JPH031648B2 - - Google Patents

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JPH031648B2
JPH031648B2 JP57112484A JP11248482A JPH031648B2 JP H031648 B2 JPH031648 B2 JP H031648B2 JP 57112484 A JP57112484 A JP 57112484A JP 11248482 A JP11248482 A JP 11248482A JP H031648 B2 JPH031648 B2 JP H031648B2
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JP
Japan
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display device
liquid crystal
conductive film
transistor
image display
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JP57112484A
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English (en)
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JPS595229A (ja
Inventor
Tatsuji Asakawa
Kyoo Enoki
Hiroshi Ogura
Ryujiro Muto
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS595229A publication Critical patent/JPS595229A/ja
Publication of JPH031648B2 publication Critical patent/JPH031648B2/ja
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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
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213Storage capacitors associated with the pixel electrode

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、同一基板上に形成したトランジスタ
をスイツチング素子として液晶を駆動する画像表
示装置に関するものである。
液晶による画像表示装置の駆動回路の構成は、
同一基板上に互いに直交するゲート電極群とソー
ス電極群を配列したトランジスタアレイより成
り、一画素の構成は第1図に示すようにトランジ
スタ1、表示電位記憶容量2、液晶表示画素駆動
電極3、一画素分の液晶4(液晶表示画素)、ゲ
ート電極5、ソース電極6より成る。
画像の表示は必要な画素へ、ゲート信号、ソー
ス信号を加えることにより液晶駆動電極に適当な
電位を与え液晶分子の配列を制御し電気光学的な
変調を与えることで画像を表示する。
液晶は、短期間にトランジスタから表示電位記
憶容量に電荷を蓄積し、長期間にわたつて保持す
る電位によつて駆動されるために、トランジスタ
のオフ時の液晶及びトランジスタの抵抗による電
荷の放電による電位低下を防ぐために充分大きな
表示電位記憶容量を必要とする。
従来の画像表示装置の一画素の構成の平面図を
第2図に、第2図A−A′間の断面構造を第3図
に示す。第3図において第2図と対応する構成に
は同一符号をつけて表わしている。
7はAl,Cr,Mo等の金属膜等の導電膜による
ゲート電極、8は金属若しくはIn2O3,SnO2等の
透明導電膜で表示電位記憶容量の片側電極、14
はSiO2,Si3N4等のゲート絶縁膜、9は非晶質シ
リコン、多結晶シリコン、レーザーアニールされ
たシリコン、CdSe等の半導体、10はAl,Ni等
によるソース電極、11はドレイン電極、13は
In2O3,SnO2等の液晶表示画素駆動電極、15は
11,13間のSiO2,Si3N4等による層間絶縁膜
で、この絶縁膜の除去された部分12で11と1
3とのコンタクトがなされている。16はポリイ
ミド等のポリマー膜等の液晶の配向処理層、20
はガラス、セラミツクス等の基板である。この2
0に対向する基板21には、In2O3,SnO2等の液
晶駆動電極17とポリマー膜等の液晶の配向処理
層18が形成される。二枚の基板間に挟持される
19は液晶である。勿論配向処理層16、は
SiO2,Si3N4等の絶縁膜上にポリマー膜等の積層
された構造でもよい。
この従来の画像表示装置においては、表示電位
記憶容量が液晶表示画素駆動電極部分に形成され
ているため、一様な広い表示面積が得にくいこと
と、透過型表示装置においてはこの部分で透明導
電膜が三層、即ち8,13,17の三層になり、
二層の部分に比して光の透過率が低く、表示性能
上好ましくない性質を有していた。
