JPH08271928A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH08271928A
JPH08271928A JP3892696A JP3892696A JPH08271928A JP H08271928 A JPH08271928 A JP H08271928A JP 3892696 A JP3892696 A JP 3892696A JP 3892696 A JP3892696 A JP 3892696A JP H08271928 A JPH08271928 A JP H08271928A
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JP
Japan
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electrode
light
liquid crystal
display
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP3892696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Tetsu
英男 鐵
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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Publication of JPH08271928A publication Critical patent/JPH08271928A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a liquid crystal display device which can prevent photo conduction of a switching element by preventing the leakage of light to a switching element even when incident light is strong. CONSTITUTION: In a liquid crystal display device in which a first electrode 2 for display connected electrically to electrodes of plural switching elements 1 formed on a substrate 10 is provided at the upper part of the switching element 1, a capacitor 3 for storing electric charges electrically connected to the first electrode 2 for display is formed under the first electrode 2 for display, a light reflecting film 15 is formed at the upper part of the first electrode 2 for display, a transparent second electrode 4 for display is formed above this light reflecting film, and liquid crystal 5 is hermetically sealed between this second electrode 4 for display and the light reflecting film, this device is constituted so that an insulating shielding film 20 is formed between the first electrode 2 for display and the switching element 1.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置、特にプ
ロジェクタ等に使用されるマトリクスの液晶表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a matrix liquid crystal display device used in a projector or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、分子配列が固体のような一定の
秩序を保ちながら、その一方では液体のように流動性を
有し、電界に対して容易に配列を変えて光学的性質の変
化として現われる液晶を用いた装置として液晶表示装置
が知られている。この液晶表示装置は共通電極とこれに
対向して配置した個別に制御可能な画素電極との間に液
晶を封じ込め、画素電極に選択的にデータ信号を印加す
ることにより、対応する画素電極間の液晶の光学的特性
を変化させるようになっている。
2. Description of the Related Art Generally, a molecular arrangement maintains a certain degree of order like a solid, but on the other hand, it has fluidity like a liquid and easily changes its arrangement with respect to an electric field to change its optical properties. A liquid crystal display device is known as a device using the emerging liquid crystal. This liquid crystal display device encloses liquid crystal between a common electrode and an individually controllable pixel electrode which is arranged so as to face the common electrode, and selectively applies a data signal to the pixel electrode so that the pixel electrode It is designed to change the optical characteristics of liquid crystals.

【0003】この種の液晶表示装置は、一般的には、透
過型表示装置と反射型表示装置とに大別され、透過型表
示装置は光学系の構成が比較的簡単になるのでコストダ
ウンを図り易いメリットがある反面、表示パネルを小型
化すると、画素電極を選択するスイッチトランジスタや
配線の占める面積割合が増えて開口率が下がり、画像の
明るさが低下して暗くなるという欠点がある。これに対
して、例えば特公昭57−39422号公報や特開平4
−338721号公報等に開示されたような反射型表示
装置は、反射画素電極の下にスイッチトランジスタや配
線を配置するので、表示パネルを小型化しても開口率が
下がらず、明るい画像を得ることができる。従って、拡
大投影方式の液晶表示装置では、小型高密度の反射型表
示パネルが適している。
This type of liquid crystal display device is generally roughly classified into a transmissive display device and a reflective display device, and the transmissive display device has a relatively simple optical system configuration, and thus the cost is reduced. On the other hand, there is a merit that the display panel is downsized, but when the display panel is downsized, the area ratio occupied by the switch transistor and the wiring for selecting the pixel electrode is increased, the aperture ratio is decreased, and the brightness of the image is decreased to be dark. On the other hand, for example, Japanese Patent Publication No. 57-39422 and Japanese Patent Laid-Open No.
In the reflective display device as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 338721/1999, the switch transistor and the wiring are arranged under the reflective pixel electrode. Therefore, even if the display panel is downsized, the aperture ratio does not decrease and a bright image is obtained. You can Therefore, in the enlargement projection type liquid crystal display device, a small size and high density reflective display panel is suitable.

