JP3048705B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP3048705B2 JP3048705B2 JP26394791A JP26394791A JP3048705B2 JP 3048705 B2 JP3048705 B2 JP 3048705B2 JP 26394791 A JP26394791 A JP 26394791A JP 26394791 A JP26394791 A JP 26394791A JP 3048705 B2 JP3048705 B2 JP 3048705B2
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- linear
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- light
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- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
液晶表示装置に関する。
は、近年、ますます大容量化が要求されている。即ち、
表示機器の高解像度化に伴って絵素数を400×600 から1
000×1000以上へと増大することが求められており、表
示画面のサイズも10インチから20インチ以上へと、より
大型化することが求められている。
法の違いからアクティブマトリクス駆動型LCDと単純
マトリクス駆動型LCDとに大別され、それぞれについ
て高解像度化及び大画面化が図られている。
駆動型LCD、特にTFT(薄膜トランジスタ)駆動型
LCDにおいては、高解像度化及び大画面化を行う場
合、次のごとき問題がある。
の書き込み時間が減少してしまうので、TFT素子の十
分な駆動を行うために、より大きなオン電流が必要とな
る。オン電流を大きくするためには、TFT素子を構成
する半導体材料に大きな移動度を有するものを使用する
か、TFT素子のW/L(幅/長さ)比を大きくするこ
とが必要となる。前者の場合には材料の特性に関するも
のであるため、大幅に改善することが難しい。後者の場
合には極めて微細なプロセス制御が要求されるため、歩
留まりを大幅に落とす原因にもつながる。
T素子の面積の比が大きくなると、TFT素子のゲート
−ドレイン間のキャパシタンスが液晶キャパシタンスに
比して大きくなる。このため、ゲート信号の絵素に与え
る影響が極めて大きくなってしまう。
題点を解消するものであり、光スイッチング機能を用い
ることにより、絵素駆動電流を容易に増大させることが
でき、駆動電圧比の大幅な低下を招くことなく見掛け上
の走査線数を任意に増大させることができる高解像度の
液晶表示装置を提供するものである。
2つの基板間に設けた液晶層を含む液晶表示装置であっ
て、一方の基板が、互いに並列に配列された複数の線状
発光源と、複数の線状発光源と交差する方向に互いに並
列に配列された複数の線状電極と、複数の線状発光源及
び複数の線状電極が交差する位置に隣接して複数の線状
電極と同一の面上に形成されている複数の絵素電極と複
数の線状電極との間にそれぞれ設けられ線状発光源から
の光によりスイッチング動作する複数の光導電体層とを
備えており、線状電極及び光導電体層を介して印加され
る信号により液晶層の各絵素が駆動されるよう構成さ
れ、線状発光源が切れ目を有している。
ると、光導電体層はそのインピーダンスが低下してオン
状態となる。その結果、線状電極からの信号がこの光導
電体層を介して液晶層の絵素に印加される。このように
光導電体層がアクティブ素子のごとくスイッチング動作
を行う。従って、光スイッチング機能を用いることによ
り、絵素駆動電流を容易に増大させることができ、駆動
電圧比の大幅な低下を招くことなく見掛け上の走査線数
を任意に増大させることができる。また、線状発光源の
切れ目によって、外部へ放出される光量が増大し、光利
用効率を高めることができる。
する。
実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの基本
的構造を示す断面図であり、図2は本発明に係る液晶表
示装置の第1の実施例であるアクティブマトリクス駆動
型LCDの基本的構造を示す平面図である。ここで、図
1の断面図は図2のAA線断面図である。
に示すガラス基板15、透明電極16、液晶層17及びシール
材18は省略されている。
には複数の線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn がY方向に
沿って配列されており、これらの上に交差して複数の線
状電極X1 、X2 、…、Xm-1 、Xm がX方向に沿って
配列されている。
ば線状発光源Y2 は、エレクトロルミネッセンス(E
L)素子等による発光部11とこの発光部11からの光を伝
える線状の光導波路12とから構成されており、発光部11
を発光させることにより、線状発光源Y2 全体からライ
ン状の光が放射される。
発光部とすることも可能である。しかしながら、この実
施例の構成の方が消費電力が少ない点で有利である。
極X1 、X2 、…、Xm との交差部分には、即ち線状発
光源Y1 、Y2 、…、Yn と線状電極X1 、X2 、…、
Xm との交差部に隣接して、光導電体層から成る光スイ
ッチ素子がそれぞれ設けられている。線状電極X1 、X
2 、…、Xm と液晶等の表示媒体を駆動するための絵素
電極14とは同一面上に形成されており、線状電極X1 、
X2 、…、Xm と絵素電極14との間に上述の光スイッチ
素子がそれぞれ設けられている。例えば線状発光源Y2
と線状電極X1 との交差部分には、線状電極X1 と絵素
電極14との間に光スイッチ素子13が設けられている。
ち線状発光源Y2 が発光すると、光スイッチ素子13はそ
の電気抵抗が低減し、従って、線状電極X1 からの信号
が絵素電極14に印加される。
けられており、上述した基板及びシール材18の間に液晶
層17が封止されている。
の一実施例である。光スイッチ素子13は本発明の光導電
体層の一実施例である。絵素電極14は本発明の絵素電極
の一実施例である。液晶層17は本発明の液晶層の一実施
例である。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn は本発明の
