JPH01223430A - Liquid crystal display device - Google Patents
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- JPH01223430A JPH01223430A JP63049288A JP4928888A JPH01223430A JP H01223430 A JPH01223430 A JP H01223430A JP 63049288 A JP63049288 A JP 63049288A JP 4928888 A JP4928888 A JP 4928888A JP H01223430 A JPH01223430 A JP H01223430A
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超薄膜トランジスタのスイッチング素子の駆
動により表示電極に表示を行なわせる液晶素子装置、特
にその表示電極としての透明電極に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal device in which a display electrode displays a display by driving a switching element of an ultra-thin film transistor, and particularly to a transparent electrode as the display electrode.
本発明は、スイッチング素子の駆動により表示電極に表
示を行なわせるカラー液晶表示装置において、表示電極
としての透明電極を半導体薄膜で形成すると共に、この
透明電極上に透過光の波長を選択する干渉膜を形成する
ことにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の夫々の光
透過率を一定にするようにしたものである。The present invention provides a color liquid crystal display device in which a display electrode performs display by driving a switching element, in which a transparent electrode as a display electrode is formed of a semiconductor thin film, and an interference film is provided on the transparent electrode to select the wavelength of transmitted light. By forming these, the light transmittance of each of R (red), G (green), and B (blue) is made constant.
従来、超薄膜トランジスタのスイッチング素子の駆動に
より表示電極に表示を行なわせる液晶表示装置は、例え
ば第４図に示すように構成される。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal display device in which a display electrode performs display by driving a switching element of an ultra-thin film transistor is configured as shown in FIG. 4, for example.
即ち、石英基板（１）上の超薄膜トランジスタを形成す
べき部分に多結晶シリコン膜（２）が形成され、多結晶
シリコン膜（２）の一部上に熱酸化の５１０２膜かみな
るゲート絶縁膜（３）及び多結晶シリコン膜からなるゲ
ート電極（４）が形硬される。次で全面にＰＳＧ（リン
シリケートガラス）膜（５）が形成され、熱処理してＰ
ＳＧ膜（５）中に含まれているリン（Ｐ）の拡散によっ
て多結晶シリコン膜（２）にｎ゛ ソース領域（６）及
びｎ″″ ドレイン領域（７）が形成される。次でソー
ス領域（６）及びドレイン領域（７）に対応する部分の
ＰＳＧ膜〔５〕に窓あけした後、Ａｌからなる電極（８
）及び（９）が形成される。次にプラズマＳｉＮ膜（１
０）を形成して後、窓あけ工程を経て電極（９）に接続
する表示電極となる透明電極（１１）がＩＴＯ膜或いは
ＳｎＯ２膜にて形成される。さらにその上にパッシベー
ション膜としてのプラズマＳ＋Ｎ膜（１０）を形成する
。しかる後、ＩＴＯ膜或いは５ｎ０２膜からなる対向電
極（１２）がその−面に形成されたガラス板（１３）を
プラズマＳＩＮ膜（１０）に対向させ、その間に液晶（
１４）を封入して液晶表示装置（１５）が構成される。That is, a polycrystalline silicon film (2) is formed on a portion of a quartz substrate (1) where an ultra-thin film transistor is to be formed, and a gate insulating film consisting of a thermally oxidized 5102 film is formed on a part of the polycrystalline silicon film (2). (3) and the gate electrode (4) made of polycrystalline silicon film are hardened. Next, a PSG (phosphosilicate glass) film (5) is formed on the entire surface, and heat treated to make PSG.
An n' source region (6) and an n'' drain region (7) are formed in the polycrystalline silicon film (2) by diffusion of phosphorus (P) contained in the SG film (5). Next, after opening a window in the PSG film [5] in the portion corresponding to the source region (6) and drain region (7), an electrode (8) made of Al is formed.
