KR100241992B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100241992B1
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마모루 미야와끼
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미다라이 후지오
캐논 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 의하면, 고정세, 고휘도, 고콘트라스트 등의 고성능의 화상을 표시함과 동시에 소형이고 저렴한 액정표시장치의 제공을 목적으로 하며, 이 액정표시장치는, 화소전극아래쪽에 도전층을 지니고, 이 도전층에 인가된 전압의 인가에 의해 화소전극을 둘러싸고 있는 영역에 있어서 폴리머분산형 액정의 상태를 산란모드로 변화시킨다.

Description

액정표시장치
본 발명은, 화상, 문자 등을 표시하는 표시장치, 특히 액정을 이용하는 표시장치에 관한 것이다.
최근 멀티미디어의 발달에 따라, 인간의 감성을 통해 정보를 교환하는 인간-기계인터페이스가 더욱 중요해지고 있다. 이러한 상황에서 액정표시소자는, 장치의 소형박형화 및 저에너지소비를 고려해서 멀티미디어시대에 있어서의 표시장치용으로 활발히 연구되고 있다.
액정표시소자의 액정재료로서는 TN(트위스티드 네마틱), STN(수퍼 트위스티드 네마틱) 및 FLC(강유전성액정)가 있다. 상기 액정을 이용한 액정표시소자는 액정의 편광특성의 변조에 의해 광량을 변화시킨다. 투과형 또는 반사형 액정표시소자에서는, 광은 광원에서부터 표시소자까지 그리고 표시소자에서부터 관찰자까지의 광로에 있어서 편광판을 2회 통과하므로, 광의 강도는 통상 편광판을 통한 2회의 통과로 50%, 또는 고콘트라스트편광판에 의해서는 30~40%감소된다. 또한, 액정표시소자의 개구비를 고려해서, 유효광의 이용효율이 수 %낮아진다.
한편, T.나가타씨 등에 의해, MOS칩에 의해 NCAP(nematic curuilinear aligned phase)를 구동하는, 편광판을 지나지 않은 프로젝터용의 반사형 액정소자가 개시되어 있다[Technical Report IEICE(The institute of Electronics Information and Communication Engineers in Japan)EID 94-77, 94-101 (1994)]. 이 논문에는, 액티브매트릭스기판상에 형성된 차광층을 구비하고 화소전극간에 도입된 광을 차단해서 광누설을 방지하는 광밸브의 구성이 나타나 있다.
그러나, 상기 차광층은 광누설을 만족스럽게 방지하지 못하고 있다.
또, 화상표시부의 주변영역상에 주변구동회로를 형성하면, 이 주변구동회로에 있어서 광의 누설문제가 야기될 수도 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 내포하지 않는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 형성된 화상이 고정세, 고휘도 및 고콘트라스트 등의 전반적으로 충분히 높은 성능을 지니는 동시에, 소형이고 가격이 저렴한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 액정표시장치는, 주사선과 신호선과의 교차점에 대응해서 형성된 화소전극을 지닌 매트릭스기판과, 상기 화소전극에 대향하는 투명전극을 지닌 대향기판과, 상기 매트릭스기판과 대향기판사이에 유지된 폴리머분산형 액정을 구비하고, 상기 화소전극아래쪽에 도전층을 형성하여, 적어도 상기 화소전극간의 영역의 일 또는 화소전극이 배치된 화상표시영역의 주변영역의 일부에 있어서의 폴리머분산형액정의 상태를 해당 도전층에 인가된 전압에 응해서 언제든지 산란모드로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 도전층이 차광층으로서 역할하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 화소전극이 절환기능을 지닌 능동소자로 접속되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기 능동소자가 박막트랜지스터인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 박막트랜지스터가 단결정반도체층으로 구성된 