JPH01144022A

JPH01144022A - アクティブマトリクス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH01144022A
Application number: JP62303530A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Hirai; 良彦平井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分脅〕本発明は、少なくとも一方の基板上にスイッチング素子
を形成した高デエティ・マルチプレックス駆動可能な大
表示容量液晶表示装置に関する。

その中でも特に、スイッチング素子として、非線形抵抗
素子を用いた液晶表示装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、ツイスト・ネマティック型を中心とした液晶表示
装置（ＬＣＤ）の応用が発展し、腕時計や電卓の分野で
大量に用いられている。それに加え。

近年、文字、図形等の任意の表示が可能なマトリックス
型も使われ始めている。゛このマトリックス型ＬＣＤの
応用分野を広げるためＫは１表示容量の増大が必要であ
る。しかし、従来のＬＣＤの電圧−透過率変化特性の立
上シはあまシ急峻ではない。このことに因シ、表示容量
を増加させるためにマルチプレックス駆動の走査本数を
増加させた時、即ち高デエティ駆動時においては、選伏
画素と非選択画素各々Ｋかかる実効電圧比は低下するの
で、選択画素の透過率増加と非選吹画素の透過率低下と
いうクロストークが生じる。その結果表示コントラスト
が著しく低下し、ある程度のコントラストが得られる視
野角も著しく狭くなる。従って、従来のＬＣＤでは走査
本数は、６０本ぐらいが限界である。

マトリックス型ＬＣＤの表示容量を大幅に増加させるた
めに、ＬＣＤの各画素にスイッチング素子を直列に配置
したアクティブマトリックスＬＣＤが考案されている。

これまでに発表されたアクティブマトリックスＬＣＤの
試作品のスイッチング素子には、アモルファスシリコン
やポリシリコンを半導体材料とした薄膜トランジスタ素
子（ＴＰＴ）が多く用いられている。また一方では、製
造法および構造が比較的単純であるため、製造工程が簡
略化でき、高歩留り、低コスト化が期待される薄膜二端
子素子（以下ＴＦＤと略す）を用いたアクティブマトリ
ックスＬＣＤ　（以下ＴＦＤ−ＬＣＤと略す）も注目さ
れている。

これまで、Ｉ、ＣＤＫ用いられたＴＦＤは、殆ど非線形
抵抗素子であシ、その電流−電圧特性（１−Ｖ％性）は
、近似的に次の式で表わされる。

Ｉ＝Ａ−Ｖα ここで、Ａは比例定数であシ、αは抵抗の非線形性を表
わす係数である。

α＝１では、ＩはＶに比例し、■のＩに対する比である
抵抗値Ｒ（＝Ｖ／Ｉ　）は一定であシ、通常の抵抗の特
性を示す。α〉１では、■はＶの増加とともに急激に増
加する。即ち、抵抗比はＶの増加によシ急激に低下する
。この凡の変化は、αが大きい程急激である。従って、
αが大きい程、大きなスイッチング比がとれる。

ＬＣＤに用いるＴＦＤには、金属−絶縁体−金属素子（
以下ＭＩＭ素子又はＭＩＭと略す）と、アモルファス・
シリコン（以下ａ−８ｉと略す）を用いたダイオードが
知られている。ＭＩＭを用いたＬＣＤ（以下、ＭＩＭ−
ＬＣＤと略す）の従来例は、論文ではデイ・アールバラ
フ、他、著［ジ・オンティマイゼーション・オン・メタ
ル・インシュレータ・メタル・４、ンリニア・デバイシ
ズ・フォア・ユース・イン・マルチブレツクスト・リキ
ッド・クリスタル・ディスプレイズ」、アイ・イー・イ
ー・イーφトランザクション・オン・エレクトロン・デ
バイシーズ、２８巻、６号、頁７３６−７３９（１９８
１年発行）　（ＬＪ、ＲｏＢａｒａｆｆ、ｅｔａｌ、。

＠’Ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｔ
ａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　−Ｍｅｔａｌ　Ｎｏｎ１ｉ
ｎｅａｒ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｆｏｒ　Ｕｓｅ　ｉｎ　Ｍ
ｕｌｔ−ｉｐｌｅｘｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ
ｌ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ、’　ＩＥＥＥＴｒａｎｓ、Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅｓ、ｖｏｌ、ＥＤ−２８，
ｐｐ　。