) and (9) are formed. Next, plasma SiN film (1
0), a transparent electrode (11) serving as a display electrode connected to the electrode (9) is formed using an ITO film or a SnO2 film through a window opening process. Furthermore, a plasma S+N film (10) as a passivation film is formed thereon. After that, a glass plate (13), on which a counter electrode (12) made of an ITO film or a 5N02 film is formed, is made to face the plasma SIN film (10), and a liquid crystal (
14) is enclosed to form a liquid crystal display device (15).
なお、かかる液晶表示装置においては、ゲート絶縁膜（
３）、ゲート電極（４）、ソース領域（６）及びドレイ
ン領域（７）等から成る薄膜トランジスタが駆動用トラ
ンジスタを構成し、この駆動用トランジスタのスイッチ
ング動作により、透明電極（１１）と対向電極（１２）
との間に印加する電圧、従って液晶（１４）に印加する
電圧を制御するようになっている。Note that in such a liquid crystal display device, a gate insulating film (
3) A thin film transistor consisting of a gate electrode (4), a source region (6), a drain region (7), etc. constitutes a driving transistor, and the switching operation of this driving transistor causes a transparent electrode (11) and a counter electrode ( 12)
The voltage applied between the liquid crystal (14) and, therefore, the voltage applied to the liquid crystal (14) is controlled.
一方、高精細度の液晶表示装置は高性能の超薄膜トラン
ジスタが要求されるために、半導体プロセスを使って作
られる。その際、表示電極としての透明電極（１１）は
上述のようにＩＴｏ膜等が使用される場合もあるが、そ
の膜中の不純物の問題や、エツチングの難しさ、熱処理
が高温まで行えない等の問題がある。On the other hand, high-definition liquid crystal display devices are manufactured using semiconductor processes because they require high-performance ultra-thin film transistors. In this case, as the transparent electrode (11) as the display electrode, an ITo film or the like may be used as mentioned above, but there are problems such as impurities in the film, difficulty in etching, and inability to perform heat treatment at high temperatures. There is a problem.
そこで、次なる透明電極（１１）として、半導体そのも
のである例えば多結晶シリコンを薄膜にして使用するこ
とが提案されている（特開昭６１−２４９０８０号参照
）。Therefore, it has been proposed to use a semiconductor itself, such as polycrystalline silicon, in a thin film form as the next transparent electrode (11) (see Japanese Patent Laid-Open No. 61-249080).
カラー液晶表示装置において、透明電極として多結晶シ
リコン薄膜を用いる場合、Ｒ（赤）の領域での光透過率
は良いが、Ｇ（緑）及びＢ（青）の領域での光透過率が
悪い。Ｂの光透過率は最も悪い。したがって、Ｒ，Ｇ、
Ｂの全ての領域での光透過率を一定にするには、複雑な
干渉膜が必要とされる。In a color liquid crystal display device, when a polycrystalline silicon thin film is used as a transparent electrode, the light transmittance is good in the R (red) region, but the light transmittance is poor in the G (green) and B (blue) regions. . B has the worst light transmittance. Therefore, R, G,
A complex interference film is required to make the light transmittance constant in all regions of B.
本発明は、上述の点に鑑み、例えば多結晶シリコン等の
ような半導体薄膜を透明電極に使うと共に、各色領域で
の光透過率を一定にすることができるようにした液晶表
示装置を提供するものである。In view of the above-mentioned points, the present invention provides a liquid crystal display device that uses a semiconductor thin film such as polycrystalline silicon as a transparent electrode and that can maintain constant light transmittance in each color region. It is something.
本発明の液晶表示装置は、スイッチング素子の駆動によ
り表示電極に表示を行なわせる液晶表示装置において、
表示電極としての透明電極を半導体薄膜で形成し、この
透明電極上に透過光の波長を選択する干渉膜を形成して
構成する。The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device in which a display electrode performs display by driving a switching element.
A transparent electrode as a display electrode is formed of a semiconductor thin film, and an interference film for selecting the wavelength of transmitted light is formed on this transparent electrode.
