JPH063700A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH063700A JPH063700A JP16600392A JP16600392A JPH063700A JP H063700 A JPH063700 A JP H063700A JP 16600392 A JP16600392 A JP 16600392A JP 16600392 A JP16600392 A JP 16600392A JP H063700 A JPH063700 A JP H063700A
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- crystal display
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Abstract
(57)【要約】
【構成】基板１上に透明な画素電極８と、この画素電極
８にＭＩＭ素子７を通して信号電圧を供給するための信
号電極２とを有し、ＭＩＭ素子２の絶縁体４が信号電極
２を陽極酸化した陽極酸化膜からなる液晶表示装置に関
し、信号電極２を導電体５で被覆してなる。 【効果】被覆した導電体５により、陽極酸化の際に含ま
れるようになった残像の原因となるクエン酸等の不純物
が信号電極２の絶縁体４から液晶１３に溶出するのを防
ぐことができる。
８にＭＩＭ素子７を通して信号電圧を供給するための信
号電極２とを有し、ＭＩＭ素子２の絶縁体４が信号電極
２を陽極酸化した陽極酸化膜からなる液晶表示装置に関
し、信号電極２を導電体５で被覆してなる。 【効果】被覆した導電体５により、陽極酸化の際に含ま
れるようになった残像の原因となるクエン酸等の不純物
が信号電極２の絶縁体４から液晶１３に溶出するのを防
ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、非線形抵抗素子から
なるスイッチング素子を各画素に組み込んだ液晶表示装
置に関する。
なるスイッチング素子を各画素に組み込んだ液晶表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、時計・電卓・計測機器等の比較的
簡単なものから、パ−ソナル・コンピュ−タ、ワ−ドプ
ロセッサ−、更にはＯＡ用の端末機器、ＴＶ画像表示等
の大容量情報表示の用途に液晶表示装置が使用されてい
る。こうした大容量の液晶表示装置には、ＳＴＮ（Supe
r Twisted Nematic ）形の液晶表示装置が使用されてい
るが、液晶自身の電気光学特性における閾値特性の急峻
性を利用しているために、表示部分（ＯＮ画素）と非表
示部分（ＯＦＦ画素）のコントラスト比の点では、２０
０本程度の走査電極を有する場合でも不十分であり、更
に走査電極が５００本以上の大規模なマトリクス表示を
行なう場合には、コントラスト比の低下が致命的であっ
た。また、応答速度の点でも１００ｍｓｅｃ乃至３００
ｍｓｅｃと遅く、コンピュータの端末ディスプレイ等の
高度な利用には無理があった。
簡単なものから、パ−ソナル・コンピュ−タ、ワ−ドプ
ロセッサ−、更にはＯＡ用の端末機器、ＴＶ画像表示等
の大容量情報表示の用途に液晶表示装置が使用されてい
る。こうした大容量の液晶表示装置には、ＳＴＮ（Supe
r Twisted Nematic ）形の液晶表示装置が使用されてい
るが、液晶自身の電気光学特性における閾値特性の急峻
性を利用しているために、表示部分（ＯＮ画素）と非表
示部分（ＯＦＦ画素）のコントラスト比の点では、２０
０本程度の走査電極を有する場合でも不十分であり、更
に走査電極が５００本以上の大規模なマトリクス表示を
行なう場合には、コントラスト比の低下が致命的であっ
た。また、応答速度の点でも１００ｍｓｅｃ乃至３００
ｍｓｅｃと遅く、コンピュータの端末ディスプレイ等の
高度な利用には無理があった。
【０００３】この液晶表示装置のもつ欠点を解決するた
めの開発が各所で盛んに行われている。その一つの方向
が、個々の画素を直接にスイッチ駆動するものである。
その場合のスイッチング素子として薄膜トランジスタが
採用されている。薄膜トランジスタを構成する半導体と
して、これまで単結晶シリコン、セレン化カドミウム及
びテルル等の種々の材料が提案されてきたが、現在は非
晶質シリコンが最も多く研究されている。しかしなが
ら、この種の液晶表示装置の製造においては、微細加工
