液晶显示装置、电光装置及其制造方法、电子装置的制作方法

文档序号:2674056
专利名称:液晶显示装置、电光装置及其制造方法、电子装置的制作方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置、电光装置及其制造方法、电子装置。
背景技术
液晶显示装置由以下部分构成像素电极和控制该像素电极用的TFT(薄膜晶体管)等开关元件配置在互相交叉成矩阵状的多条数据线及扫描线之间排列构成的元件基板;形成了与像素电极相向的对置电极的对置基板;以及由充填在这两个基板之间的液晶构成的液晶显示面板(显示部)。上述开关元件导电性地连接在供给图像信号的上述数据线以及依次施加扫描信号的上述扫描线上。另外,在液晶显示面板的周边外侧区域中设有控制上述开关元件的开闭或液晶显示的扫描线驱动电路及数据线驱动电路。
另外,在液晶显示装置中,在上述液晶显示面板的周边外侧区域不仅安装了上述扫描线驱动电路及上述数据线驱动电路,而且还通过外接各种传感器等元件和各种电路(IC)等各种功能元件,专门进行了安装(例如,专利文献1)。
特开平5-80314号公报(第六页,图1)可是,如果以外接的形式将各种构件安装在液晶显示面板的外部,则作为基板对观看时的显示没有贡献的周边安装区域增大,被特定限制的基板内的液晶显示装置的高功能化受到限制,由于外接而给液晶显示装置的集成化带来困难。
另外,功能元件也只能安装在液晶显示面板的周边外侧区域能安装的种类的构件,例如,在功能元件是可呈矩阵配置、均匀地二维配置同一功能这样的构件的情况下或是占有面积大的区域型的构件的情况下等,不能安装该功能元件,能安装的功能受到了限制。
另外,在以外接形式将功能元件安装在上述液晶显示面板上的情况下,由于液晶显示面板和功能元件是不同的构件,所以有必要分别进行制造液晶显示面板的工艺以及制造功能元件的工艺,所以工序数增加,工艺进程变长,导致成本增加。
本发明就是鉴于上述事实而完成的,其目的在于提供一种不需要将功能元件外接在液晶显示面板的周边外侧区域中,包括不能安装在外侧区域中的种类的构件在内来安装功能元件,能谋求高集成化和高功能化,而且能减少成本增加的液晶显示装置、电光装置及其制造方法、以及电子装置。
为了达到上述目的,本发明的第一种液晶显示装置是备有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的液晶显示装置,其特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域(所谓的图像显示区域)内,配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
如果采用上述本发明的第一种液晶显示装置,则由于能将功能元件组装在构成液晶显示装置的由多个像素构成的供显示的区域内部而构成,所以能将各种功能内置于供显示的区域内部,能谋求高功能化、高集成化。
另外,为了达到上述目的,本发明的第二种液晶显示装置备有排列成矩阵状的多个像素以及由驱动该像素的驱动元件及驱动上述像素用的信号的布线层构成的供显示的区域,该液晶显示装置的特征在于在上述供显示的区域内,在对上述驱动元件或上述布线层重叠的位置上配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
如果采用上述本发明的第二种液晶显示装置,则由于对布线层或驱动元件重叠的位置是无论在透射模式的显示、反射模式的显示的哪一种中都不会影响进行显示时的品位的位置,所以通过利用该位置,在供显示的区域内形成功能元件,内置功能元件,既能谋求高功能化,又不会降低显示品位。
另外,为了达到上述目的,本发明的第三种液晶显示装置是备有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的液晶显示装置,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的多个功能元件,同时使该多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
如果采用上述本发明的第三种液晶显示装置,则由于在同一平面内形成多个像素和多个功能元件,多个功能元件之间的间隔和多个像素之间的间隔不同,所以在尽可能降低由多个功能元件引起的对光透射的妨碍的同时,还能组装功能元件,能在同一制造工艺内进行形成像素的制造工艺和制造功能元件的制造工艺,而且能谋求高功能化,而不降低显示品位。
在上述结构的液晶显示装置中,最好使上述功能元件之间的间隔增大。
如果采用该结构,则图像显示区域内的功能元件的配置数量变少,减少了功能元件的平面上的占有区域,能扩大形成对使光透射的显示有贡献的区域,使数值孔径的减小达到最小限度,能防止显示品位的下降。
另外,关于功能元件的配置方法,也可以将功能元件配置在夹持液晶的一对基板中与形成上述驱动元件及上述布线层的一块基板相向的另一基板上。在此情况下,能将配置在与上述驱动元件相向的位置上的遮光层设置在上述另一基板上,而将上述功能元件设置成介于上述遮光层与上述另一基板之间。或者,也能在上述遮光层面向上述液晶的一侧形成上述功能元件。或者,也能在上述另一个基板上与面向上述液晶的一侧相反的一侧的面上形成上述功能元件。另外,也能将上述功能元件配置在夹持液晶的一对基板中形成上述驱动元件及上述布线层的一块基板上。
另外,为了达到上述目的,本发明的第四种液晶显示装置是备有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的液晶显示装置,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使具有第一功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同,而且,使在与具有上述第一功能的多个功能元件不重叠的位置上具有与上述第一功能的不同功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
如果采用本发明的第四种液晶显示装置,则由于能安装有不同功能的至少两种功能元件,同时使这些功能元件的配置间隔与像素间隔不同,所以在尽可能降低由于设置多个功能元件而引起的对光透射的妨碍的同时,还能组装功能元件。
另外,为了达到上述目的,本发明的第五种液晶显示装置是备有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的液晶显示装置,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使上述像素的面积与功能元件的面积不同。在此情况下,例如能使上述像素的面积增大。
如果采用本发明的第五种液晶显示装置,则由于能根据功能元件的功能或性能,与像素的占有面积相独立地设定面积,所以设计的自由度增大。另外,在像素的面积增大的情况下,能抑制因设置功能元件而引起的显示品位的下降。
在上述本发明的第二种液晶显示装置中,也可以这样构成上述布线层构成互相交叉的多条数据线和多条扫描线,有分别设置在由上述数据线和上述扫描线包围的区域中的液晶驱动用的像素电极,同时上述功能元件有一对电极,上述一对电极沿平面互相交叉地分别设置在夹持液晶的一对基板上。该结构是将有源矩阵型的液晶显示装置和无源矩阵型的功能元件组合起来的例子。