本発明の目的は上記表示性能を向上させること
にあり、表示電位記憶容量をトランジスタ部分に
形成することにより、一様な広い表示面積を得、
透過型表示装置においては透明導電膜を二層する
ことによつて一様な高い光の透過率を得ることに
ある。
その目的を達成する本発明は、同一基板上に形
成した複数のトランジスタ素子によつて駆動され
る液晶を用いて表示を行なう画像表示装置におい
て、液晶表示画素の表示電位記憶容量を絶縁膜を
介してトランジスタ上に配置し形成することを要
旨とする。
本発明の画像表示装置の実施例における一画素
の構成の平面図を第4図、第4B−B′間の断面
構造を第5図に示す。第4図においては第2図
と、第5図においては第3図と、また第4図およ
び第5図の対応する構成には同一符号をつけて表
わしている。第3図で8−14、15−13によ
つて構成される表示電位記憶容量は第5図ではト
ランジスタ上に絶縁膜23を介して、絶縁膜24
を挟持する第1の導電膜22および第2の導電膜
13によつて構成され、第2の導電膜は液晶表示
画素駆動電極を兼ねている。
導電膜22はAl,Cr,Mo,Ni等の金属若し
くはIn2O3,SnO2等で形成され、絶縁膜23,2
4はSiO2,Si3N4等で形成される。25は23,
24の絶縁膜の除去された部分で1と13とのコ
ンタクトがなされる。
表示電位記憶容量が、トランジスタ上に形成さ
れたことによつて、液晶表示画素駆動電極部分の
構成が簡素になり、広い表示面積が得られ、第2
の導電膜13を透明導電膜とすることによつて、
一様な高い光の透過率を有する透過型表示装置を
得ることができる。
この実施例は、半導体がゲート上に形成される
倒置型構造であるため、半導体9をゲート電極7
および表示電位記憶容量の片側電極22の内側に
配置しかつ7,22を金属膜で形成することによ
つて半導体部分への遮光を行い、トランジスタの
オフ時での光によるリーク電流をおさえ、高品質
な画像表示を行なえる付随効果がある。また、2
2は7と同様にして基板の端部までストライプ状
に引き出した電極である。この外部端子(液晶表
示画素周辺の接続端子)の構成を平面図は第6図
C−C間の断面構造を第7図に示す。22は絶縁
膜14,23を介してゲート電極7上に形成され
ているため、第1図に示されるV1すなわち第1
の導電膜22の電位は外部で任意に設定できる。
液晶駆動電極の電位Vcと同電位にできるほか、
外部端子の構成の平面図第8図のように、近傍の
ゲート電極と接続することによつて、V1は近傍
のゲート電極電位と同電位にできる。第9図は第
8図D−D′間の断面構造を示しており、第6図
乃至第9図においては第5図と対応する構成に同
一符号をつけて表わしている。この構造にしたこ
とによつて、電極7と22を外部において26の
如く導電性テープ若しくは剥離可能な導電性ペー
スト等で接続すれば7と22の間の絶縁膜が電気
的に保護されるために、静電破壊を生じることな
く液晶の配向処理をラビング法を行なうことがで
きる。
ところで反射型表示装置においては13は金属
膜等でよく、上記幾つかの利点を有するものであ
る。
第4図、第5図に示される実施例の変形とし
て、トランジスタ素子に接続される表示電位記憶
容量を絶縁膜を介して隣接するトランジスタ上に
配置した実施例における一画素近傍の構成の平面
図を第10図に、第10図E−E′間の断面構造を
第11図に示す。第10図、第11図は第4図、
第5図と対応する構成に同一符号をつけて表わし
ている。異なる点はF領域の液晶表示画素駆動電
極が隣接するF′領域のトランジスタ上までのびて
おり、導電膜22と絶縁膜24を挟持することに
よつて表示電位記憶容量をトランジスタ上に絶縁
膜23を介して配置し形成していることである。
この実施例においても前記実施例と同様に本発
明の目的を達成し、幾つかの付随効果を同様に有
するものである。とりわけ外部端子の構成を平面
図第12図、第12図G−G′間の断面構造図第
13図の如くして、同一トランジスタにおけるゲ
ート電極7と表示電位記憶容量の片側電極22を
接続することによつて、トランジスタを二重ゲー
ト構造にし、また絶縁膜23をゲート絶縁膜14
と同程度の厚さにしてコンダクタンスを上げるこ
とができる。
上記二つの実施例は倒置型構造のトランジスタ
によるものであつたが、正置型構造のトランジス
タによる実施例として一画素近傍の構成の平面図
を第14図に、第14図H−H′間の断面構造を
第15図に示す。第15図の第3図との相違は半
導体層9上にゲート絶縁膜14を介してゲート電
極7が構成されていることであり、ソース・ドレ
イン電極10,11もゲート電極下にある。表示
電位記憶容量は、前記実施例第10図、第11図
と同様にF領域の液晶表示画素駆動電極13が隣
接するF′領域のトランジスタ上までのびることに
より、トランジスタを形成するゲート電極7と1
3に挟持される絶縁膜27から構成されている。
13は透過型表示装置では透明導電膜で、反射型
表示装置では透明導電膜の他、金属膜等でよい。
本実施例では構造上V1の電位は隣接ゲート電位
となつている。
なお第14図は第2図および第10図と、第1
5図は第3図および第11図と対応する構成は同
一の符号をつけて表わしている。
またこの実施例は第11図で述べたように二重
