JPH0511268A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH0511268A JPH0511268A JP3165811A JP16581191A JPH0511268A JP H0511268 A JPH0511268 A JP H0511268A JP 3165811 A JP3165811 A JP 3165811A JP 16581191 A JP16581191 A JP 16581191A JP H0511268 A JPH0511268 A JP H0511268A
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- optical waveguide
- liquid crystal
- display device
- crystal display
- signal line
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/06—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 integrated waveguide
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の金属
製のゲ−トラインに基づくゲ−トラインとドレインライ
ンの短絡や走査信号の画素電極への印加による液晶表示
品位の低下や液晶表示装置の大型化に伴うゲ−トライン
上の走査信号の伝播歪みの増大を解消する。 【構成】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の信号
線に光導波路を採用して側面に設置された光源からの光
走査により一本ずつ走査線に相当する光導波路上の光導
電層の抵抗を下げて、光導電層に接続されたドレインラ
インと画素電極の間を導通させ、ドレインラインの映像
信号を画素電極に印加して対向電極との間で液晶を駆動
する。
製のゲ−トラインに基づくゲ−トラインとドレインライ
ンの短絡や走査信号の画素電極への印加による液晶表示
品位の低下や液晶表示装置の大型化に伴うゲ−トライン
上の走査信号の伝播歪みの増大を解消する。 【構成】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の信号
線に光導波路を採用して側面に設置された光源からの光
走査により一本ずつ走査線に相当する光導波路上の光導
電層の抵抗を下げて、光導電層に接続されたドレインラ
インと画素電極の間を導通させ、ドレインラインの映像
信号を画素電極に印加して対向電極との間で液晶を駆動
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関し、特
に大型の光走査アクティブマトリクス型液晶表示装置に
関する。
に大型の光走査アクティブマトリクス型液晶表示装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】アクティブマトリクス型液晶表示装置は
互いに直交する走査線と信号線の交点部にスイッチング
素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を設けており、
高コントラストでクロスト−クがなく広い視野角の高品
質な映像が得られることが特徴である。
互いに直交する走査線と信号線の交点部にスイッチング
素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を設けており、
高コントラストでクロスト−クがなく広い視野角の高品
質な映像が得られることが特徴である。
【０００３】すでに５インチサイズ以下の小型のものは
カラ−液晶テレビとして商品化されており、１０インチ
以上のものも試作されている。
カラ−液晶テレビとして商品化されており、１０インチ
以上のものも試作されている。
【０００４】図５に従来のアクティブマトリクス型液晶
表示装置のアクティブマトリクス基板の等価回路図を示
す。
表示装置のアクティブマトリクス基板の等価回路図を示
す。
【０００５】図５は透過型の表示装置であり、ガラス基
板上にＣｒ等で走査線となるゲ−トライン１及びＴＦＴ
のゲ−トとなるゲ−ト電極３を形成し、ＳｉＮｘ等から
なるゲ−ト絶縁膜を重畳後、ゲ−トライン１と信号線と
なるドレインライン２の交差部付近にａ−Ｓｉ膜、Ａｌ
等でドレイン電極４及びソ−ス電極５を形成し、ＴＦＴ
が構成される。
板上にＣｒ等で走査線となるゲ−トライン１及びＴＦＴ
のゲ−トとなるゲ−ト電極３を形成し、ＳｉＮｘ等から
なるゲ−ト絶縁膜を重畳後、ゲ−トライン１と信号線と
なるドレインライン２の交差部付近にａ−Ｓｉ膜、Ａｌ
等でドレイン電極４及びソ−ス電極５を形成し、ＴＦＴ
が構成される。
【０００６】ソ−ス電極５にはＩＴＯ等からなる画素電
極６が接続されている。
極６が接続されている。
【０００７】このＴＦＴを形成したガラス基板と対向電
極を形成したガラス基板をスペ−サを介して対向させ、
その間に液晶を挟持させる。
極を形成したガラス基板をスペ−サを介して対向させ、
その間に液晶を挟持させる。
【０００８】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装
