JPH09230324A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH09230324A JPH09230324A JP6167396A JP6167396A JPH09230324A JP H09230324 A JPH09230324 A JP H09230324A JP 6167396 A JP6167396 A JP 6167396A JP 6167396 A JP6167396 A JP 6167396A JP H09230324 A JPH09230324 A JP H09230324A
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- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮光（ブラックマスク的）機能を有する上、
光利用率を良くすることができるようにする。 【解決手段】 共通電極パネルのカラーフィルタ要素２
３Ｒ、２３Ｇの下面の非画素領域には、水平な入射面３
１ａと入射面３１ａに対して所定角度傾斜した傾斜面３
１ｂと入射面３１ａに対して垂直な出射面３１ｃとを備
えたくさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１光学膜３１
と、第１光学膜３１の傾斜面３１ｂとの界面を全反射面
とするために第１光学膜３１を被うように設けられた第
２光学膜３２とが設けられている。そして、例えば左側
のカラーフィルタ要素２３Ｒの非画素領域に垂直に入射
した光は、その下のくさび部３１Ａの傾斜面３１ｂと第
２光学膜３２との界面で全反射されて、その光路を左側
に４５°変更され、左側のカラーフィルタ要素２３Ｒの
下方に配置された画素電極に照射される。
光利用率を良くすることができるようにする。 【解決手段】 共通電極パネルのカラーフィルタ要素２
３Ｒ、２３Ｇの下面の非画素領域には、水平な入射面３
１ａと入射面３１ａに対して所定角度傾斜した傾斜面３
１ｂと入射面３１ａに対して垂直な出射面３１ｃとを備
えたくさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１光学膜３１
と、第１光学膜３１の傾斜面３１ｂとの界面を全反射面
とするために第１光学膜３１を被うように設けられた第
２光学膜３２とが設けられている。そして、例えば左側
のカラーフィルタ要素２３Ｒの非画素領域に垂直に入射
した光は、その下のくさび部３１Ａの傾斜面３１ｂと第
２光学膜３２との界面で全反射されて、その光路を左側
に４５°変更され、左側のカラーフィルタ要素２３Ｒの
下方に配置された画素電極に照射される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置では、一般に、各画素の視
認性の向上を図るために、マトリックス状に配列された
複数の画素電極の各間に対応する非画素領域に、金属薄
膜や黒色色素含有剤等からなる遮光膜（ブラックマス
ク）が設けられた構造となっている。
認性の向上を図るために、マトリックス状に配列された
複数の画素電極の各間に対応する非画素領域に、金属薄
膜や黒色色素含有剤等からなる遮光膜（ブラックマス
ク）が設けられた構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような液晶表示装置では、遮光膜が入射光を文字通
り遮光することになるので、光利用率が悪いという問題
があった。この発明の課題は、遮光（ブラックマスク
的）機能を有する上、光利用率を良くすることができる
ようにすることである。
このような液晶表示装置では、遮光膜が入射光を文字通
り遮光することになるので、光利用率が悪いという問題
があった。この発明の課題は、遮光（ブラックマスク
的）機能を有する上、光利用率を良くすることができる
ようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、マトリック
ス状に配列された複数の画素電極を有する画素電極パネ
ルと共通電極を有する共通電極パネルとの間に液晶が封
入されてなる液晶表示装置において、前記共通電極パネ
ルの前記複数の画素電極の各間に対応する非画素領域
に、該非画素領域に入射した光の光路をその近傍の前記
画素電極側に変更する光路変更手段を設けたものであ
る。
ス状に配列された複数の画素電極を有する画素電極パネ
ルと共通電極を有する共通電極パネルとの間に液晶が封
入されてなる液晶表示装置において、前記共通電極パネ
ルの前記複数の画素電極の各間に対応する非画素領域
に、該非画素領域に入射した光の光路をその近傍の前記
画素電極側に変更する光路変更手段を設けたものであ
る。
【０００５】この発明によれば、共通電極パネルの非画
素領域に入射した光の光路が光路変更手段によってその
近傍の画素電極側に変更されることになるので、画素電
極パネルの非画素領域から光が出射しないようにするこ
とができるばかりでなく、共通電極パネルの非画素領域
に入射した光をその近傍の画素電極に照射させることが
でき、したがって遮光（ブラックマスク的）機能を有す
る上、光利用率を良くすることができる。
素領域に入射した光の光路が光路変更手段によってその
近傍の画素電極側に変更されることになるので、画素電
極パネルの非画素領域から光が出射しないようにするこ
とができるばかりでなく、共通電極パネルの非画素領域
に入射した光をその近傍の画素電極に照射させることが
でき、したがって遮光（ブラックマスク的）機能を有す