或者,它是一种备有排列成矩阵状的多个像素、液晶驱动用的多个扫描电极以及与上述多个扫描电极呈平面交叉的多个数据电极的液晶显示装置,也可以这样构成在供显示的区域内,配置了有导电性地连接在互相交叉的多条数据线及多条扫描线上的功能元件用电极的功能元件。该结构是将无源矩阵型的液晶显示装置和有源矩阵型的功能元件组合起来的例子。或者,也可以这样构成在供显示的区域内配置有功能元件用电极的功能元件,液晶驱动用电极兼作上述功能元件用电极。
而且,上述功能元件也可以包括多种功能构件。
本发明的第一种电光装置是备有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置,其特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域内,配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
以上,虽然作为液晶显示装置说明了本发明,但备有这种功能元件的装置不限于液晶显示装置,也能将本发明应用于有像素驱动用元件的其他电光装置。在此情况下,能获得与上述液晶显示装置的情况同样的效果。
本发明的第二种电光装置是备有排列成矩阵状的多个像素以及由驱动该像素的驱动元件及驱动上述像素用的信号的布线层构成的供显示的区域的电光装置,其特征在于在上述供显示的区域内,在对上述驱动元件或上述布线层重叠的位置上配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
本发明的第三种电光装置是备有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使该多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
本发明的第四种电光装置是备有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的多个功能元件,同时使具有上述第一功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同,而且,使在与具有上述第一功能的多个功能元件不重叠的位置上具有与上述第一功能不同的功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
本发明的第五种电光装置是备有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使上述像素的面积与功能元件的面积不同。
本发明的第一种电光装置的制造方法是备有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置的制造方法,其特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域内,形成具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
本发明的第二种电光装置的制造方法是备有排列成矩阵状的多个像素以及由驱动该像素的驱动元件及驱动上述像素用的信号的布线层构成的供显示的区域的电光装置的制造方法,其特征在于在上述供显示的区域内,在对上述驱动元件或上述布线层重叠的位置上形成具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
本发明的第三种电光装置的制造方法是备有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置的制造方法,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,形成多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使该多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
本发明的第四种电光装置的制造方法是备有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置的制造方法,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,形成多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的多个功能元件,同时使具有第一功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同,而且,使在与具有上述第一功能的多个功能元件不重叠的位置上具有与上述第一功能不同的功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
本发明的第五种电光装置的制造方法是备有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件的电光装置的制造方法,其特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素为同一面内,设置多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使上述像素的面积与功能元件的面积不同。
本发明的电子装置的特征在于备有上述本发明的电光装置。如果采用本发明,则能实现显示品位优异、备有触摸键、由温度进行的显示校正功能等多种功能的电子装置。


图1是表示本发明的一个实施例的液晶显示装置的总体概略结构的一例的概略斜视图。
图2是表示图1中的液晶显示装置的一部分的区域的平面图。
图3是说明图2所示的液晶显示装置的平面结构中对显示有贡献的区域和对显示无贡献的非显示区域用的说明图。
图4(A)是表示图2中的液晶显示装置的D-D剖面的剖面图,图4(B)是表示图2中的液晶显示装置的E-E剖面的剖面图。
图5是表示本发明的另一实施例的液晶显示装置的结构的一例的平面图。
图6是说明图5所示的液晶显示装置的平面结构中对显示有贡献的区域和对显示无贡献的非显示区域用的说明图。
图7是表示图5中的液晶显示装置的F-F剖面的剖面图。
图8(A)、(B)是表示本发明的另一实施例的液晶显示装置的结构的一例的平面图。
图9是表示本发明的另一实施例的液晶显示装置的结构的一例的剖面图。
图10是表示本发明的另一实施例的液晶显示装置的结构的一例的剖面图。
图11是本发明的第一实施例的液晶显示装置的等效电路图。
图12是本发明的实施例的液晶显示装置的功能元件的配置的变例。
图13是其另一变例。
图14是表示本发明的另一实施例的液晶显示装置的一例的等效电路图。
图15是该液晶显示装置的概略结构图。
图16是表示本发明的又一实施例的液晶显示装置的一例的等效电路图。
具体实施例方式
以下,参照附图具体地说明本发明的优选实施例的一例。
(液晶显示装置的总体结构)首先,参照图1说明本发明的第一实施例的液晶显示装置的总体概略结构。图1是表示液晶显示装置的总体概略结构的一例的概略斜视图。
如图1所示,本实施例的液晶显示装置1例如是有源矩阵型的液晶显示面板,由以下部分构成在一面上形成了呈矩阵状形成的开关元件(驱动元件)(在图1中虽然未示出,但后面将详细说明)及像素电极11的元件基板20;与上述元件基板20相向配置的对置基板30;以及通过将液晶封入这些元件基板20与对置基板30之间形成的液晶层40。另外,在对置基板30的四个周边、在元件基板20上沿上述对置基板30的周边形成图中未示出的密封材料,利用该四边的密封材料能封入液晶。