７３６−７３９（１９８１））　、及び両角伸治、他、
著ｒ２５０Ｘ２４０画素のラテラルＭＩＭ−ＬＣＤＪテ
レビジ璽ン学会技術報告（ＩＰＤ８３−８）、頁３９−
４４゜（１９８３年１２月発行）に代表的に示され、特
許公開公報では特開昭５２−１４９０９０号公報、及び
特開昭５５−１６１２７３号公報中に代表的に示され動
作原理についても詳細に述べられている。

以下、ＬＣＤ用ＴＦＤとして最も実用に近いと考えられ
ているＭＩＭを代表例にとって、従来技術の問題点につ
いて述べる。

従来のＴＦＤ−ＬＣＬ）の代表例の断面図を第５図に、
平面図を第６図に示す。下部ガラス基板１０と上部ガラ
ス基板１６は、通常、’１’ａ２０５，５ｉ０２等のガ
ラス保護膜１９で被覆されている。この保護膜は、不可
欠なものではなく、省略可能である。下部ガラス基板１
０上に、ＭＩＭと画素電極とを形成して、アクティツマ
トリクス基板とする。ＭＩＭは、既に述べたように、金
属−絶縁体−金属の３層構成になっている。

第１層の金属膜は、代表的にはＴａのスパッタ膜が用い
られ、第６図に示されるように、リード電極２０と下部
電極１３の形状にパターン化される。これらの電極の表
面は陽極酸化等によシ形成された絶縁体層１４で覆われ
ている。

第６図に示されるように、下部電極１３は、各画素に対
応しており、絶縁体層１４を介して上部電極１５と交差
しておシ、この交差部がＭＩＭ素子になっている。更に
、上部電極１５は、画素電極ｌに接続されている。

第７図に、２枚のガラス基板を組み合わせた時の平面図
を示す。このように、対向透明電極１１は帯状にパター
ン化され、各画素電極に対応している。又、リード電極
２０は、パネルの端まで引き出され端子部２１に接続さ
れる。

ａ　−８ｉ　−ＬＣＤ　１即ち、ａ−８ｉダイオードを
用いたＴＦＤ−ＬＣＤの構造も上記のＭＩＭの部分がａ
−８ｉダイオードに代わっただけで、基本的にはＭＩＭ
−ＬＣＤの構造と同一である。

以上のような従来型構造を有するＴＦＤ−ＬＣＤの等価
回路は、第８図に示すようＫなる。基本的には、これは
ＴＦＤと液晶とが直列に接続された回路である。第８図
に示される等価回路を第５図から第７図に示されたＴＦ
Ｄ−ＬＣＤの構造に対応させると、第８図中の第１リー
ド電極４は下部電極１３及びリード電極２０に、第２リ
ード電極９は対向透明電極１１に対応する。これらの電
極への印加電圧は、スイッチング素子を用いていない単
純マ）　ＩＪソックスＣＤの駆動波形と同一のものが通
常用いられ、第１１第２リード電極各々に１走査信号と
データ信号とが印加される。

等価回路を詳細に述べると、ＴＦＤは、ベキ乗式で表わ
される非線形抵抗ｋＦ２とＴＦＤ容貴Ｃ？、　３の並列
の形に表現される。又、液晶層１８（第５図参照）も、
液晶容量ＣＬｃ　５と液晶抵抗ＲＬｃ　６の並列回路で
表現される。ＴＦＤがＭＩＭの場合ｓ　ＣＴＦは印加電
圧に依存せず一定値をとる。

又、ａ−８ｉダイオードの場合、空乏層等の発生により
、ＣＴＦは若干変化するが、はぼ一定と近似される０通
常、液晶の比抵抗は１０　Ω・傭と高く、凡ＬＣも一定
値と考えられる。これらに対しｓ　　ＣＬＣは印加電圧
によシ、大きく変化する。

通常の液晶の分子軸と平行の比誘電率’Ｉｔが約１５、
垂直の比誘電率＠１が約５であシ、３倍も異なる。画素
電極がα２ｘα２關、セル厚１０μｍの場合ｓ　ＣＬＣ
は、５．４　Ｘ　１０−”又はＬ８Ｘ１０−”Ｆａｒａ
ｄでありｓ　”Ｌｃは、Ｚ５Ｘ１０°Ωでオシ、液晶層
の時定数ＣＬＣ”　ＲＬＣは％　１３５又は４５ｆＲｓ
ｅｃとなる。しかし、通常の製法でパネルを試作した場
合、種々の汚染で時定数はこの数分のＩＫなる。

