JPH0943627A - Liquid crystal display device and production method therefor - Google Patents

Liquid crystal display device and production method therefor

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JPH0943627A
JPH0943627A JP12060696A JP12060696A JPH0943627A JP H0943627 A JPH0943627 A JP H0943627A JP 12060696 A JP12060696 A JP 12060696A JP 12060696 A JP12060696 A JP 12060696A JP H0943627 A JPH0943627 A JP H0943627A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
display device
image input
crystal display
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP12060696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Aomori
繁 青森
Yoshiki Nakatani
喜紀 中谷
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP12060696A priority Critical patent/JPH0943627A/en
Publication of JPH0943627A publication Critical patent/JPH0943627A/en
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  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and light weight display device which generates on deviation in the direction of line of sight in a receiving image for both communicators in a two-way communication and to which an image can be inputted. SOLUTION: On an element side substrate 20 on which a liquid crystal driving active element 12 of a liquid crystal display device is formed in a display screen, a photo diode 17 of a part of an image input element is formed at least. Also, a CCD 14 of the other part of the image input element and an image processing circuit 15 are formed similarly on the element side substrate 20.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテレビ電話
などの双方向画像通信機器や携帯情報端末および各種映
像機器などに用いられる液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device used in a two-way image communication device such as a videophone, a portable information terminal and various video devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の情報通信網の発達にともない、従
来の音声、文字を用いた情報の伝達に付加して、動画像
や静止画像などの画像情報を交えた双方向のマルチメデ
ィア情報通信の必要性が高まっている。従来より、画像
情報および音声情報を双方向に通信する手段としてはテ
レビ電話などの通信機器が検討されており、最近ではビ
デオカメラにより収録した映像を電話回線を通じてやり
取りすることも行われている。
2. Description of the Related Art With the development of information communication networks in recent years, bidirectional multimedia information communication with image information such as moving images and still images in addition to the conventional information transmission using voice and characters. The need for is increasing. Conventionally, a communication device such as a videophone has been considered as a means for bidirectionally communicating image information and audio information, and recently, images recorded by a video camera have also been exchanged through a telephone line.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、双方向
の画像情報を取り扱う通信機器には、以下に示すような
問題があった。
However, communication devices that handle bidirectional image information have the following problems.

【0004】テレビ電話などのような双方向通信の場
合、通信者の視線は、相手方の画像が表示される画像表
示部分に向けられているのに対して、画像入力部分であ
るカメラ部分は、その視線の延長上に配置することがで
きない。このため、通信者が受け取る表示画像は、お互
いの視線方向がずれた画像となっていた。
In the case of two-way communication such as a videophone, the line of sight of the communicator is directed to the image display portion where the image of the other party is displayed, whereas the camera portion which is the image input portion is It cannot be placed on an extension of that line of sight. For this reason, the display images received by the communicators are images in which the line-of-sight directions of the two are shifted.

【0005】また、家庭用ホームビデオなどに通常用い
られている画像入力素子としては、図10に示すような
光学系を含む構成、即ち、レンズ1、アイリス2、IR
カットフィルタ3、光学ローパスフィルタ4、色フィル
タ5、固体撮像素子である電荷結合素子(Charge Coupl
ed Device、以下単にCCDと称する)6、およびCC
D6に接続される信号・画像処理回路7から構成されて
おり、CCDアレイなどの画像検出素子上にカラーフィ
ルタアレイが設けられ、入射する画像を縮小投影してカ
ラーの画像情報を得るカメラが一般的であるが、これを
通信機能を持つような携帯情報端末などに組み込むこと
を考えた場合、光学系を構成する必要から、どうしても
小型化が困難であった。
As an image input device usually used for home video for home use, a structure including an optical system as shown in FIG. 10, that is, a lens 1, an iris 2 and an IR is used.
Cut filter 3, optical low-pass filter 4, color filter 5, charge-coupled device (Charge Coupl)
ed Device (hereinafter simply referred to as CCD) 6, and CC
In general, the camera is composed of a signal / image processing circuit 7 connected to D6, a color filter array is provided on an image detection element such as a CCD array, and an incident image is reduced and projected to obtain color image information. However, in the case of incorporating this into a portable information terminal or the like having a communication function, downsizing is inevitable due to the necessity of configuring an optical system.

【0006】また、特開平7−28095公報において
は、画像入力素子を設けた液晶表示装置が提案されてい
る。この装置では、液晶表示装置の一対の基板のうちの
一方に駆動用能動素子が設けられており、もう一方の基
板に画像入力素子であるフォトダイオードおよびMOS
トランジスタが形成されている。しかしながらこの装置
では、画像入力素子を形成する基板は透明なガラス基板
に限定されてしまう。このため、そのプロセス温度はガ
ラス基板の耐熱温度に制限され、高性能な画像入力素子
を形成することは困難である。また透明かつ高耐熱性を
有する石英基板を用いれば温度の制限を無くすことがで
きるが、この場合には製造コストが高くなるという問題
点がある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28095 proposes a liquid crystal display device provided with an image input element. In this device, a driving active element is provided on one of a pair of substrates of a liquid crystal display device, and a photodiode and a MOS that are image input elements are provided on the other substrate.
A transistor is formed. However, in this apparatus, the substrate forming the image input element is limited to the transparent glass substrate. Therefore, the process temperature is limited to the heat resistant temperature of the glass substrate, and it is difficult to form a high-performance image input device. Further, if a transparent quartz substrate having high heat resistance is used, the temperature limitation can be eliminated, but in this case, there is a problem that the manufacturing cost becomes high.

【0007】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、液晶表示装置の表示画面内に画像
入力素子を形成することにより、表示画面そのものに、
画像入力装置としての機能を付加し、小型化を図るとと
もに、双方の通信者が受けとる表示画像に視線方向のず
れが無い、画像の入力および表示を行なう機能を有する
液晶表示装置およびその製造方法を提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and by forming an image input element in the display screen of a liquid crystal display device, the display screen itself is
A liquid crystal display device having a function of inputting and displaying an image, in which a function as an image input device is added to achieve miniaturization and a display image received by both communication parties does not shift in a line-of-sight direction, and a manufacturing method thereof. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、対向するように配置された素子側基板および対向基
板と、該素子側基板および該対向基板の間に封入された
液晶層とを備えている液晶表示装置であって、該素子側
基板は、該液晶層に対して表示電圧を印加する複数の表
示電極と、該複数の表示電極に該表示電圧をそれぞれ供
給する複数の能動素子とを有しており、該素子側基板上
に設けられた画像を入力する画像入力素子と、該画像入
力素子から入力された該画像を処理する画像処理部とを
さらに備えており、そのことにより上記目的を達成す
る。
A liquid crystal display device according to the present invention comprises an element side substrate and a counter substrate arranged so as to face each other, and a liquid crystal layer sealed between the element side substrate and the counter substrate. In the liquid crystal display device, the element-side substrate includes a plurality of display electrodes for applying a display voltage to the liquid crystal layer, and a plurality of active elements for respectively supplying the display voltage to the plurality of display electrodes. And further comprising an image input device provided on the device-side substrate for inputting an image, and an image processing unit for processing the image input from the image input device. The above object is achieved by.

【0009】前記画像入力素子は、受光部と、該受光部
に電気的に接続された電荷結合素子とを有しており、該
受光部は、前記表示電極の近傍に設けられていてもよ
い。
The image input element has a light receiving portion and a charge coupled element electrically connected to the light receiving portion, and the light receiving portion may be provided in the vicinity of the display electrode. .

【0010】前記素子側基板は、前記能動素子、前記画
像入力素子、および前記画像処理部が形成された基板を
有しており、該能動素子、該画像入力素子および該画像
処理部上には絶縁膜が設けられており、前記表示電極お
よび前記受光部は、該絶縁膜上に形成されており、該絶
縁膜に設けられたコンタクトホールを介して該能動素子
および前記電荷結合素子にそれぞれ接続されていてもよ
い。
The element-side substrate has a substrate on which the active element, the image input element, and the image processing section are formed, and the active element, the image input element, and the image processing section are provided on the active element, the image input element, and the image processing section. An insulating film is provided, the display electrode and the light receiving portion are formed on the insulating film, and are connected to the active device and the charge coupled device through contact holes provided in the insulating film. It may have been done.

【0011】前記複数の表示電極はマトリクス状に配置
されており、前記対向基板は、基板と、該基板上に形成
された対向電極と、該基板上の該複数の表示電極の間に
対応する位置に設けられたブラックマトリクスとを有し
ており、前記受光部は、該ブラックマトリクスに設けら
れた開口部に対応する位置に配置されていてもよい。
The plurality of display electrodes are arranged in a matrix, and the counter substrate corresponds to between a substrate, a counter electrode formed on the substrate, and the plurality of display electrodes on the substrate. A black matrix provided at a position, and the light receiving unit may be arranged at a position corresponding to the opening provided in the black matrix.

【0012】前記液晶表示装置は、前記開口部と前記受
光部との間に設けられた筒状部材をさらに備えており、
該筒状部材は、光吸収性材料からなる壁部を有する中空
の部材であってもよい。
The liquid crystal display device further includes a tubular member provided between the opening and the light receiving portion,
The tubular member may be a hollow member having a wall made of a light absorbing material.

【0013】前記対向基板は、該基板上に配置されたカ
ラーフィルタをさらに有しており、該カラーフィルタの
一部は前記開口部内に配置されていてもよい。
The counter substrate may further have a color filter arranged on the substrate, and a part of the color filter may be arranged in the opening.

【0014】前記素子側基板は半導体基板を有してお
り、少なくとも前記能動素子および前記画像入力素子は
該半導体基板上に形成されていてもよい。
The element-side substrate may include a semiconductor substrate, and at least the active element and the image input element may be formed on the semiconductor substrate.

【0015】前記素子側基板の基板は半導体基板であ
り、該半導体基板上には、前記能動素子に前記表示電圧
を与える駆動回路がさらに形成されていてもよい。
The element-side substrate may be a semiconductor substrate, and a drive circuit for applying the display voltage to the active element may be further formed on the semiconductor substrate.

【0016】前記複数の表示電極は、光反射材料から形
成された反射電極であり、前記画像処理部が前記素子側
基板上に形成されていてもよい。
The plurality of display electrodes may be reflection electrodes made of a light reflecting material, and the image processing section may be formed on the element side substrate.

【0017】前記素子側基板は光透過性基板を有してお
り、前記能動素子および前記画像入力素子は該光透過性
基板上に形成されており、前記複数の表示電極は光透過
性材料から形成されていてもよい。
The element side substrate has a light transmissive substrate, the active element and the image input element are formed on the light transmissive substrate, and the plurality of display electrodes are made of a light transmissive material. It may be formed.

【0018】前記液晶表示装置は、前記素子側基板の前
記液晶層とは反対側に設けられたバックライトをさらに
備えており、前記画像処理部は前記光透過性基板上に形
成されていてもよい。
The liquid crystal display device further includes a backlight provided on the side of the element side substrate opposite to the liquid crystal layer, and the image processing section may be formed on the light transmissive substrate. Good.

【0019】前記画像入力素子は、半導体基板上で形成
された半導体素子であり、前記光透過性基板上に移設さ
れたものであってもよい。
The image input device is a semiconductor device formed on a semiconductor substrate, and may be transferred onto the light transmissive substrate.

【0020】本発明の液晶表示装置の製造方法は、対向
するように配置された素子側基板および対向基板と、該
素子側基板および該対向基板の間に挟まれた液晶層と、
画像を入力するための画像入力素子と、入力された該画
像を処理するための画像処理部とを備えている液晶表示
装置の製造方法であって、該液晶層に表示電圧を印加す
る複数の表示電極と、該複数の表示電極に該表示電圧を
それぞれ供給する能動素子と、該画像入力素子とを基板
上に形成することにより素子側基板を作製する工程と、
該素子側基板および該対向基板を貼り合わせ、その間に
液晶材料を封入することにより該液晶層を形成する工程
とを包含しており、そのことにより上記目的を達成す
る。
A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises an element-side substrate and an opposite substrate arranged to face each other, a liquid crystal layer sandwiched between the element-side substrate and the opposite substrate,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: an image input device for inputting an image; and an image processing unit for processing the input image, wherein a plurality of liquid crystal display devices are provided with a display voltage. A step of producing an element-side substrate by forming display electrodes, active elements for respectively supplying the display voltage to the plurality of display electrodes, and the image input element on the substrate;
The step of adhering the element-side substrate and the counter substrate and forming a liquid crystal layer by enclosing a liquid crystal material between them is included, thereby achieving the above object.

【0021】前記素子側基板の基板は光透過性基板であ
り、該素子側基板を作製する工程は、前記画像入力素子
を半導体基板上に形成する工程と、形成された該画像入
力素子を該光透過性基板に移設する工程とを包含してい
てもよい。
The substrate of the element side substrate is a light-transmissive substrate, and the step of manufacturing the element side substrate includes the step of forming the image input element on a semiconductor substrate and the step of forming the image input element formed. The step of transferring to a light transmissive substrate may be included.