置においてはゲ−トライン１はパルス入力が順次入力さ
れて、順次選択されるが選択されたゲ−トラインに連な
るＴＦＴは選択時間の間だけ導通状態となり画素電極６
に映像信号が書き込まれ、その後、次の選択があるまで
ＴＦＴは非導通状態となり、書き込まれた電圧が保持さ
れる。
置においてはゲ−トライン１はパルス入力が順次入力さ
れて、順次選択されるが選択されたゲ−トラインに連な
るＴＦＴは選択時間の間だけ導通状態となり画素電極６
に映像信号が書き込まれ、その後、次の選択があるまで
ＴＦＴは非導通状態となり、書き込まれた電圧が保持さ
れる。
【０００９】上記のようにアクティブマトリクス型液晶
表示装置ではスタティック駆動に近い液晶駆動が可能に
なる。
表示装置ではスタティック駆動に近い液晶駆動が可能に
なる。
【００１０】尚、液晶表示装置おいて、映像信号は対向
電極の電位に対し、一画面の書き込み毎に極性を反転さ
れ、液晶は交流駆動されるのが通常である。
電極の電位に対し、一画面の書き込み毎に極性を反転さ
れ、液晶は交流駆動されるのが通常である。
【００１１】ゲ−トラインとドレインラインの双方を導
電体で形成する従来のＴＦＴの課題を説明する。
電体で形成する従来のＴＦＴの課題を説明する。
【００１２】図６は従来のＴＦＴで積層膜の一部に欠陥
がある場合の断面図を示したものである。
がある場合の断面図を示したものである。
【００１３】ガラス基板７の上のＴａ製のゲ−ト電極３
は、酸化タンタル及びＳｉＮｘからなるゲ−ト絶縁膜８
と、ａ−Ｓｉ製の半導体膜９との両方に生じた欠陥部１
０により絶縁されず、ソ−ス電極５を介してＩＴＯ製の
画素電極６とショ−トしている。
は、酸化タンタル及びＳｉＮｘからなるゲ−ト絶縁膜８
と、ａ−Ｓｉ製の半導体膜９との両方に生じた欠陥部１
０により絶縁されず、ソ−ス電極５を介してＩＴＯ製の
画素電極６とショ−トしている。
【００１４】ショ−トした画素電極は映像信号ではなく
走査信号が供給されるため、目的の表示を行うことがで
きなくなる。
走査信号が供給されるため、目的の表示を行うことがで
きなくなる。
【００１５】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装
置では、ＴＦＴ部においてゲ−ト電極とドレイン及びソ
−ス電極はゲ−ト絶縁膜を介して交差しており、ゲ−ト
ラインとドレインラインも同様に交差している。
置では、ＴＦＴ部においてゲ−ト電極とドレイン及びソ
−ス電極はゲ−ト絶縁膜を介して交差しており、ゲ−ト
ラインとドレインラインも同様に交差している。
【００１６】故にゲ−ト絶縁膜や半導体膜に生じたピン
ホ−ルによってゲ−ト絶縁膜の上下の電極間に短絡が生
じる。
ホ−ルによってゲ−ト絶縁膜の上下の電極間に短絡が生
じる。
【００１７】短絡は、液晶表示装置の点あるいは線欠陥
の原因となり表示品位の著しい低下を招き、製造上の歩
留まりを大きく低下させていた。
の原因となり表示品位の著しい低下を招き、製造上の歩
留まりを大きく低下させていた。
【００１８】また、ＴＦＴの寄生容量に起因して、パル
ス状の走査信号の一部がソ−ス電極に印加されるため、
液晶には映像信号に対応した交流信号に直流成分が重畳
した信号が印加されることになる。
ス状の走査信号の一部がソ−ス電極に印加されるため、
液晶には映像信号に対応した交流信号に直流成分が重畳
した信号が印加されることになる。
【００１９】液晶に加わる直流成分は液晶の信頼性に悪
影響を及ぼすだけでなく画面のちらつきの原因となる。
影響を及ぼすだけでなく画面のちらつきの原因となる。
【００２０】寄生容量の影響を低減するため、画素容量
と並列に補助容量を付加する必要があり、製造プロセス
の複雑化を招いていた。
と並列に補助容量を付加する必要があり、製造プロセス
の複雑化を招いていた。
【００２１】さらに液晶表示装置の大型化に伴い走査線
のライン抵抗が大きくなり走査信号の伝播歪みが大きく
なる。
のライン抵抗が大きくなり走査信号の伝播歪みが大きく
なる。
【００２２】走査信号の伝播歪みはＴＦＴのＯＮからＯ
ＦＦあるいはＯＦＦからＯＮ状態への移行時間を増大さ
せ、画素電極への充電不足あるいは画素間のクロスト−
クの原因となる。
ＦＦあるいはＯＦＦからＯＮ状態への移行時間を増大さ
せ、画素電極への充電不足あるいは画素間のクロスト−
クの原因となる。
【００２３】走査線のライン抵抗の低減のためには、厚
膜化が必要であるが厚膜のラインの段差部での絶縁膜の
乱れにより走査線と信号線の短絡が増大し歩留まり低下
を招いていた。
膜化が必要であるが厚膜のラインの段差部での絶縁膜の
乱れにより走査線と信号線の短絡が増大し歩留まり低下
を招いていた。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は金属製の走査
線に基づくゲ−ト電極とドレイン電極またはゲ−トライ
ンとドレインライン間の短絡、走査線の電気信号の液晶
への印加、さらに液晶表示装置の大画面化に伴う伝播歪
みの増大を、光導波路による走査線を採用することによ
り解消するものである。
線に基づくゲ−ト電極とドレイン電極またはゲ−トライ
ンとドレインライン間の短絡、走査線の電気信号の液晶
への印加、さらに液晶表示装置の大画面化に伴う伝播歪
みの増大を、光導波路による走査線を採用することによ