工程が数回必要と成り、工程が複雑で歩留まりが悪くな
ることがあった。この結果、製品コストが高くなり、ま
た、大規模な液晶表示装置の製造が著しく困難となって
いた。スイッチング素子列（アレイ）を用いた別の方向
として、非線形な電流電圧特性を有するスイッチング素
子（以下、非線形抵抗素子と称す）を用いたものがあ
る。非線形抵抗素子は、薄膜トランジスタの三端子に比
べて、基本的に二端子で構造が簡単であり、製造が容易
である。このため、製品歩留まりの向上が期待でき、コ
スト低下の利点がある。
めの開発が各所で盛んに行われている。その一つの方向
が、個々の画素を直接にスイッチ駆動するものである。
その場合のスイッチング素子として薄膜トランジスタが
採用されている。薄膜トランジスタを構成する半導体と
して、これまで単結晶シリコン、セレン化カドミウム及
びテルル等の種々の材料が提案されてきたが、現在は非
晶質シリコンが最も多く研究されている。しかしなが
ら、この種の液晶表示装置の製造においては、微細加工
工程が数回必要と成り、工程が複雑で歩留まりが悪くな
ることがあった。この結果、製品コストが高くなり、ま
た、大規模な液晶表示装置の製造が著しく困難となって
いた。スイッチング素子列（アレイ）を用いた別の方向
として、非線形な電流電圧特性を有するスイッチング素
子（以下、非線形抵抗素子と称す）を用いたものがあ
る。非線形抵抗素子は、薄膜トランジスタの三端子に比
べて、基本的に二端子で構造が簡単であり、製造が容易
である。このため、製品歩留まりの向上が期待でき、コ
スト低下の利点がある。
【０００４】非線形抵抗素子は、薄膜トランジスタと同
様の材料を用いて接合形成したダイオ−ドの型、酸化亜
鉛を用いたバリスタの型、電極間に絶縁物を挟んだ金属
−絶縁物−金属（ＭＩＭ）型、更には金属電極間に半導
電性の層（ＭＳＩ）を用いた型等が開発されている。こ
のうちＭＩＭ型は、構造が最も簡単なものの一つで現
在、既に実用化されている。
様の材料を用いて接合形成したダイオ−ドの型、酸化亜
鉛を用いたバリスタの型、電極間に絶縁物を挟んだ金属
−絶縁物−金属（ＭＩＭ）型、更には金属電極間に半導
電性の層（ＭＳＩ）を用いた型等が開発されている。こ
のうちＭＩＭ型は、構造が最も簡単なものの一つで現
在、既に実用化されている。
【０００５】このＭＩＭ型液晶表示装置では、液晶を挟
持する両電極間に駆動電圧が印加されると小さい時定数
で充電が行なわれ、駆動電圧が印加されなくなると大き
い時定数で放電する。従って、図５に示すように駆動電
圧がＯＮされてから短い選択期間τonで液晶は充電さ
れ、ＯＦＦされた後も長い時間τoff だけ充分な電圧を
保持する。この結果、選択期間τonにおける印加電圧が
駆動電圧の実効値を決定し、通常のマトリクス表示の時
分割駆動方式の液晶表示素子よりもＯＮとＯＦＦの実効
値比を大きくすることができ、コントラスト比の大きい
液晶表示装置が実現される。
持する両電極間に駆動電圧が印加されると小さい時定数
で充電が行なわれ、駆動電圧が印加されなくなると大き
い時定数で放電する。従って、図５に示すように駆動電
圧がＯＮされてから短い選択期間τonで液晶は充電さ
れ、ＯＦＦされた後も長い時間τoff だけ充分な電圧を
保持する。この結果、選択期間τonにおける印加電圧が
駆動電圧の実効値を決定し、通常のマトリクス表示の時
分割駆動方式の液晶表示素子よりもＯＮとＯＦＦの実効
値比を大きくすることができ、コントラスト比の大きい
液晶表示装置が実現される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶表示装置にも問題が出てきた。即ち、最近のよ
うに階調表示をしているときに、長時間同じパターンを
表示すると異なるパターンになってもその表示パターン
がしばらく薄く残ってしまうという残像問題である。こ
れは、例えば、第１７回液晶討論会講演予稿集等でいく
つか報告されているように、不純物が関与していること
がわかっており、不純物が配向膜に吸着し、電荷二重層
が形成され、それが残像として観察されると考えられ
る。残像を解決するために、例えば特願平２−２６６２
５３号公報にバイアス電圧を最適に保つという方法が提
案されている。残像はこの方法でも解決できるものであ
るが、この例ではバイアス電圧を最適に保つ制御回路が
新たに必要である。
うな液晶表示装置にも問題が出てきた。即ち、最近のよ
