JPS597114B2 - liquid crystal display device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示体装置に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a liquid crystal display device.
本発明はさらには、表示セルを構成する一方の基板に液
晶駆動素子を内蔵した半導体基板を用いたスタティック
駆動型液晶表示体装置に関するものである。本発明の目
的は、コントラストの良い見やすい液晶表示体装置、王
に液晶テレビを実現することにある。最近、表示装置の
進歩は目ざましいものがあるが、中でも液晶を用いた表
示装置は、低電力、薄型、長寿命という点で勝れており
、最近では、液晶を用いたテレビも発表されている。The present invention further relates to a static drive type liquid crystal display device using a semiconductor substrate having a built-in liquid crystal drive element in one substrate constituting a display cell. An object of the present invention is to realize a liquid crystal display device with good contrast and easy viewing, especially a liquid crystal television. Recently, there have been remarkable advances in display devices, but display devices using liquid crystals are superior in terms of low power consumption, thinness, and long life.Recently, televisions using liquid crystals have also been announced. .
その中でも表示セルの一方の基板を半導体基板で構成し
たスタティック駆動型の液晶テレビは、駆動電圧、消費
電力も低いため注目を集めている。しかし、現在発表さ
れている液晶テレビは、動的散乱方式を採用しているた
め、、駆動電圧が比較的高く、又、コントラストもあま
り良くないという欠点を有している。本発明は、かかる
現在発表されている液晶テレビの諸欠点を解決するため
に発明されたものであり、液晶としてネマチツク液晶に
２色性色素を混合したものを用い、かつ、液晶表示セル
の一方の基板としての半導体基板表面は、白色薄膜上に
透明導電被膜電極が形成されていることを特徴とする液
晶表示体装置に関するものであり、以下具体的実施例を
示し説明する。第１図は、従来の液晶表示体装置の断面
構造を示す説明図である。図中の１は半導体基板であり
２の領域に液晶駆動用トランジスタあるいはコンデンサ
ーがマトリックス状に形成されている。３は液晶駆動電
極でありガラス板４上の共通電極５との間に電圧が印加
され液晶７が変化する。Among these, static drive type LCD televisions, in which one substrate of the display cell is made of a semiconductor substrate, are attracting attention because of their low drive voltage and low power consumption. However, since currently released liquid crystal televisions employ a dynamic scattering method, they have the drawbacks of relatively high driving voltage and poor contrast. The present invention was invented to solve the various drawbacks of the currently announced liquid crystal televisions, and uses a mixture of nematic liquid crystal and dichroic dye as the liquid crystal, and one side of the liquid crystal display cell. The semiconductor substrate surface as a substrate relates to a liquid crystal display device characterized in that a transparent conductive film electrode is formed on a white thin film.Specific examples will be shown and explained below. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the cross-sectional structure of a conventional liquid crystal display device. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, and in the area 2, liquid crystal driving transistors or capacitors are formed in a matrix. 3 is a liquid crystal drive electrode, and a voltage is applied between it and a common electrode 5 on a glass plate 4, and the liquid crystal 7 changes.
従来のこの液晶表示体装置の一画素に相当する断面構造
図を第２図に示す。図中８は半導体基板、９は半導体基
板とは反対の導電型の拡散層でソース及びドレインを構
成する。１０は半導体基板と同じ導電型の拡散層でスト
ツパ一を形成する。FIG. 2 shows a cross-sectional structure diagram corresponding to one pixel of this conventional liquid crystal display device. In the figure, 8 is a semiconductor substrate, and 9 is a diffusion layer of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate, which constitutes a source and a drain. Reference numeral 10 forms a stopper with a diffusion layer of the same conductivity type as the semiconductor substrate.
１１はゲート酸化膜、１２はドープドポリシリコン層で
ある。11 is a gate oxide film, and 12 is a doped polysilicon layer.
第２図の右側の広いゲート酸化膜は、コンデンサーの誘
電体薄膜として用いられる。１３はフイールド酸化膜、
１４は配線間絶縁膜、１５はアルミニウムあるいはクロ
ム電極であり、１６は上側ガラス板１７の表面上に形成
された透明導電膜で出来た共通電極である。The wide gate oxide film on the right side of FIG. 2 is used as the dielectric thin film of the capacitor. 13 is a field oxide film,
14 is an inter-wiring insulating film, 15 is an aluminum or chrome electrode, and 16 is a common electrode made of a transparent conductive film formed on the surface of the upper glass plate 17.