【0004】ここで、従来の液晶表示装置の一例とし
て、MOS型トランジスタを用いた反射型液晶表示装置
について説明する。図4は一般的な液晶表示装置の1つ
の画素を示す回路図であり、図中1は例えばMOS型ト
ランジスタよりなるスイッチング素子1であり、この素
子1のソースには、画素電極2及び画素電極2と端子の
一方を共通にする電荷蓄積用のコンデンサ3が接続され
ている。また、画素電極2と共通電極4との間には液晶
5が密封されている。ゲート電極6には選択信号を流す
ゲート線Xiが接続され、画素電極2に接続されていな
いソース或いはドレインには映像信号等を流す信号線Y
jが接続されている。この装置の動作は、例えばゲート
線Xiを介してゲート電極6に選択信号が印加される
と、MOS型トランジスタよりなるスイッチング素子1
はオンとなり、信号線Yjの映像信号は素子1を通って
コンデンサ3を充電すると同時に画素電極2にも印加さ
れる。ここで、ゲート線Xiの信号がゼロになって非選
択になってもコンデンサ3に貯えられた電荷により画素
電極2の電位は保持される。
A reflective liquid crystal display device using a MOS transistor will be described as an example of a conventional liquid crystal display device. FIG. 4 is a circuit diagram showing one pixel of a general liquid crystal display device. In the figure, reference numeral 1 denotes a switching element 1 composed of, for example, a MOS transistor, and the source of this element 1 is a pixel electrode 2 and a pixel electrode. A charge storage capacitor 3 having one terminal 2 and one terminal in common is connected. Liquid crystal 5 is sealed between the pixel electrode 2 and the common electrode 4. A gate line Xi for transmitting a selection signal is connected to the gate electrode 6, and a signal line Y for transmitting a video signal or the like to a source or a drain which is not connected to the pixel electrode 2.
j is connected. The operation of this device is such that, for example, when a selection signal is applied to the gate electrode 6 via the gate line Xi, the switching element 1 including a MOS transistor is used.
Is turned on, and the video signal of the signal line Yj is applied to the pixel electrode 2 at the same time as charging the capacitor 3 through the element 1. Here, even if the signal of the gate line Xi becomes zero and is not selected, the electric potential of the pixel electrode 2 is held by the electric charge stored in the capacitor 3.

【0005】この間、液晶5には、画素電極2と共通電
極4との間の電位差が印加され、この電圧により液晶の
光透過率が変化し、従って、この電位差を制御すること
により電気信号を変調された光信号に変換することがで
きる。投射のための光、例えば偏向された読出光が共通
電極4側から画素電極2の方向に入射したと仮定する
と、この入射光は共通電極4及び液晶5を通った後、後
述する光反射膜で反射し、これが再度液晶5及び共通電
極4を通り抜けて行く。この時、反射光が液晶5を通り
抜けることにより変調された光信号が実現する。このよ
うな単位画素をマトリクス状に配列し、縦方向及び横方
向に信号を走査することにより、画像を形成することが
可能となる。この走査方法は、例えばゲート線Xiに沿
ったX方向にスイッチング素子を一斉にオンさせて、映
像信号をコンデンサに書き込み、Y方向に順次走査す
る。
During this time, a potential difference between the pixel electrode 2 and the common electrode 4 is applied to the liquid crystal 5, and this voltage changes the light transmittance of the liquid crystal. Therefore, by controlling this potential difference, an electric signal is transmitted. It can be converted into a modulated optical signal. Assuming that light for projection, for example, deflected read light, is incident on the pixel electrode 2 from the common electrode 4 side, the incident light passes through the common electrode 4 and the liquid crystal 5, and then the light reflection film described later. It is reflected by and passes through the liquid crystal 5 and the common electrode 4 again. At this time, the reflected light passes through the liquid crystal 5 to realize a modulated optical signal. An image can be formed by arranging such unit pixels in a matrix and scanning signals in the vertical and horizontal directions. In this scanning method, for example, the switching elements are simultaneously turned on in the X direction along the gate line Xi, the video signal is written in the capacitor, and the Y direction is sequentially scanned.

【0006】図5は図4に示される画素単位をマトリク
ス構造として集積化した時の単位画素を示す断面図てあ
る。MOS型トランジスタよりなるスイッチング素子1
は、ゲート電極6、ドレイン7、ソース8により構成さ
れ、ゲート電極6はゲート酸化膜9を介して設けられ、
例えば多結晶シリコンによりX方向のゲート線Xiとし
て配線される(図4参照)。また、ドレイン7は、Y方
向に延びる信号線Yjに接続される(図4参照)。
FIG. 5 is a sectional view showing a unit pixel when the pixel unit shown in FIG. 4 is integrated as a matrix structure. Switching element 1 composed of MOS type transistor
Is composed of a gate electrode 6, a drain 7, and a source 8. The gate electrode 6 is provided via a gate oxide film 9,
For example, the gate lines Xi in the X direction are made of polycrystalline silicon (see FIG. 4). Further, the drain 7 is connected to the signal line Yj extending in the Y direction (see FIG. 4).

【0007】ソース8の隣には、単結晶シリコン基板1
0とコンデンサ電極11との間に例えばSiO2 絶縁膜
12を挟むことによって電荷蓄積用のコンデンサ3が形
成されており、このコンデンサ電極11がソース8に接
続されている。画素電極2は、上記スイッチング素子1
及びコンデンサ3の上方に、例えばSiO2 絶縁膜13
を介して形成されており、上記画素電極2とソース8は
この絶縁膜13の厚さ方向に設けた、電気的接続のため
の開口部14を介して電気的に接続されている。更に、
画素電極2の直上には、SiO2 等の絶縁性薄膜を少な
くとも2層以上積層してなる誘電体の光反射膜15が画
素電極2を含む基板上全面に亘って形成され、この上面
には配向膜16が同じく全面に亘って形成されている。
Next to the source 8 is a single crystal silicon substrate 1
A capacitor 3 for charge storage is formed by sandwiching, for example, a SiO 2 insulating film 12 between 0 and the capacitor electrode 11, and the capacitor electrode 11 is connected to the source 8. The pixel electrode 2 is the switching element 1 described above.
And above the capacitor 3, for example, the SiO 2 insulating film 13
The pixel electrode 2 and the source 8 are electrically connected via an opening 14 provided in the thickness direction of the insulating film 13 for electrical connection. Furthermore,
Immediately above the pixel electrode 2, a dielectric light reflecting film 15 formed by laminating at least two insulating thin films such as SiO 2 is formed over the entire surface of the substrate including the pixel electrode 2, and on this upper surface. The alignment film 16 is also formed over the entire surface.