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 능동소자가 단결정트랜지스터로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 능동소자가 n채널단결정트랜지스터와 p채널단결정트랜지스터의 2종류로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 n채널단결정트랜지스터와 p채널단결정트랜지스터의 2종류가 전달게이트를 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 단결정트랜지스터가 반도체기판상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 도전층이 상기 매트릭스기판내에 형성된 주변구동회로의 윗쪽에도 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 대향기판상에 형성된 투명전극이 분할되어 있고, 상기 투명전극의 분할된 각 부분에 각각 서로 다른 전압을 인가하는 수단이 상기 투명전극 분할된 각 부분에 접속되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 분할된 투명전극이 상기 화소전극에 대향하는 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 투명전극 및 화소전극으로 이루어진 매트릭스의 1라인상의 투명전극과 화소전극사이에 인가된 전계는 상기 매트릭스의 이웃라인상의 투명전극과 화소전극사이에 인가된 전계가 취하는 것과는 반대방향을 취하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 투명전극과 화소전극사이에 인가된 전계의 방향이 소정시간간격에 반대방향으로 변하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 적어도 투명전극사이 또는 그의 주변영역상에 다른 전극이 존재하고, 상기 다른 전극바로 밑의 액정은 언제든지 산란모드가 되도록 작동되는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정표시장치에 있어서는, 폴리머분산형 액정의 상태를 도전층에 인가된 전압에 응해서 화소전극을 둘러싸고 있는 영역에서 산란모드로 절환함으로써, 능동소자에 도입되는 광을 최소레벨로 줄여, 광의 누설을 거의 또는 대체로 방지하고 있다. 그 결과, 본 발명의 액정표시장치에 의해서 고정세, 고휘도, 고콘트라스트 및 높은 색채현성을 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 액정표시장치에서는, 고성능의 편광판을 이용하지 않으므로 고휘도를 얻을 수 있다.
제1(a)도 및 제1(b)도는 본 발명의 액정표시소자의 일례를 개략적으로 도시한 도면.
제2도는 본 발명의 액정표시소자의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면.
제3도는 본 발명의 액정표시소자의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면.
제4도는 본 발명의 액정표시소자를 이용한 표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
제5(a)도 및 제5(b)도는 본 발명의 액정표시소자를 스펙터클형 디스플레이에 적용한 예를 개략적으로 도시한 도면.
제6도는 액정표시소자용의 광학계를 개략적으로 도시한 도면.
제7도는 본 발명의 실시예 6의 액정 표시소자의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 매트릭스기판 4 : 액정표시소자
51 : 금속배선층 52 : 화소전극
53 : 도전층(차광층) 58 : 폴리머분산형 액정
59 : 블랙매트릭스 61 : 투명전극
62 : 대향기판 63 : 산란모드
81 : 화소반사전극 101~106,202 : TFT(박막트랜지스터)
201 : MOSFET 701 : p형기판
702 : p형 웰영역 723 : n채널 MOSFET
724 : p채널 MOSFET 772,773 : n형 웰영역
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 액정표시소자의 일례를, 제1(a)도 및 제1(b)도를 참조해서 설명한다. 제1(a)도는 제1(b)도의 1A-A선을 따라 자른 액정표시패널의 표시면의 단면도이다.