る上、光利用率を良くすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の
一実施形態における液晶表示装置の要部を示したもので
ある。ただし、図１（Ａ）は、この液晶表示装置におけ
る画素電極パネル１のうち最上層の配向膜１５を省略し
た状態の平面図を示す。この液晶表示装置では、画素電
極パネル１と共通電極パネル２とが図示しないシール材
を介して貼り合わされ、その間に液晶３が封入された構
造となっている。
一実施形態における液晶表示装置の要部を示したもので
ある。ただし、図１（Ａ）は、この液晶表示装置におけ
る画素電極パネル１のうち最上層の配向膜１５を省略し
た状態の平面図を示す。この液晶表示装置では、画素電
極パネル１と共通電極パネル２とが図示しないシール材
を介して貼り合わされ、その間に液晶３が封入された構
造となっている。
【０００７】画素電極パネル１は、ガラスや樹脂等から
なる透明基板４上にゲートライン５およびドレインライ
ン６がマトリックス状に設けられ、その各交点近傍に薄
膜トランジスタ７および画素電極８が設けられた構造と
なっている。すなわち、透明基板４の上面の所定の個所
にはゲート電極９を含むゲートライン５が形成され、そ
の上面全体にはゲート絶縁膜１０が形成されている。ゲ
ート絶縁膜１０の上面の所定の個所にはアモルファスシ
リコンからなる半導体薄膜１１が形成され、半導体薄膜
１１の上面中央部にはチャネル保護膜１２が形成されて
いる。この場合、チャネル保護膜１２の両側における半
導体薄膜１１は、ｎ型不純物の注入によりｎ型不純物注
入領域とされている。これらｎ型不純物注入領域の各上
面にはドレイン電極１３およびソース電極１４が形成さ
れ、またこれら電極１３、１４の形成と同時にドレイン
ライン６が形成されている。ゲート絶縁膜１０の上面の
所定の個所には画素電極８がソース電極１４に接続され
て形成されている。そして、薄膜トランジスタ７上には
窒化シリコンからなる絶縁膜１５が形成され、全上面に
は配向膜１６が形成されている。また、透明基板４の下
面には偏光板１７が貼り付けられている。
なる透明基板４上にゲートライン５およびドレインライ
ン６がマトリックス状に設けられ、その各交点近傍に薄
膜トランジスタ７および画素電極８が設けられた構造と
なっている。すなわち、透明基板４の上面の所定の個所
にはゲート電極９を含むゲートライン５が形成され、そ
の上面全体にはゲート絶縁膜１０が形成されている。ゲ
ート絶縁膜１０の上面の所定の個所にはアモルファスシ
リコンからなる半導体薄膜１１が形成され、半導体薄膜
１１の上面中央部にはチャネル保護膜１２が形成されて
いる。この場合、チャネル保護膜１２の両側における半
導体薄膜１１は、ｎ型不純物の注入によりｎ型不純物注
入領域とされている。これらｎ型不純物注入領域の各上
面にはドレイン電極１３およびソース電極１４が形成さ
れ、またこれら電極１３、１４の形成と同時にドレイン
ライン６が形成されている。ゲート絶縁膜１０の上面の
所定の個所には画素電極８がソース電極１４に接続され
て形成されている。そして、薄膜トランジスタ７上には
窒化シリコンからなる絶縁膜１５が形成され、全上面に
は配向膜１６が形成されている。また、透明基板４の下
面には偏光板１７が貼り付けられている。
【０００８】共通電極パネル２はガラスや樹脂等からな
る透明基板２１を備えている。透明基板２１の下面には
共通電極２２が設けられ、その下面には各画素ごとにＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタ要素２３
Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂが設けられている。カラーフィルタ
要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの下面の非画素領域（つま
り、複数の画素電極８の各間に対応する非画素領域、換
言するとゲートライン５、ドレインライン６、薄膜トラ
ンジスタ７およびそれらの近傍に対応する非画素領域）
には後で詳述する光路変更膜２４が設けられている。そ
して、全下面には配向膜２５が設けられている。また、
透明基板２１の上面には偏光板２６が貼り付けられてい
る。なお、図示していないが、偏光板２６の上側にはバ
ックライトが配置されている。
る透明基板２１を備えている。透明基板２１の下面には
共通電極２２が設けられ、その下面には各画素ごとにＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタ要素２３
Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂが設けられている。カラーフィルタ
要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの下面の非画素領域（つま
り、複数の画素電極８の各間に対応する非画素領域、換
言するとゲートライン５、ドレインライン６、薄膜トラ
ンジスタ７およびそれらの近傍に対応する非画素領域）
には後で詳述する光路変更膜２４が設けられている。そ
して、全下面には配向膜２５が設けられている。また、
透明基板２１の上面には偏光板２６が貼り付けられてい
る。なお、図示していないが、偏光板２６の上側にはバ
ックライトが配置されている。
【０００９】次に、光路変更膜２４について、図２およ
び図３を参照しながら説明する。まず、図２に示すよう
に、光路変更膜２４は、カラーフィルタ要素２３Ｒ、２
３Ｇ、２３Ｂのフィルタ面（つまり、共通電極パネル２
