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JPH0750381B2 - カラー液晶表示装置 - Google Patents

カラー液晶表示装置

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Publication number
JPH0750381B2
JPH0750381B2 JP59267303A JP26730384A JPH0750381B2 JP H0750381 B2 JPH0750381 B2 JP H0750381B2 JP 59267303 A JP59267303 A JP 59267303A JP 26730384 A JP26730384 A JP 26730384A JP H0750381 B2 JPH0750381 B2 JP H0750381B2
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JP
Japan
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substrate
liquid crystal
light
pixel
color
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JP59267303A
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English (en)
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JPS61145585A (ja
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信子 北原
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Priority to US06/809,769 priority patent/US4733948A/en
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
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    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells

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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカラー液晶表示装置、特に各画素毎にスイッチ
ングを行なうための薄膜トランジスタ（以下TFTと略
す）アレイを有するカラー液晶表示装置に関するもので
ある。
［従来の技術］ TFTアレイを有するカラー液晶表示装置において光導電
性を有する半導体が用いられる場合、遮光をほどこさず
にTFTに光照射すると、1,0001ux程度の白色光照射でも
３〜４ケタもトランジスタのオフ抵抗が下がるため、従
来、第２図の断面概略図に示した様に、TFTアレイを覆
っている絶縁及び配向層６の上に、更に半導体層３に対
応する位置に遮光層12及び12′が形成され、できるだけ
光をあてない様にしてスイッチング特性の安定化をはか
ることが行なわれてきた。
また、第２図に示した様に、カラー表示を行なう場合に
は、トランジスタに対向する側の基板Ｓ′にカラーフィ
ルターを形成する。通常カラーフィルターは緑、赤、青
の３原色が用いられるが、例えば緑の画素を表示した場
合に、隣接する赤や青の画素への光が回り込み、緑表示
の周囲に赤や青が表示され、本来の緑表示が不明瞭にな
ってしまう。特開昭57−190923号公報には、異なる色の
カラーフィルターの境界部分に黒色枠を設けて光の回り
込みによるカラー表示特性の低下を防止する技術が開示
されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 第２図に示した絶縁及び配向層６はTFTに対して安定な
保護層として機能し、かつ一般に金属で形成される遮光
層12とソース・ドレイン電極との間の絶縁層として約１
μｍの膜厚を形成する事が要求され、さらに配向層とし
ての機能も要求されるため、しばしば絶縁及び配向層６
が異なる二層以上の絶縁膜を用いた複雑な構成をとり、
TFT全体も膜厚化するという欠点があった。
更に、より明瞭なカラー表示が求められていた。
［問題点を解決するための手段］及び［作用］ 本発明は上記従来技術の欠点及び要求に鑑みなされたも
ので、その構成上の特徴は、ゲート電極、ソース電極及
び一画素に対応したドレイン電極を備えたマトリクス状
配置の薄膜トランジスタを設けてなる第一の基板と、該
第一の基板に対して間隔をおいて配置され、該ドレイン
電極に対向する透明電極及び一画素毎のカラーフィルタ
ーを設けてなる第二の基板と、該第一の基板と第二の基
板との間隔に配置した液晶とを有するカラー液晶表示装
置において、 前記ゲート電極から延長したゲート線、前記ソース電極
から延長したソース線及び前記薄膜トランジスタを覆
い、開口部となる箇所が一画素の駆動部を構成するよう
に、パターニング形成した金属遮光層を前記第二の基板
に設け、該金属遮光層の上に縁どるように及び該開口部
の上にカラーフィルターを設けてなることにある。
本発明においては、光導電性半導体を用いたTFTのスイ
ッチング特性を安定化させる為の遮光層を、TFTアレイ
側ではなく、カラーフィルター側に設けたことによりTF
Tアレイ側の絶縁及び配向層６の機能が、TFTの保護層か
つ配向層としての機能に限定され、絶縁層を２層以下の
薄膜とすることができる。一方、カラーフィルター側で
は従来の隣接カラーフィルター間の光の回り込みの影響
を防止する黒色枠を兼ねることができる。従って、TFT
の動作を安定化させると同時に素子の薄膜化且つ構成の
