JPH06208101A - 位置感知液晶素子及びその製造方法 - Google Patents

位置感知液晶素子及びその製造方法

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JPH06208101A JP22453993A JP22453993A JPH06208101A JP H06208101 A JPH06208101 A JP H06208101A JP 22453993 A JP22453993 A JP 22453993A JP 22453993 A JP22453993 A JP 22453993A JP H06208101 A JPH06208101 A JP H06208101A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は位置感知液晶表示素子及びその製造
方法に関し、工程を簡素化し、ペン入出力パッドを薄く
製造し、又、収率を向上させることを目的とする。 【構成】 ガラス基板の下部にX方向グリッドワイヤー
を蒸着しパターニングした後、X方向グリッドワイヤー
の下部に絶縁層とY方向グリッドワイヤーを蒸着し、Y
方向グリッドワイヤーをパターニングし、パターニング
されたY方向グリッドワイヤーの下部にポリイミド層の
コーティングされたカラーフィルターを形成し、カラー
フィルターの下部に接着層、透明カウンター電極、誤差
整列層を順次に蒸着して上部基板を製造し、上部基板と
下部基板とを合着し、上部基板と下部基板との間に液晶
を注入し、ガラス基板の下部と上部に偏光板を蒸着する
ことにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子(Liquid C
rystal Display : LCD)及びその製造方法に関するもの
で、詳しくはペンベースコンピューター(Pen-Based Co
mputer)又は電子手帳等で使用されるペン入出力パッド
において、液晶表示素子に位置感知素子(Position Sens
itive Device : PSD) を内装することにより、一般の液
晶表示素子と大きさは同一である反面、薄い形態のペン
入出力パッドを製造し得るようにする位置感知液晶表示
素子及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1は従来の液晶素子の断面構成図であ
る。同図に示すように、従来の液晶表示素子は、偏光板
11が形成されたガラス基板1の上部にパターンが形成
された透明画素電極2と薄膜トランジスター3とを形成
し、前記透明画素電極2と薄膜トランジスター3の上に
保護膜4、誤差整列層5を順次蒸着して製造された下部
基板と、偏光板11の下部に形成されたガラス基板1′
の下部にパターンにより形成されたブラックマトリック
ス6を形成し、前記ブラックマトリックス6の下部にカ
ラーフィルター7を形成し、このカラーフィルター7の
下部に接着層8、透明カウンター電極9、誤差整列層
5′を順次蒸着して製造し、前記下部基板に合着された
上部基板と、前記上部基板と下部基板との間に注入され
た液晶10とから構成される。
【0003】このように構成された従来の液晶素子の製
造工程を添付した図2A〜図2Eに基づいて詳細に説明
する。図2A〜図2Eは従来の液晶表示素子の製造工程
図であって、図2Aに示すように、ガラス基板1の上部
に透明画素電極2を蒸着し、パターン化を形成した後、
透明画素電極2の上に薄膜トランジスター3を形成し、
以後、図2Bに示すように、前記薄膜トランジスター3
の上にチャンネルを保護するための保護膜4を蒸着し、
続いてマージンを大きくするための誤差整列層5を蒸着
して下部基板を製造し、図2Cに示すように、ガラス基
板1′の下部にブラックマトリックス6を蒸着してから
パターンを形成した後、前記ブラックマトリックス6の
下部に色(R.G.B.)を付与するカラーフィルター
7を蒸着し、その後、図2Dに示すように、前記カラー
フィルター7の下部に順次に接着層8、透明カウンター
電極9、誤差整列層5′を蒸着して上部基板を製造した
後、図2Eに示すように、前記上部基板と下部基板とを
合着し、その間に液晶10を注入し、その後、前記ガラ
ス基板1の下部とガラス基板1′の上部に偏光板11を
それぞれ蒸着して液晶表示素子を製造した。
【0004】このように製造される液晶表示素子におい
て、上部基板に形成されるブラックマトリックス6の構
成平面図は図3のようである。このような従来の液晶表
示素子は走査信号と映像信号によりディスプレーされ
る。即ち、図1に示した下部基板にあって、各画素は透
明画素電極2と薄膜トランジスター3により構成され
る。前記薄膜トランジスター3は走査信号により選択さ
れ、この際に印加される映像信号により前記透明画素電
極2が帯電される。従って、上部基板の透明カウンター
電極9と下部基板の透明画素電極2との間に電位差が発
生し、この電位差の大きさに応じて液晶10の偏光が発
生して、バックライトから入る光を通過させる。この光
は各透明画素に対応する上部基板のカラーフィルター7
を過ぎて特定輝度信号を有する色をディスプレーするこ
とになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の液晶表示素子は表示素子としての機能だけを遂
行するため独立的部品化が不可能な状態にある。特にペ
ンベースコンピューターの場合はペンを使用して表示素
