JPH11243204A - アクティブマトリックス基板及びその液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリックス基板及びその液晶表示装置

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JPH11243204A
JPH11243204A JP10043859A JP4385998A JPH11243204A JP H11243204 A JPH11243204 A JP H11243204A JP 10043859 A JP10043859 A JP 10043859A JP 4385998 A JP4385998 A JP 4385998A JP H11243204 A JPH11243204 A JP H11243204A
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transparent
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達彦 田村
Takashi Hirose
貴司 廣瀬
Nobuyuki Tsuboi
伸行 坪井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡易な構成によって、新たな表示品位
の問題や歩留まりの低下の問題を派生させることなく、
表示視認性に優れた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 アクティブマトリックス基板の、透明表
示電極８と透明絶縁膜７とアクティブ素子のゲート絶縁
膜３の各々の屈折率の差異を０．２以下としたものであ
る。このような比較的簡易な構成によって、干渉縞によ
る表示品位の劣化を大幅に改善することができるだけで
なく、反射によるＡＭ基板の透過光の減少も改善される
ことから、透過率を減ずることなく、視認性の高い良好
な表示性能を、安価に実現できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示画素毎にアク
ティブ素子を備えたアクティブマトリックス(以下、Ａ
Ｍという)基板表面を平坦化するように設けた透明絶縁
膜を介してアクティブ素子と透明表示電極を接続したＡ
Ｍ基板と、このＡＭ基板を具備した液晶表示装置(以
下、ＬＣＤという)に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＣＤは大型化及び高精細度化が
急速に進展し、すでに１０インチ以上の画面サイズを有
するようなディスプレイが商品化されている。ＡＭ型Ｌ
ＣＤは表示画素毎に設けられたアクティブ素子を制御す
ることにより、透明表示電極の電位を制御し、液晶の光
学特性を変化させることによって、所望の画像を表示さ
せている。
【０００３】現在、一般的に採用されているアドレス線
と透明表示電極が同一平面に存在するような構成の場合
では、高精細度化に伴い、アドレス配線、アクティブ素
子の領域が相対的に大きくなるばかりではなく、アドレ
ス線と透明表示電極との短絡を回避するために、一定の
距離の分離が必要となることから、表示領域の有効面積
比率である開口率がさらに低下するため、表示輝度を低
下させることになる。
【０００４】アドレス配線とアクティブ素子は欠くこと
のできない構成要素であるが、上記のように一定の距離
に分離するための領域は本来機能からは不要なものであ
る。この分離領域を低減するために、アドレス配線及び
アクティブ素子を形成した後、透明絶縁膜を介して、最
上層に透明表示電極を設けたＬＣＤが提案されている。
以下に従来例について図面を参照しながら説明する。
【０００５】図１は従来のアクティブ素子として薄膜ト
ランジスタ(以下、ＴＦＴという)を用いたＡＭ基板を具
備したＬＣＤの断面構造図である。ＡＭ基板は、ガラス
基板等の絶縁性基板１に走査線であるゲート線電極２、
ゲート絶縁膜３である窒化シリコン(ＳiＮX)膜、半導体
膜４、信号線であるソース線電極５及びドレイン電極６
を順次を形成することにより、アクティブ素子であるＴ
ＦＴとゲート線及びソース線のアドレス配線をマトリッ
クス状に形成し、この表面を覆うが如く透明絶縁膜７を
形成し、ＴＦＴと接続するためのコンタクト穴を介して
透明絶縁膜７上に透明表示電極８を設け、その上に対向
電極９、ブラックマトリックス１０(以下、ＢＭとい