うに階調表示をしているときに、長時間同じパターンを
表示すると異なるパターンになってもその表示パターン
がしばらく薄く残ってしまうという残像問題である。こ
れは、例えば、第１７回液晶討論会講演予稿集等でいく
つか報告されているように、不純物が関与していること
がわかっており、不純物が配向膜に吸着し、電荷二重層
が形成され、それが残像として観察されると考えられ
る。残像を解決するために、例えば特願平２−２６６２
５３号公報にバイアス電圧を最適に保つという方法が提
案されている。残像はこの方法でも解決できるものであ
るが、この例ではバイアス電圧を最適に保つ制御回路が
新たに必要である。
【０００７】この発明は、上述した残像という問題を駆
動上の工夫をすることなしに解決するものであり、大容
量表示且つ高表示品位の液晶表示装置を提供することを
目的としている。
動上の工夫をすることなしに解決するものであり、大容
量表示且つ高表示品位の液晶表示装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】相対向する２枚の基板の
少なくとも一方の基板に、透明な画素電極と、前記画素
電極に金属ー絶縁体ー金属構造のＭＩＭ素子を通して信
号電圧を供給するための信号電極とを有し、また、ＭＩ
Ｍ素子の絶縁体が信号電極を陽極酸化することにより形
成された液晶表示装置において、信号電極が導電体で被
覆されていることを特徴としている。
少なくとも一方の基板に、透明な画素電極と、前記画素
電極に金属ー絶縁体ー金属構造のＭＩＭ素子を通して信
号電圧を供給するための信号電極とを有し、また、ＭＩ
Ｍ素子の絶縁体が信号電極を陽極酸化することにより形
成された液晶表示装置において、信号電極が導電体で被
覆されていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】一般に残像は、液晶層の比抵抗が１０11Ωｃｍ
以下の場合に発生することが報告されている。液晶単体
の比抵抗は１０13Ωｃｍ以上と十分高く、ＭＩＭ素子が
形成されていない基板を用いて作製した液晶セルの比抵
抗も１０12Ωｃｍ以上と高い。このことから、ＭＩＭ素
子を有する基板が液晶層の比抵抗を下げていると考えら
れる。オージェ分光分析からは、炭素原子が絶縁体層
（陽極酸化膜）に３００オングストロームの深さまで入
り込んでいるのがわかっており、この結果から、陽極酸
化時にクエン酸が陽極酸化膜中に入り込み、液晶セルが
作製されてから徐々に液晶層にしみ出し、残像の原因と
なると推察される。
以下の場合に発生することが報告されている。液晶単体
の比抵抗は１０13Ωｃｍ以上と十分高く、ＭＩＭ素子が
形成されていない基板を用いて作製した液晶セルの比抵
抗も１０12Ωｃｍ以上と高い。このことから、ＭＩＭ素
子を有する基板が液晶層の比抵抗を下げていると考えら
れる。オージェ分光分析からは、炭素原子が絶縁体層
（陽極酸化膜）に３００オングストロームの深さまで入
り込んでいるのがわかっており、この結果から、陽極酸
化時にクエン酸が陽極酸化膜中に入り込み、液晶セルが
作製されてから徐々に液晶層にしみ出し、残像の原因と
なると推察される。
【００１０】この発明の液晶表示装置では、信号電極上
の陽極酸化膜が、導電体で被覆されている。このため、
残像の原因となるクエン酸等の不純物イオンが信号線の
陽極酸化膜から液晶層に溶出するのを防ぐことができ
る。被覆層は導電体であり、陽極酸化膜を通して広い面
積で信号電極と電気的に接続されているため、陽極酸化
膜中では、電界が印加されず、不純物イオンの溶出を促
すような力が働かないという特長がある。その結果、表
示品位を著しく低下させる残像現象等が見られない、高
品位の液晶表示装置が得られる。
の陽極酸化膜が、導電体で被覆されている。このため、
残像の原因となるクエン酸等の不純物イオンが信号線の
陽極酸化膜から液晶層に溶出するのを防ぐことができ
る。被覆層は導電体であり、陽極酸化膜を通して広い面
積で信号電極と電気的に接続されているため、陽極酸化
膜中では、電界が印加されず、不純物イオンの溶出を促
すような力が働かないという特長がある。その結果、表
示品位を著しく低下させる残像現象等が見られない、高
品位の液晶表示装置が得られる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の詳細を図面を参照して説明
する。
する。
