JPH08286206A

JPH08286206A - 液晶表示パネル及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08286206A
Application number: JP10781995A
Authority: JP
Inventors: Junpei Nakamura; 順平中村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-11-01
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP3781802B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示パネルを用いた表示装置の小型／軽
量化及び製造コストの削減を図る。【構成】液晶表示パネル１のガラス基板２に対して、
ＴＦＴ４を形成する工程と同時にフォトトランジスタＰ
Ｔを形成する。また、ガラス基板１１のフォトトランジ
スタＰＴに対応する位置に、本来色画素形成のために設
けられる赤、青、緑カラーフィルタ１２（Ｒ）（Ｂ）
（Ｇ）のうち、赤カラーフィルタと青カラーフィルタを
積層して形成したものをＰＴ用カラーフィルタ１５とし
て設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル及びそ
の製造方法に関わり、例えば赤外線光などの光信号によ
るコマンド信号によりリモートコントロールが可能な表
示装置に用いられる液晶表示パネルと液晶表示パネルの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶モニタやカーナビゲーション
システムの表示装置等などのように、液晶表示パネルを
用いた表示装置が広く知られている。

【０００３】図４は、このような液晶表示パネルの構造
の一例を示す斜視図であり、この場合には、その一部を
拡大して示したものとされる。この図に示す液晶表示パ
ネル１Ａのガラス基板２の上面には、Ｘ−Ｙ（横−縦）
マトリクス状に設けられる画素Ｐのサイズに対応して、
画素ごとに液晶（図示しない）を駆動するための画素電
極３と、この画素電極３に駆動電圧を印加する薄膜半導
体素子（以下ＴＦＴ（Thin−Film Transistor)という）
４及び、このＴＦＴ４のドレインとアース間に挿入され
て次の走査までの電荷を蓄積するコンデンサ５が形成さ
れる。また、横方向の列ごとには、ＴＦＴ４のゲートと
接続されて走査信号に相当する電圧が印加されるゲート
信号ラインＬ_G が配され、縦方向の行ごとにはＴＦＴ４
のソースと接続されてラインごとの映像信号データに応
じた信号が供給されるソース信号ラインＬ_S が配され
る。また、ガラス基板２の背面側には偏光板６が設けら
れる。

【０００４】そしてガラス基板１１は、上記ガラス基板
２に対向して図示しない液晶層を挟むようにして配され
るものである。このガラス基板１１の背面側には、例え
ば画素Ｐのサイズに対応して行ごとに赤カラーフィルタ
１２（Ｒ）、緑カラーフィルタ１２（Ｇ）、青カラーフ
ィルタ１２（Ｂ）が形成され、それぞれ赤、緑、青に対
応する波長の光のみが透過するようにされる。これらカ
ラーフィルタのさらに背面には液晶層を介して画素電極
３と対向するコモン電極が設けられる。また、上述の偏
光板６と対をなす偏光板１４はガラス基板１１の上面側
に設けられる。

【０００５】このような構成の液晶表示パネルでは、図
示しないＸドライバ回路及びＹドライバ回路により所定
タイミングで、ゲート信号ラインＬ_G 及びソース信号ラ
インＬ_S にドライバ信号を印加して各画素ＰのＴＦＴ４
を駆動することにより、図示しない液晶層の液晶を駆動
して画像表示を行うことができ、この際、上記カラーフ
ィルタ１２（Ｒ）（Ｇ）（Ｂ）が設けられることで、フ
ルカラーによる表示が可能とされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では多
くの電子機器においてリモートコントローラにより操作
が可能なように構成されたものが広く普及しており、例
えばナビゲーションシステムのように、液晶表示パネル
を備えた表示装置においてもリモートコントローラによ
り操作が可能とされた機器が広く知られてきている。こ
のようなリモートコントローラシステムとしてはコマン
ド信号に赤外線光を採用したものが広く知られている
が、この場合には、例えば機器本体の前面部などのよう
に、通常の使用状態でリモートコントローラからの送信
信号が受信しやすい位置に受光部が設けられる必要があ
る。

