JPH032839A - 反射型液晶ライトバルブ素子 - Google Patents

反射型液晶ライトバルブ素子

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JPH032839A
JPH032839A JP1138450A JP13845089A JPH032839A JP H032839 A JPH032839 A JP H032839A JP 1138450 A JP1138450 A JP 1138450A JP 13845089 A JP13845089 A JP 13845089A JP H032839 A JPH032839 A JP H032839A
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JP
Japan
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liquid crystal
picture element
light valve
thickness
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP1138450A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoneji Takubo
米治 田窪
Mamoru Takeda
守 竹田
Tatsuhiko Tamura
達彦 田村
Hiroshi Iwai
岩井 宏
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
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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】 産業上の利用分野 本発明は、高品位テレビ映像などを表示するためのビデ
オプロジェクタに用いて有効な、反射型液晶ライトバル
ブ素子に関するものである。
従来の技術 従来民生用ビデオプロジェクタとして実用されているも
のはCRTを用いた方式のものである。
しかしCRTは、その管面輝度と解像度とを同時に高め
ることが困難であるため、これを用いたビデオプロジェ
クタは画面が暗(、また、大口径投射レンズなどの高価
な光学系が必要となるほか、寸法、重量も大きくなるな
どの問題点を有している。これらの問題点は、現行のN
TSC方式のテレビの場合はある程度許容されると考え
られるが、今後の高品位テレビの表示用としては、重大
な障害となる。
CRT方式に代わるものとして、すでにライトバルブ方
式のプロジェクタかい(つか堤案されているが、いずれ
も性能或いは価格の点で民生レベルでの実用化には至っ
ていない、近年、液晶を利用したライトパル〕゛、特に
、アクティフ゛マトリンクス駆動の液晶ライトバルブが
注目を集めている。アクチイブマトリックス駆動とは従
来の単純マトリックス駆動に対比して言われる駆動方式
で、マトリックス上に配置された絵素電極にそれぞれス
イッチ素子を設け、それらのスイッチ素子を介して各絵
素電極に液晶の光学特性を制御する電気信号を独立に供
給する方式である。従って、従来の単純マトリックス方
式のようなりロストークがなく、大容量の表示を行って
も高いコントラストが保たれるという特徴を持つ。しか
しこれまでに提案されているほとんどの液晶ライトバル
ブ方式ビデオプロジェクタは、例えば特開昭59−23
0383号公報に示されているように、透過型の液晶ラ
イトバルブを用いたものである。このような透過型の液
晶ライトバルブを用いたプロジェクタの場合、各絵素の
開口率の点で絵素密度に限界がある。各絵素毎に形成さ
れるスイッチ素子の領域が絵素面積を制限するからであ
る。また、透過型のプロジェクタの場合、ライトバルブ
を透過する強力な光が絵素スイッチ素子の光伝導を誘起
し、画質を劣化させる恐れがある。
そこで、特開昭62−62922号公報に示されている
ように、絵素スイッチ素子の上に絶縁層を介して絵素電
極を絵素スイッチ素子を覆うように形成した反射構造の
液晶ライトバルブを用いたビデオプロジェクタが提案さ
れている。このような構成の場合、透過型構造での問題
点であった絵素開口率や光伝導の改善が可能となり高密
度化に適している。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記の様な構成では走査線や信号線の近傍に絵
素電極が形成される構造となるため、これらの線からの
電圧が絵素部の電界分布に影響を及ぼしやすくなり、結
果として表示品質を低下させるという課題があった。
そこで本発明は上記課題に鑑み、反射構造のアクティブ
マトリックス方式液晶ライトバルブにおいて、その課題
である走査線や信号線電位の絵素電極部への影響を低減
し、高品質の表示が可能となる反射型液晶ライトバルブ
素子を提供するものである。
課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の反射型液晶ライトバ
ルブ素子は、複数の走査線(ゲート線)と信号線(ソー
ス線)及び、各交差点に対応してマトリックス状に配置
された逆スタガー構造の薄膜トランジスタアレイ上に絶
縁層を形成し、前記絶縁層に形成されたコンタクト穴を
介して、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と前記絶
縁層上に形成された絵素電極とを接続した反射型構造の
薄膜トランジスタアレイを含む第一の基板と、可視光を
透過する電極を有する第二の基板と、前記基板間に液晶
層を存する反射構造の液晶ライトバルブ素子において、
前記第一の基板上の絵素、電極の膜厚が、前記液晶層の
厚みに対して、115以上としたものである。
作用 反射型の液晶ライトバルブ素子は、隣接絵素電極間を電
気的に分離するための隙間以外を絵素部として利用する
ものであり、前記隣接絵素電極間に絶縁層を介して走査
線、信号線が存在する構成である。従って、走査線及び
信号線電位の影響により、絵素部の液晶電界分布が変化
しやすくなるが、本発明の構造とすることにより絵素部
の液晶電界分布への影響を十分低減することができ、ラ
