JPH02306222A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH02306222A
JPH02306222A JP1126881A JP12688189A JPH02306222A JP H02306222 A JPH02306222 A JP H02306222A JP 1126881 A JP1126881 A JP 1126881A JP 12688189 A JP12688189 A JP 12688189A JP H02306222 A JPH02306222 A JP H02306222A
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JP
Japan
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light
liquid crystal
shielding layer
layer
crystal display
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Pending
Application number
JP1126881A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Toda
戸田 清
Shinji Shimada
伸二 島田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02306222A publication Critical patent/JPH02306222A/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
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix

Landscapes

  • Liquid Crystal (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、たとえば薄膜トランジスタなどを付加したア
クティブマトリックス方式液晶表示装置などのような液
晶表示装置に関し、もつと詳しくは、たとえば強い光が
照射されるプロジェクション用の透過層液晶表示装置な
どとして好適に用いられる液晶表示装置に関する。
従来の技術 第3図は、典型的な先行技術の断面図である。
一方のガラス基板1上には、絵素電極2が設けられ、こ
の絵素電極2にはマトリックス状に形成された電極から
薄膜トランジスタ3を介して、一方電位が印加される。
他方のガラス基板4上には、薄膜トランジスタ3に対応
した位置に遮光層5が設けられ、このガラス基板4の遮
光層5および残余の表面には、平面状の電極6が形成さ
れて基板1.4間には液晶7が介在される。遮光層5は
細い幅を有し、格子状に形成される。この遮光層5によ
って、コントラストの向上を図り、一方(t+!!(第
3図の上方)からの光を遮断して、絵素電極2と薄膜ト
ランジスタ3に関連して接続されているゲートおよびソ
ース電極の導体の間隙からの光漏れ防止によるコントラ
ストの向上を図り、また一方間(第3図の上方)からの
光が薄膜トランジスタ3に照射されて特性が劣化するの
を防ぐ。
先行技術では、遮光N5はガラス基板4に付着性が良好
であるクロムCrが膜厚1000〜2000人で形成さ
れる。またこの遮光層5はクロムに代えて、黒色合成樹
脂が用いられる。黒色合成樹脂は、たとえば黒色の染色
材料または黒色顔料を透明6成樹脂に分散した材料から
成る。この黒色合成樹脂は、たとえば1〜2μmの膜厚
を有する。
発明が解決しようとする課題 このような先行技術では、遮光層5がクロムまたは黒色
合成樹脂であり、したがってその光の反射率が低い。し
たがって参照符8aで示されるように入射する光が遮光
115によって吸収され、あるいはまた参照符8bで示
すように多重反射によって遮光層5に光が吸収される。
そのため遮光層5の温度が上昇する。したがって液晶7
の温度が上昇することになり、これによって、液晶7の
電極界面での電気化学反応が促進されることになり、ま
た薄膜トランジスタ3のスレッシュホールド電圧が低下
してオフ電流が増大する。これによって、表示品位の著
しい低下が生じる。
また遮光N5が高い反射率を有する場きには、参照符8
bで示すように多重反射した光が、遮光N5で薄膜トラ
ンジスタ3に届き、これによって薄膜トランジスタ3の
特性が劣化する。
本発明の目的は、光による表示品位の低下を生じないよ
うにした液晶表示装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、一方の基板上に形成された半導体スイッチン
グ素子を介して絵素電極に、一方電位を与え、 他方の透光性基板上に前記絵素電極に対応して形成した
対向電極に他方電位を与え、 両基板間に液晶が充填され、 前記他方基板上には、半導体スイッチング素子に対応し
て遮光層が配置される液晶表示装置において、 前記遮光層は、外方の表面で反射率が高く、内方の表面
で反射率が低く構成されることを特徴とする液晶表示装
置である。
作  用 本発明に従えば、遮光層は外方の表面、すなわち液晶お
よびスイチッング素子などとは反対側の表面で、反射率
が高く、たとえばその反射率が80%以上である。これ
によって、外部からの光が遮光層の反射率が高い表面で
反射され、光が吸収されず、そのため遮光層、したがっ
て液晶および半導体スイッチング素子の温度が上昇する
ことが防がれる。
遮光層の内方の表面、すなわち液晶およびスイチッング
素子側では、光の反射率が低く、たとえば35%未満で
ある。したがって外方から入射した光が一方基板に反射
した後に、遮光層によって吸収されることになり、その
遮光層による反射光がスイチッング素子に照射されるこ
とはない。これによって、スイチッング素子の特性の劣
化を防ぐことができる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例の断面図である。
この液晶表示装置は、一対のガラスなどの透光性基板1
1.12の間に液晶13が充填されて介在される。一方
の基板11上には、マトリックス状に配置された導体に
接続された半導体スイチッング素子、たとえば薄膜トラ
ンジスタ14が設けられ、この薄膜トランジスタ14を