複数の線状発光源の一実施例である。線状電極X1、X
2 、…、Xm は本発明の複数の線状電極の一実施例であ
る。
らYn まで順次発光させることにより光走査し、それに
応じて電気信号を線状電極X1 、X2 、…、Xm-1 、X
m に印加する。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn が発光
している期間、その線状発光源上の光スイッチ素子がオ
ン状態となるため、線状電極X1 、X2 、…、Xm-1 、
Xm からの電気信号がそれぞれの絵素電極に印加され
る。即ち、TFT素子の電気的ゲート信号の代わりに線
状発光源Y1 、Y2 、…、Yn からの光信号により光ス
イッチ素子が走査されることとなる。
号が光であるため、TFT素子の場合のように走査信号
(ゲート信号)が素子キャパシタンスを通じて流れ込む
ような不都合が生じない。
実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成
を示す平面図であり、図4はそのBB線断面図である。
に示す配向層30、ガラス基板31、透明電極32、配向層3
3、シール材34及び液晶層35は省略されている。
には複数の線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn がY方向に
沿って配列されており、これらの上に交差して複数の線
状電極X1 、X2 、…、Xm-1 、Xm がX方向に沿って
配列されている。
ば線状発光源Y2 は、EL素子等による発光部21とこの
発光部21からの光を伝える線状の光導波路22とから構成
されており、発光部21を発光させることにより、線状発
光源Y2 全体からライン状の光が放射される。尚、各線
状発光源Y1 、Y2 、…、Yn 全体を発光部とすること
も可能である。
て形成される。
(Al)層を電子ビーム(EB)蒸着によって形成した
後、エッチングプロセスを行うことによって電極23を形
成する。この電極23は、線状発光源Y2 の一方の端部に
設けられており、並列に配列された複数の短いストリッ
プ形状となっている。
に、下方絶縁層24を形成する。この下方絶縁層24は、二
酸化ケイ素(SiO2 )又は三窒化二ケイ素(Si2 N
3 )等をスパッタにより蒸着することによって形成され
る。そして、下方絶縁層24上に発光層25を積層する。こ
の発光層25は、EB蒸着によりマンガン(Mn)を0.5
%添加した硫化亜鉛(ZnS)層を形成し、更にこれを
真空熱処理とエッチングによる線状のパターン化とを行
うことにより形成される。
目25a を設けておくと、発光層25の外部へ放出される光
量が増大し、光利用率を高めることができる。
方絶縁層26は、発光層25上にSi2 N3 又は酸化アルミ
ニウム(Al2 O3 )等をスパッタにより蒸着すること
によって形成される。その後、上方絶縁層26上の電極23
に対向する位置に電極27を形成する。この電極27は、上
方絶縁層26上の一部にAl層をEB蒸着することによっ
て形成される。
モリブデン(Mo)、酸化すずドープ酸化インジウム
(ITO)等の金属を用いてもよい。下方絶縁層24及び
上方絶縁層26としては、SiO2 、Si2 N3 、Al2
O3 の他に窒化ケイ素類(SiNx )、チタン酸ストロ
ンチウム(SrTiO3 )、タンタル酸バリウム(Ba
Ta2 O6 )等を用いてもよい。又、発光層25として
は、ZnSの他にセレン化亜鉛(ZnSe)等を用いて
もよい。
極X1 、X2 、…、Xm との交差部分には、即ち線状発
光源Y1 、Y2 、…、Yn と線状電極X1 、X2 、…、
Xm との交差部に隣接して、光導電体層から成る光スイ
ッチ素子がそれぞれ設けられている。線状電極X1 、X
2 、…、Xm と液晶等の表示媒体を駆動するための絵素
電極29とは同一面上に形成されており、線状電極X1 、
X2 、…、Xm と絵素電極29との間に上述の光スイッチ
素子がそれぞれ設けられている。例えば線状発光源Y2
と線状電極X1 との交差部分には、線状電極X1 と絵素
電極29との間に光スイッチ素子28が設けられている。
リコン(a−Si:H)膜をプラズマCVD(ケミカル
ヴェイパ ディポジション)を用いて形成し、パター
ン化を行うことにより形成される。その後、線状電極X
1 、X2 、…、Xm として、Al等の金属をEB蒸着法
により蒸着しパターン化する。その後、スパッタにより
ITOを蒸着しパターン化することによって、絵素電極
29を形成する。
スイッチ素子28はその電気抵抗が低減し、従って、線状
電極X1 からの信号が絵素電極29に印加される。
この配向層30は、スピナにより形成されたポリイミド膜
をラビング処理することによって形成される。
設けられている。この透明電極32は、スパッタ法により
ITOを蒸着することによって形成される。この透明電
極32上に配向層33を形成する。この配向層33は、スピナ
により形成されたポリイミド膜をラビング処理すること
によって形成される。
示していないスペーサを分散し、シール材34を介して両
基板を貼り合わせる。この間に液晶を注入して液晶層35
が構成される。
ードはTN(ツイステッドネマチック)のノーマリホワ
イト型である。液晶材料としては、例えばメルク社製の
PCH液晶ZLI−1565を用い、これを真空注入するこ
とにより液晶層35が形成される。
の一実施例である。光スイッチ素子28は本発明の光導電
体層の一実施例である。絵素電極29は本発明の絵素電極
の一実施例である。液晶層35は本発明の液晶層の一実施
例である。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn は本発明の
複数の線状発光源の一実施例である。線状電極X1、X
2 、…、Xm は本発明の複数の線状電極の一実施例であ
る。
らYn まで順次発光させることにより光走査し、それに
応じて電気信号を線状電極X1 、X2 、…、Ym-1 、X
m に印加する。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn が発光
している期間、その線状発光源上の光スイッチ素子がオ
ン状態となるため、線状電極X1 、X2 、…、Ym-1 、
Xm からの電気信号がそれぞれの絵素電極に印加されて