第３図には、第２図に示す液晶表示体装置の半導体基板
側のマトリツクス回路図を示す。図中の２２はアドレス
用トランジスタ、２１はキャパシタ、２３はゲート信号
線、２５はビデオ信号線である。このような従来の液晶
表示体装置の半導体基板は、上記説明にて明らかな如く
、液晶として負の誘電異方性をもつネマチツク液晶を用
いた動的散乱動作モードの場合は、アルミニウムあるい
はクロムにて形成された液晶駆動電極が鏡面であるため
コントラス１・が良いものが得られるが、液晶としてネ
マチツク液晶に２色性色素を混合した液晶を用いたいわ
ゆるゲストホスト動作モードにおいては、高いコントラ
ストが得られない。もし高いコントラストを得るには、
下地を白色にしなければならない。さらに、液晶表示体
装置をポータブルタイプへの応用として考えた場合、動
的散乱動作モードの液晶駆動方式は、消費動力が大きく
なり、実用化はむずかしい。本発明は、液晶としてゲス
トホスト液晶を用いしかも液晶表示のコントラストを高
くするために半導体基板表面に白色膜を形成した液晶表
示体装置を提供するものであり、以下実施例を示し説明
する。FIG. 3 shows a matrix circuit diagram of the semiconductor substrate side of the liquid crystal display device shown in FIG. In the figure, 22 is an address transistor, 21 is a capacitor, 23 is a gate signal line, and 25 is a video signal line. As is clear from the above explanation, the semiconductor substrate of such a conventional liquid crystal display device is made of aluminum or chromium in the case of a dynamic scattering operation mode using a nematic liquid crystal with negative dielectric anisotropy as the liquid crystal. Since the liquid crystal driving electrode formed in the process has a mirror surface, it is possible to obtain a good contrast of 1. However, in the so-called guest-host operation mode, which uses a nematic liquid crystal mixed with a dichroic dye as the liquid crystal, high contrast cannot be obtained. I can't get it. If you want to get high contrast,
The base must be white. Furthermore, when considering the application of a portable liquid crystal display device, the dynamic scattering operation mode liquid crystal driving method consumes a large amount of power and is difficult to put into practical use. The present invention provides a liquid crystal display device that uses a guest-host liquid crystal as the liquid crystal and has a white film formed on the surface of a semiconductor substrate in order to increase the contrast of the liquid crystal display.Examples will be shown and explained below.
第４図は、本発明による液晶表示体装置の断面説明図で
ある。図中のＬの部分は一画素の領域を示し、これらの
画素領域が半導体基板上にマトリクス状に配置されてい
る。半導体基板８には、トランジスタのソース・ドレイ
ンを形成する半導体基板８とは逆導電型の拡散層９及び
キヤパシタの一方の電極を形成する半導体基板８と同一
導電型の高濃度拡散層１０が形成される。FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. A portion L in the figure indicates a region of one pixel, and these pixel regions are arranged in a matrix on the semiconductor substrate. Formed on the semiconductor substrate 8 are a diffusion layer 9 of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate 8 forming the source and drain of the transistor, and a highly concentrated diffusion layer 10 of the same conductivity type as the semiconductor substrate 8 forming one electrode of the capacitor. be done.
