する。
Due to the relationship between the steps and the like, as shown in FIG. 2, the light shielding layer 20 is not only at the position corresponding to the thin film transistor 18 but also at portions other than the pixel electrode 19 including the signal line 16 and the scanning line 17. Also to form.

【0028】この基板14の遮光層20および遮光層2
0以外の表面には、平面状の対向電極21を形成する。
The light shielding layer 20 and the light shielding layer 2 of this substrate 14
A planar counter electrode 21 is formed on the surface other than 0.

【0029】遮光層20は、金属膜からなる20a、2
0b、反射防止膜となる多層膜からなる20cの3つの
部分で構成される。
The light shielding layer 20 is made of a metal film 20a, 2
0b and a multilayer film 20c serving as an antireflection film.

【0030】金属膜20aは反射率の高い金属、例えば
アルミニウム(可視光に対する反射率80%以上)を、
100nm程度の膜厚で形成する。金属膜20aは、遮
光層20の基板14側の反射率を高くする役割を持つ。
The metal film 20a is made of a metal having a high reflectance, such as aluminum (having a reflectance of 80% or more for visible light).
It is formed with a film thickness of about 100 nm. The metal film 20a has a role of increasing the reflectance of the light shielding layer 20 on the substrate 14 side.

【0031】金属膜20bは金属膜20aと比較して反
射率の低い金属、例えばモリブデン(可視光に対する反
射率60%程度)を、50nm程度の膜厚で、金属膜2
0aの上に重ねて形成する。
The metal film 20b is made of a metal having a lower reflectance than that of the metal film 20a, such as molybdenum (having a reflectance of about 60% for visible light) and a thickness of about 50 nm.
It is formed on top of 0a.

【0032】膜の形成方法として、基板14の上に、ア
ルミニウム、続いてモリブデンをスパッタ法により成膜
後、所定の形状にパターンニングして、アルミニウムか
らなる金属膜20aとモリブデンからなる金属膜20b
が形成される。
As a film forming method, aluminum and then molybdenum are formed on the substrate 14 by a sputtering method, and then patterned into a predetermined shape to form a metal film 20a made of aluminum and a metal film 20b made of molybdenum.
Is formed.

【0033】アルミニウムの場合は、反射率が高いた
め、これに対して十分効果のある反射防止膜を金属膜2
0aの上に透明膜数膜で形成することは難しいが、金属
膜20bを設けることで、金属膜20bの表面での反射
率を低くすることができ、上に設ける反射防止膜である
多層膜20cの効果を上げることができる。
In the case of aluminum, since the reflectance is high, an antireflection film that is sufficiently effective against this is used as the metal film 2.
It is difficult to form several transparent films on top of 0a, but by providing the metal film 20b, the reflectance on the surface of the metal film 20b can be lowered, and a multilayer film which is an antireflection film provided on the metal film 20b. The effect of 20c can be improved.

【0034】また、金属膜20aをアルミニウムで形成
した場合、金属膜20bは、アルミニウムに対する保護
膜としての役割も持ち、液晶表示装置を作成する工程で
発生する、アルミニウムに対する腐食等のダメージを防
ぐことができる。
When the metal film 20a is formed of aluminum, the metal film 20b also serves as a protective film against aluminum and prevents damage such as corrosion to aluminum that occurs in the process of manufacturing a liquid crystal display device. You can

【0035】多層膜20cは、屈折率の高い膜、例えば
酸化チタンと、屈折率の低い膜、例えば二酸化ケイ素
を、真空蒸着法等により交互に2層積層した多層膜であ
る。酸化チタンの屈折率は2.2〜2.7であり、その
膜厚は40nm程度である。二酸化ケイ素の屈折率は
1.46であり、その膜厚は100nm程度である。
The multilayer film 20c is a multilayer film in which a film having a high refractive index, such as titanium oxide, and a film having a low refractive index, such as silicon dioxide, are alternately laminated by vacuum evaporation or the like. The refractive index of titanium oxide is 2.2 to 2.7, and its film thickness is about 40 nm. The refractive index of silicon dioxide is 1.46, and its film thickness is about 100 nm.

【0036】実施形態1では、多層膜20cは2層であ
るが、積層する膜の材料、その屈折率の関係から、2層
以上に形成しても良い。
In the first embodiment, the multilayer film 20c has two layers, but it may be formed in two or more layers depending on the materials of the films to be laminated and the refractive index thereof.