而且,在图1所示的液晶显示装置1中,构成对置基板30的周边的外侧区域A;以及在由多个像素10构成供显示的区域中,在对置基板30内由大致同一轮廓构成的能进行图像显示的图像显示区域B。在对置基板30的周边的外侧区域A中,在元件基板20上设有上述开关元件的开闭或显示控制用的数据线驱动电路3及扫描线驱动电路4,沿着元件基板20的边设置数据线驱动电路3,沿着与该边相邻的一边设置扫描线驱动电路4。
另外,这里,构成上述图像显示区域B的形成为矩阵状的多个像素10中,一个像素10是包括使一个像素工作用的全部结构要素的像素,是包括像素电极、选择像素电极用的开关元件、保持电容、将电位供给像素电极用的扫描线及数据线(在图1中都未示出,但后面将详细说明)、液晶层40等的空间的像素。另外,将在平面上由扫描线和数据线区分的矩形区域称为一个像素。但是,在后面所述的有包括R(红)、G(绿)、B(蓝)不同颜色的色素层的滤色片的液晶显示装置的情况下,上述的像素成为一个点,由R、G、B三个点构成一个像素。
而且,在本实施例中,在上述图像显示区域B内的任意空间内,还设有任意个具有与上述开关元件不同功能的功能元件18。即,将以往配置在外侧区域A中的构件等配置在图像显示区域B的空间内。以下,更详细地说明液晶显示装置的平面结构中的功能元件的配置位置、以及液晶显示装置的剖面结构中的功能元件的配置位置。
(液晶显示装置的平面结构)首先,参照图2说明液晶显示装置1的平面结构。图2是在本实施例的液晶显示装置中由形成为矩阵状的多个像素构成的图像显示区域的一部分中,从对置基板一侧(图1中的C1方向)看到元件基板连同在它上面形成的各构成要素(图1中的C2部分的)的平面图,示出了与元件基板相邻的多个像素组的各种元件、布线层、像素电极等。
如图2所示,液晶显示装置1的元件基板20上包括排列成矩阵状的多个像素电极11;与上述像素电极11对应地排列成矩阵状、将规定的电位供给该像素电极11用的能进行开关驱动的多个开关元件12(本发明中称为“驱动元件”);选择排列成矩阵状的多个上述开关元件12用的作为布线层的多条扫描线13a;根据该扫描线13a的扫描信号,通过呈导通状态的开关元件12,对像素电极11通电用的作为布线层的多条数据线14a;构成防止保持在液晶层40中的规定的电压漏泄的蓄积电容用的作为布线层的电容线13b;以及在应配置像素电极11的区域中,代替像素电极11而配置、具有与上述开关元件12的功能不同功能的功能元件18。
这里,功能元件18与像素电极11相同,被配置在由扫描线13a、电容线13b、数据线14a、14b包围的区域中。即,对以往形成了像素电极11的区域,通过将像素电极11换成功能元件18,来配置功能元件18。另外,代替多个像素电极11中的哪一个像素电极11来配置功能元件18是任意的。
另外,在本实施例中,作为使功能元件18工作用的布线,将选择上述开关元件12用的扫描线13a兼用作选择功能元件18用的“功能元件用的扫描线”,另一方面,与选择开关元件12用的数据线14a不同,设有功能元件用的数据线14b。上述扫描线13a连接在上述图1所示的扫描线驱动电路4上,上述数据线14a、14b连接在上述图1所示的数据线驱动电路3上。
像素电极11由例如ITO(氧化铟锡)膜等透明导电性薄膜形成,通过接触孔12c与成为构成开关元件12的晶体管的沟道区的半导体层12a导电性地连接。
另外,在本实施例中,设想像素电极11和扫描线13a、数据线14a、数据线14b、电容线13b等的布线层在平面视图中重叠地配置上述像素电极11的情况,因此,大致相等地构成对显示有贡献的区域P和像素电极11的轮廓。另外,不管是否在同一层上形成、还是在不同层上形成布线层和像素电极都可以。
例如用TFT(薄膜晶体管)等形成开关元件12,被构成在作为晶体管的沟道区的半导体层12a的一部分上。通过栅膜与扫描线13a导电性地连接,同时通过接触孔12b与数据线14a导电性地连接。
另外,构成开关元件12的半导体层12a通过接触孔12c与像素电极11导电性地连接,从而能使开关元件12与像素电极11导通。
扫描线13a是例如按照线的顺序并按照规定的时序以脉冲形式依次施加扫描信号G1、G2、...用的布线层,导电性地连接在开关元件12上,同时还导电性地连接在功能元件18上。
数据线14a是例如按照线的顺序依次供给图像信号S1、S2、...用的布线层,与开关元件12导电性地连接。由此,通过利用扫描信号G1、G2、...,只在恒定期间将开关元件12打开,按照规定的时序写入从数据线14供给的图像信号S1、S2、...。
数据线14b用来供给或读出信号S1’、...,与功能元件18导电性地连接。由此,通过利用扫描信号G1、G2、...,只在恒定期间将功能元件18的开关打开,从数据线14读出、或写入功能元件18的信息。在本实施例中,构成像素电极用的数据线14a和功能元件用的数据线14b,能像信号S1、S1’、S2、...那样供给、读出。
这里,在设置功能元件18来代替像素电极11的情况下,作为“功能元件用的扫描线”和“功能元件用的数据线”的布线方法,也可以用分别重叠的形式呈三维地配置像素电极11的扫描线13a和像素电极11的数据线14a,但为了不使工序太长,最好与像素电极11的数据线14b独立地只设置功能元件18的数据线14b,功能元件的扫描线13a利用与选择像素电极11的开关元件12的扫描线13a为同一条线的扫描线。
电容线13b是在与半导体层12a之间形成电容用的布线,是为了将通过像素电极11被写入了液晶层40中的规定电平的图像信号S1、S2、...在恒定期间内保持住,防止被保持的图像信号漏泄,而构成蓄积电容的电容线。
功能元件18如果是具有与开关元件12不同的功能的各种元件、各种构件、各种半导体电路,那么也可以是所有种类的元件。例如,能举出检测利用显示用的电极保持的电位的变化的触摸面板等(呈二维配置的)传感器、光电二极管、像素的反馈电路、能进行各像素的温度校正的温度校正电路、各种运算电路、各种存储元件、各种摄像元件等。
另外,功能元件18的平面上的占有区域即使随着其种类的不同而变,但例如关于上述占有区域增大的构件,也可以使该构件的膜厚增大,使平面上的占有区域达到最小限度。
本实施例的功能元件18例如由传感器等形成,包括传感器用电极18a、以及用于选择上述传感器用电极18a的传感器用开关元件的作为沟道区的半导体层19a而构成。另外,在形成传感器用电极18a的区域内延伸形成电容线13b。
传感器用电极18a通过接触孔19c与构成传感器用开关元件用的半导体层19a导电性地连接。另外,构成传感器用开关元件用的半导体层19a通过接触孔19b与数据线14b导电性地连接。因此,数据线14b和传感器用电极18a能通过构成传感器用开关元件用的上述半导体层19a而导通。
在有上述这样的结构的液晶显示装置1中,扫描线驱动电路4通过扫描线13a,将扫描信号G1、G2、...加在开关元件12上,使该开关元件12呈导通状态,通过数据线14a,将对应于灰度的电压的图像信号S1、S2、...加在上述像素电极11上,从而将对应于图像信号的电压的电场加在该液晶层40上,进行显示。
另一方面,功能元件18通过扫描线驱动电路4及数据线驱动电路3的驱动控制,利用扫描线13a、数据线14b进行工作。例如,如果功能元件18是传感器,则成为能检测的状态。