液晶層への印加電圧ＶＬｃが０７０時は、液晶分子は基
板と平行に並ぶので１、ＣＬｃ＝　１．８ＸＩＱ−”Ｆ
ａｒａｄである。ｖＬｃが液晶の閾電圧７７以上になる
と、液晶分子は立ちはじめ％　ｖｔ、ｃが液晶の飽和電
圧Ｖ８以上になると、ＣＬＣ＝　５．４　Ｘ　１０″″
”Ｆａｒａｄとなる。

以上述べたＴＦＤ−ＬＣＤにおいては、第８図に示すよ
うに、ＭＩＭのようなＴＦＤを液晶と直列に接続するこ
とによ５、ＴＦＤのスイッチング特性の効果で電圧−透
過率変化特性の立上シは急峻になシ、走査本数を大幅に
増やすことが可能になる。詳細は先に述べた文献に述べ
られている。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

ＴＦＤと液晶とを直列に組み合わせた従来型のＴＦＤ−
ＬＣＤには、次のような３点の問題点があり、これらは
全て、表示のコントラスト、視野角の低下につながる。

（１）　ＣＬＣ／　ＣＴＦの比を大きくとれない。（Ｉ
ｔ）　Ｃｔ、ｃが印加電圧によ＃）３倍変化する。

Ｏｉ＋）液晶層の時定数ｃｔ、ｃ　”　ＲＬＣが短い。

（１）は、ＴＦＤがＭＩＭの時、特に問題であシ、（Ｉ
Ｉ）　、　（ｉｉｉ）はテレビ等の階調表示を行う時特
に問題となる。

（ｌｉ）　、　（ｉｉｉ）の問題点については、既に述
べたので、以下、特に（１）の問題点について述べる。

ＣＴＦがＣＬＣよ）十分率の場合は、ＴＦＤ−ＬＣＤが
理想的に動作する。この時、走査信号とデータ信号の差
の電圧が全てＴＦＤの両端Ｋかかシ、その電圧に対応し
て、ＴＦＤに電流が流れる。しかし、ＣＴＦがＣＬｃに
比較して無視できない場合、両信号の差の電圧は５ＣＴ
ＦとＣＬｃとで容量分割される形で、ＴＦＤと液晶とに
かかる。このことに因シ、ＣＴＦがＣＬｃと同程度の値
をもつようＫなると、ＴＦＤは非線゛形抵抗としてでは
なく、単なる容量として働くため、スイッチング素子と
しての機能を示さなくなる。ＣＬｃは、既に述べたよう
に画素サイズ、液晶層厚、液晶材料で決まシ、これらの
値はほぼ決まっているので、大表示容量のＴＦＤ−ＬＣ
Ｄを実現するＫは％　Ｃ’ｒＦを小さくする方法しかな
い。

ＭＩＭの場合ｓ　”ｒＦは、絶縁体の誘電率と層厚。

及び、ＭＩＭ接合部面積できまる。既に述べたように、
絶縁体層を厚くすると、非線形係数β又はαが小さくな
シ、抵抗のスイッチング比がとれなくなる。従って、接
倉部を小さくせざるをえない。

又、液晶に電圧が印加される前、液晶分子は、基板に平
行に並んでいるので、液晶の銹電率は、Ｃ１に等しくな
りている。従って、Ｃｔ、ｃは前に述べたように、かな
シ小さい値となる。

ここで、代表的なＭＩＭの材料であるＴ　ａ　２０　ｇ
を例により、Ｃｔ、ＣとＣＴＦを計算する。Ｔａ２０５
の比誘電率社約２２であシ、膜厚は通常６００人である
ので、接合部を１０μｍ角とすると、ＣＴ、：３．３Ｘ
１０Ｆａｒａｄとなる。