【0037】つまり、多層膜20cの層数、各層の膜
厚、屈折率を制御し、干渉を利用することで、この多層
膜20cは反射防止膜として機能する。
That is, by controlling the number of layers of the multilayer film 20c, the film thickness of each layer, the refractive index, and utilizing interference, the multilayer film 20c functions as an antireflection film.

【0038】遮光層20を上記のような構造にすること
で、遮光層20の基板14側の表面で、可視光全域で反
射率を十分高くすること、例えばその反射率を80%以
上とすることができ、かつ、液晶15側の表面で、可視
光全域で反射率を十分低くすること、例えばその反射率
を5%以下とすることができる。
By making the light-shielding layer 20 have the above-described structure, the surface of the light-shielding layer 20 on the substrate 14 side has a sufficiently high reflectance in the entire visible light range, for example, the reflectance is 80% or more. In addition, the reflectance on the surface of the liquid crystal 15 side can be made sufficiently low in the entire visible light range, for example, the reflectance can be 5% or less.

【0039】このように構成された液晶表示装置は、基
板14側から強い光が照射される装置、例えばプロジェ
クション装置で用いられる。
The liquid crystal display device having such a configuration is used in a device in which intense light is emitted from the substrate 14 side, for example, a projection device.

【0040】強度の大きな光が、液晶表示装置の基板1
4側から図1の22で示されるように入射したとき、そ
の入射光22は金属膜20aによって遮られ、入射光が
薄膜トランジスタ18に直接照射されるのを防いでい
る。基板14側の金属膜20aは反射率が80%以上と
高くなるため、入射光22の大部分は金属膜20aの表
面で反射される。
Light of high intensity is emitted from the substrate 1 of the liquid crystal display device.
When the light enters from the 4 side as shown by 22 in FIG. 1, the incident light 22 is blocked by the metal film 20a, and the thin film transistor 18 is prevented from being directly irradiated with the incident light. Since the reflectance of the metal film 20a on the substrate 14 side is as high as 80% or more, most of the incident light 22 is reflected by the surface of the metal film 20a.

【0041】このため、遮光層20の光吸収による温度
上昇、すなわち液晶15、薄膜トランジスタ18の温度
上昇は問題のないレベルまで抑えることができる。これ
によって、温度上昇による薄膜トランジスタ18の特性
の劣化および、液晶7の信頼性低下を防ぐことができ
る。
Therefore, the temperature rise due to the light absorption of the light shielding layer 20, that is, the temperature rise of the liquid crystal 15 and the thin film transistor 18 can be suppressed to a level at which there is no problem. As a result, it is possible to prevent the characteristics of the thin film transistor 18 from deteriorating and the reliability of the liquid crystal 7 to decrease due to the temperature increase.

【0042】また、液晶表示装置に照射された光の一部
は、図1の23で示されるように液晶表示装置の内部に
入り込み、基板13で反射して遮光層20に照射され
る。しかし、液晶15側の金属膜20bは反射率が十分
低く、5%以下であるため、入射光23は金属膜20b
で大部分が吸収される。
A part of the light applied to the liquid crystal display device enters the inside of the liquid crystal display device as shown by 23 in FIG. 1, is reflected by the substrate 13 and is applied to the light shielding layer 20. However, since the reflectance of the metal film 20b on the liquid crystal 15 side is sufficiently low and 5% or less, the incident light 23 is not reflected by the metal film 20b.
Is mostly absorbed by.

【0043】このため、遮光層20での反射によって薄
膜トランジスタ18に照射されることはない。これによ
って、光照射によって起こる薄膜トランジスタ18の特
性劣化を防ぐことができる。
Therefore, the thin film transistor 18 is not irradiated by the reflection on the light shielding layer 20. This can prevent deterioration of the characteristics of the thin film transistor 18 caused by light irradiation.

【0044】さらに、図1の24で示されるように、液
晶表示装置の内部に入り込み、基板13で反射して遮光
層20に照射される光は、多層膜20cで大部分が吸収
されるため、絵素電極19間を通って基板13側に出射
されることはない。これによって、表示のコントラスト
低下を防ぐことができる。
Further, as shown at 24 in FIG. 1, most of the light that enters the inside of the liquid crystal display device, is reflected by the substrate 13 and is applied to the light shielding layer 20 is absorbed by the multilayer film 20c. , Is not emitted to the substrate 13 side through the space between the pixel electrodes 19. Thereby, it is possible to prevent a decrease in display contrast.