画像表示が行われる。
素子と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となって
いるため、コントラストの高い画像表示を行うことがで
きる。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合
のように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンス
を通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、
走査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成
を示す断面図である。
LCDは、各線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn 、例えば
線状発光源Y2 が、両端にEL素子等による発光部21及
び21a をそれぞれ有している。即ち、図5に示すよう
に、線状発光源の電極23及び27と反対側の端部にも電極
23a 及び27a を設けることにより、発光部を基板の両側
にそれぞれ形成している。
高めることができる。この実施例のその他の製造プロセ
ス、構成及び動作は図3及び図4に示す第2の実施例の
場合と全く同じである。
と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となっている
ため、コントラストの高い画像表示を行うことができ
る。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合の
ように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンスを
通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、走
査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成
を示す平面図であり、図7はそのCC線断面図である。
に示すガラス基板71、透明電極72、配向層73、シール材
74、配向層79及び液晶層80は省略されている。
には複数の線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn がY方向に
沿って配列されており、これらの上に交差して複数の線
状電極X1 、X2、…、Xm がX方向に沿って配列され
ている。
ば線状発光源Y1 は、発光部としてLED(発光ダイオ
ード)アレイ61と光導波路63とから形成されており、こ
の発光部を発光させることにより、線状発光源Y1 全体
からライン状の光が放射される。
極X1 、X2 、…、Xm との交差部分、即ち線状発光源
Y1 、Y2 、…、Yn と線状電極X1 、X2 、…、Xm
との交差部に隣接して、光導電体層から成る光スイッチ
素子がそれぞれ設けられている。線状電極X1 、X2 、
…、Xm と液晶等の表示媒体を駆動するための絵素電極
65とは同一面上に形成されており、線状電極X1、
X2 、…、Xm と絵素電極65との間に上述の光スイッチ
素子がそれぞれ設けられている。例えば線状発光源Y1
と線状電極X1 との交差部分には、線状電極X1 と絵素
電極65との間に光スイッチ素子64が設けられている。
ち線状発光源Y1 が発光すると、光スイッチ素子64はそ
の電気抵抗が低減し、従って、線状電極X1 からの信号
が絵素電極65に印加される。
される。
てエポキシ樹脂をコーティングし、その上に光重合性モ
ノマ(アクリレート)を含有するビスフェノールー−Z
−ポリカーボネート(PCZ)フィルムを溶液キャステ
ィングで形成する。ここで、ライン状のホトマスクを通
して選択的に重合することにより、コア層77としてPC
Z層、クラッド層76としてPCZとPCZより屈折率の
小さいポリアクリレートとの重合部が形成される。更
に、保護層としてエポキシ樹脂をコーティングすること
により、光導波路63が形成される。その後、光導波路63
上に光スイッチ素子64、絵素電極65及び配向層79を前述
の図3及び図4に示す第2の実施例と同様に形成する。
等により形成したガラス導波路を用いてもよいし、その
他の導波路でもよい。又、セルフォックスレンズ等を用
いることもできる。
の実施例では光ファイバアレイ62によって接合されてい
る。
設けられている。この透明電極72は、スパッタによりI
TOを蒸着することによって形成される。この透明電極
72上に配向層73を形成する。この配向層73は、スピナに
より形成されたポリイミド膜をラビングすることによっ
て形成される。
示していないスペーサを分散し、シール材74を介して両
基板を貼り合わせる。この間に液晶を注入して液晶層80
が構成される。
及び動作は図3及び図4の第2の実施例の場合と全く同
じである。
の一実施例である。光スイッチ素子64は本発明の光導電
体層の一実施例である。絵素電極65は本発明の絵素電極
の一実施例である。液晶層80は本発明の液晶層の一実施
例である。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn は本発明の
複数の線状発光源の一実施例である。線状電極X1、X
2 、…、Xm は本発明の複数の線状電極の一実施例であ
る。
と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となっている
ため、コントラストの高い画像表示を行うことができ
る。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合の
ように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンスを
通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、走
査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成
を示す平面図であり、図9はそのDD線断面図である。
に示すファイバプレート基板91b 、配向層100a及び100
b、透明電極101 、遮光層102 、シール材103 及び液晶
層104は省略されている。
