JPS60120322A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JPS60120322A
JPS60120322A JP58228709A JP22870983A JPS60120322A JP S60120322 A JPS60120322 A JP S60120322A JP 58228709 A JP58228709 A JP 58228709A JP 22870983 A JP22870983 A JP 22870983A JP S60120322 A JPS60120322 A JP S60120322A
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JP
Japan
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image display
thin film
image
display device
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP58228709A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Nakao
恵一 中尾
Sadakichi Hotta
定吉 堀田
Ikunori Kobayashi
郁典 小林
Shigenobu Shirai
白井 繁信
Seiichi Nagata
清一 永田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58228709A priority Critical patent/JPS60120322A/ja
Publication of JPS60120322A publication Critical patent/JPS60120322A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は、画像表示装置に液晶等を用いた画像表示装置
、例えば非線形素子を有するアクティブマトリックスア
レイにより駆動されるような液晶表示装置に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点 以下、非線形素子として薄線電界効果トランジスタを用
いて駆動される液晶表示装置を代表例として説明する。
第1図は液晶表示装置の駆動アレイ部の模式図である。
絵素を構成するのは薄膜電界効果トランジスタ1と透明
電極等で形成される画像表示電極2である。液晶駆動用
の画像表示電極2は、トランジスタ1のドレイン電極6
と電気的接触を保っている。更に、絵素を相互に接続し
て駆動マトリックスアレイを構成するた゛めのゲートバ
ス3′&ソースバス4が必要である。
第2図は絵素部分の平面図、第3図は第2図のx−xに
おける断面図である。トランジスタのゲート電極及びゲ
ートバス3と画像表示電極2の土部にはゲート絶縁膜8
が全面に形成されており、ゲート絶縁膜8を介してトラ
ンジスタのチャンネル領域となる半導体層6が島状に形
成され、ソース電極及びソースバス4とドレイン電極6
が形成されている。画像表示電極2はドレイン電極6と
コンタクトホール7によって電気的に接触している。9
は基板である。
第3図には表示板の画像観察者側りがらあ入射光Aによ
る反射光Bの様子を示している。ゲート電極及びゲート
バス3.ソース電極及びソースバ □ス4.ドレイン電
極6はアルミ、クロム、ニッケル、モリブデンその他の
金属及び合金、あるいは、透明電極等の導体から成る配
線又は薄膜である。
以下、反射型の液晶表示装置を中心に話を進める。
画像表示に際して例えば全面黒の表示がなされた場合は
、これら導体配線及び導体薄膜からの反射光Bが画像表
示面での光のバックグラウンドとなるため、コントラス
ト比ION/■OFF (ダイナミックレンジ)が阻害
されるという欠点がある。但し、IoNは白の表示光、
■OFFは黒の表示光を示す。実際、単位絵素における
画像表示光は次のように近似することができる。
但し、■。は画像表示面への入射光の強度、Sは第2図
の単位絵素の面積、Smは単位絵素内の画像表示電極以
外の導体表面の面積、Rtnは単位絵素内の画像表示電
極以外の導体表面の反射率、RLCOFF及びRLcO
Nはそれぞれ液晶がOFF及びON時の液晶によるコン
トロールされる画像表示部の反射率[(1)、(2)式
では導体部分以外の反射率とした〕である。(1)、(
2)式において第1項は導体表面からの、第2項は液晶
がOFF及びON時の画像表示部からの反射板の寄与で