【0045】金属膜20aの材料としては、上記のよう
にアルミニウムの他に、銀、白金、パラジウムなどであ
ってもよい。金属膜20aの可視光の反射率は約80%
以上であることが望ましい。
The material of the metal film 20a may be silver, platinum, palladium or the like other than aluminum as described above. The visible light reflectance of the metal film 20a is about 80%.
The above is desirable.

【0046】また、金属膜20bの材料としては、上記
のモリブデンの他に、タンタル、チタン、タングステン
などであってもよい。金属膜20bの可視光の反射率は
60%程度以下であることが望ましい。
The material of the metal film 20b may be tantalum, titanium, tungsten, etc., in addition to the above molybdenum. The reflectance of visible light of the metal film 20b is preferably about 60% or less.

【0047】多層膜20cの材料について、屈折率の高
い膜として、上記の酸化チタンの他に酸化タンタル、酸
化亜鉛などであってもよく、屈折率の範囲は1.7〜
2.7程度であり、また、屈折率の低い膜として、上記
の二酸化ケイ素の他に、フッ化マグネシウムなどであっ
てもよく、屈折率の範囲は1.3〜1.7程度である。
Regarding the material of the multilayer film 20c, a film having a high refractive index may be tantalum oxide, zinc oxide or the like in addition to the above-mentioned titanium oxide, and the refractive index range is 1.7 to.
In addition to the above-mentioned silicon dioxide, magnesium fluoride or the like may be used as the film having a low refractive index of about 2.7, and the range of the refractive index is about 1.3 to 1.7.

【0048】(実施形態2)別の実施形態として、実施
形態2の遮光層20は、金属膜からなる20a、20
b、反射防止膜となる半導体膜からなる20dの3つの
部分で構成される。
(Embodiment 2) As another embodiment, the light shielding layer 20 of Embodiment 2 is made of a metal film 20a, 20a.
b, three portions 20d made of a semiconductor film to be an antireflection film.

【0049】実施形態2は実施形態1に対して、3層目
である半導体膜20dの構成が異なるだけであるので、
断面図および平面図は、実施形態1の図1および図2を
使用して説明する。
Since the second embodiment is different from the first embodiment only in the structure of the semiconductor film 20d which is the third layer,
The sectional view and the plan view will be described with reference to FIGS. 1 and 2 of the first embodiment.

【0050】この液晶表示装置は、一対のガラスなどか
らなる透光性の基板13、14の間に液晶15が充填さ
れている。アクティブマトリクス基板となる一方の基板
13上に、マトリクス状に配置された信号線16および
走査線17、半導体スイッチング素子、例えば薄膜トラ
ンジスタ18、絵素電極19が設けられ、この絵素電極
19には薄膜トランジスタ18を介して信号線16から
電圧が印加される。
In this liquid crystal display device, a liquid crystal 15 is filled between a pair of translucent substrates 13 and 14 made of glass or the like. Signal lines 16 and scanning lines 17, semiconductor switching elements such as thin film transistors 18 and pixel electrodes 19 arranged in a matrix are provided on one substrate 13 which is an active matrix substrate. A voltage is applied from the signal line 16 via 18.

【0051】対向基板となる他方の基板14上に、薄膜
トランジスタ18に対応した位置に、遮光層20を形成
する。
A light shielding layer 20 is formed on the other substrate 14 serving as the counter substrate at a position corresponding to the thin film transistor 18.

【0052】工程等の関係から 実際には、図2に示す
ように、遮光層20は薄膜トランジスタ18に対応した
位置以外にも、信号線16および走査線17を含めた絵
素電極19以外の部分にも形成する。
Due to the process and the like, as shown in FIG. 2, the light-shielding layer 20 is not only at the position corresponding to the thin film transistor 18, but also at the portion other than the pixel electrode 19 including the signal line 16 and the scanning line 17. Also to form.

【0053】この基板14の遮光層20および遮光層2
0以外の表面には、平面状の対向電極21を形成する。
The light-shielding layer 20 and the light-shielding layer 2 of this substrate 14
A planar counter electrode 21 is formed on the surface other than 0.