【0008】このように形成されたシリコン基板10の
表面に対向させて、これより僅かな間隙を隔てて、表面
(図中下面)に透明な共通電極4を被着形成した透明ガ
ラス17が設けられており、この共通電極4の下面にも
配向膜18が全面に亘って形成されている。そして、こ
の共通電極4と光反射膜15との間に液晶5を封じ込め
ることにより液晶パネルが形成され、これにより反射型
の液晶表示装置が得られる。そして、透明ガラス17の
上方より来る入射光18は、液晶5中を通過した後、光
反射膜15の表面で反射して変調光19として出て行く
ことになる。
A transparent glass 17 having a transparent common electrode 4 adhered on the surface (the lower surface in the drawing) is provided so as to face the surface of the silicon substrate 10 formed in this way, with a slight gap therebetween. The alignment film 18 is also formed on the entire lower surface of the common electrode 4. Then, a liquid crystal panel is formed by enclosing the liquid crystal 5 between the common electrode 4 and the light reflection film 15, whereby a reflection type liquid crystal display device is obtained. Then, the incident light 18 coming from above the transparent glass 17 passes through the liquid crystal 5 and then is reflected by the surface of the light reflection film 15 to go out as modulated light 19.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ゲート選択
信号が解除されると電荷蓄積用のコンデンサ3はフロー
ティング状態になり、このコンデンサ3に貯えられた電
荷は、次のゲート選択信号が印加されるまではスイッチ
ング素子1のオフ抵抗及び液晶セル部分の抵抗分を通し
て徐々にではあるがリークするものの、このリーク量は
それ程問題とならない。しかしながら、ここで問題とな
るのは入射光18が光反射膜15を透過してスイッチン
グ素子1を照射する点である。すなわち、入射光18の
内、大部分は光反射膜15により反射されるが、一部の
入射光18Aはこの光反射膜15に反射されることなく
これを透過し、スイッチング素子1を照射することにな
る。特に、入射光量が強くなると光反射膜15の透過光
量もかなり大きくなってしまう。
By the way, when the gate selection signal is released, the charge storage capacitor 3 is in a floating state, and the charges stored in the capacitor 3 are applied with the next gate selection signal. Up to the above, although the leakage gradually occurs through the off resistance of the switching element 1 and the resistance component of the liquid crystal cell portion, this leakage amount does not pose a problem so much. However, the problem here is that the incident light 18 passes through the light reflecting film 15 and illuminates the switching element 1. That is, most of the incident light 18 is reflected by the light reflecting film 15, but a part of the incident light 18A passes through the light reflecting film 15 without being reflected by the light reflecting film 15 and illuminates the switching element 1. It will be. Particularly, when the amount of incident light becomes strong, the amount of transmitted light of the light reflection film 15 also becomes considerably large.

【0010】このように透過した入射光18AがMOS
トランジスタよりなるスイッチング素子1を照射すると
この部分に光キャリアが発生する。発生したキャリアの
内、正孔は基板10に流れるので特性には影響がない
が、例えば基板10がP型半導体でソース8がN型半導
体の場合には、発生した電子はソース8に流れ込んでコ
ンデンサ3の電荷をリークしてしまい、これによりソー
ス電圧が下がって画素電極2の電圧が下がって変動して
しまい、映像信号に対応した電荷を充電できなくなって
しまう。すなわち、フォトコンダクションを起こしてコ
ンデンサ3の電荷がリークしてしまい、最悪の場合には
画像さえ表示できなくなってしまうという問題があっ
た。一方、光反射膜の構成を、更に厚くして光の透過量
を減らしたり、或いは絶縁性の遮光膜を付加することに
より透過光量を低減することは可能であるが、その一方
でスイッチング素子1が液晶を駆動するために必要とさ
れる電圧、すなわち対向電極である共通電極4と画素電
極2との間の必要電圧として光反射膜15、或いはこれ
と遮光膜のインピーダンス分の電圧が付加されてしま
い、必要電圧が増大する方向にある。また、実際に素子
を試作してみると、遮光膜を付加することにより、遮光
膜のインピーダンスは液晶のインピーダンスよりも小さ
いために画素電極−共通電極間の電界が広がってしま
い、結果として表示画像の解像度が低下してしまうとい
う問題があった。
The incident light 18A thus transmitted is MOS
When the switching element 1 composed of a transistor is irradiated, photocarriers are generated in this portion. Of the generated carriers, holes flow into the substrate 10 and do not affect the characteristics. However, when the substrate 10 is a P-type semiconductor and the source 8 is an N-type semiconductor, the generated electrons flow into the source 8. The charge of the capacitor 3 leaks, which lowers the source voltage and changes the voltage of the pixel electrode 2 to change, so that the charge corresponding to the video signal cannot be charged. That is, there has been a problem that photoconduction occurs and the charge of the capacitor 3 leaks, and in the worst case, even an image cannot be displayed. On the other hand, it is possible to further increase the thickness of the light-reflecting film to reduce the amount of transmitted light, or to add an insulating light-shielding film to reduce the amount of transmitted light. Is a voltage required to drive the liquid crystal, that is, a voltage corresponding to the impedance of the light reflection film 15 or the light shielding film 15 is added as a necessary voltage between the common electrode 4 which is the counter electrode and the pixel electrode 2. Therefore, the required voltage is increasing. In addition, when the device was actually prototyped, the addition of the light-shielding film spreads the electric field between the pixel electrode and the common electrode because the impedance of the light-shielding film is smaller than the impedance of the liquid crystal, resulting in a display image. There was a problem that the resolution of was reduced.