【0022】前記素子側基板を作製する工程は、前記能
動素子、前記画像処理部、および前記表示電圧を前記能
動素子に供給する駆動回路部を前記半導体基板上に形成
する工程と、該能動素子、該画像処理部および該駆動回
路部は前記光透過性基板上に移設する工程とをさらに包
含していてもよい。
The step of manufacturing the element-side substrate includes the steps of forming the active element, the image processing section, and a drive circuit section for supplying the display voltage to the active element on the semiconductor substrate, and the active element. The image processing unit and the drive circuit unit may further include a step of transferring the image processing unit and the drive circuit unit onto the light transmissive substrate.

【0023】前記製造方法は、対向電極、およびブラッ
クマトリクスを基板上に形成することにより前記対向基
板を作製する工程をさらに包含しており、該ブラックマ
トリクスは、前記複数の表示電極の間に対応する位置に
配置され、画像入力用開口部を有しており、該画像入力
用開口部に対応する位置に前記画像入力素子の少なくと
も一部が配置されてもよい。
The manufacturing method further includes a step of forming the counter substrate by forming a counter electrode and a black matrix on the substrate, the black matrix corresponding to a space between the plurality of display electrodes. May have an image input opening, and at least a part of the image input element may be provided at a position corresponding to the image input opening.

【0024】前記対向基板を作製する工程は、カラーフ
ィルタを形成する工程を包含しており、該カラーフィル
タの一部は前記画像入力用開口部内に配置されてもよ
い。
The step of forming the counter substrate includes the step of forming a color filter, and a part of the color filter may be arranged in the image input opening.

【0025】前記画像入力素子は、受光部および該受光
部に電気的に接続された電荷結合素子を有しており、少
なくとも該受光部が前記画像入力用開口部に対応する位
置に配置されてもよい。
The image input element has a light receiving portion and a charge coupled element electrically connected to the light receiving portion, and at least the light receiving portion is arranged at a position corresponding to the image input opening. Good.

【0026】前記製造方法は、前記画像入力用開口部と
前記画像入力素子の少なくとも一部との間に位置するよ
うに、光吸収性材料から形成された壁部を有する中空の
筒状部材を設ける工程をさらに包含していてもよい。
In the above manufacturing method, a hollow cylindrical member having a wall portion formed of a light absorbing material is located between the image input opening and at least a part of the image input element. The step of providing may be further included.

【0027】前記素子側基板の基板は半導体基板であ
り、該素子側基板を作製する工程は、前記能動素子およ
び前記画像入力素子の少なくとも一部を該半導体基板上
に形成する工程をさらに包含していてもよい。
The substrate of the element side substrate is a semiconductor substrate, and the step of manufacturing the element side substrate further includes a step of forming at least a part of the active element and the image input element on the semiconductor substrate. May be.

【0028】前記素子側基板を作製する工程は、前記画
像処理部および前記表示電圧を前記能動素子に供給する
駆動回路部を前記半導体基板上に形成する工程をさらに
包含していてもよい。
The step of manufacturing the element-side substrate may further include the step of forming a drive circuit section for supplying the image processing section and the display voltage to the active element on the semiconductor substrate.

【0029】本発明の液晶表示装置においては、例えば
テレビ電話などのような双方向通信の場合、通信者が見
る表示画面内に、少なくとも一つの画像入力素子を有し
ているので、通信者が受け取る表示画像は、従来のよう
に、お互いの視線方向がずれた画像とはならない。
In the liquid crystal display device of the present invention, in the case of two-way communication such as a videophone, since the display screen seen by the communicator has at least one image input element, The received display image does not become an image in which the line-of-sight directions of each other are different from each other, unlike the conventional case.

【0030】また、画像入力素子として例えば電荷結合
素子またはフォトダイオードを用い、画像入力素子やそ
の画像処理部を能動素子と同一基板上に設ければ、表示
画面全体を画像入力装置として利用できることから、通
常のカメラのように入力画像を検出素子上に縮小投影す
るための光学系は不要となり、画像表示と画像入力を一
体化した装置を構成することができて、小型で携帯型の
双方向画像通信機器が構成可能となる。しかも、製造プ
ロセスも簡略化される。
If, for example, a charge coupled device or a photodiode is used as the image input device and the image input device and its image processing section are provided on the same substrate as the active device, the entire display screen can be used as the image input device. , An optical system for reducing and projecting an input image onto a detection element unlike a normal camera is not required, and a device that integrates image display and image input can be configured, which is small and portable. The image communication device can be configured. Moreover, the manufacturing process is also simplified.

【0031】さらに、画素部分の間に設けられたブラッ
クマトリクス内に画像入力用開口部を設ければ、画面の
表示とは関係無く、画像入力素子を表示画面内に配置す
ることが可能となる。
Further, if the image input opening is provided in the black matrix provided between the pixel portions, the image input element can be arranged in the display screen regardless of the display of the screen. .

【0032】さらに、画像入力用開口部と画像入力素子
の間に、散乱光を吸収する材料よりなる筒状部材を介在
するようにすれば、画像入力素子に対する垂直成分以外
の入射光は散乱することなく吸収されるため、画像入力
素子は入射光の垂直成分のみを検出し、S/N比の良い
信号が得られることになる。
Further, if a cylindrical member made of a material that absorbs scattered light is interposed between the image input aperture and the image input element, incident light other than the vertical component to the image input element is scattered. Since the light is absorbed without being detected, the image input element detects only the vertical component of the incident light and a signal with a good S / N ratio is obtained.

【0033】さらに、入力用開口部にカラーフィルタの
一部を延長して配置するようにすれば、画像入力素子に
対して各画素上のカラーフィルタ色に対応した光信号が
入力される。
Further, if a part of the color filter is extended and arranged in the input opening, an optical signal corresponding to the color of the color filter on each pixel is input to the image input element.

【0034】さらに、素子側基板に半導体基板を用いれ
ば、能動素子および画像入力素子をLSIプロセスを用
いて容易に作製することが可能となって信頼性の向上が
図られる。
Furthermore, if a semiconductor substrate is used as the element side substrate, active elements and image input elements can be easily manufactured by using an LSI process, and reliability is improved.

【0035】さらに、画像入力素子を、別途、半導体基
板上に作成し、これを液晶表示装置上に移設、搭載する
ことにより、画像入力素子の形成に従来のLSIプロセ
スを用い、高性能および高信頼性を有する画像入力素子
を歩留り良く作成、液晶表示装置へ搭載することが可能
となる。
Further, the image input device is separately formed on the semiconductor substrate, and is transferred and mounted on the liquid crystal display device, so that the conventional LSI process is used for forming the image input device, and high performance and high performance are achieved. It is possible to produce a reliable image input device with a high yield and mount it on a liquid crystal display device.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態に
よって本発明が限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.

【0037】(実施形態1)図1は、本発明の一実施形
態を示す反射型カラー液晶表示装置の断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a reflective color liquid crystal display device showing an embodiment of the present invention.

【0038】図1において、例えばシリコン(Si)の
ような半導体基板11上に、液晶駆動用能動素子12お
よび液晶駆動用ドライバ回路13が設けられ、さらに、
画像入力素子の一部である電荷結合素子(CCD)から
なるシフトレジスタ部14および画像処理回路15が設
けられている。シフトレジスタ部14および画像処理回
路15により画像処理部が構成される。能動素子12、
回路13、シフトレジスタ部14および画像処理回路1
5の上部には、層間絶縁膜16a〜16cが設けられて
いる。
In FIG. 1, a liquid crystal driving active element 12 and a liquid crystal driving driver circuit 13 are provided on a semiconductor substrate 11 made of, for example, silicon (Si), and further,
The shift register unit 14 and the image processing circuit 15 each including a charge coupled device (CCD) that is a part of the image input device are provided. The shift register unit 14 and the image processing circuit 15 constitute an image processing unit. Active element 12,
Circuit 13, shift register unit 14 and image processing circuit 1
Interlayer insulating films 16 a to 16 c are provided on the upper part of the wiring 5.

【0039】層間絶縁膜16aを介して、CCDシフト
レジスタ部14および画像処理用素子部15の上方に
は、画像入力素子の一部であるフォトダイオード17が
設けられている。このフォトダイオード17は、信号線
18により下層のCCDシフトレジスタ部14に接続さ
れており、CCDの感光部として機能する。また、液晶
駆動用能動素子12および液晶駆動用ドライバ回路13
の上方には、層間絶縁膜16a〜16cを介して液晶駆
動用反射電極19が設けられている。この液晶駆動用反
射電極19はその下層の液晶駆動用能動素子12に接続
されている。この反射電極19上には配向膜(図示せ
ず)が設けられている。これにより、素子側基板20が
構成される。
A photodiode 17, which is a part of an image input element, is provided above the CCD shift register section 14 and the image processing element section 15 via the interlayer insulating film 16a. The photodiode 17 is connected to the CCD shift register section 14 in the lower layer by a signal line 18, and functions as a photosensitive section of the CCD. Further, the liquid crystal driving active element 12 and the liquid crystal driving driver circuit 13
A reflective electrode 19 for driving a liquid crystal is provided above the substrate via the interlayer insulating films 16a to 16c. The liquid crystal driving reflection electrode 19 is connected to the liquid crystal driving active element 12 located therebelow. An alignment film (not shown) is provided on the reflective electrode 19. Thereby, the element side substrate 20 is configured.

【0040】一方、対向基板25は、透明絶縁基板であ
る基板21を有しており、基板21上には、カラーフィ
ルタ22および光吸収性材料からなるブラックマトリク
ス23が設けられている。また、カラーフィルタ22お
よびブラックマトリクス23の上には透明導電性材料か
らなる対向電極24が設けられ、さらにその上には配向
膜(図示せず)が設けられている。このような構成を有
する対向基板25および素子側基板20は、配向膜(図
示せず)がそれぞれ内側になるように対向するように配
置され、その間に液晶層26が挟持される。
On the other hand, the counter substrate 25 has a substrate 21 which is a transparent insulating substrate, and a color filter 22 and a black matrix 23 made of a light absorbing material are provided on the substrate 21. Further, a counter electrode 24 made of a transparent conductive material is provided on the color filters 22 and the black matrix 23, and an alignment film (not shown) is further provided thereon. The counter substrate 25 and the element-side substrate 20 having such a configuration are arranged so as to face each other with the alignment films (not shown) inside, and the liquid crystal layer 26 is sandwiched therebetween.

【0041】ブラックマトリクス23の下方にある各フ
ォトダイオード17上には、高分子材料などで形成され
た筒状部材としてのピラー27が設けられている。この
ピラー27の内部は中空であり、光の通過経路として用
いられる。これにより画像入力素子の感光部であるフォ
トダイオード17には、ピラー27を通過した外部から
の画像光が入射し得る。このピラー27を構成する高分
子材料としては、光の散乱を生じないような材料、例え
ば樹脂製ブラックマトリクスに用いられるような黒色顔
料を混入した高分子を用いることができ、それにより光
路内(ピラー27の内部)の入射光の散乱を抑制するこ
とができる。したがって、垂直入射光のみをフォトダイ
オード17へ導くことが可能となって、コントラストの
良い画像を得ることができる。また、ピラー27は、ブ
ラックマトリクス23の下方に形成されているので、黒
色であっても表示画面へ黒点として現れることはない。
なお、対向基板25のピラー27に対応する位置、すな
わちブラックマトリクス23内には、各画素上に配置さ
れた各色のカラーフィルタ22の一部が延長されて配置
されている。これによりフォトダイオード17には、各
画素上のカラーフィルタの色に対応した光信号が入力さ
れる。
On each photodiode 17 below the black matrix 23, a pillar 27 formed of a polymer material or the like as a cylindrical member is provided. The inside of the pillar 27 is hollow and is used as a light passage path. As a result, the image light from the outside that has passed through the pillar 27 can enter the photodiode 17, which is the photosensitive portion of the image input element. As the polymer material forming the pillar 27, a material that does not scatter light, for example, a polymer mixed with a black pigment as used in a resin black matrix can be used, and thereby, in the optical path ( It is possible to suppress the scattering of incident light inside the pillar 27). Therefore, only the vertically incident light can be guided to the photodiode 17, and an image with good contrast can be obtained. Further, since the pillar 27 is formed below the black matrix 23, even if it is black, it does not appear as a black dot on the display screen.
A part of the color filter 22 of each color arranged on each pixel is arranged so as to extend in a position corresponding to the pillar 27 of the counter substrate 25, that is, in the black matrix 23. As a result, an optical signal corresponding to the color of the color filter on each pixel is input to the photodiode 17.

【0042】このように、本実施形態の液晶表示装置で
は、フォトダイオード17、信号線18、シフトレジス
タ部14および画像処理回路15、さらにピラー27か
らなるカラー画像入力装置が液晶表示画面内に組み込ま
れている。
As described above, in the liquid crystal display device of this embodiment, the color image input device including the photodiode 17, the signal line 18, the shift register section 14, the image processing circuit 15, and the pillar 27 is incorporated in the liquid crystal display screen. Has been.