り解消するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】ガラス基板上に走査線と
して光導波路を形成し、その直上に光導電層を設け、光
導波路に直交した信号線と画素電極をこの光導電層を介
して接続する。
して光導波路を形成し、その直上に光導電層を設け、光
導波路に直交した信号線と画素電極をこの光導電層を介
して接続する。
【００２６】走査線の片端あるいは両端には発光体を設
け、この発光体を順次パルス発光させる。
け、この発光体を順次パルス発光させる。
【００２７】走査線として働く光導波路を通過する光は
走査線上の光導電層に入射し、光導電層の抵抗を下げ
る。
走査線上の光導電層に入射し、光導電層の抵抗を下げ
る。
【００２８】導通（ＯＮ）状態となった光導電層によ
り、ドレインラインに印加される映像信号は光導電層を
伝わって画素電極に書き込まれる。
り、ドレインラインに印加される映像信号は光導電層を
伝わって画素電極に書き込まれる。
【００２９】書き込まれた後は光による次の選択が来る
まで光導電層は非導通（ＯＦＦ）状態となるため、書き
込まれた電圧が保持され、従来のアクティブマトリクス
型液晶表示装置と同様の液晶駆動が可能となる。
まで光導電層は非導通（ＯＦＦ）状態となるため、書き
込まれた電圧が保持され、従来のアクティブマトリクス
型液晶表示装置と同様の液晶駆動が可能となる。
【００３０】
【作用】本発明の液晶表示装置では光による走査を行う
ため走査線と信号線あるいは画素電極との短絡は当然な
く、寄生容量も存在しないため直流成分の影響もないた
め画面のフリッカ−がなくなる。
ため走査線と信号線あるいは画素電極との短絡は当然な
く、寄生容量も存在しないため直流成分の影響もないた
め画面のフリッカ−がなくなる。
【００３１】さらに光パルスの伝播歪みはなく、液晶表
示装置の大型化にも容易に対応できる。
示装置の大型化にも容易に対応できる。
【００３２】
【実施例】図１は本発明の液晶表示装置の斜視図であ
り、側面に走査される光源が配置されている。
り、側面に走査される光源が配置されている。
【００３３】液晶表示装置の一方の基板中には絶縁性の
光導波路が埋め込まれており、光導波路の一部上に光導
電層が設置されている。
光導波路が埋め込まれており、光導波路の一部上に光導
電層が設置されている。
【００３４】光導電層上には信号線と画素電極が接続さ
れ、光導波路を通ってきた光によって、光導電層の抵抗
が下がり、信号線の映像信号が画素電極に伝えられる。
れ、光導波路を通ってきた光によって、光導電層の抵抗
が下がり、信号線の映像信号が画素電極に伝えられる。
【００３５】受光装置である液晶表示装置の片面からバ
ックライトの光が液晶表示装置に入るため、液晶表示装
置の一方または両方に光導電層のための遮光膜が設けら
れている。
ックライトの光が液晶表示装置に入るため、液晶表示装
置の一方または両方に光導電層のための遮光膜が設けら
れている。
【００３６】図３は本発明の液晶表示装置のスイッチン
グ素子のある基板の平面図である。
グ素子のある基板の平面図である。
【００３７】図３において、ガラス基板７上に光導波路
１１が行方向に形成されており、光導波路の屈折率はガ
ラス基板の屈折率に比べて高くなっている。
１１が行方向に形成されており、光導波路の屈折率はガ
ラス基板の屈折率に比べて高くなっている。
【００３８】光導波路は例えばガラス基板上にＴｉ等の
金属を線状にド−ピングし、その部分の屈折率を周囲よ
りも上げることにより得られる。
金属を線状にド−ピングし、その部分の屈折率を周囲よ
りも上げることにより得られる。
【００３９】光導電層１２は信号線１３と光導波路１１
の交差部付近に設けられており、ガラス基板上に局在し
ている。
の交差部付近に設けられており、ガラス基板上に局在し
ている。
【００４０】一方、光導電層１２は透明な画素電極６に
も接続し、光導電層の抵抗が光によって下がったとき、
信号線の映像信号を画素電極に伝えるように作用する。
も接続し、光導電層の抵抗が光によって下がったとき、
信号線の映像信号を画素電極に伝えるように作用する。
【００４１】図４は本発明の液晶表示装置のスイッチン
グ素子のある基板の断面図である。
グ素子のある基板の断面図である。
【００４２】図４において、光導波路の伝搬条件はｎP
＜ｎLである（ｎPは基板の屈折率、ｎLは光導波路の屈
折率）。
＜ｎLである（ｎPは基板の屈折率、ｎLは光導波路の屈
折率）。
【００４３】光導電層の直下の光導波路を光導入部２２
と呼び、光の進行角度Θを基板に垂直な方向にとると、
光の進行方向２３がガラス基板に平行な方向に対して傾
き、光の進行角度Θが小さくなると、光は光導入部２２
に導入され、光導電層がＯＮする。
と呼び、光の進行角度Θを基板に垂直な方向にとると、
光の進行方向２３がガラス基板に平行な方向に対して傾
き、光の進行角度Θが小さくなると、光は光導入部２２
に導入され、光導電層がＯＮする。
【００４４】光導波路に光を閉じ込めるために光の進行
角度Θは式を満足する必要がある。
角度Θは式を満足する必要がある。
【００４５】Θ＞ｓｉｎ-1（ｎP／ｎL）−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−光導波路の構成材料
とは異なる屈折率を有する微細粒子を混入、あるいは光
