JPH0419557B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0419557B2
JPH0419557B2 JP57054343A JP5434382A JPH0419557B2 JP H0419557 B2 JPH0419557 B2 JP H0419557B2 JP 57054343 A JP57054343 A JP 57054343A JP 5434382 A JP5434382 A JP 5434382A JP H0419557 B2 JPH0419557 B2 JP H0419557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
thin film
nonlinear element
capacitance
crystal layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57054343A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58172690A (ja
Inventor
Tomio Sonehara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP57054343A priority Critical patent/JPS58172690A/ja
Publication of JPS58172690A publication Critical patent/JPS58172690A/ja
Publication of JPH0419557B2 publication Critical patent/JPH0419557B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は非線型素子のスイツチング特性を用い
た液晶による電気光学装置に関するものである。 非線型素子(バリスタ,ダイオード,金属−絶
縁体−金属素子(以後MIM素子と略称する)、放
電管等)と液晶電気光学装置を組み合わせること
によつて従来より多桁の駆動が実現されることが
知られている。これによつて多量の情報を表示で
きる液晶表示装置や、より細密なパターンの光ス
イツチ等が実現される。このように多大な利点を
有する電気光学装置であるが、第1図に示す
MIM素子の例のように、必ずしも電圧−電流特
性(V−I特性)が正負対称でなく、液晶層に印
加される電圧VLCに直流成分が残存する。この
VLC波形を示したのが第2図である。直流成分は
液晶の電気化学的分解を促し液晶の寿命を低下さ
せるばかりか、液晶層の電気的等価回路定数、と
りわけ並列等価抵抗RLCの低下を招き、微妙なマ
ツチングを必要とする非線型素子を設置した液晶
電気光学装置にとつては致命的な影響を与える。 本発明はこのような欠点を除去するために考案
されたもので、残存する直流成分を付設した電気
容量に担持させ、液晶層にかかる電圧の対称性を
補償するものである。 以下、図面を参照しながら本発明を説明する。 第3図は非線型素子を設置した液晶電気光学装
置の等価回路図である。並列等価回路を考えCLC
RLCから成る液晶層,Cout,Rcutから成る本発
明による電気容量(Rcutは損失成分を表わし
ている)、それと非線型素子が直列に駆動電源
に接続されている。非線型素子の動作は、第
1図に示すように低電圧では高抵抗RNL OFF,高
電圧では低抵抗RNL ONをとるスイツチングであ
り、RNL ONを通して液晶層の等価容量CLCへの速
やかな充電と、高抵抗RNL OFFに切り換わつた後
のCLCの電荷の保持である。電気容量(以下DC
カツト容量と称する)が第3図に示すように回路
中に含まれると、上述のCLCへの充電はRNL ON
DCカツト容量を通して行なわれるようになる。
またCLCの電荷保持にあたつては、RLCを通しての
リークの他に、DCカツト容量の損失成分Rcutと
RNL OFFを通して行なわれるリークが加わること
になる。液晶層への有効な充電と十分な保持を行
なわしめるためには、余分なDCカツト容量は存
在しない方が良いが、前述したように非線型素子
のV−I特性を完全に対称化することは難しく、
DCカツト容量は必要である。しかし、できる限
り液晶層の充電・電荷保持に影響を与えない範囲
にDCカツト容量を設定することは可能である。
その条件の1つは、駆動電圧の変化が有効に非線
型素子と液晶層に加わることであり、(1)式を満足
することが望ましい。 Cout≫CLC ……(1) (1)式は駆動電圧の変化が容量比に分割されてし
まうことから与えられる。第2にDCカツト容量
の損失等価抵抗Rcutは、駆動時の条件下でCcut
の電荷を放電してしまわない大きさが要求され
る。これは厳密に述べると第4図に示すように、
RcutとRNL OFF+RLCを通して放電する二つの経
路があり、この放電の時定数τは(2)式で与えられ
る。 τ=Rcut・(RNL OFF+RLC)/Rcut+(RNL OFF+RLC
) Ccut ……(2) RNL OFFはRLCに対し小さいとCLCの電荷が保持
されないので、RNL OFF>RLCでなくてはならな
い。またRcutがRNL OFF+RLCよりも小さければ
τが短くなり放電が速くなる。従つてRcutの影
響を無視するためには(3)式を満足する必要があ
る。 Rcut≫(RNL OFF+RLC) ……(3) RNL OFF>RLCであることを考慮し、実用上の
最低条件を考えると(3)式は(4)式のようになる。 Rcut>RNL OFF>RLC ……(4) また、同じく(1)式も緩和して最低条件を考える
と(5)式となる。 Ccut>CLC ……(5) (4),(5)式はDCカツト容量が最低満足しなけれ
ばならない条件であり、これらは非線型素子を設
置した液晶電気光学装置の特有な動作から由来す
るものである。 また第3図からもわかるように、回路上DCカ
ツト容量は、液晶層の前後、非線型素子の
前後のどこにあつても構わない。このことはDC
カツト容量を非線型素子側基板側、それと対向す
る電極基板側いずれに設置しても良いことを示し
ている。なお電気容量は一般に周波数分散を生じ
るがここでの値は駆動信号の最大周波数での値で