介して透明な絵素電極15に一方の電位が与えられる。
この薄膜トランジスタ14は、たとえばガラス基板16
上に電界効果トランジスタが形成された構成を有し、参
照符17はゲート電極であり、参照符18はソース電極
を示している。薄膜トランジスタ14および絵素電極1
5上には配向膜が形成され、この配向膜には配向処理が
行われる。第1図では、この配向膜は図解の便宜のため
に省略されている。
他方の基板12上には、薄膜トランジスタ14の位置に
対応して、絵素ti15以外の領域に格子状に遮光層2
0が形成される。この遮光層20は、その外方が反射率
が高い材料から成る第1層21と、この第1層21上に
重ねて形成され、反射率が低い材料から成る第2層22
とから成る。
第1層21はアルミニウムであって、膜厚は1000〜
2000人である。第2層22は、酸化クロムCr 2
0−が400〜700人の膜厚で形成される。第2層2
2の上には、たとえばアクリル系などの透光性合成樹脂
材料から成る保護膜23が形成される。この保護膜23
の膜厚は、たとえば3000人である。さらにその上に
は全面に亘って、膜厚1000人の配向膜24が形成さ
れる。
この配向膜24はポリイミドなどの材料から成り、その
表面は配向処理される。
このようにして構成される液晶表示装置26は、第2図
に示されるプロジェクション装置27において用いられ
る。このプロジェクション装置27は、光源28とハー
フミラ−29〜34と、レンズ35〜37と、投影レン
ズ38とを備え、さらに偏光板39,40.41,42
;43,44間に配置された本発明に従う液晶表示装置
26,26a、26bが設けられる。液晶表示装置26
は基板12が光源28rsとなるように、基板11が投
影レンズ38側となるようにして、配置される。
こうして基板12側から大きな強度で光が第1図の参照
符46で示されるように入射されたとき、その光46は
、遮光層20の第1層21において充分に反射され、し
たがって遮光層20の温度上昇が防がれる。これによっ
て液晶13の温度上昇が防がれ、これによって液晶13
の電極界面での電気化学反応が抑制されるとともに、薄
膜トランジスタ14の温度上昇による特性の劣化が防が
れる。
また参照符47で示されるようにして液晶表示装置26
内に入り込んだ光が、再び反射して遮光層20の第2層
22に照射されたとき、その途中反射した光は第2N2
2で充分に吸収される。したがって第2層22を反射し
て、薄膜トランジスタ14に光が入射されることを防ぐ
ことができる。
これによって薄膜トランジスタ14の特性が、光によっ
て劣化することが防がれる。こうして特にプロジェクシ
ョン用液晶表示装置26の信頼性の向上を図ることがで
き、表示品位の高い液晶表示装置が実現される。
遮光層20の第1層21の材料としては、前述のアルミ
ニウムの他に、銀Ag、白金ptおよびパラジウムPg
なとであってもよい。また第2層22の材料としては、
酸化クロムCr2O3の他に、黒色染料によって透光性
合成樹脂を染色したものであってもよく、あるいはまた
顔料を透光性合成樹脂中に分散させた材料であってもよ
く、さらにまた金属酸化物であってもよい。この第2層
22として用いられる金属酸化物としては、前述のクロ
ム酸化物0代わりに、Ti、Mo、Ni、W。
CLI、A/! 、Fe、Taなどの酸化物を用いるこ
とができる。
第1層21の反射率は約80%以上であることが望まし
く、また第2層22の反射率は35%未満であることが
望ましい。
第2層22として金属酸化物を用いる場き、その膜厚は
300〜1500人であり、黒色自戒樹脂を用いる場き
、その膜厚は0.5〜2.0μmに選べばよい。
上述の実施例では、基板11.12は透光性であるけれ
ども、一方の基板11は遮光性であっていわゆる反射形
液晶表示装置を構成するようにしてもよい。
本発明によれば、遮光層20は外方の表面、すなわち基
板12側の表面で反射率は高く、その遮光層20の内方
の表面すなわち液晶13および基板11側の表面で反射
率が低く構成されればよく、したがって上述の構成だけ
でなく、その他の変形が可能であり、これらの変形もま
た、本発明の精神に含まれる。薄膜トランジスタ14に
代えて、その他の構成を有する半導体スイッチング素子
が用いられてもよい。
発明の効果 以上のように本発明によれば、遮光層は、外方の表面で
反射率を高くしたので、外部からの光を吸収せず、した
がってその温度上昇が防止される。
したがって液晶および半導体スイッチング素子の温度の
上昇が抑制され、表示品位を向上することができ、特に
強い光が照射されるプロジェクション用液晶表示装置の
信頼性の向上を図ることができる。
またこの遮光層の内方の表面は、反射率が低いので、外
部からの光がスイチッング素子および絵素電極が設けら
れた一方基板上で反射して遮光層に届いた多重反射光は
その遮光層で吸収される。
したがってこの遮光層の内方の表面で光の反射を抑制し
て、半導体スイチッング素子に入射する光を減少させる
ことができる。これによって半導体スイチッング素子の
光による特性の劣化が防がれ、その半導体スイチッング
素子を安定に動作させることができる。これによって表
示品位の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は第1図に
示される液晶表示装置26およびそれと同一の構成を有
する液晶表示装置26a、26bを用いるプロジェクシ
ョン装置27の断面図、第3図は先行技術の断面図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一方の基板上に形成された半導体スイッチング素子を介
    して絵素電極に、一方電位を与え、他方の透光性基板上
    に前記絵素電極に対応して形成した対向電極に他方電位
    を与え、 両基板間に液晶が充填され、 前記他方基板上には、半導体スイッチング素子に対応し
    て遮光層が配置される液晶表示装置において、 前記遮光層は、外方の表面で反射率が高く、内方の表面
    で反射率が低く構成されることを特徴とする液晶表示装
    置。
JP1126881A 1989-05-20 1989-05-20 液晶表示装置 Pending JPH02306222A (ja)

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