簡素化を図ることができる。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の断面図である。
第１図において、Ｓ及びＳ′はガラス等の透明基板、１
及び１′はゲート電極、２及び２′はゲート絶縁層、３
及び３′は半導体層、４及び４′はソース電極、５及び
５′はドレイン電極、６は絶縁及び配向層、７は液晶、
８は透明電極である。また、９は赤（Ｒ）フィルター、
10は緑（Ｇ）フィルター、11は青（Ｂ）フィルターであ
る。これらフィルターはそれぞれ基板Ｓ側の別々の画素
ブロックに対応且つ対向して位置している。
上記構成においては、第２図のTFTアレイ側に設けられ
ていた遮光層はなくなり、カラーフィルター側のTFTに
対応する位置に13、13′の遮光層が設けられている。こ
れにより、基板Ｓ側からの光照射に対しては、ゲート電
極１、カラーフィルター９、10、11側からの光照射に対
しては13、13′の遮光層による遮光がほどこされる。
次に第３図の本実施例の斜視図を示す。
第３図に示す様に、遮光層13はTETアレイ側のソース
線、ゲート線上に対応する位置にも形成され、各画素毎
に表示部に形成されたカラーフィルターを縁取ってい
る。従って、各画素間での光の回り込みが完全に遮断さ
れ、且つソース線やゲート線などの金属配線による光の
反射が防止される。
本実施例の具体的な製造工程を以下に説明する。
半導体層３にアモルファス・シリコンを用いたTFTに、
プラズマCVD法を用いて窒化シリコン膜（膜厚2000Å）
を保護膜として形成したTFTアレイ側基板と、EB蒸着法
を用いて1000Åのクロムを堆積して第３図に示したよう
な遮光層13をパターニングした上にカラーフィルター
９、10、11を形成したカラーフィルター側基板とを用い
てそれぞれに配向膜をつけてカラー液晶表示セルを作製
し、上下方向からの照射実験を行なったところ、次のよ
うな結果が得られた。
（１）TFTアレイ側から10,0001uxの白色光を照射したと
ころ、画像のコントラストの変化は全く見られなかっ
た。
（２）カラーフィルター側から10,0001uxの白色光を照
射したところ、画像の黒部分の透過率が１％から３％に
増加したが、画像全体の変化としてはほどんど認められ
なかった。
上記実験結果から明らかなように、遮光層をカラーフィ
ルター側基板に設けたことによる画像への影響はほどん
どなく、従来と変わらない画像を得ることができる。
本発明は、液晶７としてTN（Twisted Nematic）液晶の
他に、米国特許第4367924号公報（クラークら）に記載
された強誘電性液晶を用いることができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、表示特性を損な
うことなくTFTアレイ作製工程が短縮でき、TFTアレイ自
体の薄膜化が達成される。
また、遮光層とソース・ドレイン電極との間でのショー
ト等の不良がなくなったため、大幅に歩留が向上する。
さらに、各画素毎に遮光層がカラーフィルターを縁どっ
ていることにより、遮光が完全になり、カラーフィルタ
ーの間のみならず、隣接画素からの光の回り込みを完全
に遮断し、各画素の表示を明瞭にする。また、ゲート線
・ソース線が遮光されることにより、金属配線での光の
反射が防止され、各画素の表示精度が向上する。従っ
て、各色、各画素がそれぞれ精度良く表示され、鮮明な
カラー画像表示を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の基本構成を示す断面概略図、第２図は
従来装置における断面概略図、第３図は本発明の一実施
例を示す斜視図、第４図は参考例を示す断面概略図であ
る。 S,S′：透明基板、1,1′：ゲート電極、2,2′：絶縁
層、 3,3′：半導体層、4,4′：ソース電極、5,5′：ドレイ
ン電極 6:絶縁及び配向層、7:液晶、9,10,11:カラーフィルター 12,12′,13,13′：遮光層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ゲート電極、ソース電極及び一画素に対応
    したドレイン電極を備えたマトリクス状配置の薄膜トラ
    ンジスタを設けてなる第一の基板と、該第一の基板に対
    して間隔をおいて配置され、該ドレイン電極に対向する
    透明電極及び一画素毎のカラーフィルターを設けてなる
    第二の基板と、該第一の基板と第二の基板との間隔に配
    置した液晶とを有するカラー液晶表示装置において、 前記ゲート電極から延長したゲート線、前記ソース電極
    から延長したソース線及び前記薄膜トランジスタを覆
    い、開口部となる箇所が一画素の駆動部を構成するよう
    に、パターニング形成した金属遮光層を前記第二の基板
    に設け、該金属遮光層の上に縁どるように及び該開口部
    の上にカラーフィルターを設けてなることを特徴とする
    カラー液晶表示装置。
JP59267303A 1984-12-20 1984-12-20 カラー液晶表示装置 Expired - Lifetime JPH0750381B2 (ja)

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US06/809,769 US4733948A (en) 1984-12-20 1985-12-17 Color liquid crystal display with light intercepting member

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JPS61145585A JPS61145585A (ja) 1986-07-03
JPH0750381B2 true JPH0750381B2 (ja) 1995-05-31

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