ある。 次に具体的な実施例を挙げる。 実施例 1 実施例1は本発明によるDCカツト容量として、
誘電体薄膜を液晶層と外部回路接続電極あるいは
液晶層と非線型素子間に設置した例である。非線
型素子の例としてここではMIM素子を取りあげ
て説明する。第5図はMIM素子と液晶層間に誘
電体薄膜(例 SiO2,SiO,Si3N4,Al2O3
Ta2O5等)を付設した場合のMIM素子を含む1
電極分の断面図である。第6図は第5図の平面図
である。なお第5図は第6図の一点鎖線で切断
したものである。透明な絶縁性基板上に透明電
極が付設され、それにMIM素子が接続され
ている。MIM素子は基板側金属電極とその上
の薄い絶縁体層、さらにその上の上部金属電極
から成り、基板側金属電極は外部駆動回路に、又
上部金属電極は透明電極に接続されている。この
MIM素子側基板はその上に誘電体薄膜がオー
バーコートされ、液晶層を介し、透明電極が
付設された対向基板に相対している。ここでは
MIM素子としてTa−Ta2O5−NiCr構造を、誘電
体薄膜としてSiO2のスパツタ膜を用いた。実測
によると1電極分の液晶層のRLC CLCはRLC
100MΩ,19PF≧CLC≧6PFであつた。なお1電
極は1mm角であり、不等号はRLC,CLCが印加され
る電圧に依存するために用いられている。これに
対しSiO2は1000Åの厚さにスパツタされ、Ccut
=300PF Rcut=1012Ωである。これらの値は(4),
(5)式を十分満足するものであつた。実際の点燈時
のVLC波形を見ると第7図のようになり、第2図
と比較するとDC成分が明らかに除去されている
ことがわかる。また上側対向基板の液晶に接す
る側に、同じくSiO2を1000A付設をした場合もま
つたく同様な効果を得ている。 以上は誘電体薄膜としてSiO2のスパツタ膜の
例を示したが、(4),(5)式を満足することのできる
誘電体薄膜ならば、先に例示した多様の無機薄膜
が応用される。また薄膜作製法はスパツタに限ら
ず、C.V.D,真空蒸着等も使用される。 実施例 2 実施例2は本発明によるDCカツト容量として
有機薄膜を設置した例である。実施例1と同じく
非線型素子の例としてMIM素子を取りあげる。
装置の構造は実施例1と同じであるので第5図、
第6図を引用する。異なる点は誘電体薄膜が有
機薄膜となつた点である。誘電体薄膜として使
用可能な物質とその薄膜作製法の例を第1表に示
す。
【表】 第1表中のポリイミドの場合を例にとつて更に
詳しく説明をする。ポリイミドをジメチルホルム
アミドに溶解し、デイツプ塗付後焼成する。引き
出し速度,濃度によつて膜の厚さは異なるが、10
体積パーセント,手動による引き出しで約2000Å
のポリイミド薄膜が製作できた。こうしてMIM
基板側にポリイミド薄膜を製作し、実施例1と同
様な駆動を行なつたところ、実施例1とほぼ同
じ、正負対称なVLC波形が得られ、このときの
cut,Rcut値は、(4),(5)式を満足するものであつ
た。 以上、具体的な実施例を挙げて説明したが、本
発明は第1図に示す非線型なV−I特性を有する
非線型素子ならばすべてに応用されるものであ
る。さらに、本発明は基板の液晶に対するパツシ
ベーシヨンとして作用するという利点も有してい
る。 上述の如く、本発明は、一対の基板内に液晶が
封入され、該基板の一方の基板上に画素電極、該
画素電極に接続され、導体−絶縁薄膜−導体から
なる非線形素子、該非線形素子に接続され外部回
路接続電極が形成されてなる液晶表示装置におい
て、該画素電極上及び該非線形素子上には誘電体
薄膜が形成されてなり、該非線形素子の最大抵抗
値は該誘電体薄膜の損失等価抵抗値よりも小さく
液晶層の等価抵抗値よりも大きくし、かつ該誘電
体薄膜の電気容量は、該液晶層の電気容量よりも
大きくしたから、以下の如き効果を有する。 (イ) 該非線形素子の最大抵抗値は該誘電体薄膜の
損失等価抵抗値よりも小さく液晶層の等価抵抗
値よりも大きくし、かつ該誘電体薄膜の電気容
量は、該液晶層の電気容量よりも大きくしたこ
とにより、対称性を有した信号波形を液晶層に
印加することができ、かつスイツチング素子か
ら液晶層へのスムーズな充電、非線形素子が
OFFになつた以降の充分な電荷保持を可能に
し、良好な表示品質が得られるようにしたもの
である。 (ロ) 非線形素子のV−I特性が必ずしも、完全な
対称性を必要とすることがないので、非線型素
子の製造条件のマージンを大幅に拡大すること
ができる。即ち、非線型素子を用いた液晶表示
装置の製造条件は、従来の表示品質をおとすこ
となくして、大幅に緩和することが可能であ
る。 (ハ) 誘電体膜が一方の基板の画素電極、非線形素
子が形成されてなる液晶表示部上に形成されて
いるので、画素電極及び非線形素子が形成され
た一方の基板を配向処理するためのラビングす
る際に、非線形素子が破壊されてしまうという
不良を撲滅することができる。なぜならば、誘
電体膜が形成されていない従来の構成では、非
線形素子の厚みが画素電極の厚みより大きいた
めにラビング工程で破壊されてしまうからであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は非対称非線型素子の典型的なV−I特
性である。第2図は非対称な非線型素子を用いた
従来の液晶電気光学装置の、液晶層にかかる正負
非対称な電圧波形を示している。第3図は本発明
によるDCカツト容量を設置した液晶電気光学装
置の等価回路である。 1……駆動電源、2……液晶層、3……DCカ
ツト容量、4……非線型素子。 第4図はDCカツト容量の並列等価容量Ccutか
らの電荷の流れを示す図である。第5図は本発明
によるDCカツト容量を誘電体薄膜によつて設置
した液晶電気光学装置の断面図である。 6……透明絶縁性基板、7,13……透明電
極、8……MIM素子部分、9……基板側金属電
極、10……上部金属電極、11……誘電体薄
膜、12……液晶層。 第6図は、第5図の平面図である。 5……第5図に対応する切断線を示す一点鎖
線。 第7図は本発明によるDCカツト容量を設置し
た液晶電気光学装置の液晶層にかかる電圧波形を
示すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一対の基板内に液晶が封入され、該基板の一
    方の基板上に画素電極、該画素電極に接続され、
    導体−絶縁薄膜−導体からなる非線形素子、該非