導波路の内部に局所的な構造欠陥、あるいは光導波路を
設けた基板表面に凹凸を光導波路の光導入部に備えるこ
とにより、一個の粒界で屈折と反射が発生し、複数の粒
界を通過すると基板に入射した光は散乱される。
−−−−−−−−−−−−−−−光導波路の構成材料
とは異なる屈折率を有する微細粒子を混入、あるいは光
導波路の内部に局所的な構造欠陥、あるいは光導波路を
設けた基板表面に凹凸を光導波路の光導入部に備えるこ
とにより、一個の粒界で屈折と反射が発生し、複数の粒
界を通過すると基板に入射した光は散乱される。
【００４６】構造欠陥または異屈折率材は光導入部の少
なくとも一部にあればよく、特に光導電層と光導入部の
界面にあることが望ましい。
なくとも一部にあればよく、特に光導電層と光導入部の
界面にあることが望ましい。
【００４７】光導入部の光導電層側の表面の屈折率を一
様に高くすると、光導波路内を通って来た光は効率的に
光導電層内に入射する。
様に高くすると、光導波路内を通って来た光は効率的に
光導電層内に入射する。
【００４８】光導電層は、本実施例で示したように画素
電極６との接続部付近に局在させたほうが望ましく、光
導電層に効率良く光を照射させるため、光導入部の内部
に屈折率の異なる微粉体または構造欠陥を導入、あるい
は表面に凹凸を設けることが望ましい。
電極６との接続部付近に局在させたほうが望ましく、光
導電層に効率良く光を照射させるため、光導入部の内部
に屈折率の異なる微粉体または構造欠陥を導入、あるい
は表面に凹凸を設けることが望ましい。
【００４９】微粉体または構造欠陥の導入法については
ガラス基板形成時に所定の場所にあらかじめ混入してお
く。
ガラス基板形成時に所定の場所にあらかじめ混入してお
く。
【００５０】また、微粉体としてはＴｉＯ2等の高屈折
率材料を用いて光の進行角度２４を小さくする。
率材料を用いて光の進行角度２４を小さくする。
【００５１】基板の屈折率をｎP、表示電極の屈折率を
ｎA、光導波路の屈折率をｎL、真空での波数をｋ0＝ω
√μ0ε0、光導波路の厚さをｔ、伝搬定数をβとして、
光導波路内の光の透過形式を表すβは式で求められ
る。
ｎA、光導波路の屈折率をｎL、真空での波数をｋ0＝ω
√μ0ε0、光導波路の厚さをｔ、伝搬定数をβとして、
光導波路内の光の透過形式を表すβは式で求められ
る。
【００５２】ｔａｎ（ｈｔ）＝ｈ（ｐ＋ｑ）／（ｈ2−
ｐｑ ）−−−−−−−−−−−−ここで、ｐ＝（β2
−ｎP 2ｋ0 2）1/2、ｑ＝（β2−ｎA 2ｋ0 2）1/2、ｈ＝
（ｎL 2ｋ 0 2−β2）1/2で表される。
ｐｑ ）−−−−−−−−−−−−ここで、ｐ＝（β2
−ｎP 2ｋ0 2）1/2、ｑ＝（β2−ｎA 2ｋ0 2）1/2、ｈ＝
（ｎL 2ｋ 0 2−β2）1/2で表される。
【００５３】βを大きくするように各種の数値を設定す
ると、一定の長さでの光導波路内での反射回数が少なく
なって、光の減衰量が小さくなりΘが大きくなる。
ると、一定の長さでの光導波路内での反射回数が少なく
なって、光の減衰量が小さくなりΘが大きくなる。
【００５４】基板の屈折率をｎP、光導電層の屈折率を
ｎB、光導入部の屈折率をｎI、真空での波数をｋ0＝ω
√μ0ε0、光導入部の厚さをｔ、伝搬定数をβとして、
光導入部内の光の透過形式を表すβは式で求められ
る。
ｎB、光導入部の屈折率をｎI、真空での波数をｋ0＝ω
√μ0ε0、光導入部の厚さをｔ、伝搬定数をβとして、
光導入部内の光の透過形式を表すβは式で求められ
る。
【００５５】ｔａｎ（ｈｔ）＝ｈ（ｐ＋ｑ）／（ｈ2−
ｐｑ ）−−−−−−−−−−−−ここで、ｐ＝（β2
−ｎP 2ｋ0 2）1/2、ｑ＝（β2−ｎB 2ｋ0 2）1/2、ｈ＝
（ｎI 2ｋ 0 2−β2）1/2で表される。
ｐｑ ）−−−−−−−−−−−−ここで、ｐ＝（β2
−ｎP 2ｋ0 2）1/2、ｑ＝（β2−ｎB 2ｋ0 2）1/2、ｈ＝
（ｎI 2ｋ 0 2−β2）1/2で表される。
【００５６】βを小さくするように各種の数値を設定す
ると、一定の長さでの光導入部内での反射回数が多くな
って、光の進行角度Θが小さくなり、光導入部に光が入
射しやすくなる。
ると、一定の長さでの光導入部内での反射回数が多くな
って、光の進行角度Θが小さくなり、光導入部に光が入
射しやすくなる。
【００５７】屈折率の調整のために、紫外線架橋性のエ
ポキシアクリレ−ト樹脂あるいは、熱硬化性のシリコ−
ン樹脂で２〜６μｍで光導波路の表面を覆っても良い。
ポキシアクリレ−ト樹脂あるいは、熱硬化性のシリコ−
ン樹脂で２〜６μｍで光導波路の表面を覆っても良い。
【００５８】イオン注入などにより光導電層に近い光導
入部の屈折率ｎIを光導波路の屈折率ｎLより高くしても
光が光導電層に入射するようになる。
入部の屈折率ｎIを光導波路の屈折率ｎLより高くしても
光が光導電層に入射するようになる。
【００５９】以下に本発明の液晶表示装置について具体
的に詳述する。
的に詳述する。
【００６０】図１において、ＳｉＯ2４０.０ｗ％、Ｂ2
Ｏ3３９.５６ｗ％、Ｓｂ2Ｏ3０.９４ｗ％、ＣａＯ１.５
０ｗ％、Ｌｉ2Ｏ３.００ｗ％、Ｎａ2Ｏ７.００ｗ％、Ｋ
ＨＦ2８.００ｗ％よりなる屈折率１．５２のガラス基板
７に走査線となるＳｉＯ2４２.５ｗ％、ＴｉＯ2１.４６
ｗ％、ＺｒＯ2０.２５ｗ％、Ａｓ2Ｏ3０.２８ｗ％、Ｐ