【0011】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的は入射光が強い場合でもスイッチング素子へ光が漏れ
ないようにしてスイッチング素子のフォトコンダクショ
ンを防止すると共にスイッチング素子の駆動電圧の増
加、表示品質の低下を防止することができる液晶表示装
置を提供することにある。
The present invention focuses on the above problems,
It was devised to solve this effectively, and its purpose is to prevent light from leaking to the switching element even when the incident light is strong to prevent photoconduction of the switching element and to increase the driving voltage of the switching element. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of preventing deterioration of display quality.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
点を解決するために、基板上に形成した複数のスイッチ
ング素子の電極と電気的に接続された第1の表示用電極
を、前記スイッチング素子の上部に設け、前記第1の表
示用電極の下に、前記第1の表示用電極と電気的に接続
される電荷蓄積用のコンデンサを形成し、第1の表示用
電極の上部に光反射膜を形成し、この光反射膜の上方に
透明な第2の表示用電極を形成し、この第2の表示用電
極と前記光反射膜との間に液晶を封じ込めてなる液晶表
示装置において、前記スイッチング素子を光から遮断す
るために、前記第1の表示用電極と前記スイッチング素
子との間に絶縁性の遮光膜を形成するように構成したも
のである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first display electrode electrically connected to electrodes of a plurality of switching elements formed on a substrate as described above. A charge storage capacitor, which is provided on the switching element and is electrically connected to the first display electrode, is formed under the first display electrode, and is formed on the first display electrode. A liquid crystal display device in which a light reflecting film is formed, a transparent second display electrode is formed above the light reflecting film, and liquid crystal is enclosed between the second display electrode and the light reflecting film. In order to shield the switching element from light, an insulating light-shielding film is formed between the first display electrode and the switching element.

【0013】[0013]

【作用】本発明は、以上のように構成することにより、
第1の表示用電極とスイッチング素子との間に絶縁性の
遮光膜を設けたので、第2の表示用電極側から入射した
入射光の一部が光反射膜を透過したとしても、その下層
に設けた絶縁性の遮光膜によりこの光は遮断され、従っ
て、スイッチング素子が透過光に照射されることがない
ので、フォトコンダクションの発生を抑制することがで
きる。このような遮光膜は、第1の表示用電極とスイッ
チング素子との間或いは光反射膜と第1の表示用電極の
間に、または、隣り合う第1の表示用電極間のみに設け
ることができ、また、遮光膜の材料としては例えばカド
ミウムテルル(CdTe)半導体或いはゲルマニウム
(Ge)の酸化膜を用いることができる。
The present invention is constructed as described above,
Since the insulating light-shielding film is provided between the first display electrode and the switching element, even if a part of the incident light incident from the second display electrode side passes through the light reflecting film, the lower layer thereunder. This light is blocked by the insulative light-shielding film provided in the above, and therefore the switching element is not irradiated with the transmitted light, so that the occurrence of photoconduction can be suppressed. Such a light shielding film may be provided between the first display electrode and the switching element, between the light reflection film and the first display electrode, or only between the adjacent first display electrodes. Further, as the material of the light-shielding film, for example, a cadmium tellurium (CdTe) semiconductor or a germanium (Ge) oxide film can be used.

【0014】[0014]

【実施例】以下に、本発明に係る液晶表示装置の一実施
例を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る
液晶表示装置の一画素の例を示す部分断面図である。
尚、図4に示す従来装置と同一部分については同一符号
を付して説明する。MOS型トランジスタよりなるスイ
ッチング素子1は、所定の間隙を隔てて形成されたドレ
イン7と、ソース8と、これらの間にゲート酸化膜9を
介して形成されたゲート電極6とにより構成され、これ
らは例えば単結晶シリコン基板10上に形成される。こ
のゲート電極6は、例えば多結晶シリコンによりX方向
のゲート線Xiとして配線され、またドレイン7はY方
向に延びる信号線Yjに接続される(図3参照)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of one pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
Incidentally, the same parts as those of the conventional device shown in FIG. The switching element 1 formed of a MOS transistor is composed of a drain 7 formed with a predetermined gap, a source 8 and a gate electrode 6 formed between them via a gate oxide film 9. Is formed on the single crystal silicon substrate 10, for example. The gate electrode 6 is wired as a gate line Xi in the X direction by, for example, polycrystalline silicon, and the drain 7 is connected to a signal line Yj extending in the Y direction (see FIG. 3).

