JP2008083217A - Liquid crystal device - Google Patents

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JP2008083217A JP2006261144A JP2006261144A JP2008083217A JP 2008083217 A JP2008083217 A JP 2008083217A JP 2006261144 A JP2006261144 A JP 2006261144A JP 2006261144 A JP2006261144 A JP 2006261144A JP 2008083217 A JP2008083217 A JP 2008083217A
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Tomotaka Matsumoto
友孝 松本
Tsuyoshi Maeda
強 前田
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device capable of heating liquid crystal without raising the cost or increasing the size. <P>SOLUTION: The liquid crystal device 100, adopting an IPS system, has various thin film transistors formed on the element substrate 10 and also has pixel electrodes 9a and counter electrodes 9b as common electrodes formed. Further, a temperature sensor 5 and a heater control circuit 55 are formed on the element substrate 10, and a heater 58 is formed on the counter electrode 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、環境温度が低い場合に液晶を加熱可能な液晶装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal device capable of heating a liquid crystal when the environmental temperature is low.

液晶装置では、環境温度が低い場合には、液晶の配向状態の切り換わりが遅くなるなどの理由から、液晶装置に対して温度センサおよびヒータを外付けし、温度センサの測定結果に基づいて、環境温度が低い場合には、液晶装置をヒータで加温することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−153785号公報
In the liquid crystal device, when the environmental temperature is low, for example, the switching of the alignment state of the liquid crystal is delayed, so a temperature sensor and a heater are externally attached to the liquid crystal device, and based on the measurement result of the temperature sensor, When the environmental temperature is low, it has been proposed to heat the liquid crystal device with a heater (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-153785

しかしながら、液晶装置に温度センサおよびヒータを外付けすると、コストが増大するとともに、サイズが大型化してしまうという問題点がある。   However, when a temperature sensor and a heater are externally attached to the liquid crystal device, there are problems that the cost increases and the size increases.

以上の問題点に鑑みて、本発明は、コストの上昇およびサイズの大型化を招くことなく、液晶を加熱することのできる液晶装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of heating a liquid crystal without causing an increase in cost and an increase in size.

上記課題を解決するために、本発明では、画素スイッチング素子および画素電極が形成された素子基板と、該素子基板との間に液晶層を保持する対向基板と、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方に形成され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極とを有する液晶装置において、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板上には、ヒータを構成する薄膜が形成され、前記素子基板上には、温度センサと、該温度センサでの温度検出結果に基づいて前記ヒータへの給電を制御する温度制御回路とが形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, in the present invention, an element substrate on which a pixel switching element and a pixel electrode are formed, a counter substrate holding a liquid crystal layer between the element substrate, the element substrate, and the counter substrate A thin film forming a heater on one of the element substrate and the counter substrate, wherein the thin film is provided on one of the element substrate and the counter substrate. A temperature sensor and a temperature control circuit for controlling power supply to the heater based on a temperature detection result by the temperature sensor are formed on the element substrate.

本発明では、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板上にヒータが形成され、前記素子基板上には、温度センサと温度制御回路とが形成されているため、液晶装置に温度センサおよびヒータを外付けする必要がない。従って、コストの上昇およびサイズの大型化を招くことなく、環境温度が低いときには液晶を加熱することができる。   In the present invention, a heater is formed on one of the element substrate and the counter substrate, and a temperature sensor and a temperature control circuit are formed on the element substrate. And there is no need to add a heater. Therefore, the liquid crystal can be heated when the environmental temperature is low without increasing the cost and increasing the size.

本発明において、前記対向電極は前記素子基板に形成され、前記ヒータは前記対向基板に形成されていることが好ましい。IPS(In-Plane-Switching)モードの液晶装置のように、対向電極が素子基板に形成されている場合においては、横電界により液晶の配向を制御するため、ヒータを対向基板に形成しても、ヒータの電位が液晶の配向を乱すことがないという利点がある。   In the present invention, it is preferable that the counter electrode is formed on the element substrate, and the heater is formed on the counter substrate. In the case where the counter electrode is formed on the element substrate as in an IPS (In-Plane-Switching) mode liquid crystal device, a heater is formed on the counter substrate in order to control the orientation of the liquid crystal by a lateral electric field. There is an advantage that the potential of the heater does not disturb the alignment of the liquid crystal.

本発明において、前記ヒータは、透明導電膜により構成されていることが好ましい。このように構成すると、表示光がヒータで遮られることがないので、表示光を十分な光量をもって出射することができる。   In the present invention, the heater is preferably composed of a transparent conductive film. If comprised in this way, since display light is not blocked | interrupted with a heater, display light can be radiate | emitted with sufficient light quantity.

本発明において、前記画素スイッチング素子は、薄膜トランジスタであり、前記温度センサおよび前記温度制御回路は、前記薄膜トランジスタを構成する複数の薄膜のうちの1乃至複数の薄膜により構成されていることが好ましい。このように構成すると、製造工程数を増やすことなく、温度センサおよび温度制御回路を構成することができる。   In the present invention, it is preferable that the pixel switching element is a thin film transistor, and the temperature sensor and the temperature control circuit include one or more thin films among a plurality of thin films constituting the thin film transistor. If comprised in this way, a temperature sensor and a temperature control circuit can be comprised, without increasing the number of manufacturing processes.

本発明において、前記薄膜トランジスタは、能動層がポリシリコン膜からなる構成を採用することができる。素子基板上にポリシリコン膜が形成されている場合には、ポリシリコン膜を用いて感度のよい温度センサを形成できるとともに、動作速度の優れた温度制御回路を構成することができる
本発明を適用した液晶装置は、携帯電話機あるいはモバイルコンピュータなどの電子機器の表示部として用いられる。
In the present invention, the thin film transistor may employ a configuration in which an active layer is made of a polysilicon film. When a polysilicon film is formed on the element substrate, a temperature sensor with high sensitivity can be formed using the polysilicon film, and a temperature control circuit having an excellent operation speed can be configured. The liquid crystal device is used as a display unit of an electronic device such as a mobile phone or a mobile computer.

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。   Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings to be referred to in the following description, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.

[実施の形態1]
(全体構成)
図1(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH1−H1′断面図である。
[Embodiment 1]
(overall structure)
FIGS. 1A and 1B are a plan view of a liquid crystal device to which the present invention is applied, as viewed from the side of the counter substrate, together with each component formed thereon, and a cross-sectional view taken along line H1-H1 ′. .

図1(a)、(b)において、本形態の液晶装置100は、透過型のアクティブマトリクス型液晶装置であり、素子基板10の上には、シール材107が対向基板20の縁に沿うように設けられている。シール材107の外側の領域には、データ線駆動回路101(周辺回路)および実装端子102(信号入力端子)が素子基板10の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する2辺に沿っては、走査線駆動回路104(周辺回路)が形成されている。素子基板10の残る一辺には、画像表示領域10aの両側に設けられた走査線駆動回路104間をつなぐための複数の配線105が設けられており、さらに、額縁108の下などを利用して、プリチャージ回路や検査回路などの周辺回路が設けられることもある。   1A and 1B, a liquid crystal device 100 of the present embodiment is a transmissive active matrix liquid crystal device, and a sealing material 107 is provided on the element substrate 10 along the edge of the counter substrate 20. Is provided. A data line driving circuit 101 (peripheral circuit) and a mounting terminal 102 (signal input terminal) are provided along one side of the element substrate 10 in a region outside the sealing material 107, and two sides adjacent to the one side are provided. A scanning line driving circuit 104 (peripheral circuit) is formed along the line. On the remaining side of the element substrate 10, a plurality of wirings 105 are provided for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display region 10a. In some cases, peripheral circuits such as a precharge circuit and an inspection circuit are provided.

対向基板20のコーナー部の少なくとも2箇所においては、素子基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための上下導通材106が形成されている。対向基板20は、シール材107とほぼ同じ輪郭を備えており、このシール材107によって対向向基板20が素子基板10に固着されている。シール材107は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂などからなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。素子基板10と対向基板20との間において、シール材107により囲まれた空間内に電気光学物質としての液晶層50が封入され、保持されている。液晶層50は、電界が印加されていない状態で、後述する配向膜により所定の配向状態をとる。液晶層50は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したものなどからなる。なお、対向基板20および素子基板10の光入射側の面あるいは光出射側には、使用する液晶50の種類、すなわち、TN(ツイステッドネマティック)モード、STN(スーパーTN)モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード/ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置される。   In at least two corners of the counter substrate 20, vertical conductive members 106 are formed for electrical conduction between the element substrate 10 and the counter substrate 20. The counter substrate 20 has substantially the same outline as the sealing material 107, and the counter substrate 20 is fixed to the element substrate 10 by the sealing material 107. The sealing material 107 is an adhesive made of a photo-curing resin, a thermosetting resin, or the like, and is mixed with a gap material such as glass fiber or glass beads for setting the distance between both substrates to a predetermined value. Between the element substrate 10 and the counter substrate 20, a liquid crystal layer 50 as an electro-optical material is sealed and held in a space surrounded by a sealing material 107. The liquid crystal layer 50 assumes a predetermined alignment state by an alignment film described later in a state where an electric field is not applied. The liquid crystal layer 50 is made of, for example, one or a mixture of several types of nematic liquid crystals. In addition, on the light incident side surface or the light emitting side of the counter substrate 20 and the element substrate 10, the type of the liquid crystal 50 to be used, that is, an operation mode such as a TN (twisted nematic) mode, an STN (super TN) mode, Depending on the normally white mode / normally black mode, a polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction.

詳しくは後述するが、素子基板10には、画素電極9aがマトリクス状に形成されている。これに対して、対向基板20には、シール材107の内側領域に遮光性材料からなる額縁108が形成され、その内側が画像表示領域10aとされている。   As will be described in detail later, pixel electrodes 9a are formed in a matrix on the element substrate 10. On the other hand, a frame 108 made of a light-shielding material is formed in the inner area of the sealing material 107 on the counter substrate 20, and the inner side is an image display area 10 a.