【0043】以下、図2および図3を参照しながら、図
1に示すような構成を有する液晶表示装置の製造方法を
説明する。
A method of manufacturing a liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIGS.

【0044】図2は、図1の反射型カラー液晶表示装置
の各製造工程を順次示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view sequentially showing each manufacturing process of the reflective color liquid crystal display device of FIG.

【0045】まず、図2(A)に示すように、半導体基
板11上に、液晶駆動用能動素子12とその周辺回路、
液晶駆動用ドライバ回路13、画像入力素子の一部であ
るCCD14および画像処理回路15を形成する。半導
体基板11として、本実施形態ではシリコン(Si)基
板を用いた。これらの素子および回路の形成には、従来
のICプロセスを用いることができる。
First, as shown in FIG. 2A, on the semiconductor substrate 11, the liquid crystal driving active element 12 and its peripheral circuits,
A liquid crystal driving driver circuit 13, a CCD 14 which is a part of an image input element, and an image processing circuit 15 are formed. In this embodiment, a silicon (Si) substrate is used as the semiconductor substrate 11. A conventional IC process can be used to form these elements and circuits.

【0046】次に図2(B)に示すように、基板11上
にこれらの素子および回路を覆って層間絶縁膜16aを
形成し、これを平坦化してから、層間絶縁膜16a上に
フォトダイオード17を形成する。層間絶縁膜16aの
形成は、例えばAPCVD法、PCVD法(プラズマC
VD法)により行うことができる。本実施形態では、A
PCVD法により層間絶縁膜16aとしてSiO2膜を
500nmの厚さに形成した後、CMP(Chemical Mec
hanical Polishing)法などによりこの層間絶縁膜16
aの平坦化を行った。
Next, as shown in FIG. 2B, an interlayer insulating film 16a is formed on the substrate 11 so as to cover these elements and circuits, and the interlayer insulating film 16a is planarized. Then, a photodiode is formed on the interlayer insulating film 16a. Form 17. The interlayer insulating film 16a is formed by, for example, APCVD method, PCVD method (plasma C
VD method). In this embodiment, A
After a SiO 2 film having a thickness of 500 nm is formed as the interlayer insulating film 16a by the PCVD method, CMP (Chemical Mec
hanical polishing) method or the like
The surface a was flattened.

【0047】フォトダイオード17の形成は次のように
行われる。まず層間絶縁膜16a上に、n+アモルファ
スSi(n+a−Si)膜17aを減圧CVD法により
形成する。本実施形態では、n+a−Si膜17aを2
00℃〜300℃の温度で、100nmの厚さに形成し
た。続いて、このn+a−Si膜17aをフォトリソグ
ラフィおよびエッチングによりアイランド化した後、p
−n接合を形成するためのp+a−Si層17bを例え
ばイオン注入法あるいは熱拡散法を用いて形成する。こ
れらn+a−Si膜17aおよびp+a−Si層17bに
より、光エネルギーを電流または電圧に変換するフォト
ダイオード17が形成される。
The photodiode 17 is formed as follows. First, an n + amorphous Si (n + a-Si) film 17a is formed on the interlayer insulating film 16a by a low pressure CVD method. In the present embodiment, the n + a-Si film 17a is 2
It was formed to a thickness of 100 nm at a temperature of 00 ° C to 300 ° C. Then, after making the n + a-Si film 17a into an island by photolithography and etching, p
The p + a-Si layer 17b for forming the −n junction is formed by using, for example, an ion implantation method or a thermal diffusion method. The n + a-Si film 17a and the p + a-Si layer 17b form a photodiode 17 that converts light energy into a current or a voltage.

【0048】次に、図3に示すように、このフォトダイ
オード17上に層間絶縁膜16bを形成した後、フォト
リソグラフィおよびエッチングによりフォトダイオード
17をCCDシフトレジスタ部14に接続するためのコ
ンタクトホールを形成し、次いで金属材料を用いて信号
線18を形成する。本実施形態では、層間絶縁膜16b
として、CVD法によりSiO2膜を500nmの厚さ
に形成した。また、n+a−Si膜17aおよびp+a−
Si層17bとCCDシフトレジスタ回路14および画
像処理回路15とをそれぞれ接続する信号線18は、ア
ルミニウム(Al)から形成した。
Next, as shown in FIG. 3, after forming an interlayer insulating film 16b on the photodiode 17, a contact hole for connecting the photodiode 17 to the CCD shift register portion 14 is formed by photolithography and etching. Then, the signal line 18 is formed using a metal material. In the present embodiment, the interlayer insulating film 16b
As a result, a SiO 2 film having a thickness of 500 nm was formed by the CVD method. In addition, the n + a-Si film 17a and the p + a-
The signal line 18 connecting the Si layer 17b to the CCD shift register circuit 14 and the image processing circuit 15 is made of aluminum (Al).

【0049】次に、液晶駆動用電極19を反射材料から
形成する。本実施形態では、液晶駆動用電極19を形成
するのに、特開平6−75238号公報に示されている
方法を用いた。
Next, the liquid crystal driving electrode 19 is formed from a reflective material. In this embodiment, the method shown in Japanese Patent Laid-Open No. 6-75238 is used to form the liquid crystal driving electrode 19.

【0050】図3に示すように、まず電極19の下地膜
として、層間絶縁膜16cの下層を、例えば感光性アク
リル樹脂を用いて基板11上に形成し、その表面をドッ
ト形状に加工する。続いて熱処理を行うことにより各ド
ットのエッジを丸める。この熱処理は120℃〜250
℃の温度範囲で行われる。熱処理後、さらにこの上に絶
縁膜16cの上層を、例えば感光性アクリル樹脂から形
成してドット間の平坦な部分を埋め込む。このとき、層
間絶縁膜16cの凸部の高さは、絶縁膜16cの下層の
各ドットの高さをエッチングによって制御することによ
り調整することができる。本実施形態では、スピンコー
ト法により層間絶縁膜16cの下層を2μmの厚さに、
また上層を0.5μmの厚さに形成した。また、下層の
各ドットの高さは、上層形成後の凸部の高さが1μmと
なるように設定した。
As shown in FIG. 3, first, a lower layer of the interlayer insulating film 16c is formed as a base film of the electrode 19 on the substrate 11 using, for example, a photosensitive acrylic resin, and its surface is processed into a dot shape. Subsequently, heat treatment is performed to round the edges of each dot. This heat treatment is 120 ° C to 250
It is performed in a temperature range of ° C. After the heat treatment, an upper layer of the insulating film 16c is further formed thereon by, for example, a photosensitive acrylic resin to fill the flat portion between the dots. At this time, the height of the convex portion of the interlayer insulating film 16c can be adjusted by controlling the height of each dot in the lower layer of the insulating film 16c by etching. In this embodiment, the lower layer of the interlayer insulating film 16c is formed to a thickness of 2 μm by spin coating.
The upper layer was formed to a thickness of 0.5 μm. The height of each dot in the lower layer was set so that the height of the convex portion after forming the upper layer was 1 μm.

【0051】層間絶縁膜16cの凹凸形状は、ドット間
の平坦部を埋め込むことにより、この上に形成される液
晶駆動用電極19によって反射される光の干渉を抑制
し、電極19の反射特性が最適となるように、ドット間
隔およびそのサイズが設計される。またこの凹凸形状は
フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法によって形
成されるので、再現性良く反射電極19を形成すること
ができる。
The uneven shape of the interlayer insulating film 16c suppresses interference of light reflected by the liquid crystal driving electrode 19 formed on the flat portion between the dots by filling the flat portion between the dots, and the reflection characteristic of the electrode 19 is improved. The dot spacing and its size are designed to be optimal. Further, since the uneven shape is formed by the photolithography method using the photomask, the reflective electrode 19 can be formed with good reproducibility.

【0052】続いて、図2(C)に示すように能動素子
12と液晶駆動用反射電極19とを接続するためのコン
タクトホールをフォトリソグラフィーおよびエッチング
により形成した後、スパッタ法または蒸着法を用いて、
Al、Ag、Ni、Cr、Auなどの金属材料の膜を凹
凸形状とした層間絶縁膜16c上に形成する。本実施形
態では、Alからなる膜を1μmの厚さに形成した。
Subsequently, as shown in FIG. 2C, a contact hole for connecting the active element 12 and the liquid crystal driving reflection electrode 19 is formed by photolithography and etching, and then a sputtering method or an evaporation method is used. hand,
A film of a metal material such as Al, Ag, Ni, Cr, and Au is formed on the uneven interlayer insulating film 16c. In this embodiment, a film made of Al is formed to a thickness of 1 μm.

【0053】この金属膜を、フォトリソグラフィーおよ
びエッチングを用いてパターニングすることにより、マ
トリクス状に配置された複数の液晶駆動用反射電極19
が得られる。各反射電極19は、コンタクトホールを介
して対応する能動素子12と接続されている。また反射
電極19を形成する際に同時に、図2(D)に示すよう
に、フォトダイオード17上の層間絶縁膜16cもエッ
チングによって除去する。これによって、フォトダイオ
ード17の感度が向上することになる。また、図3に示
すように、各反射電極19は、入力光以外の周囲からの
光がフォトダイオード17に入射するのを防ぐ遮光膜も
兼ねている。
By patterning this metal film using photolithography and etching, a plurality of liquid crystal driving reflection electrodes 19 arranged in a matrix are formed.
Is obtained. Each reflective electrode 19 is connected to the corresponding active element 12 via a contact hole. At the same time when the reflective electrode 19 is formed, the interlayer insulating film 16c on the photodiode 17 is also removed by etching as shown in FIG. This improves the sensitivity of the photodiode 17. Further, as shown in FIG. 3, each reflective electrode 19 also serves as a light-shielding film that prevents light from the surroundings other than the input light from entering the photodiode 17.

【0054】マトリクス状に配置された液晶駆動用反射
電極19のそれぞれは1つの画素に対応しており、フォ
トダイオード17は、図1に示すように電極19間に配
置されている。したがって、表示画像に対して反射電極
19と対向電極24とが重なる画素部分の間に構成され
るブラックマトリクス23内に画像光の入射部としての
画像入力用開口部28を設けることによって、画面の表
示とは関係無く、フォトダイオード17を表示画面内に
配置することができる。
Each of the liquid crystal driving reflection electrodes 19 arranged in a matrix corresponds to one pixel, and the photodiode 17 is arranged between the electrodes 19 as shown in FIG. Therefore, by providing the image input opening 28 as an image light incident portion in the black matrix 23 formed between the pixel portions where the reflective electrode 19 and the counter electrode 24 overlap with respect to the display image, The photodiode 17 can be arranged in the display screen regardless of the display.

【0055】次に、図2(E)に示すように、基板11
の全面にわたって配向膜29を形成し、液晶分子の配向
方向を制御するためのラビング処理を行う。配向膜29
の材料としては、ポリイミドなどの透明高分子材料を用
いることができる。本実施形態では、ポリイミドからな
る配向膜を基板11上に形成し、これに水平配向処理を
施した。この配向処理の後、フォトダイオード17上の
配向膜29をフォトリソグラフィおよびエッチングによ
り除去する。
Next, as shown in FIG. 2 (E), the substrate 11
An alignment film 29 is formed over the entire surface of the substrate, and a rubbing process for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules is performed. Alignment film 29
A transparent polymer material such as polyimide can be used as the material. In the present embodiment, an alignment film made of polyimide is formed on the substrate 11 and subjected to horizontal alignment processing. After this alignment treatment, the alignment film 29 on the photodiode 17 is removed by photolithography and etching.