非線形性を確保するために膜厚をこれ以上厚くすること
は困難である。

液晶の比誘電率’ＬＣを１０とし、液晶層厚１０μｍと
した場合、画素電極が２７０μｍ角の時に、ＣＬＣとｃ
Ｔｙとは等しくなる。

従来から、容量比ＣＬＣ／ＣＴＦは１０以上でなければ
ならないと通常いわれている。

従って、画素部が２００μｍｘ２００μｍの時、Ｃｔ、
Ｃ／ＣＴＦ＝　１０を得ようとすると、ＭＩＭの接合部
は１３μｍ角にしなければならない。このような大きさ
にＭＩＭ接合部を形成するためには、ＬＳＩレベルのマ
スク技術、及びフォトリソグラフィー技術が必要である
。ＴＦＤ−ＬＣＤを用いて、実現しようとしている高精
細大容量デイスプレィの表示部対角は、最低でも５イン
チ、将来的には１０インチ程度である。このような大面
積を無欠陥で２３μｍ程度にパターン化することは不可
能に近い。

何らかの方法でこの点を解決しない限り、ＴＦＤ−ＬＣ
Ｄの用途は限定されてしまう。

以上述べてきたように、従来技術によるＴＦＤ−ＬＣＤ
は、大表示容量化には対応できるが、画素の高精細化や
大面積化には対応できない。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、無欠陥の大面積・高精細・大表示容量のＴＦＤ−ＬＣ
Ｄを低コストで提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、一方の基板をアクティブマトリクス基
板とし、他方の基板を対向基板とし、両者を液晶層を介
して重ね合わせた構造を有するアクティブマトリクス型
の液晶表示装置において、前記アクティブマトリクス基
板は、基板上に金拠−絶縁体−金属素子の対向電極とし
て金属薄膜導電性細線群を形成し、その上に前記、金属
−絶縁体−金属素子の絶縁体層を形成し、その上に画素
電極と接続する形で上部電極を形成し、その上に誘電体
層を形成し、前記金属薄膜細線群と直交してコンデンサ
対向電極として薄膜導電性細線群を形成した構造とし、
前記対向基板は、基板上に共通電極を形成した構造とし
たことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装
置が得られる。

本発明によるＴＦＤ−ＬＣＤの構造断面図の代表例を第
１図に示し、及び、その等価回路の代表例を第２図に示
す。

はじめＫ、等価回路について説明する。

本等側口路中液晶容量５と液晶抵抗６の並列回路で表わ
される液晶層の対向電極は、全画素とも共通であシ、共
通電極７である。この液晶層の他方の電極である画素電
極１は、ＴＦＤ容量３と非線形抵抗２の並列回路で表わ
されるＴＦＤと蓄積コンデンサ容量８で表わされる蓄積
コンデンサとに接続される。ＴＦＤは第１１Ｊ−ドを極
４に又、蓄積コンデンサは第２リード電極９に、各々接
続され、この第１・第２リード電極の間でマトリクス・
アドレスされる。即ち、第８図に示される従来型ＴＦＩ
）−ＬＣＤの等側口略図において、液晶層の代わシに蓄
積コンデンサを置き、液晶層はＴＦＤと蓄積コンデンサ
の接点に接続した構造が本発明によるＴＦＤ−ＬＣＤの
等価回路である。この点から本発明によるＴＦＤ−ＬＣ
ＬＩは、蓄積コンデンサアドレスダイオード型ＬＣＤと
よばれる。蓄積コンデンサ容量８（Ｃｓｔ）は、ＴＦＤ
容量３　（ＣＴＦ）及び液晶容量５　（ＣＬＣ）に比べ
て十分大きくしであるので、画素電極１の電位は、液晶
層が接続されたことによっても、殆ど影響を受けない。

従って、液晶層の対向電極は、共通にしておくことがで
きる。

前記のごとく、本発明においては、金属−絶縁体−金属
素子（ＭＩＭ）を形成後、蓄積コンデンサを形成してい
る。このため、蓄積コンデンサのリーク電流増加等の劣
化を招くこと無しに、ＭＩＭ形成時に陽極酸化、基板加
熱、アニール処理、等のプロセスを行うことができる。