干渉膜は、Ｒ，Ｇ、Ｂの領域に対してそれぞれに合う干
渉条件（すなわち無反射条件）の膜厚が選定される。即
ち例えばＲ，Ｇ及びＢの各液晶表示パネルからなる３板
式カラー液晶表示装置では、Ｒ，Ｇ、Ｂ各液晶表示パネ
ル毎に夫々干渉膜が選定され、また単板式カラー液晶表
示装置では、Ｒ２Ｏ，Ｂの各絵素毎に夫々干渉膜が選定
される。The thickness of the interference film is selected to meet interference conditions (ie, non-reflection conditions) for each of the R, G, and B regions. That is, for example, in a three-panel color liquid crystal display device consisting of R, G, and B liquid crystal display panels, interference films are selected for each of the R, G, and B liquid crystal display panels, and in a single-panel color liquid crystal display device, R2O , B, an interference film is selected for each picture element.
上述の構成によれば、表示電極としての透明電極を半導
体薄膜で形成すると共に、各色領域それぞれにおいて、
この透明電極上に透過光の波長を選択する干渉膜、即ち
対応する光に対して無反射条件となる干渉膜を形成する
ことにより、各色領域で光透過率が一定となる。According to the above configuration, the transparent electrode as the display electrode is formed of a semiconductor thin film, and in each color region,
By forming on this transparent electrode an interference film that selects the wavelength of transmitted light, that is, an interference film that provides no reflection for the corresponding light, the light transmittance becomes constant in each color region.
また、各干渉膜はそれぞれ他の光に対しては反射条件に
なり、色フィルタとしての役割もすることになる。Further, each interference film serves as a reflection condition for other light, and also serves as a color filter.
以下、第１図乃至第３図を参照して本発明による液晶表
示装置の一例を説明する。同図は１絵素の構成を示す。Hereinafter, an example of a liquid crystal display device according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. The figure shows the configuration of one picture element.
本例においては、第１図に示すように石英基板（１）上
の超薄膜トランジスタを形成すべき部分に多結晶シリコ
ン膜（２）を被着形成し、Ｐ形不純物をイオン注入して
後、多結晶シリコン膜（２）の一部上に熱酸化の５ｉｎ
２膜からなるゲート絶縁膜（３）及び多結晶シリコン膜
からなるゲート電極（４）を形成する。In this example, as shown in FIG. 1, a polycrystalline silicon film (2) is deposited on a portion of a quartz substrate (1) where an ultra-thin film transistor is to be formed, and P-type impurities are ion-implanted. A 5-inch layer of thermal oxidation is applied on a part of the polycrystalline silicon film (2).
A gate insulating film (3) consisting of two films and a gate electrode (4) consisting of a polycrystalline silicon film are formed.
次いで全面に例えば厚さ５０００人程度のＰＳＧ膜（５
）を形成し、熱処理してＰＳＧ膜（５）中に含まれてい
るリン（Ｐ）を拡散して多結晶シリコン膜（２）にｎ゛
ソース領域６）及びｎ゛ ドレイン領域（７）を形成す
る。Next, a PSG film (5,000 yen thick) is applied to the entire surface.
) and heat-treated to diffuse phosphorus (P) contained in the PSG film (5) to form an n' source region 6) and an n' drain region (7) in the polycrystalline silicon film (2). Form.