のパネル面もしくは透明基板２１の基板面）に対して平
行な入射面３１ａと入射面３１ａに対して所定角度傾斜
した傾斜面３１ｂと入射面３１ａに対して垂直な出射面
３１ｃとを備えたくさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１
光学膜３１と、第１光学膜３１のくさび部３１Ａ、３１
Ｂの傾斜面３１ｂとの界面を全反射面とするために第１
光学膜３１を被うように設けられた第２光学膜３２とか
らなっている。第１光学膜３１は、図３に示すように、
カラーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの各境界面
の両側にそれぞれ隙間なく配置された複数ずつの直線状
のくさび部３１Ａ、３１Ｂからなっている。この場合、
くさび部３１Ａ、３１Ｂは、基本的には、図１（Ａ）に
示すゲートライン５およびドレインライン６と同様に、
マトリックス状に配置されている。また、図２に示すよ
うに、隣接する２つのカラーフィルタ要素２３Ｒ、２３
Ｇの境界面の左側に配置されたくさび部３１Ａの傾斜面
３１ｂは右側を向き、右側に配置されたくさび部３１Ｂ
の傾斜面３１ｂは左側を向いている。
び図３を参照しながら説明する。まず、図２に示すよう
に、光路変更膜２４は、カラーフィルタ要素２３Ｒ、２
３Ｇ、２３Ｂのフィルタ面（つまり、共通電極パネル２
のパネル面もしくは透明基板２１の基板面）に対して平
行な入射面３１ａと入射面３１ａに対して所定角度傾斜
した傾斜面３１ｂと入射面３１ａに対して垂直な出射面
３１ｃとを備えたくさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１
光学膜３１と、第１光学膜３１のくさび部３１Ａ、３１
Ｂの傾斜面３１ｂとの界面を全反射面とするために第１
光学膜３１を被うように設けられた第２光学膜３２とか
らなっている。第１光学膜３１は、図３に示すように、
カラーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの各境界面
の両側にそれぞれ隙間なく配置された複数ずつの直線状
のくさび部３１Ａ、３１Ｂからなっている。この場合、
くさび部３１Ａ、３１Ｂは、基本的には、図１（Ａ）に
示すゲートライン５およびドレインライン６と同様に、
マトリックス状に配置されている。また、図２に示すよ
うに、隣接する２つのカラーフィルタ要素２３Ｒ、２３
Ｇの境界面の左側に配置されたくさび部３１Ａの傾斜面
３１ｂは右側を向き、右側に配置されたくさび部３１Ｂ
の傾斜面３１ｂは左側を向いている。
【００１０】ここで、セルギャップを１０μｍ、ゲート
ライン５およびドレインライン６に対応する部分におけ
る光路変更膜２４の幅を同じく１０μｍとした場合、第
１光学膜３１の入射面３１ａ（つまり、共通電極パネル
２の透明基板２１の非画素領域）に垂直に入射した光の
光路を例えば４５°変更すると、共通電極パネル２の透
明基板２１の非画素領域に垂直に入射した光をその近傍
の画素電極８に照射させることができ、画素電極８から
の透過光を十分に増大することができる。そこで、進行
方向が第１光学膜３１の入射面３１ａの法線方向と平行
な光の光路を４５°変更するために、入射面３１ａと傾
斜面３１ｂとのなす角度を６７．５°とする。
ライン５およびドレインライン６に対応する部分におけ
る光路変更膜２４の幅を同じく１０μｍとした場合、第
１光学膜３１の入射面３１ａ（つまり、共通電極パネル
２の透明基板２１の非画素領域）に垂直に入射した光の
光路を例えば４５°変更すると、共通電極パネル２の透
明基板２１の非画素領域に垂直に入射した光をその近傍
の画素電極８に照射させることができ、画素電極８から
の透過光を十分に増大することができる。そこで、進行
方向が第１光学膜３１の入射面３１ａの法線方向と平行
な光の光路を４５°変更するために、入射面３１ａと傾
斜面３１ｂとのなす角度を６７．５°とする。
【００１１】一方、第１光学膜３１の傾斜面３１ｂと第
２光学膜３２との界面を全反射面とするための条件とし
ては、第１光学膜３１の屈折率をｎ1、第２光学膜３２
の屈折率をｎ2、全反射をおこす臨界入射角度をθｃと
すると、次の式（１）を満足すればよい。ただし、入射
角は、入射光線が第１光学膜３１の傾斜面３１ｂの法線
となす角である。 ｓｉｎθｃ＝ｎ2／ｎ1 ……（１）
２光学膜３２との界面を全反射面とするための条件とし
ては、第１光学膜３１の屈折率をｎ1、第２光学膜３２
の屈折率をｎ2、全反射をおこす臨界入射角度をθｃと
すると、次の式（１）を満足すればよい。ただし、入射
角は、入射光線が第１光学膜３１の傾斜面３１ｂの法線
となす角である。 ｓｉｎθｃ＝ｎ2／ｎ1 ……（１）
【００１２】ところで、上述したように、第１光学膜３
１の入射面３１ａと傾斜面３１ｂとのなす角度を６７．
５°とし、全反射をおこす臨界入射角度θｃを６７．５
°とすると、式（１）から、（ｎ2／ｎ1）は約０．９４
２となる。一方、第２光学膜３２の屈折率は液晶３のそ
れと大きく異ならないようにした方が望ましい。例え
ば、ネマティックタイプの液晶の場合、屈折率は１．５
〜１．９程度であるので、第２光学膜３２の屈折率を約
１．８とする。すると、第１光学膜３１の屈折率は約
１．９５となるようにすればよい。
１の入射面３１ａと傾斜面３１ｂとのなす角度を６７．
５°とし、全反射をおこす臨界入射角度θｃを６７．５
°とすると、式（１）から、（ｎ2／ｎ1）は約０．９４
２となる。一方、第２光学膜３２の屈折率は液晶３のそ
れと大きく異ならないようにした方が望ましい。例え