う)、カラーフィルタ１１(以下、ＣＦという)を形成し
た対向基板の間に配向膜１２を介して液晶１３を挟持し
た構造となっている。
【０００６】上記のようなＡＭ基板の構成により、ソー
ス線電極５と透明表示電極８とは別平面に分離形成さ
れ、双方が近接したとしても、短絡することがなくな
る。また、積極的に透明表示電極８をソース線電極５に
オーバーラップするような構成が可能になり、透明表示
電極８によりソース線電極５を電気的に遮蔽することも
できるため、ソース線電極の電界による表示異常に関し
ても抑制されることになり、先の近接配置が可能となる
ことと相俟って開口率の阻害要因を解消することがで
き、飛躍的に表示性能の向上が図れることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のＡＭ
基板及びそれを用いたＬＣＤでは、ＡＭ基板側の表示電
極部が多層膜構造(透明表示電極８、透明絶縁膜７、ゲ
ート絶縁膜３の積層構成)となる。通常、透明表示電極
８としてはＩＴＯ膜、透明絶縁膜７としてはアクリル系
樹脂膜、ゲート絶縁膜としては窒化シリコン(ＳiＮX)膜
等が用いられる。これら膜種や液晶に用いる材料の一般
的な屈折率の値を（表１）に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】(表１)に示すように、これらの膜及び材料
からなる積層構成では、かなりの屈折率の差異があるた
め、各層間において界面反射が発生する。
【００１０】透明表示電極８としてのＩＴＯ膜(通常、
スパッタリング法成膜)やゲート絶縁膜３としてＳiＮX
膜(通常、化学気相成長法成膜)の屈折率は成膜条件にて
多少制御することはできるが、所望の屈折率値にするた
めに大幅に変化させることは難しい。
【００１１】また、通常ＩＴＯ膜やＳiＮX膜は３００〜
４００ｎｍ以下の膜厚で使用されるが、透明絶縁膜７と
してのアクリル系樹脂膜は平坦性の確保及びアドレス配
線と透明表示電極８との電気的干渉を低減するために、
通常２〜３μｍ程度の膜厚を用いられる。各々の膜厚は
実際上は一定値ではなく、±１０％程度ばらつきを有す
る。設定膜厚の厚いアクリル系樹脂膜の膜厚ばらつきが
最も大きく、このばらつき分が界面反射光の光路差を生
み、干渉現象による干渉縞を発生させることになり、表
示品位を著しく低下させることになる。
【００１２】なお、界面反射の発生により、折角開口率
の阻害要因を改善することにより、ＡＭ基板及びＬＣＤ
の透過率を増加させた効果も減少することにもなる。
【００１３】この問題を解決するために、膜厚ばらつき
を極力小さくする必要がある。しかしながら、ＬＣＤ用
として一般的に使用されるアクリル系樹脂膜形成装置
(スピンコーターやロールコーター等)では、膜厚ばらつ
きは±１０％程度で、基板の大型化に伴いそれ以下にす
ることは極めて難しい状況にあり、現状の膜厚ばらつき
を前提として干渉縞を抑制する改善方法が必要となる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するため、ＡＭ基板及びＬＣＤの構造に関して、ＡＭ基
板側の表示電極部を構成する各膜の光学特性(特に屈折
率)を規定させたものである。
【００１５】すなわち、本発明は、アクティブ素子及び
アドレス配線をマトリックス状に具備した基板表面に透
明絶縁膜を形成し、この透明絶縁膜にアクティブ素子と
接続をするためのコンタクト穴を形成し、このコンタク
ト穴を被覆し、かつアクティブ素子と接続するように透
明表示電極を形成したもので、表示電極部を構成する透
明表示電極、透明絶縁膜及びアクティブ素子を形成する
絶縁膜の各々膜の屈折率の差異を０．２以下にすること
により、ＡＭ基板側の表示電極部の各構成膜の界面で発
生する反射が抑制され、膜厚のばらつきに伴う反射光の
光路差によって発生する干渉縞の強度が低減されること
から、干渉縞による表示品位の劣化を大幅に改善するこ
とができるだけでなく、反射によるＡＭ基板の透過率の
減少も改善されることから、比較的簡単な構成で開口率
の改善を減ずることなく、視認性の高い良好な表示性能
を、安価に実現できるＡＭ基板及びＬＣＤを提供するこ
とができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を前出
の図１及び表１を用いて説明する。
【００１７】本発明の実施の形態におけるＬＣＤの断面