従って、本発明を用いることによシ、蓄積コンデンサの
低リーク電流性と、ＭＩＭの高非線形抵抗性とを両立さ
せることができる。

以下、ＭＩＭを代表例にとって、本発明によるＴＦＩ）
−ＬＣＤを説明する。

ＭＩＭにおいて、最も重要な材料は、絶縁体層の材料で
ある。従来の論文、特許公開公報等に記載のＭＩＭでは
、絶縁体層の材料に、タンタル（Ｔａ）又は窒化メンタ
ルの酸化物を用いたものが主として使われている。その
他の絶縁体層の材料としては、アルミ（Ａｎ）、ジルコ
ニウム（Ｚｒ）、チタｙ（Ｔｉ）、ニオ７’（Ｎｂ）、
−ｖ−リブデｙ（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、イリジ
ウム（Ｉｒ）　、インジウＡ（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、
クロム（Ｃｒ）　、ランタノイド等の金属の酸化物、及
び、これらの金属の合金の酸化物、又は、シリコンの酸
化物が用いられている。更に、Ｓｉ３Ｎ４．　　ＡｎＮ
等の窒化物も用いられている。及び、これらの材料同士
の化合物・混合物も用いられる、。

この絶縁体層を挾む金属としては、上記の金属（Ｔａ、
ＡＩ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｉｒ、Ｉｎ、ａｎ
、Ｃｒ。

酸化スズ、酸化インジウム−スズ（ａ称ＩＴｏ）等の透
明電極も用いられる。又、不純物を高濃度にドープした
半導体も、絶縁体層を挾む電極として用いることができ
る。この半導体としてはａ−８ｉが代表的であるが、こ
れに限らない。

この場合、素子は半導体−絶縁体一半導体の構造であｆ
ｉ、ＳＩＳ素子とでも称するべきであるが。

機能的にはＭＩＭ素子と変わらないので、以下ではこの
ような素子も含めてＭＩＭと称する。

これらの膜は、抵抗加熱法、又は電子ビーム加熱法によ
る通常の真空蒸着の他に、スパッタリング法、イオン、
ブレーティング法、イオンクラｌスタービーム法、等が
用いられている。特に、絶縁体層に関しては、Ｔａ等の
金属の陽極酸化による酸化膜が、ピンホール・フリー、
カバレッジ、等の点からよく用いられている。金属の熱
酸化膜・プラズマ酸化膜も陽極酸化膜と同じ利点を有す
る。

本発明によるＴＦＤ−ＬＣＤの重要な構成要素である蓄
積コンデンサについて説明する。蓄積コンデンサは第２
図に示されるごとく、画素電極と第２リード電極との間
に位置する。従って、通常、蓄積コンデンサは、第２リ
ード電極上に誘電体層を形成し、その上に画素電極を形
成することによシつくられる。この誘電体としては、通
常の薄膜コンデンサに使われる種々の材料（Ｔａ２０５
，８ｉ０゜５ｉ０２，５ｉ３Ｎ４）が使われる。製膜法
も、真空蒸着法、イオンプレーテング法、イオン・クラ
スタ・ビーム法、スパッタ法、陽極酸化法、等がある。

誘電体はこれに限られず、種々のものを用いることがで
きる。

〔実施例〕

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

本実施例により得られるＴＦＤ−ＬＣＤの代表例の断面
図を第１図に、又、鳥敞図を第３図に、更に下部ガラス
基板１０上の平面透視図を第４図に示す。

まず、下部ガラス基板１０上のプロセスについて第１図
に基づき述べる。

下部ガラス基板１０を’ｌ’ａ　２０５　、　Ｓ　ｊｏ
２等ｆ）　カラス保護膜で被覆する。この保護膜は不可
欠なものでないので、第１図では省略した。この上に、
ＭＩＭをつくる。即ち、タンタル（Ｔａ）ｔスパッタリ
ング法又はイオンブレーティング法によシ３０００Ａに
形成し、ＣＦ４ガスを用いた反応性エツチングによシバ
ターン化し、下部電極１３とした。

ここで、第３図に示すように１コンデンサ対向電極１１
と下部電極１３とは直交する。第６図、第７図に示され
るようにＴａの下部電極はリード電極につながシ、更に
端子部２１につながる。これが、即ち、第１リード電極
である。

この下部ガラス基板を０．１％クエン酸中に浸しタンタ
ル板を対向電極として陽極酸化を行い、下部電極上にＴ
ａ２０５の絶縁体層１４を形成した。陽極酸化電圧は３
３Ｖとし、十分長い間電圧印加することによシ、全面の
Ｔａ上均−に、６００ＡのＴａ２０５を形成した。