这样,在上述液晶显示装置的平面结构中,如图2所示,呈栅格状形成数据线14、扫描线13a、电容线13b等的布线层,通过使像素电极11或功能元件18分别位于由这些布线层构成的栅格的间隙中,能将功能元件18配置在图像显示区域内部。
图11是本实施例的液晶显示装置的等效电路图。开关元件12及像素电极11被设置在四个区域中的对显示有贡献的三个区域P中,包括传感器用电极18a的功能元件18被设置在对显示无贡献的区域O中。扫描线13a连接在扫描线驱动电路4上,另一方面,数据线14a连接在数据线驱动电路3上。另外,与功能元件18导电性地连接的数据线14b连接在检测电路51上,通过数据线14b读出功能元件18中产生的电荷等的变化。另外,设置扫描线驱动电路4、数据线驱动电路3以及连接在检测电路51上的控制器52,利用控制器52的作用,功能元件18不仅能进行数据的读出,而且还能进行数据的写入。
(液晶显示装置的剖面结构)其次,用图4(A)、(B)说明上述液晶显示装置的剖面结构。图4(A)是图2的D-D剖面图,图4(B)是图2的E-E剖面图。
如图4(A)所示,在形成上述液晶显示装置的开关元件12的区域的剖面结构中包括构成了上述像素电极11、开关元件12、扫描线12a及数据线14等的作为TFT阵列基板的元件基板20;形成了与像素电极11相向的对置电极32的对置基板30;以及被充填在这些元件基板20与对置基板30之间的液晶层40。
一对基板中至少一块是透明基板,元件基板20例如由玻璃基板或石英基板、Si基板等形成,另一对置基板30例如由由玻璃基板或石英基板等透明构件形成。在元件基板20上构成配置在元件基板20上的半导体层12a;包括使扫描线13a与半导体层12a绝缘的栅绝缘膜的绝缘膜16;在上述绝缘膜16上分别分离形成的扫描线13a及电容线13b;覆盖着上述扫描线13a、电容线13b、绝缘膜16、元件基板20形成的第一层间绝缘层21;配置在上述第一层间绝缘层21上的形成上述半导体层12a的区域中的数据线14a;遍及覆盖着上述数据线14a及第一层间绝缘层21的区域形成的第二层间绝缘层22;以及在上述第二层间绝缘层22中形成的像素电极11。
另外,形成贯通第一层间绝缘层21及绝缘膜16的接触孔12b,使数据线14a和半导体层12a的导电性的连接成为可能。另外,形成贯通第二层间绝缘层22、第一层间绝缘层21以及绝缘膜16的接触孔12c,使像素电极11和半导体层12a的导电性的连接成为可能。
对置电极32与元件基板20上的像素电极11相同,由ITO膜等透明导电性薄膜形成,在对置基板30上构成上述对置基板30的液晶层40一侧的表面上在与元件基板20上的数据线14、扫描线13a、开关元件12的形成区域相向的区域、即各像素的非显示区域O中形成的遮光层33;以及覆盖着上述遮光层33,遍及整个表面形成的对置电极32(公用电极)。
遮光层33具有提高对比度、防止彩色材料的混色等的功能,具有作为所谓的黑矩阵的功能。另外,遮光层33用来遮挡来自对置基板30一侧的入射光,防止光线射入元件基板20的半导体层12a的沟道区或低浓度源区、低浓度漏区而引起的误工作。
另外,液晶显示装置1沿着元件基板20及对置基板30的整个表面设有图中未示出的取向膜。
这些元件基板20和对置基板30与像素电极11和对置电极32相向地配置,液晶被封入由这些基板包围的空间内,形成液晶层40。
这里,图4(A)是图2的D-D剖面图,图4(B)是图2的E-E剖面图,在该图4(A)中,在剖面中形成像素电极,但在图4(B)中,在剖面中形成功能元件。即,形成像素电极的部分的剖面结构与形成功能元件的部分的剖面结构不同。
功能元件18例如由传感器等形成,如图4(B)所示,配置在元件基板20上。在配置该功能元件18的区域中,在元件基板20上构成用于形成配置在该元件基板20上的传感器用的开关元件的晶体管的沟道区即半导体层19a;包括栅绝缘膜的绝缘膜19d;在上述绝缘膜19d上延伸形成的电容线13b;覆盖着电容线13b、绝缘膜16、元件基板20形成的第一层间绝缘层21;遍及覆盖上述第一层间绝缘层21的区域形成的第二层间绝缘层22;以及在上述第二层间绝缘层22上形成的传感器用电极18a。
另外,形成贯通第二层间绝缘层22、第一层间绝缘层21以及绝缘膜19d的接触孔19c,使传感器用电极18a和半导体层19a的导电性的连接成为可能。由此,通过利用用于形成构成功能元件用的开关元件的晶体管的作为沟道区的半导体层19a,选择功能元件18的传感器用电极18a,能进行信息的检测。
另外,在图4(A)所示的形成开关元件12或布线层的区域O中,形成遮光层32,在像素电极11的对显示有贡献的区域P中,基本上呈不形成遮光层32的结构,但如图4(B)所示,在配置功能元件18的区域P’中,也可根据需要,形成遮光层32。
在由上述这样的平面结构及剖面结构构成的液晶显示装置1中,如图2及图4(A)所示,形成像素电极11的对显示有贡献的区域P;以及由扫描线13a、数据线14a、数据线14b、电容线13b等的布线层及晶体管元件12构成的对显示无贡献的非显示区域O,牺牲构成对显示有贡献的区域P的像素电极11中的某一个,设置功能元件18代替像素电极11。
即,在平面结构中,如图3所示形成因像素电极11而对显示有贡献的区域P、以及对显示无贡献的区域O,利用该对显示无贡献的区域O中包括的区域P’,配置功能元件18。
这时,例如从对置基板32入射的光在区域P中透过,在区域O、P’中不透过。
而且,虽然配置功能元件18的区域P’也成为对显示无贡献的区域,但在从整个图像显示区域看的情况下,设想能忽视由功能元件18产生的对显示的影响的情况。在这样的情况下,与上述的区域P、O无关,或者不限于有规则性的形状,能任意地构成功能元件18。
这样,能使用称为图像显示区域的广阔区域,对以往在周边外侧区域中配置的构件、或无法配置的构件等功能元件(例如显示功能以外的电路或传感器等所有的功能的功能元件)附加显示以外的功能,能谋求图像显示区域、显示空间的有效利用,添加各种新的功能,以谋求多功能化,同时在集成方面对液晶显示装置是有利的。
(关于制造工序)其次,参照图4(A)、(B)说明上述这样构成的液晶显示装置的制造工序。
首先,准备石英基板、硬玻璃基板、硅基板等元件基板20。这里,最好在惰性气体气氛中用高温进行退火处理,通过进行这样的前处理(热处理),以便在后面实施的高温工序中减少基板发生的变形。
其次,在温度较低的环境中利用减压CVD法,在元件基板20上形成无定形硅膜,此后,通过在氮气气氛中对该无定形硅膜进行退火处理,使多晶硅膜固定层生长至达到特定的厚度为止。由此,进行开关元件12的半导体层12a和功能元件18的半导体层19a的构成。
然后,用规定的温度使构成开关元件12的半导体层12a进行热氧化,形成厚度薄的热氧化硅膜,再用减压CVD法,淀积成厚度比较薄的高温氧化硅膜或氮化硅膜,形成具有多层结构的绝缘膜16。这里,作为半导体层12a的形成方法,既可以用激光退火的多晶硅形成方法,也可以将单晶硅贴合在基板上形成。另外,为了形成绝缘膜16也可以采用PECVD法等的能低温形成的方法。
其次,利用减压CVD法等淀积了多晶硅膜后,热扩散磷等,使多晶硅膜具有导电性能。然后,对多晶硅膜进行构图,形成图2所示的规定图形的扫描线13a和电容线13b。这里,也可以用溅射法等形成Al、Mo、Ti、Ta、Cr、W以及它们的合金,用金属栅极代替多晶硅膜。