トから成る一方のファイバプレート基板91a 上には複数
の線状発光源Y1 、Y2、…、Yn がY方向に沿って配
列されており、これらの上に交差して複数の線状電極X
1 、X2 、…、Xm-1 、Xm がX方向に沿って配列され
ている。
ば線状発光源Y2 は、EL素子等による発光部81とこの
発光部81からの光を伝える線状の光導波路82とから構成
されており、発光部81を発光させることにより、線状発
光源Y2 全体からライン状の光が放射される。尚、各線
状発光源Y1 、Y2 、…、Yn 全体を発光部とすること
も可能である。
て形成される。
l層をEB蒸着によって形成した後、エッチングプロセ
スを行うことによって電極92を形成する。この電極92
は、並列に配列された複数の細いストライプ形状をなし
ており、電極としての役割と共に、素子の下方からの光
(外光)が上方に形成される光導電体層に入射するのを
防ぐ役割、即ち遮光層としての役割も兼ねる。
92の一部の上に、下方絶縁層93を形成する。この下方絶
縁層93は、SiO2 又はSi2 N3 等をスパッタにより
蒸着することによって形成される。そして、下方絶縁層
93上に発光層94を積層する。この発光層94は、EB蒸着
によりMnを0.5 %添加したZnS層を形成し、更にこ
れを真空熱処理とエッチングによる線状のパターン化と
を行うことにより形成される。
目94e を設けておくと、発光層94の外部へ放出される光
量が増大し、光利用率を高めることができる。
方絶縁層95は、発光層94上にSi2 N3 又はAl2 O3
等をスパッタにより蒸着することによって形成される。
その後、上方絶縁層95の上に電極92に対向する位置の端
部に電極96を形成する。この電極96は、上方絶縁層95上
の一部にAl層をEB蒸着することによって形成され
る。
Mo等の金属や、電極96としては、ITO等を用いても
よい。下方絶縁層93及び上方絶縁層95としては、SiO
2 、Si2 N3 、Al2 O3 の他にSiNx 、SrTi
O3 、BaTa2 O6 等を用いてもよい。又、発光層94
としては、ZnSの他にZnSe等を用いてもよい。
極X1 、X2 、…、Xm との交差部分には、即ち線状発
光源Y1 、Y2 、…、Yn と線状電極X1 、X2 、…、
Xm との交差部に隣接して、光導電体層から成る光スイ
ッチ素子がそれぞれ設けられている。線状電極X1 、X
2 、…、Xm と液晶等の表示媒体を駆動するための絵素
電極99とは同一面上に形成されており、線状電極X1 、
X2 、…、Xm と絵素電極99との間に上述の光スイッチ
素子がそれぞれ設けられている。例えば線状発光源Y2
と線状電極X1 との交差部分には、線状電極X1 と絵素
電極99との間に光スイッチ素子83が設けられている。
リコン(a−Si:H)膜をプラズマCVDを用いて形
成し、パターン化を行うことにより形成される。その
後、線状電極X1 、X2 、…、Xm として、Al等の金
属をEB蒸着法により蒸着しパターン化する。その後、
スパッタによりITOを蒸着しパターン化することによ
って、絵素電極99を形成する。
スイッチ素子83はその電気抵抗が低減し、従って、線状
電極X1 からの信号が絵素電極99に印加される。
る。この配向層100aは、スピナにより形成されたポリイ
ミド膜をラビング処理することによって形成される。
ァイバプレート基板91b 上には、透明電極101 が設けら
れている。この透明電極101 は、スパッタ法によりIT
Oを蒸着することによって形成される。この透明電極10
1 上に、対向するファイバプレート基板91a に形成され
た光導電体層から成る光スイッチ素子83のパタ−ンに合
わせて遮光層102 を形成する。この遮光層102 は、Al
をEB蒸着法により形成する。
等の金属や、有機顔料分散型の樹脂、及び無機顔料分散
型の樹脂を用いてもよい。
の上に、配向層100bを形成する。この配向層100bは、ス
ピナにより形成されたポリイミド膜をラビング処理する
ことによって形成される。
示していないスペーサを分散し、シール材103 を介して
両基板を貼り合わせる。この間に液晶を注入して液晶層
104が構成される。
モードはTNのノーマリホワイト型である。液晶材料と
しては、例えばメルク社製のPCH液晶ZLI−1565を
用い、これを真空注入することにより液晶層104 が形成
される。
明の2つの基板の一実施例である。光スイッチ素子83は
本発明の光導電体層の一実施例である。絵素電極99は本
発明の絵素電極の一実施例である。液晶層104 は本発明
の液晶層の一実施例である。線状発光源Y1 、Y2 、
…、Yn は本発明の複数の線状発光源の一実施例であ
る。線状電極X1 、X2 、…、Xm は本発明の複数の線
状電極の一実施例である。
らYn まで順次発光させることにより光走査し、それに
応じて電気信号を線状電極X1 、X2 、…、Ym-1 、X
m に印加する。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn が発光
している期間、その線状発光源上の光スイッチ素子がオ
ン状態となるため、線状電極X1 、X2 、…、Ym-1 、
Xm からの電気信号がそれぞれの絵素電極に印加されて
画像表示が行われる。
素子と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となって
いるため、コントラストの高い画像表示を行うことがで
きる。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合
のように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンス
を通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、
走査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
イバプレートから成る基板を用いているので、斜め方向
からの光に対する遮光を考慮する必要がなく、光スイッ
チ素子の部分のみを遮光すればよい。
の実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構
成を示す平面図であり、図11はそのEE線断面図であ
る。