【0056】続いて、図2(E)に示すように、フォト
ダイオード17の上方付近に、以下のようにしてピラー
27を形成する。まず、配向膜29上に黒色顔料を分散
させた紫外硬化性のポリイミド樹脂をスピン塗布する。
続いて、フォトリソグラフィー法を用いて、マスクによ
りフォトダイオード17の端部上方の近傍のポリイミド
樹脂のみを紫外線照射により硬化させ、未照射部分を溶
媒により除去する。このとき、フォトマスクを用いて、
フォトダイオード17の上方に位置する部分、すなわち
ピラー27の内部となる部分には紫外光を照射せず、ピ
ラー27の壁部のみを硬化する。これにより、ピラー2
7の内部を中空にすることができる。ピラー27の高さ
は、ポリイミド樹脂を塗布する際の厚さを調整すること
により液晶セルの基板間隔と同じにする。本実施形態で
は、ピラー27の高さを4μmとした。このピラー27
によって、入射光が周囲の液晶材料に妨げられることな
くフォトダイオード17へ到達することができる。ま
た、ピラー27の壁部は黒色顔料が分散された高分子材
料から形成されているので、フォトダイオード17に対
して垂直に入射する成分以外は、散乱することなく吸収
される。このため、フォトダイオード17には入射光の
垂直成分のみを検出し、S/N比の良い信号が得られる
ことになる。以上で、素子側基板20が完成する。
Subsequently, as shown in FIG. 2E, a pillar 27 is formed near the upper portion of the photodiode 17 as follows. First, an ultraviolet curable polyimide resin in which a black pigment is dispersed is spin-coated on the alignment film 29.
Then, using a photolithography method, only the polyimide resin in the vicinity of the upper end portion of the photodiode 17 is cured by ultraviolet irradiation with a mask, and the non-irradiated portion is removed by a solvent. At this time, using a photomask,
The portion above the photodiode 17, that is, the portion inside the pillar 27 is not irradiated with ultraviolet light, and only the wall portion of the pillar 27 is cured. This allows pillar 2
The inside of 7 can be hollow. The height of the pillar 27 is made equal to the substrate interval of the liquid crystal cell by adjusting the thickness when the polyimide resin is applied. In this embodiment, the height of the pillar 27 is 4 μm. This pillar 27
Thereby, the incident light can reach the photodiode 17 without being disturbed by the surrounding liquid crystal material. Further, since the wall portion of the pillar 27 is formed of a polymer material in which a black pigment is dispersed, components other than the components that are vertically incident on the photodiode 17 are absorbed without being scattered. Therefore, the photodiode 17 detects only the vertical component of the incident light, and a signal with a good S / N ratio can be obtained. With the above, the element-side substrate 20 is completed.

【0057】上述した素子側基板20の作製プロセスに
おいて、従来のLSI技術を用いた素子12、14およ
び回路13、15の作製以降に行われるプロセスは全て
600℃以下で行われる。このため、LSI技術を用い
て作製された素子での不純物の再拡散は起こらず、以降
の製造プロセスによって先に半導体基板11上に形成さ
れた素子のLSI特性を損なうようなことはない。ま
た、素子側基板20の基板11として半導体基板を用い
た反射型液晶表示装置とすることにより、例えば液晶駆
動用素子、液晶駆動用ドライバ回路、CCD用シフトレ
ジスタおよび画像処理回路などを、本実施形態で述べた
ようにLSIプロセスを用いて作製することが可能とな
り、信頼性の向上が図れる。また、各ドライバ回路を同
一基板上に作製したモノリシック構造とすることによ
り、製造コストの低減を図ることができる。
In the process of manufacturing the device-side substrate 20 described above, all processes performed after manufacturing the devices 12 and 14 and the circuits 13 and 15 using the conventional LSI technique are performed at 600 ° C. or lower. Therefore, re-diffusion of impurities does not occur in the element manufactured by using the LSI technique, and the LSI characteristics of the element previously formed on the semiconductor substrate 11 are not damaged by the subsequent manufacturing process. Further, by providing a reflective liquid crystal display device using a semiconductor substrate as the substrate 11 of the element side substrate 20, for example, a liquid crystal driving element, a liquid crystal driving driver circuit, a CCD shift register, an image processing circuit, etc. are implemented in the present embodiment. As described in the form, it becomes possible to manufacture by using the LSI process, and the reliability can be improved. Further, the manufacturing cost can be reduced by forming each driver circuit on the same substrate to have a monolithic structure.

【0058】一方、対向基板25は次のように作製され
る。まず、図2(F)に示すように透明基板21を用意
し、この上に図2(G)に示すように、電着法またはフ
ォトリソグラフィ法を用いてカラーフィルタ22を形成
する。カラーフィルタ22は赤、青、緑(R、G、B)
の三原色のフィルタ部分を有しており、各フィルタ部分
が1つの液晶駆動用電極19に対応するように形成され
る。本実施形態では、透明基板21として厚さ1.1μ
mのガラス基板を用いた。
On the other hand, the counter substrate 25 is manufactured as follows. First, a transparent substrate 21 is prepared as shown in FIG. 2 (F), and a color filter 22 is formed thereon by an electrodeposition method or a photolithography method as shown in FIG. 2 (G). Color filter 22 is red, blue, green (R, G, B)
Of the three primary colors, each filter portion is formed so as to correspond to one liquid crystal driving electrode 19. In this embodiment, the transparent substrate 21 has a thickness of 1.1 μm.
m glass substrate was used.

【0059】続いて、基板21上の液晶駆動用電極19
の間に対応する部分に、光吸収性材料を用いてブラック
マトリクス23を形成する。ブラックマトリクス23内
には、図1に示すようにフォトダイオード17に光を入
射させるための画像入力用開口部28が設けられてお
り、この開口部28内には、隣接するフィルタ部分が延
長されて形成されている。これにより、R、G、Bの三
原色のそれぞれに対応した光をフォトダイオード17上
へ導き、各色に対応した画像信号を得ることができる。
本実施形態では、ピラー27と同様に、黒色顔料を分散
させた高分子材料からブラックマトリクス23を形成
し、開口部28のサイズは、80μm×80μmとし
た。
Subsequently, the liquid crystal driving electrode 19 on the substrate 21
The black matrix 23 is formed by using a light absorbing material in a portion corresponding to the space. In the black matrix 23, as shown in FIG. 1, an image input opening 28 for allowing light to enter the photodiode 17 is provided, and an adjacent filter portion is extended in the opening 28. Is formed. As a result, light corresponding to each of the three primary colors of R, G, and B can be guided to the photodiode 17, and an image signal corresponding to each color can be obtained.
In this embodiment, like the pillar 27, the black matrix 23 is formed of a polymer material in which a black pigment is dispersed, and the size of the opening 28 is 80 μm × 80 μm.

【0060】さらに、図2(G)に示すように、カラー
フィルタ22およびブラックマトリクス23上に透明導
電材料を用いて対向電極24を形成する。本実施形態で
は、ITO(Indium Tin Oxide)からなる対向電極24
を100nmの厚さに形成した。さらに、基板21上に
全面にわたって配向膜(図示せず)を形成し、これに配
向処理を施す。本実施形態では、素子側基板20の配向
膜29と同様に、ポリイミド樹脂を用いて配向膜を形成
し、水平配向処理を施した。以上で、対向基板25が完
成する。
Further, as shown in FIG. 2G, a counter electrode 24 is formed on the color filter 22 and the black matrix 23 by using a transparent conductive material. In this embodiment, the counter electrode 24 made of ITO (Indium Tin Oxide) is used.
Was formed to a thickness of 100 nm. Further, an alignment film (not shown) is formed on the entire surface of the substrate 21, and the alignment process is performed on the alignment film. In this embodiment, similarly to the alignment film 29 of the element side substrate 20, a polyimide resin is used to form the alignment film, and the horizontal alignment process is performed. Thus, the counter substrate 25 is completed.

【0061】次に、素子側基板20上に基板間の間隔を
保つためのスペーサ(図示せず)を散布し、対向基板2
5上には接着用のシール材(図示せず)をパターン状に
転写する。本実施形態では、スペーサとして、ピラー2
7の高さと同じ粒径4μmを有するものを用いた。続い
て、液晶駆動用反射電極19とカラーフィルタ22、お
よびピラー27とブラックマトリクス23の位置合わせ
をそれぞれ行った状態で、図2(I)に示すように素子
側基板20と対向基板25とを貼り合わせる。貼り合わ
せられた両基板20、25の間に液晶材料を注入して液
晶層26を形成すると、液晶セルが完成する。本実施形
態では液晶材料として、例えば黒色色素を用いた相転移
型ゲストホスト液晶材料(メルク社製:商品名ZLI2
327)に光学活性物質(メルク社製:商品名S81
1)を4.5%混入したものを用いる。つまり本実施形
態の液晶表示装置は、黒色色素を用いた相転移型ゲスト
ホストモードで表示を行う。これにより偏光板を用いる
必要が無く、光の全成分を利用した明るい表示が可能と
なる。
Next, spacers (not shown) for maintaining a space between the substrates are scattered on the element side substrate 20, and the counter substrate 2 is formed.
A sealing material (not shown) for adhesion is transferred onto the pattern 5 in a pattern. In this embodiment, the pillar 2 is used as the spacer.
The one having the same particle size of 4 μm as the height of 7 was used. Subsequently, with the reflective electrode 19 for driving the liquid crystal and the color filter 22, and the pillar 27 and the black matrix 23 aligned, respectively, as shown in FIG. 2 (I), the element-side substrate 20 and the counter substrate 25 are separated from each other. to paste together. A liquid crystal cell is completed by injecting a liquid crystal material between the bonded substrates 20 and 25 to form a liquid crystal layer 26. In this embodiment, as the liquid crystal material, for example, a phase transition type guest-host liquid crystal material using a black dye (manufactured by Merck: product name ZLI2
327) is an optically active substance (manufactured by Merck & Co., Inc .: trade name S81
A mixture containing 4.5% of 1) is used. That is, the liquid crystal display device of the present embodiment performs display in the phase transition type guest-host mode using the black dye. As a result, it is not necessary to use a polarizing plate, and bright display using all the components of light becomes possible.

【0062】最後に、液晶駆動用ドライバー回路13お
よび画像処理部等を外部回路等と接続し、図1に示す液
晶表示装置が完成する。
Finally, the liquid crystal driving driver circuit 13, the image processing section and the like are connected to an external circuit and the like to complete the liquid crystal display device shown in FIG.

【0063】図1に示す液晶表示装置では、入力画像は
以下のようにして検出される。
In the liquid crystal display device shown in FIG. 1, the input image is detected as follows.

【0064】まず、図1に示すように、ある対象物から
の光は、表示画面内のブラックマトリクス23内に設け
られた入射口としての画像入力用開口部28よりカラー
フィルタ22を通過し、各色成分の信号としてフォトダ
イオード17に入射する。各フォトダイオード17に入
力される光信号は、フォトダイオード17に対して垂直
な成分以外は、通過経路内で散乱されることなくピラー
27の壁部によって吸収されてしまうため、フォトダイ
オード17には表示画面に正対する垂直成分のみが入射
することになる。画面内におけるR、G、Bの各色信号
を検出するフォトダイオード17の配置、つまり画像入
力用開口部28にカラーフィルタ22の一部を延長した
配置は、図4に示すようにカラーフィルタ22の各色の
配置にデルタ配列を用いることによって、R、G、Bの
3色の色信号を感知する素子をほぼ同じ位置に並べて設
けることが可能であり、検出位置の違いによる画像のず
れを低減することができる。各フォトダイオード17よ
り画像入力素子に入力された画像信号は、素子側基板2
0に形成されたCCDシフトレジスタ部14によって画
像処理部15へ転送され、ここで画像信号処理が行われ
て入力画像が得られる。
First, as shown in FIG. 1, light from a certain object passes through the color filter 22 through the image input opening 28 as an entrance provided in the black matrix 23 in the display screen. The light enters the photodiode 17 as a signal of each color component. The optical signal input to each photodiode 17 is absorbed by the wall portion of the pillar 27 without being scattered in the passage, except for the component perpendicular to the photodiode 17, so Only the vertical component directly facing the display screen will be incident. The arrangement of the photodiodes 17 for detecting the R, G, and B color signals in the screen, that is, the arrangement in which a part of the color filter 22 is extended to the image input opening 28 is as shown in FIG. By using the delta arrangement for the arrangement of each color, it is possible to arrange the elements that sense the color signals of three colors of R, G and B side by side at substantially the same position, and reduce the image shift due to the difference in the detection position. be able to. The image signal input to the image input device from each photodiode 17 is transferred to the device side substrate 2
It is transferred to the image processing unit 15 by the CCD shift register unit 14 formed to 0, where the image signal processing is performed and the input image is obtained.

【0065】なお、図1では、本実施の形態の液晶表示
装置の画素3個分に相当する部分しか示していないが、
表示画面、つまり画素が設けられている部分の全面にわ
たって、上述したようにして画像が入力される。このよ
うに画像入力素子が通信者の視線方向に配置されている
ので、画像を含む双方向通信を行う際に通信者の視線方
向が一致した画像を入力することができる。また、表示
画面全体が画像入力装置に画像入力面として機能するこ
とになるので、従来のカメラのように、図10に示すよ
うな光学系は不要となり、画像表示と画像入力を一体化
した装置を構成することができ、小型で軽量な双方向通
信用表示機器を実現することができる。
Although FIG. 1 shows only a portion corresponding to three pixels of the liquid crystal display device of the present embodiment,
An image is input as described above on the entire display screen, that is, the entire area where the pixels are provided. Since the image input elements are thus arranged in the line-of-sight direction of the communicator, it is possible to input an image in which the line-of-sight direction of the communicator is the same when performing bidirectional communication including images. Further, since the entire display screen functions as an image input surface on the image input device, the optical system as shown in FIG. 10 is not necessary unlike the conventional camera, and the device which integrates the image display and the image input is used. It is possible to realize a small and lightweight display device for two-way communication.

【0066】(実施形態2)次に、図5を参照しなが
ら、本発明の液晶表示装置の第2の実施の形態を説明す
る。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG.

