JPS5960469A - 液晶表示体装置 - Google Patents

液晶表示体装置

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JPS5960469A
JPS5960469A JP57171464A JP17146482A JPS5960469A JP S5960469 A JPS5960469 A JP S5960469A JP 57171464 A JP57171464 A JP 57171464A JP 17146482 A JP17146482 A JP 17146482A JP S5960469 A JPS5960469 A JP S5960469A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
display device
transparent conductive
conductive film
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Pending
Application number
JP57171464A
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English (en)
Inventor
小口 幸一
矢澤 悟
金児 健司
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.)
Suwa Seikosha KK
Original Assignee
Suwa Seikosha KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示体装置に関するものである。
さらに本発明は液晶表示パネルの構造に関するものであ
る。
近年、情報化社会の急速な発展に伴ない、コンピュータ
ーの大衆化がめざましい速さで浸透しつつあり、各種の
コンピューター周辺機器の市場も増々大きくなって来て
いるのが現状である。この様な中で表示体装置は機械と
人間のインターフェイスとして重要な位置にあり各種の
新しい表示体装置が開発されて来ている。今後の表示体
装置の方向は低電圧、低電圧駆動が可能な見やすい平面
型表示体パネルの実現であろう。液晶表示体装置は低電
圧、低電力駆動が可能であり、受光タイプの見やすい平
面型ディスプレイであり、したがって前記の様な用途と
しては最適なディスプレイである。
従来の液晶表示体装置は、腕時計あるいはポケット電卓
等で象徴される様に、数字でいえば高々10桁程度の表
示内容であった。この様に表示内容が少ない液晶表示体
装置においては、時分割駆動における走査線の本数も高
々2〜6本で良く、また配線は液晶駆動電極として用い
る透明導電膜(例えばIn2O3薄膜、SnO,薄膜あ
るいはx n 20 B + S n Oを薄膜)にて
兼ねることが出来た。なぜならば、液晶表示パネルも小
さく、配線パターン幅もo、5〜1.0闘と太く、した
がらて透明導電膜ρ便求されるシート抵抗も1〜2にΩ
/口程度で十分あった。
しかし液晶表示体装置の進歩は目ざましいものがあり、
最近では、時分割駆動における走査線の本数も数十本か
ら数百本までが可能となり画像表示も可能となって来て
いる。例えば走査線の本数を120本として画像表示を
行なう場合、データ線の本数を仮りに160本とすると
、階調として16階調出す場合においてはデータ信号が
数MH2以上となる。したがってデータ信号線の配線抵
抗としては、数にΩ以下にしなければならず、したがっ
て画像表示用液晶ディスプレイの配線は金属配線を用い
ている。しかし金属配線を用いると開口率が低下するた
めパネルが暗くなるという欠点があった。金属配線を使
わず低抵抗の配線を現実するためには、シート抵抗の低
い透明導電膜を用いればよい。シート抵抗の低い邂明導
電膜を実現するには、透明導電膜の膜厚を厚くすればよ
い。
しかし透明導電膜の膜厚を厚くすると、干渉色により透
明導電膜の透過率が著しく低下する。例えば透明導電膜
として工TO膜(インジウム酸化物とスズ酸化物の混合
薄膜)を用いると、■TO膜厚200Xの場合、透過率
(ガラス基板上に工TO膜を形成し、空気中で測定した
値)は91%であり、シート抵抗は300Ω/口である
のに対し、工TO膜厚2ooo1の場合には、シート抵
抗は20Ω/口程度と低くなるが透過率は81%に低下
してしまう。これは主に工TO膜の表面での反射光と、
工TO膜とガラス板の界面における反射光との干渉によ
り反射光が強め合うためであり、約10%の透過率の低
下は表示品質を大幅に低下させるため、その対策が課題
となっていた。この種の問題は、時分割駆動方式の液晶
表示パネル以外のアクティブマトリックス駆動方式の液
晶表示パネルにおいても同様に存在する。第1図は、薄
膜トランジスタ、キャパシタ及び液晶駆動電極から成る
画素回路をマトリックス状にガラス基板上に配置したア
クティブマド。リックス基板から成る液晶表示パネルの
断面構造図である。第1図中の1はガラス基板、2は薄
膜トランジスタのチャンネル領域、3は薄膜トランジス
タのソース及びドレイン領域、4はゲート電極、5は絶
縁膜、6は金属層、7は液晶駆動電極であり透明導電膜
にて構成している。例えばトランジスタの牛導体薄膜と
してシリコン簿膜を用いる場合においては、金属層とし
ては、アルミニウム薄膜を用い、また透明導電膜7は、
液晶駆動1!極として用いるためシート抵抗は2〜10