次に、ソース領域（６）及びドレイン領域（７）に対応
する部分のＰＳＧ膜（５）を窓あけした後、全面に厚さ
１００Å以下例えば８５人程度の多結晶シリコン薄膜を
被着し、これをパターニングして多結晶シリコン薄膜に
よる表示電極としての透明電極（２１）を形成する。こ
の透明電極（２１）は窓孔を通じてドレイン領域（７）
に接続される。またソース領域（６）においても窓孔に
対応する部分に多結晶シリコン薄膜が残される。次にＡ
ｌによる電極（８）及び（９）を形成して後、パッシベ
ーション膜を兼ねる干渉膜（２２）を被着形成する。こ
の干渉膜（２２）は無反射膜として用いられるものでＳ
ｉＯ□膜やＳｉＮ膜にて形成することができる。そして
、特に干渉膜（２２）としては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の各領域で夫々Ｒの光、Ｇの光、Ｂの光が無反
射で透過するように各干渉膜厚を設定する。即ち、Ｒ（
赤）の領域では７００ｎｍ付近に無反射条件がくるよう
に干渉膜（２２）の膜厚を選定し、Ｇ（緑）の領域では
５００ｎｍの付近に無反射条件がくるように干渉膜（２
２）の膜厚を選定し、Ｂ（青）の領域では４００ｎｍ付
近に無反射条件がくるように干渉膜（２２）の膜厚を選
定する。波長は液晶表示装置のバックライトのピーク波
長を使う。（ここで、Ｒ，Ｇ、Ｂの領域とは単板式であ
れば各Ｒ，Ｇ、Ｂの絵素に相当し、３板式であれば各Ｒ
，Ｇ、Ｂの表示パネルに相当する）。Next, after opening the PSG film (5) in the portions corresponding to the source region (6) and drain region (7), a polycrystalline silicon thin film with a thickness of 100 Å or less, for example, about 85 layers, is deposited on the entire surface. This is patterned to form a transparent electrode (21) as a display electrode made of a polycrystalline silicon thin film. This transparent electrode (21) is connected to the drain region (7) through the window hole.
connected to. Also in the source region (6), a polycrystalline silicon thin film is left in the portion corresponding to the window hole. Next A
After forming the electrodes (8) and (9) using 1, an interference film (22) which also serves as a passivation film is deposited. This interference film (22) is used as a non-reflection film and S
It can be formed using an iO□ film or a SiN film. In particular, as the interference film (22), R (red), G (green),
The thickness of each interference film is set so that in each region of B (blue), R light, G light, and B light are transmitted without reflection. That is, R(
In the red) region, the thickness of the interference film (22) is selected so that the no-reflection condition comes around 700 nm, and in the G (green) region, the thickness of the interference film (22) is selected so that the no-reflection condition comes around 500 nm.
2), and the thickness of the interference film (22) is selected so that the non-reflection condition is around 400 nm in the B (blue) region. The wavelength used is the peak wavelength of the backlight of the liquid crystal display device. (Here, the R, G, and B areas correspond to each R, G, and B picture element in a single-panel type, and each R, G, and B picture element in a three-panel type.
, G, and B).
干渉膜（２２）の具体的−例としては、Ｇの領域の場合
は第２図に示すように厚さ５０００人のＰＳＧ膜（５）
上に形成した厚さ８５人の多結晶シリコン薄膜よりなる
透明電極（２１）上に、厚さ５０００人のＰＳＧ膜（２
３）及び厚さ３００人のプラズマＳｉＮ膜（２４）より
なる干渉膜（２２）を被着して構成することができ、Ｂ
の領域の場合は第３図に示すように透明電極（２１）上
に被着した厚さ５０００人のＰＳＧ膜（２３）で干渉膜
（２２）を構成することができる。Ｒの領域の場合はＧ
の領域と同じ構成の干渉膜（第２図）でもよく、Ｂの領
域と同じ構成の干渉膜（第３図）でもよい。A specific example of the interference film (22) is a PSG film (5) with a thickness of 5000 as shown in Figure 2 in the case of the region G.
On the transparent electrode (21) made of a polycrystalline silicon thin film with a thickness of 85 μm, a PSG film (21) with a thickness of 5000 μm was deposited.
3) and an interference film (22) made of a plasma SiN film (24) with a thickness of 300 nm.
In the case of the region, the interference film (22) can be constructed of a PSG film (23) with a thickness of 5000 nm deposited on the transparent electrode (21) as shown in FIG. For the region of R, G
The interference film may have the same structure as the region B (FIG. 2), or the interference film may have the same structure as the region B (FIG. 3).