【0067】本実施形態では、図5に示すようにフォト
ダイオード17の上方、つまり開口部28内にはカラー
フィルタ22が設けられておらず、それゆえに入力され
る画像はモノクロ画像となる。この点を除いては、本実
施形態の構成は上記実施形態1と同じであるので、説明
を省略する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the color filter 22 is not provided above the photodiode 17, that is, in the opening 28, and therefore the input image is a monochrome image. Except for this point, the configuration of this embodiment is the same as that of the above-described first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

【0068】上記実施形態1のようにカラーフィルタ2
2を開口部28内に設け、それにより各色信号をフォト
ダイオード17により検出する場合には、各色毎にフォ
トダイオード17が必要であるために、フォトダイオー
ド17は3個を一組として構成される。このため、入力
画像の解像度を向上するためには、フォトダイオード1
7の数を増やす必要がある。これに対して、本実施形態
のようにフォトダイオード17上にカラーフィルタ22
を設けないようにすると、得られる画像はモノクロ画像
となるが、カラー入力と同数の入力素子を形成した場合
その解像度は3倍となる。したがって、本実施形態の液
晶表示装置は、高解像度の画像を入力するのに適してい
る。
As in the first embodiment, the color filter 2
When the photodiodes 2 are provided in the opening 28 and the respective color signals are detected by the photodiodes 17, the photodiodes 17 are required for each color. Therefore, the photodiodes 17 are configured as a set of three. . Therefore, in order to improve the resolution of the input image, the photodiode 1
It is necessary to increase the number of 7. On the other hand, as in the present embodiment, the color filter 22 is provided on the photodiode 17.
If the element is not provided, the obtained image will be a monochrome image, but if the same number of input elements as the color input is formed, the resolution will be tripled. Therefore, the liquid crystal display device of this embodiment is suitable for inputting a high-resolution image.

【0069】なお、上記実施形態1および2では、半導
体基板11を用いて、液晶駆動用能動素子12と同時に
液晶駆動用ドライバ回路13、およびCCDシフトレジ
スタ部14と画像処理回路15も半導体基板11上に作
製し、反射型の液晶パネルを構成している。しかし、こ
れらの回路13、14、15を外付けのIC回路とし、
素子側基板20に透明ガラス基板を用いて基板上に液晶
駆動用能動素子12およびフォトダイオード17を形成
すれば、画像入力素子を持った透過型の液晶表示装置を
得ることができる。
In the first and second embodiments, the semiconductor substrate 11 is used, and the liquid crystal driving active element 12 and the liquid crystal driving driver circuit 13, the CCD shift register section 14 and the image processing circuit 15 are also formed on the semiconductor substrate 11. Fabricated above, a reflective liquid crystal panel is constructed. However, these circuits 13, 14, 15 are external IC circuits,
If a transparent glass substrate is used as the element side substrate 20 and the liquid crystal driving active element 12 and the photodiode 17 are formed on the substrate, a transmissive liquid crystal display device having an image input element can be obtained.

【0070】また、上記実施形態1および2の液晶表示
装置の表示モードを相転移型ゲストホストモードとした
が、これに限定されるものではない。例えば、高分子分
散型液晶表示装置のような光散乱型表示モード、強誘電
性液晶表示装置で使用される複屈折表示モードなどを用
いても、同様の効果を有する画像入力素子を備えた液晶
表示装置を構成することができる。
Further, the display mode of the liquid crystal display device of Embodiments 1 and 2 is the phase transition type guest-host mode, but it is not limited to this. For example, even if a light-scattering display mode such as a polymer dispersed liquid crystal display device or a birefringence display mode used in a ferroelectric liquid crystal display device is used, a liquid crystal having an image input element having the same effect is obtained. A display device can be configured.

【0071】(実施形態3)以下、図6を参照しながら
本発明の液晶表示装置の第3の実施の形態を説明する。
本実施形態では、素子側基板の基板として、半導体基板
ではなく、ガラス基板等の透明絶縁性基板を用いてい
る。
(Third Embodiment) Hereinafter, a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, a transparent insulating substrate such as a glass substrate is used as the element-side substrate instead of the semiconductor substrate.

【0072】図6は、本実施形態の透過型のカラー液晶
表示装置の断面図である。本実施形態の液晶表示装置
は、例えばガラス基板などの透明絶縁性基板101の画
素が設けられる領域(以下、単に画素部と称する)に、
液晶駆動用能動素子102、液晶駆動用表示電極10
3、およびフォトダイオード104が形成されている。
フォトダイオード104は、信号線(図示せず)により
基板101の周辺部、すなわち画素部の周囲の部分に設
けられたCCDよりなるシフトレジスタ(図示せず)に
接続されており、シフトレジスタとともに画像入力素子
として機能する。さらに基板101の周辺部には、能動
素子102に表示電圧を与える液晶駆動用周辺回路、お
よび画像入力素子から入力された画像を処理する画像処
理回路(いずれも図示せず)が設けられており、それぞ
れ、能動素子102およびシフトレジスタに接続されて
いる。これらの上には、さらに配向膜(図示せず)が形
成されている。
FIG. 6 is a sectional view of the transmissive color liquid crystal display device of this embodiment. The liquid crystal display device according to the present embodiment has, for example, a region of the transparent insulating substrate 101 such as a glass substrate where pixels are provided (hereinafter, simply referred to as a pixel portion),
Liquid crystal driving active element 102, liquid crystal driving display electrode 10
3 and the photodiode 104 are formed.
The photodiode 104 is connected by a signal line (not shown) to a shift register (not shown) composed of a CCD provided in the peripheral portion of the substrate 101, that is, in the peripheral portion of the pixel portion. Functions as an input element. Further, in the peripheral portion of the substrate 101, a liquid crystal driving peripheral circuit that applies a display voltage to the active element 102 and an image processing circuit (not shown) that processes an image input from the image input element are provided. , And the active element 102 and the shift register, respectively. An alignment film (not shown) is further formed on these.

【0073】一方、液晶層105を介して基板101の
反対側には、配向膜(図示せず)、透明対向電極10
6、R、G、Bの3色のフィルタ部分からなるカラーフ
ィルタ107、および開口部111を有するブラックマ
トリクス108が設けられた透明基板109を有する対
向基板が配置されている。対向基板は、ブラックマトリ
クス108が液晶駆動用表示電極103の間に対応し、
かつブラックマトリクス108内の開口部111がフォ
トダイオード104に対応するように素子側基板と位置
合わせされている。
On the other hand, on the opposite side of the substrate 101 through the liquid crystal layer 105, an alignment film (not shown) and a transparent counter electrode 10 are provided.
A counter substrate having a transparent substrate 109 provided with a color filter 107 including three color filters of R, G, B and a black matrix 108 having an opening 111 is arranged. In the counter substrate, the black matrix 108 corresponds between the liquid crystal driving display electrodes 103,
In addition, the opening 111 in the black matrix 108 is aligned with the element side substrate so as to correspond to the photodiode 104.

【0074】ブラックマトリクス108内の開口部に対
応する位置には、上記実施形態1および2と同様にし
て、高分子材料等で形成された壁部を有する筒状部材と
してのピラー110が設けられている。このピラー11
0の内部を中空として光の通過経路とすることによっ
て、感光部であるフォトダイオード104に外部からの
画像光を入射させることができる。ピラー110の壁部
を形成する高分子材料は、光の散乱を生じないような材
料が用いられ、例えば樹脂製ブラックマトリクスに用い
られるような黒色顔料を混入した高分子材料を用いるこ
とができる。このようにピラー110の壁部を光吸収性
の材料で形成することにより、光路内つまりピラー11
0の内部での入射光の散乱を抑制でき、フォトダイオー
ド104に対して垂直に入射した光のみをフォトダイオ
ード104に導くことが可能である。したがって、コン
トラストの良い入力画像を得ることができる。
A pillar 110, which is a cylindrical member having a wall formed of a polymer material or the like, is provided at a position corresponding to the opening in the black matrix 108, as in the first and second embodiments. ing. This pillar 11
When the inside of 0 is made hollow to form a light passage path, image light from the outside can be incident on the photodiode 104, which is a photosensitive portion. As the polymer material forming the wall portion of the pillar 110, a material that does not cause light scattering is used, and for example, a polymer material mixed with a black pigment such as used in a resin black matrix can be used. In this way, by forming the wall portion of the pillar 110 with a light-absorbing material, the inside of the optical path, that is, the pillar 11
It is possible to suppress the scattering of the incident light inside 0, and it is possible to guide only the light incident perpendicularly to the photodiode 104 to the photodiode 104. Therefore, an input image with good contrast can be obtained.

【0075】また、ピラー110は、ブラックマトリク
ス108に対応する位置に設けられているので、黒色で
あっても表示画面へ黒点として現れることは無い。さら
に、ピラー110上、つまり開口部111内には、カラ
ーフィルタ107の一部が延長されて形成されている。
これによりフォトダイオード104には、カラーフィル
タ107の色に対応した光が入射することになる。この
ようにして本実施形態の液晶表示装置には、カラーの画
像入力装置が組み込まれている。
Since the pillars 110 are provided at the positions corresponding to the black matrix 108, the pillars 110 will not appear as black dots on the display screen even if they are black. Further, a part of the color filter 107 is extended and formed on the pillar 110, that is, in the opening 111.
As a result, light corresponding to the color of the color filter 107 enters the photodiode 104. As described above, the color image input device is incorporated in the liquid crystal display device of the present embodiment.

【0076】続いて、図6の構成を有する液晶表示装置
の製造方法の一例を説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the liquid crystal display device having the structure of FIG. 6 will be described.

【0077】本実施形態では、半導体素子を用いた高性
能な画像入力装置を耐熱性の低いガラス基板上に搭載す
るために、半導体基板上で半導体素子を形成した後、液
晶表示装置を構成するガラス基板上に移設する。半導体
基板上に形成された素子をガラス基板上へ搭載する方法
としては、J. P. Salerno et al. (SID'93 Digest pp.6
3-66)に提案されている方法を用いることができる。こ
の方法では、まず、単結晶Siウエハ上に絶縁膜を介し
てエピ成長して得られる単結晶Si膜を用いて、半導体
素子・回路を作製する。続いて作製された半導体素子・
回路をガラス基板上へ移設・搭載する。これにより、単
結晶Si膜を用いた半導体素子・回路としての画素TF
Tおよび駆動回路を有するアクティブマトリクスLCD
が作製される。
In this embodiment, in order to mount a high-performance image input device using a semiconductor element on a glass substrate having low heat resistance, the semiconductor element is formed on the semiconductor substrate and then the liquid crystal display device is constructed. Transfer to a glass substrate. As a method of mounting an element formed on a semiconductor substrate on a glass substrate, JP Salerno et al. (SID'93 Digest pp.6.
The method proposed in 3-66) can be used. In this method, first, a semiconductor element / circuit is manufactured using a single crystal Si film obtained by epitaxial growth on a single crystal Si wafer via an insulating film. Semiconductor device manufactured subsequently
Move and mount the circuit on the glass substrate. As a result, the pixel TF as a semiconductor element / circuit using the single crystal Si film
Active matrix LCD with T and drive circuit
Is created.

【0078】以下、図8を参照しながら本実施形態の液
晶表示装置の製造方法を説明する。
The method of manufacturing the liquid crystal display device of this embodiment will be described below with reference to FIG.

【0079】まず、図8(a)に示すように、単結晶S
i基板112上に、絶縁膜113を形成する。本実施形
態では、900℃で熱酸化処理を行うことにより絶縁膜
113として厚さ1μmの熱酸化膜を形成した。次に、
Si基板112の端部上の絶縁膜113を除去して単結
晶Si基板112の表面を一部露出させた後、プラズマ
CVD法を用いて基板上にpoly−Si膜114を形
成し、続いてこれを覆うキャップSiO2層115を形
成する。本実施形態では、poly−Si膜114の厚
さを3000Åとし、キャップSiO2層115の厚さ
は3000Åとした。
First, as shown in FIG. 8A, single crystal S
An insulating film 113 is formed on the i substrate 112. In this embodiment, a thermal oxidation film having a thickness of 1 μm is formed as the insulating film 113 by performing thermal oxidation treatment at 900 ° C. next,
The insulating film 113 on the end of the Si substrate 112 is removed to expose a part of the surface of the single crystal Si substrate 112, and then a poly-Si film 114 is formed on the substrate by using a plasma CVD method. A cap SiO 2 layer 115 that covers this is formed. In this embodiment, the thickness of the poly-Si film 114 is 3000 Å, and the thickness of the cap SiO 2 layer 115 is 3000 Å.