【０００７】ところが、例えば装置の表示パネル前面部
に受光部を設けようとすると、液晶表示パネルのさらに
外側に受光部を設けることになるため、それだけ機器の
小型／軽量化を妨げる要因となる。特に、液晶表示パネ
ルを備えた表示装置には小型／軽量化を要求されるもの
が多いことから、この問題は顕著であった。また、機器
の製造コストもできるだけ削減されることが好ましい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで上記した問題を解
決するため、本発明は画素駆動用の半導体素子が形成さ
れる液晶表示パネルのガラス基板上に対して受光素子を
設けることとし、この受光素子は、上記半導体素子を形
成する工程と共通の工程を含んで形成することとした。
また、色画素を形成してフルカラー画像表示をなすため
に設けられるカラーフィルタのうち、少なくとも１つの
同一色のカラーフィルタを受光素子のフィルタとして設
けることとし、この受光素子のフィルタは、色画素形成
のためのカラーフィルタを形成する工程と共通の工程を
含んで形成することとした。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、液晶表示パネル内に受光部
が設けられた液晶表示装置が得られることとなる。ま
た、受光部の受光素子及び受光素子のフィルタは、液晶
表示パネルのＴＦＴあるいはカラーフィルタ形成時の工
程により同時に形成することが可能になり、受光部の受
光素子及びフィルタを設けるための工程を省略すること
が可能となる。

【００１０】

【実施例】図１の斜視図は本発明の実施例としての液晶
表示パネルの構造例を示すものであり、その一部を拡大
して示しているものとされる。また、この場合の液晶表
示パネルとしてはフルカラー画像表示に対応した構成と
されている。

【００１１】この図に示す液晶表示パネル１のガラス基
板２の上面には、Ｘ−Ｙ（横−縦）マトリクス状に画素
Ｐが形成される。なお、この図では３（縦）×３（横）
＝９個の画素Ｐが示されているが、実際にはさらに多く
の画素Ｐがマトリクス状に形成されているものとされ
る。この画素Ｐには、図示しない液晶層の液晶を画素ご
とに駆動するための画素電極３と、この画素電極３に駆
動電圧を印加するＴＦＴ４、また、ＴＦＴ４のドレイン
とアース間に接続されて次の走査までの期間、電荷を蓄
積して液晶を駆動するためのコンデンサ５が形成され
る。そして、横方向の列ごとに、ＴＦＴ４のゲートと接
続されて走査信号に相当する電圧が印加されるゲート信
号ラインＬ_G が形成され、縦方向の行ごとにはＴＦＴ４
のソースと接続されて、ラインごとの映像信号データに
応じた信号が印加されるソース信号ラインＬ_S が形成さ
れている。また、本実施例ではこのＴＦＴ４が形成され
る層にフォトトランジスタＰＴが形成されているがこれ
については後述する。また、このガラス基板２の背面側
には、図の背面側から入射される光の偏光方向を設定す
る偏光板６が設けられる。

【００１２】そしてガラス基板１１は、上記ガラス基板
２に対向するようにして図示しない液晶層を挟むように
して配されるものである。このガラス基板１１の背面側
には、例えば画素Ｐのサイズに対応して行ごとに赤カラ
ーフィルタ１２（Ｒ）、緑カラーフィルタ１２（Ｇ）、
青カラーフィルタ１２（Ｂ）の層が形成され、それぞれ
赤、緑、青に対応する波長の光のみが透過するようにさ
れる。なお、これら各カラーフィルタが形成される層に
おいてフォトトランジスタＰＴと対応する位置には、フ
ォトトランジスタ用カラーフィルタが形成されている
が、これについては後述する。また、これらカラーフィ
ルタのさらに背面には液晶層を挟むようにして画素電極
３と対向するコモン電極１３が設けられ、この画素電極
３とコモン電極１３により液晶層に電圧を印加して液晶
を駆動するようにされる。また、上述の偏光板６と対を
なす偏光板１４はガラス基板１１の上面側に設けられ
る。