ｂＯ４８.４５ｗ％、Ｋ2Ｏ７.０６ｗ％よりなる屈折率
１．６５の光導波路１１が形成されている。
Ｏ3３９.５６ｗ％、Ｓｂ2Ｏ3０.９４ｗ％、ＣａＯ１.５
０ｗ％、Ｌｉ2Ｏ３.００ｗ％、Ｎａ2Ｏ７.００ｗ％、Ｋ
ＨＦ2８.００ｗ％よりなる屈折率１．５２のガラス基板
７に走査線となるＳｉＯ2４２.５ｗ％、ＴｉＯ2１.４６
ｗ％、ＺｒＯ2０.２５ｗ％、Ａｓ2Ｏ3０.２８ｗ％、Ｐ
ｂＯ４８.４５ｗ％、Ｋ2Ｏ７.０６ｗ％よりなる屈折率
１．６５の光導波路１１が形成されている。
【００６１】走査線として働く光導波路１１の上に７０
０ｎｍ付近に最大感度を持つａ−ＳｉＧｅ：Ｈよりなる
光導電層１２が形成されている。
０ｎｍ付近に最大感度を持つａ−ＳｉＧｅ：Ｈよりなる
光導電層１２が形成されている。
【００６２】ａ−ＳｉＧｅ：Ｈは８５０ｎｍ近辺まで光
応答することができるので液晶表示装置の片端に設ける
光源１９の光は必ずしも可視光である必要はない。
応答することができるので液晶表示装置の片端に設ける
光源１９の光は必ずしも可視光である必要はない。
【００６３】光導電層１２の上に光導波路１１と直交す
るＡｌ製の信号線１３とＩＴＯ製の画素電極６が接続さ
れている。
るＡｌ製の信号線１３とＩＴＯ製の画素電極６が接続さ
れている。
【００６４】信号線には液晶表示装置の外部よりサンプ
リングされた映像信号が入力されており、画素電極は島
状に分離している。
リングされた映像信号が入力されており、画素電極は島
状に分離している。
【００６５】画素電極６、信号線１３及び光導電層１２
上をポリイミド樹脂からなる配向膜１４が覆っている。
上をポリイミド樹脂からなる配向膜１４が覆っている。
【００６６】対向基板１６の上には対向電極１７、さら
にその上にポリイミド樹脂製の配向膜１４が形成されて
いる。
にその上にポリイミド樹脂製の配向膜１４が形成されて
いる。
【００６７】対向基板上には必要に応じて画素電極以外
を遮光するブラックマトリクスがＣｒのような金属また
は、有機材料で備えられている。
を遮光するブラックマトリクスがＣｒのような金属また
は、有機材料で備えられている。
【００６８】ガラス基板の配向膜と対向基板の配向膜と
の間に液晶１８が挟持され、画素電極と対向電極間の電
圧によって液晶分子の向きを決定している。
の間に液晶１８が挟持され、画素電極と対向電極間の電
圧によって液晶分子の向きを決定している。
【００６９】液晶表示装置の片端に備えられた光源は時
間数μｓ単位で発光するＬＥＤであり、順次走査方向に
点灯していく。
間数μｓ単位で発光するＬＥＤであり、順次走査方向に
点灯していく。
【００７０】透過型の液晶表示装置として、基板はガラ
スにかぎらなくても良く、屈折率１．５４の塩化ビニル
の基板の溝に光導波路として屈折率１．６０の塩化ビニ
リデンを設けても良い。
スにかぎらなくても良く、屈折率１．５４の塩化ビニル
の基板の溝に光導波路として屈折率１．６０の塩化ビニ
リデンを設けても良い。
【００７１】光の透過率（Ｔ％）がガラス基板ほど高く
ないが、Ｔ％＝５０％のアルミナ、Ｔ％＝８０％のマグ
ネシア、Ｔ％＝８５％のムライト、Ｔ％＝６５％のＰＬ
ＺＴ、Ｔ％＝６５％のジルコニアなどの透光性セラミッ
クスを液晶表示装置の基板として用いても良い。
ないが、Ｔ％＝５０％のアルミナ、Ｔ％＝８０％のマグ
ネシア、Ｔ％＝８５％のムライト、Ｔ％＝６５％のＰＬ
ＺＴ、Ｔ％＝６５％のジルコニアなどの透光性セラミッ
クスを液晶表示装置の基板として用いても良い。
【００７２】また、透明基板上にＳｉＯ2膜を形成し、
ＳｉＯ2膜の一部にＧｅ、Ｐを拡散させると拡散部分は
光導波路となる。
ＳｉＯ2膜の一部にＧｅ、Ｐを拡散させると拡散部分は
光導波路となる。
【００７３】透明基板上にＳｉＯ2−ＧａＯ−Ｎａ2Ｏ膜
を形成し、光導波路とする部分にＧｅを、その他の部分
にＢをイオン注入することにより膜の屈折率を変化さ
せ、本発明の液晶表示装置の基板が構成される。
を形成し、光導波路とする部分にＧｅを、その他の部分
にＢをイオン注入することにより膜の屈折率を変化さ
せ、本発明の液晶表示装置の基板が構成される。
【００７４】光導電層はＧｅＳｉ1-x（０＜ｘ＜１）、
ＳｉＣ1-x（０＜ｘ＜１）、ＳｉＮ1- x（０＜ｘ＜４）、
ＳｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）、ａ−Ａｓ2Ｓｅ3などの二元
無機化合物、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｅなどを主成分とする無
機物、ＧｅＳｅＳＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＳｅＡｓＴｅな
どの多元無機化合物、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ルな
どの有機化合物などで構成される。
ＳｉＣ1-x（０＜ｘ＜１）、ＳｉＮ1- x（０＜ｘ＜４）、
ＳｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）、ａ−Ａｓ2Ｓｅ3などの二元
無機化合物、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｅなどを主成分とする無