【0015】ソース8の隣には、単結晶シリコン基板1
0の表面とコンデンサ電極11との間に例えばSiO2
絶縁膜12を挟むことによって電荷蓄積用のコンデンサ
3が形成されており、このコンデンサ電極11は、ソー
ス8に接続されている。そして、上記第1の表示用電極
としての画素電極2は、上記スイッチング素子1及びコ
ンデンサ3の上方に形成されており、このスイッチング
素子1及びコンデンサ3と上記画素電極2との間に本発
明の特長とする絶縁性の遮光膜20が形成されている。
具体的には、上記スイッチング素子1の上部及びコンデ
ンサ3の側部はSiO2絶縁膜13で覆われており、こ
の絶縁膜13及びコンデンサ電極11と上記画素電極2
との間に上記遮光膜20が画素マトリクス全面を被うよ
うにして形成されている。そして、この画素電極2とソ
ース8は、上記スイッチング素子1を覆っているSiO
2絶縁膜13及び上記遮光膜20をその厚さ方向に沿っ
て形成した、電気的接続のための開口部14を介して電
気的に接続されている。
Next to the source 8 is a single crystal silicon substrate 1
0 between the surface of 0 and the capacitor electrode 11 such as SiO 2
A capacitor 3 for charge storage is formed by sandwiching the insulating film 12, and the capacitor electrode 11 is connected to the source 8. The pixel electrode 2 serving as the first display electrode is formed above the switching element 1 and the capacitor 3, and the pixel electrode 2 of the present invention is provided between the switching element 1 and the capacitor 3 and the pixel electrode 2. A characteristic insulating light-shielding film 20 is formed.
Specifically, the upper part of the switching element 1 and the side part of the capacitor 3 are covered with a SiO 2 insulating film 13, and the insulating film 13, the capacitor electrode 11 and the pixel electrode 2 are covered.
And the light shielding film 20 is formed so as to cover the entire surface of the pixel matrix. The pixel electrode 2 and the source 8 cover the switching element 1 with SiO 2.
2 The insulating film 13 and the light-shielding film 20 are formed along the thickness direction, and are electrically connected through an opening 14 for electrical connection.

【0016】上記遮光膜20は、後述する光反射膜を透
過してくる入射光を略完全に吸収するためのものであ
り、材料としてはカドミウムテルル(CdTe)半導体
や酸化ゲルマニウム等の可視光、赤外線を吸収し得る材
料を用い、例えば使用する材料にもよるがその厚さを1
μm程度に設定し、透過光を略完全に吸収するように構
成する。
The light-shielding film 20 is for substantially completely absorbing incident light transmitted through a light-reflecting film, which will be described later, and its material is visible light such as cadmium tellurium (CdTe) semiconductor and germanium oxide. Use a material that can absorb infrared rays. For example, depending on the material used, set the thickness to 1
The thickness is set to about μm, and the transmitted light is almost completely absorbed.

【0017】また、画素電極2の直上には、SiO2
の絶縁性薄膜を少なくとも2層以上積層してなる誘電体
製の光反射膜15が画素電極を含む、基板上全面に亘っ
て形成されており、この上面には液晶を配向させるため
の配向膜16が形成されている。
Directly above the pixel electrode 2, a light reflecting film 15 made of a dielectric, which is formed by laminating at least two insulating thin films such as SiO 2 , is formed over the entire surface of the substrate including the pixel electrode. An alignment film 16 for aligning the liquid crystal is formed on the upper surface.

【0018】このように形成されたシリコン基板10の
表面に対向させて、これより僅かな間隙を隔てて表面
(図中下面)に例えばITO(Indium Tin
Oxide)よりなる第2の表示用電極としての透明な
共通電極4を被着した透明ガラス17が設けられてい
る。尚、この共通電極4は、図示しない他の全ての画素
の共通電極と接続される。この共通電極4の下面側に
は、液晶を配向させるための配向膜18が全面に亘って
形成される。そして、この配向膜18と画素電極2側の
配向膜16との間に液晶5が密封して封じ込まれること
になり、液晶セルが構成される。このような単位画素
(液晶セル)は、前述のように縦、横方向にマトリクス
状に配置され、液晶パネルを形成している。
The surface of the silicon substrate 10 thus formed is opposed to the surface (the lower surface in the drawing) of, for example, ITO (Indium Tin) with a slight gap therebetween.
A transparent glass 17 having a transparent common electrode 4 as a second display electrode made of oxide) is provided. The common electrode 4 is connected to the common electrodes of all other pixels (not shown). On the lower surface side of the common electrode 4, an alignment film 18 for aligning the liquid crystal is formed over the entire surface. Then, the liquid crystal 5 is hermetically sealed between the alignment film 18 and the alignment film 16 on the pixel electrode 2 side, thereby forming a liquid crystal cell. Such unit pixels (liquid crystal cells) are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions as described above to form a liquid crystal panel.