構造は図１の示す従来の断面構造と基本的には同様なも
のとなる。本実施の形態ではアドレス配線であるゲート
絶縁膜３として二酸化シリコン(ＳiＯ2)膜を導入してい
る。一般的なＳiＯ2膜の屈折率をおよそ１．５程度であ
り、前述の表１の備考欄に本発明と注釈したようにアク
リル系樹脂やガラスと同等の値を持つ。
【００１８】以上のように本実施の形態によれば、透明
表示電極８としてのＩＴＯ膜、透明絶縁膜７としてのア
クリル系樹脂膜、ゲート絶縁膜３としてのＳiＯ2膜及び
絶縁性基板１としてのガラス基板の積層構造において、
ＩＴＯ膜とアクリル系樹脂膜の屈折率の差異は大きいも
のの(最大で０．５程度)、アクリル系樹脂膜とＳiＯ2膜
及びガラス基板間の差異は極めて小さいため(最大でも
０．１程度)、後者の界面での反射は極めて小さくな
り、アクリル系樹脂膜の膜厚ばらつきに起因する前者の
界面での反射光との干渉は極めて小さなものとなるた
め、干渉縞を認識することがなくなり、表示品位の劣化
を大幅に改善することができる。
【００１９】また、後者の界面で発生した反射によるＡ
Ｍ基板の透過率の減少も改善されることから、開口率の
改善を減ずることなく、視認性の高い良好な表示性能を
有するＡＭ基板及びＬＣＤを安価に実現することができ
る。
【００２０】なお、本実施の形態ではアドレス配線であ
る走査線と信号線の層間分離をするためのゲート絶縁膜
としてＳiＯ2膜を用いた例を示したが、これに限定され
るものではない。透明絶縁膜として用いたアクリル系樹
脂膜と屈折率の差異が０．２以下となるような透明絶縁
膜であればよく、ＳiＯ2膜に窒素(Ｎ)を添加したＳiＯ
Ｎ膜などでも良い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＡＭ基板
側の表示電極部を構成する多層膜間の界面での反射が低
減されることから、通常の膜厚ばらつきがあったとして
も発生する干渉縞が大幅に低減されるため、ＡＭ基板側
の開口率の改善効果を減ずることなく、かつアドレス配
線の反射光による表示コントラスト比の低下のない、視
認性の極めて高い表示性能のＬＣＤを安価に実現でき
る。また、比較的簡易な構成によって、透過率を低下さ
せることなく、干渉縞の発生を大幅に低減させることが
できるため、表示品位の劣化を大幅に改善することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態及び従来のＡＭ−ＬＣＤの
断面構造図
【符号の説明】
１ 絶縁性基板 ２ 走査線(ゲート線電極) ３ ゲート絶縁膜(ＳiＮx膜，ＳiＯ2膜) ４ 半導体膜 ５ 信号線(ソース線電極) ６ ドレイン電極 ７ 透明絶縁膜(アクリル系樹脂膜) ８ 透明表示電極(ＩＴＯ膜) ９ 対向電極 １０ ブラックマトリックス １１ カラーフィルタ １２ 配向膜 １３ 液晶

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクティブ素子、アドレス配線をマトリ
    ックス状に具備した基板に透明絶縁膜を形成し、この透
    明絶縁膜に前記アクティブ素子と接続をするためのコン
    タクト穴を形成し、このコンタクト穴を被覆し、且つ前
    記アクティブ素子と接続するように透明表示電極を形成
    したアクティブマトリックス基板であって、前記透明表
    示電極、前記透明絶縁膜及び前記透明表示電極の下部に
    あって前記透明絶縁膜と接するアクティブ素子を形成に
    用いた絶縁膜の各々の屈折率の差異を０．２以下とした
    ことを特徴とするアクティブマトリックス基板。
  2. 【請求項２】 アクティブ素子、アドレス配線をマトリ
    ックス状に具備した基板に透明絶縁膜を形成し、この透
    明絶縁膜に前記アクティブ素子と接続をするためのコン
    タクト穴を形成し、このコンタクト穴を被覆し、且つ前
    記アクティブ素子と接続するように透明表示電極を形成
    したアクティブマトリックス基板であって、前記透明表
    示電極、前記透明絶縁膜及び前記透明表示電極の下部に
    あって透明絶縁膜と接するアドレス素子を形成に用いた
    絶縁膜の各々の屈折率の差異を０．２以下としたアクテ
    ィブマトリックス基板を用いたことを特徴とする液晶表
    示装置。
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