イトバルブとしてのコントラスト比を低下することなく
高品位表示を可能とするものである。
実施例 第1図は、本発明に関わる実施例の反射型液晶ライトバ
ルブ素子の構造である。第り図(A)はその断面構造図
であり、(B)は反射型薄膜トランジスタアレイ部の平
面図を示したものである。第1図において、101はガ
ラス基奢反、102.103はそれぞれ走査線、信号線
を示している。104はトランジスタ部である。105
は絵素電極、106は液晶層を示しており、走査線10
2で選択されたトランジスタを動作させることによって
、信号線103の電圧を絵素電極105を通して液晶層
106に与える。107は対向側ガラス基板を示してお
り、10日はその上に形成された透明1掻である。また
、109は、上記ガラス基板101上に形成された走査
線、信号線102,103に対応して、対向基板107
上に形成された光遮蔽層である。
第1図に示しているように、絵素?HF1105は絶縁
層110を介してトランジスタ部104の上に形成され
、コンタクト穴111によってトランジスタ部と接続さ
れている。これにより隣接絵素電極間を電気的に分離す
るための隙間以外を絵素部として利用するものである。
このように、薄膜トランジスタアレイを反射型の構成と
した場合、透過型とは異なり、高密度にしても開口率を
低下させないという大きな利点がある。従って、反射型
構造は、高密度化に極めて適した構造であると言える。
しかし、第1図に示した本発明の反射型構造においても
、密度を高くしていくと、信号線及び、走査線からの電
圧の影響を受け、絵素電極内の液晶層に電界の不均一が
生じるようになる。特に、液晶を駆動する場合、第2図
に示すように、信号線は、1フレームごとに電圧の極性
を反転して駆動するため、表示画面の上部(信号線の電
圧の反転後比較的早く選択される絵素)と、表示画面の
下部(信号線電圧の極性反転後遅くに選択される絵素)
では、保持される絵素電圧と信号線電圧の極性の関係が
異なる。つまり、画面上部では、保持される絵素電圧と
信号線電圧の極性はほとんどの時間同極性であるのに対
し、画面下部ではほとんどの時間逆極性となる。このこ
とによって、画面上部と下部とで液晶層の電界分布が異
なり、表示特性、特に、画面上部と下部でのコントラス
トに差が生じる。第3図は、第1図に示した本発明の反
射型液晶ライトバルブ素子の構成において、液晶層とし
て厚さ5(μm)のツイスティッドネマテインク(TN
)液晶、絶縁層110として膜厚1 (μm)のa−3
iNxを用い、絵素?ilt極の膜厚を変化させたとき
の画面上部と下部とのコントラスト比の差をプロットし
たものである。横軸に絵素電極の膜厚、縦軸に画面上部
のコントラスト比を1としたときの画面下部でのコント
ラスト比を示している。また、本実験で用いた絵素のサ
イズは、30(μm)ピッチである。第3図から解るよ
うに、絵素電極の膜厚が1(μm)以下では、画面上部
のコントラストに対して下部のコントラストが悪くなっ
ていくことが解る。第4図は、絵素電極の膜厚を1.2
(μm)とし、絶縁層110の膜厚を変化させたときの
画面上下でのコントラスト差をプロットしたものである
。この結果から、絶縁層の膜厚に対するコントラスト差
の影響は少ないことが解る。また、液晶層の厚みに対す
る絵素電極の膜厚に関しては、約0.2以上であれば画
面上下でのコントラスト差の影響はほとんど無視できる
ことも明らかとなった。
発明の効果 以上述べたように、本発明に関わる反射型液晶ライトバ
ルブ素子の構成において、反射絵素電極の膜厚を、液晶
層の厚みの115以上とすることによって、表示絵素を
非常に高密度とした場合においてもコントラストを低下
させない液晶ライトバルブを提供することができる。ま
た、その実現手段も膜厚を制御するだけで実現でき、そ
の実用上の価値も大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかわる反射型液晶ライトバルブ素子
の構造説明図であり、第1図(A)はその断面図、第1
図(B)は反射型薄膜トランジスタアレイの平面図であ
る。第2図は1膜トランジスタの典型的駆動方法の説明
図、第3図、第4図は薄膜トランジスタの絵素電極膜厚
、絶縁石膜厚を変化させたときの表示特性を示すグラフ
である。 101・・・・・・ガラス基板、102・・・・・・走
査線、103・・・・・・信号線、104・・・・・・
トランジスタ部、105・・・・・・絵素電極、106
・・・・・・液晶層、107・・・・・・対向ガラス基
板、lO8・・・・・・透明電極、109・・・・・・
光遮蔽層、110・・・・・・絶縁層、111・・・・
・・コンタクト穴。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名ror−−
−ガラス冨伍 l02−一一乏 i 14 JO3・・−層 g 趨 106・・−清晶1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の走査線(ゲート線)と信号線(ソース線)及び、
    各交差点に対応してマトリックス状に配置された逆スタ
    ガー構造の薄膜トランジスタアレイ上に絶縁層を形成し
    、前記絶縁層に形成されたコンタクト穴を介して、前記
    薄膜トランジスタのドレイン電極と前記絶縁層上に形成
    された絵素電極とを接続した反射型構造の薄膜トランジ
    スタアレイを含む第一の基板と、可視光を透過する電極
    を有する第二の基板と、前記基板間に液晶層を有する反
    射構造の液晶ライトバルブ素子において、前記第一の基
    板上の絵素電極の膜厚が、前記液晶層の厚みに対して、
    1/5以上であることを特徴とする反射型液晶ライトバ
    ルブ素子。
JP1138450A 1989-05-31 1989-05-31 反射型液晶ライトバルブ素子 Pending JPH032839A (ja)

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Cited By (6)

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