半導体基板８上には、フイールド酸化膜１３を部分的に
エツチングして除去された場所に、ゲート酸化膜１１を
介してドープされたポリシリコン配線１２が形成される
。ポリシリコン配線１２は、トランジスタ２２のゲート
電極２３、キヤパシタ２１の一方の電極２４及び、ゲー
ト信号線２３として機能する。さらに層間絶縁膜を経て
、アルミ配線１５が形成される。このアルミ配線１５は
、ビデオ信号線２５、ドレイン拡散層９とキヤパシタの
電極２４とを接続する中間接続線２６として機能してい
る。さらにこれらポリシリコン配線１２及びアルミ配線
１５上には、白色薄膜１９が全面に被覆され、液晶層１
８を介して人射された光は、この白色薄膜１９において
乱反射される。又、白色薄膜１９上には、透明導電材料
にて形成されてなる液晶駆動電極２０が配置されており
、この液晶駆動電極２０は、スルーホールを介して、ア
ルミ配線１５と接続されている。図から明らかな如く、
本発明による液晶表示体装置においては（１）下地が白
色であるため、ゲストホスト液晶を用いても高いコント
ラストが得られ、しかも駆動電圧、消費電力の低い表示
体装置を実現出来る。Doped polysilicon wiring 12 is formed on semiconductor substrate 8 through gate oxide film 11 at a location where field oxide film 13 has been partially etched and removed. The polysilicon wiring 12 functions as a gate electrode 23 of the transistor 22, one electrode 24 of the capacitor 21, and a gate signal line 23. Furthermore, aluminum wiring 15 is formed via an interlayer insulating film. This aluminum wiring 15 functions as an intermediate connection line 26 that connects the video signal line 25, the drain diffusion layer 9, and the capacitor electrode 24. Furthermore, a white thin film 19 is entirely covered on the polysilicon wiring 12 and aluminum wiring 15, and the liquid crystal layer 1
The light emitted from the person through 8 is diffusely reflected on this white thin film 19 . Further, a liquid crystal drive electrode 20 made of a transparent conductive material is arranged on the white thin film 19, and this liquid crystal drive electrode 20 is connected to the aluminum wiring 15 via a through hole. As is clear from the figure,
In the liquid crystal display device according to the present invention, (1) since the base is white, high contrast can be obtained even when using a guest-host liquid crystal, and a display device with low driving voltage and low power consumption can be realized.
（２）第３図との比較にて明らかな如く、一画素の面積
において液晶駆動電極の占める率が非常に大きくとれる
ために、さらにコントラストが高くなり、表示効果はよ
りよくなる。(2) As is clear from a comparison with FIG. 3, since the ratio of the liquid crystal drive electrode to the area of one pixel can be very large, the contrast is further increased and the display effect is improved.
等のメリツトがある。There are advantages such as
本実施例の説明においては上側ガラスパネル上に偏光板
は無い場合について説明したが、上側ガラスパネル上に
偏光板を配置すれば、コントラストはさらに増加する。
又、白色薄膜は、光を遮断する効果もあるためトランジ
スタを構成するＰ−Ｎ接合部へ光が到達することを防止
出米、光により誤動作するという問題も解決される。又
、本実施例の説明では、シリコンゲートＭＯＳ型トラン
ジスタについて説明したが、本発明はこれに限るもので
はない。次に、白色薄膜の構造存び製造方法に関する実
施例について説明する。In the description of this embodiment, a case has been described in which there is no polarizing plate on the upper glass panel, but if a polarizing plate is arranged on the upper glass panel, the contrast will further increase.
In addition, since the white thin film has the effect of blocking light, it prevents light from reaching the PN junction that constitutes the transistor, and also solves the problem of malfunction caused by light. Further, in the description of this embodiment, a silicon gate MOS type transistor has been described, but the present invention is not limited to this. Next, examples regarding the structure and manufacturing method of a white thin film will be described.
第５図は、白色薄膜を実現するための一構造を示す図で
ある。図中の２７は絶縁被膜、２８は表面が凹凸してい
る金属、２９は透明絶縁膜である。外部光３０は、凹凸
のある金属表面で乱反射し、その結果、外観的には第５
図の膜は白色に見える。表面に凹凸のある金属はアルミ
ニウム、銀、クロム等のいわゆる白色金属あるいはその
合金を用いる。表面に凹凸をつける方法は、（１）温度
、真空度等を制御した雰囲気中でスパツタ蒸着する。FIG. 5 is a diagram showing one structure for realizing a white thin film. In the figure, 27 is an insulating film, 28 is a metal whose surface is uneven, and 29 is a transparent insulating film. The external light 30 is diffusely reflected on the uneven metal surface, and as a result, the external light 30 has a fifth appearance.
The membrane in the figure appears white. The metal having an uneven surface is a so-called white metal such as aluminum, silver, chromium, or an alloy thereof. The method for forming irregularities on the surface is (1) sputter deposition in an atmosphere with controlled temperature, degree of vacuum, etc.
（２）白色金属表面を各種のウエツトエツチングあるい
はドライエツチングにて荒らす。(2) The white metal surface is roughened by various types of wet etching or dry etching.
（３）シヨツトブラスト等の機械的手段により表面を荒
らす。(3) Roughen the surface by mechanical means such as shot blasting.
等がある。etc.