ある。また(1)。
(2)式よりコントラスト化工。N/’OFFは次のよ
うになる。
第4図にコントラスト比と導体表面の反射率との関係を
図示する。但し単位絵素中に占める導体の面積比Sm/
S−0,2とし、導体表面からの反射がない理想的な場
合つまり一一〇の場合のコントラフト化工ON/1OF
F””LCON/RLCOFF”” 16とした。
第4図からもわかるように導体表面の反射率が大きいと
コントラスト比ION/■OFFは極度に低減する。例
えば、導体にアルミを用い、アルミ表面が液晶に露呈し
ている構造に於いてはRrnは0.8堤であり、一方通
常のRLcoNは0.6程度であるので、コントラスト
比は、2.3と非常に6ページ 小さくなってしまう。したがって、導体表面の反射率を
低減させ画像表示のコントラスト化工○N/工OFFを
向上させることが必要である。
第6図は、金属膜11を遮光のために絶縁膜1゜を介し
て設置した従来の例である。これは半導体層60光電導
率が大きく、半導体層6への直接照射や迷光による光電
導のためにトランジスタのOFF状態でのリーク電流が
増大し液晶セルの書き込み状態が次の書き込み時まで保
持できないと言う欠点を改善するため行なわれる従来の
通常の方法である。この場合にも設置された金属膜11
による反射光Bが考えられ、画像表示コントラスト比を
阻害するという欠点があった。
このように、画像表示電極、半導体素子を有する絵素が
規則的に配列され、導体配線や導体薄膜を有する画像表
示素子において、導体配線や導体薄膜からの反射が極め
て大きい悪影響を及ぼすことが明らかとなった。
またソースバス4は、そのまま外部信号を印加するため
の外部取り出し端子を形成するが、複雑7ページ なプロセスを通るうちに表面が酸化され、コンタクト不
良をおこしてしまう欠点があった。
発明の目的 従って、本発明は上記従来の欠点を改善するためになさ
れたものである。つまり、本発明は画像表示電極以外の
金属等の導体配線又は導体薄膜からの反射光を防止し、
画像表示の暗表示におけるダークレベルを下げて大きな
コントラスト比を得て良好な画像を得ることを目的とす
る。また導体配線又は導体薄膜が外部信号を印加すると
きの外部取9出し端子の電気的コンタクトを安定させる
ことを目的とする。
発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、基板上に液晶を駆
動させるだめの画像表示電極とスイッチ素子としての半
導体素子が各絵素ごとに形成されており、半導体素子か
らは各絵素がマトリックスを構成するように導体配線が
存在する。もちろん半導体素子そのものも電極として導
体配線又は導体薄膜が形成されている。このような画像
表示製特開昭GO−120322(3) 置において、本発明は上記導体配線や導体薄膜の画像観
察側に反射光低減用に透明電導薄膜を設置するものであ
り、透明電導薄膜は導体配線や導体薄膜の画像観察者側
に直接又は絶縁物を介して設置される。また本発明は、
導体配線や導体薄膜上に形成された透明電導薄膜が、導
体配線や導体薄膜が外部信号を印加するときの外部取り
出し端子上まで連続的あるいは部分的に設置される。
実施例の説明 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例1 第6図は、本発明における第1の実施例の液晶画像素子
装置の一方の基板側の断面図である。本発明における透
明薄膜12はソース電極及びソースバス4とドレイン電
極6の画像観察者側りの側に直接設置されている。その
他の図中の番号と名称は第3図と同一である。
ソース電極及びソースバス4とドレイン電極6にアルミ
、クロム等を直接又は他の導体の上に設置した導体配線
を用いる。次に前記導体配線の七9ページ 上に透明薄膜12を画像観察者側りに形成する。
第7図はクロム上に酸化インジウム、酸化スズ等の透明
薄膜12を形成した時の反射率と波長の関係を示す。第
7図の曲線■はクロムのみの場合、曲線■、■はそれぞ
れクロムの上に透明薄膜12を500人、800人形成
した場合である。特に曲線■において、人間の視感度の
最も高い560nm付近の反射率が46チから6チ程度
となり、コントラスト比は第4図で明らか々様に4から
11と大きく向上した。また曲線3のように透明薄膜の
膜厚を変化させることにより特定の波長の反射率を低減
できる。
第8図はアルミ上に前記の透明薄膜12を形成した時の
反射率と波長の関係を示す。曲線■のアルミのみの場合
に比較して、曲線■のアルミ上に透明薄膜を形成した場
合に反射率が低下している。
この場合もクロム同様に第4図からコントラスト比は3