本形態において、液晶装置100は、液晶層50をIPSモードで駆動する。このため、素子基板10には、画素電極9aとともに、液晶層50を介して画素電極9aに対向する対向電極9b(共通電極)も形成されており、画素電極9aと対向電極9bとの間に発生する横電界を利用して液晶層50を駆動する。このため、対向基板20には対向電極9bが形成されていない。   In this embodiment, the liquid crystal device 100 drives the liquid crystal layer 50 in the IPS mode. For this reason, the element substrate 10 is also provided with a pixel electrode 9a and a counter electrode 9b (common electrode) facing the pixel electrode 9a via the liquid crystal layer 50, and the pixel electrode 9a is disposed between the pixel electrode 9a and the counter electrode 9b. The liquid crystal layer 50 is driven using the generated horizontal electric field. For this reason, the counter electrode 9 b is not formed on the counter substrate 20.

また、本形態では、素子基板10には、画像表示領域10aの周辺に、後述する温度センサ5、および温度制御回路55が形成されている。また、対向基板20には面状のヒータ59を構成する薄膜が略全面に形成されている。   In this embodiment, a temperature sensor 5 and a temperature control circuit 55 described later are formed on the element substrate 10 around the image display region 10a. In addition, a thin film constituting the planar heater 59 is formed on the entire surface of the counter substrate 20.

このように形成した液晶装置100は、後述するモバイルコンピュータ、携帯電話機、液晶テレビなどといった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板20には、カラーフィルタ27や絶縁性の保護膜28が形成される。なお、液晶装置100は、透過型に限らず、反射型および半透過反射型として構成される場合があり、この場合、例えば、素子基板10には光反射層が形成される。また、液晶装置100は、投射型表示装置(液晶プロジェクタ)において、RGB用のライトバルブとして用いることができる。この場合、RGB用の各液晶装置100の各々には、RGB色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルタは形成されない。また、対向基板20に対して、各画素に対応するようにマイクロレンズを形成すれば、入射光の画素電極9aに対する集光効率を高めることができるので、明るい表示を行うことができる。さらにまた、対向基板20に何層もの屈折率の異なる干渉層を積層することにより、光の干渉作用を利用して、RGB色をつくり出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付きの対向基板によれば、より明るいカラー表示を行うことができる。   The liquid crystal device 100 formed in this way can be used as a color display device for electronic devices such as a mobile computer, a cellular phone, and a liquid crystal television described later. In this case, the counter substrate 20 has a color filter 27 and an insulating material. A protective film 28 is formed. The liquid crystal device 100 is not limited to the transmissive type, and may be configured as a reflective type and a transflective type. In this case, for example, a light reflecting layer is formed on the element substrate 10. The liquid crystal device 100 can be used as an RGB light valve in a projection display device (liquid crystal projector). In this case, each color liquid crystal device 100 for RGB receives light of each color separated through RGB color separation dichroic mirrors as projection light, so that no color filter is formed. Further, if a microlens is formed on the counter substrate 20 so as to correspond to each pixel, the light collection efficiency of incident light on the pixel electrode 9a can be increased, so that bright display can be performed. Furthermore, a dichroic filter that produces RGB colors using the interference action of light may be formed by stacking multiple layers of interference layers having different refractive indexes on the counter substrate 20. According to the counter substrate with the dichroic filter, brighter color display can be performed.

(素子基板10の構成)
図2〜図4を参照して、本発明を適用した液晶装置100に用いた素子基板10の電気的な構成を説明する。図2(a)、(b)、(c)は各々、本発明を適用した液晶装置100に用いた素子基板の画像表示領域の電気的な構成を示す等価回路図、周辺回路に構成したインバータ回路の等価回路図、および温度制御機構のブロック図である。図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびそのA1−A1′線に相当する位置で液晶装置を切断したときの断面図である。図4(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100に用いた素子基板に形成したインバータ回路の平面図、およびそのB−B′線に相当する位置で素子基板を切断したときの断面図である。
(Configuration of element substrate 10)
The electrical configuration of the element substrate 10 used in the liquid crystal device 100 to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, and 2C are respectively an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of an image display region of an element substrate used in the liquid crystal device 100 to which the present invention is applied, and an inverter configured in a peripheral circuit. It is the equivalent circuit schematic of a circuit, and the block diagram of a temperature control mechanism. 3A and 3B are plan views of adjacent pixels on the element substrate used in the liquid crystal device 100 to which the present invention is applied, and the liquid crystal device cut at a position corresponding to the A1-A1 ′ line. It is sectional drawing when doing. 4A and 4B are plan views of the inverter circuit formed on the element substrate used in the liquid crystal device 100 to which the present invention is applied, and the element substrate is cut at a position corresponding to the BB ′ line. It is sectional drawing when doing.

図2(a)に示すように、基板10において、画像表示領域10aには、互いに交差する方向に延びた走査線3aおよびデータ線6aの交点に対応して複数の画素100aがマトリクス状に形成されている。複数の画素100aの各々には、画素電極9a、および画素電極9aを制御するための画素スイッチング用の薄膜トランジスタ30(画素スイッチング素子)が形成されており、画素電極9aは、薄膜トランジスタ30のドレインに電気的に接続されている。薄膜トランジスタ30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、薄膜トランジスタ30のゲートには走査線3aが電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2A, in the substrate 10, in the image display region 10a, a plurality of pixels 100a are formed in a matrix corresponding to the intersections of the scanning lines 3a and the data lines 6a extending in the direction intersecting each other. Has been. In each of the plurality of pixels 100 a, a pixel electrode 9 a and a pixel switching thin film transistor 30 (pixel switching element) for controlling the pixel electrode 9 a are formed. The pixel electrode 9 a is electrically connected to the drain of the thin film transistor 30. Connected. The data line 6 a is electrically connected to the source of the thin film transistor 30, and the scanning line 3 a is electrically connected to the gate of the thin film transistor 30.

また、素子基板10において、複数の画素100aの各々には、図1(b)に示す液晶層50を介して画素電極9aと対向する対向電極9bが形成されている。ここで、対向電極9bは、走査線3aに並列して延びた定電位線3bに接続しており、共通電極として機能する。このため、薄膜トランジスタ30を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線6aから供給される画像信号を各画素に所定のタイミングで供給すると、画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号は、対向電極9bとの間で一定期間保持される。ここで、保持された画素信号がリークするのを防ぐことを目的に、画素電極9aと対向電極9bとの間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70(キャパシタ)を付加することがある。この蓄積容量70によって、画素電極9aの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる液晶装置が実現できる。   In the element substrate 10, each of the plurality of pixels 100 a is provided with a counter electrode 9 b that faces the pixel electrode 9 a through the liquid crystal layer 50 illustrated in FIG. Here, the counter electrode 9b is connected to a constant potential line 3b extending in parallel with the scanning line 3a, and functions as a common electrode. For this reason, when the image signal supplied from the data line 6a is supplied to each pixel at a predetermined timing by turning on the thin film transistor 30 for a certain period, the predetermined level written in the liquid crystal via the pixel electrode 9a. The pixel signal is held for a certain period with the counter electrode 9b. Here, in order to prevent the held pixel signal from leaking, a storage capacitor 70 (capacitor) may be added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode 9b. . The storage capacitor 70 holds the voltage of the pixel electrode 9a for a time that is, for example, three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied. As a result, a charge retention characteristic is improved, and a liquid crystal device capable of performing display with a high contrast ratio can be realized.

本形態では、定電位線3bと薄膜トランジスタ30のソースとの間に蓄積容量70を形成した構成が採用されている。なお、蓄積容量70を構成するにあたっては、定電位線3bを利用した構成の他、別途、容量線を利用した構成や、前段の走査線3aを利用した構成を採用することができる。   In this embodiment, a configuration in which a storage capacitor 70 is formed between the constant potential line 3b and the source of the thin film transistor 30 is employed. In configuring the storage capacitor 70, in addition to the configuration using the constant potential line 3b, a configuration using a capacitance line or a configuration using the preceding scanning line 3a can be adopted.

図3(a)に示すように、素子基板10上には、各画素毎に櫛歯状の画素電極9a(点線で囲まれた領域)、および櫛歯状の共通電極9b(点線で囲まれた領域)が形成され、各画素の縦横の境界境界領域に沿ってデータ線6a(一点鎖線で示す)、走査線3a(実線で示す)、および定電位線3b(実線で示す)が形成されている。   As shown in FIG. 3A, on the element substrate 10, a comb-like pixel electrode 9a (a region surrounded by a dotted line) and a comb-like common electrode 9b (a dotted line are enclosed) for each pixel. And a data line 6a (indicated by a one-dot chain line), a scanning line 3a (indicated by a solid line), and a constant potential line 3b (indicated by a solid line) are formed along the vertical and horizontal boundary boundary regions of each pixel. ing.

図3(b)に示すように、素子基板10の基体は、石英基板や耐熱性ガラス板などの透明基板10bからなり、対向基板20の基体は、石英基板や耐熱性ガラス板などの透明基板20bからなる。素子基板10には画素電極9aおよび対向電極9bが形成されており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施されたポリイミド膜などからなる配向膜16が形成されている。画素電極9aおよび対向電極9bは、たとえばITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電膜からなる。また、配向膜16は、たとえばポリイミド膜などの有機膜に対してラビング処理を行うことにより形成される。   As shown in FIG. 3B, the base of the element substrate 10 is composed of a transparent substrate 10b such as a quartz substrate or a heat resistant glass plate, and the base of the counter substrate 20 is a transparent substrate such as a quartz substrate or a heat resistant glass plate. 20b. A pixel electrode 9 a and a counter electrode 9 b are formed on the element substrate 10, and an alignment film 16 made of a polyimide film or the like that has been subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is formed thereon. The pixel electrode 9a and the counter electrode 9b are made of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. The alignment film 16 is formed by performing a rubbing process on an organic film such as a polyimide film.