【0080】次に、図8(b)に示すように、キャップ
層115上から、熱フィラメントを用いたヒータ116
によって、基板112の表面を一方向に加熱しながら走
査することにより、基板112の端部の露出した部分の
単結晶Siを核として、poly−Si膜の再結晶化
(ラテラルエピ成長)を行って単結晶Si膜を形成す
る。再結晶化後、キャップ層115は、エッチングによ
り取り除かれる。
Next, as shown in FIG. 8B, a heater 116 using a hot filament is formed on the cap layer 115.
By scanning the surface of the substrate 112 while heating it in one direction, the poly-Si film is recrystallized (lateral epi growth) using the single crystal Si of the exposed portion of the end of the substrate 112 as a nucleus. A single crystal Si film is formed. After recrystallization, the cap layer 115 is removed by etching.

【0081】次に、図8(c)に示すように、上述した
ようにして絶縁膜113上に形成された単結晶Si膜を
用いて、画像入力素子を構成する各半導体素子を通常の
半導体製造プロセスにより作製する。この場合、素子は
単結晶Siからなる半導体基板上に作製されるので、通
常の液晶表示装置のようにガラス基板を用いることによ
るプロセス温度の制約を受けることは無くなる。このた
め、高性能かつ高信頼性を有する半導体素子を作製する
ことができる。この工程では、画像入力素子であるフォ
トダイオード104およびCCDからなるシフトレジス
タ(図示せず)、ならびに画像処理回路(図示せず)が
形成される。
Next, as shown in FIG. 8C, each semiconductor element constituting the image input element is formed into a normal semiconductor by using the single crystal Si film formed on the insulating film 113 as described above. It is made by a manufacturing process. In this case, since the element is manufactured on the semiconductor substrate made of single crystal Si, there is no restriction on the process temperature due to the use of the glass substrate as in a normal liquid crystal display device. Therefore, a semiconductor element having high performance and high reliability can be manufactured. In this step, a shift register (not shown) including a photodiode 104 which is an image input element and a CCD, and an image processing circuit (not shown) are formed.

【0082】さらに、図8(c)に示すように、画像入
力素子および画像処理回路と同時に、液晶駆動用能動素
子としてのTFT102、およびこれに表示電圧を供給
する駆動用周辺回路(図示せず)を、単結晶Si膜を用
いて作製すれば、より高性能、高精細なアクティブマト
リクス型液晶表示装置を実現することができる。以上述
べた素子のうち、画素部にはフォトダイオード104お
よびTFT102が画素毎に配置され、周辺部にはCC
Dからなるシフトレジスタ、画像処理回路および液晶駆
動用回路(いずれも図示せず)が配置される。画素部の
フォトダイオード104およびTFT102は、それぞ
れ、マトリクス状に配された配線(図示せず)によって
シフトレジスタおよび液晶駆動用回路に接続される。
Further, as shown in FIG. 8C, at the same time as the image input element and the image processing circuit, the TFT 102 as an active element for driving the liquid crystal and a driving peripheral circuit (not shown) for supplying a display voltage thereto. Is manufactured using a single crystal Si film, an active matrix type liquid crystal display device with higher performance and higher definition can be realized. Among the elements described above, the photodiode 104 and the TFT 102 are arranged in each pixel in the pixel portion and the CC in the peripheral portion.
A shift register made of D, an image processing circuit, and a liquid crystal driving circuit (none of which are shown) are arranged. The photodiode 104 and the TFT 102 in the pixel portion are connected to the shift register and the liquid crystal driving circuit by wirings (not shown) arranged in a matrix, respectively.

【0083】次に、上述したようにして作製された液晶
駆動用能動素子102、フォトダイオード104を有す
る画像入力素子、および周辺部に設けられた各回路上
に、保護層および接着層をこの順に設け、素子側基板の
透明基板101となるガラス基板上に接着する。続い
て、絶縁膜113を境界として半導体基板を裏面よりエ
ッチング、もしくはCMP(Chemical Mechanical Poli
sh)等により取り除き、図8(d)に示すように、半導
体基板上に形成した半導体素子・回路をガラス基板10
1上へ移設する。
Next, a protective layer and an adhesive layer are provided in this order on the liquid crystal driving active element 102 manufactured as described above, the image input element having the photodiode 104, and each circuit provided in the peripheral portion in this order. It is provided and adhered on a glass substrate which becomes the transparent substrate 101 of the element side substrate. Then, the semiconductor substrate is etched from the back surface with the insulating film 113 as a boundary, or CMP (Chemical Mechanical Poli) is performed.
sh), etc., and remove the semiconductor element / circuit formed on the semiconductor substrate as shown in FIG.
Moved to 1 above.

【0084】以上の工程により、素子側基板の透明絶縁
性基板101上に、単結晶Si膜を用いた液晶駆動用能
動素子102および周辺回路(図示せず)ならびにフォ
トダイオード104を有する画像入力素子および画像処
理回路(図示せず)が形成される。
Through the above steps, the image input device having the liquid crystal driving active device 102 using the single crystal Si film, the peripheral circuit (not shown) and the photodiode 104 on the transparent insulating substrate 101 of the device side substrate. And an image processing circuit (not shown) is formed.

【0085】続いて、絶縁膜113の能動素子102で
あるTFTのドレイン部に対応する位置にコンタクトホ
ールを設け、TFT102のドレイン部に接続するよう
に、例えばAlからなる金属配線117を形成する。次
いで、基板101上の全面にわたってITO(Indium T
in Oxide)などからなる透明導電膜を形成し、これをパ
ターニングしてマトリクス状に配置された液晶駆動用表
示電極103を形成する。次に、画像入力素子の一部で
あるフォトダイオード104上の絶縁膜113を除去
し、フォトダイオード104に入力される光の感度を向
上させる。
Then, a contact hole is provided in the insulating film 113 at a position corresponding to the drain portion of the TFT which is the active element 102, and a metal wiring 117 made of, for example, Al is formed so as to be connected to the drain portion of the TFT 102. Then, ITO (Indium T
In Oxide) and the like, a transparent conductive film is formed, and this is patterned to form the liquid crystal driving display electrodes 103 arranged in a matrix. Next, the insulating film 113 on the photodiode 104, which is a part of the image input element, is removed to improve the sensitivity of light input to the photodiode 104.

【0086】続いて、基板101上の全面にわたってポ
リイミド等の透明高分子材料を用いて配向膜(図示せ
ず)を形成し、これに対してラビング等の配向処理を行
う。本実施形態では液晶の表示モードとして通常用いら
れているTNモードを用い、素子側基板のラビング方向
と対向基板のラビング方向とが90度の角度をなすよう
にラビング処理を行った。配向処理を行った後、フォト
ダイオード104の上方に位置する配向膜をフォトリソ
グラフィーおよびエッチングによって除去する。
Subsequently, an alignment film (not shown) is formed on the entire surface of the substrate 101 using a transparent polymer material such as polyimide, and an alignment treatment such as rubbing is performed on the alignment film. In this embodiment, a TN mode which is normally used as a liquid crystal display mode is used, and the rubbing process is performed so that the rubbing direction of the element side substrate and the rubbing direction of the counter substrate form an angle of 90 degrees. After performing the alignment treatment, the alignment film located above the photodiode 104 is removed by photolithography and etching.

【0087】次に、図8(f)に示すように、中空部分
がフォトダイオード104の上方に位置するようにピラ
ー110を形成する。まず、基板10l上に全面にわた
って、黒色顔料を分散させた紫外硬化性のポリイミド樹
脂をスピン塗布し、フォトリソグラフィーによって、マ
スクを用いてフォトダイオード104の端部の上方近傍
のポリイミド樹脂のみを紫外線照射により硬化させ、未
照射部分を溶媒により除去する。このときフォトマスク
を用いてピラー110の内部となる部分には紫外光を照
射せず、ピラー110の壁部となる部分のみを硬化し
て、ピラー110の内部でフォトダイオード104を露
出させる。以上で、素子側基板が完成する。
Next, as shown in FIG. 8F, the pillar 110 is formed so that the hollow portion is located above the photodiode 104. First, an ultraviolet curable polyimide resin in which a black pigment is dispersed is spin-coated on the entire surface of the substrate 101, and only the polyimide resin near the upper end of the photodiode 104 is irradiated with ultraviolet rays by using a mask by photolithography. And the unirradiated portion is removed with a solvent. At this time, the portion inside the pillar 110 is not irradiated with ultraviolet light using a photomask, and only the portion corresponding to the wall portion of the pillar 110 is cured to expose the photodiode 104 inside the pillar 110. Through the above steps, the element-side substrate is completed.

【0088】なおピラー110の高さは、ポリイミド樹
脂を塗布する際の厚さを調整することにより、液晶セル
の基板間隔と同じに設定する。本実施の形態では、ピラ
ー110の高さを4μmとした。このピラー110によ
って、入射光が周囲の液晶材料に妨げられることなくフ
ォトダイオード104へ到達することができる。またピ
ラー110の壁部は黒色顔料が分散された高分子材料に
よって形成されているので、フォトダイオード104に
対して垂直に入射する成分以外の入射光は散乱すること
なく、壁部によって吸収される。このため、フォトダイ
オード104は入射光の垂直成分のみを検出し、その結
果、S/N比の良い信号を得ることができる。
The height of the pillar 110 is set to be the same as the substrate interval of the liquid crystal cell by adjusting the thickness when applying the polyimide resin. In this embodiment, the height of the pillar 110 is 4 μm. The pillar 110 allows incident light to reach the photodiode 104 without being disturbed by surrounding liquid crystal material. Further, since the wall portion of the pillar 110 is formed of the polymer material in which the black pigment is dispersed, the incident light other than the component vertically incident on the photodiode 104 is not scattered but is absorbed by the wall portion. . Therefore, the photodiode 104 detects only the vertical component of the incident light, and as a result, a signal with a good S / N ratio can be obtained.

【0089】一方、対向基板は次のようにして作製され
る。まず、透明基板109として厚さ1.1μmのガラ
ス基板を用い、この上に、まず、赤色フィルタ部分、青
色フィルタ部分および緑色フィルタ部分を有するカラー
フィルタ107を電着法またはフォトリソグラフィー法
を用いて形成する。カラーフィルタ107は、対向基板
と素子側基板とを貼り合わせたときに表示電極103に
対向するような位置に形成する。続いて、透明基板10
9上における表示電極103の間に対応する部分に、光
吸収性材料を用いてブラックマトリクス108を形成す
る。ブラックマトリクス108の材料としては、例えば
ピラー110の壁部と同様に黒色顔料を分散させた高分
子材料が用いられ得る。ブラックマトリクス108内に
は、図6に示すように、フォトダイオード104に光を
入射させるための開口部111が設けられており、R、
G、Bの各色のフィルタ部分が開口部111内にも延長
して形成されている。これにより、R、G、Bの各色に
対応した光信号をフォトダイオード104上へ導くこと
ができる。
On the other hand, the counter substrate is manufactured as follows. First, a 1.1 μm-thick glass substrate is used as the transparent substrate 109, and a color filter 107 having a red filter portion, a blue filter portion, and a green filter portion is first formed thereon by an electrodeposition method or a photolithography method. Form. The color filter 107 is formed at a position facing the display electrode 103 when the counter substrate and the element-side substrate are bonded together. Then, the transparent substrate 10
A black matrix 108 is formed of a light absorbing material in a portion corresponding to between the display electrodes 103 on the display panel 9. As the material of the black matrix 108, for example, a polymer material in which a black pigment is dispersed can be used as in the wall portion of the pillar 110. In the black matrix 108, as shown in FIG. 6, an opening 111 for allowing light to enter the photodiode 104 is provided, and R,
The G and B color filter portions are formed so as to extend into the opening 111 as well. As a result, the optical signal corresponding to each color of R, G, and B can be guided to the photodiode 104.

【0090】次に、透明基板109上の全面にわたっ
て、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導
電膜を形成し、これをパターニングして対向電極106
を形成する。本実施の形態では、厚さ100nmのIT
Oからなる対向電極106を形成した。さらに、透明基
板109上の全面にわたって、素子側基板と同様にして
配向膜を形成し、配向処理を行う。以上で、対向基板が
完成する。
Next, a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) is formed over the entire surface of the transparent substrate 109 and is patterned to form the counter electrode 106.
To form In this embodiment, an IT having a thickness of 100 nm is used.
The counter electrode 106 made of O was formed. Further, an alignment film is formed on the entire surface of the transparent substrate 109 in the same manner as the element side substrate, and an alignment treatment is performed. Thus, the counter substrate is completed.

【0091】続いて、上述したようにして作製された素
子側基板上に基板間隔を保つためのスペーサ(図示せ
ず)を散布し、対向基板上は接着用のシール材(図示せ
ず)をパターン状に転写する。この状態で、表示電極1
03とカラーフィルタ107、およびピラー110とブ
ラックマトリクス108の位置合わせを行なって素子側
基板および対向基板を貼り合わせて、セルを形成する。
このとき、スペーサとしては、先程のピラー110の高
さに合わせて粒径4μmのものを用いた。
Subsequently, spacers (not shown) for keeping the substrate spacing are scattered on the element side substrate manufactured as described above, and a sealing material (not shown) for adhesion is provided on the counter substrate. Transfer in a pattern. In this state, the display electrode 1
03 and the color filter 107, and the pillar 110 and the black matrix 108 are aligned to bond the element-side substrate and the counter substrate to form a cell.
At this time, as the spacer, a spacer having a particle diameter of 4 μm was used according to the height of the pillar 110.