例えば（１）の方式では、アルミニウム２％シリコン合
金を約１２０℃の温度にて真空度５〜１０×１０−３ｔ
０ｒｒで１μスパツタ蒸着すると、白色のアルミニウム
−２％シリコン白色薄膜が得られる。図中の２９は透明
絶縁膜であるが透明導電膜でもよく、屈折率は高い方が
望ましい。又、２３は有機樹脂でもよい。他の実施例を
第６図に示す。第６図ａは、白色塗料膜の断面構造図で
ある。図中の３１は透明の有機高分子であり、３２はＳ
ｌＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の金属酸化物の微粉末
である。このような白色塗料膜に光３０が入射すると第
６図ｂにて示した如く金属酸化物微粒子中で光が散乱し
、外観的には、白色となる。この白色塗料は、半導体基
板上に、スクリーン印刷あるいはスプレー法あるいは、
スピンナー法にて形成する。第７図に白色薄膜に関する
他の実施例を示す。図中３３は、絶縁薄膜、３４はアル
ミニウム合金、３５はアルミニウム合金表面に形成され
たアルミニウム合金の陽極酸化被膜である。アルミニウ
ム合金としては、アルミニウム中に、微量なシリコンあ
るいはマグネシウムが入つたものがよい。その重量パー
セントは、０．０１〜２０％がよい。アルミニウムの陽
極酸化は、硫酸７〜２０％溶液中電圧５〜１５０Ｖにて
行なわれる。シユウ酸を用いても陽極酸化は可能である
。図の如くアルミニウム合金表面に形成された陽極酸化
被膜は１〜５０μ厚にて白色に見える。下地表面が凹凸
状になつている場合には、より薄い陽極酸化膜にて白色
化が可能である。本発明は、液晶表示体装置において、
液晶としてゲストホスト液晶を用い、かつ半導体基板表
面には白色薄膜が形成されていることを特徴とする液晶
表示体装置に関するものであり、液晶テレビパネルへの
応用として非常に有益である。For example, in method (1), a 2% aluminum silicon alloy is heated at a temperature of about 120°C with a degree of vacuum of 5 to 10 x 10-3 tons.
A white aluminum-2% silicon white thin film is obtained by sputter deposition of 1μ at 0rr. Although 29 in the figure is a transparent insulating film, it may also be a transparent conductive film, and it is desirable that the refractive index be high. Further, 23 may be an organic resin. Another embodiment is shown in FIG. FIG. 6a is a cross-sectional structural diagram of a white paint film. In the figure, 31 is a transparent organic polymer, and 32 is S
It is a fine powder of metal oxides such as lO2, TiO2, Al2O3, etc. When light 30 is incident on such a white paint film, the light is scattered in the metal oxide fine particles as shown in FIG. 6b, resulting in a white appearance. This white paint can be applied onto the semiconductor substrate by screen printing, spraying, or
Formed by spinner method. FIG. 7 shows another example regarding a white thin film. In the figure, 33 is an insulating thin film, 34 is an aluminum alloy, and 35 is an anodic oxide film of the aluminum alloy formed on the surface of the aluminum alloy. As the aluminum alloy, one in which a trace amount of silicon or magnesium is contained in aluminum is preferable. Its weight percentage is preferably 0.01-20%. Anodic oxidation of aluminum is carried out in a 7-20% sulfuric acid solution at a voltage of 5-150V. Anodic oxidation is also possible using oxalic acid. As shown in the figure, the anodic oxide film formed on the aluminum alloy surface appears white when it has a thickness of 1 to 50 μm. If the underlying surface is uneven, whitening can be achieved with a thinner anodic oxide film. The present invention provides a liquid crystal display device including:
The present invention relates to a liquid crystal display device characterized by using a guest-host liquid crystal as a liquid crystal and having a white thin film formed on the surface of a semiconductor substrate, and is very useful for application to a liquid crystal television panel.