【0054】遮光層20は、金属膜からなる20a、2
0b、反射防止膜となる半導体膜からなる20dの3つ
の部分で構成される。
The light shielding layer 20 is made of a metal film 20a, 2
0b and a semiconductor film 20d serving as an antireflection film.

【0055】実施形態1と同様、金属膜20aは反射率
の高い金属、例えばアルミニウム(可視光に対する反射
率80%以上)を、100nm程度の膜厚で形成する。
金属膜20aは、遮光層20の基板14側の反射率を高
くする役割を持つ。
As in the first embodiment, the metal film 20a is formed of a metal having a high reflectance, for example, aluminum (having a reflectance of 80% or more for visible light) with a thickness of about 100 nm.
The metal film 20a has a role of increasing the reflectance of the light shielding layer 20 on the substrate 14 side.

【0056】金属膜20bは金属膜20aと比較して反
射率の低い金属、例えばモリブデン(可視光に対する反
射率60%程度)を、50nm程度の膜厚で、金属膜2
0aの上に重ねて形成する。
The metal film 20b is made of a metal having a reflectance lower than that of the metal film 20a, for example, molybdenum (reflectance of visible light is about 60%) with a thickness of about 50 nm.
It is formed on top of 0a.

【0057】膜の形成方法として、基板14の上に、ア
ルミニウム、続いてモリブデンをスパッタ法により成膜
後、所定の形状にパターンニングして、アルミニウムか
らなる金属膜20aとモリブデンからなる金属膜20b
が形成される。
As a film forming method, aluminum and then molybdenum are formed on the substrate 14 by a sputtering method and then patterned into a predetermined shape to form a metal film 20a made of aluminum and a metal film 20b made of molybdenum.
Is formed.

【0058】アルミニウムの場合は、反射率が高いた
め、これに対して十分効果のある反射防止膜を金属膜2
0aの上に透明膜数膜で形成することは難しいが、金属
膜20bを設けることで、金属膜20bの表面での反射
率を低くすることができ、上に設ける反射防止膜である
半導体膜20dの効果を上げることができる。
In the case of aluminum, since the reflectance is high, an antireflection film that is sufficiently effective against this is used as the metal film 2.
It is difficult to form several transparent films on top of 0a, but by providing the metal film 20b, the reflectance on the surface of the metal film 20b can be lowered, and a semiconductor film which is an antireflection film provided on the metal film 20b. The effect of 20d can be improved.

【0059】また、金属膜20aをアルミニウムで形成
した場合、金属膜20bは、アルミニウムに対する保護
膜としての役割も持ち、液晶表示装置を作成する工程で
発生する、アルミニウムに対する腐食等のダメージを防
ぐことができる。
When the metal film 20a is formed of aluminum, the metal film 20b also serves as a protective film for aluminum and prevents damage such as corrosion of aluminum that occurs in the process of manufacturing a liquid crystal display device. You can

【0060】半導体膜20dは半導体、例えばアモルフ
ァスシリコンを使用し、その屈折率は3.5〜4.0で
ある。アモルファスシリコン膜の吸収と、膜厚を制御し
干渉を利用することで、半導体膜20dは反射防止膜と
して機能し、可視光全域で反射率を5%以下に低減する
ことができる。ここで用いるアモルファスシリコン膜
は、CVD法などにより形成し、その膜厚は10〜30
nm程度である。
The semiconductor film 20d is made of a semiconductor such as amorphous silicon and has a refractive index of 3.5 to 4.0. By absorbing the amorphous silicon film and controlling the film thickness to utilize the interference, the semiconductor film 20d functions as an antireflection film, and the reflectance can be reduced to 5% or less in the entire visible light range. The amorphous silicon film used here is formed by a CVD method or the like and has a film thickness of 10 to 30.
It is about nm.

【0061】遮光層20を上記のような構造にすること
で、遮光層20の基板14側の表面で、可視光全域で反
射率を十分高くすること、例えばその反射率を80%以
上とすることができ、かつ、液晶15側の表面で、可視
光全域で反射率を十分低くすること、例えばその反射率
を5%以下とすることができる。
By making the light-shielding layer 20 have the above-described structure, the surface of the light-shielding layer 20 on the substrate 14 side has a sufficiently high reflectance in the entire visible light range, for example, the reflectance is 80% or more. In addition, the reflectance on the surface of the liquid crystal 15 side can be made sufficiently low in the entire visible light range, for example, the reflectance can be 5% or less.