【００１２】図１はこの発明の一実施例を説明するため
の図であり、図１（ａ）はこの液晶表示装置におけるマ
トリクスアレイ基板を示す平面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する液晶表示装置の断面図
を表している。
の図であり、図１（ａ）はこの液晶表示装置におけるマ
トリクスアレイ基板を示す平面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する液晶表示装置の断面図
を表している。
【００１３】図１において製造工程に従って説明する
と、例えばガラスからなる基板１上に、例えばＴａから
なる信号電極２とＭＩＭ素子部の下部電極３を形成す
る。次に、信号電極２と下部電極３の表面には、陽極酸
化によりＭＩＭ素子部の絶縁体４を形成する。続けて、
例えばクロムからなる導電体５及びＭＩＭ素子部の上部
電極６を形成する。こうして、ＭＩＭ素子７は下部電極
３、絶縁体４及び上部電極６で構成される。次に、例え
ばＩＴＯからなる画素電極８を上部電極６と電気的に接
続するように形成することにより、マトリクスアレイ基
板９を得る。
と、例えばガラスからなる基板１上に、例えばＴａから
なる信号電極２とＭＩＭ素子部の下部電極３を形成す
る。次に、信号電極２と下部電極３の表面には、陽極酸
化によりＭＩＭ素子部の絶縁体４を形成する。続けて、
例えばクロムからなる導電体５及びＭＩＭ素子部の上部
電極６を形成する。こうして、ＭＩＭ素子７は下部電極
３、絶縁体４及び上部電極６で構成される。次に、例え
ばＩＴＯからなる画素電極８を上部電極６と電気的に接
続するように形成することにより、マトリクスアレイ基
板９を得る。
【００１４】一方別に、例えばガラスからなる基板１０
上に、例えばＩＴＯからなる走査電極１１を信号電極２
と直交する方向に形成することにより、対向基板１２を
得る。そして、マトリクスアレイ基板９と対向基板１２
を約５μｍの間隔を保って保持させ、この間隙に液晶１
３を注入する。ここで、接続されたＭＩＭ素子７と画素
電極８、走査電極１１及び液晶１３の組合せにより、１
つの画素が構成されている。
上に、例えばＩＴＯからなる走査電極１１を信号電極２
と直交する方向に形成することにより、対向基板１２を
得る。そして、マトリクスアレイ基板９と対向基板１２
を約５μｍの間隔を保って保持させ、この間隙に液晶１
３を注入する。ここで、接続されたＭＩＭ素子７と画素
電極８、走査電極１１及び液晶１３の組合せにより、１
つの画素が構成されている。
【００１５】図１に示した液晶表示装置は、例えば９０
０×１１５２ドットの画素を有している。各画素は信号
電極２に印加される表示信号、及び走査電極１０に印加
される走査信号の組合せにより駆動される。また、この
液晶表示装置は、例えばデューティー比１／４５０、バ
イアス比１／９で２ラインごとに極性反転される時分割
駆動法により駆動される。
０×１１５２ドットの画素を有している。各画素は信号
電極２に印加される表示信号、及び走査電極１０に印加
される走査信号の組合せにより駆動される。また、この
液晶表示装置は、例えばデューティー比１／４５０、バ
イアス比１／９で２ラインごとに極性反転される時分割
駆動法により駆動される。
【００１６】以上のようにして作製した液晶表示装置を
駆動し、先ずＯＮ状態にし、透過率を５０％に合わせ
た。次に、一部のみを５分間ＯＦＦにし、引き続いてＯ
Ｎとし、そのときの透過率を観測したところ、図２に示
すようになった。図２からわかるように、ＯＦＦからＯ
Ｎに変わった後すぐに一定の透過率になった。また、常
にＯＮにしてあったところとの透過率の差は見られなか
った。即ち、この実施例では導電体５が存在することに
より、残像現象は観察されなかった。
駆動し、先ずＯＮ状態にし、透過率を５０％に合わせ
た。次に、一部のみを５分間ＯＦＦにし、引き続いてＯ
Ｎとし、そのときの透過率を観測したところ、図２に示
すようになった。図２からわかるように、ＯＦＦからＯ
Ｎに変わった後すぐに一定の透過率になった。また、常
にＯＮにしてあったところとの透過率の差は見られなか
った。即ち、この実施例では導電体５が存在することに
より、残像現象は観察されなかった。
【００１７】図３は従来の液晶表示装置の一例を示す図
であり、図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１（ａ），
