JPH0261725B2 - - Google Patents

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JPH0261725B2
JPH0261725B2 JP56183511A JP18351181A JPH0261725B2 JP H0261725 B2 JPH0261725 B2 JP H0261725B2 JP 56183511 A JP56183511 A JP 56183511A JP 18351181 A JP18351181 A JP 18351181A JP H0261725 B2 JPH0261725 B2 JP H0261725B2
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JP
Japan
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liquid crystal
layer
electrode
substrate
light
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Koji Ootsu
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Sony Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示装置に係わる。
液晶表示装置、例えばテレビジヨン映像をなす
平面型液晶表示装置においては、いわゆるX−Y
単純マトリクス方式と、スイツチングMOSトラ
ンジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)
とホールド用容量を内蔵したアクテイブマトリク
ス方式とが一般的に知られている。これら表示装
置において表示画像の階調がクロストークなどの
点で後者のアクテイブマトリクス方式によるもの
の方が優れている。この種アクテイブマトリクス
方式による液晶表示装置は、時分割多重駆動によ
る。この駆動回路は、例えば第1図に示す構成を
有する。図においてLCはその水平及び垂直方向
のマトリクス状に配列された各液晶表示部を示
す。これら液晶表示部LCは、その各一方の電極
は、共通の電極とされて例えば接地電位とされ、
他方の電極は夫々独立に絵素電極として導出され
る。また図において1は水平方向のシフトレジス
タ、バツフア回路入力回路等を含む水平方向の制
御回路部を示し、2は垂直方向のシフトレジス
タ、バツフア回路等を含む垂直方向の制御回路部
で、水平方向制御回路部1に表示信号が与えられ
て順次的にスイツチングMOSトランジスタによ
つて各液晶表示部を表示するようになされる。ま
たCは各表示部LCに対して設けられた例えば1/6
0秒間のフイールド信号期間中の電荷蓄積用のす
なわちホールド用容量を示す。
本発明はこのようなアクテイブマトリクス方式
による液晶表示装置において、その液晶表示部と
これの駆動回路とを共通の基板上に形成して全体
の小型密実化と、更に液晶表示部の長寿命化を図
るようにした液晶表示装置を提供するものであ
る。
まず第2図及び第3図を参照して本発明を反射
型液晶表示装置に適用するための一例を説明す
る。
第2図は本発明装置の略線的平面図で、第3図
はその一部の拡大断面図を示す。まず第2図を参
照して本発明装置の概略構成を説明するに、本発
明においては、基板11とこれに対向して設けら
れた透明基板12との間に液晶13を封入する液
密空間を形成する。そして、その中央部において
各絵素を構成する液晶表示部Eを配置し、その周
辺の例えば四周に第1図で説明した制御回路1及
び2を構成する周辺回路部Sを配置する。
基板11は例えば100結晶面を有し比抵抗が2
〜3Ω・cmのシリコン半導体基板より成り、これ
に対向して設けられる透明基板12は例えば石英
ガラス或いはフロートガラス等の基板によつて構
成する。そして、これら間に形成した液密空間内
には、液晶例えばゲスト−ホスト型の液晶13を
封入する。基板11上には、第3図に示すよう
に、液晶表示部を駆動制御する制御回路及び各絵
素に対応して設けられる駆動回路を構成する半導
体回路が設けられる。半導体基板11の周辺部に
は、前述したように、第1図で説明した制御回路
1及び2を構成する周辺回路部Sが設けられ、こ
れより内側において表示部Eの複数の絵素部が基
板11及び12の板面方向に沿つて水平及び垂直
方向にすなわちマトリクス状に配列される。そし
て半導体基板11の液晶13が配置される側には
これらの表示部に対応して例えばN型のソース及
びドレイン領域14s及び14dがイオン注入
法、拡散法等によつて形成され、これら間上にゲ
ート絶縁層15例えばSiO2層が形成され、更に
これの上にゲート電極16が設けられて第1図で
説明したスイツチング用のMOSトランジスタが
形成される。またこれらソース領域14s及びド
レイン領域14d上にオーミツクに連結して夫々
ソース電極及びドレイン電極となり且つこれらよ
りの配線部となる導電層17が設けられる。また
これら各MOSに隣合つて基板11の表面に基板