其次,在作成使开关元件12具有LDD结构的n沟道型的TFT的情况下,为了在半导体层12a上形成低浓度源区及低浓度漏区,将成为扫描线13a的一部分的栅电极作为扩散掩模,以低浓度掺入杂质离子。由此,扫描线13a下面的半导体层12a成为沟道区。
接着,为了形成构成开关元件12的高浓度源区及高浓度漏区,在用比扫描线13a的宽度大的掩模在扫描线13a上形成了抗蚀剂层后,以高浓度掺入杂质离子。
然后,重复进行这样的各工序,如果用多晶硅膜形成构成开关元件12的半导体层12a,则形成开关元件12时大致用同一工序能形成功能元件或其他数据线驱动电路及扫描线驱动电路,这在制造上是有利的。
其次,为了覆盖开关元件12中的扫描线13a和电容线13b,例如用常压或减压CVD法形成由氧化硅膜等构成的第一层间绝缘层21。
然后,为了将高浓度源区及高浓度漏区激活,在进行了退火处理后,通过刻蚀,形成对半导体层12a的数据线14的接触孔。
另外,在第一层间绝缘层21中也开通使扫描线13a或电容线13b与图中未示出的布线层连接用的接触孔。另外,也同样地形成对功能元件18的布线等所需要的接触孔。
其次,用溅射法等在第一层间绝缘层21上淀积遮光性的Al等低电阻金属或金属硅化物等形成金属膜,另外,再通过光刻工序、刻蚀工序等,对金属膜进行构图,形成数据线14。接着,为了覆盖数据线14,例如用PECVD法形成由氧化硅膜等构成的第二层间绝缘层22。
其次,在开关元件12中,通过刻蚀形成导电性地连接像素电极11和高浓度漏区用的接触孔12c。另外,利用溅射法等,在第二层间绝缘层22上淀积ITO膜等透明导电性薄膜,并对它进行构图,形成像素电极11。
另一方面,关于对置基板30,首先准备玻璃基板等,例如溅射金属铬后,经过光刻工序、刻蚀工序,形成遮光层33。
此后,利用溅射法等,在对置基板32的整个表面上淀积ITO膜等透明导电性薄膜,形成对置电极32。以上的制造方法不过是一例,不言而喻也可以采用众所周知的低温多晶硅TFT制造工艺、或高温多晶硅TFT制造工艺、体硅制造工艺、SOI制造工艺等。
最后,如上所述,沿着与规定的摩擦方向交叉地配置形成了各层的元件基板20和对置基板32,贴合成规定的盒厚,制作空面板。将液晶封入面板内,作成本实施例的液晶显示装置。
这样,在本实施例中,如图4(A)、(B)所示,由于在同一层中形成开关元件12的半导体层12a和功能元件18的半导体层19a,而且在同一加工工序中形成,不需要分别制造现有那样的功能元件和液晶显示装置,所以能谋求降低制造功能元件内置型的液晶显示装置时的成本。
如上所述,如果采用本实施例,则由于不采用以往那样的外接方式,能将具有与开关元件不同的功能的功能元件组装在由构成液晶显示装置的多个像素构成的供显示的图像显示区域内部,所以能将各种功能内置,能谋求高功能化、高集成化。
另外,由于不需要像以往那样分别进行液晶显示装置的制造工艺和各种功能元件的制造工艺,在液晶显示装置的制造工艺内包括制造上述功能元件的工艺,特别是能用与基板工艺相同的工序,制造各种功能元件,所以能谋求简化制造工序、降低制造成本。
另外,在图2中,示出了用对显示有贡献的四个区域P中的一个配置功能元件18的结构例。在实现能进行彩色显示的液晶显示装置的情况下,最好采用图12所示的结构来代替该结构。即,将对显示有贡献的区域P作成长的纵向矩形,将滤色片的R、G、B不同的色素层分配给相邻的三个点。这三个点构成能进行彩色显示的一个像素。然后,在图12中的各点的下侧,设置比对显示有贡献的区域P的面积小的对显示无贡献的区域O,将功能元件18配置在各区域O内。另外,在该情况下,也可以配置多个功能不同的功能元件。
这样,在将图像传感器等功能元件18以二维方式配置在图像显示区域B内的情况下,最好改变对显示有贡献的区域P和对显示无贡献的区域O的面积比而进行设计。因此能抑制数值孔径的下降,能抑制由于设置了功能元件18而引起的显示品位的下降。
或者,也可以不像图12所示那样对应于各点逐个地设置功能元件18,而是如图13所示,对应于R、G、B三个点设置一个功能元件18。
其次,根据图5至图7说明本发明的第二实施例。另外,以下对于实质上与上述第一实施例相同的结构只简单地加以说明,主要说明涉及不同的部分的事项。图5是表示本实施例的液晶显示装置的平面图。
在上述的第一实施例中,虽然牺牲了形成像素电极的区域而配置功能元件,但在本实施例中,却不牺牲像素电极,而是公布了这样一种情况利用能配置布线层或开关元件的区域,在平面视图中与该区域大致重叠地配置。
具体地说,在液晶显示装置100的平面结构中,如图5所示,以矩阵状形成扫描线113a、电容线113b、数据线114等的布线层,通过将像素电极111配置在这些扫描线113a、数据线114的各交叉点上,分别将像素电极111构成为各矩阵状。
另外,从平面上看,与这些数据线114及扫描线113a重叠地形成半导体层112a,该半导体层112a用来形成构成选择像素电极111用的开关元件112的晶体管,另外,从平面上看,将功能元件118配置在与数据线114、扫描线113a等的布线层或上述开关元件112大致重叠的位置上。
另外,开关元件112利用半导体层112a与数据线114导电性地连接,同时与像素电极111导电性地连接。
在具有上述这样的结构的液晶显示装置100中,如图5及图6所示,形成由像素电极111构成的对显示有贡献的区域P;以及由扫描线113a、数据线114、电容线113b构成的对显示无贡献的区域O,利用图6所示的对显示无贡献的区域O,配置功能元件。该对显示无贡献的区域O本来就是不透射光的区域,所以即使配置功能元件,也不会降低显示品位。
另外,在液晶显示装置100的剖面结构中,如图7所示,包括构成了上述像素电极111、开关元件112、扫描线113a及数据线114等的元件基板120;形成了功能元件118、绝缘层131、遮光层133、对置电极132的对置基板130;以及被充填在这些元件基板120及对置基板130之间的液晶层140。
即,在图5所示的平面结构中,功能元件118配置在从平面上看与数据线114、扫描线113a等的布线层或上述开关元件112重叠的位置上,可是在图7所示的剖面结构中,在上述对置基板130的液晶层140一侧的表面上形成对应于上述开关元件112的区域。
另外,覆盖着上述功能元件118及对置基板130形成绝缘层131,在对应于上述开关元件112的区域的绝缘层131的下层上形成遮光层133,覆盖着上述遮光层133及绝缘层131形成对置电极132。另外,遮光层133位于对置基板130一侧、或位于对置基板130一侧及元件基板120一侧、或位于元件基板120一侧等任何一种情况都可以。这时,虽然入射光可以从元件基板120、对置基板130任意一方入射,但在利用遮光层133遮挡来自对置基板130一侧的光的情况下,最好将上述遮光层133配置在对置基板130一侧。另外,涉及功能元件118的布线层虽然省略了,但最好设置在对置基板130一侧。另外,也可以在相当于遮光层133与液晶层140之间的位置形成功能元件118。
这时,如图7所示,形成像素电极111对显示有贡献的区域P虽然受元件基板120上的数据线114、扫描线113a、以及电容线113b等的布线宽度和上述开关元件112的大小等的制约,但构成能使光通过的开口区域。即,形成上述像素电极111的以外的各像素电极111之间成为作为非显示区的对显示无贡献的区域O。
而且,将本实施例的功能元件118配置在这样的对显示无贡献的区域O中的任意的位置上。另外,功能元件所重叠的位置也可以这样构成扫描线、电容线、数据线、开关元件中至少一方整体地或局部地重叠。