【0019】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ゲート線Xiを介してゲ
ート電極6に選択電圧が印加されると、ドレイン7とソ
ース8との間にチャネルが形成されてドレイン7とソー
ス8間が導通し、従って、ソース8に接続されている画
素電極2及び電荷蓄積用コンデンサ3が信号線Yjの映
像信号の電位に充電される。そして上記ゲート電極6の
電圧が非選択時の電圧になると、次にゲート選択電圧が
かかるまでの間、チャネルが断たれてソース8及び画素
電極2はフローティング状態となり、この時、画素電極
2は先にコンデンサ3に貯えられた保持容量の電荷によ
って電位が供給されることになる。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, when a selection voltage is applied to the gate electrode 6 via the gate line Xi, a channel is formed between the drain 7 and the source 8 and conduction is established between the drain 7 and the source 8, and therefore the source 8 is connected. The pixel electrode 2 and the charge storage capacitor 3 that are being charged are charged to the potential of the video signal of the signal line Yj. Then, when the voltage of the gate electrode 6 becomes the voltage at the time of non-selection, the channel is disconnected and the source 8 and the pixel electrode 2 are in a floating state until the next gate selection voltage is applied. At this time, the pixel electrode 2 is The electric potential of the storage capacitor previously stored in the capacitor 3 is supplied.

【0020】ここで、投射のための入射光18、例えば
偏向されたS波が共通電極4側から画素電極2側に向け
て入射すると、この光は、共通電極4及び液晶5を通っ
て光反射膜15で反射し、P偏向となって再度、液晶5
及び共通電極4を通り抜けて行き、変調光19として出
て行く。この場合、入射光18の大部分は上記光反射膜
15で反射してしまうが、その内の一部の光はこの光反
射膜15を透過して図中下方まで侵入してくることにな
る。特に、入射光が強い場合には、この光反射膜15を
透過する光量も多くなり、下方に位置するすスイッチン
グ素子1に動作上の悪影響を与えることになる。しかし
ながら、本実施例においては、この画素電極2とスイッ
チング素子1との間に絶縁性の遮光膜20を画素マトリ
クスの略全面(開口部14を除く)に亘って形成してあ
るので、光反射膜15を透過する一部の入射光18A
は、この遮光膜20によって略完全に吸収されてしま
い、スイッチング素子1まで到達することがない。
Here, when the incident light 18 for projection, for example, the deflected S wave is incident from the common electrode 4 side toward the pixel electrode 2 side, this light passes through the common electrode 4 and the liquid crystal 5 and is emitted. The liquid crystal 5 is reflected by the reflection film 15 and becomes P-polarized light again.
And passes through the common electrode 4 and exits as modulated light 19. In this case, most of the incident light 18 is reflected by the light reflecting film 15, but a part of the light passes through the light reflecting film 15 and penetrates to the lower part in the figure. . In particular, when the incident light is strong, the amount of light that passes through the light reflecting film 15 also increases, which adversely affects the operation of the switching element 1 located below. However, in this embodiment, since the insulating light-shielding film 20 is formed between the pixel electrode 2 and the switching element 1 over substantially the entire surface of the pixel matrix (excluding the openings 14), light reflection is caused. Part of incident light 18A transmitted through the film 15
Is almost completely absorbed by the light shielding film 20 and does not reach the switching element 1.

【0021】従って、MOSトランジスタよりなるスイ
ッチング素子1がフォトコンダクションを起こすことが
ないので、電荷蓄積用コンデンサ3の電荷がリークする
ことはなく、画素電極2の電位を映像信号に対応した適
切な電荷に維持することができ、品質の良好な画像を得
ることができるのみならず、リークに伴う動作不良の発
生も阻止することが可能となる。画素電極とスイッチン
グ素子との間に遮光膜を設けることにより、画素電極と
対向電極(第2の表示用電極)との間に遮光膜を設けた
場合のように液晶を駆動するのに必要な電圧が上がって
しまう、といった問題が生じない。
Therefore, since the switching element 1 formed of the MOS transistor does not cause photoconduction, the charge of the charge storage capacitor 3 is not leaked, and the potential of the pixel electrode 2 is appropriate for the video signal. The charge can be maintained, an image of good quality can be obtained, and the occurrence of malfunction due to leakage can be prevented. By providing the light-shielding film between the pixel electrode and the switching element, it is necessary to drive the liquid crystal as in the case where the light-shielding film is provided between the pixel electrode and the counter electrode (second display electrode). The problem that the voltage rises does not occur.