面図に示すファイバプレート基板121b、遮光層122b、配
向層130a及び130b、透明電極131 、シール材132 及び液
晶層133 は省略されている。
トから成る一方のファイバプレート基板121a上には複数
の線状発光源Y1 、Y2、…、Yn がY方向に沿って配
列されており、これらの上に交差して複数の線状電極X
1 、X2 、…、Xm-1 、Xm がX方向に沿って配列され
ている。
ば線状発光源Y2 は、LEDアレイ111 及び光ファイバ
アレイ112 から成る発光部と、この発光部からの光を伝
える線状の光導波路113 とから構成されており、発光部
を発光させることにより、線状発光源Y2 全体からライ
ン状の光が放射される。尚、各線状発光源Y1 、Y2 、
…、Yn 全体を発光部とすることも可能である。
る。
l層をEB蒸着によって遮光層122aを形成する。この遮
光層122aは素子の下方からの光(外光)が上方に形成さ
れる光導電体層に入射するのを防ぐために設けられてお
り、遮光層122aのパターンは光導電体層のパターンと一
致するように形成されている。
金属や、有機顔料分散型の樹脂及び無機顔料分散型の樹
脂を用いてもよい。
体層と同一のパターンで形成しているが、図9に示す第
5の実施例のように、遮光層の役割を果たす電極92のよ
うにストライプ状に形成することもできる。
層122a上に、クラッド層123 としてエポキシ樹脂をスピ
ナで塗布し、その上に光重合性モノマ(アクリレート、
例えばアクリル酸メチル)を含有するPCZフィルムを
溶液キャスティング法で形成する。ここで、ライン状の
ホトマスクを通して選択的に重合することにより、コア
層124 としてPCZ層、クラッド層123 としてPCZと
PCZより屈折率の小さいポリアクリレートとの混合物
が互いにストライプ状に形成される。更に、表面層126
としてエポキシ樹脂をコーティングすることにより、光
導波路113 が形成される。
に光が照射されるように、光スイッチ素子部に合わせて
エッチング等を行うことでわずかな傷をつける。
等により形成したガラス導波路を用いてもよいし、その
他の導波路でもよい。
は、この実施例では光ファイバアレイ112 によって結合
されている。この光ファイバアレイ112 の代わりに、セ
ルフォックレンズ等を用いてもよい。
極X1 、X2 、…、Xm との交差部分には、即ち線状発
光源Y1 、Y2 、…、Yn と線状電極X1 、X2 、…、
Xm との交差部に隣接して、光導電体層から成る光スイ
ッチ素子がそれぞれ設けられている。線状電極X1 、X
2 、…、Xm と液晶等の表示媒体を駆動するための絵素
電極129 とは表面層126 の上に形成されており、線状電
極X1 、X2 、…、Xm と絵素電極129 との間に上述の
光スイッチ素子がそれぞれ設けられている。例えば線状
発光源Y2 と線状電極X1 との交差部分には、線状電極
X1 と絵素電極129 との間に光スイッチ素子127 が設け
られている。
ズマCVDを用いて形成し、パターン化を行うことによ
り形成される。その後、線状電極X1 、X2 、…、Xm
として、Al等の金属をEB蒸着法により蒸着しパター
ン化する。その後、スパッタによりITOを蒸着しパタ
ーン化することによって、絵素電極129 を形成する。
光スイッチ素子127 はその電気抵抗が低減し、従って、
線状電極X1 からの信号が絵素電極129 に印加される。
る。この配向層130aは、スピナにより形成されたポリイ
ミド膜をラビング処理することによって形成される。
ァイバプレート基板121b上には、透明電極131 が設けら
れている。この透明電極131 は、スパッタ法によりIT
Oを蒸着することによって形成される。この透明電極13
1 上に、対向するファイバプレート基板121aに形成され
た光導電体層から成る光スイッチ素子127 及び遮光層12
2aのパタ−ンに合わせて遮光層122bを形成する。この遮
光層122bは、AlをEB蒸着法により形成する。
等の金属や、有機顔料分散型の樹脂、及び無機顔料分散
型の樹脂を用いてもよい。
の上に、配向層130bを形成する。この配向層130bは、ス
ピナにより形成されたポリイミド膜をラビング処理する
ことによって形成される。
示していないスペーサを分散し、シール材132 を介して
両基板を貼り合わせる。この間に液晶を注入して液晶層
133が構成される。
モードはTNのノーマリホワイト型である。液晶材料と
しては、例えばメルク社製のPCH液晶ZLI−1565を
用い、これを真空注入することにより液晶層133 が形成
される。
明の2つの基板の一実施例である。光スイッチ素子127
は本発明の光導電体層の一実施例である。絵素電極129
は本発明の絵素電極の一実施例である。液晶層133 は本
発明の液晶層の一実施例である。線状発光源Y1 、
Y2 、…、Yn は本発明の複数の線状発光源の一実施例
である。線状電極X1 、X2 、…、Xm は本発明の複数
の線状電極の一実施例である。
らYn まで順次発光させることにより光走査し、それに
応じて電気信号を線状電極X1 、X2 、…、Ym-1 、X
m に印加する。線状発光源Y1 、Y2 、…、Yn が発光
している期間、その線状発光源上の光スイッチ素子がオ
ン状態となるため、線状電極X1 、X2 、…、Ym-1 、
Xm からの電気信号がそれぞれの絵素電極に印加されて
画像表示が行われる。
素子と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となって
いるため、コントラストの高い画像表示を行うことがで
きる。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合
のように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンス
を通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、
走査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
イバプレートから成る基板を用いているので、斜め方向
からの光に対する遮光を考慮する必要がなく、光スイッ
チ素子の部分のみを遮光すればよい。
の実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構