そして、−面にＩＴＯ膜或いは５ｎ０２膜からなる対向
電極（１２）が被着形成されたガラス基１ｉ１ｉ２ （
１３）を干渉膜（２２）に対向させ、その間に液晶（１
４）を封入して本発明のカラー液晶表示装置（２５）を
構成する。Then, a glass substrate 1i1i2 (
13) to face the interference film (22), and the liquid crystal (1
4) to constitute a color liquid crystal display device (25) of the present invention.
このように本発明のカラー液晶表示装置（２５）におい
ては、３板式ではＲ，Ｇ、Ｂの各表示パネル毎に干渉膜
（２２）を変え、単板式ではＲ，Ｇ、Ｂの各絵素毎で干
渉膜（２２）を変えれるようになす。In this way, in the color liquid crystal display device (25) of the present invention, the interference film (22) is changed for each R, G, and B display panel in the three-panel type, and the interference film (22) is changed for each R, G, and B picture element in the single-panel type. The interference film (22) can be changed at each time.
尚、上側では透明電極（２１）としては多結晶シリコン
薄膜を用いたが、その他罪晶質シリコン薄膜を用いるこ
ともできる。Although a polycrystalline silicon thin film is used as the transparent electrode (21) on the upper side, other crystalline silicon thin films may also be used.
かかる構成のカラー液晶表示装置によれば、その表示電
極としての透明電極（２１）に多結晶シリコン薄膜等の
如き半導体薄膜を用い、Ｒ，Ｇ、Ｂに対応する透明電極
（２１）上にそれぞれＲ，Ｇ、Ｂに合う干渉条件の膜厚
に選ばれた干渉膜（２２）を形成することにより、Ｇ及
びＢの領域での光透過率が向上し、従ってＲ，Ｇ、Ｂの
全ての領域での光透過率を一定にすることができる。According to the color liquid crystal display device having such a configuration, a semiconductor thin film such as a polycrystalline silicon thin film is used for the transparent electrode (21) as the display electrode, and each of the transparent electrodes (21) corresponding to R, G, and B is By forming the interference film (22) with a film thickness selected to meet the interference conditions for R, G, and B, the light transmittance in the G and B regions is improved, and therefore all of the R, G, and B regions are The light transmittance in the area can be made constant.
また、干渉膜（２２）の無反射条件をある波長の光に合
わせられるので、この干渉膜（２２）はその他の光に対
しては反射条件にもなり、一種の色フィルタの役割を果
たすことにもなる。In addition, since the non-reflection condition of the interference film (22) can be adjusted to light of a certain wavelength, this interference film (22) also serves as a reflection condition for other light, and plays the role of a kind of color filter. It also becomes.
そして、透明電極として半導体薄膜を用いることにより
、半導体プロセスが使え、従って、高精細度のカラー液
晶表示装置を作ることができる。By using a semiconductor thin film as a transparent electrode, a semiconductor process can be used, and therefore a high-definition color liquid crystal display device can be manufactured.
尚、３板式のカラー液晶表示装置と単板式のカラー液晶
表示装置では作成法が変わるが、基本的な構成は同じで
ある。単板式ではＣＶＤ法により第２図のＰＳＧ膜（２
３）とプラズマＳｉＮ膜（２４）による干渉膜（２２）
を形成したのち、Ｂの絵素に対応する領域のみプラズマ
ＳｉＮ膜（２４）を選択的にエツチング除去すれば、各
Ｒ，Ｇ、Ｂの絵素上に夫々の干渉膜（無反射膜）を形成
することができる。Although the fabrication method is different between a three-panel type color liquid crystal display device and a single-panel type color liquid crystal display device, the basic configuration is the same. In the single-plate type, the PSG film (2
3) and an interference film (22) made of plasma SiN film (24)
By selectively etching and removing the plasma SiN film (24) only in the area corresponding to the B picture element, interference films (non-reflection films) can be formed on each of the R, G, and B picture elements. can be formed.
