JPH06281921A - 平面表示装置 - Google Patents

平面表示装置

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Publication number
JPH06281921A
JPH06281921A JP5070074A JP7007493A JPH06281921A JP H06281921 A JPH06281921 A JP H06281921A JP 5070074 A JP5070074 A JP 5070074A JP 7007493 A JP7007493 A JP 7007493A JP H06281921 A JPH06281921 A JP H06281921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
transparent
transparent substrate
ito film
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5070074A
Other languages
English (en)
Inventor
Yusuke Tsuda
裕介 津田
Tsuneo Nakamura
恒夫 中村
Kozo Yano
耕三 矢野
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP5070074A priority Critical patent/JPH06281921A/ja
Publication of JPH06281921A publication Critical patent/JPH06281921A/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】 【目的】 本発明は各種電子機器において表示手段とし
て広く用いられている平面表示装置において、視覚に対
して大変障害となる反射光を低減するものである。 【構成】 透明基板3とブラックマスク4の間に反射防
止層としてITO膜13を設けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器の表示手
段として広く用いられている平面表示装置において、外
光の反射を低減し表示品位を向上させるものである。
【0002】
【従来の技術】今日、平面表示装置においてはコントラ
ストが高く外光等の反射が少ないものが求められてい
る。
【0003】例えば現在主流となりつつある薄膜トラン
ジスタ素子(以下「TFT素子」と称する)を用いたア
クティブマトリクス方式液晶表示装置では、チャネル層
として非晶質シリコン等が用いられている。このような
TFT素子のチャネル層に光があたると、TFT素子の
オフ電流が増加し、これによってコントラストの低下、
クロストークの増加、階調不良等が生じ、画像品位が低
下する。このような外光等の影響を防止するため、TF
T素子への光の入射を防止することが必要となる。
【0004】そのため、従来のアクティブマトリクス方
式液晶表示装置では、TFT素子と基板との間、TFT
素子上、及び対向基板のTFT素子に対向する位置に遮
光膜(以下「ブラックマスク」と称する)を設けてい
る。また、絵素間の光のにじみのためにコントラストが
低下するのを防止するために、TFT素子の対向部以外
の非表示部であるゲートバス配線やソースバス配線の対
向部にブラックマスクを設けている場合もある。
【0005】以下ブラックマスクを設けた液晶表示装置
を説明する。図2はブラックマスクを設けた液晶表示装
置の断面図であり、ガラス等の透明基板1上には周知の
構造によりTFT素子(図示せず)を形成し、マトリク
ス状に配置されたソースバス配線、ゲートバス配線(図
示せず)によって囲まれた複数の領域をITO膜からな
る絵素電極2としてパターン形成している。
【0006】そして、透明基板1と対向する他方のガラ
ス等の透明基板3上には、蒸着法またはスパッタリング
法等によりCr等の金属膜によるブラックマスク4を製
膜し、これにフォトリソグラフィー法(以下フォトリソ
法)を利用して絵素電極2の対向領域に透光領域を形成
し、前記透光領域にはカラーフィルタ層5を形成してい
る。カラーフィルタ層5を形成した透明基板3上には、
ITO(Indium・Tin・Oxide=In2
nO3)等の透明電極を形成しこれを絵素電極2に対応
する対向電極6としている。
【0007】次に両透明基板1、3の外縁部にはシール
樹脂7をスクリーン印刷にて塗布している。ここでシー
ル樹脂7はエポキシ樹脂からなりガラス等のシール内ス
ペーサ8を混入している。そして、上記一対の透明基板
1と透明基板3の間には一定外径のプラスチック又はガ
ラス等からなるスぺーサ9を適量散布した後、透明基板
1と透明基板3を互いに対向させて重ね合わせ、高温高
圧で加圧することにより両基板を一定間隔に保ち、その
後、真空注入方法により両基板間に液晶10を注入して
表示装置を構成するものであった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、非
表示部分からの光の漏れやコントラストの低下を防ぐた
めにブラックマスクを形成しているが、室内で使用する
場合には室内の照明器具からの光が、また屋外で使用す
る場合には太陽光が、図2の矢印11に示すように平面
表示装置に入射してしまう。すると、透明基板3側のブ
ラックマスク表面で矢印12に示すように反射してしま
い、本来平面表示装置に表示しようとする画像が、見え
にくくなる現象が発生する。
【0009】本発明はこのような問題点を解決するもの
であり、ブラックマスクの表示面側での外光の反射を防
止して反射光を低減させた平面表示装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のブラックマスク