这里,在上述第一实施例中,由于将功能元件配置在图像显示区域内的任意的空间,所以考虑到数值孔径下降等问题,可以预料数值孔径下降的部分变暗。
与此不同,在本实施例中,由于在作为对显示无贡献的区域的平面视图中,将功能元件配置在与布线层或开关元件重叠的位置上,所以不会产生由于数值孔径的下降引起的显示品位的下降。由此,在能作为PDA或移动电话等便携型信息终端的显示器利用的液晶显示装置等这样的透射窗口小的环境中,观看显示时变得有利。
另外,由于功能元件被设置在与对置基板一侧的遮光层重叠的区域,所以能在不透光的区域中构成功能元件。另外,由于功能元件设置在对置基板一侧,所以与配置在元件基板一侧的情况相比,元件的密度低,合格率变好。
另外,例如在温度校正电路中构成了功能元件118的情况下,通过在图像显示区域B内设置若干个温度校正电路,能校正实际的图像显示区域B内的温度。
如上所述,如果采用本实施例,则由于不采用以往那样的外接方式,而能采用与构成液晶显示装置的布线或开关元件相重叠的形式,将功能元件组装在内部,所以能谋求高集成化,这时,由于在与布线及开关元件重叠的位置形成功能元件,所以不会妨碍像素电极的对显示有贡献的区域(开口区域),显示品位不会下降。
其次,根据图8(A)、(B)说明本发明的第三实施例。图8(A)、(B)是表示本发明的第三实施例的平面图。
在本实施例中,公布了这样一种情况的例子其结构是使在图像显示区域形成的功能元件的个数相对于像素电极的个数少。
具体地说,在本实施例的液晶显示装置200的平面结构中,如图8(A)所示,以矩阵状形成扫描线213a、电容线213b、像素电极用的数据线214a、功能元件用的数据线214b等的布线层,通过将像素电极211配置在这些扫描线213a、数据线214a、214b的各交叉点上,可将像素电极211分别构成为矩阵状。
另外,从平面上看,与这些数据线114a、214b、扫描线213a、电容线213b重叠地形成半导体层212a,该半导体层212a用来形成构成选择像素电极211用的开关元件212的晶体管。
另外,在数据线214b与扫描线213a及电容线213b交叉的区域、在相邻的四个像素电极211之间设置功能元件218。
在本实施例中,由于在与元件基板的像素电极211为同一层(同一平面)上配置功能元件218,所以采取将像素电极211的对应部分切掉的结构,以便对应于功能元件218的形状。另外,在本实施例中,利用功能元件用的数据线214b与扫描线213a交叉的对显示无贡献的非显示区域,配置功能元件218。
通过这样构成,如图8(B)所示,使各功能元件218相互之间的间隔d1比各像素电极211相互之间的间隔d2宽,降低密度差、即降低图像显示区域中的功能元件218的密度。
这样,通过减少功能元件218的配置数量,来减少功能元件218的在平面上的占有区域,降低对像素电极211中的对显示有贡献的区域的妨碍程度,能将透光的对显示有贡献的区域形成得大一些,使数值孔径的下降达到最小限度,能防止显示品位的下降。
另外,由于在大致同一层上形成功能元件和像素电极,所以也能在同一制造工序中进行,能谋求提高制造中的生产率、以及降低成本。另外,由于功能元件的个数少,所以能提高合格率。
另外,在本实施例中,虽然举例说明了相对于四个像素电极配置一个功能元件的情况,但与这种分配是没有关系的。例如也可以相对于九个像素电极配置一个功能元件。配置功能不同的多个功能元件时,适合采用本实施例。即,如果使功能不同的多个功能元件偏移并同样地配置,则能提供多功能、高性能的液晶显示装置。
另外,虽然说明了使功能元件的个数比像素电极的个数少的情况,但像素电极的个数比功能元件的个数少的情况也可以,重要的是像素电极的间隔与功能元件的间隔不同即可。
另外,作为变例,在形成布线层与像素电极一部分重叠的区域的情况下,通过在扫描线的上层形成电容线,还能提高数值孔径。
另外,虽然能按照几个特定的实施例说明本发明的装置和方法,但本专业工作者在不脱离本发明的主旨和范围的情况下,可以对本发明的正文中记述的实施例进行各种变形。
例如,在上述第二实施例中,虽然示出了功能元件介于遮光层与对置基板之间的情况,但不限于此,如图9所示,也可以在与面向对置基板130的液晶层140一侧相反一侧的面M上形成保护层134,将功能元件136配置在该保护层134内与遮光层133及遮光层135重叠的位置上。另外,保护层134例如能使用氮化膜或氧化膜等。
另外,也可以将功能元件及功能元件的布线层设置成层叠在元件基板上的开关元件及布线层的上层。
具体地说,如图10所示,在液晶显示装置400的剖面结构中,包括构成了开关元件412、扫描线413a、数据线414以及像素电极411等的元件基板420;形成了对置电极432的对置基板430;以及充填在这些元件基板420及对置基板430之间的液晶层440。
在元件基板420上包括形成配置在该元件基板420上的像素电极411选择用的开关元件412的晶体管用的半导体层412a;使上述半导体层412a与扫描线413a绝缘用的包括栅绝缘膜的绝缘膜416;在上述绝缘膜416上分别分离形成的扫描线413a及电容线413b;覆盖着上述扫描线413a、电容线413b、绝缘膜416、元件基板420形成的第一层间绝缘层421;沿着覆盖上述第一层间绝缘层421的区域形成的第二层间绝缘层422;在形成上述半导体层412a的区域中,贯通上述第一层间绝缘层421及上述第二层间绝缘层422而配置的数据线414;以及在上述第二层间绝缘层422上形成上述半导体层412a的区域O内接触在数据线414上而形成的功能元件452。
这里,在功能元件452中构成形成构成在上述第二层间绝缘层422及数据线414上形成的功能元件用的开关元件的晶体管用的半导体层452a;使上述半导体层452a和功能元件用的扫描线453绝缘用的包括栅绝缘膜的绝缘膜452b;以及与上述功能元件用的半导体层452a导电性连接的电极455。
而且,在元件基板420中构成在上述绝缘膜452b上形成的功能元件用的扫描线452;覆盖着上述扫描线453、绝缘膜452b、第二层间绝缘层422而形成的第三层间绝缘层423;在形成上述第三层间绝缘层423上的上述半导体层452a的区域中配置的功能元件用的数据线454;遍及覆盖住数据线454及第三层间绝缘层423的区域形成、同时在电极455的形成区域中开口而形成的第四层间绝缘层424;以及避开形成上述半导体层412a的区域O、在上述第四层间绝缘层424上形成的像素电极411。
另外,形成贯通第二层间绝缘层422、第一层间绝缘层421、绝缘膜416的接触孔,能进行数据线414与半导体层412a、以及数据线414与半导体层452a的导电性连接。另外,形成贯通第四层间绝缘层424、第三层间绝缘层423、第二层间绝缘层422、第一层间绝缘层421、绝缘膜412b的接触孔,能进行像素电极411与半导体层412a的导电性连接。
另外,形成贯通第三层间绝缘层423、绝缘膜452b的接触孔,能进行功能元件用的数据线454与功能元件用的半导体层452a的导电性连接。另外,形成贯通第三层间绝缘层423及绝缘膜452b的接触孔,能进行电极455与半导体层452a的导电性连接。就是说,功能元件用的数据线454与用于选择像素电极的像素电极用的数据线414导电性地连接,输入输出端子共用化。这里,通过不进行导电性地连接而形成数据线414和半导体层452a,能使选择像素电极用的开关元件和功能元件独立地输入输出。