【0062】このように構成された液晶表示装置は、基
板14側から強い光が照射される装置、例えばプロジェ
クション装置で用いられる。
The liquid crystal display device having such a configuration is used in a device, such as a projection device, in which intense light is emitted from the substrate 14 side.

【0063】強度の大きな光が、液晶表示装置の基板1
4側から図1の22で示されるように入射したとき、そ
の入射光22は金属膜20aによって遮られ、入射光が
薄膜トランジスタ18に直接照射されるのを防いでい
る。基板14側の金属膜20aは反射率が80%以上と
高くなるため、入射光22の大部分は金属膜20aの表
面で反射される。
Light of high intensity is emitted from the substrate 1 of the liquid crystal display device.
When the light enters from the 4 side as shown by 22 in FIG. 1, the incident light 22 is blocked by the metal film 20a, and the thin film transistor 18 is prevented from being directly irradiated with the incident light. Since the reflectance of the metal film 20a on the substrate 14 side is as high as 80% or more, most of the incident light 22 is reflected by the surface of the metal film 20a.

【0064】このため、遮光層20の光吸収による温度
上昇、すなわち液晶15、薄膜トランジスタ18の温度
上昇は問題のないレベルまで抑えることができる。これ
によって、温度上昇による薄膜トランジスタ18の特性
の劣化および、液晶7の信頼性低下を防ぐことができ
る。
Therefore, the temperature rise due to the light absorption of the light shielding layer 20, that is, the temperature rise of the liquid crystal 15 and the thin film transistor 18 can be suppressed to a level at which there is no problem. As a result, it is possible to prevent the characteristics of the thin film transistor 18 from deteriorating and the reliability of the liquid crystal 7 to decrease due to the temperature increase.

【0065】また、液晶表示装置に照射された光の一部
は、図1の23で示されるように液晶表示装置の内部に
入り込み、基板13で反射して遮光層20に照射され
る。しかし、液晶15側の金属膜20bは反射率が十分
低く、5%以下であるため、入射光23は金属膜20b
で大部分が吸収される。
A part of the light applied to the liquid crystal display device enters the inside of the liquid crystal display device as shown by 23 in FIG. 1, is reflected by the substrate 13 and is applied to the light shielding layer 20. However, since the reflectance of the metal film 20b on the liquid crystal 15 side is sufficiently low and 5% or less, the incident light 23 is not reflected by the metal film 20b.
Is mostly absorbed by.

【0066】このため、遮光層20での反射によって薄
膜トランジスタ18に照射されることはない。これによ
って、光照射によって起こる薄膜トランジスタ18の特
性劣化を防ぐことができる。
Therefore, the thin film transistor 18 is not irradiated by the reflection on the light shielding layer 20. This can prevent deterioration of the characteristics of the thin film transistor 18 caused by light irradiation.

【0067】さらに、図1の24で示されるように、液
晶表示装置の内部に入り込み、基板13で反射して遮光
層20に照射される光は、半導体膜20dで大部分が吸
収されるため、絵素電極19間を通って基板13側に出
射されることはない。これによって、表示のコントラス
ト低下を防ぐことができる。
Further, as shown by 24 in FIG. 1, most of the light that enters the inside of the liquid crystal display device, is reflected by the substrate 13 and is applied to the light shielding layer 20 is absorbed by the semiconductor film 20d. , Is not emitted to the substrate 13 side through the space between the pixel electrodes 19. Thereby, it is possible to prevent a decrease in display contrast.

【0068】半導体膜20dの材料としては、上記のア
モルファスシリコンの他に、可視域で屈折率の大きい半
導体、たとえば、ゲルマニウムなどであってもよい。ゲ
ルマニウムの屈折率は4.0である。
The material of the semiconductor film 20d may be a semiconductor having a large refractive index in the visible region, such as germanium, in addition to the above amorphous silicon. The refractive index of germanium is 4.0.

【0069】これらは、可視域の屈折率が大きいため、
金属に対する反射防止膜として、1層でも有効に機能す
る。
Since these have a large refractive index in the visible region,
Even a single layer effectively functions as an antireflection film for metal.