この絶縁体上に、真空蒸着法によりＣｒを形成し、通常
のフォトリソグラフィによりパターン化し、上部電極１
５とした。更にＩＴＯをスノ（ツタリングによシ形成し
、パターン化し、画素電極ｌとした。なお、ＩＴＯを形
成・パターン化後、　Ｃｒを形成、パターン化した基板
も試作したが、特性上、差異はなかった。

下部電極と上部電極のクロス部分がＭＩＭ接合部になシ
本実施例では２０μｍＸＩＱμｍであった。

又、リード電極の幅は２０μｍであり、画素電極は１９
０μｍＸ１５Ｑμ飢である。

この上にＲＦスパッタリングによ’）　、Ｔａ　２０５
を２００ＯＡ形成し、誘電体層１２とした。

この誘電体層上に、真空蒸着法によシＣｒを形成し、通
常のフォトリソグラフィー法によυノくターン化し、コ
ンデンサ対向電極１１とした。このコンデンサ対向電極
は、第２図中の第２リード電極であシ、第１リード電極
と直交してはしシ、端子部に到る。

本実施例においては、第３図、第４図に示されるように
、画素電極と対向透明電極の誘電体層を介した重なシが
蓄積コンデンサとなり、その容量Ｃｓｔは１２ｐＦであ
る。この値はＭＩＭの並列容量ＣＴＦ　Ｏ，６６ｐＦに
比べて非常に大きく、ＣＴＦの効果は無視できる。

ＭＩＭは、第６図に示される従来例のように、リード電
極２０から突起した下部電極１３上につくることも当然
可能であるが、開口率の点から不利である。本実施例で
は、第４図に示されるように、特に突起状のパターンは
設けず、上下に通っている下部電極１３上に、絶縁体層
１４を介して、上部電極１５を形成することによシ、Ｍ
ＩＭを構成した。目合せ時の精度を粗くするために、画
素電極の右側に凹部を設けた。

第３図と第４図に示されるように、下部電極１３と対向
透明電極１１とは、誘電体層１２を介して直交している
。

従って、これら両電極のクロス部は寄生容量とな、９．
ＬＣＤパネルの動作速度を制限する。これを防ぐため１
本実施例では、第４図に示すように、下部電極とのクロ
ス部のみ、対向透明電極の線幅を他の箇所の１７３以下
にした。これによシ、１／２０００デユティ以上の動作
速度が得られた。

本実施例では、上部ガラス基板１６は、下部ガラス基板
と同じく、ガラス保護膜で被覆されるが、この保護膜は
不可欠ではないので、第３図では省略した。この基板上
の表示部全面にＩＴＯが形成され、共通透明電極１７と
した。

下部ガラス基板１０と上部ガラス基板１６は、ガラスフ
ァイバー等のスペーサを介して張シ合わされ通常のエポ
キシ系接着剤によシシールした。

セル厚は８μｍとした。

両ガラス基板１０．１６はラビングによシ配向処理をし
た。この場合、ポリイミド等の配向処理膜を塗布するこ
とが多いが不可欠ではないので、第１図、第２図では省
略した。

上記のセルに、ツイスト・ネマティック型液晶であるＺ
ＬＩ−１５６５（メルク製）を注入孔よシ注入して、液
晶層１８とした。注入孔を接着剤で封止することによ、
９ＳＣＡＩ）−ＬＣＤを完成した。

偏光板は、１東電工製ＮＰＦ−１１０Ｑ）（を用いた。

本実施例による５ＣＡＤ−ＬＣＤは、画素ピッチ０．２
１１１．画素数４５０Ｘ４５０の高精細大容量デイスプ
レィである。

本実施例による５ＣＡＤ−ＬＣＤを第１図の等側口路と
比較する。等価回路中のＴＦＤは、本実施例では下部電
極のＬｌｌ　ａ、絶縁体層のｌ’ａ２０５と上部電極の
Ｃｒとから構成されるＭＩＭである。等価回路中の蓄積
コンデンサは、本実施例では、対向透明電極のＩＴＯ１
誘電体層のＴａ２０５と画素電極のＩＴＯとから構成さ
れる。液晶の画素部は本実施例では、画素電極のＩＴＯ
，液晶層、共通透明電極のＩＴＯから構成される。又、
等価回路中の第１リード電極と第２リード電極は、各々
本実施例中の下部電極とコンデンサ対向電極になってい
る。