ば、ネマティックタイプの液晶の場合、屈折率は１．５
〜１．９程度であるので、第２光学膜３２の屈折率を約
１．８とする。すると、第１光学膜３１の屈折率は約
１．９５となるようにすればよい。
【００１３】次に、第１および第２光学膜３１、３２の
材質およびその形成方法の一例について説明する。プラ
ズマＣＶＤによる水素化窒化膜の場合には、図４に示す
ように、含有水素量と屈折率との間に相関関係があり、
含有水素量が２２％程度であると屈折率が１．９５程度
となり、含有水素量が３５％程度であると屈折率が１．
８程度となる。
材質およびその形成方法の一例について説明する。プラ
ズマＣＶＤによる水素化窒化膜の場合には、図４に示す
ように、含有水素量と屈折率との間に相関関係があり、
含有水素量が２２％程度であると屈折率が１．９５程度
となり、含有水素量が３５％程度であると屈折率が１．
８程度となる。
【００１４】そこで、プラズマＣＶＤによる成膜条件
を、基板温度２５０℃、シラン（ＳｉＨ4）ガス流量３
０ｓｃｃｍ、アンモニア（ＮＨ3）ガス流量６０ｓｃｃ
ｍ、水素（Ｈ2）ガス流量１２０ｓｃｃｍ、パワー３５
０〜４５０Ｗとすると、含有水素量２２％程度で屈折率
１．９５程度の水素化窒化膜が成膜される。そして、後
で説明する所定のフォトリソグラフィ工程を経ると、く
さび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１光学膜３１が形成さ
れる。次に、プラズマＣＶＤによる成膜条件を、基板温
度２５０℃、シランガス流量２０ｓｃｃｍ、アンモニア
ガス流量７０ｓｃｃｍ、パワー３５０〜４５０Ｗとする
と、含有水素量３５％程度で屈折率１．８程度の水素化
窒化膜からなる第２光学膜３２が成膜される。この場
合、ＳｉとＮの組成比は屈折率にあまり影響しない。
を、基板温度２５０℃、シラン（ＳｉＨ4）ガス流量３
０ｓｃｃｍ、アンモニア（ＮＨ3）ガス流量６０ｓｃｃ
ｍ、水素（Ｈ2）ガス流量１２０ｓｃｃｍ、パワー３５
０〜４５０Ｗとすると、含有水素量２２％程度で屈折率
１．９５程度の水素化窒化膜が成膜される。そして、後
で説明する所定のフォトリソグラフィ工程を経ると、く
さび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１光学膜３１が形成さ
れる。次に、プラズマＣＶＤによる成膜条件を、基板温
度２５０℃、シランガス流量２０ｓｃｃｍ、アンモニア
ガス流量７０ｓｃｃｍ、パワー３５０〜４５０Ｗとする
と、含有水素量３５％程度で屈折率１．８程度の水素化
窒化膜からなる第２光学膜３２が成膜される。この場
合、ＳｉとＮの組成比は屈折率にあまり影響しない。
【００１５】次に、くさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第
１光学膜３１の形成方法について、図５を参照しながら
説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、カラーフィ
ルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの全上面（ただし、図
１（Ｂ）では全下面）に上述したような成膜条件で水素
化窒化膜４１を膜厚１μｍ程度に成膜する。次に、水素
化窒化膜４１の上面に所定の第１レジストパターン４２
を形成する。次に、第１レジストパターン４２をマスク
としてＢＨＦ（緩衝フッ酸、ＮＨ4Ｆ：ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝
１：４：５）によるウェットエッチングを行うと、図５
（Ｂ）に示すように、複数の断面二等辺三角形状部４３
が隙間なく形成される。この場合、くさび部３１Ａ、３
１Ｂの入射面３１ａに対する傾斜面３１ｂの角度は、エ
ッチング液の進行速度に依存し、したがってエッチング
に用いるレジストパターンと水素化窒化膜との密着性に
依存するので、レジストのベーク温度により制御するこ
とができる。すなわち、くさび部３１Ａ、３１Ｂの入射
面３１ａに対する傾斜面３１ｂの角度を大きくするため
には、密着性を向上させるためにベーク温度を高く、角
度を小さくするためには、密着性を低下させるためにベ
ーク温度を低く設定すればよく、これにより断面二等辺
三角形状部４３の傾斜面の傾斜角度を任意に選定するこ
とができる。このようにして、断面二等辺三角形状部４
３の頂角を４５°とする。この後、第１レジストパター
ン４２を剥離する。
１光学膜３１の形成方法について、図５を参照しながら
説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、カラーフィ
ルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの全上面（ただし、図
１（Ｂ）では全下面）に上述したような成膜条件で水素
化窒化膜４１を膜厚１μｍ程度に成膜する。次に、水素
化窒化膜４１の上面に所定の第１レジストパターン４２
を形成する。次に、第１レジストパターン４２をマスク
としてＢＨＦ（緩衝フッ酸、ＮＨ4Ｆ：ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝
１：４：５）によるウェットエッチングを行うと、図５
（Ｂ）に示すように、複数の断面二等辺三角形状部４３
が隙間なく形成される。この場合、くさび部３１Ａ、３
１Ｂの入射面３１ａに対する傾斜面３１ｂの角度は、エ
ッチング液の進行速度に依存し、したがってエッチング
に用いるレジストパターンと水素化窒化膜との密着性に