与元件基板420的像素电极411相同,对置电极432(公用电极)由ITO膜等透明导电性薄膜形成、且在遍及对置基板430的整个表面形成。
在这样构成的液晶显示装置400中,具有与上述各实施例相同的作用和效果,能采用开关元件412的扫描线413a及数据线414以及功能元件452的扫描线453及数据线454分别独立地重叠配置的结构。
另外,在上述各实施例中,虽然举例说明了以设置一种功能元件的情况为主而构成的情况,但也可以是作为功能元件设置多种不同的功能构件的情况。
另外,在上述各实施例中,虽然以有源矩阵型的液晶构成,但也可以不是有源矩阵型的液晶。即,也可以这样构成像列线位于一块基板上、行线位于另一块基板上的无源矩阵型那样,在像素电极呈条状在上下的基板上交叉的情况下,通过选择双方的列线及行线,分别施加电压,在施加电压期间液晶活动,成为选择期间。在此情况下,在图像显示区域B内,能配置具有导电性地连接在互相交叉的多条数据线与多条扫描线上的传感器用电极(功能元件用电极)的功能元件。这成为将无源矩阵型的液晶显示装置与有源矩阵型的功能元件组合起来的结构。
另一方面,如图14、15所示,液晶驱动一侧有互相交叉的多条数据线14a和多条扫描线13a;以及在被数据线14a和扫描线13a包围的区域中分别设置的液晶驱动用的像素电极11。另一方面,功能元件18一侧有由元件基板20侧的传感器用电极18a和对置基板30侧的电极(图中未示出)构成的一对电极。而且,也可以这样构成元件基板20一侧用图14所示的列选择电路53选择传感器用电极18a,对置基板30一侧用图15所示的与列侧正交的方向的与行选择电路54连接的行线55选择对置基板一侧的电极,在由双方选择的电极对应的像素中,由检测电路51进行数据的读出。
利用该结构,能实现将有源矩阵型的液晶显示装置与无源矩阵型的功能元件组合起来的结构。如果进行任意的组合,使一方为无源矩阵型,则能使结构简单,价格降低。
或者,如图16所示,也可以这样构成在对显示有贡献的区域内配置功能元件,电极56兼作液晶驱动用电极和功能元件用电极,而且开关元件57兼作将电压加在液晶驱动用电极上用的开关元件和对功能元件进行数据的写入或读出用的开关元件。在此情况下,对数据线驱动电路3来说,检测电路51和控制它用的控制器52就成为必要。
另外,在图1中的液晶显示装置的元件基板上,还可按照在制造过程中或出厂时该液晶显示装置的品质、缺陷等情况,不在元件基板上设置及扫描线驱动电路,而代之以例如通过设置在元件基板的周边部分上的各向异性导电薄膜,导电性地及机械地与TAB(条带自动键合)基板上安装了的驱动用LSI连接。
另外,也可以分别对应于例如TN(扭曲向列)模式等工作模式、或常白模式/常黑模式,将偏振膜、延迟膜、偏振装置等按照规定的方向配置在对置基板的投射光入射的一侧及元件基板的出射光出射的一侧。
另外,不限于透射型的液晶显示装置,也可以是反射型的液晶显示装置、两者兼备的混合型的液晶显示装置。这时,实施例的液晶显示装置例如最好应用于便携型信息终端等电子装置中。在此情况下,能实现显示品位好、备有触摸键等多种功能的电子装置。
另外,也可以在对置基板上与每一个像素一一对应地形成微透镜。如果这样做,则通过提高入射光的会聚效率,能实现明亮的液晶显示装置。另外,通过在对置基板上淀积使任何一层的折射率都不相同的干涉层,利用光的干涉,也可以形成产生RGB色的二向色滤光片。如果采用带有该二向色滤光片的对置基板,则能实现更明亮的彩色液晶显示装置。
另外,作为设置在各像素上的开关元件,对于正交错型或共面型的多晶硅TFT、或逆交错型的TFT、无定形硅TFT、SOI-MOSFET等其他形式的TFT、或体硅MOSFET、双极性晶体管等来说,各实施例都有效。
另外,在上述实施例中包括各种阶段,通过所公开的多个结构要素的适当的组合,能实现种种发明。就是说,当然包括上述的各实施例之间、或它们中的任意一个与各变例中的任意一个相组合的例子。另外,从实施例所示的全部结构要素中去掉几个结构要素的结构也可以。例如,在上述的说明中,虽然作为液晶装置说明了电光装置,但本发明不限于此,对于使用电致发光(EL)、数字微镜器件(DMD)、或者等离子体发光或电子释放产生的荧光等的各种电光元件的电光装置、以及备有该电光装置的电子装置来说,都能适用,这是不言而喻的。
而且,到此为止的记述只是公开本发明的实施例的一例,在规定的范围内能进行适当的变形及/或变更,但各实施例只是例示性的,而不是限制性的。
如上所述,如果采用本发明,则由于不依赖于以往的外接方式,能将具有与驱动元件不同的功能的功能元件组装在由构成液晶显示装置的由多个像素构成的供显示的区域内部,所以能将各种功能内置,能谋求高功能化、高集成化。
另外,由于不需要像以往那样分别进行液晶显示装置的制造工艺和功能元件的制造工艺,制造上述功能元件的工艺被包括在制造液晶显示装置的工艺内,所以能谋求在制造时成本降低。
权利要求
1.一种液晶显示装置,它具有排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该液晶显示装置的特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域内,配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
2.一种液晶显示装置,它具有由排列成矩阵状的多个像素、以及驱动该像素的驱动元件和驱动上述像素用的信号的布线层构成的供显示的区域,该液晶显示装置的特征在于在上述供显示的区域内,在对上述驱动元件或上述布线层重叠的位置上配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于上述功能元件被配置在夹持液晶的一对基板中与形成上述驱动元件及上述布线层的一块基板相向的另一基板上。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于上述另一基板有配置在与上述驱动元件相向的位置上的遮光层,上述功能元件介于上述遮光层和上述另一基板之间。
5.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于上述另一基板有配置在与上述驱动元件相向的位置上的遮光层,在上述遮光层面向上述液晶的一侧形成上述功能元件。
6.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于在上述另一基板上与面向上述液晶的一侧相反的一侧的面上形成上述功能元件。
7.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于上述功能元件被配置在夹持液晶的一对基板中形成上述驱动元件及上述布线层的一块基板上。
8.一种液晶显示装置,它具有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该液晶显示装置的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使该多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置,其特征在于将上述功能元件的间隔加宽。