を備えた透明基板を有する平面表示装置においては、前
記ブラックマスクと前記透明基板の間に反射防止用の透
明膜層を設けることにより上記目的を達成するものであ
る。
【0011】
【作用】本発明の平面表示装置によれば、表示側透明基
板とブラックマスクの間に反射防止用の透明膜を用いて
いるが、その材料として、ITO膜や酸化クロム等を使
用している。反射防止膜として透明膜を使用するのは、
次のような作用による。透明基板に使用されるガラスの
屈折率と反射防止膜として使用されるITO膜の屈折率
とブラックマスクに使われるクロムの屈折率を比べる
と、ガラス(約1.5)<ITO膜(約1.9)<クロ
ム(2〜3)の順で大きくなっており、ITO膜の屈折
率はガラスとクロムの屈折率の間の範囲になっている。
そのため、透明基板とブラックマスクの間にITO膜等
の透明膜を設けることにより、透明基板から入射した光
が透明基板とブラックマスクの間で干渉し反射光を低減
することができる。
【0012】従って、透明基板とブラックマスクの間に
ITO等の透明膜を形成することにより、屋内照明や太
陽光が平面表示装置上に入射したとしても、ITO膜が
反射防止層として働くため、屋内照明や太陽光によるブ
ラックマスクでの反射が低減される。
【0013】このため、平面表示装置上への反射光によ
る写り込みの少ない品位の高い表示を実現することがで
きる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例について図面とともに以下に
説明する。尚、図中において同一構成部分は同一符号で
表している。
【0015】図1は本発明の構造が適用された液晶表示
装置の一実施例を示す断面図である。図1においてガラ
ス等からなる透明基板1の上面にはTa金属からなるゲ
ート電極を2500Åの厚さにパターン形成し、前記ゲ
ート電極を覆うようにTa25の陽極酸化膜を3000
Åの厚さに形成し、前記陽極酸化膜および基板全面には
SiNxからなるゲート絶縁膜を3000Åの厚さに形
成し、前記ゲート絶縁膜上にはゲート電極を覆うように
真性半導体非結晶シリコンからなるチャネル層を100
0Åの厚さにパターン形成し、前記チャネル層上の中央
部にはエッチング保護層をパターン形成し、前記エッチ
ング保護層の側縁部および前記チャネル層上にはn型半
導体非結晶シリコンからなる一対のコンタクト層を50
0Åの厚さにパターン形成し、前記一方のコンタクト層
上にはTi金属からなるソース電極をパターン形成し他
方のコンタクト層上にはTi金属からなるドレイン電極
を3000Åの厚さにパターン形成している。以上のよ
うにしてTFT素子を基板上に形成する(図示せず)。
マトリクス状に配置されたソースバス配線、ゲートバス
配線(図示せず)によって囲まれている複数の領域に、
ITO膜からなる絵素電極2を1000Åの厚さにパタ
ーン形成し、その端部を前記ドレイン電極と接続してい
る。
【0016】次に透明基板1と対向する他方のガラス等
からなる透明基板3には、透明基板1と対向する面にス
パツタリング法によって厚さ700ÅのITO(In2
SnO3)膜13を形成し反射防止用透明膜としてい
る。このITO膜13は、絵素電極2の対向領域である
透光領域以外を必要に応じフォトリソ法によってパター
ンニングしている。さらに、ITO膜13の上にはスパ
ッタリング法によって厚さ300〜5000ÅのCr層
を形成しブラックマスク4としている。このブラックマ
スク4は上記ITO膜13と同様に、絵素電極2の対向
領域である透光領域以外を必要に応じてフォトリソ法に
よってパターンニングしている。
【0017】ブラックマスク4を形成した基板上にはス
ピナー法によって厚さ2000Åのゼラチン層を形成
し、更に該ゼラチン層は絵素電極2の対向領域をフォト
リソ法によってパターンニングした後、染色法によって
カラーフィルタ層5を形成している。そして上記工程は
R、G、Bの各色毎に実施される。このカラーフィルタ
層5の上には、スパッタリング法によって厚さ300〜
5000ÅのITO膜等の透明電極を形成し前記絵素電
極2に対向する対向電極6としている。
【0018】両透明基板1、3の外縁部には、エポキシ
樹脂からなるシール樹脂7をスクリーン印刷にて塗布し
ている。ここでシール樹脂7は、ガラス等のシール内ス
ペーサ8を混入している。両透明基板間にガラス又はプ
ラスチックからなる球状スペーサ9を適量散布してい
る。
【0019】上述のように構成された透明基板1、3は
温度200°Cで圧力1Kgf/cm2をかけてプレスするこ
とにより乍ら硬化させて状態を安定させている。その後
基板間には真空注入方法により液晶10を注入して封止
している。
【0020】上記実施例における液晶表示装置に光を入
射した場合のブラックマスク上での反射率を測定したも
のが図3である。人間の認識する光の波長が380〜7
80nmであるため、図3の波長の範囲は400〜70
0nmとしている。
【0021】反射防止層としてITO膜13を形成しな
い構造のときの反射率−波長特性特性を実線14に示
し、入射した白色光に対して28%もの光を反射してい
る。そして本発明であるITO膜13を700Åの厚み
に形成したときの反射率−波長特性を実線15に示す。
このとき、白色光における反射率が全体で4%程度にな
っている。従来のものに比べ格段に反射率が低減されて
いる。また、このときの反射率の低減は数値以上のもの
となっている。これは、一般に人間の目に感じ取る明る
さの度合いが強いとされる緑に近い波長の550nm付
近において反射率がほぼ零となっているからである。ま
た他の赤や青の波長である700nm、470nmにお
いてもそれぞれ反射率が4%、3.6%と低くなってい
る。