제1(a)도 및 제1(b)도에 있어서, 매트릭스기판(1)은 매트릭스형태로 배치된 화소전극(52)을 지니며, 통상 석영, 유리 등의 투명재료로 이루어져 있다. 대향기판(62)은 상기 화소전극(52)에 대향하는 투명전극(61)을 지닌다. 상기 매트릭스기판(1)과 대향기판(62)사이에는 폴리머분산형 액정이 유지되어 있다. 매트릭스기판(1)상에는, 박막트랜지스터(이하, TFT라고도 칭함)(101), (102), (103), (104), (105), (106)가 형성되어 있다. 각 박막트랜지스터는 소스(21), (22), (23), (24), (25) 또는 (26), 드레인(41), (42), (43), (44), (45) 또는 (46) 및 게이트(31), (32), (33), (34), (35) 또는 (36)로 구성되어 있다. 또, 박막트랜지스터(101)와 (106)는 패널구동용의 주변회로를 구성한다. 또한 박막트랜지스터(102), (103), (104)는 각각, 표시해야할 화소를 절환하는 역할을 한다. 각 트랜지스터는 컬러필터(60)(R, G 및 B)와 대면하고 있다. 표시영역의 TFT를 구성하는 게이트(32), (33), (34)는 도면에는 도시하지 않은 주자선에 접속되어 있고, 이들 주사선은 소스에 접속된 신호선과 교차한다. 화소전극(52)은 이들 교차점에 대응해서 형성된다. 박막트랜지스터(105)는 표시영역내의 박막트랜지스터와 동일한 구조를 지닌 동시에 표시영역의 주변에 형성된 화소의 더미전극이다. 상기 표시영역(더미영역을 포함)내의 박막트랜지스터의 소스와 드레인상 또는 윗쪽에는 금속배선층(51)이 형성되어 있다. 소스는 신호선에, 드레인은 화소전극(52)에 접속되어 있다. 또 금속배선층(51)의 윗쪽 및 화소전극(52)의 아래쪽에 형성된 도전층(53)은, 차광층으로서 역할한다. 제1(b)도에 도시한 바와 같이, 도전층(53)은, 화소의 개구부(55)와, 금속배선층(51)을 화소전극(52)에 접속하는 관통구멍부(56)를 제외한 소자의 전체면을 덮고 있다.
또, 차광층으로서의 도전층(53)은 상기 관통구멍과는 다른 관통구멍(54)을 경유해서 금속배선층에 접속되어 있다. 금속배선층은 도전층(53)을 소정전위용의 패드(57)를 경유해서 전원에 접속한다. 대향전극(62)상에는, 통상 크롬으로 이루어진 블랙매트릭스(59)가 설치되어 있다.
폴리머분산형 액정의 특성을, 이하 전압무인가시 산란모드이고, 전압인가시 투명모드로 되는 정상오프형 액정에 대해서 설명한다. 통상, 이 형태의 액정은 그러한 특성을 지닌다.
영상신호가 신호선으로부터 선택된 TFT의 소스 및 드레인을 경유해서 화소전극으로 전송되고, 신호전위는 차광용 도전층(53)과 화소전극(52)의 중첩부의 유지용량에 의해 유지된다.
차광용 도전층에는, 공통투명전극(61)에 인가된 전압과 거의 동일한 레벨의 전압이 인가됨으로써, 화소간의 액정층은, 제1(a)도에 (63)으로 표시한 바와 같이 산란모드로 유지된다. 더미화소의 화소전극에 동일한 신호를 인가함으로써, 액정층은 더미화소 및 주변회로에 있어서도 산란모드로 된다.
이 산란모드에 있어서, 화소에 거의 수직방향으로 도입된 조명광의 부분(64)은 블랙매트릭스부와 차광용도전층을 제외하고 화소전극을 통과한다. 한편, 종래의 표시패널에 사선으로 도입된 광은 통상 혼색을 일으킨다. 예를들면, G의 색필터를 투과한 광은 인접한 R전극에 의해 변조된 액정층을 통과하여 혼색을 일으킨다. 그러나, 본 발명의 구성에 있어서, 액정층은, 화소전극, 더미화소부 및 주변회로부간의 영역에서 산란모드를 유지한다. 따라서, 인접한 화소에 사선으로 투사된 광은, 인접한 화소로 입사되지 않고 제1(a)의 (65)로 표시한 바와 같이 차단됨으로써, 이 표시소자는 우수한 색채현성을 실현한다. 또한, 본 발명의 구성은, 편광판을 필요로 하지 않으므로, 고휘도 표시를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 소자는 더미화소부에 있어서의 액정층 및 차광용 금속층에 전압을 인가하지 않는 구조를 지니므로, 베이킹 등의 고장을 일으키지 않는다. 또한, 본 발명은 투과형 또는 반사형의 액정소자에도 적용가능하다.