子上で直接入出力が行わなければならないので、出力素
子である液晶表示素子と入力素子である位置感知素子と
を重ねて作ったペン入出力パッドを使用している。この
ような入出力パッドは液晶素子を重ねて作るため、太さ
が太くなるだけでなく2つの素子の結合技術及び各素子
の結合調整が必要であり、又、この結合中の過誤により
収率が減少する問題点があった。
【0006】従って、本発明は前記従来の問題に鑑みて
なされたもので、液晶表示素子内に位置感知素子の機能
を付与することにより、液晶表示素子と位置感知素子の
結合技術を排除して工程を簡素化し得、ペン入出力パッ
ドを薄く製造し得、又、収率を向上させ得る位置感知液
晶表示素子及びその製造方法を提供することをその目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
を達成するために、本発明は、ガラス基板の上部に金属
を蒸着した後、パターニングして透明画素電極を形成
し、その上に薄膜トランジスターを形成し、前記薄膜ト
ランジスターの上に保護膜と誤差整列層を蒸着して下部
基板を製造し、ガラス基板の下部にX方向グリッドワイ
ヤーを蒸着しパターニングした後、前記X方向グリッド
ワイヤーの下部に絶縁層とY方向グリッドワイヤーを蒸
着し、前記Y方向グリッドワイヤーをパターニングし、
前記パターニングされたY方向グリッドワイヤーの下部
にポリイミド層のコーティングされたカラーフィルター
を形成した後、前記カラーフィルターの下部に接着層、
透明カウンター電極、誤差整列層を順次に蒸着して上部
基板を製造し、前記上部基板と下部基板とを合着し、前
記上部基板と下部基板との間に液晶を注入し、前記ガラ
ス基板の下部と上部に偏光板を蒸着することにより製造
される位置感知液晶表示素子を提供する。
【0008】
【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説
明する。図4〜図5は本発明による位置感知液晶素子の
製造工程図である。本発明によると、図4Aに示すよう
に、きれいに洗浄されたガラス基板1の上部に画素とし
て作用する透明画素電極2を蒸着し、パターンを形成し
てから透明画素電極2上に薄膜トランジスター3を形成
し、以後、図4Bに示すように、前記薄膜トランジスタ
ー3上に、チャンネルを保護するための保護膜4とマー
ジンを大きくするための誤差整列層5を順次に蒸着して
下部基板を製造し、図4Cに示すように、きれいに洗浄
されたガラス基板1′の下部にブラックマトリックスと
して作用するX方向グリッドワイヤー20を蒸着し、パ
ターンを形成してからその下部に絶縁層21を蒸着した
後、図4Dに示すように、前記絶縁層21の下部のブラ
ックマトリックスとして作用するY方向グリッドワイヤ
ー22の下部に色(R,G,B)を付与するためにポリ
イミド層23がコーティングされたカラーフィルター7
を形成した後、図5Aに示すように、前記カラーフィル
ター7の下部に接着層8、透明カウンター電極9、誤差
整列層5′を順次に蒸着して上部基板を製造した後、図
5Bに示すように、上部基板と下部基板を合着し、その
間に液晶10を注入した後、前記ガラス基板1の下部と
ガラス基板1′の下部に偏光板11を蒸着して位置表示
素子を製造する。
【0009】このように製造される位置感知液晶表示素
子の断面図は図5に示すようである。即ち、下部に偏光
板11が蒸着されたガラス基板1の上部に透明画素電極
2と薄膜トランジスター3が形成され、その透明画素電
極2と薄膜トランジスター3の上に保護膜4と誤差整列
層5が形成されて製造される下部基板と、上部に偏光板
11が蒸着されたガラス基板1′の下部にブラックマト
リックスとして作用するX方向グリッドワイヤー20、
絶縁層21、ブラックマトリックスとして作用するY方
向グリッドワイヤー22が順次に形成され、前記X方向
グリッドワイヤー22の下部にポリイミド層23がコー
ティングされたカラーフィルター7が形成され、そのカ
ラーフィルター7の下部に接着層8、透明カウンター電
極9、誤差整列層5′が形成されて製造される上部基板
とを合着した後、上部基板と下部基板との間に液晶10
が注入されて構成される。
【0010】前記上部基板に構成されるカラーフィルタ
ー7とX方向グリッドワイヤー20及びY方向グリッド
ワイヤー22の平面図は図7のようである。この際に、
前記X,Y方向ワイヤーグリッド20,22はブラック
マトリックスの役目を果たすとともに、図6に示すスタ
イラスペン24から印加される磁気場又はRF信号を感
知する役目を果たす。
【0011】このように構成される本発明の動作を図6
と図7に基づいて詳細に説明する。先ず、図6に示すよ
うに、スタイラスペン24から磁気場又はRF信号が上
部基板に印加されると、磁気場又はRF信号により上部
基板のX,Y方向グリッドワイヤー20,22から電流
が発生される。この際に、図7に示すように、X,Y方
向スキャニング信号感知部26,25はX,Y方向ワイ
ヤー20,22から発生される電流をそれぞれ感知し
て、前記X方向スキャニング信号感知部26では電圧
(Vx1,Vx2)を発生し、Y方向スキャニング信号感知
部25では電圧(Vy1,Vy2)を発生し、この出力電圧
(Vx1,Vx2)(Vy1,Vy2)によりX,Y座標が計算
される。
【0012】このように計算された位置座標は下部基板
の走査信号及び映像信号ラインを通じて薄膜トランジス
ター3と透明画素電極2に印加されるので、前記透明画