（ｂ）に対応している。図３に示した従来例における図
１に示した実施例との相違は、導電体５が存在しない点
である。この従来例において、図１に示した実施例と同
様にして残像現象を観察したところ、図４に示すように
なった。図４からわかるように、表示がＯＦＦからＯＮ
に変わった後では、常にＯＮにしてあったところと透過
率の差が見られ、残像として観察された。これは時間と
ともに消えていくが、消失するのに２分を要した。
であり、図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１（ａ），
（ｂ）に対応している。図３に示した従来例における図
１に示した実施例との相違は、導電体５が存在しない点
である。この従来例において、図１に示した実施例と同
様にして残像現象を観察したところ、図４に示すように
なった。図４からわかるように、表示がＯＦＦからＯＮ
に変わった後では、常にＯＮにしてあったところと透過
率の差が見られ、残像として観察された。これは時間と
ともに消えていくが、消失するのに２分を要した。
【００１８】なお、図１に示した実施例では、導電体５
の材料としてクロム、陽極酸化液としてクエン酸水溶液
を用いたが、それぞれニッケル、アルミニウム及びチタ
ン等の材料や、リン酸水溶液、ほう酸アンモニウム水溶
液等の陽極酸化液を使用してもよい。
の材料としてクロム、陽極酸化液としてクエン酸水溶液
を用いたが、それぞれニッケル、アルミニウム及びチタ
ン等の材料や、リン酸水溶液、ほう酸アンモニウム水溶
液等の陽極酸化液を使用してもよい。
【００１９】
【発明の効果】この発明では、信号電極が導電体で被覆
されているため、残像の原因となるクエン酸等の不純物
が信号電極の陽極酸化膜から液晶層へ溶出するのを防ぐ
ことができる。その結果、残像現象が発生しない高い表
示品位の液晶表示装置が得られる。
されているため、残像の原因となるクエン酸等の不純物
が信号電極の陽極酸化膜から液晶層へ溶出するのを防ぐ
ことができる。その結果、残像現象が発生しない高い表
示品位の液晶表示装置が得られる。
【図１】この発明の一実施例を説明するための平面図及
び断面図である。
び断面図である。
【図２】図１に示した実施例の透過率の時間変化を示す
図である。
図である。
【図３】従来の液晶表示装置の一例を示す平面図及び断
面図であ
面図であ
【図４】図３に示した従来例の透過率の時間変化を示す
図である。
図である。
【図５】ＭＩＭ型液晶表示装置における液晶層に印加さ
れる電圧波形を示す図である。
れる電圧波形を示す図である。
１，１０……基板 ２……信号電極 ３……下部電極 ４……絶縁体 ５……導電体 ６……上部電極 ７……ＭＩＭ素子 ８……画素電極
Claims (1)
- 【請求項１】 相対向する２枚の基板の少なくとも一方
の基板に、透明な画素電極と、前記画素電極に金属ー絶
縁体ー金属構造のＭＩＭ素子を通して信号電圧を供給す
るための信号電極とを有し、且つ前記ＭＩＭ素子の絶縁
体は信号電極を陽極酸化した陽極酸化膜からなる液晶表
示装置において、前記信号電極が導電体で被覆されてい
ることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16600392A JPH063700A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16600392A JPH063700A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063700A true JPH063700A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15823082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16600392A Pending JPH063700A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063700A (ja) |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP16600392A patent/JPH063700A/ja active Pending
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