にΩ/口程度でもよい。図中の8は液晶層、9はガラス
基板、1oは透明゛導電膜(対向電極)、11及び12
は偏光板、13は反射板である。図中のPは一画素領域
を示している。第2図は、一画素回路の回路図である。
図中の14はデータ信号線、15はタイミング信号線、
16は簿膜トランジスタ、17は液晶駆動電極、18は
液晶層、19は対向電極である。20で囲まれた領域が
一画素回路領域である。第1図゛にて示した薄膜トラン
ジスタ構造の金属層6を透明導電膜にて構成した薄膜ト
ランジスタが最近、発明された。その構造図を第3図に
示す。第3図中の1〜13までは第1図中の番号に対応
している。第3図中の21は透明導電膜であり、この透
明導電膜は、薄膜トランジスタのソース領域及びドレイ
ン領域からの配線と液晶駆動電極とを同一工程にて形成
する。したがって従来のアクティブマトリックス基板に
おいて用いられていたアルミニウム配線を用いる必要が
ないため工程が短縮するため低コスト化が可能となると
ともに、基板上に光を透過しない配線層が無くなるため
に、アクティブマトリックス基板自身の透過率が向上し
、明るい液晶パネルが実現出来る。第3図の平面図を第
4図に示す。図中の22は透明導電膜で形成したデータ
信号線、23はデータ信号線22と同一工程、同一材料
にて形成した液晶駆動電極である。また図中の24はタ
イミング信号線である。
しかし、第4図にて示した如く、データ信号線を透明導
電膜にて形成する場合には透明導電膜のシート抵抗が高
いとデータ信号線のライン抵抗が高くなり、画素トラン
ジスタを介してのデータの書き込みが難しくなる。たと
えば画素のキャパシタへの書き込みは、第5図に示す如
くビデオ信号をシフトレジスタ25からの信号によって
トランスミッションゲート26がON、・F F シ、
 直接ビデオ信号ライン27に書き込み、−走査期間内
に画素のキャパシタ28に書き込む様な場合においては
、ビデオ信号ラインの抵抗はシート抵抗で20〜30Ω
/口程度あるいはそれ以下が必要である。したがって透
明導電膜はt3ooX〜3000又と厚くしなければな
らない。
以上、時分割駆動方式及びアクティブマ) IJソック
ス式の液晶パネルの配線用及び液晶駆動電極用として用
いる透明導電膜は、膜厚が厚く、透過率が低いことを説
明したが本発明は、この透過率を向上させる方法を提案
するものである。
第6図に本発明による液晶表示パネル基板の一実施例を
示す。第6図は、透明導電膜として工TOを用いた場合
の一例である。図中の29はガラス基板、30は透明導
電膜、31は透明導電膜の透過率を調整するための反射
率調整膜である。また32はこれに接した液晶層である
。例えば、ガラス基板の屈折率をng=1.52、工T
oの屈折率をn 7 : 2. Q、液晶層の屈折率を
FLi’=1.50とすると、反射率調整層の屈折率は
、ngとrLTの中間値程度力(適当である。また透明
導電膜の膜厚をtT 1反射率調整層の膜厚をtαとす
ると、it n )結果、tT:”1300〜1400
X、tα=600〜700′にと出た。この時の反射率
調整層の屈折率naはルα= 1.80を用いている。
この様な反射率調整層を用いることによる透明導電膜を
含む液晶パネルの透過率の向上は、次の様に考えること
が出来る。第7図はその模式図である。第7図(α)は
反射率調整層を用いない場合、第7図Cb)は反射率調
整層を用いた場合である。第7図(α)においては、液
晶層の屈折率nl(+1.6)と透明導電膜の屈折率ル
T (+2.0)の差が大きいために、両者の界面にお
ける反射光33は非常に大きくなる。したがって透明導
電膜30とガラス基板との界面での反射光34と干渉し
ての反射光量が大きくなり、透過率が低下する。一方、
第7図Cb)に示す如く、反射率調整層31が存在する
場合には、この反射H整層の屈折率は、液晶層32と、
透明導電膜3oの屈折率の中間であるために、それぞれ
の界面における反射光35及び33の反射光量は極くゎ
ずがであり、したがって透過率が向上する。これらの透
過率は、透明導電膜及び反射率調整層の膜厚にも依存し
上記したそれぞれの膜厚(dt=13ooX〜140’
[lFX、c!α=600〜7001)(7)時が一番
透過率が高くなる。ちなみにコンビスータを用いた計算
結果を第8図に示す。基板構造は第6図に示したものと
同じとし、ガラス基板の屈折率W、9””1.52.液
晶層の屈折率n1=1.60としての結果である。反射
率調整層の屈折率ルα=1.8とすると、膜厚6ooi
が最適であり透明導電膜の屈折率rLT=2.0では膜
厚は1300X近くが最適であることがわかる。第9図
は別の計算結果である。上記した最適条件からズレると
反射光量は非常に大きくなり、透過率が極端に低下する
ことがわかる。
上記実施例においては反射率@整層は一層の場合につい
て説明したが屈折率と膜厚が最適であれば二層あるいは
三層構造としてもよいことは言うまでもない。また反射
率調整層をはさむ位置はどこでもよい。反射率調整層の
材質は有機被膜でも無機被膜でもどちらでもよいが屈折
率は、液晶の屈折率と透明導電膜の中間のものを選ばな
ければならない。有機被膜では、ポリイミド等が良く、
また無機被膜でAt、O,、Si3N4 、Sin。
等の金属酸化物がよい。これらの選択においては屈折率
が液晶層の屈折率と透明導電膜の屈折率の中間の値をも
つ材料ということが一つの基準となる。
第10図に具体的な実施例を示す。第10図中の68は
下側ガラス基板、37は透明導電膜、38は反射率調整