素子基板10には、透明基板10bの表面にシリコン酸化膜などからなる下地保護膜12が形成されているとともに、その表面側において、画素電極9aに対応する位置には薄膜トランジスタ30が形成されている。薄膜トランジスタ30は、島状の半導体膜1aに対して、チャネル形成領域1a′、低濃度ソース領域1b、高濃度ソース領域1d、低濃度ドレイン領域1c、および高濃度ドレイン領域1eが形成されたLDD(Lightly Doped Drain)構造を備えている。このため、薄膜トランジスタ30は、ドレイン端での電界強度が緩和されるため、オフリーク電流レベルが低く、かつ、電流レベルの急峻な跳ね上がりも解消される。   In the element substrate 10, a base protective film 12 made of a silicon oxide film or the like is formed on the surface of the transparent substrate 10b, and on the surface side, a thin film transistor 30 is formed at a position corresponding to the pixel electrode 9a. . The thin film transistor 30 is an LDD in which a channel formation region 1a ′, a low concentration source region 1b, a high concentration source region 1d, a low concentration drain region 1c, and a high concentration drain region 1e are formed on an island-shaped semiconductor film 1a. Lightly Doped Drain) structure. For this reason, since the electric field strength at the drain end of the thin film transistor 30 is relaxed, the off-leakage current level is low and the steep jump of the current level is also eliminated.

本形態において、半導体膜1aは、素子基板10に対してアモルファスシリコン膜を形成した後、レーザアニールやランプアニールなどにより多結晶化されたポリシリコン膜である。低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域は、走査線3aをマスクとして、約0.1×1013/cm2〜約10×1013/cm2のドーズ量で低濃度N型の不純物イオン(リンイオン)を導入することにより形成された半導体領域であり、高濃度ソース領域1dおよび高濃度ドレイン領域1eは、レジストマスクを用いて、約0.1×1015/cm2〜約10×1015/cm2のドーズ量で高濃度N型の不純物イオン(リンイオン)を導入することにより形成された半導体領域である。 In this embodiment, the semiconductor film 1a is a polysilicon film that has been polycrystallized by laser annealing or lamp annealing after an amorphous silicon film is formed on the element substrate 10. The low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region are low-concentration N-type impurity ions (with a dose of about 0.1 × 10 13 / cm 2 to about 10 × 10 13 / cm 2) using the scanning line 3a as a mask. The high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e are formed from about 0.1 × 10 15 / cm 2 to about 10 × 10 15 using a resist mask. This is a semiconductor region formed by introducing high-concentration N-type impurity ions (phosphorus ions) at a dose of / cm 2 .

薄膜トランジスタ30の上層側には、シリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜4、7が形成されている。層間絶縁膜4の表面にはデータ線6aが形成され、このデータ線6aは、層間絶縁膜4に形成されたコンタクトホール4bを介して高濃度ソース領域1dに電気的に接続している。層間絶縁膜7の表面にはITO膜からなる画素電極9aが形成されている。画素電極9aは、層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホール7aを介してドレイン電極6bに電気的に接続し、このドレイン電極6bは、層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2に形成されたコンタクトホール4a介して高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続している。   Interlayer insulating films 4 and 7 made of a silicon oxide film or the like are formed on the upper layer side of the thin film transistor 30. A data line 6 a is formed on the surface of the interlayer insulating film 4, and the data line 6 a is electrically connected to the high concentration source region 1 d through a contact hole 4 b formed in the interlayer insulating film 4. A pixel electrode 9 a made of an ITO film is formed on the surface of the interlayer insulating film 7. The pixel electrode 9 a is electrically connected to the drain electrode 6 b through a contact hole 7 a formed in the interlayer insulating film 7, and the drain electrode 6 b is a contact hole formed in the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2. 4a is electrically connected to the high concentration drain region 1e.

高濃度ドレイン領域1eからの延設部分1f(下電極)に対しては、ゲート絶縁膜2と同時形成された絶縁膜(誘電体膜)を介して、走査線3aと同層の定電位線3bが上電極として対向することにより、蓄積容量70が構成されている。   A constant potential line in the same layer as the scanning line 3a is provided to the extended portion 1f (lower electrode) from the high-concentration drain region 1e via an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2. The storage capacitor 70 is configured by facing 3b as an upper electrode.

層間絶縁膜7の表面にはITO膜からなる共通電極9bも形成されており、共通電極9bは、層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホール7bを介して中継電極6cに電気的に接続し、この中継電極6cは、層間絶縁膜4に形成されたコンタクトホール4cを介して定電位線3bに電気的に接続している。   A common electrode 9b made of an ITO film is also formed on the surface of the interlayer insulating film 7, and the common electrode 9b is electrically connected to the relay electrode 6c through a contact hole 7b formed in the interlayer insulating film 7, The relay electrode 6 c is electrically connected to the constant potential line 3 b through a contact hole 4 c formed in the interlayer insulating film 4.

(周辺回路の構成)
再び図1(a)において、本形態の液晶装置100では、素子基板10の表面側のうち、画像表示領域10aの周辺領域を利用してデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104などの周辺回路が形成されている。このようなデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104では、図2(b)に示すように、Pチャネル型の薄膜トランジスタ80とNチャネル型の薄膜トランジスタ90とによってインバータ回路などが構成されており、このような周辺回路の構成を図4(a)、(b)を参照して説明する。
(Configuration of peripheral circuit)
Referring again to FIG. 1A, in the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the periphery of the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 is utilized by utilizing the peripheral area of the image display area 10a on the surface side of the element substrate 10. A circuit is formed. In such a data line driving circuit 101 and a scanning line driving circuit 104, as shown in FIG. 2B, an inverter circuit or the like is constituted by a P-channel thin film transistor 80 and an N-channel thin film transistor 90. The configuration of such a peripheral circuit will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).

図4(a)、(b)において、周辺回路を構成する薄膜トランジスタは、Pチャネル型の薄膜トランジスタ80とNチャネル型の薄膜トランジスタ90とからなる相補型薄膜トランジスタとして構成されている。このような薄膜トランジスタ80、90は、薄膜トランジスタ30の製造工程の一部を利用して形成されたものであり、薄膜トランジスタ80、90を構成する半導体膜1h、1mは、薄膜トランジスタ30を構成する半導体膜1aと同時形成されたポリシリコン膜である。   4A and 4B, the thin film transistors constituting the peripheral circuit are configured as complementary thin film transistors including a P-channel thin film transistor 80 and an N-channel thin film transistor 90. The thin film transistors 80 and 90 are formed by using a part of the manufacturing process of the thin film transistor 30. The semiconductor films 1 h and 1 m constituting the thin film transistors 80 and 90 are the semiconductor films 1 a constituting the thin film transistor 30. And a polysilicon film formed simultaneously.

ここで、Nチャネル型の薄膜トランジスタ90は、チャネル形成領域1m′の両側にN型の高濃度ソース領域1pおよび高濃度ドレイン領域1nを備えており、高濃度ソース領域1pおよび高濃度ドレイン領域1nは、薄膜トランジスタ30の高濃度ソース領域1dおよび高濃度ドレイン領域1eを形成する際、ゲート電極3eをマスクにして、約0.1×1015/cm2〜約10×1015/cm2のドーズ量で高濃度N型の不純物イオンが導入された半導体領域である。 Here, the N-channel thin film transistor 90 includes an N-type high-concentration source region 1p and a high-concentration drain region 1n on both sides of the channel formation region 1m ′, and the high-concentration source region 1p and the high-concentration drain region 1n are When forming the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e of the thin film transistor 30, the gate electrode 3e is used as a mask and the dose amount is about 0.1 × 10 15 / cm 2 to about 10 × 10 15 / cm 2 . And a semiconductor region into which high-concentration N-type impurity ions are introduced.

Pチャネル型の薄膜トランジスタ80は、チャネル形成領域1h′の両側にP型の高濃度ソース領域1iおよび高濃度ドレイン領域1jを備えており、高濃度ソース領域1iおよび高濃度ドレイン領域1jは、ゲート電極3eをマスクにして、約0.1×1015/cm2〜約10×1015/cm2のドーズ量で高濃度P型の不純物イオン(ボロンイオン)が導入された半導体領域である。 The P-channel type thin film transistor 80 includes a P-type high concentration source region 1 i and a high concentration drain region 1 j on both sides of the channel formation region 1 h ′, and the high concentration source region 1 i and the high concentration drain region 1 j are formed of a gate electrode. This is a semiconductor region into which high-concentration P-type impurity ions (boron ions) are introduced at a dose of about 0.1 × 10 15 / cm 2 to about 10 × 10 15 / cm 2 using 3e as a mask.

このように構成した薄膜トランジスタ80、90では、高電位線6eと低電位線6gが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4e、4fを介して、半導体膜1h、1mの高濃度ソース領域1i、1pに電気的に接続されている。また、入力配線6hは、共通のゲート電極3eにそれぞれ接続されており、出力配線6fは、層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4g、4fを介して、半導体膜1h、1mの高濃度ドレイン領域1j、1nに電気的にそれぞれ接続されている。   In the thin film transistors 80 and 90 configured as described above, the high potential line 6e and the low potential line 6g are connected to the high concentration source regions of the semiconductor films 1h and 1m via the contact holes 4e and 4f of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2, respectively. 1i and 1p are electrically connected. The input wiring 6h is connected to the common gate electrode 3e, and the output wiring 6f is connected to the semiconductor films 1h and 1m via the contact holes 4g and 4f of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2. The concentration drain regions 1j and 1n are electrically connected to each other.

(温度制御機構の構成)
図5(a)、(b)、(c)は、本形態の液晶装置に構成した温度センサの等価回路図、その構成例を示す断面図、およびこの温度センサからの出力と温度との関係を示すグラフである。
(Configuration of temperature control mechanism)
5A, 5B, and 5C are equivalent circuit diagrams of a temperature sensor configured in the liquid crystal device of the present embodiment, a cross-sectional view illustrating a configuration example thereof, and a relationship between an output from the temperature sensor and temperature. It is a graph which shows.

図1(a)、(b)、図2(c)および図3(b)に示すように、本形態の液晶装置100では、対向基板20にヒータ58が形成され、素子基板10には、画像表示領域10aの周辺領域を利用して温度センサ5と、温度センサ5での検出結果に基づいてヒータ58への給電を制御する温度制御回路55とが形成されている。   As shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, 2 </ b> C, and 3 </ b> B, in the liquid crystal device 100 of the present embodiment, a heater 58 is formed on the counter substrate 20. A temperature sensor 5 is formed using the peripheral area of the image display area 10a, and a temperature control circuit 55 that controls power supply to the heater 58 based on the detection result of the temperature sensor 5.

ヒータ58は、図3(b)に示すように、対向基板20の表面(素子基板10と対向する側の面)にITO膜によって面状に形成され、ヒータ58の表面側にカラーフィルタ27および絶縁性の保護膜28が形成されている。   As shown in FIG. 3B, the heater 58 is formed in a planar shape by an ITO film on the surface of the counter substrate 20 (surface facing the element substrate 10), and the color filter 27 and the heater 58 are formed on the surface of the heater 58. An insulating protective film 28 is formed.

温度制御回路55は、図3および図4を参照して説明した薄膜トランジスタ30、80、90と同時形成された薄膜トランジスタ56を素子基板10上に備えており、例えば、温度センサ5での検出結果に相当するゲート電圧がゲートに印加されることにより、ヒータ58への給電を制御する。ここで、対向基板20側のヒータ59と、素子基板10側の温度制御回路55とは、図1(a)、(b)に示す上下導通材106を経由して電気的に接続されている。   The temperature control circuit 55 includes a thin film transistor 56 formed simultaneously with the thin film transistors 30, 80, and 90 described with reference to FIGS. 3 and 4 on the element substrate 10. A corresponding gate voltage is applied to the gate to control power supply to the heater 58. Here, the heater 59 on the counter substrate 20 side and the temperature control circuit 55 on the element substrate 10 side are electrically connected via the vertical conduction member 106 shown in FIGS. .

温度センサ5を構成するにあたって、本形態では、図5(a)、(b)に示すように、素子基板10上で第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aとが直列に接続されているとともに、温度センサ5の両端には、駆動電位線6iとグランド線6jとが接続されている。また、第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aとの接続点からは出力線6kが引き出されている。   In configuring the temperature sensor 5, in this embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the first thermal element 51 a and the second thermal element 52 a are connected in series on the element substrate 10. In addition, a drive potential line 6 i and a ground line 6 j are connected to both ends of the temperature sensor 5. An output line 6k is drawn from the connection point between the first thermal element 51a and the second thermal element 52a.

ここで、第1の感熱素子51aは、ポリシリコン膜からなる半導体膜1rに低濃度N型の不純物が導入された感熱用抵抗素子として構成され、第2の感熱素子52aは、ポリシリコン膜からなる半導体膜1sに高濃度N型の不純物が導入された感熱用抵抗素子として構成されている。   Here, the first thermal element 51a is configured as a thermal resistance element in which a low-concentration N-type impurity is introduced into the semiconductor film 1r made of a polysilicon film, and the second thermal element 52a is formed of a polysilicon film. The semiconductor film 1s is configured as a thermal resistance element in which a high-concentration N-type impurity is introduced.

第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aは、薄膜トランジスタ30、80、90の製造工程を利用して形成されたものである。すなわち、第1の感熱素子51aは、図3(b)に示すNチャネル型の薄膜トランジスタ30の低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1cと同時形成された半導体領域であり、第2の感熱素子52aは、図3(b)に示すNチャネル型の薄膜トランジスタ30、90の高濃度ソース領域1d、1pおよび高濃度ドレイン領域1e、1nと同時形成された半導体領域である。   The first thermosensitive element 51a and the second thermosensitive element 52a are formed by using the manufacturing process of the thin film transistors 30, 80, and 90. That is, the first thermal element 51a is a semiconductor region formed simultaneously with the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c of the N-channel type thin film transistor 30 shown in FIG. 3B. Reference numeral 52a denotes a semiconductor region formed simultaneously with the high concentration source regions 1d and 1p and the high concentration drain regions 1e and 1n of the N channel type thin film transistors 30 and 90 shown in FIG.

温度センサ5では、駆動電位線6iが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4jを介して第1の感熱素子51aの一方の端部に電気的に接続し、グランド線6jが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4kを介して第2の感熱素子52aの一方の端部に電気的に接続し、出力線6kが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4mを介して第1の感熱素子51aの他方の他部、および第2の感熱素子52aの他方の端部に電気的に接続している。なお、本形態では、第1の感熱素子51aは、幅寸法/長さ寸法で表わされる比(W/L)が0.5であるのに対して、第2の感熱素子52aは、幅寸法/長さ寸法で表わされる比(W/L)が20に設定されている。   In the temperature sensor 5, the driving potential line 6 i is electrically connected to one end of the first thermal element 51 a through the contact hole 4 j of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2, and the ground line 6 j is connected to the interlayer insulation. Electrical connection is made to one end of the second thermal element 52a via the contact hole 4k of the film 4 and the gate insulating film 2, and the output line 6k connects the contact hole 4m of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2 to each other. Through the other end of the first thermal element 51a and the other end of the second thermal element 52a. In this embodiment, the first thermal element 51a has a width (length / length) ratio (W / L) of 0.5, whereas the second thermal element 52a has a width dimension. The ratio (W / L) represented by / length is set to 20.

このように構成した温度センサ5において、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aは、不純物濃度が異なるポリシリコン膜から構成されているため、温度−電気特性が異なる。より具体的には、温度が上昇した際、低濃度N型のポリシリコン膜からなる第1の感熱素子51aは、抵抗変化が大きいのに対して、高濃度N型のポリシリコン膜からなる第2の感熱素子52aは、抵抗変化が小さい。また、出力線6kには、駆動電位線6iにより温度センサ5に印加された入力電圧Vinが、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aの抵抗値によって分圧されて出力される。従って、図5(c)に示すように、温度が0°の時には、駆動電位線6iにより温度センサ5に印加される入力電圧Vinと、出力線6kで検出される出力電圧Voutとの比(Vin/Vout)は、25.5%であるが、液晶装置100の温度が上昇していくと、比(Vin/Vout)は上昇していき、温度と比(Vin/Vout)との間には、例えば、以下の式
y=0.0016x+0.25559
で近似される直線的な相関関係が存在する。従って、比(Vin/Vout)を検出すれば、液晶装置100の温度を検出することができ、かかる結果に基づいて、温度制御回路55がヒータ58を制御すれば、環境温度が低いときには、ヒータ58によって液晶層50を加熱し、液晶の配向が切り換わり速度を改善することができる。
In the temperature sensor 5 configured as described above, the first thermal element 51a and the second thermal element 52a are composed of polysilicon films having different impurity concentrations, and therefore have different temperature-electric characteristics. More specifically, when the temperature rises, the first thermosensitive element 51a made of the low-concentration N-type polysilicon film has a large resistance change, whereas the first thermosensitive element 51a made of the high-concentration N-type polysilicon film. The second thermal element 52a has a small resistance change. Further, the input voltage Vin applied to the temperature sensor 5 by the drive potential line 6i is divided and output to the output line 6k by the resistance values of the first thermal element 51a and the second thermal element 52a. Therefore, as shown in FIG. 5C, when the temperature is 0 °, the ratio of the input voltage Vin applied to the temperature sensor 5 by the drive potential line 6i and the output voltage Vout detected by the output line 6k ( Vin / Vout) is 25.5%, but as the temperature of the liquid crystal device 100 rises, the ratio (Vin / Vout) rises, and between the temperature and the ratio (Vin / Vout). Is, for example, the following equation y = 0.016x + 0.25559
There is a linear correlation approximated by Therefore, if the ratio (Vin / Vout) is detected, the temperature of the liquid crystal device 100 can be detected, and if the temperature control circuit 55 controls the heater 58 based on the result, the heater can be used when the environmental temperature is low. The liquid crystal layer 50 is heated by 58, and the orientation of the liquid crystal is switched to improve the speed.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、対向基板20上にヒータ58が形成され、素子基板10上には、温度センサ5と温度制御回路50とが形成されているため、液晶装置100に温度センサおよびヒータを外付けする必要がない。従って、コストの上昇およびサイズの大型化を招くことなく、環境温度が低いときには液晶を加熱することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the heater 58 is formed on the counter substrate 20, and the temperature sensor 5 and the temperature control circuit 50 are formed on the element substrate 10. And there is no need to add a heater. Therefore, the liquid crystal can be heated when the environmental temperature is low without increasing the cost and increasing the size.

また、対向電極9bは素子基板20に形成され、ヒータ58は対向基板20に形成されている。このため、ヒータ58を対向基板20に形成しても、ヒータ58の電位が液晶の配向を乱すことがないという利点がある。   The counter electrode 9 b is formed on the element substrate 20, and the heater 58 is formed on the counter substrate 20. For this reason, even if the heater 58 is formed on the counter substrate 20, there is an advantage that the potential of the heater 58 does not disturb the alignment of the liquid crystal.

さらに、ヒータ58は、ITO膜(透明導電膜)により構成されているため、表示光がヒータ58で遮られることがないので、表示光を十分な光量をもって出射することができる。   Furthermore, since the heater 58 is composed of an ITO film (transparent conductive film), the display light is not blocked by the heater 58, so that the display light can be emitted with a sufficient amount of light.

しかも、温度センサ5および温度制御回路50は、薄膜トランジスタ30を構成する複数の薄膜のうちの1乃至複数の薄膜により構成されているため、製造工程数を増やすことなく、温度センサ5および温度制御回路50を構成することができる。   Moreover, since the temperature sensor 5 and the temperature control circuit 50 are configured by one or more thin films among the plurality of thin films constituting the thin film transistor 30, the temperature sensor 5 and the temperature control circuit are not increased without increasing the number of manufacturing steps. 50 can be configured.

また、第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aとが直列に接続された温度センサ50の両端に通電すると、第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aは温度−電気特性が相違するため、温度によって、第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aの抵抗値(電気特性)の比率が変化し、かかる比率に対応する信号が、第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aとの接続点から出力される。それ故、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aを製造する際の影響で、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aのサイズや膜厚がばらついた場合でも、第1の感熱素子51aと第2の感熱素子52aのサイズ比などが一定であれば、抵抗値の比率にばらつきが発生しないので、温度を正確に測定することができる。また、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aのサイズ比がばらついた場合でも、簡単な補正で温度を正確に測定することができる。   Further, when the first and second thermal elements 51a and 52a are energized at both ends of the temperature sensor 50 in which the first thermal element 51a and the second thermal element 52a are connected in series, the first and second thermal elements 51a and 52a have temperature-electric characteristics. Because of the difference, the ratio of the resistance values (electrical characteristics) of the first thermosensitive element 51a and the second thermosensitive element 52a changes depending on the temperature, and a signal corresponding to the ratio is the first thermosensitive element 51a and the second thermosensitive element 52a. Is output from the connection point with the thermal element 52a. Therefore, even if the size and film thickness of the first thermal element 51a and the second thermal element 52a vary due to the influence of manufacturing the first thermal element 51a and the second thermal element 52a, the first If the size ratio between the thermal element 51a and the second thermal element 52a is constant, the resistance ratio does not vary, so that the temperature can be measured accurately. Even when the size ratio of the first thermal element 51a and the second thermal element 52a varies, the temperature can be accurately measured with a simple correction.

[実施の形態1の変形例1]
上記実施の形態では、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aを感熱用抵抗素子により構成するにあたって、第1の感熱素子51aを低濃度N型のポリシリコン膜で構成し、第2の感熱素子52aを高濃度N型のポシリコン膜で構成したが、第1の感熱素子51aを高濃度N型のポリシリコン膜で構成し、第2の感熱素子52aを低濃度N型のポシリコン膜で構成してもよい。また、素子基板10にLDD構造のPチャネル型の薄膜トランジスタを形成した場合には、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aのうちの一方を低濃度P型のポリシリコン膜で構成し、他方を高濃度P型のポシリコン膜で構成してもよい。また、上記形態では、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aを導電型が同一で不純物濃度が相違するポリシリコン膜で構成したが、第1の感熱素子51aおよび第2の感熱素子52aのうちの一方をP型の不純物を導入したポリシリコン膜で構成し、他方をN型の不純物を導入したポリシリコン膜で構成してもよい。
[Variation 1 of Embodiment 1]
In the above embodiment, when the first thermal element 51a and the second thermal element 52a are configured by the thermal resistance element, the first thermal element 51a is configured by the low-concentration N-type polysilicon film, and the second The thermal element 52a is composed of a high-concentration N-type polysilicon film. However, the first thermal element 51a is composed of a high-concentration N-type polysilicon film and the second thermal element 52a is composed of a low-concentration N-type polysilicon film. You may comprise. When a P-channel type thin film transistor having an LDD structure is formed on the element substrate 10, one of the first thermal element 51a and the second thermal element 52a is formed of a low-concentration P-type polysilicon film. The other may be formed of a high-concentration P-type polysilicon film. Moreover, in the said form, although the 1st heat sensitive element 51a and the 2nd heat sensitive element 52a were comprised with the polysilicon film from which the same conductivity type differs in impurity concentration, the 1st heat sensitive element 51a and the 2nd heat sensitive element One of 52a may be composed of a polysilicon film doped with P-type impurities, and the other may be composed of a polysilicon film doped with N-type impurities.

[実施の形態2]
図6(a)、(b)、(c)は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置に用いた温度センサの等価回路図、その構成例を示す断面図、およびこの温度センサからの出力と温度との関係を示すグラフである。なお、本形態および後述する実施の形態3は、基本的な構成が上記実施の形態1と同様であり、温度センサの構成のみが相違する。従って、共通する部分の説明は省略する。
[Embodiment 2]
6 (a), 6 (b), and 6 (c) are equivalent circuit diagrams of a temperature sensor used in the liquid crystal device according to Embodiment 2 of the present invention, a cross-sectional view showing a configuration example thereof, and the temperature sensor. It is a graph which shows the relationship between an output and temperature. The basic configuration of the present embodiment and the third embodiment described later is the same as that of the first embodiment, and only the configuration of the temperature sensor is different. Therefore, description of common parts is omitted.

本形態では、温度センサ5を構成するにあたって、図6(a)、(b)に示すように、素子基板10上では、第1の感熱素子51bと第2の感熱素子52bが直列に接続されているとともに、温度センサ5の両端は、駆動電位線6iとグランド線6jとが接続されている。また、温度センサ5の両端は、第1の感熱素子51bと第2の感熱素子52bとの接続点からは出力線6kが引き出されている。   In this embodiment, when configuring the temperature sensor 5, as shown in FIGS. 6A and 6B, on the element substrate 10, the first thermal element 51b and the second thermal element 52b are connected in series. In addition, both ends of the temperature sensor 5 are connected to a drive potential line 6i and a ground line 6j. Further, at both ends of the temperature sensor 5, an output line 6k is drawn from a connection point between the first thermal element 51b and the second thermal element 52b.

第1の感熱素子51bは、実施の形態1と同様、ポリシリコン膜からなる半導体膜1rに低濃度N型の不純物が導入された感熱用抵抗素子として構成されている。これに対して、第2の感熱素子52bは、ポリシリコン膜からなる半導体膜1tを能動層として用いたN型の感熱用トランジスタ素子として構成されている。   As in the first embodiment, the first thermal element 51b is configured as a thermal resistance element in which a low concentration N-type impurity is introduced into a semiconductor film 1r made of a polysilicon film. On the other hand, the second thermal element 52b is configured as an N-type thermal transistor element using the semiconductor film 1t made of a polysilicon film as an active layer.

ここで、第1の感熱素子51bおよび第2の感熱素子52bは、薄膜トランジスタ30、80、90の製造工程を利用して形成されたものである。すなわち、第1の感熱素子51bは、図3(b)に示すNチャネル型の薄膜トランジスタ30の低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1cと同時形成された半導体領域である。第2の感熱素子52bは、図3(b)および図4(b)に示すNチャネル型の薄膜トランジスタ30、90と同時形成された薄膜トランジスタであり、チャネル形成領域1t′の両側には、図3(b)および図4(b)に示す薄膜トランジスタ30、90の高濃度ソース領域1d、1pおよび高濃度ドレイン領域1e、1nと同時形成された高濃度ソース領域1vおよび高濃度ドレイン領域1uを備えている。   Here, the first thermal element 51b and the second thermal element 52b are formed by using the manufacturing process of the thin film transistors 30, 80, and 90. That is, the first thermal element 51b is a semiconductor region formed simultaneously with the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c of the N-channel type thin film transistor 30 shown in FIG. The second thermal element 52b is a thin film transistor formed simultaneously with the N-channel type thin film transistors 30 and 90 shown in FIGS. 3B and 4B, and on both sides of the channel formation region 1t ′, FIG. The high-concentration source regions 1v and the high-concentration drain regions 1u formed simultaneously with the high-concentration source regions 1d and 1p and the high-concentration drain regions 1e and 1n of the thin film transistors 30 and 90 shown in FIG. Yes.

温度センサ5では、駆動電位線6iが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4jを介して第1の感熱素子51bの一方の端部に電気的に接続し、グランド線6jが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4kを介して第2の感熱素子52bの高濃度ソース領域1vに電気的に接続し、出力線6kが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4mを介して第1の感熱素子51bの他方の他部、および第2の感熱素子52bの高濃度ドレイン領域1uに電気的に接続している。なお、本形態では、第1の感熱素子51bは、幅寸法/長さ寸法で表わされる比(W/L)が0.5であるのに対して、第2の感熱素子52bのチャネル形成領域1t′は、幅寸法/長さ寸法で表わされる比(W/L)が1に設定されている。なお、第2の感熱素子52bのゲート電極3gには、第2の感熱素子52bをオン状態とするゲート電圧が印加されている。   In the temperature sensor 5, the drive potential line 6i is electrically connected to one end of the first thermal element 51b via the contact hole 4j of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2, and the ground line 6j is interlayer insulating. Electrical connection is made to the high-concentration source region 1v of the second thermal element 52b through the contact hole 4k of the film 4 and the gate insulating film 2, and the output line 6k is a contact hole 4m of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2. And is electrically connected to the other part of the first thermal element 51b and the high-concentration drain region 1u of the second thermal element 52b. In the present embodiment, the first thermal element 51b has a ratio (W / L) expressed by the width dimension / length dimension of 0.5, whereas the channel formation region of the second thermal element 52b. In 1t ′, the ratio (W / L) represented by the width dimension / length dimension is set to 1. A gate voltage for turning on the second thermal element 52b is applied to the gate electrode 3g of the second thermal element 52b.

このように構成した温度センサ5において、第1の感熱素子51bは、低濃度N型のポリシリコン膜から構成され、第2の感熱素子52bは、ポリシリコン膜からなるチャネル形成領域1t′を備えた薄膜トランジスタから構成されているため、温度−電気特性が異なる。より具体的には、第1の感熱素子51bは、抵抗変化が大きいのに対して、第2の感熱素子51bは、抵抗変化が小さい。それ故、図6(c)に示すように、温度が0°の時には、駆動電位線6iが温度センサ5に印加する入力電圧Vinと、出力線6kで検出される出力電圧Voutとの比(Vin/Vout)は、4.27%であるのに対して、温度が上昇していくと、比(Vin/Vout)は上昇していき、温度と比(Vin/Vout)との間には、例えば、以下の式
y=0.0126x+4.2912
で近似される直線的な相関関係が存在する。従って、比(Vin/Vout)を検出すれば、液晶装置100の温度を検出することができる。
In the temperature sensor 5 configured as described above, the first thermal element 51b is composed of a low-concentration N-type polysilicon film, and the second thermal element 52b includes a channel formation region 1t ′ composed of a polysilicon film. Since the thin film transistor is used, the temperature-electric characteristics are different. More specifically, the first thermal element 51b has a large resistance change, while the second thermal element 51b has a small resistance change. Therefore, as shown in FIG. 6C, when the temperature is 0 °, the ratio of the input voltage Vin applied by the drive potential line 6i to the temperature sensor 5 and the output voltage Vout detected by the output line 6k ( (Vin / Vout) is 4.27%, but as the temperature rises, the ratio (Vin / Vout) rises between the temperature and the ratio (Vin / Vout). For example, the following formula y = 0.126x + 4.2912
There is a linear correlation approximated by Therefore, the temperature of the liquid crystal device 100 can be detected by detecting the ratio (Vin / Vout).

[実施の形態2の変形例]
実施の形態2では、第1の感熱素子51bを感熱用抵抗素子により構成し、第2の感熱素子52baを感熱用トランジスタ素子により構成したが、第1の感熱素子51bを感熱用トランジスタ素子により構成し、第2の感熱素子52baを感熱用抵抗素子により構成してもよい。また、上記形態では、感熱用トランジスタ素子をNチャネル型の薄膜トランジスタにより構成したが、Pチャネル型の薄膜トランジスタにより感熱用トランジスタ素子を構成してもよい。さらに、感熱用トランジスタ素子についてはセルフアライン構造に代えて、Nチャネル型あるいはPチャネル型のLDD構造の薄膜トランジスタにより構成してもよい。
[Modification of Embodiment 2]
In the second embodiment, the first thermal element 51b is configured by a thermal resistance element, and the second thermal element 52ba is configured by a thermal transistor element. However, the first thermal element 51b is configured by a thermal transistor element. The second heat sensitive element 52ba may be constituted by a heat sensitive resistance element. In the above embodiment, the heat-sensitive transistor element is formed of an N-channel thin film transistor. However, the heat-sensitive transistor element may be formed of a P-channel thin film transistor. Further, the heat-sensitive transistor element may be composed of an N channel type or P channel type LDD thin film transistor instead of the self-aligned structure.

[実施の形態3]
図7(a)、(b)は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置に構成した温度センサの等価回路図、およびその構成例を示す断面図である。
[Embodiment 3]
FIGS. 7A and 7B are an equivalent circuit diagram of a temperature sensor configured in the liquid crystal device according to Embodiment 3 of the present invention, and a cross-sectional view illustrating an example of the configuration.

本形態では、温度センサ5を構成するにあたって、図7(a)、(b)に示すように、第1の感熱素子51cと第2の感熱素子52cが直列に接続されているとともに、温度センサ5の両端は、駆動電位線6iとグランド線6jとが接続されている。また、温度センサ5の両端は、第1の感熱素子51cと第2の感熱素子52cとの接続点からは出力線6kが引き出されている。   In this embodiment, when the temperature sensor 5 is configured, as shown in FIGS. 7A and 7B, the first thermal element 51c and the second thermal element 52c are connected in series, and the temperature sensor The driving potential line 6i and the ground line 6j are connected to both ends of the line 5. Further, at both ends of the temperature sensor 5, an output line 6k is drawn from a connection point between the first thermal element 51c and the second thermal element 52c.

ここで、第1の感熱素子51cは、ポリシリコン膜からなる半導体膜1wを能動層として用いたP型の感熱用トランジスタ素子として構成されている。これに対して、第2の感熱素子52cは、ポリシリコン膜からなる半導体膜1tを能動層として用いたN型の感熱用トランジスタ素子として構成されている。   Here, the first thermal element 51c is configured as a P-type thermal transistor element using the semiconductor film 1w made of a polysilicon film as an active layer. In contrast, the second thermal element 52c is configured as an N-type thermal transistor element using the semiconductor film 1t made of a polysilicon film as an active layer.

第1の感熱素子51cおよび第2の感熱素子52cは、薄膜トランジスタ30、80、90の製造工程を利用して形成されたものである。すなわち、第1の感熱素子51cは、図3(b)および図4(b)に示す薄膜トランジスタ80と同時形成された薄膜トランジスタであり、チャネル形成領域1w′の両側には、図4(b)に示すPチャネル型の薄膜トランジスタ80の高濃度ソース領域1iおよび高濃度ドレイン領域1jと同時形成された高濃度ソース領域1xおよび高濃度ドレイン領域1yを備えている。第2の感熱素子52cは、図3(b)および図4(b)に示すNチャネル型の薄膜トランジスタ30、90と同時形成された薄膜トランジスタであり、チャネル形成領域1t′の両側には、図3(b)および図4(b)に示す薄膜トランジスタ30、90の高濃度ソース領域1d、1pおよび高濃度ドレイン領域1e、1nと同時形成された高濃度ソース領域1vおよび高濃度ドレイン領域1uを備えている。   The first heat sensitive element 51c and the second heat sensitive element 52c are formed by using the manufacturing process of the thin film transistors 30, 80, and 90. That is, the first thermosensitive element 51c is a thin film transistor formed at the same time as the thin film transistor 80 shown in FIGS. 3B and 4B, and on both sides of the channel formation region 1w ′, as shown in FIG. The high-concentration source region 1x and the high-concentration drain region 1y formed simultaneously with the high-concentration source region 1i and the high-concentration drain region 1j of the P-channel type thin film transistor 80 shown in FIG. The second thermal element 52c is a thin film transistor formed simultaneously with the N channel type thin film transistors 30 and 90 shown in FIGS. 3B and 4B, and on both sides of the channel formation region 1t ′, FIG. The high-concentration source regions 1v and the high-concentration drain regions 1u formed simultaneously with the high-concentration source regions 1d and 1p and the high-concentration drain regions 1e and 1n of the thin film transistors 30 and 90 shown in FIG. Yes.

温度センサ5では、駆動電位線6iが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4jを介して第1の感熱素子51cの高濃度ソース領域1xに電気的に接続し、グランド線6jが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4kを介して第2の感熱素子52cの高濃度ソース領域1vに電気的に接続し、出力線6kが層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2のコンタクトホール4mを介して第1の感熱素子51cの高濃度ドレイン領域1y、および第2の感熱素子52cの高濃度ドレイン領域1uに電気的に接続している。なお、第1の感熱素子51cおよび第2の感熱素子52cのゲート電極3f、3gには、第1の感熱素子51cおよび第2の感熱素子52cをオン状態とするゲート電圧が印加されている。   In the temperature sensor 5, the driving potential line 6i is electrically connected to the high concentration source region 1x of the first thermal element 51c through the contact hole 4j of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2, and the ground line 6j is connected to the interlayer sensor 6c. The high-concentration source region 1v of the second thermal element 52c is electrically connected through the contact hole 4k of the insulating film 4 and the gate insulating film 2, and the output line 6k is a contact hole of the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2. The high-concentration drain region 1y of the first thermal element 51c and the high-concentration drain region 1u of the second thermal element 52c are electrically connected via 4m. A gate voltage that turns on the first thermal element 51c and the second thermal element 52c is applied to the gate electrodes 3f and 3g of the first thermal element 51c and the second thermal element 52c.

このように構成した温度センサ5において、第1の感熱素子51cおよび第2の感熱素子52cは、ポリシリコン膜からなるチャネル形成領域1w′、1t′を備えた薄膜トランジスタから構成され、かかる薄膜トランジスタは導電型が相違する。このため、第1の感熱素子51cおよび第2の感熱素子52cは、温度−電気特性が異なる。それ故、駆動電位線6iが温度センサ5に印加する入力電圧Vinと、出力線6kで検出される出力電圧Voutとの比(Vin/Vout)は、温度が上昇していくと、直線的に変化する。従って、比(Vin/Vout)を検出すれば、液晶装置100の温度を検出することができる。   In the temperature sensor 5 configured as described above, the first heat sensitive element 51c and the second heat sensitive element 52c are composed of thin film transistors including channel forming regions 1w ′ and 1t ′ made of polysilicon films. The type is different. For this reason, the first thermal element 51c and the second thermal element 52c have different temperature-electric characteristics. Therefore, the ratio (Vin / Vout) between the input voltage Vin applied to the temperature sensor 5 by the drive potential line 6i and the output voltage Vout detected by the output line 6k is linear as the temperature rises. Change. Therefore, the temperature of the liquid crystal device 100 can be detected by detecting the ratio (Vin / Vout).

[実施の形態3の変形例]
実施の形態3では、第1の感熱素子51cをPチャネル型の薄膜トラジスタ(感熱用トランジスタ素子)により構成し、第2の感熱素子52cをNチャネル型の薄膜トラジスタ(感熱用トランジスタ素子)により構成したが、第1の感熱素子51cをNチャネル型の薄膜トラジスタ(感熱用トランジスタ素子)により構成し、第2の感熱素子52cをPチャネル型の薄膜トラジスタ(感熱用トランジスタ素子)により構成してもよい。また、上記形態では、第1の感熱素子51cおよび第2の感熱素子52cをセルフアライン型の薄膜トラジスタ(感熱用トランジスタ素子)により構成したが、LDD構造の薄膜トラジスタを用いてもよい。
[Modification of Embodiment 3]
In the third embodiment, the first thermal element 51c is configured by a P-channel thin film transistor (thermal transistor element), and the second thermal element 52c is configured by an N-channel thin film transistor (thermal transistor element). However, the first thermal element 51c may be configured by an N-channel type thin film transistor (thermal transistor element), and the second thermal element 52c may be configured by a P-channel type thin film transistor (thermal transistor element). Good. In the above embodiment, the first thermal element 51c and the second thermal element 52c are configured by self-aligned thin film transistors (thermal transistor elements), but thin film transistors having an LDD structure may be used.

[実施の形態4]
実施の形態1では、画素電極9aおよび対向電極9bの双方を素子基板10に形成した例を説明したが、図8および図9を参照して以下に説明するように、画素電極9aを素子基板10に形成する一方、対向電極9bを対向基板20に形成した液晶装置に本発明を適用してもよい。
[Embodiment 4]
In the first embodiment, the example in which both the pixel electrode 9a and the counter electrode 9b are formed on the element substrate 10 has been described. However, as described below with reference to FIGS. 8 and 9, the pixel electrode 9a is disposed on the element substrate. The present invention may be applied to a liquid crystal device in which the counter electrode 9 b is formed on the counter substrate 20.

図8(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態4に係る液晶装置100をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH2−H2′断面図である。図9(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態4に係る液晶装置100に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびその要部の断面図であり、図9(b)には画素およびヒータに対する接続構造を示してある。なお、本形態は、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにしてそれらの説明を省略する。   8A and 8B are plan views of the liquid crystal device 100 according to the fourth embodiment of the present invention as viewed from the side of the counter substrate together with the components formed thereon, and H2-H2 thereof. It is a cross-sectional view. 9A and 9B are a plan view of adjacent pixels in the element substrate used in the liquid crystal device 100 according to Embodiment 4 of the present invention, and a cross-sectional view of the main part thereof. (B) shows the connection structure for the pixel and the heater. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8(a)、(b)において、本形態の液晶装置100は、実施の形態1と同様、素子基板10と対向基板20とがシール材107によって貼り合わされ、その間に液晶層50が保持されている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所においては、素子基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための上下導通材106が形成されている。対向基板20には、シール材107の内側領域に遮光性材料からなる額縁108が形成され、その内側が画像表示領域10aとされている。   8A and 8B, in the liquid crystal device 100 of this embodiment, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded to each other with the sealant 107 as in Embodiment 1, and the liquid crystal layer 50 is held therebetween. ing. Further, at least one corner portion of the counter substrate 20 is formed with a vertical conductive material 106 for electrical conduction between the element substrate 10 and the counter substrate 20. On the counter substrate 20, a frame 108 made of a light-shielding material is formed in an inner region of the sealing material 107, and the inner side is an image display region 10 a.

本形態では、図8(b)および図9(a)、(b)に示すように、素子基板10にはITO膜からなる画素電極9aが形成され、対向基板20にはITO膜からなる対向電極21が形成されている。また、対向基板20では、対向電極21の下層側にカラーフィルタ27および保護層28が形成され、対向電極21の上層側に配向膜26が形成されている。   In this embodiment, as shown in FIGS. 8B, 9A, and 9B, a pixel electrode 9a made of an ITO film is formed on the element substrate 10, and an opposing substrate 20 made of an ITO film is formed on the counter substrate 20. An electrode 21 is formed. In the counter substrate 20, a color filter 27 and a protective layer 28 are formed on the lower layer side of the counter electrode 21, and an alignment film 26 is formed on the upper layer side of the counter electrode 21.

素子基板10の基体は、石英基板や耐熱性ガラス板などの透明基板10bからなり、透明基板10bの表面にシリコン酸化膜などからなる下地保護膜12が形成されているとともに、その表面側において、各画素電極9aに隣接する位置にNチャネル型の薄膜トランジスタ30(画素スイッチング素子)が形成されている。本形態でも、実施の形態1と同様、薄膜トランジスタ30は、島状の半導体膜1aに対して、チャネル形成領域1a′、低濃度ソース領域1b、高濃度ソース領域1d、低濃度ドレイン領域1c、および高濃度ドレイン領域1eが形成されたLDD構造を備えている。薄膜トランジスタ30の上層側には、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜4、7が形成され、層間絶縁膜7の表面にはITO膜からなる画素電極9aが形成されている。画素電極9aは、層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホール7aを介してドレイン電極6bに電気的に接続し、このドレイン電極6bは、層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2に形成されたコンタクトホール4aを介して高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続している。画素電極9aの表面側にはポリイミド膜からなる配向膜16が形成されている。   The base of the element substrate 10 is made of a transparent substrate 10b such as a quartz substrate or a heat-resistant glass plate, and a base protective film 12 made of a silicon oxide film or the like is formed on the surface of the transparent substrate 10b. An N-channel thin film transistor 30 (pixel switching element) is formed at a position adjacent to each pixel electrode 9a. Also in this embodiment, as in Embodiment 1, the thin film transistor 30 includes a channel formation region 1a ′, a low concentration source region 1b, a high concentration source region 1d, a low concentration drain region 1c, and an island-shaped semiconductor film 1a. It has an LDD structure in which a high concentration drain region 1e is formed. Interlayer insulating films 4 and 7 made of a silicon oxide film are formed on the upper layer side of the thin film transistor 30, and a pixel electrode 9 a made of an ITO film is formed on the surface of the interlayer insulating film 7. The pixel electrode 9 a is electrically connected to the drain electrode 6 b through a contact hole 7 a formed in the interlayer insulating film 7, and the drain electrode 6 b is a contact hole formed in the interlayer insulating film 4 and the gate insulating film 2. It is electrically connected to the high concentration drain region 1e through 4a. An alignment film 16 made of a polyimide film is formed on the surface side of the pixel electrode 9a.

また、高濃度ドレイン領域1eからの延設部分1f(下電極)に対しては、ゲート絶縁膜2と同時形成された絶縁膜(誘電体膜)を介して、走査線3aと同層の定電位線3bが上電極として対向することにより、蓄積容量70が構成されている。   Further, the extension portion 1f (lower electrode) extending from the high-concentration drain region 1e is fixed in the same layer as the scanning line 3a through an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2. The storage capacitor 70 is configured by the potential line 3b facing as an upper electrode.

なお、本形態の液晶装置100では、実施の形態1と同様、素子基板10の表面側のうち、画像表示領域10aの周辺領域を利用してデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104などの周辺回路が形成されている。このようなデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104では、図2(b)および図4(a)、(b)を参照して説明したように、Pチャネル型の薄膜トランジスタ80とNチャネル型の薄膜トランジスタ90とによってインバータ回路などが構成されている。   In the liquid crystal device 100 of the present embodiment, as in the first embodiment, the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, and the like are utilized using the peripheral area of the image display area 10a on the surface side of the element substrate 10. Peripheral circuits are formed. In such a data line driving circuit 101 and scanning line driving circuit 104, as described with reference to FIGS. 2B, 4A, and 4B, a P-channel thin film transistor 80 and an N-channel thin film transistor are used. The thin film transistor 90 constitutes an inverter circuit or the like.

本形態の液晶装置100において、素子基板10では、透明基板10bと下地保護膜12との層間にITO膜からなる面状のヒータ59が形成されている。また、素子基板10には、画像表示領域10aの周辺領域を利用して、温度センサ5と、温度センサ5での検出結果に基づいてヒータ58への給電を制御する温度制御回路55とが形成されている。かかる温度センサ5および温度制御回路55の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。   In the liquid crystal device 100 of this embodiment, the element substrate 10 has a planar heater 59 made of an ITO film between the transparent substrate 10 b and the base protective film 12. Further, the element substrate 10 is formed with the temperature sensor 5 and the temperature control circuit 55 that controls the power supply to the heater 58 based on the detection result of the temperature sensor 5 using the peripheral region of the image display region 10a. Has been. Since the configurations of the temperature sensor 5 and the temperature control circuit 55 are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

ここで、ヒータ59は、下地保護膜12の下層側に形成されている一方、温度制御回路55は、下地保護膜12の上層に形成されている。このため、本形態では、下地保護膜12、さらには、ゲート絶縁膜2や層間絶縁膜4を貫通するコンタクトホール12aを経由して、温度制御回路55とヒータ59との電気的な接続が行われている。   Here, the heater 59 is formed on the lower layer side of the base protective film 12, while the temperature control circuit 55 is formed on the upper layer of the base protective film 12. For this reason, in this embodiment, the temperature control circuit 55 and the heater 59 are electrically connected to each other through the base protective film 12 and the contact hole 12a that penetrates the gate insulating film 2 and the interlayer insulating film 4. It has been broken.

このように本形態では、素子基板10上に、ヒータ59、温度センサ5および温度制御回路50が形成されているため、液晶装置100に温度センサおよびヒータを外付けする必要がない。従って、コストの上昇およびサイズの大型化を招くことなく、環境温度が低いときには液晶を加熱することができる。   As described above, in this embodiment, since the heater 59, the temperature sensor 5, and the temperature control circuit 50 are formed on the element substrate 10, it is not necessary to externally attach the temperature sensor and the heater to the liquid crystal device 100. Therefore, the liquid crystal can be heated when the environmental temperature is low without increasing the cost and increasing the size.

また、本形態において、ヒータ59は素子基板20に形成されているが、下地保護膜12の下層側に形成されている。このため、ヒータ59の電位が液晶の配向を乱すことがない。   In this embodiment, the heater 59 is formed on the element substrate 20 but is formed on the lower layer side of the base protective film 12. For this reason, the potential of the heater 59 does not disturb the alignment of the liquid crystal.

[その他の実施の形態]
実施の形態1では、画素電極9aおよび対向電極9bの双方を素子基板10に形成した例としてIPSモードを採用した液晶装置を説明したが、画素電極9aの下層側全体に対向電極を形成したFFS(Fringe-Field Switching)モードの液晶装置に本発明を適用してもよい。この場合も、ヒータを対向基板20に形成すれば、ヒータの電位が液晶の配向を乱すことがないという利点がある。
[Other embodiments]
In the first embodiment, the liquid crystal device adopting the IPS mode is described as an example in which both the pixel electrode 9a and the counter electrode 9b are formed on the element substrate 10, but the FFS in which the counter electrode is formed on the entire lower layer side of the pixel electrode 9a. The present invention may be applied to a (Fringe-Field Switching) mode liquid crystal device. Also in this case, if the heater is formed on the counter substrate 20, there is an advantage that the potential of the heater does not disturb the alignment of the liquid crystal.

なお、画素電極9aおよび対向電極9bの双方を素子基板10に形成した場合において、ヒータを素子基板10に形成してもよく、この場合、実施の形態4と同様、下地保護膜の下層側にヒータを形成すれば、ヒータ59の電位が液晶の配向を乱すことがない。   When both the pixel electrode 9a and the counter electrode 9b are formed on the element substrate 10, a heater may be formed on the element substrate 10. In this case, as in the fourth embodiment, on the lower layer side of the base protective film. If the heater is formed, the potential of the heater 59 does not disturb the alignment of the liquid crystal.

また、実施の形態4のように、画素電極9aを素子基板10に形成し、対向電極を対向基板に形成した場合において、ヒータを対向基板20に形成してもよく、この場合、ヒータの上層側に厚い絶縁膜を形成すれば、ヒータの電位が液晶の配向を乱すことを防止することができる。   Further, when the pixel electrode 9a is formed on the element substrate 10 and the counter electrode is formed on the counter substrate as in the fourth embodiment, the heater may be formed on the counter substrate 20. In this case, the upper layer of the heater If a thick insulating film is formed on the side, the potential of the heater can be prevented from disturbing the alignment of the liquid crystal.

さらに、上記形態では、半導体膜としてポリシコン膜を用いた例であったが、アモルファスシリコン膜を用いた素子基板10に本発明を適用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the polysilicon film is used as the semiconductor film. However, the present invention may be applied to the element substrate 10 using an amorphous silicon film.

[電子機器への適用]
図10(a)、(b)はそれぞれ、本発明に係る液晶装置を用いた電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピュータの説明図、および携帯電話機の説明図である。本形態の液晶装置は、図10(a)、(b)に示すパーソナルコンピュータ180や携帯電話機190などに用いることができる。すなわち、図10(a)に示すパーソナルコンピュータ180は、キーボード181を備えた本体部182と、表示ユニット183とを有する。表示ユニット183は、前述した液晶装置100を含んで構成される。図10(b)に示すように、携帯電話機190は、複数の操作ボタン191と、前述した液晶装置100からなる表示部とを有している。
[Application to electronic devices]
10A and 10B are an explanatory diagram of a mobile personal computer as an example of an electronic apparatus using the liquid crystal device according to the present invention, and an explanatory diagram of a mobile phone, respectively. The liquid crystal device of this embodiment can be used for the personal computer 180 and the mobile phone 190 shown in FIGS. That is, the personal computer 180 shown in FIG. 10A has a main body 182 provided with a keyboard 181 and a display unit 183. The display unit 183 includes the liquid crystal device 100 described above. As shown in FIG. 10B, the mobile phone 190 includes a plurality of operation buttons 191 and a display unit including the liquid crystal device 100 described above.

(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。(A), (b) is the top view which looked at the liquid crystal device to which this invention is applied from the opposite substrate side with each component formed on it, and its HH 'sectional drawing, respectively. (a)、(b)、(c)は各々、本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板の画像表示領域の電気的な構成を示す等価回路図、周辺回路に構成したインバータ回路の等価回路図、および温度制御機構のブロック図である。(A), (b), (c) is an equivalent circuit diagram showing the electrical configuration of the image display area of the element substrate used in the liquid crystal device to which the present invention is applied, and the equivalent of the inverter circuit configured in the peripheral circuit. It is a circuit diagram and a block diagram of a temperature control mechanism. (a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびそのA1−A1′線に相当する位置で液晶装置を切断したときの断面図である。(A), (b) is a plan view of adjacent pixels in the element substrate used in the liquid crystal device to which the present invention is applied, and when the liquid crystal device is cut at a position corresponding to the A1-A1 ′ line. It is sectional drawing. (a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板に形成したインバータ回路の平面図、およびそのB−B′線に相当する位置で素子基板を切断したときの断面図である。(A), (b) is a plan view of the inverter circuit formed on the element substrate used in the liquid crystal device to which the present invention is applied, and when the element substrate is cut at a position corresponding to the BB ′ line. It is sectional drawing. (a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態1に係る液晶装置に構成した温度センサの等価回路図、その構成例を示す断面図、およびこの温度センサからの出力と温度との関係を示すグラフである。(A), (b), and (c) are each an equivalent circuit diagram of a temperature sensor configured in the liquid crystal device according to the first embodiment of the present invention, a cross-sectional view illustrating an example of the configuration, and an output from the temperature sensor. It is a graph which shows the relationship between temperature. (a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態2に係る液晶装置に構成した温度センサの等価回路図、その構成例を示す断面図、およびこの温度センサからの出力と温度との関係を示すグラフである。(A), (b), and (c) are each an equivalent circuit diagram of a temperature sensor configured in the liquid crystal device according to Embodiment 2 of the present invention, a cross-sectional view showing an example of the configuration, and an output from this temperature sensor. It is a graph which shows the relationship between temperature. (a)、(b)は各々、本発明の実施の形態3に係る液晶装置に構成した温度センサの等価回路図、およびその構成例を示す断面図である。(A), (b) is the equivalent circuit schematic of the temperature sensor comprised in the liquid crystal device which concerns on Embodiment 3 of this invention, respectively, and sectional drawing which shows the structural example. (a)、(b)は各々、本発明の実施の形態4に係る液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH2−H2′断面図である。(A), (b) is the top view which looked at the liquid crystal device based on Embodiment 4 of this invention from the opposing board | substrate side with each component formed on it, and its H2-H2 'sectional drawing, respectively. It is. (a)、(b)は各々、本発明の実施の形態4に係る液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびその要部の断面図である。(A), (b) is the top view of the pixel which mutually adjoins in the element substrate used for the liquid crystal device which concerns on Embodiment 4 of this invention, and sectional drawing of the principal part. (a)、(b)は各々、本発明に係る液晶装置を用いた電子機器の一実施形態としてのモバイル型のパーソナルコンピュータを示す説明図、および携帯電話機の説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows the mobile personal computer as one Embodiment of the electronic device using the liquid crystal device based on this invention, respectively, and explanatory drawing of a mobile telephone.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1h、1m、1r、1s、1t、1w・・ 半導体膜(ポリシリコン膜)、2・・ゲート絶縁膜、3a・・走査線、3b・・定電位線、3e、3f、3g・・ゲート電極、5・・温度センサ、6a・・データ線、9a・・画素電極、9b、21・・対向電極、10・・素子基板、30、80、90・・薄膜トランジスタ、51a、51b、51c・・第1の感熱素子、52a、52b、52c・・第2の感熱素子、55・・ヒータ制御回路、58、59・・ヒータ、100・・液晶装置 1a, 1h, 1m, 1r, 1s, 1t, 1w,... Semiconductor film (polysilicon film), 2. Gate insulating film, 3a, Scan line, 3b, Constant potential line, 3e, 3f, 3g,. Gate electrode, 5 ... Temperature sensor, 6a ... Data line, 9a ... Pixel electrode, 9b, 21 ... Counter electrode, 10 ... Element substrate, 30, 80, 90 ... Thin film transistor, 51a, 51b, 51c ... First heat sensitive element, 52a, 52b, 52c, second heat sensitive element, 55, heater control circuit, 58, 59, heater, 100, liquid crystal device

Claims (5)

画素スイッチング素子および画素電極が形成された素子基板と、該素子基板との間に液晶層を保持する対向基板と、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方に形成され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極とを有する液晶装置において、
前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板上には、ヒータを構成する薄膜が形成され、
前記素子基板上には、温度センサと、該温度センサでの温度検出結果に基づいて前記ヒータへの給電を制御する温度制御回路とが形成されていることを特徴とする液晶装置。
An element substrate on which a pixel switching element and a pixel electrode are formed, a counter substrate holding a liquid crystal layer between the element substrate, and one of the element substrate and the counter substrate. In a liquid crystal device having a counter electrode facing the pixel electrode,
A thin film constituting a heater is formed on one of the element substrate and the counter substrate,
A temperature sensor and a temperature control circuit that controls power supply to the heater based on a temperature detection result by the temperature sensor are formed on the element substrate.
前記対向電極は前記素子基板に形成され、
前記ヒータは前記対向基板に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
The counter electrode is formed on the element substrate,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the heater is formed on the counter substrate.
前記ヒータは、透明導電膜により構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 1, wherein the heater is made of a transparent conductive film. 前記画素スイッチング素子は、薄膜トランジスタであり、
前記温度センサおよび前記温度制御回路は、前記薄膜トランジスタを構成する複数の薄膜のうちの1乃至複数の薄膜により構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の液晶装置。
The pixel switching element is a thin film transistor,
4. The liquid crystal according to claim 1, wherein the temperature sensor and the temperature control circuit are configured by one or more thin films among a plurality of thin films constituting the thin film transistor. 5. apparatus.
前記薄膜トランジスタは、能動層がポリシリコン膜からなることを特徴とする請求項4に記載の液晶装置。   5. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the thin film transistor has an active layer made of a polysilicon film.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010231177A (en) * 2009-03-25 2010-10-14 Askey Computer Corp Method for preventing freezing of liquid crystal and liquid crystal display module utilizing the same
JP2011048425A (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Casio Computer Co Ltd Touch panel and display device using the same
KR20230007997A (en) * 2017-10-24 2023-01-13 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드 Liquid crystal temperature control by resistive heating

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004139018A (en) * 2002-08-22 2004-05-13 Sharp Corp Liquid crystal display element, image shift element and image display apparatus
JP2006023738A (en) * 2004-06-29 2006-01-26 Samsung Sdi Co Ltd Liquid crystal display device and driving method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004139018A (en) * 2002-08-22 2004-05-13 Sharp Corp Liquid crystal display element, image shift element and image display apparatus
JP2006023738A (en) * 2004-06-29 2006-01-26 Samsung Sdi Co Ltd Liquid crystal display device and driving method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010231177A (en) * 2009-03-25 2010-10-14 Askey Computer Corp Method for preventing freezing of liquid crystal and liquid crystal display module utilizing the same
JP2011048425A (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Casio Computer Co Ltd Touch panel and display device using the same
KR20230007997A (en) * 2017-10-24 2023-01-13 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드 Liquid crystal temperature control by resistive heating
KR102612631B1 (en) * 2017-10-24 2023-12-14 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드 Liquid crystal temperature control by resistive heating

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