第１図〜第３図は、従来の液晶表示体装置の断面図及び
駆動回路図を説明する図。
第４図は本発明による液晶表示体装置の断面図。第５〜
第７図は本発明による液晶表示体装置に用いる白色薄膜
の構造を説明する図。１・・・・・・半導体基板、２・
・・・・・駆動回路領域、３・・・・・・液晶駆動電極
、４・・・・・・上側ガラス板、５・・・・・・共通電
極、６・・・・・・スペーサ、７・・・・・・液晶、８
・・・・・・半導体基板、９・・・・・・半導体基板と
は反対導電型の拡散層、１０・・・・・・半導体基板と
同じ導電型の拡散層、１１・・・゛゜ゲート酸化膜、１
２・・・・・・ドープドポリシリコン配線、１３・・・
・・・フイールド酸化膜、１４・・・・・・配線間絶縁
膜、１５・・・・・・アルミニウム電極、１６・・・・
・・透明導電被膜による共通電極、１７．．．．．．上
側ガラス板、１８．・・・・・・液晶、１９・・・・・
・白色薄膜、２０・・・・・・透明導電被膜による電極
、２１・・・・・・キャパシタ、２２・・・・・・トラ
ンジスタ、２３・・・・・・ゲート信号線、２４・・・
・・・電極、２５・・・・・ゼデオ信号線、２６・・・
・・・中間接続線。FIGS. 1 to 3 are diagrams illustrating a cross-sectional view and a drive circuit diagram of a conventional liquid crystal display device. FIG. 4 is a sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. 5th ~
FIG. 7 is a diagram illustrating the structure of a white thin film used in a liquid crystal display device according to the present invention. 1... Semiconductor substrate, 2.
...Drive circuit area, 3...Liquid crystal drive electrode, 4...Upper glass plate, 5...Common electrode, 6...Spacer, 7...LCD, 8
... Semiconductor substrate, 9 ... Diffusion layer of the opposite conductivity type to the semiconductor substrate, 10 ... Diffusion layer of the same conductivity type as the semiconductor substrate, 11 ...゛゜gate Oxide film, 1
2... Doped polysilicon wiring, 13...
... Field oxide film, 14 ... Inter-wiring insulating film, 15 ... Aluminum electrode, 16 ...
... Common electrode with transparent conductive film, 17. ．． ．． ．． ．． ．． Upper glass plate, 18. ...LCD, 19...
- White thin film, 20... Electrode made of transparent conductive film, 21... Capacitor, 22... Transistor, 23... Gate signal line, 24...
...Electrode, 25...Zedeo signal line, 26...
...Intermediate connection line.
Claims (1)
導体基板であり、該半導体基板には複数のトランジスタ
及びキャパシタの拡散領域がマトリクス状に形成されて
なる液晶表示体装置において、該半導体基板上に絶縁膜
を介して該トランジスタのゲート電極、ゲート信号線及
び該キャパシタの一方の電極を構成してなるドープされ
たポリシリコン配線と、ビデオ信号線、中間接続線を構
成してなる金属配線と、該半導体の拡散領域、該ポリシ
リコン配線及び該金属配線を、全面的に被覆してなる白
色薄膜と、該白色薄膜上に、透明導電材料にて構成され
スルーホールを介して該中間接続線と接続されてなる液
晶駆動電極とから成ることを特徴とする液晶表示体装置
。1. In a liquid crystal display device in which a liquid crystal is sealed between upper and lower substrates, one of the substrates is a semiconductor substrate, and a plurality of diffusion regions of transistors and capacitors are formed in a matrix in the semiconductor substrate, the semiconductor A doped polysilicon wiring that constitutes the gate electrode of the transistor, the gate signal line, and one electrode of the capacitor, and a metal that constitutes the video signal line and the intermediate connection line on the substrate with an insulating film interposed therebetween. A white thin film that completely covers the wiring, the semiconductor diffusion region, the polysilicon wiring, and the metal wiring, and a transparent conductive material made of a transparent conductive material and placed on the intermediate layer through a through hole. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal drive electrode connected to a connection line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53081575A JPS597114B2 (en) | 1978-07-05 | 1978-07-05 | liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53081575A JPS597114B2 (en) | 1978-07-05 | 1978-07-05 | liquid crystal display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS559517A JPS559517A (en) | 1980-01-23 |
| JPS597114B2 true JPS597114B2 (en) | 1984-02-16 |
Family
ID=13750096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53081575A Expired JPS597114B2 (en) | 1978-07-05 | 1978-07-05 | liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597114B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611896U (en) * | 1984-06-08 | 1986-01-08 | 三島製紙株式会社 | Conductive transparent tube material |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02210330A (en) * | 1981-01-09 | 1990-08-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal electro-optical device |
| JPH02230130A (en) * | 1989-12-15 | 1990-09-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal electrooptic device |
| JP3608808B2 (en) * | 1992-10-08 | 2005-01-12 | 株式会社日立製作所 | Liquid crystal light valve and liquid crystal display panel |
-
1978
- 1978-07-05 JP JP53081575A patent/JPS597114B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611896U (en) * | 1984-06-08 | 1986-01-08 | 三島製紙株式会社 | Conductive transparent tube material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS559517A (en) | 1980-01-23 |
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