[发明专利]反射型液晶显示设备以及液晶投影仪系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种反射型液晶显示设备和液晶投影仪系统。

背景技术

现如今，多媒体时代已经开始，而通过使用图像信息通信的设备已经越来越重要。其中，因为薄且耗电量小，液体显示设备已经受到关注，并且与半导体业相比已经成长为主要产业。

现今，对于液晶显示设备，随着屏幕尺寸变得更大，不仅制造设备的价格变得更高，而且还需要严格的电特性来驱动大屏幕。因此，备有小尺寸液晶显示板并且图像被光学扩大和显示的投影型液晶显示设备已经被关注。这是因为，与比例缩放法则类似，当半导体的尺寸变得更小时，半导体的性能和价格变得更好，通过使尺寸更小不但可以提高液晶显示设备的特性，而且还可以减少液晶显示设备的成本。但是，因为通过将光照射在小尺寸的液晶显示板上而将图像放大，所以不能忽略光对半导体电路的影响。因此，例如，在美国专利No.5,706,067中，公开了一种液晶显示设备，其中，通过使用诸如Ti和TiN的叠层膜的遮光层，防止光入射到半导体电路内。

然而，在投影型液晶显示设备中，需要更明亮的显示，由此用更强的光照射液晶显示设备。因此，只使用遮光层难以完全防止光进入半导体电路，而是一部分光进入半导体电路，由此在半导体电路中产生光载流子。一旦产生的光载流子到达半导体电路的开关元件，就有可能对开关元件的操作造成不利影响，由此，不能执行正常的显示操作。这种由于光载流子产生的关于开关元件的不利影响称作“漏光”。

因此，在日本专利申请公开No.H08-146458中，公开了在漏极区的周围提供n型半导体区域，其类型与提供给p型硅衬底的开关元件的漏极区类型相同，并且其面积比漏极区的面积大。此外，通过使用地电极将p型硅衬底的电位固定在地电位，向n型半导体区施加正偏压。通过这种方法，在p型硅衬底中产生的光载流子的正空穴和电子分别被地电极和n型半导体区所吸收。因此，相对于开关元件的操作，可以减少由于由到达p型硅衬底的光产生的光载流子的不利影响。

发明内容

但是，为了追求亮度，需要更强的光强度，而为了追求成本缩减和结构轻巧，需要更小的板尺寸，由此，单位光密度增加得越来越多。因此，已经需要一种相对于光具有更强抵抗性的液晶板。通过只提供与漏极区的类型相同且面积比漏极区的面积大的n型半导体，如在日本专利申请公开No.H08-146458中所公开的，当更强的光进入时，有可能不能充分减少由于光载流子而对开关元件的操作产生的不利影响。

本发明的目的是获得一种具有高可靠性的反射型液晶显示设备，即使当强光进入时，其操作也不会降级，并通过使用该反射型液晶显示设备来提供一种具有高亮度和高可靠性的体积轻巧且价格低的液晶投影仪。

为解决上述的问题而设计了本发明的反射型液晶显示设备，其包括：具有透光电极的透光衬底；以及第一导电型半导体衬底，布置为与所述透光衬底相对，在所述透光衬底和第一导电型半导体衬底之间夹着液晶，所述第一导电型半导体衬底具有以矩阵方式布置的多个像素电极。其中，所述半导体衬底具有像素，所述像素包括：第一半导体区，其用作电连接到所述像素电极的开关元件的主电极区，并具有与第一导电型相反的第二导电型；和具有第二导电型的第二半导体区，并且当第一和第二半导体区中的第二导电型多数载流子的单位电荷被定义为Q时，第二半导体区的电压和Q的乘积比第一半导体区的电压和Q的乘积小。

此外，本发明的反射型液晶显示设备包括：具有透光电极的透光衬底；以及第一导电型半导体衬底，布置为与所述透光衬底相对，在所述透光衬底和第一导电型半导体衬底之间夹着液晶，所述第一导电型半导体衬底中以矩阵方式布置了多个像素电极。其中，所述半导体衬底具有像素，所述像素包括：第一半导体区，其用作电连接到所述像素电极的开关元件的主电极区，并具有与第一导电型相反的第二导电型；和具有第二导电型的第二半导体区，并且当第二导电型多数载流子是电子时，第二半导体区的电压比第一半导体区的电压的基准值高。

此外，本发明的反射型液晶显示设备包括：具有透光电极的透光衬底；以及第一导电型半导体衬底，布置为与所述透光衬底相对，在所述透光衬底和第一导电型半导体衬底之间夹着液晶，所述第一导电型半导体衬底具有以矩阵方式布置的多个像素电极。其中，所述半导体衬底具有像素，所述像素包括：第一半导体区，其用作电连接到所述像素电极的开关元件的主电极区，并具有与第一导电型相反的第二导电型；和具有第二导电型的第二半导体区，并且当第二导电型多数载流子是空穴时，第二半导体区的电压比第一半导体区的电压的基准值低。