11と同導電型の高濃度領域18が設けられ、こ
れの上には例えばゲート絶縁層15と同時に形成
されたSiO2等の薄い誘電体層19が形成され、
これの上にMOSのドレイン電極に連結された導
電層17が延在して高濃度領域18との間に第1
図で説明した容量Cが構成される。導電層17が
周辺回路部Sにおける配線或いは電極等の導電層
20と共に例えば低比抵抗の多結晶半導体層例え
ばソース及びドレイン、領域14s及び14dと
同導電型のN型の多結晶シリコン層によつて形成
し得る。21は基体11の表面に形成された絶縁
層、例えば厚いSiO2酸化物層である。また、導
電層17及び20上を含んで例えば全面的に燐ガ
ラス或いは砒素ガラス等の絶縁層33を形成し、
これの導電層17及び20上の所定部に窓が穿設
され、これら窓を通じて導電層17及び20と電
気的に連結する端子導出或いは各導電層17及び
20の相互の接続等を行う金属配線層例えばAl
層22が所定のパターンに形成されてこれの上に
表面が平滑化されるようにいわゆるガラスフロー
された燐ガラス或いはポリイミド系樹脂等による
絶縁層23が被着される。そしてこの絶縁層23
上に液晶13に電圧を与えるための電極特に表示
部Eすなわち各絵素に対応して設けられる絵素電
極24と、周辺回路部S上に対向する部分、言い
換えれば本来の表示部以外で且つ液晶13の四周
に対する例えばリング状の周辺電極25と、更に
端子部32とを配置する。各絵素電極24はこれ
の下の例えば容量Cの一方の電極となる導電層1
7に接続された金層配線層22に、絶縁層23に
穿設された窓を通じて電気的に接続される。電極
24及び25上とこれらが形成されていない絶縁
層23上に渡つて全面的にSiO2等の液晶の配向
効果を得るための配向処理がなされた配向層26
が全面的に被着される。
一方透明基板12の内面には、基板11側に設
けられた周辺電極25と対向して遮光性を有する
電極27例えばCr層とAu層とが積層された電極
或いはTi層とAu層とが積層された電極が形成さ
れる。この電極27上にはSiO2等の同様に液晶
の配向効果を得るための配向処理がなされた配向
層28が被着形成される。また、透明基板12の
表示部Eを構成する部分の内面には、各絵素電極
24に対して共通の対向電極29となる透明電極
例えばSnO2或いはTiO3層等が被着される。この
対向電極29は例えば配向層28に穿設された窓
を通じて遮光電極27に電気的に接続されて例え
ばこれらに接地電位が供給される。また対向電極
29の表面も液晶の配向効果を得るための配向処
理がなされる。
30は基板11及び透明基板12間の間隔を規
制して液晶13の封入空間の厚さを規制するスペ
ーサとなり且つ液晶封入空間を液密に保持する障
壁でまた31はAgペースト或いはInバンプ等よ
りなる導電体で、例えば遮光電極27とこれに対
応する端子部32とを電気的に接続する。
基板11の裏面には電極層53例えば300Åの
厚さのTi層と300Åの厚さのAu層とが積層され
て被着され例えばこれに接地電位が与えられる。
そして特に本発明においては、周辺電極25に
遮光電極27と同電位の接地電位がが与えられて
液晶13の表示部以外の周辺回路部における液晶
が無電界状態となるようにする。
このような構成による表示装置は、第1図で説
明した制御回路1及び2と、各絵素を駆動する駆
動回路すなわちMOS及びC等と、液晶表示部LC
が共通の基板において一体化されて形成されるの
で小型密実化、更に組立製造の簡易化従つて量産
性が図られるとともに特に液晶13のその表示部
すなわち絵素となる部分以外にはこれを挟んで対
向する周辺電極25と遮光電極27とに同電位が
与えられるのでこの部分には電界が与えられない
状態に保持されるものであり、これがためここに
おける液晶の疲労が生じることがなくこの疲労に
よる液晶の特性低下が他の本来の表示部に及んで
行く不都合を回避できる。
尚、上述した例においては液晶表示部Eにおけ
る共通の対向電極29にも接地電位が与えられる
場合にはこの対向電極29と遮光電極27とは電
気的に分離され且つ対向電極29から独立に端子
導出がなされることは言うまでもないところであ
ろう。
上述した本発明装置においては基板11上に設
けられた駆動制御回路によつて映像表示信号に応
じた信号電圧が液晶表示部Eの各絵素の、絵素電
極24に順次与えられてこれと対向する対向電極
29との共働によつて各絵素部の液晶に所定の電
圧が印加されることによつて光学的変化が得られ
これを透明基板12側から透明電極よりなる対向
電極29を通じて観察することができ目的とする
光学的表示を得ることができる。
上述した例においては、本発明を反射型液晶表
示装置に適用した場合であるが、本発明を透過型
液晶表示装置に適用することもできる。この場合
の一例を第4図を参照して説明しよう。第4図
は、この透懐型液晶表示装置の要部の拡大断面図
を示すもので、第3図と対応する部分には同一符
号を付して重複説明を省略する。すなわちこの例
においても前述したと同様に基板11と透明基板
12とを対向して設ける。そして両者間に形成し
た液密空間に液晶例えばネマチツクツイスト型の
液晶13を配置し、その中央部において各絵素を