【0070】また、実施形態1および2では、反射防止
膜である多層膜20cおよび半導体膜20dを金属膜2
0bの上部にのみ設けたが、反射防止膜である多層膜2
0cおよび半導体膜20dが可視光に対して透明である
場合には、基板14の全面に設けてもよい。
In Embodiments 1 and 2, the multilayer film 20c and the semiconductor film 20d, which are antireflection films, are replaced by the metal film 2.
The multilayer film 2 which is an antireflection film is provided only on the upper part of 0b.
0c and the semiconductor film 20d are transparent to visible light, they may be provided on the entire surface of the substrate 14.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、遮光層
は対向基板側の表面での反射率を十分高くすることがで
き、かつ、遮光層の液晶側の表面での反射率を十分低く
することができる。
As described above, according to the present invention, the light shielding layer can have a sufficiently high reflectance on the surface on the counter substrate side, and the reflectance on the liquid crystal side surface of the light shielding layer. Can be low enough.

【0072】従って、入射光の大部分は遮光層の表面で
反射されるため、遮光層の光吸収による温度上昇、すな
わち液晶、薄膜トランジスタの温度は問題のないレベル
まで抑えることができる。これによって、温度上昇によ
るスイッチング素子の特性劣化および、液晶の信頼性低
下を防ぐことができる。
Therefore, most of the incident light is reflected by the surface of the light shielding layer, so that the temperature rise due to the light absorption of the light shielding layer, that is, the temperature of the liquid crystal and the thin film transistor can be suppressed to a level without any problem. As a result, it is possible to prevent the characteristics of the switching element from being deteriorated and the reliability of the liquid crystal to be lowered due to the temperature increase.

【0073】また、入射光の大部分は遮光層の表面で反
射され、一部は液晶表示装置内に入射し、アクティブマ
トリクス基板側で反射された光は、遮光層の反射防止膜
によって吸収されるため、遮光層に入射した光が、スイ
ッチング素子に照射されたり、絵素間を通って一方の基
板側に出射されることはない。これによって、光照射に
よるスイッチング素子の特性劣化および、表示のコント
ラスト低下を防ぐことができる。
Most of the incident light is reflected by the surface of the light shielding layer, part of it is incident on the liquid crystal display device, and the light reflected by the active matrix substrate side is absorbed by the antireflection film of the light shielding layer. Therefore, the light that has entered the light-shielding layer is not emitted to the switching element or emitted to the one substrate side through the space between the picture elements. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics of the switching element and the reduction of the display contrast due to the light irradiation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の液晶表示装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a liquid crystal display device of the present invention.

【図3】従来技術の液晶表示装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 14 基板 15 液晶 16 信号線 17 走査線 18 薄膜トランジスタ 19 絵素電極 20 遮光層 20a 20b 金属膜 20c 多層膜 20d 半導体膜 21 対向電極 22 23 24 入射光 13 14 substrate 15 liquid crystal 16 signal line 17 scanning line 18 thin film transistor 19 picture element electrode 20 light-shielding layer 20a 20b metal film 20c multilayer film 20d semiconductor film 21 counter electrode 22 23 24 incident light

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の基板上に半導体スイッチング素子
およびこれを介して電位が与えられる絵素電極が形成さ
れ、他方の基板上に対向電極および半導体スイッチング
素子に対応した部分に遮光層が形成され、前記両基板間
に液晶が充填された液晶表示装置において、 前記遮光層が、前記基板面から順に、第1の金属膜、第
2の金属膜、反射防止膜からなる3層で構成され、前記
第1の金属膜と第2の金属膜とは、反射率が異なること
を特徴とする液晶表示装置。
1. A semiconductor switching element and a pixel electrode to which a potential is applied through the substrate are formed on one substrate, and a light-shielding layer is formed on a portion corresponding to the counter electrode and the semiconductor switching element on the other substrate. In the liquid crystal display device in which liquid crystal is filled between the both substrates, the light shielding layer is composed of three layers including a first metal film, a second metal film, and an antireflection film in order from the substrate surface, A liquid crystal display device, wherein the first metal film and the second metal film have different reflectances.
【請求項2】 前記遮光層の反射防止膜は、屈折率が異
なる膜を交互に積層した多層膜であることを特徴とする
請求項1記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the antireflection film of the light shielding layer is a multilayer film in which films having different refractive indexes are alternately laminated.
【請求項3】 前記遮光層の反射防止膜は、半導体膜で
あることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the antireflection film of the light shielding layer is a semiconductor film.
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