機物、ＧｅＳｅＳＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＳｅＡｓＴｅな
どの多元無機化合物、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ルな
どの有機化合物などで構成される。
【００７５】基板上に光導電層を作成する方法として、
Ｓｉ／Ｂ６０ｐｐｍ／Ｃ１０％は０．５ｖｏｌ％のＳｉ
Ｈ4／ＨｅにＢ2Ｈ6、ＣＨ4を混合させて基板温度２５０
℃、反応圧力０．５Ｔｏｒｒで形成する。
Ｓｉ／Ｂ６０ｐｐｍ／Ｃ１０％は０．５ｖｏｌ％のＳｉ
Ｈ4／ＨｅにＢ2Ｈ6、ＣＨ4を混合させて基板温度２５０
℃、反応圧力０．５Ｔｏｒｒで形成する。
【００７６】基板上に光導電層を局在させる方法とし
て、ＳｉＮ1-xは温度１８０℃の熱燐酸（Ｈ3ＰＯ4）
で、ＧｅＳｅＳＴｅは１５ｗ％のアンモニア水溶液で、
ＨｇＣｄＴｅはＣｒＯ3：ＨＣｌ：Ｈ2Ｏ＝１：２：４で
エッチングする。
て、ＳｉＮ1-xは温度１８０℃の熱燐酸（Ｈ3ＰＯ4）
で、ＧｅＳｅＳＴｅは１５ｗ％のアンモニア水溶液で、
ＨｇＣｄＴｅはＣｒＯ3：ＨＣｌ：Ｈ2Ｏ＝１：２：４で
エッチングする。
【００７７】有機化合物の光導電層は抵抗値が無機化合
物に比べて大きいので光導波路側にキャリア発生層（Ｃ
ＧＬ）、信号線及び画素電極側にキャリア輸送層（ＣＴ
Ｌ）を設ける。
物に比べて大きいので光導波路側にキャリア発生層（Ｃ
ＧＬ）、信号線及び画素電極側にキャリア輸送層（ＣＴ
Ｌ）を設ける。
【００７８】キャリア発生層（ＣＧＬ）は芳香族のナフ
タレン環などを二個以上のアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）で接続
したビスアゾ顔料、ペリレン環をイミド化したペリレン
顔料、スクワリウム塩系、芳香族の多員環を酸化した多
環キノン系、硫黄（Ｓ）を多員環の一部に含むチアピリ
リウム塩系などが用いられる。
タレン環などを二個以上のアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）で接続
したビスアゾ顔料、ペリレン環をイミド化したペリレン
顔料、スクワリウム塩系、芳香族の多員環を酸化した多
環キノン系、硫黄（Ｓ）を多員環の一部に含むチアピリ
リウム塩系などが用いられる。
【００７９】キャリア輸送層（ＣＴＬ）は二個の窒素と
一個の酸素を芳香族環とするオキサジアゾ−ル系、一個
の窒素と一個の酸素を芳香族環とするオキサゾ−ル系、
二個の窒素を芳香族環とするピラゾリン系、炭素分子に
三個のフェニル基がつながったトリフェニルメタン系、
ＤＥＨやＣｚＨと呼ばれる（＝Ｃ＝ＮＮ＝）を結合基と
して持つヒドラゾン系、芳香族（アリ−ルと言う）環を
窒素で接続したアリ−ルアミン系、炭素の二重結合に芳
香族環がつながるスチルベン系、ＰＶＫのように側鎖π
電子系高分子、（ＰｈＭｅＳｉ）ｎのような主鎖σ電子
系高分子などが用いられる。
一個の酸素を芳香族環とするオキサジアゾ−ル系、一個
の窒素と一個の酸素を芳香族環とするオキサゾ−ル系、
二個の窒素を芳香族環とするピラゾリン系、炭素分子に
三個のフェニル基がつながったトリフェニルメタン系、
ＤＥＨやＣｚＨと呼ばれる（＝Ｃ＝ＮＮ＝）を結合基と
して持つヒドラゾン系、芳香族（アリ−ルと言う）環を
窒素で接続したアリ−ルアミン系、炭素の二重結合に芳
香族環がつながるスチルベン系、ＰＶＫのように側鎖π
電子系高分子、（ＰｈＭｅＳｉ）ｎのような主鎖σ電子
系高分子などが用いられる。
【００８０】本発明の透過型液晶表示装置の画素電極は
走査線の直上に形成しても短絡しないので開口率を大き
くすることができる。
走査線の直上に形成しても短絡しないので開口率を大き
くすることができる。
【００８１】図２はＧａＡｓ基板を用いた反射型の本発
明の液晶表示装置の一実施例の斜視図である。
明の液晶表示装置の一実施例の斜視図である。
【００８２】図２において、ＧａＡｓ基板２０にはＧａ
0.75Ａｌ0.25Ａｓからなる深さ２μｍの光導波路１１が
設けられており、０．８μｍの波長の光がほぼ通過す
る。
0.75Ａｌ0.25Ａｓからなる深さ２μｍの光導波路１１が
設けられており、０．８μｍの波長の光がほぼ通過す
る。
【００８３】光導電層１２は半導体レ−ザ２１に感度の
高いトリスアゾ系、金属とフタロシアニンの錯体系、ピ
ロロピロ−ル系、アズレニウム塩系、ａ−Ｓｉのいずれ
かで構成されている。
高いトリスアゾ系、金属とフタロシアニンの錯体系、ピ
ロロピロ−ル系、アズレニウム塩系、ａ−Ｓｉのいずれ
かで構成されている。
【００８４】液晶表示装置の片端には溝を隔てて半導体
レ−ザ２１が走査線となる光導波路１１の約半数の個数
で形成され、両端で走査線の個数に対応するように設定
されている。
レ−ザ２１が走査線となる光導波路１１の約半数の個数
で形成され、両端で走査線の個数に対応するように設定
されている。
【００８５】溝の形成と両端に半導体レ−ザを分離する
ことは半導体レ−ザ及び光を受光する液晶表示装置の冷
却に有利である。
ことは半導体レ−ザ及び光を受光する液晶表示装置の冷
却に有利である。
【００８６】化合物半導体のエッチングについてＧａ
1-xＡｌxＡｓは水：過酸化水素：フッ化水素：酢酸溶液
＝３：２：１：１（体積比）、ＩｎＧａＡｓＰは飽和臭
化水素水：過酸化水素：水＝１０：０．１：１００（体
積比）で行う。