本発明の液晶表示装置によれば、表示電極としての透明
電極に半導体薄膜を用いると共に、各Ｒ９Ｇ、Ｂの領域
に対応してその透明電極上にそれぞれＲ，Ｇ、Ｂの光に
対して無反射条件がくる膜厚の干渉膜を選択的に形成す
ることにより、Ｒ，Ｇ。According to the liquid crystal display device of the present invention, a semiconductor thin film is used as a transparent electrode as a display electrode, and a semiconductor thin film is provided on the transparent electrode corresponding to each R9G and B region. By selectively forming an interference film with a film thickness that satisfies the reflection conditions, R, G.
Ｂの全ての領域で一定の光透過率を得ることができ、所
謂液晶表示装置における光特性が良好になる。また、こ
の干渉膜が色フィルタとしての機能をも有する。A constant light transmittance can be obtained in all regions of B, resulting in good optical characteristics in a so-called liquid crystal display device. Moreover, this interference film also has a function as a color filter.
従って、本発明は特に高精細度のカラー液晶装置に適用
して好適ならしめるものである。Therefore, the present invention is particularly suitable for application to high-definition color liquid crystal devices.
第１図は本発明による液晶表示装置の一例を示す要部の
断面図、第２図はＧ（縁）の領域での透明電極及び干渉
膜の例を示す断面図、第３図はＢ（青〉の領域での透明
電極及び干渉膜の例を示す断面図、第４図は従来の液晶
表示装置の例を示す断面図である。
（１）は石英基板、（２）は多結晶シリコン膜、（４）
はゲート電極、（５）はＰＳＧ膜、（６）はソース領域
、（７）はドレイン領域、（１２）は対向電極、（１３
）はガラス基板、（１４）は液晶、（２１）は透明電極
、（２２）は干渉膜である。
代 理 人 伊 藤 真向
松 隈 秀 盛Ｇ（峰）の千３歩繰
のイ列り帛１断面囮第２図
Ｂ（膏）の千字月更の＃Ｈ示を廖斤面図第３図FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing an example of a liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a transparent electrode and an interference film in the region G (edge), and FIG. Figure 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid crystal display device. (1) is a quartz substrate, (2) is a polycrystalline silicon substrate. membrane, (4)
is the gate electrode, (5) is the PSG film, (6) is the source region, (7) is the drain region, (12) is the counter electrode, (13)
) is a glass substrate, (14) is a liquid crystal, (21) is a transparent electrode, and (22) is an interference film. Agent Mamukai Ito
Matsukuma Hide Mori G (mine)'s 1,3 step row of 1 cross-section decoy, Figure 2.
Claims (1)
せる液晶表示装置において、 上記表示電極としての透明電極が半導体薄膜で形成され
、該透明電極上に透過光の波長を選択する干渉膜が形成
されて成る液晶表示装置。[Scope of Claims] In a liquid crystal display device in which a display electrode performs display by driving a switching element, a transparent electrode as the display electrode is formed of a semiconductor thin film, and an interference film is formed on the transparent electrode to select the wavelength of transmitted light. A liquid crystal display device made of a film.
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| JP63049288A JPH01223430A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Liquid crystal display device |
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| JP63049288A JPH01223430A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Liquid crystal display device |
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| JPH01223430A true JPH01223430A (en) | 1989-09-06 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63049288A Pending JPH01223430A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01223430A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149881A (en) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Hosiden Electron Co Ltd | Color liquid crystal display device |
| JPH03280014A (en) * | 1990-03-29 | 1991-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device |
| US5208690A (en) * | 1990-03-24 | 1993-05-04 | Sony Corporation | Liquid crystal display having a plurality of pixels with switching transistors |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP63049288A patent/JPH01223430A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149881A (en) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Hosiden Electron Co Ltd | Color liquid crystal display device |
| US5208690A (en) * | 1990-03-24 | 1993-05-04 | Sony Corporation | Liquid crystal display having a plurality of pixels with switching transistors |
| JPH03280014A (en) * | 1990-03-29 | 1991-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device |
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