    線形素子に接続され外部回路接続電極が形成され
    てなる液晶表示装置において、該画素電極上及び
    該非線形素子上には誘電体薄膜が形成されてな
    り、該非線形素子の最大抵抗値は該誘電体薄膜の
    損失等価抵抗値よりも小さく液晶層の等価抵抗値
    よりも大きくし、かつ該誘電体薄膜の電気容量
    は、該液晶層の電気容量よりも大きいことを特徴
    とする液晶表示装置。
JP57054343A 1982-04-01 1982-04-01 液晶電気光学装置 Granted JPS58172690A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57054343A JPS58172690A (ja) 1982-04-01 1982-04-01 液晶電気光学装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57054343A JPS58172690A (ja) 1982-04-01 1982-04-01 液晶電気光学装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58172690A JPS58172690A (ja) 1983-10-11
JPH0419557B2 true JPH0419557B2 (ja) 1992-03-30

Family

ID=12967966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57054343A Granted JPS58172690A (ja) 1982-04-01 1982-04-01 液晶電気光学装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58172690A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211828A (ja) * 1986-03-14 1987-01-20 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JP2537612B2 (ja) * 1987-02-13 1996-09-25 セイコーエプソン株式会社 液晶表示素子
JPH0445427A (ja) * 1990-06-13 1992-02-14 Nec Corp 液晶表示素子
JP2760336B2 (ja) * 1996-01-29 1998-05-28 セイコーエプソン株式会社 液晶表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58172690A (ja) 1983-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5162901A (en) Active-matrix display device with added capacitance electrode wire and secondary wire connected thereto
US4978203A (en) Liquid crystal device with an apparent hysteresis
EP0166948B1 (en) Displays and subassemblies having improved pixel electrodes
US6411348B2 (en) Active matrix substrate and producing method of the same
GB2153589A (en) Thin film transistor
US5442224A (en) Two-terminal mim device having stable non-linearity characteristics and a lower electrode of thin TA film doped with nitrogen
US5069534A (en) Active matrix liquid crystal display with series-connected MIM structures as a switching element
EP0246945A1 (fr) Ecran de visualisation électrooptique, et procédé de réalisation
JPH0419557B2 (ja)
US4929059A (en) Non-linear element for liquid crystal displays
KR930011475B1 (ko) 금속-절연체-금속형 구조를 갖는 다이오우드
JPH02310536A (ja) アクティブマトリクス基板
US5539549A (en) Active matrix substrate having island electrodes for making ohmic contacts with MIM electrodes and pixel electrodes
KR20010015145A (ko) 박막 트랜지스터 기판 및 액정 표시장치
KR100247110B1 (ko) 전기 광학 장치
EP0636922B1 (en) Non-linear resistance element, method of its manufacture, and liquid crystal display
JPH0750278B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0273330A (ja) アクティブマトリクス基板
CN113077765B (zh) 像素驱动电路、液晶显示面板及其驱动方法、显示装置
JPH11305262A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP3166317B2 (ja) 電気装置の製造方法
JPS5820020B2 (ja) 液晶表示パネル
JPH02301727A (ja) 液晶表示装置
JPS5825247B2 (ja) 液晶表示素子
JP2540957B2 (ja) 薄膜二端子素子型アクティブマトリクス液晶表示装置及びその製造方法