1-xＡｌxＡｓは水：過酸化水素：フッ化水素：酢酸溶液
＝３：２：１：１（体積比）、ＩｎＧａＡｓＰは飽和臭
化水素水：過酸化水素：水＝１０：０．１：１００（体
積比）で行う。
【００８７】トリスアゾ系などの有機光導電層はトリフ
ルオロ酢酸水溶液、Ｎ2Ｏ3などでエッチングする。
ルオロ酢酸水溶液、Ｎ2Ｏ3などでエッチングする。
【００８８】信号線及び画素電極をＣｒで形成した場
合、（ＮＨ4）2Ｃｅ（ＮＯ3）6１６５ｇ、ＨＣｌＯ4４
３ｃｃ、Ｈ2Ｏ１０００ｃｃでエッチングする。
合、（ＮＨ4）2Ｃｅ（ＮＯ3）6１６５ｇ、ＨＣｌＯ4４
３ｃｃ、Ｈ2Ｏ１０００ｃｃでエッチングする。
【００８９】信号線及び画素電極をＴａ2Ｏ5で形成した
場合、４８％ＨＦ＋ＮＨ4Ｆでエッチングする。
場合、４８％ＨＦ＋ＮＨ4Ｆでエッチングする。
【００９０】反射型の液晶表示装置では信号線および画
素電極をＡｌのような低抵抗材料で構成することができ
るので、信号線を細くして液晶表示装置の開口率を大き
くすることができる。
素電極をＡｌのような低抵抗材料で構成することができ
るので、信号線を細くして液晶表示装置の開口率を大き
くすることができる。
【００９１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よると、走査線と信号線の電気的短絡を完全になくすこ
とができ、大型化にも対応できる。
よると、走査線と信号線の電気的短絡を完全になくすこ
とができ、大型化にも対応できる。
【００９２】さらに走査線上にも表示電極を形成でき、
開口率を大幅にあげることが可能になる。
開口率を大幅にあげることが可能になる。
【図１】本発明の透過型液晶表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の反射型液晶表示装置の斜視図である。
【図３】本発明の透過型液晶表示装置の平面図である。
【図４】本発明の透過型液晶表示装置の断面図である。
【図５】アクティブマトリクス型液晶表示装置の等価回
路図である。
路図である。
【図６】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
欠陥図である。
欠陥図である。
１ ゲ−トライン
２ ドレインライン
３ ゲ−ト電極
４ ドレイン電極
５ ソ−ス電極
６ 画素電極
７ ガラス基板
８ ゲ−ト絶縁膜
９ 半導体膜
１０ 欠陥部
１１ 光導波路
１２ 光導電層
１３ 信号線
１４ 配向膜
１５ シ−ル材
１６ 対向基板
１７ 対向電極
１８ 液晶
１９ 光源
２０ ＧａＡｓ基板
２１ 半導体レ−ザ
２２ 光導入部
２３ 光の進行方向
２４ 光の進行角度
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ 9018−2Ｋ
Ｈ０３Ｋ 17/78 Ｚ 7827−5Ｊ
Claims (9)
- 【請求項１】 各画素にスイッチング素子を持つアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置において、走査線が基板
上に設けた光導波路でできており、光導波路と直交した
低抵抗材料からなる信号線と各画素電極間が光導波路の
直上に設けた光導電層で接続されており、各々の光導波
路の片端あるいは両端に発光体を設けて発光体を順次走
査することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 光導電層が信号線と画素電極の接続部に
局在させられた請求項１の液晶表示装置。 - 【請求項３】 信号線と画素電極直下の光導波路の内部
に光導波路の構成材料とは異なる屈折率を有する微細粒
子を混入、あるいは光導波路の内部に局所的な構造欠
陥、あるいは光導波路を設けた基板表面に凹凸を設けた
ことを特徴とする請求項１または請求項２の液晶表示装
置。 - 【請求項４】 走査線と信号線の交差部付近にスイッチ
ング素子を持ち、走査線が基板上に設けた光導波路でで
きており、光導波路と直交した低抵抗材料からなる信号
線と各画素電極間が光導波路の直上に設けた光導電層で
接続されており、各々の光導波路の片端あるいは両端に
赤外発光体を設けて赤外発光体を順次走査する液晶表示
装置であって、液晶に入射させる光から赤外光を除去す
る赤外カットフィルタ−を備えたことを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項５】 走査線と信号線の交差部付近にスイッチ
ング素子を持ち、走査線が基板上に設けた光導波路でで
きており、光導波路と直交した低抵抗材料からなる信号
線と各画素電極間が光導波路の直上に設けた光導電層で
接続されており、各々の光導波路の片端あるいは両端に
発光体を設けて発光体を順次走査する液晶表示装置であ
って、光の光導電層の透過領域に遮光膜を備えたことを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項６】 走査線と信号線の交差部付近にスイッチ
ング素子を持ち、走査線が基板上に設けた光導波路でで
きており、光導波路と直交した低抵抗材料からなる信号
線と各画素電極間が光導波路の直上に設けた光導電層で
接続されており、各々の光導波路の片端あるいは両端に
発光体を設けて発光体を順次走査する液晶表示装置であ
って、光導電層下側の光導波路の表面部に光導波路の構