成を示す断面図であり、図8のDD線断面図である。
LCDの製造プロセス、構成及び動作は、図8及び図9
に示す第5の実施例の場合と基本的に同じであり、図1
2において図8及び図9に示す構成要素と同一の構成要
素には、同一の参照符号を付している。
図9に示す第5の実施例と異なるのは、第5の実施例に
おける遮光層102 の代わりに、遮光層152 が素子の最外
部、即ちファイバプレート基板91b の外側に形成されて
いる点である。
ート基板91a 上に、電極92から順次配向層100aまでを形
成する。
スパッタ法によりITOを蒸着することによって透明電
極101 を形成する。
150bを形成する。この配向層150bは、スピナにより形成
されたポリイミド膜をラビング処理することによって形
成される。
及び配向層150bが形成されている側の面と反対側の面
に、AlをEB蒸着することによって遮光層152 を形成
する。この遮光層152 は、対向するファイバプレート基
板91a に形成された光導電体層から成る光スイッチ素子
83のパターンに合わせてエッチングすることにより形成
する。
等の金属や、有機顔料及び無機顔料を分散させた樹脂を
光重合させてパターン化した膜を用いてもよい。
示していないスペーサを分散し、シール材103 を介して
両基板を貼り合わせる。この間に液晶を注入して液晶層
104が構成される。
明の2つの基板の一実施例である。光スイッチ素子83は
本発明の光導電体層の一実施例である。絵素電極99は本
発明の絵素電極の一実施例である。液晶層104 は本発明
の液晶層の一実施例である。線状発光源Y1 、Y2 、
…、Yn は本発明の複数の線状発光源の一実施例であ
る。線状電極X1 、X2 、…、Xm は本発明の複数の線
状電極の一実施例である。
素子と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となって
いるため、コントラストの高い画像表示を行うことがで
きる。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合
のように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンス
を通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、
走査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
レートから成る基板を用いているので、斜め方向からの
光に対する遮光を考慮する必要がなく、光スイッチ素子
の部分のみを遮光すればよい。
により、液晶が注入されるセル内部における遮光層の段
差を無くすことができ、製造プロセスを容易にすること
ができる。
の実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構
成を示す断面図であり、図10のEE線断面図である。
LCDの製造プロセス、構成及び動作は、図10及び図
11に示す第6の実施例の場合と基本的に同じであり、
図13において図10及び図11に示す構成要素と同一
の構成要素には、同一の参照符号を付している。
及び図11に示す第6の実施例と異なるのは、第6の実
施例における遮光層122a及び122bの代わりに、遮光層16
2a及び162bが素子の最外部、即ちファイバプレート基板
121a及び121bの外側にそれぞれ形成されている点であ
る。
3 が形成される側の面と反対側の面に、AlをEB蒸着
することによって遮光層121aを形成する。ファイバプレ
ート基板121bの透明電極131 が形成される側の面と反対
側の面に、AlをEB蒸着することによって遮光層121b
を形成する。これらの遮光層121a及び121bは、ファイバ
プレート基板121aに形成される光導電体層から成る光ス
イッチ素子127 のパターンに合わせてエッチングするこ
とにより形成する。
レート基板121aに、図10及び図11に示す第6の実施
例と同様にして、クラッド層123 、コア層124 及び表面
層126 を形成することにより光導波路113 を形成すると
共に、配向層130aまでを形成する。
ァイバプレート基板121bに、スパッタ法によりITOを
蒸着することによって透明電極131 を形成する。
130bを形成する。この配向層130bは、スピナにより形成
されたポリイミド膜をラビング処理することによって形
成される。
及び動作は図10及び図11に示す第6の実施例の場合
と全く同じである。
明の2つの基板の一実施例である。光スイッチ素子127
は本発明の光導電体層の一実施例である。絵素電極129
は本発明の絵素電極の一実施例である。液晶層133 は本
発明の液晶層の一実施例である。線状発光源Y1 、
Y2 、…、Yn は本発明の複数の線状発光源の一実施例
である。線状電極X1 、X2 、…、Xm は本発明の複数
の線状電極の一実施例である。
と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となっている
ため、コントラストの高い画像表示を行うことができ
る。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合の
ように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンスを
通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、走
査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
レートから成る基板を用いているので、斜め方向からの
光に対する遮光を考慮する必要がなく、光スイッチ素子
の部分のみを遮光すればよい。
により、クラッド層以下の膜の形成において、段差を小
さくすることができ、製造プロセスを容易にすることが
できる。
の実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構
成を示す断面図であり、図10のEE線断面図である。
び図11に示す第6の実施例と異なるのは、第6の実施
例における遮光層122a及び122bの代わりに、遮光層187a
及び187bが素子の最外部、即ちファイバプレート基板18