各々の電極は、第３図に示すように、ＭＩＭと蓄積コン
デンサを介して対向しており、互いに直交している。こ
の両電極にマトリクスアドレスすることにより、各液晶
画素に電圧が印加される。これに対し、等側口路中の共
通電極に対向する本実施例中の共通透明電極は、表示部
全面に形成され１フレーム内においては、一定電圧に保
持されている。

本発明による５ＣＡＤ−ＬＣＤの駆動方法は、１画素か
ら３電極（第１リード電極、第２リード電極共通電極）
が出ているため、従来のＴＦＤ−ＬＣＤの駆動方法とは
異なる。液晶を交流駆動する場合の駆動方法の一例を説
明する。

この駆動方法においては、第２リード電極に走査信号を
印加し、第１リード電極にデータ信号を印加し、共通電
極には非アドレス時の走査信号電圧を印加する。走査信
号とデータ信号は通常の単純マ）　ＩＪクスＬＣＤに適
用されている波形を用いることができる。

本実施例の５ＣＡＤ−ＬＣＤパネルを、デユティ比１／
４５０の駆動波形によシ駆動したところ、１０：１の高
コントラストの得られる視野角が±４５゜以上あシ、良
好な表示が得られた。又、１６階調以上の階調表示を再
現性よく行えた。

本実施例においては、ＭＩＭの絶縁体として、陽極酸化
によるＴａ　２０５を用いたが１本発明によるＴＦＤは
、これに限らず、前述の種々のＭＩＭ等を用いることが
可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、画素高精細化時も
ＴＦＤのパターン精度が粗くて良いため、大面積高精細
大表示容量ＴＦＤ−ＬＣＤを高歩留シ低コストで提供す
ることが可能になる。又、液晶の容量が等側口路的に増
加したことになるため、階調表示性能が著しく向上した
。従来の類似技術であるラテラル構造ＭＩＭ−ＬＣＤに
比べると、歩留シ、隔調表示性能、端子接続法、等の点
で、本発明によるＴＦＤ−ＬＣＤの方が優れている。

又、蓄積コンデンサを形成する前にＭＩＭを形成する為
、ＭＩＭの形成プロセスが蓄積コンデンサの特性、特に
リーク電流に悪影響を及ぼすことを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるＴＦＤ−ＬＣＤの一実施例の構
造断面図、第２図は、第１図の実施例の等価回路図、第
３図は、第１図の実施例の一画素の鳥敞図、第４図は第
１図の実施例の下部ガラス基板の平面図、第５図は、従
来のＴＦＤ−ＬＣＤの断面図、第６図は、第５図のＴＦ
Ｄ−ＬＣＤの一画素の平面図、第７図は、第５図のＴＦ
Ｄ−ＬＣＤの一部分の平面図、第８図は、第６図のＴＦ
Ｄ−ＬＣＤの等価回路図である。ｌ・・・画素電極、２・・・非線形抵抗、３・・・ＴＦ
Ｄ容量、４・・・第１１Ｊ−ド電極、５・・・液晶容量
、６・・・液晶抵抗、７・・・共通電極、８・・・蓄積
コンデンサ容量、９・・・第２リード電極、１０・・・
下部ガラス基板％１１・・・コンデンサ対向電極、１２
・・・誘電体層、１３・・・下部電極、１４・・・絶縁
体層、１５・・・上部電極、１６・・・上部ガラス基板
、１７・・・共通透明電極、１８・・・液晶層、１９・
・・ガラス保＠膜、２０・・・リード電極、２１・・・
端子部。ｌ３下名Ｐ電オβ 早６　図余　７　図 γ］３２シード需木シ

Claims

【特許請求の範囲】

　一方の基板をアクティブマトリクス基板とし、他方の
基板を対向基板とし、両者を液晶層を介して重ね合わせ
た構造を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置
において、前記アクティブマトリクス基板は、金属−絶
縁体−金属素子の対向電極として薄膜導電性細線群を透
明基板上に形成し、その上に前記、金属−絶縁体−金属
素子の絶縁体層を形成し、その上に画素電極と接続する
形で上部電極を形成し、その上に誘電体層を形成し、コ
ンデンサ対向電極として薄膜導電性細線群を前記金属薄
膜細線群と直交して形成した構造とし、前記対向基板は
、透明基板上に共通電極を形成した構造としたことを特
徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。