成材料とは異なる屈折率を有する微細粒子を混入、ある
いは構造欠陥を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項７】 走査線と信号線の交差部付近にスイッチ
ング素子を持ち、走査線が基板上に設けた光導波路でで
きており、光導波路と直交した低抵抗材料からなる信号
線と各画素電極間が光導波路の直上に設けた光導電層で
接続されており、各々の光導波路の片端あるいは両端に
発光体を設けて発光体を順次走査する液晶表示装置であ
って、光導電層がキャリア発生層とキャリア輸送層との
二層を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項８】 走査線と信号線の交差部付近にスイッチ
ング素子を持ち、走査線が基板上に設けた光導波路でで
きており、光導波路と直交した低抵抗材料からなる信号
線と各画素電極間が光導波路の直上に設けた光導電層で
接続されており、各々の光導波路の片端あるいは両端に
発光体を設けて発光体を順次走査する液晶表示装置であ
って、液晶表示パネルの基板はガラスまたは有機高分子
で構成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項９】 走査線と信号線の交差部付近にスイッチ
ング素子を持ち、走査線が基板上に設けた光導波路でで
きており、光導波路と直交した低抵抗材料からなる信号
線と各画素電極間が光導波路の直上に設けた光導電層で
接続されており、各々の光導波路の片端あるいは両端に
発光体を設けて発光体を順次走査する液晶表示装置であ
って、液晶表示パネルの基板は可視光非透過性基板で構
成されていることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16581191A JP3005322B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16581191A JP3005322B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511268A true JPH0511268A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3005322B2 JP3005322B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=15819448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16581191A Expired - Fee Related JP3005322B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3005322B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05100220A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-04-23 | Sharp Corp | 液晶ライトバルブ |
| US5528399A (en) * | 1992-10-29 | 1996-06-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical address type display device with uniformly functioning optical switching elements each provided for each pixel |
| CN100443974C (zh) * | 2005-09-30 | 2008-12-17 | 群康科技(深圳)有限公司 | 液晶显示模组 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP16581191A patent/JP3005322B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05100220A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-04-23 | Sharp Corp | 液晶ライトバルブ |
| US5528399A (en) * | 1992-10-29 | 1996-06-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical address type display device with uniformly functioning optical switching elements each provided for each pixel |
| CN100443974C (zh) * | 2005-09-30 | 2008-12-17 | 群康科技(深圳)有限公司 | 液晶显示模组 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3005322B2 (ja) | 2000-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |