本发明专利技术的课题为如下：因黑矩阵和玻璃衬底的折射率差异而使外光反射。即使黑矩阵是黑色树脂，也与第一衬底的折射率有差异，并且着色层与第一衬底的折射率也有差异，所以会反射少量的外光。这些反射光会降低对比度。在本发明专利技术中采用将具有双色性的一个偏振元件夹在一对衬底之间的结构，并且通过在颜色滤光片和玻璃衬底之间提供光干涉层来缓和折射率的差异，以进一步减少光反射。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有由薄膜晶体管(以下称为TFT)构成的电路的半导体装置及该半导体装置的制造方法。例如涉及一种电子器具，其中安装以液晶显示面板为代表的电光装置作为其部件。注意，在本说明书中，半导体装置是指通过利用半导体特性起作用的所有装置。电光装置、半导体电路和电子器具全部被认为是半导体装置。
技术介绍
近年来，使用形成在具有绝缘表面的衬底之上的半导体薄膜(厚度为几nm至几百nm左右)来构成薄膜晶体管(TFT)的技术已经引人注目。薄膜晶体管广泛应用于电子器件如IC或电光装置，尤其加紧对作为图像显示装置的开关元件的薄膜晶体管的开发。作为图像显示装置，已知的是液晶显示装置。因为与无源矩阵型液晶显示装置相比，有源矩阵型液晶显示装置可以提供更高清晰度的图像，所以主要使用有源矩阵型液晶显示装置。在有源矩阵型液晶显示装置中，通过驱动配置为矩阵状的像素电极，在屏幕上形成显示图案。详细地说，通过在被选择了的像素电极和对应于该像素电极的相对电极之间施加电压，对配置在像素电极和相对电极之间的液晶层进行光学调制。该光学调制被观察者识别为显示图案。在一般的透过型液晶显示装置中，在一对衬底(第一衬底和第二衬底)之间配置液晶层，在第一衬底(形成有像素电极的衬底)上的与液晶层不接近的外侧一面配置第一偏振元件，在第二衬底(相对衬底)上的与液晶层不接近的外侧一面配置第二偏振元件。此外，当为进行全彩色显示而使用颜色滤光片的情况下，一般而言，在与配置有偏振元件的衬底(相对衬底)的一面不同的一面上配置颜色滤光片。换言之，一般来说在相对衬底和液晶层之间配置颜色滤光片。在专利文件1中公开了一种技术，其中使用滚筒来连续地形成颜色滤光片。再者，在专利文件1中还公开了如下情况在薄膜表面或背面上贴附选自具有颜色滤光片功能的光学薄膜、具有荧光功能的光学薄膜、具有防反射功能的光学薄膜、具有相位补偿功能的光学薄膜、具有遮光功能的光学薄膜、具有导电性的透明薄膜、具有粘合功能的透明薄膜中的至少两种以上的薄膜。特开平8-234018号公报近年来，对液晶显示装置不仅谋求显示图像的高清晰化，而且谋求显示品质的提高。因为在液晶显示装置中，当观察者从相对于衬底表面垂直的方向上观看显示的情况下像素电极的配置和颜色滤光片(对应于一个像素的一个着色层)的位置大约一致，所以可以获得正如液晶显示装置所设计的显示品质。但是，当观察者从相对于衬底表面倾斜方向上观看显示的情况下，由于视差(parallax)而看起来产出位置偏差。此外，因该视差而产出漏光，使得显示对比度降低。因此，会发生如下视野角特性当观察者从相对于衬底表面倾斜方向上观看显示时显示品质降低。尤其，当为了谋求显示图像的高清晰化使像素尺寸比衬底厚度微细时，视差更明显，从而能够确保被允许的显示特性的视野角被限定为窄。此外，液晶显示装置的显示的易看性受到周围光线的亮度的影响。尤其，在周围光线的亮度从阳光到夜间的亮度的范围内改变的便携式液晶显示装置及户外用液晶显示装置中，采用具有背光灯的透过型或半透过型液晶显示装置，以便使易看性为一定。从而方便性良好。但是，当在白天的外光下，使用强力的光源作为背光灯，以使液晶显示装置的易看性为一定时，由于视差的漏光也变大，从而不容易维持显示对比度。
技术实现思路
本专利技术提供一种液晶显示装置，其中可以实现广视野角且高对比度的高图像质量显示。尤其提供在外光下能够实现高显示品质的液晶显示装置。为了解决上述问题，在本专利技术中，将两个偏振元件之一的具有双色性的第一偏振元件配置在一对衬底(第一衬底和第二衬底)之间，而且将具有双色性的第一偏振元件和颜色滤光片尽量接近地配置。此外，在该颜色滤光片和第一衬底之间配置光干涉层。此外，在第二衬底上形成晶体管和连接到该晶体管的像素电极。而且，将颜色滤光片和像素电极尽量接近地配置来确保广视野角。将具有双色性的第二偏振元件与具有双色性的第一偏振元件成为正交尼科耳(cross nicol)配置地贴附到第二衬底。在具有双色性的第一偏振元件和具有双色性的第二偏振元件之间存在有第二衬底和液晶层，但是不使颜色滤光片存在。这是因为如下的缘故由于颜色滤光片包含引起光的散射的颜料粒子，因此当在具有双色性的一对偏振元件之间配置颜色滤光片时，因去极性(depolarization)而对比度降低。此外，由于同样的理由，在具有双色性的一对偏振元件之间不配置荧光层。另外，当使颜色滤光片和液晶层接近时，发生如下忧虑从颜色滤光片发生气泡；或者从颜色滤光片发生的杂质对液晶层进行污染。作为具有双色性的偏振元件存在着如下偏振元件，其中在两个保护膜之间夹有使双色性色素吸附定向的PVA(聚乙烯醇)膜。作为保护膜可以使用TAC(三醋酸纤维素)等，而作为双色性色素存在着碘和双色性有机染料。除了上述以外，还存在着使用圆盘状的水溶性溶致液晶色素的具有双色性的偏振元件以及使用铝等的无机类偏振元件。此外，与具有双色性的第一偏振元件接近地提供颜色滤光片，并在颜色滤光片和具有双色性的第一偏振元件之间不提供光学膜如光散射层及荧光层，以便使颜色滤光片和像素电极尽量接近。注意，荧光层不仅因背光灯，而且因外光而发光。由于在外光下引起对比度的降低，因此不使用荧光层。在本专利技术中，在颜色滤光片和第一衬底之间提供光干涉层，以便在外光下也提高对比度。颜色滤光片包括黑矩阵和着色层，由于黑矩阵和第一衬底的折射率的差异，使外光反射。特别是，在使用铬膜作为黑矩阵的情况下，光干涉层很有效。因为即使黑矩阵包括黑色树脂，也与第一衬底的折射率有差异，并且着色层与第一衬底的折射率也有差异，所以会反射少量的外光。例如，玻璃衬底的折射率为1.5左右，而各着色层的平均折射率为1.6左右，但是有的材料的折射率为1.8左右。此外，可以通过在颜色滤光片和第一衬底之间提供光干涉层来缓和折射率的差异，以进一步减少光反射。只要能防止黑矩阵和着色层所引起的光反射，光干涉层就可以是单层或多层。具体而言，使用被称为减反射(防反射)膜的膜。此外，可以使用介电多层膜作为光干涉层。介电多层膜具有层叠低折射率薄膜和高折射率薄膜的结构。在本说明书中所公开的专利技术结构是一种半导体装置，该半导体装置包括在绝缘表面上顺序层叠有光干涉层、多个着色层、以及具有双色性的第一偏振元件的第一衬底；像素电极及薄膜晶体管形成在一个表面上的第二衬底；提供在第一衬底和第二衬底之间的液晶层；以及提供在第二衬底的另一个表面上的具有双色性的第二偏振元件。在上述半导体装置的结构中，在像素电极和液晶层之间包括第一定向膜。此外，上述半导体装置在具有双色性的第一偏振元件和液晶层之间包括第二定向膜。另外，上述半导体装置在具有双色性的第一偏振元件和液晶层之间包括相对电极。此外，在做出IPS(平面内切换)方式的液晶显示装置的情况下，一种半导体装置包括在绝缘表面上顺序层叠有光干涉层、多个着色层、以及具有双色性的第一偏振元件的第一衬底；像素电极、共同电极、以及薄膜晶体管形成在一个表面上的第二衬底；提供在第一衬底和第二衬底的液晶层；以及提供在第二衬底的另一个表面上的具有双色性的第二偏振元件。在上述半导体装置的各种结构中，在具有双色性的第一偏振元件和所述着色层之间包括用来固定的具有透光性的粘合层。此外，在上述半导体装置的各种结构中，在所述多个着本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，包括： 一对的第一衬底及第二衬底； 形成在所述第一衬底和所述第二衬底之间的液晶层； 形成在所述第一衬底和所述液晶层之间的多个着色层； 形成在所述第一衬底和所述多个着色层之间的光干涉层； 形成在所述多个着色层和所述液晶层之间的具有双色性的第一偏振元件； 形成在所述第二衬底和所述液晶层之间的像素电极及薄膜晶体管；以及 形成在所述第二衬底的外侧一面的具有双色性的第二偏振元件。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石谷哲二，久保田大介，西毅，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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