【００１３】このような構成の液晶表示パネルの表示動
作としては、詳しい説明は省略するが、表示方式に応じ
た所定タイミング及び所定パターンによりゲート信号ラ
インＬ_G 及びソース信号ラインＬ_S にドライバ信号を印
加して、その交点に位置する各画素ＰのＴＦＴ４を順次
ダイナミック駆動するようにされる。これにより、所定
パターンで画素Ｐが駆動されることにより画像表示が行
われ、本実施例ではこれら画素Ｐに対して、上述のよう
に赤カラーフィルタ１２（Ｒ）、緑カラーフィルタ１２
（Ｇ）、青カラーフィルタ１２（Ｂ）が設けられている
ことで、色表現が可能となってフルカラー画像表示を行
うことができる。

【００１４】そして、本実施例においてはガラス基板２
の上面の所要の位置に対してフォトトランジスタＰＴが
形成されている。このフォトトランジスタＰＴは、本実
施例の液晶表示パネル１を用いてリモートコントローラ
による遠隔操作が可能な表示装置を構成した場合に、リ
モートコントローラからの光信号による送信信号を受信
するための受光部の受光素子とされるものであり、後に
詳述するようにＴＦＴ４と同じ形成層に形成されてい
る。また、フォトトランジスタＰＴより引き出された２
本のラインの内、一方はフォトトランジスタＰＴに電源
を供給する電源ラインＬ_V とされて、ここでは図示しな
い電源回路と接続され、もう一方は出力信号ラインＬ_O
とされて、例えば図示しない制御部などの所要の回路部
に対して接続されて、受信したコマンド情報を供給する
ようにされている。

【００１５】また、前述のようにガラス基板１１側の上
記フォトトランジスタＰＴに対応する位置には、各色カ
ラーフィルタ（１２（Ｇ）（Ｒ）（Ｂ））が形成されて
いるのと同じ層に対して、リモートコントローラの送信
信号が入射するフォトトランジスタ用カラーフィルタ１
５が形成される。本実施例のフォトトランジスタ用カラ
ーフィルタ１５は、例えばリモートコントローラの送信
信号として赤外線信号が採用されているとすれば、この
位置に対して図のように赤カラーフィルタ１２（Ｒ）と
青カラーフィルタ１２（Ｂ）を積層して形成するように
される。なお、この場合フォトトランジスタ用カラーフ
ィルタ１５としては、赤カラーフィルタのみとされても
赤外線に対して相応に適合するものが得られるが、この
ように赤カラーフィルタと青カラーフィルタを積層した
場合には更に赤外線に対して効果的なフィルタを得るこ
とができる。なお、フォトトランジスタ用カラーフィル
タ１５の形成方法については後述する。

【００１６】このように本実施例では、本来、表示装置
における表示パネル部分となる液晶表示パネルにフォト
トランジスタＰＴとフォトトランジスタ用カラーフィル
タ１５（赤カラーフィルタ）からなるリモートコントロ
ーラの受光部が設けられることになる。そして、上記本
実施例の液晶表示パネル１を備えて表示装置を構成した
場合には、例えばリモートコントローラからの赤外線に
よるコマンド信号は、液晶表示パネル１の偏光板１４→
ガラス基板１１→フォトトランジスタ用カラーフィルタ
１５及びコモン電極１３や液晶層（図示しない）を通過
して、フォトトランジスタＰＴに入射されることにな
る。なお、例えばガラス基板２上のＴＦＴ４に相当する
部分には、液晶表示パネル１の正面方向から上記のよう
にして入射する光の影響を受けないように遮光処理が施
されているものとされる。

【００１７】従って、従来例として図４に示したような
受光部が形成されない液晶表示パネル１Ａを用いて構成
される表示装置の場合には、例えば、コマンド信号が受
信しやすい筐体前面部に表出するように、液晶表示パネ
ルの外形の外側部分に対して別途にリモートコントロー
ラの受光部を設ける必要があり、その分、装置全体のサ
イズの小型化が限定されるが、本実施例の液晶表示パネ
ル１を用いて構成される表示装置ではその必要がなくな
ることから、液晶表示パネル１の外側に別途にリモート
コントローラの受光部を設けない分、更に装置の小型化
を図ることが可能になる。また、それだけ装置の外形デ
ザインの自由度が増すことにもなり、美観を向上させる
ことも可能になる。