[실시예 1]
본 실시예는 반사형 액정표시소자에 관한 것으로서, 제2도는 본 발명에 의한 반사형 액정표시소자를 개략적으로 도시한 것이다. 제2도의 소자에 있어서, 액티브매트릭스기판은, 반도체기판(71)과, 이 기판상에 형성된 트랜지스터(202), 차광용 도전층(53), 화소반사전극(81)등으로 구성되어 있다. 액정표시소자는, 상기 액티브매트릭스기판, 투명공통전극(61)을 지닌 대향기판(62) 및 상기 액티브매트릭스기판과 대향기판사이에 유지된 폴리머분산형액정(58)으로 구성되어 있다. 반도체기판(71)은 본 실시예에서는 n형 기판이나, p형 기판이어도 된다. (72)는 p웰, (73)은 전계산화막, (74)는 p웰 전위설정용의 p+고농도층이다. (75), (76), (77)은 각각 반도체층으로서 단결정Si를 이용하는 MOSFET(201)의 소스, 게이트 및 드레인이고, MOSFET(201)는 표시패널의 주변회로를 구성한다.
제2도에는 n형 MOSFET구조가 도시되어 있으나, p형 MOSFET 또는 npn 또는 pnp바이폴라트랜지스터를 이용해도 된다. (78), (79) 및 (80)은 각각 화소절환수단을 구성하는 박막트랜지스터(202)의 소스, 게이트 및 드레인이다. 소스는 신호선에, 게이트는 주사선에 각각 접속되어 있다.
(51)은 소스 및 드레인에 접속된 금속배선이다. 화소반사전극(81)은 금속배선(51)을 경유해서 드레인(80)에 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 화소스위치로서 TFT를 사용하였으나, 주변회로를 구성하는 MOSFET를 사용해도 된다. 화소반사전극(81)은 평탄한 것이 바람직하고, 또 높은 반사율을 지닌 것이 바람직하다. 평탄성을 향상하기 위하여, 하지의 절연반사전극에 CMP(화학기계적연마)처리를 행하는 것이 바람직하다. 대향기판(62)의 내면은 (82)로 표시한 바와 같이 울퉁불퉁하게 되어 있어 표면에서의 정반사를 방지한다. 이 대향기판(62)의 반사측면상에는 반사방지막(83)이 형성되어 있다. 화소간의 경계부에 도입된 입사광(84)은, 제2도에서 (85)로 표시한 바와 같이 전압의 인가에 의해 산란모드로 유지되는 액정층에 의해 산란된다. 한편, 화소부에 도입된 광(86)은 (88)로 표시한 바와 같이 일정하게 변조되어 반사된다.
반사형 액정표시패널에서는, 블랙매트릭스와 같은 차광층이 화소의 경계부에서 충분히 유효하지 않으나, 액정층에 의한 광의 산란에서는 본 실시예에 있어서와 같이 더욱 유효하다. 그 이유는 블랙매트릭스가 불가피하게 그 표면에서 광을 일정하게 반사하여 노이즈광을 부여하기 때문이다. 이 현상은 더미화소부 및 주변회로부에서도 동일하다.
본 실시예의 구성에 의하면, 화상의 콘트라스트가 높고 색채현성이 우수한 동시에, 유효광이용효율의 증가에 의한 휘도가 높다. 또한, 피치가 좁고 구동성이 높은 회로를, 반도체기판상에 형성되어 구동되는 트랜지스터로 구성할 수 있다.
[실시예 2]
제1(a)도, 제1(b)도 및 제2도를 참조해서 설명한 상기 실시에에서는 도전성 차광층에 일정한 전압을 인가하였으나, 본 실시예에서는 전압을 시간에 따라 변화시킨다.
플리커를 방지하기 위하여, 인가신호는 통상 1H마다 역전되므로, 주변구동회로는 액정층에 인가해야 할 전압의 2배의 진폭으로 구동가능해야만 한다.
본 실시예에서는, 대향기판 및 도전성차광층이 1H마다 분할되어, 해당 대향기판 및 도전성차광층이 화소신호의 역전없이 역전구동된다. 차광층의 전압에 의해 영향받는 액정층용의 대향기판은, 차광층과 동일 전위로 된다. 이것에 의해, 필요로하는 유전강도가 절반으로 되어, 구조를 더욱 정교하게 할 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에 대해 제3도를 참조해서 설명한다. 제3도에 있어서, 제2도와 동일한 부재 또는 부품은 설명없이 동일한 참조부호로 표기한다.