【0022】上記ITO膜の膜厚を変えていくと反射率
−波長特性が次のように変化してしまう。ITO膜の膜
厚を700Åより厚くしていくと特性曲線が波長の低い
方にずれていき、また700Åより薄くして行くと特性
曲線が波長の高い方にずれていくためITO膜の膜厚が
700Åに近いほど反射率が抑えられることが実験デー
タとして得られている。
【0023】本実施例においては透明基板としてガラ
ス、反射防止層としてITO膜、ブラックマスクとして
Crを用いて実験しているが、他の材料を用いた場合で
も屈折率が近いものであれば同様の反射防止効果が得ら
れる。また、屈折率の値が透明基板<反射防止層<ブラ
ックマスク順に大きくなっていればよく、透明基板とし
てプラスチックや反射防止膜として酸化クロム等を用い
てもよい。ITO膜の代わりに酸化クロムを用いた場
合、ITO膜に比べ酸化クロムは高価であり製造コスト
が嵩んでしまう。また、発明者が実験したところITO
膜の方が反射防止膜としての効果が高いことが確認され
ている。
【0024】本実施例の液晶表示装置においてはカラー
フィルタ層を形成しているが、本実施例の主旨はブラッ
クマスクにおける外光の反射を低減させるものであり、
カラーフィルタ層がない構造であっても当然適用でき
る。
【0025】また、TFT素子を用いない単純マトリク
ス型液晶表示装置やEL(エレクトロルミネッセンス)
表示装置等の他の平面表示素子であってもブラックマス
クを形成しているものなら適用することが可能である。
【0026】
【発明の効果】図1に示すように外光21が液晶表示装
置のガラス基板3とITO膜13を透過しブラックマス
ク4で反射したとしても、ITO膜13があるため反射
光22がガラス基板3とブラックマスク4の間で干渉し
反射光22が大きく低減される。
【0027】実際に反射率を測定した結果を図3に示し
ており、従来技術のデータである実線14と本発明のデ
ータである実線15を比較したところ、ITO膜を形成
した本発明の場合に、反射率が著しく低下していること
がわかる。また、白色光の反射率は全体で4%程となっ
ているが、数値以上に反射光が低減されている。これ
は、膜厚が700Åのときの特性である実線15に示す
ように、最も反射率の低減しているところが555nm
付近であり、一般に明るく感じられる度合いが最も強い
波長であるためで、白色光において効率のよい反射率の
低減ができる。
【0028】また反射防止用の透明膜として酸化クロム
を用いる場合も考えられるが、酸化クロムに比べITO
膜は値段が安いため製造コストが安くなるという利点が
ある。また発明者が実験したところITO膜の方が反射
防止膜としての効果が高いことが確認されている。
【0029】これより、ITO膜を有する場合映り込み
の少ない表示品位の高い表示が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を用いた液晶表示装置の一実施例を示す
断面図。
【図2】従来の液晶表示装置の断面図。
【図3】本発明及び従来例の波長−反射率特性の対比
図。
【符号の説明】
1 透明基板 2 絵素電極 3 透明基板 4 ブラックマスク 5 カラーフィルタ層 6 対向電極 7 シール樹脂 8 シール内スペーサ 9 スペーサ 10 液晶 13 ITO膜 21 外光 22 反射光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブラックマスクを備えかつ表示側に透明
    基板を有する平面表示装置において、 前記ブラックマスクと前記透明基板との間に反射防止用
    透明膜層を設けることを特徴とする平面表示装置。
JP5070074A 1993-03-29 1993-03-29 平面表示装置 Pending JPH06281921A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5070074A JPH06281921A (ja) 1993-03-29 1993-03-29 平面表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5070074A JPH06281921A (ja) 1993-03-29 1993-03-29 平面表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06281921A true JPH06281921A (ja) 1994-10-07

Family

ID=13421039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5070074A Pending JPH06281921A (ja) 1993-03-29 1993-03-29 平面表示装置

Country Status (1)

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JP (1) JPH06281921A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8531765B2 (en) 2008-11-19 2013-09-10 Sharp Kabushiki Kaisha Circularly polarizing plate and display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8531765B2 (en) 2008-11-19 2013-09-10 Sharp Kabushiki Kaisha Circularly polarizing plate and display device

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