10.一种液晶显示装置,它具有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该液晶显示装置的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使具有第一功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同,而且,使在与具有上述第一功能的多个功能元件不重叠的位置上具有与上述第一功能不同的功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
11.一种液晶显示装置,它具有排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该液晶显示装置的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使上述像素的面积与功能元件的面积不同。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置,其特征在于将上述像素的面积增大。
13.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于上述布线层构成互相交叉的多条数据线和多条扫描线,有分别设置在由上述数据线和上述扫描线包围的区域中的液晶驱动用的像素电极,同时上述功能元件有一对电极,上述一对电极以在平面上互相交叉的方式分别设置在夹持液晶的一对基板上。
14.一种液晶显示装置,它具有排列成矩阵状的多个像素、液晶驱动用的多个扫描电极、以及与上述多个扫描电极在平面上交叉的多个数据电极,该液晶显示装置的特征在于在供显示的区域内,配置了有导电性地连接在互相交叉的多条数据线及多条扫描线上的功能元件用电极的功能元件。
15.一种液晶显示装置,它具有排列成矩阵状的多个像素,该液晶显示装置的特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域内,配置了有功能元件用电极的功能元件,液晶驱动用电极兼作上述功能元件用电极。
16.如权利要求1至15中的任意一项所述的液晶显示装置,其特征在于上述功能元件包括多种功能构件。
17.一种电光装置,它具有排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域内,配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
18.一种电光装置,它具有由排列成矩阵状的多个像素、以及驱动该像素的驱动元件和驱动上述像素用的信号的布线层构成的供显示的区域,该电光装置的特征在于在上述供显示的区域内,在对上述驱动元件或上述布线层重叠的位置上配置了具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
19.一种电光装置,它具有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使该多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
20.一种电光装置,它具有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的多个功能元件,同时使具有第一功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同,而且,使在与具有上述第一功能的多个功能元件不重叠的位置上具有与上述第一功能不同的功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
21.一种电光装置,它具有排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设有多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使上述像素的面积与功能元件的面积不同。
22.一种电光装置的制造方法,该电光装置具有排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的制造方法的特征在于在由上述多个像素构成的供显示的区域内,形成具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
23.一种电光装置的制造方法,该电光装置具有由排列成矩阵状的多个像素、以及驱动该像素的驱动元件和驱动上述像素用的信号的布线层构成的供显示的区域,该电光装置的制造方法的特征在于在上述供显示的区域内,在对上述驱动元件或上述布线层重叠的位置上形成具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件。
24.一种电光装置的制造方法,该电光装置具有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的制造方法的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,形成多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使该多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
25.一种电光装置的制造方法,该电光装置具有各像素以规定的间隔排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的制造方法的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,形成多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的多个功能元件,同时使具有第一功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同,而且,使在与具有上述第一功能的多个功能元件不重叠的位置上具有与上述第一功能不同的功能的多个功能元件相互之间的间隔与上述排列成矩阵状的像素的间隔不同。
26.一种电光装置的制造方法,该电光装置具有排列成矩阵状的多个像素和驱动该像素的驱动元件,该电光装置的制造方法的特征在于在与上述排列成矩阵状的多个像素的同一面内,设置多个具有与上述驱动元件的功能不同的功能的功能元件,同时使上述像素的面积与功能元件的面积不同。
27.一种电子装置,其特征在于备有权利要求17至21中的任意一项所述的电光装置。
全文摘要
本发明的课题是,提供一种不需要将功能元件外接在液晶显示面板的周边外侧区域中,通过安装功能元件能谋求高功能化的液晶显示装置。液晶显示装置有排列成矩阵状的多个像素以及驱动该像素的驱动元件(12)。而且,在由多个上述像素构成的供显示的区域内,配置具有与上述驱动元件(12)的功能不同的功能的功能元件(18)。由此,能将具有各种功能的功能元件(18)组装在面板内部,所以能谋求高功能化。
文档编号G02F1/1368GK1445734SQ0312064
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月18日 优先权日2002年3月19日
发明者山崎泰志 申请人:精工爱普生株式会社
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