【0092】続いてセル内に液晶材料を注入して液晶層
105を形成する。注入する液晶材料としては、アクテ
ィブマトリクス用TN液晶材料が用いられ、本実施の形
態ではメルク社製ZLI−4792を用いた。液晶層1
05を形成した後、基板101の周辺部に設けられた各
回路を外部回路に接続し、液晶セルを挟むように一対の
偏光板を配置し、さらに素子側基板の背面にバックライ
トを設ければ、図6に示す透過型液晶表示装置が完成す
る。
Subsequently, a liquid crystal material is injected into the cell to form a liquid crystal layer 105. A TN liquid crystal material for active matrix is used as the liquid crystal material to be injected, and ZLI-4792 manufactured by Merck Ltd. is used in the present embodiment. Liquid crystal layer 1
After forming 05, each circuit provided in the peripheral portion of the substrate 101 is connected to an external circuit, a pair of polarizing plates are arranged so as to sandwich the liquid crystal cell, and a backlight is provided on the back surface of the element side substrate. Thus, the transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 6 is completed.

【0093】図6に示す構成の液晶表示装置では、入力
画像は、以下のようにして検出される。
In the liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 6, the input image is detected as follows.

【0094】まず、対象物からの光は、表示画面内のブ
ラックマトリクス108内に設けられた開口部111を
通じてカラーフィルタ107を通過し、各色成分の光信
号としてフォトダイオード104に入力される。各フォ
トダイオード104に入力される光信号は、フォトダイ
オード104に対して垂直な成分以外は、通過経路内で
散乱されることなく、ピラー110の壁部によって吸収
されてしまうため、フォトダイオード104には、表示
画面に正対する垂直成分のみが入射する。画面内のフォ
トダイオードの配置は、図4に示すようなカラーフィル
タの配置にデルタ配列を用いることによって、R、G、
Bの3色の色信号を感知する素子をほぼ同じ位置に設け
ることが可能であり、検出位置の違いによる画像のずれ
を低減することができる。各フォトダイオード104か
ら入力された画像信号は、素子側基板の基板101上に
形成されたCCDシフトレジスタ部(図示せず)によっ
て画像処理回路(図示せず)へ転送され、ここで画像信
号処理を行なうことにより入力画像が得られる。
First, the light from the object passes through the color filter 107 through the opening 111 provided in the black matrix 108 in the display screen and is input to the photodiode 104 as an optical signal of each color component. The optical signal input to each photodiode 104 is absorbed by the wall portion of the pillar 110 without being scattered in the passage path except for the component perpendicular to the photodiode 104, and thus the optical signal is input to the photodiode 104. , Only the vertical component directly facing the display screen is incident. The layout of the photodiodes in the screen is R, G, by using a delta array for the layout of the color filters as shown in FIG.
It is possible to provide the elements for detecting the color signals of the three colors of B at substantially the same positions, and it is possible to reduce the image shift due to the difference in the detection positions. The image signal input from each photodiode 104 is transferred to an image processing circuit (not shown) by a CCD shift register section (not shown) formed on the substrate 101 of the element side substrate, and the image signal processing is performed here. The input image is obtained by performing.

【0095】なお、図6では、本実施の形態の液晶表示
装置の画素3個分に相当する部分しか示していないが、
表示画面、つまり画素が設けられている部分の全面にわ
たって、上述したようにして画像が入力される。このよ
うに画像入力素子が通信者の視線方向に配置されている
ので、画像を含む双方向通信を行う際に通信者の視線方
向が一致した画像を入力することができる。また、表示
画面全体を画像入力に用いることができるので、通常の
カメラのように入力画像を検出素子上に縮小投影するた
めの光学系は不要となり、画像表示と画像入力とを一体
化した装置を構成することができ、小型で軽量な双方向
画像通信用機器を実現することができる。
Although FIG. 6 shows only a portion corresponding to three pixels of the liquid crystal display device of the present embodiment,
An image is input as described above on the entire display screen, that is, the entire area where the pixels are provided. Since the image input elements are thus arranged in the line-of-sight direction of the communicator, it is possible to input an image in which the line-of-sight direction of the communicator is the same when performing bidirectional communication including images. Further, since the entire display screen can be used for image input, an optical system for projecting the input image on the detection element in a reduced size, unlike a normal camera, is unnecessary, and an apparatus in which image display and image input are integrated. Can be configured, and a small and lightweight bidirectional image communication device can be realized.

【0096】(改変例1)図7に、上記実施形態3の透
過型液晶表示装置の改変例を示す。この改変例では、各
フォトダイオード104の上方、つまり開口部111の
内部にはカラーフィルタ107は設置されておらず、得
られる画像はモノクロ画像となる。この点以外は、図7
に示す液晶表示装置は、図6に示すものと同じ構成を有
しているので説明を省略する。
(Modification 1) FIG. 7 shows a modification of the transmissive liquid crystal display device according to the third embodiment. In this modified example, the color filter 107 is not installed above each photodiode 104, that is, inside the opening 111, and the obtained image is a monochrome image. Other than this point, FIG.
The liquid crystal display device shown in FIG. 6 has the same configuration as that shown in FIG.

【0097】上記実施形態3で述べたようなカラーフィ
ルタを設ける構成では、R、G、Bの各色に対して画像
入力素子の一部であるフォトダイオード104が必要で
あるために、フォトダイオード104が3個を一組とし
て構成されている。したがって、得られる画像の解像度
を向上するためには、フォトダイオード104の数を増
やす必要がある。これに対して、フォトダイオード10
4上にカラーフィルタ107を設けていない本改変例で
は、得られる画像はモノクロ画像となるが、カラー入力
と同数の入力素子を形成した場合にはその解像度は3倍
となる。したがって、本改変例の透過型液晶表示装置
は、高解像度の画像を入力するのに適している。
In the structure in which the color filter is provided as described in the third embodiment, the photodiode 104, which is a part of the image input element for each color of R, G and B, is required. Are configured as a set of three. Therefore, in order to improve the resolution of the obtained image, it is necessary to increase the number of photodiodes 104. On the other hand, the photodiode 10
In this modified example in which the color filter 107 is not provided on the No. 4, the obtained image is a monochrome image, but when the same number of input elements as the color inputs are formed, the resolution is tripled. Therefore, the transmissive liquid crystal display device of this modification is suitable for inputting a high-resolution image.

【0098】(改変例2)図9に、上記実施形態3の液
晶表示装置の第2の改変例を示す。この第2の改変例で
は、液晶駆動用表示電極103として、金属膜を用いて
反射電極を形成しており、これによりバックライトが不
要な反射型液晶表示装置を実現している。反射電極10
3の材料としては、Al、Ni、Ag、Cr、Au等を
用いることができる。この点以外は、図9に示す液晶表
示装置は、図6に示す液晶表示装置と同じ構成を有して
おり、同様にして作製される。なお、素子側基板の基板
は、透明であっても、不透明であってもよいのはもちろ
んである。
(Modification 2) FIG. 9 shows a second modification of the liquid crystal display device of the third embodiment. In the second modified example, a reflective electrode is formed using a metal film as the liquid crystal driving display electrode 103, thereby realizing a reflective liquid crystal display device that does not require a backlight. Reflective electrode 10
As a material of 3, Al, Ni, Ag, Cr, Au or the like can be used. Except for this point, the liquid crystal display device shown in FIG. 9 has the same configuration as the liquid crystal display device shown in FIG. 6, and is manufactured in the same manner. The element-side substrate may of course be transparent or opaque.

【0099】この改変例の液晶表示装置においても、液
晶駆動用能動素子102、これに接続される液晶駆動用
周辺回路(図示せず)、画像入力素子であるフォトダイ
オード104およびシフトレジスタ部(図示せず)、な
らびにシフトレジスタ部に接続される画像処理回路は、
半導体基板上で作製されてから、素子側基板の基板上に
移設される。したがって、これらの素子作製時の温度制
限がないので、上記実施形態3で述べたようなガラス基
板の他にも、樹脂基板のような軽量かつ安価な基板を用
いることが可能である。本改変例2では、素子側基板の
基板101として、不透明なポリイミド樹脂基板を用
い、上記実施形態3で述べたプロセスを適用して反射型
液晶表示装置を製造した。
Also in the liquid crystal display device of this modified example, the liquid crystal driving active element 102, the liquid crystal driving peripheral circuit (not shown) connected thereto, the photodiode 104 as the image input element, and the shift register section (see FIG. (Not shown), and the image processing circuit connected to the shift register unit,
After being manufactured on a semiconductor substrate, it is transferred to the device-side substrate. Therefore, since there is no temperature limitation when manufacturing these elements, a lightweight and inexpensive substrate such as a resin substrate can be used in addition to the glass substrate described in the third embodiment. In Modified Example 2, an opaque polyimide resin substrate was used as the element-side substrate 101, and the process described in Embodiment 3 was applied to manufacture a reflective liquid crystal display device.

【0100】したがって、本改変例2によれば、素子側
基板として、従来のガラス基板に比較して、軽量、薄
型、安価かつ耐衝撃性に優れた樹脂基板を用いた液晶表
示装置を提供することが可能となる。
Therefore, according to the second modification, there is provided a liquid crystal display device using, as the element-side substrate, a resin substrate which is lighter, thinner, cheaper, and excellent in impact resistance as compared with the conventional glass substrate. It becomes possible.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置では、表示画面内に画像入力素子の少なくとも一部
が配置されており、画像の入力および画像の表示を1つ
の装置で行なうことが可能となる。画像入力素子が表示
画面内に組み込まれていることにより、画像入力素子を
有する表示装置をコンパクトかつ軽量に製造することが
できる。また、画像入力素子の少なくとも一部は通信者
の視線方向に配置されているので、画像を含む双方向通
信を行なう場合に視線方向に一致した画像を得ることが
出来る。
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, at least a part of the image input element is arranged in the display screen, and image input and image display can be performed by one device. Is possible. By incorporating the image input element in the display screen, a display device having the image input element can be manufactured in a compact and lightweight manner. Further, since at least a part of the image input element is arranged in the line-of-sight direction of the communicator, an image matching the line-of-sight direction can be obtained when bidirectional communication including the image is performed.

【0102】また、本発明の液晶表示装置の製造方法で
は、液晶駆動用素子および回路、ならびに画像入力素子
および画像処理回路を液晶表示装置のセルを構成する基
板とは別の半導体基板上に作製してから、セルを構成す
る基板に移設する。したがって、素子・回路作製の際の
温度制限がなくなり、LSIプロセスを用いて素子を作
製することが可能となり、信頼性の向上を図ることがで
きる。
Further, in the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal driving element and circuit, and the image input element and the image processing circuit are formed on a semiconductor substrate different from the substrate constituting the cell of the liquid crystal display device. After that, it is transferred to the substrate that constitutes the cell. Therefore, there is no temperature limitation when manufacturing the element / circuit, and the element can be manufactured by using the LSI process, and the reliability can be improved.

【0103】さらに、液晶表示装置の素子側基板に半導
体基板を用いる場合には、液晶駆動用のドライバー回路
および画像処理回路を素子側基板上にモノリシックに作
製することにより、製造コストを低減することができ
る。
Further, when the semiconductor substrate is used as the element side substrate of the liquid crystal display device, the manufacturing cost can be reduced by monolithically manufacturing the driver circuit and the image processing circuit for driving the liquid crystal on the element side substrate. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す反射型カラー液晶表示
装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reflective color liquid crystal display device showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の反射型カラー液晶表示装置における各製
造工程を順次示す各断面図である。
2A to 2C are cross-sectional views sequentially showing each manufacturing process in the reflective color liquid crystal display device of FIG.

【図3】図1のフォトダイオード17およびその周辺部
の断面拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a photodiode 17 of FIG. 1 and its peripheral portion.

【図4】図1の反射型カラー液晶表示装置におけるフォ
トダイオード用入射口およびカラーフィルタの配置図で
ある。
FIG. 4 is a layout view of a photodiode entrance and a color filter in the reflective color liquid crystal display device of FIG.

【図5】本発明の他の実施例を示す反射型液晶表示装置
の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の液晶表示装置の第3の実施形態の構成
を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図7】図6の液晶表示装置の改変例1における構成を
示す断面図である。
7 is a cross-sectional view showing a configuration of Modification 1 of the liquid crystal display device of FIG.

【図8】図6の液晶表示装置の製造工程を説明する図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG.

【図9】図6の液晶表示装置の改変例2における構成を
示す断面図である。
9 is a cross-sectional view showing a configuration of Modification 2 of the liquid crystal display device of FIG.