1a及び181bの外側にそれぞれ形成されている点、及び第
6の実施例における光導波路113 の代わりに、光導波路
193 がファイバプレート基板181aの外側に形成されてい
る点である。
導電体層から成る光スイッチ素子182 を形成する。この
光スイッチ素子182 は、a−Si:H膜をプラズマCV
D法を用いて形成し、エッチングすることによりパター
ン化する。
してAl等の金属をEB蒸着し、パターン化する。
パターン化することにより、絵素電極184 を形成する。
この配向層185aは、スピナにより形成されたポリイミド
膜をラビング処理をすることによって形成される。
ファイバプレート基板181b上に透明電極186 を形成し、
透明電極186 の上に配向層185bを形成する。
形成し、配向層185bはスピナで成膜したポリイミド膜を
ラビング処理して形成する。
示していないスペーサを分散し、シール剤188 を介して
両基板を貼り合わせる。この間に液晶を注入して液晶層
189が構成される。
モードはTNのノーマリホワイト型である。液晶材料と
しては、例えばメルク社製のPCH液晶ZLI−1565を
用い、これを真空注入することにより液晶層189 が形成
される。
遮光層187bを形成する。この遮光層187bは、AlをEB
蒸着し、エッチングすることによりパターン化する。
チ素子182のパターンに合わせて形成する。
に、光導波路193 及び遮光層187aを形成する。
合性モノマ(アクリレート、例えばアクリル酸メチル)
を含有するPCZフィルムを溶液キャスティング法で形
成する。ここで、ライン状のフォトマスクを通して選択
的に重合することにより、コア層190 としてPCZ層、
クラッド層191 としてPCZとPCZより屈折率の小さ
いポリアクリレートとの混合物が互いにストライプ状に
形成される。更に、表面層192 としてエポキシ樹脂をコ
ーティングすることにより、光導波路193 が形成され
る。
等により形成したガラス導波路を用いてもよいし、その
他の導波路でもよい。
181aは、光導波路193 を通る光が光スイッチ素子182 に
入射するよう、その屈折率が光導波路193 のコア層190
の屈折率と同じか、或いはコア層190 より大きいものを
選定している。
に、EB蒸着したAlをパターン化するこにより形成さ
れる。この遮光層187aとしては、Alの他にMo等の金
属や、有機顔料及び無機顔料を分散させた樹脂等を用い
ることもできる。
明の2つの基板の一実施例である。光スイッチ素子182
は本発明の光導電体層の一実施例である。絵素電極184
は本発明の絵素電極の一実施例である。液晶層189 は本
発明の液晶層の一実施例である。線状発光源Y1 、
Y2 、…、Yn は本発明の複数の線状発光源の一実施例
である。線状電極X1 、X2 、…、Xm は本発明の複数
の線状電極の一実施例である。
ファイバプレート基板の外側に形成することにより、光
導電体層及び各種電極の作成工程(蒸着、エッチング)
において、その条件を大幅に緩めることができる。
す第6の実施例の場合と同じである。
と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となっている
ため、コントラストの高い画像表示を行うことができ
る。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合の
ように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンスを
通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、走
査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
る基板を用いているので、斜め方向からの光に対する遮
光を考慮する必要がなく、光スイッチ素子の部分のみを
遮光すればよい。
0の実施例であるアクティブマトリクス駆動型LCDの
構成を示す断面図である。
発光源が発光部としてLEDアレイ210 と光導波路203
とから成っている。
層から成る光スイッチ素子212 に影響を及ぼさないよう
に、ガラス基板201b上に遮光層202bを、又、ガラス基板
201a側からの周囲光の影響を除去するために、ガラス基
板201a上に遮光層202aが設けられている。
着で蒸着し、パターン化し遮光層202bを形成する。ガラ
ス基板201b及び遮光層202bの上にクラッド層204 として
エポキシ樹脂をコーティングし、クラッド層204 の上に
光重合性モノマ(アクリレート)を含有するPCZフィ
ルムを溶液キャスティングで形成する。ここで、ライン
状のホトマスクを通して選択的に重合することにより、
コア層205 としてPCZ層、クラッド層としてPCZと
ポリアクリレートとの重合部が形成される。更に、表面
層206 としてエポキシ樹脂をコーティングすることによ
り、光導波路203 が形成される。
とにより線状電極211 をパターン化し形成する。その
後、絵素電極213 をITOを蒸着して形成し、配向層20
7bとしてポリイミド膜を塗布した後ラビング処理する。
光源と線状電極211 との交差部分には、その交差部に隣
接して、光導電体層から成る光スイッチ素子212 が設け
られている。線状電極211 と液晶等の表示媒体を駆動す
るための絵素電極213 とは表面層206 の上に形成されて
おり、線状電極211 と絵素電極213 との間に光スイッチ
素子212 が設けられている。
光スイッチ素子212 はその電気抵抗が低減し、従って、
線状電極211 からの信号が絵素電極213 に印加される。
l等の金属を蒸着しパターン化するすることにより形成
し、ガラス基板201a及び遮光層202aの上に、透明電極20
8 をスパッタ法によりITOを蒸着することにより形成
する。透明電極208 の上に、配向層207aとしてポリイミ
ド膜をスピンコートし、ラビング処理することにより形
成する。
示していないスペーサを分散し、シール材215 を介して
貼り合わせる。この間に真空注入で液晶を注入すること
により、液晶層214 が形成される。
モードはTNモードを用いる。又、こうして形成された
基板とLEDアレイ210 とは、この実施例ではセルフォ
ックレンズアレイ209 を用いて結合されている。