.6から4.6と増加している。こうした効果は透明薄
膜が電導性でない場合も観測された。
ソースバス表面が金属である場合、酸化膜の形10ペー
ジ 成によるコンタクト不良が問題となったが、本発明はソ
ースバス表面を外部取り出し端子まで一種の導電酸化膜
でおおうことになり、コンタクトは安定となる。また、
酸化インジウム、酸化スズによる外部駆動回路とのコン
タクト方法としては、ヒートシール法や導電ゴムを使用
する方法が確立されている。
実施例2 本発明のさらに別の実施例を述べる。第9図は第7図の
クロムの上に光の透過率が80〜30%程度の比較的悪
いものを形成したときの反射率と波長の関係を示す。第
7図に比較し、特に反射率の波長依存性が少なくなって
おり、肉眼で見ると第7図の曲線■のサンプルよりも第
7図のサンプルの方がかなり暗く見える。
実施例3 第10図は本発明のさらに別の実施例である。
この実施例は、第6図の金属膜11の上に直接透明薄膜
12を形成した場合である。これにより、ソース電極及
びソースバス4とドレイン電極6が11ページ らの光反射のみ々らず、ゲートバス3からの光反射も低
減することができる。さらに金属膜11によりトランジ
スタのチャンネル部を形成する半導体層5への光入射に
よるトランジスタのOFF時の光電流によるリーク電流
をなくす役割もはだし、光じゃへい膜としても有効であ
る。
発明の効果 以上のように、本発明は表示用の電極以外の導体配線又
は薄膜からの反射光を防止し、良好な画像を得る上で格
別の効果を発揮するものである。
以上、薄膜電界効果トランジスタ(TPT)を半導体素
子として用いて液晶を駆動させる画像表示装置を中心に
本発明を説明してきたが、本発明はこれに限るものでは
なく、TPT以外の非線形素子を用い画像表示電極以外
で反射率の大きな導体配線や導体薄膜を有する画像表示
装置に対して、これが画像表示の際のコントラスト比を
阻害するような場合にはすべて有効である。更に、液晶
表示基板と外部駆動回路との接続においても、広く現在
開発されている透明電導膜との接続方法が利用出来るよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は画像表示装置の模式平面図、第2図は画像表示
装置を構成する単位絵素の概略平面図、第3図は第2図
のX−XZ線すなわち単位絵素の断面図、第4図はコン
トラスト比と反射率の関係る。 1・・・・・薄膜電界トランジスタ等の半導体素子、2
・・・・・・画像表示電極、3・・・・・・ゲート電極
及びゲートバス、4・・・・・・ソース電極及びソース
バス、6・・・・・・半導体層、6・・・・・・ドレイ
ン電極、9・・・・・・基板、12・・・・・・透明薄
膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名城 す 派 ■ マ附( 第 7(!l シ皮 −1r−(nηり 第8図 波 表(4m) 第 9 図 液 表(n創 第10図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板の一主面上に、画像表示電極、非線形素子を
    有する絵素が規則的に配列され、前記非線形素子を相互
    に接続する前記基板の一主面上に形成された導体配線と
    、前記非線形素子と画像表示電極を接続する導体薄膜と
    、前記導体配線と導体薄膜の一部又は全部の画像観察者
    側に形成された透明薄膜を有することを特徴とする画像
    表示装置。
  2. (2)導°体配線がクロム、ニクロム、モリブデン等光
    反射率の低い金属の層を有する特許請求の範囲第1項に
    記載の画像表示装置。
  3. (3)透明薄膜が酸化インジウム、酸化スズ等の電導薄
    膜である特許請求の範囲第1項に記載の画像表示装置。
  4. (4)導体配線が表面酸化されたものである特許請求の
    範囲第1項に記載の画像表示装置。
  5. (5)導体配線がアルミ等の低抵抗金属である特許2、
    特許 請求の範囲第1項に記載の画像表示装置。
  6. (6)非線形素子を相互に接続すると共に外部信号を印
    加するだめの外部取り出し端子を形成する導体薄膜には
    少なくともその表面の一部に透明電導性薄膜を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像表示装
    置。
JP58228709A 1983-12-02 1983-12-02 画像表示装置 Pending JPS60120322A (ja)

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