【図10】従来のCCDを用いたカメラの構成図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram of a camera using a conventional CCD.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板 12 液晶駆動用能動素子 13 液晶駆動用ドライバ回路 14 CCDシフトレジスタ部 15 画像処理回路 17 フォトダイオード 17a n+アモルファスSi(n+a−Si)膜 17b p+アモルファスSi(p+a−Si)膜 18 信号線 19 液晶駆動用反射電極 20 素子側基板 22 カラーフィルタ 23 ブラックマトリクス 24 対向電極 25 対向基板 26 液晶層 27 ピラー 28 画像入力用開口部 101 基板 102 液晶駆動用能動素子 103 表示電極 104 フォトダイオード 105 液晶層 106 対向電極 107 カラーフィルタ 108 ブラックマトリクス 109 基板 110 ピラー 111 開口部 112 半導体基板 113 絶縁膜 114 poly−Si層 115 キャップSiO2層 116 ヒータ 117 金属配線11 Semiconductor Substrate 12 Liquid Crystal Driving Active Element 13 Liquid Crystal Driving Driver Circuit 14 CCD Shift Register Section 15 Image Processing Circuit 17 Photodiode 17a n + Amorphous Si (n + a-Si) Film 17 b p + Amorphous Si (p + a-) Si) film 18 signal line 19 liquid crystal driving reflective electrode 20 element side substrate 22 color filter 23 black matrix 24 counter electrode 25 counter substrate 26 liquid crystal layer 27 pillar 28 image input opening 101 substrate 102 liquid crystal driving active element 103 display electrode 104 photodiode 105 liquid crystal layer 106 counter electrode 107 color filter 108 black matrix 109 substrate 110 pillar 111 opening 112 semiconductor substrate 113 insulating film 114 poly-Si layer 115 cap SiO 2 layer 116 heater 17 metal wiring

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/14 H04N 7/14 9/30 9/30 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location H04N 7/14 H04N 7/14 9/30 9/30

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向するように配置された素子側基板お
よび対向基板と、該素子側基板および該対向基板の間に
封入された液晶層とを備えている液晶表示装置であっ
て、該素子側基板は、該液晶層に対して表示電圧を印加
する複数の表示電極と、該複数の表示電極に該表示電圧
をそれぞれ供給する複数の能動素子とを有しており、 該素子側基板上に設けられた画像を入力する画像入力素
子と、 該画像入力素子から入力された該画像を処理する画像処
理部と、をさらに備えている、液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device comprising a device-side substrate and a counter substrate which are arranged to face each other, and a liquid crystal layer enclosed between the device-side substrate and the counter substrate, wherein the device The side substrate has a plurality of display electrodes that apply a display voltage to the liquid crystal layer and a plurality of active elements that respectively supply the display voltage to the plurality of display electrodes. The liquid crystal display device, further comprising: an image input element that inputs an image provided in the image input element; and an image processing unit that processes the image input from the image input element.
【請求項2】 前記画像入力素子は、受光部と、該受光
部に電気的に接続された電荷結合素子とを有しており、
該受光部は、前記表示電極の近傍に設けられている、請
求項1に記載の液晶表示装置。
2. The image input device includes a light receiving portion and a charge coupled device electrically connected to the light receiving portion,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light receiving unit is provided in the vicinity of the display electrode.
【請求項3】 前記素子側基板は、前記能動素子、前記
画像入力素子、および前記画像処理部が形成された基板
を有しており、該能動素子、該画像入力素子および該画
像処理部上には絶縁膜が設けられており、前記表示電極
および前記受光部は、該絶縁膜上に形成されており、該
絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して該能動素
子および前記電荷結合素子にそれぞれ接続されている、
請求項2に記載の液晶表示装置。
3. The device-side substrate has a substrate on which the active device, the image input device, and the image processing unit are formed, and the active device, the image input device, and the image processing unit are mounted on the device-side substrate. Is provided with an insulating film, the display electrode and the light receiving portion are formed on the insulating film, and the active element and the charge coupled device are connected to the active element and the charge-coupled element through a contact hole provided in the insulating film. Each connected,
The liquid crystal display device according to claim 2.
【請求項4】 前記複数の表示電極はマトリクス状に配
置されており、 前記対向基板は、基板と、該基板上に形成された対向電
極と、該基板上の該複数の表示電極の間に対応する位置
に設けられたブラックマトリクスとを有しており、 前記受光部は、該ブラックマトリクスに設けられた開口
部に対応する位置に配置されている、請求項3に記載の
液晶表示装置。
4. The display electrodes are arranged in a matrix, and the counter substrate is provided between a substrate, a counter electrode formed on the substrate, and the display electrodes on the substrate. The liquid crystal display device according to claim 3, further comprising a black matrix provided at a corresponding position, wherein the light receiving unit is provided at a position corresponding to an opening provided in the black matrix.
【請求項5】 前記液晶表示装置は、前記開口部と前記
受光部との間に設けられた筒状部材をさらに備えてお
り、該筒状部材は、光吸収性材料からなる壁部を有する
中空の部材である、請求項4に記載の液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device further comprises a tubular member provided between the opening and the light receiving portion, and the tubular member has a wall portion made of a light absorbing material. The liquid crystal display device according to claim 4, which is a hollow member.
【請求項6】 前記対向基板は、該基板上に配置された
カラーフィルタをさらに有しており、該カラーフィルタ
の一部は前記開口部内に配置されている、請求項4に記
載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display according to claim 4, wherein the counter substrate further has a color filter arranged on the substrate, and a part of the color filter is arranged in the opening. apparatus.
【請求項7】 前記素子側基板は半導体基板を有してお
り、少なくとも前記能動素子および前記画像入力素子は
該半導体基板上に形成されている、請求項1に記載の液
晶表示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the element-side substrate has a semiconductor substrate, and at least the active element and the image input element are formed on the semiconductor substrate.
【請求項8】 前記素子側基板の基板は半導体基板であ
り、該半導体基板上には、前記能動素子に前記表示電圧
を与える駆動回路がさらに形成されている、請求項3に
記載の液晶表示装置。
8. The liquid crystal display according to claim 3, wherein the element-side substrate is a semiconductor substrate, and a drive circuit for applying the display voltage to the active element is further formed on the semiconductor substrate. apparatus.
【請求項9】 前記複数の表示電極は、光反射材料から
形成された反射電極であり、前記画像処理部が前記素子
側基板上に形成されている、請求項1に記載の液晶表示
装置。
9. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of display electrodes are reflection electrodes formed of a light reflection material, and the image processing unit is formed on the element-side substrate.
【請求項10】 前記素子側基板は光透過性基板を有し
ており、前記能動素子および前記画像入力素子は該光透
過性基板上に形成されており、前記複数の表示電極は光
透過性材料から形成されている、請求項1に記載の液晶
表示装置。
10. The element-side substrate includes a light-transmissive substrate, the active element and the image input element are formed on the light-transmissive substrate, and the plurality of display electrodes are light-transmissive. The liquid crystal display device according to claim 1, which is formed of a material.
【請求項11】 前記液晶表示装置は、前記素子側基板
の前記液晶層とは反対側に設けられたバックライトをさ
らに備えており、 前記画像処理部は前記光透過性基板上に形成されてい
る、請求項10に記載の液晶表示装置。
11. The liquid crystal display device further comprises a backlight provided on the side of the element side substrate opposite to the liquid crystal layer, and the image processing unit is formed on the light transmissive substrate. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein
【請求項12】 前記画像入力素子は、半導体基板上で
形成された半導体素子であり、前記光透過性基板上に移
設されたものである、請求項10に記載の液晶表示装
置。
12. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the image input element is a semiconductor element formed on a semiconductor substrate and is transferred onto the light transmissive substrate.
【請求項13】 対向するように配置された素子側基板
および対向基板と、該素子側基板および該対向基板の間
に挟まれた液晶層と、画像を入力するための画像入力素
子と、入力された該画像を処理するための画像処理部と
を備えている液晶表示装置の製造方法であって、 該液晶層に表示電圧を印加する複数の表示電極と、該複
数の表示電極に該表示電圧をそれぞれ供給する能動素子
と、該画像入力素子とを基板上に形成することにより素
子側基板を作製する工程と、 該素子側基板および該対向基板を貼り合わせ、その間に
液晶材料を封入することにより該液晶層を形成する工程
と、を包含する液晶表示装置の製造方法。
13. A device-side substrate and a counter substrate arranged to face each other, a liquid crystal layer sandwiched between the device-side substrate and the counter substrate, an image input device for inputting an image, and an input. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a plurality of display electrodes for applying a display voltage to the liquid crystal layer; and a plurality of display electrodes for displaying the plurality of display electrodes. A step of forming an element-side substrate by forming active elements for supplying a voltage and the image input element on the substrate, bonding the element-side substrate and the counter substrate, and enclosing a liquid crystal material between them And a step of forming the liquid crystal layer thereby to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device.
【請求項14】 前記素子側基板の基板は光透過性基板
であり、該素子側基板を作製する工程は、前記画像入力
素子を半導体基板上に形成する工程と、形成された該画
像入力素子を該光透過性基板に移設する工程とを包含し
ている、請求項13に記載の液晶表示装置の製造方法。
14. The element-side substrate is a light-transmissive substrate, and the step of manufacturing the element-side substrate includes a step of forming the image input element on a semiconductor substrate, and the formed image input element. 15. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 13, further comprising:
【請求項15】 前記素子側基板を作製する工程は、前
記能動素子、前記画像処理部、および前記表示電圧を前
記能動素子に供給する駆動回路部を前記半導体基板上に
形成する工程と、該能動素子、該画像処理部および該駆
動回路部は前記光透過性基板上に移設する工程とをさら
に包含している、請求項14に記載の液晶表示装置の製
造方法。
15. The step of forming the element-side substrate comprises the steps of forming the active element, the image processing section, and a drive circuit section for supplying the display voltage to the active element on the semiconductor substrate. 15. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 14, further comprising a step of transferring the active element, the image processing unit and the drive circuit unit onto the light transmissive substrate.
【請求項16】 前記製造方法は、対向電極、およびブ
ラックマトリクスを基板上に形成することにより前記対
向基板を作製する工程をさらに包含しており、 該ブラックマトリクスは、前記複数の表示電極の間に対
応する位置に配置され、画像入力用開口部を有してお
り、 該画像入力用開口部に対応する位置に前記画像入力素子
の少なくとも一部が配置される、請求項13に記載の液
晶表示装置の製造方法。
16. The manufacturing method further includes a step of forming the counter substrate by forming a counter electrode and a black matrix on the substrate, wherein the black matrix is formed between the plurality of display electrodes. 14. The liquid crystal according to claim 13, wherein the liquid crystal is arranged at a position corresponding to, and has an image input opening, and at least a part of the image input element is arranged at a position corresponding to the image input opening. Manufacturing method of display device.
【請求項17】 前記対向基板を作製する工程は、カラ
ーフィルタを形成する工程を包含しており、該カラーフ
ィルタの一部は前記画像入力用開口部内に配置される、
請求項16に記載の液晶表示装置の製造方法。
17. The step of forming the counter substrate includes the step of forming a color filter, and a part of the color filter is arranged in the image input opening.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 16.
【請求項18】 前記画像入力素子は、受光部および該
受光部に電気的に接続された電荷結合素子を有してお
り、少なくとも該受光部が前記画像入力用開口部に対応
する位置に配置される、請求項16に記載の液晶表示装
置の製造方法。
18. The image input device has a light receiving part and a charge coupled device electrically connected to the light receiving part, and at least the light receiving part is arranged at a position corresponding to the image input opening. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 16, wherein
【請求項19】 前記製造方法は、前記画像入力用開口
部と前記画像入力素子の少なくとも一部との間に位置す
るように、光吸収性材料から形成された壁部を有する中
空の筒状部材を設ける工程をさらに包含している、請求
項16に記載の液晶表示装置の製造方法。
19. The hollow cylindrical shape having a wall portion formed of a light absorbing material so as to be located between the image input opening and at least a part of the image input element in the manufacturing method. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 16, further comprising a step of providing a member.
【請求項20】 前記素子側基板の基板は半導体基板で
あり、該素子側基板を作製する工程は、前記能動素子お
よび前記画像入力素子の少なくとも一部を該半導体基板
上に形成する工程をさらに包含している、請求項13に
記載の液晶表示装置の製造方法。
20. The substrate of the element side substrate is a semiconductor substrate, and the step of manufacturing the element side substrate further includes a step of forming at least a part of the active element and the image input element on the semiconductor substrate. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 13, which includes.
【請求項21】 前記素子側基板を作製する工程は、前
記画像処理部および前記表示電圧を前記能動素子に供給
する駆動回路部を前記半導体基板上に形成する工程をさ
らに包含している、請求項20に記載の液晶表示装置の
製造方法。
21. The step of manufacturing the element-side substrate further includes the step of forming a drive circuit section for supplying the image processing section and the display voltage to the active element on the semiconductor substrate. Item 21. A method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 20.
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