【００１８】次に、図２は本実施例の液晶表示パネル１
のＴＦＴ４とフォトトランジスタＰＴの構造を断面的に
示すものであるが、この図を参照してＴＦＴ４及びフォ
トトランジスタＰＴの形成過程について説明する。この
図においては、左側にＴＦＴ４の構造が示され、右側に
フォトトランジスタＰＴの構造が示される。ＴＦＴ４及
びフォトトランジスタＰＴを形成するには、この図に示
すように、先ずガラス基板２の上面部に対してそれぞれ
導体のゲート電極層２１、２１ａを同一の工程により形
成する。この際、フォトトランジスタＰＴ側のゲート電
極層２１ａは、例えばその形成部分の面積を比較的大き
くとることによって、フォトトランジスタＰＴがバック
ライトに対して反応するような影響を小さくするように
される。次に、このゲート電極層２１上にＴＦＴ４及び
フォトトランジスタＰＴにわたって絶縁層２２を形成
し、更にこの絶縁層２２の上に半導体のアモルファスシ
リコン層２３，２３ａが同一工程により形成される。こ
こから更に、絶縁層２９、２９ａ（例えばガラス質とさ
れる）、及び半導体のアモルファスシリコンのＮ＋層２
４、２４ａを、それぞれ同様に同一工程により形成し
て、最後に、ＴＦＴ４側のドレイン電極２５、ソース電
極２６と、フォトトランジスタＰＴ側のドレイン電極２
５ａ、ソース電極２６ａを同一の工程において形成す
る。

【００１９】このように、本実施例では受光部の受光素
子であるフォトトランジスタＰＴを、ＴＦＴ４と同じ工
程により形成するようにされる。また、前述したフォト
トランジスタ用カラーフィルタ１５（赤カラーフィルタ
及び青カラーフィルタを積層してなる）についても、本
来色画素を形成するために設けられる赤カラーフィルタ
１２（Ｒ）及び青カラーフィルタ１２（Ｂ）をそれぞれ
ガラス基板１１に形成する工程時に同時に形成するよう
にされており、特にフォトトランジスタ用カラーフィル
タ１５を形成する工程を別に設けなくともよいようにさ
れる。

【００２０】従って、本実施例では液晶表示パネル１に
受光部を構成する受光素子及びカラーフィルタを形成す
るにあたり、特に他の工程を追加する必要がないことと
なり、そのためのコストもほとんど不要となる。従っ
て、従来、受光部を別途設けていたような場合に比べれ
ば、製造工程数及びコストを大幅に削減することが可能
とされる。