【0022】ところで、画素電極としては一般にアルミ
ニウム等の金属が用いられるので、画素電極自体により
良好な遮光性が得られる場合もある。この場合、画素電
極間のギャップ分(マトリクス状に配置された個々の画
素電極の間の部分)から透過する光がフォトコンダクシ
ョンの発生に大きく影響する。例えば図1の液晶表示装
置においては、更に隣り合う画素電極間のギャップ部に
も遮光膜を形成したり、ギャップ部の遮光膜を厚くすれ
ばよい。また、例えば図2、図3に示すように、隣り合
う画素電極間のギャップ部にのみ遮光膜20を形成した
り、遮光膜が画素電極とトランジスタとの間にあって上
記ギャップ部の遮光膜20の厚さが他の部分の厚さ(画
素電極の下部における遮光膜の厚さ)より厚くなるよう
に付けてもよい。この場合、例えばギャップ部の遮光膜
の厚さを1μm,画素電極部の厚さを0、5μm程度と
する。
By the way, since a metal such as aluminum is generally used for the pixel electrode, a good light shielding property may be obtained by the pixel electrode itself. In this case, the light transmitted through the gaps between the pixel electrodes (portions between the individual pixel electrodes arranged in a matrix) greatly affects the occurrence of photoconduction. For example, in the liquid crystal display device of FIG. 1, a light-shielding film may be further formed in the gap between adjacent pixel electrodes, or the light-shielding film in the gap may be thickened. Further, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the light-shielding film 20 is formed only in the gap portion between the adjacent pixel electrodes, or the light-shielding film is provided between the pixel electrode and the transistor and the light-shielding film 20 in the gap portion is formed. The thickness may be greater than the thickness of other portions (thickness of the light shielding film below the pixel electrode). In this case, for example, the thickness of the light shielding film in the gap portion is set to 1 μm and the thickness of the pixel electrode portion is set to about 0,5 μm.

【0023】また、上記実施例では、スイッチング素子
としてMOSトランジスタを用いた場合を例にとって説
明したが、これに限定されず例えばガラス基板上に薄膜
を積層形成してなるTFT(Thin Film Tr
ansistor)を用いてもよいのは勿論である。
In the above embodiment, the case where the MOS transistor is used as the switching element has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a TFT (Thin Film Tr) formed by laminating thin films on a glass substrate, for example
Of course, an anistor) may be used.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
表示装置によれば、次のように優れた効果を発揮するこ
とができる。第1の表示用電極とスイッチング素子との
間に遮光膜を形成して入射光がスイッチング素子に到達
しないようにしたので、フォトコンダクションが発生す
ることを阻止することができる。従って、画素電極の電
荷がリークすることを防止して、この電位を適正値に保
持することができ、品質良好な画像を実現することがで
き、また、動作不良の発生も阻止することができる。ま
た、画素電極とスイッチング素子との間に遮光膜を設け
ることにより、画素電極と対向電極(第2の表示用電
極)との間に遮光膜を設けた場合のように液晶を駆動す
るのに必要な電圧が上がってしまうという問題や、表示
品質が劣化するといった問題を解決することができる。
As described above, the liquid crystal display device according to the present invention can exhibit the following excellent effects. Since the light shielding film is formed between the first display electrode and the switching element to prevent the incident light from reaching the switching element, it is possible to prevent the photoconduction from occurring. Therefore, it is possible to prevent the electric charge of the pixel electrode from leaking, hold this potential at an appropriate value, realize an image of good quality, and prevent the occurrence of malfunction. . Further, by providing the light-shielding film between the pixel electrode and the switching element, it is possible to drive the liquid crystal as in the case where the light-shielding film is provided between the pixel electrode and the counter electrode (second display electrode). It is possible to solve the problem that the required voltage rises and the problem that the display quality deteriorates.

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

【図1】本発明に係る液晶表示装置の1画素の例を示す
部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of one pixel of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】本発明装置の他の実施例であって、遮光膜が隣
り合う画素電極間にのみある場合を示す部分断面図であ
る。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the device of the present invention, in which the light-shielding film is provided only between the adjacent pixel electrodes.

【図3】本発明装置の更に他の実施例であって、遮光膜
が画素電極と光反射層との間にあって、画素電極間にお
ける膜厚が他の部分の膜厚よりも厚い場合を示す部分断
面図である。
FIG. 3 shows still another embodiment of the device of the present invention, in which the light-shielding film is between the pixel electrode and the light-reflecting layer, and the film thickness between the pixel electrodes is thicker than the film thickness of other portions. FIG.

【図4】一般的な液晶表示装置の1つの画素を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing one pixel of a general liquid crystal display device.