依存するので、レジストのベーク温度により制御するこ
とができる。すなわち、くさび部３１Ａ、３１Ｂの入射
面３１ａに対する傾斜面３１ｂの角度を大きくするため
には、密着性を向上させるためにベーク温度を高く、角
度を小さくするためには、密着性を低下させるためにベ
ーク温度を低く設定すればよく、これにより断面二等辺
三角形状部４３の傾斜面の傾斜角度を任意に選定するこ
とができる。このようにして、断面二等辺三角形状部４
３の頂角を４５°とする。この後、第１レジストパター
ン４２を剥離する。
【００１６】次に、図５（Ｃ）に示すように、複数の断
面二等辺三角形状部４３の各所定の半分を被うように、
第２レジストパターン４４を形成する。すなわち、隣接
する２つのカラーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇのうち左
側のカラーフィルタ要素２３Ｒ上の断面二等辺三角形状
部４３の右側の傾斜面上に第２レジストパターン４４を
形成するとともに、右側のカラーフィルタ要素２３Ｇ上
の断面二等辺三角形状部４３の左側の傾斜面上に第２レ
ジストパターン４４を形成する。次に、第２レジストパ
ターン４４をマスクとしてＥＣＲドライエッチングを行
うと、複数の断面二等辺三角形状部４３の各所定の半分
が除去されることにより、図５（Ｄ）に示すように、左
側のカラーフィルタ要素２３Ｒ上に右側を傾斜面とされ
た頂角２２．５°のくさび部３１Ａが飛び飛びに形成さ
れ、また右側のカラーフィルタ要素２３Ｇ上に左側を傾
斜面とされた頂角２２．５°のくさび部３１Ｂが飛び飛
びに形成される。次に、くさび部３１Ａ、３１Ｂの第２
レジストパターン４４で被われていない垂直面に、該垂
直面が後工程のウェットエッチングで腐食されないよう
にするために、溌水剤処理を施す。次に、カラーフィル
タ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの上面に付着した溌水剤
をドライエッチングにより除去する。
面二等辺三角形状部４３の各所定の半分を被うように、
第２レジストパターン４４を形成する。すなわち、隣接
する２つのカラーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇのうち左
側のカラーフィルタ要素２３Ｒ上の断面二等辺三角形状
部４３の右側の傾斜面上に第２レジストパターン４４を
形成するとともに、右側のカラーフィルタ要素２３Ｇ上
の断面二等辺三角形状部４３の左側の傾斜面上に第２レ
ジストパターン４４を形成する。次に、第２レジストパ
ターン４４をマスクとしてＥＣＲドライエッチングを行
うと、複数の断面二等辺三角形状部４３の各所定の半分
が除去されることにより、図５（Ｄ）に示すように、左
側のカラーフィルタ要素２３Ｒ上に右側を傾斜面とされ
た頂角２２．５°のくさび部３１Ａが飛び飛びに形成さ
れ、また右側のカラーフィルタ要素２３Ｇ上に左側を傾
斜面とされた頂角２２．５°のくさび部３１Ｂが飛び飛
びに形成される。次に、くさび部３１Ａ、３１Ｂの第２
レジストパターン４４で被われていない垂直面に、該垂
直面が後工程のウェットエッチングで腐食されないよう
にするために、溌水剤処理を施す。次に、カラーフィル
タ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの上面に付着した溌水剤
をドライエッチングにより除去する。
【００１７】次に、図５（Ｅ）に示すように、第２レジ
ストパターン４４を残したままで、全上面に上述したよ
うな成膜条件で再度水素化窒化膜４５を膜厚１μｍ程度
に成膜する。次に、水素化窒化膜４５の上面に所定の第
３レジストパターン４６を形成する。次に、第３１レジ
ストパターン４６をマスクとしてＢＨＦによるウェット
エッチングを行うと、くさび部３１Ａと第２レジストパ
ターン４４との間に介在された水素化窒化膜４５の図５
（Ｅ）において点線で示す傾斜面の上側が除去されるこ
とにより、くさび部３１Ａと第２レジストパターン４４
との間に同じ形状のくさび部３１Ａが形成される（図２
参照）。また、くさび部３１Ｂと第２レジストパターン
４４との間に介在された水素化窒化膜４５の図５（Ｅ）
において点線で示す傾斜面の上側が除去されることによ
り、くさび部３１Ｂと第２レジストパターン４４との間
に同じ形状のくさび部３１Ｂが形成される（図２参
照）。この後、第３レジストパターン４６および第２レ
ジストパターン４４を剥離すると、図２に示すように、
くさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１光学膜３１が形成
されることになる。
ストパターン４４を残したままで、全上面に上述したよ
うな成膜条件で再度水素化窒化膜４５を膜厚１μｍ程度
に成膜する。次に、水素化窒化膜４５の上面に所定の第
３レジストパターン４６を形成する。次に、第３１レジ
ストパターン４６をマスクとしてＢＨＦによるウェット
エッチングを行うと、くさび部３１Ａと第２レジストパ
ターン４４との間に介在された水素化窒化膜４５の図５
（Ｅ）において点線で示す傾斜面の上側が除去されるこ
とにより、くさび部３１Ａと第２レジストパターン４４
との間に同じ形状のくさび部３１Ａが形成される（図２
参照）。また、くさび部３１Ｂと第２レジストパターン
４４との間に介在された水素化窒化膜４５の図５（Ｅ）
において点線で示す傾斜面の上側が除去されることによ
り、くさび部３１Ｂと第２レジストパターン４４との間
に同じ形状のくさび部３１Ｂが形成される（図２参
照）。この後、第３レジストパターン４６および第２レ
ジストパターン４４を剥離すると、図２に示すように、
くさび部３１Ａ、３１Ｂを有する第１光学膜３１が形成
されることになる。
【００１８】次に、この液晶表示装置の光路変更膜２４
の作用について、図２を参照しながら説明する。左側の
カラーフィルタ要素２３Ｒの非画素領域に入射面３１ａ
の法線方向に対し平行に入射した光は、その下のくさび
部３１Ａの傾斜面３１ｂと第２光学膜３２との界面で全
反射されて、その光路を左側に４５°変更され、出射面
３１ｃ、第２光学膜３２等を通過して左側のカラーフィ
ルタ要素２３Ｒの下方に配置された画素電極８に照射さ
れる。一方、右側のカラーフィルタ要素２３Ｇの非画素
領域に入射面３１ａの法線方向に対し平行に入射した光
は、その下のくさび部３１Ｂの傾斜面３１ｂと第２光学
膜３２との界面で全反射されて、その光路を右側に４５
°変更され、出射面３１ｃ、第２光学膜３２等を通過し
て右側のカラーフィルタ要素２３Ｇの下方に配置された
画素電極８に照射される。
の作用について、図２を参照しながら説明する。左側の
カラーフィルタ要素２３Ｒの非画素領域に入射面３１ａ
の法線方向に対し平行に入射した光は、その下のくさび
部３１Ａの傾斜面３１ｂと第２光学膜３２との界面で全
反射されて、その光路を左側に４５°変更され、出射面
３１ｃ、第２光学膜３２等を通過して左側のカラーフィ
ルタ要素２３Ｒの下方に配置された画素電極８に照射さ
れる。一方、右側のカラーフィルタ要素２３Ｇの非画素
領域に入射面３１ａの法線方向に対し平行に入射した光
は、その下のくさび部３１Ｂの傾斜面３１ｂと第２光学
膜３２との界面で全反射されて、その光路を右側に４５
°変更され、出射面３１ｃ、第２光学膜３２等を通過し
て右側のカラーフィルタ要素２３Ｇの下方に配置された
画素電極８に照射される。
【００１９】このように、この液晶表示装置では、カラ
ーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域
（つまり、複数の画素電極８の各間に対応する非画素領
域）に入射した光の光路が光路変更膜２４によってその
近傍の画素電極８側に均等に変更されることになるの
で、画素電極パネル１の複数の画素電極８の各間に対応
する非画素領域から光が出射しないようにすることがで
きるばかりでなく、共通電極パネル２のカラーフィルタ
要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域に入射した光
をその近傍の画素電極８に照射させることができ、した
がって遮光（ブラックマスク的）機能を有する上、色バ
ランスや光利用率を良くすることができる。また、カラ
ーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域に
垂直に入射した光はその光路を光路変更膜２４によって
４５°変更されてその近傍の画素電極８に照射されるの
で、視野角の向上を図ることもできる。なお、第２光学
膜３２は、非画素領域のみに設けてもよく、また全面的
に設けてもよい。
ーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域
（つまり、複数の画素電極８の各間に対応する非画素領
域）に入射した光の光路が光路変更膜２４によってその
近傍の画素電極８側に均等に変更されることになるの
で、画素電極パネル１の複数の画素電極８の各間に対応
する非画素領域から光が出射しないようにすることがで
きるばかりでなく、共通電極パネル２のカラーフィルタ
要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域に入射した光
をその近傍の画素電極８に照射させることができ、した
がって遮光（ブラックマスク的）機能を有する上、色バ
ランスや光利用率を良くすることができる。また、カラ
ーフィルタ要素２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域に
垂直に入射した光はその光路を光路変更膜２４によって
４５°変更されてその近傍の画素電極８に照射されるの
で、視野角の向上を図ることもできる。なお、第２光学
膜３２は、非画素領域のみに設けてもよく、また全面的
に設けてもよい。
【００２０】ところで、この液晶表示装置を反射型とし
て用いた場合には、ゲートライン５およびドレインライ
ン６に対応する領域、つまりカラーフィルタ要素２３
Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域に入射した光の光路が
光路変更膜２４によってその近傍の画素電極８側に変更
されるので、ゲートライン５およびドレインライン６に
照射される光の量がかなり低減し、したがってゲートラ
イン５およびドレインライン６で反射されて出射する光
の量をかなり低減することができる。また、反射型液晶
表示装置に限らず、バックライトを用いた透過型液晶表
示装置に適用してもよく、この場合、バックライト側基
板に光路変更膜２４を設け、視認側基板にカラーフィル
タを設ければよい。このような構造の液晶プロジェクタ
では、バックライトの光量が大きいので、特に効果的で
ある。
て用いた場合には、ゲートライン５およびドレインライ
ン６に対応する領域、つまりカラーフィルタ要素２３
Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの非画素領域に入射した光の光路が
光路変更膜２４によってその近傍の画素電極８側に変更
されるので、ゲートライン５およびドレインライン６に
照射される光の量がかなり低減し、したがってゲートラ
イン５およびドレインライン６で反射されて出射する光
の量をかなり低減することができる。また、反射型液晶
表示装置に限らず、バックライトを用いた透過型液晶表
示装置に適用してもよく、この場合、バックライト側基
板に光路変更膜２４を設け、視認側基板にカラーフィル
タを設ければよい。このような構造の液晶プロジェクタ
では、バックライトの光量が大きいので、特に効果的で
ある。
【００２１】なお、上記実施形態では、第１光学膜３１
のくさび部３１Ａ、３１Ｂをゲートライン５およびドレ
インライン６に沿って直線状に配置した場合について説
明したが、これに限らず、例えば図６に示す他の実施形
態のように、カラーフィルタ要素の画素領域５１の周囲
の非画素領域にくさび部３１Ｃを環状に配置するように
してもよい。この場合、くさび部３１Ｃの傾斜面が外側
で出射面が内側となるようにすると、画素領域５１の周
囲の非画素領域に入射した光はすべて同画素領域５１に
対応する画素電極に照射されることになる。また、図示
していないが、第２光学膜は、この場合も、非画素領域
のみに設けてもよく、また全面的に設けてもよい。
のくさび部３１Ａ、３１Ｂをゲートライン５およびドレ
インライン６に沿って直線状に配置した場合について説
明したが、これに限らず、例えば図６に示す他の実施形
態のように、カラーフィルタ要素の画素領域５１の周囲
の非画素領域にくさび部３１Ｃを環状に配置するように
してもよい。この場合、くさび部３１Ｃの傾斜面が外側
で出射面が内側となるようにすると、画素領域５１の周
囲の非画素領域に入射した光はすべて同画素領域５１に
対応する画素電極に照射されることになる。また、図示
していないが、第２光学膜は、この場合も、非画素領域
のみに設けてもよく、また全面的に設けてもよい。
【００２２】また、上記実施形態では、光路変更膜２４
を、くさび部３１Ａ、３１Ｂ（または３１Ｃ）を有する
第１光学膜３１と、この第１光学膜３１を被った第２光
学膜３２とによって形成した場合について説明したが、
これに限定されるものではない。例えば、くさび部３１
Ａ、３１Ｂ（または３１Ｃ）を有する第１光学膜３１
と、この第１光学膜３１の傾斜面に設けられたアルミニ
ウム膜等からなる反射膜とによって形成するようにして
もよい。
を、くさび部３１Ａ、３１Ｂ（または３１Ｃ）を有する
第１光学膜３１と、この第１光学膜３１を被った第２光
学膜３２とによって形成した場合について説明したが、
これに限定されるものではない。例えば、くさび部３１
Ａ、３１Ｂ（または３１Ｃ）を有する第１光学膜３１
と、この第１光学膜３１の傾斜面に設けられたアルミニ
ウム膜等からなる反射膜とによって形成するようにして
もよい。
【００２３】さらに、上記実施形態では、遮光膜を一切
設けていない場合について説明したが、薄膜トランジス
タ７の半導体薄膜１１に光が確実に入射しないようにす
るために、半導体薄膜１１の部分を黒色色素含有剤等か
らなる遮光膜で被うようにしてもよく、また半導体薄膜
１１に対応する部分における共通電極パネル２に金属薄
膜等からなる遮光膜を設けるようにしてもよい。
設けていない場合について説明したが、薄膜トランジス
タ７の半導体薄膜１１に光が確実に入射しないようにす
るために、半導体薄膜１１の部分を黒色色素含有剤等か
らなる遮光膜で被うようにしてもよく、また半導体薄膜
１１に対応する部分における共通電極パネル２に金属薄
膜等からなる遮光膜を設けるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、共通電極パネルの非画素領域に入射した光の光路が
光路変更手段によってその近傍の画素電極側に変更され
ることになるので、画素電極パネルの非画素領域から光
が出射しないようにすることができるばかりでなく、共
通電極パネルの非画素領域に入射した光をその近傍の画
素電極に照射させることができ、したがって遮光（ブラ
ックマスク的）機能を有する上、光利用率を良くするこ
とができる。
ば、共通電極パネルの非画素領域に入射した光の光路が
光路変更手段によってその近傍の画素電極側に変更され
ることになるので、画素電極パネルの非画素領域から光
が出射しないようにすることができるばかりでなく、共
通電極パネルの非画素領域に入射した光をその近傍の画
素電極に照射させることができ、したがって遮光（ブラ
ックマスク的）機能を有する上、光利用率を良くするこ
とができる。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態における液晶表
示装置の要部の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う断
面図。
示装置の要部の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う断
面図。
【図２】カラーフィルタ要素および光路変更膜の一部の
断面図。
断面図。
【図３】カラーフィルタ要素および第１光学膜の一部の
斜視図。
斜視図。
【図４】プラズマＣＶＤによる水素化窒化膜の含有水素
量と屈折率との関係を示す図。
量と屈折率との関係を示す図。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ第１光学膜の各形成
工程を示す断面図。
工程を示す断面図。
【図６】この発明の他の実施形態においてカラーフィル
タ要素および第１光学膜の一部の下面側から見た概略斜
視図。
タ要素および第１光学膜の一部の下面側から見た概略斜
視図。