【００２１】図３は、本実施例の液晶表示パネル１を用
いた表示装置における駆動回路系を簡略に示す図とされ
る。なお、ここでは説明の便宜上、液晶表示パネル１に
おいてはマトリクス状に配されるゲート信号ラインＬ_G
及びソース信号ラインＬ_S 及びフォトトランジスタＰＴ
のみが示されている。また、この図ではゲート信号ライ
ンＬ_G 及びソース信号ラインＬ_S は各３本のみが示され
ているが、実際には画素数に応じた更に多数のラインが
形成されている。この図において、Ｘドライバ部３１は
ソース信号ラインＬ_S に対して所定タイミングでライン
走査信号に相当するＸドライバ信号を印加し、Ｙドライ
バ部３２は、例えばラインごとの映像信号データをホー
ルドして、この映像信号のラインデーに応じたＹドライ
ブ信号を順次ゲート信号ラインＬ_G に印加するようにさ
れる。そして本実施例では、例えば、Ｘドライバ部３１
及びＹドライバ部３２には電源回路３３により所定の電
源電圧Ｖ₁ を供給するようにされ、一方、フォトトラン
ジスタＰＴの電源ラインＬ_V は電源回路３４と接続され
て、所定の電源電圧Ｖ₂ が供給されるようにしている。
このように、少なくとも実際の画像表示のための液晶表
示パネル１の駆動に要する電源（Ｖ₁ ）と、フォトトラ
ンジスタＰＴに供給するための電源（Ｖ₂ ）とを分離し
て個別に設けて、それぞれ独立して駆動可能とすること
で、例えば、メイン電源がオフとされて表示駆動系の電
源回路３３が停止した状態でも電源回路３４は動作させ
ておくことで、リモートコントローラによりスタンバイ
状態から電源オン／オフのコントロールを行うようにす
ることが可能になる。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に示したものに
限定されるものではなく、要旨の範囲内において変更が
可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施例
において図１及び図３に示されるフォトトランジスタＰ
Ｔは、液晶表示パネル１の左下隅に形成されているよう
なイメージとされているが、本発明としては特にこれに
限定されるものではなく、液晶表示パネル１におけるそ
の形成位置は任意である。また、例えば図１においてフ
ォトトランジスタＰＴが形成された上方向に示されるよ
うに、何も形成されていないような開き領域が実際にあ
るような場合、この部分にもフォトトランジスタＰＴを
形成して、フォトトランジスタＰＴを複数設けて並列接
続することで受信感度を向上させることもできる。ま
た、フォトトランジスタＰＴ、ＴＦＴ４を形成する半導
体等の材料も図２により説明したものに限定されるもの
ではない。更に、上記実施例では色画素を形成するカラ
ーフィルタとして、赤、青、緑の３原色が用いられる場
合について説明したが、例えばこれら以外のシアン、マ
ゼンタなどのカラーフィルタが設けられる場合について
も本発明が適用可能である。また、液晶表示パネルの具
体的な構造も実際の使用条件等に応じて変更可能とされ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、液晶表示
パネルにリモートコントローラの受光部（受光素子及び
フィルタ）を設けるようにしたことから、本発明の液晶
表示パネルを用いた表示装置では、筐体に対して別途に
受光部を設ける必要がなくなるため、更に装置の小型化
が促進されるという効果を有している。また、これによ
り装置の外形のデザインの自由度が拡大することにもな
る。また、受光部を構成する受光素子及びフィルタは、
ＴＦＴあるいは色画素形成用のカラーフィルタ形成のた
めの工程時に同時に形成するようにされるため、特に受
光部を設けるための工程及びコストアップは不要となる
という効果も得られることとなる。更に、液晶表示パネ
ルの表示駆動系と受光部の受光素子のための電源をそれ
ぞれ個別に設けてそれぞれを独立に駆動可能とすること
で、例えばメイン電源がスタンバイの状態で、リモート
コントローラによるオン／オフコントロールを行うよう
にすることができ、使い勝手も向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の液晶表示パネルの構造を示す
斜視図である。

【図２】本実施例のＴＦＴ及びフォトトランジスタの構
造を示す断面図である。

【図３】本実施例の液晶表示パネルを用いた表示装置の
回路構成を簡略に示す図である。

【図４】従来例の液晶表示パネルの構造を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１液晶表示パネル２、１１ガラス基板３画素電極４ＴＦＴ（薄膜半導体素子）５コンデンサ６、１４偏光板１２（Ｒ）赤カラーフィルタ１２（Ｇ）緑カラーフィルタ１２（Ｂ）青カラーフィルタ１５ＰＴ用カラーフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素駆動用の半導体素子が形成される当
該液晶表示パネルのガラス基板上に受光素子を設けたこ
とを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】上記受光素子は、上記半導体素子を形成
する工程と共通の工程を含んで形成されることを特徴と
する請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】フルカラー画像表示をなすために設けら
れるカラーフィルタのうち、少なくとも１つの同一色の
カラーフィルタが上記受光素子のフィルタとして設けら
れることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液
晶表示パネル。
【請求項４】上記受光素子のフィルタは、上記カラー
フィルタを形成する工程と共通の工程を含んで形成され
ることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】上記受光素子に供給する電源系と、上記
半導体素子を駆動する電源系がそれぞれ個別に設けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか
に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】液晶表示パネルのガラス基板上に画素駆
動用の半導体を形成する工程と、前記ガラス基板上に受
光素子を形成される工程が、同一の半導体集積技術によ
って行われていることを特徴とする液晶表示パネルの製
造方法。
【請求項７】色画素を形成してフルカラー画像表示を
なすために設けられるカラーフィルタのうち、少なくと
も１つの同一色のカラーフィルタを上記受光素子のフィ
ルタとして設けると共に、この受光素子のフィルタを形
成する工程は、上記色画素形成のためのカラーフィルタ
を形成する工程と共通の工程を含むようにされることを
特徴とする請求項６に記載の液晶表示パネルの製造方
法。