ゲート構造にすることができる。二重ゲート構造
による実施例における一画素近傍の構成の平面図
を第16図に、第16図I−I′間の断面構造を第
17図に示す。第16図、第17図は第14図、
第15図と対応する構成に同一符号をつけて表わ
している。異なる点は半導体9の下に絶縁膜29
を介してゲート電極28を形成していることであ
り、28を7、例えば第12図、第13図におけ
る22と7の如く接続して二重ゲート構造にして
いることである。この二重ゲート構造の利点はト
ランジスタのコンダクタンスの向上、半導体の遮
光、二重ゲート電極間の構成要素の電気的な保護
等である。
この実施例において29を適当な厚さにし、2
8をゲート電極と直接接続せず、所望の時のみ第
7図のように接続して28と7の間の電気的な保
護および半導体の遮光を行なうように変形するこ
ともできる。
以上幾つかの実施例に基づいて本発明を説明し
てきたが、本発明は液晶による画像表示装置にお
いて、液晶表示画素の表示電位記憶容量を絶縁膜
を介してトランジスタ上に配置し形成することを
要旨としているため、トランジスタの形状等に何
ら規制されるものでなく、またトランジスタの形
成される基板にしてもガラス等の絶縁性基板のほ
か、アルミナ等のセラミツクス基板、あるいはシ
リコン等の半導体基板、能動素子部を絶縁膜、半
導体膜を介して形成される金属基板等も使用する
ことができる。
本発明の画像表示装置によつて、透過型、反射
型いずれにも、広く一様に平担な表示画素が得ら
れ、高品質な画像表示装置が達成される。
なお、この外半導体部分に悪影響をおよぼさな
い範囲内で導電膜として一部に有機導電膜を用い
る、絶縁膜の一部をポリイミド等の有機絶縁膜と
することも可能である。
又、液晶自体及び液晶の配向処理層については
詳しく述べなかつたが、公知の種々のものが使用
でき、ネマチツク液晶、それにコレステリツク液
晶、光学活性物質、2色性色素、その他各種添加
剤等を必要に応じて添加したもの等が使用でき、
配向処理層もポリイミド、シリコン系ラダーポリ
マー等の有機樹脂をはじめSiO2等の無機質、直
鎖シラン系カツプリング剤等の垂直配向剤等種々
のものが使用できる。
さらに液晶層を2層に形成する、カラーフイル
ター・偏光板を積層する、文字、図形、枠等を印
刷する、ノングレア処理する、光源を設ける等公
知の液晶表示装置の応用が適用しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は画像表示装置の一画素の構成図、第2
図は従来の画像表示装置の一画素の構成の平面
図、第3図は第2図の部分断面構造図、第4図は
本発明の画像表示装置の一画素の構成の平面図、
第5図は第4図の部分断面構造図、第6図は本発
明の画像表示装置の外部端子の構成の平面図、第
7図は第6図の部分断面構造図、第8図は本発明
の画像表示装置の外部端子の構成の平面図、第9
図は第8図の部分断面構造図、第10図は本発明
の画像表示装置の一画素の構成の平面図、第11
図は第10図の部分断面構造図、第12図は本発
明の画像表示装置の外部端子の構成の平面図、第
13図は第12図の部分断面構造図、第14図は
本発明の画像表示装置の一画素の構成の平面図、
第15図は第14図の部分断面構造図、第16図
は本発明の画像表示装置の一画素の構成の平面
図、第17図は第16図の部分断面構造図であ
る。 7……ゲート電極、13……液晶表示画素駆動
電極、22……表示電位記憶容量の片側の電極、
24,27……表示電位記憶容量を構成する絶縁
膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同一基板上に形成した複数のトランジスタ素
    子によつて駆動される液晶を用いて表示を行なう
    画像表示装置において、液晶表示画素の表示電位
    記憶容量を絶縁膜を介してトランジスタ上に配置
    し形成することを特徴とする画像表示装置。 2 表示電位記憶容量は、絶縁膜を挟持する第1
    及び第2の導電膜により構成し、第1の導電膜は
    絶縁膜を介してトランジスタ上に配置され基板の
    端部にストライプ状に引き出した電極とし、第2
    の導電膜は液晶表示画素駆動電極を兼ねることを
    特徴とする特許請求範囲第1項記載の画像表示装
    置。 3 表示電位記憶容量は、トランジスタを形成す
    るゲート電極と導電膜間に挟持される絶縁膜によ
    り構成し、導電膜は液晶表示画素駆動電極を兼ね
    ることを特徴とする特許請求範囲第1項記載の画
    像表示装置。 4 表示電位記憶容量を形成する第2の導電膜が
    透明導電膜により形成されることを特徴とする特
    許請求範囲第2項記載の画像表示装置。 5 表示電位記憶容量を形成する導電膜が透明導
    電膜により形成されることを特徴とする特許請求
    範囲第3項記載の画像表示装置。 6 トランジスタ素子に接続される表示電位記憶
    容量を絶縁膜を介して隣接するトランジスタ上に
    配置することを特徴とする特許請求範囲第1項乃
    至第5項のいずれか一項記載の画像表示装置。
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