【図5】従来の液晶表示装置の1画素の例を示す部分断
面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing an example of one pixel of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スイッチング素子、2…画素電極(第1の表示用電
極)、3…電荷蓄積用のコンデンサ、4…共通電極(第
2の表示用電極)、5…液晶、7…ドレイン(電極)、
8…ソース(電極)、10…シリコン基板(基板)、1
5…光反射膜、18…入射光、18A…一部の入射光、
19…変調光、20…絶縁性の遮光膜、Xi…ゲート
線、Yj…信号線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Switching element, 2 ... Pixel electrode (first display electrode), 3 ... Charge storage capacitor, 4 ... Common electrode (second display electrode), 5 ... Liquid crystal, 7 ... Drain (electrode),
8 ... Source (electrode), 10 ... Silicon substrate (substrate), 1
5 ... Light reflection film, 18 ... Incident light, 18A ... Part of incident light,
19 ... Modulated light, 20 ... Insulating light-shielding film, Xi ... Gate line, Yj ... Signal line.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成した複数のスイッチング素
子の電極と電気的に接続された第1の表示用電極を、前
記スイッチング素子の上部に設け、前記第1の表示用電
極の下に、前記第1の表示用電極と電気的に接続される
電荷蓄積用のコンデンサを形成し、第1の表示用電極の
上部に光反射膜を形成し、この光反射膜の上方に透明な
第2の表示用電極を形成し、この第2の表示用電極と前
記光反射膜との間に液晶を封じ込めてなる液晶表示装置
において、前記スイッチング素子を光から遮断するため
に、前記第1の表示用電極と前記スイッチング素子との
間に絶縁性の遮光膜を形成するように構成したことを特
徴とする液晶表示装置。
1. A first display electrode electrically connected to electrodes of a plurality of switching elements formed on a substrate is provided above the switching element, and below the first display electrode, A charge storage capacitor electrically connected to the first display electrode is formed, a light reflecting film is formed on the first display electrode, and a transparent second film is formed above the light reflecting film. A liquid crystal display device in which a liquid crystal is enclosed between the second display electrode and the light reflection film, and the first display is provided in order to shield the switching element from light. A liquid crystal display device, characterized in that an insulating light-shielding film is formed between the electrode for use and the switching element.
【請求項2】 基板上に形成した複数のスイッチング素
子の電極と電気的に接続された第1の表示用電極を、複
数個形成し、前記第1の表示用電極の下に、前記第1の
表示用電極と電気的に接続される電荷蓄積用のコンデン
サを形成し、第1の表示用電極の上部に光反射膜を形成
し、この光反射膜の上方に透明な第2の表示用電極を形
成し、この第2の表示用電極と前記光反射膜との間に液
晶を封じ込めてなる液晶表示装置において、前記スイッ
チング素子と前記第1の表示用電極との間及び隣り合う
第1の表示用電極間に絶縁性の遮光膜を形成し、隣り合
う前記第1の表示用電極間の遮光膜の厚さが前記第1の
表示用電極の下の遮光膜の厚さよりも厚く構成したこと
を特徴とする液晶表示装置。
2. A plurality of first display electrodes electrically connected to electrodes of a plurality of switching elements formed on a substrate are formed, and the first display electrodes are formed under the first display electrodes. A charge storage capacitor electrically connected to the second display electrode, a light reflection film is formed on the first display electrode, and a transparent second display film is formed above the light reflection film. In a liquid crystal display device in which an electrode is formed and liquid crystal is enclosed between the second display electrode and the light reflecting film, a first liquid crystal display device is provided between the switching element and the first display electrode and adjacent to each other. An insulating light-shielding film is formed between the display electrodes, and the thickness of the light-shielding film between the adjacent first display electrodes is thicker than the thickness of the light-shielding film below the first display electrode. A liquid crystal display device characterized by the above.
【請求項3】 基板上に形成した複数のスイッチング素
子の電極と電気的に接続された第1の表示用電極を、複
数個形成し、前記第1の表示用電極の下に、前記第1の
表示用電極と電気的に接続される電荷蓄積用のコンデン
サを形成し、第1の表示用電極の上部に光反射膜を形成
し、この光反射膜の上方に透明な第2の表示用電極を形
成し、この第2の表示用電極と前記光反射膜との間に液
晶を封じ込めてなる液晶表示装置において、隣り合う前
記第1の表示用電極間にのみ絶縁性の遮光膜を形成する
ように構成したことを特徴とする液晶表示装置。
3. A plurality of first display electrodes electrically connected to electrodes of a plurality of switching elements formed on a substrate are formed, and the first display electrodes are formed under the first display electrodes. A charge storage capacitor electrically connected to the second display electrode, a light reflection film is formed on the first display electrode, and a transparent second display film is formed above the light reflection film. In a liquid crystal display device in which an electrode is formed and a liquid crystal is enclosed between the second display electrode and the light reflection film, an insulating light-shielding film is formed only between the adjacent first display electrodes. A liquid crystal display device characterized by being configured as follows.
【請求項4】 前記遮光膜は、カドミウムテルルまたは
ゲルマニウムの酸化物であることを特徴とする請求項
1、2又は3記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light shielding film is an oxide of cadmium tellurium or germanium.
JP3892696A 1995-02-03 1996-02-01 Liquid crystal display device Pending JPH08271928A (en)

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JP3914595 1995-02-03
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013064093A (en) * 2011-09-20 2013-04-11 Nagase Chemtex Corp Infrared absorbing coating agent composition

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