構成する液晶表示部Eを構成し、その周辺の例え
ば四周に第1図で説明した制御回路部1及び2を
構成する周辺回路部Sを構成するものであるが、
特にこの例においては、基板11を透明基板例え
ばサフアイア基板によつて構成し、このサフアイ
ア基板11上に例えばエピタキシヤル成長等によ
る半導体層41を形成し、これに第3図で説明し
たと同様の半導体回路を形成する。すなわちこの
半導体層41の周辺部に第1図で説明した制御回
路1及び2を構成する周辺回路部Sを形成し、こ
れにより内側において表示部Eの複数の絵素部を
マトリクス状に配列形成し、これらに対応して第
1図で説明した各絵素に対応する駆動回路、すな
わちMOS及びCを配置する。
この例においては容量Cを半導体層41に設け
られた高濃度領域18この例ではN型の高濃度領
域上に形成した薄い絶縁層19を挟んでMOSの
ドレイン領域14dにオーミツクに連結された導
電層17との間に形成される静電容量と、顕にこ
の導電層17上に絶縁層33を介して延在され且
つ高濃度領域18にオーミツクに接続された例え
ばTaよりなる電極層42との間に形成された静
電容量とまた更にこの電極層42とこれのTaの
表面を酸化させたTa2O5よりなる絶縁層を介して
これの上に延在されドレイン領域14dと電気的
に接続された金属導電層22との間に形成された
静電容量との並列接続された容量によつて構成し
た場合である。
そしてまたこの例においては、各絵素電極24
を透明電極例えばSnO2、TiO3等によつて形成す
る。
また透明基板12側には、各絵素間を分離する
ように格子状、または網状に遮光性導電層43例
えばCr層−Au層、或いはTi層−Au層の各積層
構造の導電層を被着する。この遮光性導電層43
は、透明基板12の周辺に設けられた遮光電極2
7の形成と同時に形成し得、更に相互に連結して
すなわち電気的に互いに接続されるように形成し
得る。透明対向電極29は少くとも遮光性導電層
43が形成されていない格子ないしは網目内に被
着され前述した例と同様にSiO2等の絶縁層28
に穿設した窓を通じて遮光電極27に連結され
る。
基板11の裏面には、遮光性導電層43の格子
ないしは網目部分に対向する部分に窓44が穿設
された遮光層45例えば黒色のシリコン樹脂或い
はエポキシ樹脂または黒色金属、カーボン層が被
着され、その例えば一側縁に基板11の裏面に直
接的に接して例えば多結晶シリコン層46を介し
てAl等の金属層47を形成する。或いは遮光層
45はこれら多結晶シリコン層46と金属層47
の積層体によつて構成することもできる。
このようにして基板11及び12の遮光層45
及び43の格子ないしは網目内を光透過部として
これらを表示部Eの各絵素部とし、遮光層45及
び43が配置されて遮光された部分に各MOSが
配置されるようにする。
以上において、遮光電極27や遮光性導電層4
3を光反射率の低いCr層やW層によつて構成す
ることができる。透明基板12周辺部において基
板11との貼合せの際の位置合せマークを遮光電
極27の欠除パターンによつて形成することがで
き、又透明基板12のスクライブ線近傍には遮光
電極27や透明対向電極29を形成しないことに
よりスクライブによつてめくれるこれらの電極に
よる基板11との間の短絡を防ぐことができる。
このような構成において前述した例と同様に基
板11上に設けられた駆動制御回路によつて映像
表示信号に応じた信号電圧が液晶表示部Eの各絵
素の透明絵素電極24に順次与えられてこれと対
向する対向電極29との共働によつて各絵素部の
液晶に所定の電圧が与えられて周知のように旋光
性の制御がなされて基板11または12側から透
過光の変化として光学的表示の観察が行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の説明に供する液晶表示装置の
駆動制御回路の構成図、第2図は本発明による液
晶表示装置の一例の略線的平面図、第3図はその
要部の拡大断面図、第4図は本発明装置の他の例
の要部の拡大断面図である。 11は基板、12は透明基板、13は液晶、2
4は液晶電極、29は対向電極、27及び25は
遮光電極及びこれと対向する周辺電極である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基板の表面または基板上に半導体回路が設け
    られ、上記基板の上記半導体回路を有する側に対
    向して透明板が設けられ該透明板と上記基板との
    対向部間が液密に保持され該液密空間内に液晶が
    封入され、表示部の液晶に電圧を印加する複数の
    絵素電極とこれの対向電極とが上記基板側と上記
    透明板側とに設けられ、上記表示部以外の液晶に
    ほぼ同電位を与える遮光電極とこれに対向する電
    極とが上記透明板側と上記基板側とに設けられて
    成る液晶表示装置。
JP56183511A 1981-11-16 1981-11-16 液晶表示装置 Granted JPS5885478A (ja)

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