基板の一実施例である。光スイッチ素子212 は本発明の
光導電体層の一実施例である。絵素電極213 は本発明の
絵素電極の一実施例である。液晶層214 は本発明の液晶
層の一実施例である。LEDアレイ210 及び光導波路20
3 は本発明の複数の線状発光源の一実施例である。線状
電極211 は本発明の複数の線状電極の一実施例である。
た場合を説明する。
オン交換導波路を形成した後、その上に電極及びa−S
i:H層を同様にして形成する。
た面と反対側の面を研磨し、ガラス厚を薄層化した後、
図15の遮光層202bが形成されたガラス基板201bと対向
するガラス基板201aに貼り合わせる。その後のプロセス
は上述の実施例と同様である。
光の光スイッチ素子に及ぼす影響を完全に除去すること
が可能となる。
2の実施例の場合と同じである。
と同様に各絵素毎にスイッチを設けた構造となっている
ため、コントラストの高い画像表示を行うことができ
る。又、走査信号が光であるため、TFT素子の場合の
ように走査信号(ゲート信号)が素子キャパシタンスを
通じて流れ込むような不都合が生じない。そのため、走
査線数を1000本以上としても不都合が生じることはな
い。
れが電極を有する2つの基板間に設けた液晶層を含む液
晶表示装置であって、一方の基板が、互いに並列に配列
された複数の線状発光源と、複数の線状発光源と交差す
る方向に互いに並列に配列された複数の線状電極と、複
数の線状発光源及び複数の線状電極が交差する位置に隣
接して複数の線状電極と同一の面上に形成されている複
数の絵素電極と複数の線状電極との間にそれぞれ設けら
れ線状発光源からの光によりスイッチング動作する複数
の光導電体層とを備えており、線状電極及び光導電体層
を介して印加される信号により液晶層の各絵素が駆動さ
れるよう構成され、線状発光源が切れ目を有するので、
光スイッチング機能を用いることにより、絵素駆動電流
を容易に増大させることができ、駆動電圧比の大幅な低
下を招くことなく見掛け上の走査線数を任意に増大させ
ることができる高解像度の液晶表示装置を得ることがで
きる。また、線状発光源の切れ目によって、外部へ放出
される光量が増大し、光利用効率を高めることができ
る。
るアクティブマトリクス駆動型LCDの基本的構造を示
す断面図である。
るアクティブマトリクス駆動型LCDの基本的構造を示
す平面図である。
るアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す平面
図である。
るアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す断面
図である。
るアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す平面
図である。
るアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す平面
図である。
あるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す平
面図である。
あるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す断
面図であり、図8のDD線断面図である。
あるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す断
面図であり、図10のEE線断面図である。
あるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す断
面図であり、図10のEE線断面図である。
であるアクティブマトリクス駆動型LCDの構成を示す
断面図である。
a、185b、207a、207b 配向層 61、111 、210 LEDアレイ 62、112 光ファイバアレイ 76、123 、191 、204 クラッド層 77、124 、190 、205 コア層 91a 、91b 、121a、121b、181a、181b ファイバプレー
ト基板 102 、122a、122b、152 、162a、162b、187a、187b、20
2a、202b 遮光層 126 、192 、206 表面層 211 、X1 、X2 、…、Xm 線状電極 Y1 、Y2 、…、Yn 線状発光源
Claims (6)
- 【請求項1】 それぞれが電極を有する2つの基板間に
設けた液晶層を含む液晶表示装置であって、一方の該基
板が、互いに並列に配列された複数の線状発光源と、該
複数の線状発光源と交差する方向に互いに並列に配列さ
れた複数の線状電極と、前記複数の線状発光源及び前記
複数の線状電極が交差する位置に隣接して前記複数の線
状電極と同一の面上に形成されている複数の絵素電極と
該複数の線状電極との間にそれぞれ設けられ前記線状発
光源からの光によりスイッチング動作する複数の光導電
体層とを備えており、前記線状電極及び前記光導電体層
を介して印加される信号により前記液晶層の各絵素が駆
動されるよう構成されている液晶表示装置であって、前
記線状発光源が切れ目を有することを特徴とする液晶表
示装置。 - 【請求項2】 前記複数の線状発光源はEL発光素子と
光導波路とから形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記複数の線状発光源はLEDアレイと
光導波路とから形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記2つの基板がファイバプレートから
成っていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項5】 前記複数の光導電体層の各々に対向する
位置に光を遮るための遮光層が一方若しくは両方に設け
られていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項6】 前記複数の光導電体層の各々に対向する
位置に光を遮るための遮光層が設けられており、該遮光
層及び前記複数の線状発光源は前記基板に関して前記液
晶層が設けられている側と反対側に設けられていること
を特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
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