본 실시예의 액정표시소자에 있어서, 주변회로의 구동전위는 대향기판측에서 전압을 역전함으로써 1/2로 경감된다.
제3도에 있어서, 전압VCOM은, 단자(90)에 의해, 도전성 차광층(53) 및, 역전신호를 인가하기 위한 대향기판상의 투명전극의 다른 부분주위에 설치된 투명전극(91)의 일부에 인가되고, 각 단자(92)~(95)는 역전신호를 인가한다. 이들 단자는 독립적으로 설치되었으나, 반도체기판측상에 형성된 주사회로의 출력에 접속되는 것이 바람직하다.
다음에, 단자(92)~(95)와 접속된 대향기판상의 투명전극과 화소반사전극(81)간에 인가된 전계의 방향은 시간의 경과에 따라 반대방향으로 변화된다. 이 경우, 각 전극라인상의 사이에 인가된 전계의 극성을, 아웃라인상에 인가된 것과 반대극성으로 하는 것이 허용가능하다. 제2도에 도시한 바와 마찬가지 방식으로 각 화소반사전극에 대향하는 투명전극에는 역전전압을 인가하고, 화소반사전극의 주변에 대향하는 부분 및 주변회로에는 VCOM을 인가한다. 이것에 의해, 액정층은, 화소전극의 부분을 제외하고 산란모드로 유지되어, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 반도체기판측에서의 도전성차광층의 전위가 불필요하므로, 소자의 구성을 간단화할 수 있다. 실시예 2 및 3에 있어서, 역전주기는 1H로 하였으나, 주변회로의 구성은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 4]
본 실시예에 대해 제4도를 참조해서 설명한다. 제4도는 제1(a)도 및 제1(b)도 내지 제3도에 도시한 액정표시소자를 이용한 표시장치의 개략도이다. 제4도에 있어서, 표시장치는 광원 및 액정패널구동제어용 보드(101), 광원용의 전원유닛(102), 광원(103), 비구면경(104), 색분해프리즘(105), 본 발명의 액정패널(106), 마이크로미러(107), 개구(108), 자유형태면프리즘을 지닌 광학계(109) 및 스크린(110)으로 구성되어 있다.
광원(103)으로부터 출사된 광속(111)은 비구면경(104)에 의해 집광되어 마이크로미러(107)상에 결상된다. 마이크로미러에 의해 반사된 광은 색분해프리즘(105)에 의해 R, G 및 B로 분해되어 평행광으로서 액정패널(106)에 도입된다. 렌즈(118)는 텔레센트릭계로 설정된다. 표시신호에 따라 변경된 반사광(115)은 재차렌즈(118)로 도입된다. 암표시광만이 개구(108)을 통과하여 자유형태면 프리즘(109)으로 도입된다. 상기 자유형태면프리즘 광학계에 의해, 스크린(110)상에 시너(thinner)장치에 의한 수차가 적은 화상이 형성된다.
따라서, 리어방식 또는 프론트방식의 투사형 표시장치는 저렴하게, 고해상도, 고휘도 및 고콘트라스트의 화상을 형성하기 위해 소형으로 제작된다.
이러한 표시장치는, 가정용 TV뿐만 아니라, 컴퓨터모니터, 차량의 내비게이션표시장치, 화상전화회의시스템, 비행기 등의 표시패널, 3차원화상게임기 등의 기타용도로도 이용가능하다.
[실시예 5]
본 발명의 액정표시소자를 이용한 스펙터클형 디스플레이의 일례에 대해 제5(a)도 제5(b)도 및 제6도를 참조해서 설명한다.