１ 画素電極パネル ２ 共通電極パネル ３ 液晶 ８ 画素電極 ２２ 共通電極 ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ カラーフィルタ要素 ２４ 光路変更膜 ３１ 第１光学膜 ３１Ａ、３１Ｂ くさび部 ３１ａ 入射面 ３１ｂ 傾斜面 ３１ｃ 出射面 ３２ 第２光学膜
Claims (5)
- 【請求項１】 マトリックス状に配列された複数の画素
電極を有する画素電極パネルと共通電極を有する共通電
極パネルとの間に液晶が封入されてなる液晶表示装置に
おいて、前記共通電極パネルの前記複数の画素電極の各
間に対応する非画素領域に、該非画素領域に入射した光
の光路をその近傍の前記画素電極側に変更する光路変更
手段を設けたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の発明において、前記光路
変更手段は、前記共通電極パネルのパネル面に対して平
行な入射面と該入射面に対して所定角度傾斜した傾斜面
と前記入射面に対して垂直な出射面とを備えたくさび部
を有する第１光学膜と、該第１光学膜の前記くさび部の
前記傾斜面との界面を全反射面とするために前記第１光
学膜を被うように設けられた第２光学膜とからなり、前
記くさび部の前記入射面に入射した光を前記くさび部の
前記傾斜面の前記第２光学膜との界面で全反射させて、
該入射光の光路をその近傍の前記画素電極側に変更する
ようにしたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の発明において、前記第１
光学膜の前記くさび部は非画素領域に直線状に配置され
ていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項４】 請求項２または３記載の発明において、
前記第１および第２光学膜は含有水素量が互いに異なる
水素化窒化膜からなることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の発明において、前記光路
変更手段は、前記共通電極パネルのパネル面に対して平
行な入射面と該入射面に対して所定角度傾斜した傾斜面
と前記入射面に対して垂直な出射面とを備えたくさび部
を有する光学膜と、該光学膜の前記くさび部の前記傾斜
面に設けられた反射膜とからなり、前記くさび部の前記
入射面に入射した光を前記反射膜で反射させて、該入射
光の光路をその近傍の前記画素電極側に変更するように
したことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6167396A JPH09230324A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6167396A JPH09230324A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230324A true JPH09230324A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13178008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6167396A Pending JPH09230324A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230324A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100353189C (zh) * | 2005-01-04 | 2007-12-05 | 三星康宁株式会社 | 显示器滤光器及包括其的显示装置 |
| JP2009519495A (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 明るさとコントラストが改善された反射型ディスプレイ |
| EP2487533A1 (en) * | 2004-09-27 | 2012-08-15 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Optical films for directing light towards active areas of displays |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP6167396A patent/JPH09230324A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2487533A1 (en) * | 2004-09-27 | 2012-08-15 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Optical films for directing light towards active areas of displays |
| CN100353189C (zh) * | 2005-01-04 | 2007-12-05 | 三星康宁株式会社 | 显示器滤光器及包括其的显示装置 |
| JP2009519495A (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 明るさとコントラストが改善された反射型ディスプレイ |
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