層、39は配向膜、40は上側ガラス基板、41は上側
ガラス基板上の透明導電膜、42は配向膜である。この
場合、下側ガラス基板上の透明導電膜はシート抵抗を下
げるために1ooo′に以上の膜厚であるとし、また上
側ガラス基板上の透明導電膜は、通常用いる3001の
膜厚であるとする。この様な液晶ノぐネル構造の時には
、下側の透明導電膜に工TOを用いた場合には、この透
明導電膜57と液晶層45の間に入る反射率調整層58
と配向膜59の屈折率は、透明導電膜37の屈折率(r
L7=2.0)と液晶層の屈折率(nl=1.6)の中
間の値が必要となる。例えば反射率調整層の屈折率とし
ては1.8〜1.9、配向膜の屈折率としては1.7〜
1.8程度が適当である。一方上側ガラス基板の透明導
電膜の方は膜厚が300λ程度と立いために、下側ガラ
ス基板の様に反射率調整層を入れる必要はない。第10
図における配向膜は液晶分子を配向させるための膜であ
り通常有機薄膜等が用いられその膜厚は高々100^程
度である。
第11図に本発明による他の実施例を示す。第11図に
おいて、36〜43は第10図の番号と対応している。
第11図においても下側ガラス基板上の透明導電膜は1
000′に以上と厚く、上側ガラス基板上の透明導電膜
は200〜300又と薄い。したがって上側ガラス基板
の方は、反射率調整層は必要なく透明導電膜の上には膜
厚100又程度の配向膜が形成されている。−ガニ側ガ
ラス基板上の透明導電膜は厚いために反射率調整層を入
れて透過率を向上させなければならない。本実施例にお
いては新らたに反射率調整層を入れる代りに、膜厚の厚
い配向膜を用いて反射率調整層の役割をもたせている。
例えば配向膜44として屈折率が1.8程度のポリイミ
ド樹脂を厚さ600〜700X程度の厚さKて形成する
と、界面反射率が低下し、その結果透過率が大きく向上
する。
本発明は、以上多くの実施例において説明した如く、透
明i!極を備えた2枚の透明基板から成る液晶表示体装
置において、該2枚の透明基板の少なくとも一方の基板
上には、少なくとも一層以上の反射率調整層が形成され
ていることを特徴とする液晶表示体装置に関するもので
あり、配線抵抗を低げるために膜厚の厚い透明導電膜を
用いた液晶パネルの透過率を向上する上で大きい効果を
示すものである。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は薄j摸トランジスタマトリックス基板
の構造図9回路図及び平面図である。第6図、第7図は
、液晶パネルの基板上に反射率調整層を挿入した時の透
過率の向上の原理を説明する説明図。第8図、第9図は
、反射率調整層を挿入した時の液晶パネルの透過率の反
射率調整層及び透明導電膜の屈折率及び膜厚依存性の計
算結果。 第10図及び第11図は本発明の液晶パネルの断面図。 以  上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理大 弁理士 最上  務 第1図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  透明電極を備えた二枚の透明基板から成る液
    晶表示体装置において、該二枚の透明基板の少なくとも
    一方の基板上には、少なくとも一層以上の反射率調整層
    が形成されていることを特徴とする液晶表示体装置。 (2)反射率調整層の屈折率は、液晶層の屈折率と透明
    電極材料の屈折率の中間であることを特徴とする特許請
    求の範囲第一項記載の液晶表示体装置。 (8)反射率調整層が形成されている透明基板上の透明
    電極の膜厚は、反射率調整層が形成されていない透明基
    板上の透明電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする特許
    請求の範囲第一項記載の液晶表示体装置。 (4) 反射率調整層が形成されている透明基板上には
    、複数の画素回路から成るアクティブマトリックス回路
    が形成されており、各画素回路を接続するX信号ライン
    あるいはY信号ラインの少なくとも一方は、該画素内の
    透明電極の形成工程と同一工程にて形成されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第−項及び第3項記載の液
    晶表示体装置。 (5)透明電極は、In、03 あるいは工N、0゜−
    1−S n O、にて形成され、その膜厚は10000
    又以上であることを特徴とする特許請求の範囲第四項記
    載の液晶表示体装置。 (6)反射率fi1i弊1(7)flGH81,3o 
    o X 〜s o o Xであることを特徴とする特許
    請求の範囲第四項及び第五項記載の液晶表示体装置。 (7)反射率調整層は配向膜を兼ねることを特徴とする
    特許請求の範囲第一項記載の液晶表示体装置。
JP57171464A 1982-09-30 1982-09-30 液晶表示体装置 Pending JPS5960469A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62240933A (ja) * 1986-04-14 1987-10-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルの製造法
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