먼저, 본 실시예의 표시용 광학계에 대해 제6도를 참조해서 설명한다. 제6도에 있어서, (4)는 제1(a)도 및 제1(b) 내지 제3도에 도시한 바와 같은 액정표시소자이다. 이 표시소자(4)는 1개의 유닛으로서, 광원, 빔스플리터, 쉴리렌(schlieren)광학계 및 표시패널로 구성되어 있다. (3a)는 관찰자의 눈에 광을 도입하기 위한 제1광학부재, (3b)는 제2광학부재이다. 표시소자(4)로부터의 광은 먼저 제1광학부재(3a)에 입사되고, 이 제1광학부재의 관찰자측에서 전반사면(1)에 의해 전반사된 후, 관찰자쪽에 오목면을 지닌 오목반투명거울(2)에 의해 반사되어, 전반사면(2a)을 통해 관찰자의 눈으로 도입된다.
광로는 제5(a)도(관찰자의 윗쪽에서 수직방향으로 본 도면) 및 제5(b)도(관찰자의 옆쪽에서 수평방향으로 본 도면)에 도시되어 있다. 이와 같이, 관찰자는 외부정경에 중첩된 표시소자(4)의 화상을 관찰할 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 액정표시소자를 중첩장치에 적용한 예를 도시한 것이다. 그러나, 이 장치는, 화상표시만을 관찰하기 위한 장치로서 사용해도 된다. 이 경우, 오목반투명거울은 통상의 거울로서 기능한다.
본 실시예에 있어서, 표시장치는, 수평시야각 약 ±16.8°, 수직시야각 약 ±11.4°인 매우 박형이고 소형이다.
본 장치의 소형화, 넓은 시야각 및 우수한 광학성능은, 광투과면뿐만 아니라 전반사면으로서의 광학계의 면을 이용함으로써, 그리고, 관찰자의 눈의 광축으로부터 현저하게 벗어난 오목거울(2b)을 이용함으로써 달성될 수 있다. 그의 다른 기여요인으로는, 방위각에 의존해서 가변하는 광파워 또는 소정 방위각에서 오목거울(2)에 부여된 광파워를 지닌 만곡된 전반사면이 있다.
특히, 오목거울의 벗어남에 기인한 수차는, 소정 방위각에서 오목거울에 광파워를 부여함으로써 충분히 제거할 수 있다. 또, 상기 오목거울에서의 수차는 전반사면을 마찬가지로 오목하게 함으로써 보정된다.
[실시예 6]
본 실시예에 있어서의 각 화소의 스위치는 단결정의 n채널 MOSFET와 p채널 MOSFET로 이루어진 전달게이트의 구성을 지니며, 이 구성에서는, n채널 MOSFET의 하부만이 p형 웰영역에 매립되고, p채널 MOSFET가 n형웰영역에 매립되어 있다. 기판으로서는, p형 기판이 이용된다.
제7도는 본 실시예의 액정패널의 단면도이다. 동도에 있어서, (20)은 반사방지막, (723)은 n채널 MOSFET, (724)는 p채널 MOSFET, (53)은 차광층, (52)는 화소전극, (717)은 p형 고농도 불순물영역, (731)은 n형 고농도불순물영역, (702)는 p형 웰영역, (701)은 p형 기판, (772)는 화상표시부의 소스전위가 인가되는 n형 웰영역, (773)은 주변구동회로의 소스전위가 인가되는 n형 웰영역이다. 동도면에 있어서 선행도면과 동일한 부호는 동일한 의미를 지니므로, 그에 대한 설명은 생략한다.
실시예 2에 있어서 n형 기판을 이용할 경우, 기판의 전위는 소스의 최하위전위와 동일한 전위로 기동된다. 이 경우, 패널의 표준전위는 통상 접지전위에서 안정하므로, 소스의 단락방지, 누설방지, 절연재 등의 구성의 용이화 등의 패널고정용의 지그에 대한 조처가 가능하며, 또 p형 기판상에 개별적으로 형성된 n형 웰영역(772), (773)에 각각 서로 다른 전위를 인가하는 것이 가능해진다. 그 결과, 화상표시부가 20~30V시스템을 지니고 주변구동회로가 1~5V시스템을 지니는 구성을 실현할 수 있다.