素電極2が帯電され、上部基板の透明カウンター電極9
と下部基板の透明画素電極2と間に電位差が発生する。
従って、この電位差の大きさに応じて液晶10の偏光が
発生しバックライトから入る光を通過させ、この光は各
透明画素電極2に対応する上部基板のカラーフィルター
7を過ぎて特定輝度の色(R,G,B)をディスプレー
するので、図8に示すよう、紙に字を書くように位置感
知素子(PSD)が内装された液晶表示素子(LCD)
上でディスプレーされる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、液晶表
示素子(LCD)内に位置感知機能を付与することによ
り液晶表示素子の応用分野を拡張し得、従来の液晶表示
素子と同一大きさを有するが、位置感知素子を重ねて構
成したペン入出力パッドに比べて薄く、液晶表示素子と
位置感知素子の結合技術が不要となり、製造工程が簡単
であるとともに、結合工程から発生される過誤が無くさ
れるので収率を向上させ得る有用な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の液晶表示素子の断面構成図である。
【図2】従来の液晶表示素子の製造工程図である。
【図3】図1の製造工程による上部基板のブラックマト
リックスの構成平面図である。
【図4】本発明の位置感知液晶表示素子の製造工程図
(その1)である。
【図5】本発明の位置感知液晶表示素子の製造工程図
(その2)である。
【図6】本発明の位置感知液晶表示素子の断面図であ
る。
【図7】図6の位置感知機能を有するX,Yグリッドワ
イヤーの平面図である。
【図8】本発明の位置感知液晶表示素子の動作図であ
る。
【符号の説明】
1,1′…ガラス基板 2…透明画素電極 3…薄膜トランジスター 4…保護膜 5,5′…誤差整列層 6…ブラックマトリックス 7…カラーフィルター 8…接着層 9…透明カウンター電極 10…液晶 11…偏光板 20…X方向グリッドワイヤー 21…絶縁層 22…Y方向グリッドワイヤー 23…ポリイミド層 24…スタイラスペン 25…Y方向スキャニング信号感知部 26…X方向スキャニング信号感知部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部に偏光板(11)が蒸着されたガラ
    ス基板(1)の上部に透明画素電極(2)と薄膜トラン
    ジスター(3)が形成され、その上に保護膜(4)と誤
    差整列層(5)が順次に蒸着された下部基板と、上部に
    偏光板(11)が蒸着されたガラス基板(1′)の下部
    にパターン化されたX方向グリッドワイヤー(20)が
    形成され、前記X方向グリッドワイヤー(20)の下部
    に絶縁層(21)とパターン化されたY方向グリッドワ
    イヤー(22)が形成され、前記Y方向グリッドワイヤ
    ー(22)の下部にポリイミド層(23)がコーティン
    グされたカラーフィルター(7)が形成され、前記カラ
    ーフィルター(7)の下部に接着層(8)、透明カウン
    ター電極(9)、誤差整列層(5′)が順次に形成され
    て製造される上部基板とを合着した後、上部基板と下部
    基板との間に液晶(10)が注入されて構成されること
    を特徴とする位置感知液晶表示素子。
  2. 【請求項2】 前記X,Y方向グリッドワイヤー(2
    0),(22)はブラックマトリックスの役目を果たす
    とともに磁気場又はRF信号を感知することを特徴とす
    る請求項1記載の位置感知液晶表示素子。
  3. 【請求項3】 液晶表示素子(LCD)に位置感知素子
    (PSD)が付加されることを特徴とする請求項1記載
    の位置感知液晶表示素子。
  4. 【請求項4】 前記位置感知素子(PSD)はX方向グ
    リッドワイヤー(20)、絶縁層(21)、Y方向グリ
    ッドワイヤー(22)により構成されることを特徴とす
    る請求項1又は3記載の位置感知液晶表示素子。
  5. 【請求項5】 ガラス基板(1)の上部に金属を蒸着し
    た後、パターニングして透明画素電極(2)を形成し、
    その上に薄膜トランジスター(3)を形成し、前記薄膜
    トランジスター(3)の上に保護膜(4)と誤差整列層
    (5)を蒸着して下部基板を製造し、ガラス基板
    (1′)の下部にX方向グリッドワイヤー(20)を蒸
    着しパターニングした後、前記X方向グリッドワイヤー
    (20)の下部に絶縁層(21)とY方向グリッドワイ
    ヤー(22)を蒸着し、前記Y方向グリッドワイヤー
    (22)をパターニングし、前記パターニングされたY
    方向グリッドワイヤー(22)の下部にポリイミド層
    (23)のコーティングされたカラーフィルター(7)
    を形成した後、前記カラーフィルター(7)の下部に接
    着層(8)、透明カウンター電極(9)、誤差整列層
    (5′)を順次に蒸着して上部基板を製造し、前記上部
    基板と下部基板とを合着し、前記上部基板と下部基板と
    の間に液晶(10)を注入し、前記ガラス基板(1),
    (1′)の下部と上部に偏光板(11)を蒸着すること
    を特徴とする位置感知液晶表示素子の製造方法。
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