또한, p형웰영역(702)과 n형웰영역(772)이 화상표시부에 형성되어 있는 “트윈웰구조”에서는 트랜지스터의 역치를 안정하게 하여 내압성능을 증대시킬 수 있어, 자유도가 향상된다. 게다가, 단결정으로 이루어진 스위치로서의 MOSFET를 충분히 고속동작이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 실시예 6에 의하면 표시성능을 안정하게 할 수 있는, 즉, 인접화소에 의거한, 광의 누설에 의해 배향된 캐리어의 발생에 기인한 전위의 변동이 발생하지 않아, 안정한 표시특성을 실현할 수 있다. 또, 표시영역의 스위치가 단결정으로 이루어진 전달게이트구조를 이용하므로, 장치는 각 FET의 Vth(역치)로부터 직접 영향받지 않는다. 그 결과, 화소부의 주변영역에서의 콘트라스트의 저감이 관찰되지 않고, 온도 등의 환경의 변화로부터의 영향이 거의 없으므로, 고품질의 표시를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 액정표시장치에 있어서는, 폴리머분산형 액정의 상태를 도전층에 인가된 전압에 응해서 화소전극을 둘러싸고 있는 영역에서 산란모드로 절환함으로써, 능동소자에 도입되는 광을 최소레벨로 줄여, 광의 누설을 거의 또는 대체로 방지하고 있다. 그 결과, 본 발명의 액정표시장치에 의해서 고정세, 고휘도, 고콘트라스트 및 높은 색채현성을 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 액정표시장치에서는, 고성능의 편광판을 이용하지 않으므로 고휘도를 얻을 수 있다.

Claims (16)

  1. 주사선과 신호선과의 교차점에 대응해서 형성된 화소전극을 지닌 매트릭스기판과, 상기 화소전극에 대향하는 투명전극을 지닌 대향기판과, 상기 매트릭스기판과 상기 대향기판사이에 유지된 폴리머분산형 액정을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극의 아래쪽에 도전층을 형성하여, 적어도 상기 화소전극간의 영역의 일부 또는 화소전극이 배치된 화상표시영역의 주변영역의 일부에 있어서의 폴리머분산형 액정의 상태를, 해당 도전층에 인가된 전압에 응해서 언제든지 산란모드로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전층이 차광층으로서 역할하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화소전극이 절환기능을 지닌 능동소자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 능동소자가 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 박막트랜지스터가 단결정반도체층으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 능동소자가 단결정트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 능동소자가 n채널단결정트랜지스터와 p채널단결정트랜지스터의 2종류로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 n채널 단결정트랜지스터와 p채널단결정트랜지스터의 2종류가 전달게이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제6항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 단결정트랜지스터가 반도체기판상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 도전층이 상기 매트릭스기판내에 형성된 주변구동회로윗쪽에도 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 대향기판상에 형성된 투명전극이 분할되어 있고, 상기 투명전극의 분할된 각 부분에 각각 서로 다른 전압을 인가하는 수단이 상기 투명전극의 분할된 부분에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 분할된 투명전극이 상기 화소전극에 대향하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 투명전극 및 화소전극으로 이루어진 매트릭스의 1라인상의 상기 투명전극과 화소전극사이에 인가된 전계는, 상기 매트릭스의 이웃라인상의 투명전극과 화소전극사이에 인가된 전계가 취하는 것과는 반대방향을 취하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 투명전극과 화소전극사이에 인가된 전계의 방향이 소정시간간격에서 반대방향으로 변하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제13항에 있어서, 적어도 상기 투명전극사이 또는 그의 주변영역상에 다른 전극이 존재하고, 상기 다른 전극바로 밑의 액정은 언제든지 산란모드가 되도록 작동하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제14항에 있어서, 적어도 상기 투명전극사이 또는 그의 주변영역상에 다른 전극이 존재하고, 상기 다른 전극바로 밑의 액정은 언제든지 산란모드가 되도록 작동하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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