JPS61205917A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPS61205917A
JPS61205917A JP60045866A JP4586685A JPS61205917A JP S61205917 A JPS61205917 A JP S61205917A JP 60045866 A JP60045866 A JP 60045866A JP 4586685 A JP4586685 A JP 4586685A JP S61205917 A JPS61205917 A JP S61205917A
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JP
Japan
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liquid crystal
electrode
film
display device
crystal display
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JP60045866A
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Teruya Suzuki
鈴木 光弥
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Seiko Instruments Inc
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Seiko Instruments Inc
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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】 (産業上の利用分野] この発明は、液晶層と液晶駆動用電極間は、液晶と直列
は、非線形抵抗膜を設は九液晶表示装置に関する。
(発明の概要〕 この発明は、非線形抵抗膜として、シリコンリッチな酸
化謀ま7cは窒化膜を用い、非線形抵抗膜内を流れる[
流が基板面と平行に流n1非線形抵抗、膜の両端の電極
間隔が1μm以上とすることにより、製造工程が減少し
、非線形抵抗膜の容量力ζ液晶の容量より極めて小さく
することができ、懺示画質を同上させt、液晶表示装置
を提供する。
(従来技術〕 小厘、軽量、低消費電力の狭示装置として液晶表示装置
が実用化さnてきた。近年この種の表示装置の光示情報
量増大化を計る目的で、2.0バリスターや、金属−絶
縁膜−金属構造からなるM工M!非線形抵抗素子による
液晶表示装置が研究さnている。本発明は上記従来例と
は異なり、非線形抵抗素子として、導体−半導電性絶縁
膜(以後sa 工 、、、、、 5efrLi (Oo
ndwctsva 工nswLatovと記。
す)−導体からなる新規液晶表示装置であり、特は、非
線形抵抗膜内t−流れる電流方向が、基板平面と同一平
面方向に流れるブレーナ型または弐面型電極構造を有す
る表示装置である。
(発明が解決しようとする問題点〕 第2図は従来から知らnた非線形抵抗素子を用い九液晶
ドツトマトリクスパネル回路図である。
第2図の21は行電極群、22に列電極群であり、通常
おのおの200本から1000本形成し、表示画素数5
万から100万ドツト数を有するノ(ネルである。X電
極とY電極の交叉点は、液晶層と非線形抵抗素子24が
形成さnる。この種の液晶駆動はマルチプレックス駆動
とよばnる方式で、線順次方式で−ラインナつデータを
画き込む。第3図は従来から知らnた液晶表示装置の縦
断面図であり、M工1fllJ非線形抵抗素子を用い几
場合の一画素について示し、公知である。第3図の31
は上側透明基板、32は下側透明基板、おは液晶層、讃
は液晶駆動用電極で第2図の21に対応する電極群であ
り、金属メンタルを使用、第3図の37は前記金属タン
タルを陽極酸化して作成し九τα、0.絶縁膜であり、
膜厚100A〜500A%あは金属タンタルま几は金属
クロムからなる電極、あは透明電極からなる画素電極で
あり、非線形抵抗素子をタンタル−T、、○、−タンタ
ル又はクロムである一M工M構造を有し、MIMの面積
は約10 p tn7〜100μ惰0である。第4図は
一画素の等価回路を示し、Ob−は液晶の容量、 Rt
cは液晶の抵抗、0!は非線形抵抗素子の容量、Rxは
非線形抵抗素子の抵抗を示し、R1は印加電圧に対して
非線形な抵抗である。この種のパネルは通常1/2〜1
15バイアス駆動とよばnる方法で駆動するが、このと
き上記OL6 、 RLC,Ox 、Rzの間に制約条
件が発生する。すなわち、Ob6/(3x比は2以上の
できるだけ大きいこと、第4図の端子ムとBの間に印加
される電圧V6pに対して、およそ Rt、c / 1
00 <RX (Vop/2) < 100Rt、c?
6 ルコト、RZ ハii 圧K 対してできる急峻に
豆ち上るととである。今一画素面積を500μmX50
0μ情とすると、液晶の誘電v4t−10、セ/L’ギ
’rツブ8pm、t7t”Gt 。
蓼の訝電率t−加、膜厚を400人とすると、 ap6
10zi大きくとる几めにはMIMの重なり面積はおよ
そ1011 営X 10μ鵠以下としなけnばならない
。外径が10譚以上の大型液晶ノ(ネル作成するとき一
パターンの合せ精度が数μm以下と極めて高精度プロセ
スが要求さn、製造プロセスが複雑になり、製造コスト
が高くなる原因の一つであつ几。
ま几、前記MIM型表不表示装置非線形抵抗素子部は、
膜厚およそ400AのTα、o、絶啜gをメタル金属で
積層した構造であり、この部分のゴミや液晶配向処理時
のラビングなどによってブレークダウンを起こしやすく
、製造歩留り低下の原因でちった。また従来例である第
3図の製造方法は、液晶駆動用電極33t−形成バター
ニング、次に電極33の陽極酸化、熱処理、次に電極あ
の形成パターニング、次に画素光示用透明電極形成パタ
ーニング、パッド部のパターニング、の工程であり少な
くともフォトマスクを使った)(ターニングが4回必要
でらつ九。一般に光示欠陥の発生率にフォトプロセスの
回数に比例する関係にあり、この工程数を減少させるこ
とが製造歩留り同上をはかる究めに重要なファクターで
ある。
C問題点を解決するための手段] 本発明は上記の欠点を除去するために非線形抵抗層とし
てsa工脹を使用し、液晶、駆動用電極と画素電極をブ
レーナ厘ま几は平面製とする。この結果、フォトマスク
の使用回数が1回t7tは2回で良い。非線形抵抗素子
を基板と平行な方向に形成するためは、電極の重なり部
分がない。So工膜を介在し元画素電極と駆動用電極の
間隔t−1μ倶以上に形成する。
(作用〕 前述のごとく、本発明は使用フォトマスク数が1回また
は2回である几めは、製造プロセスにおいてパターン合
せが全九く必要としないか、ま九は大巾に緩和さn1工
程数が減少し、画素欠陥の発生率が減少する。電極の重
なり部がない九めにゴミや、液晶配回ラビング時の圧力
によるブレークダウンが除去できる。画素電極と液晶、
rK駆動用電極の間隔が1μ倶以上であるためは、Ob
C/ Oxをきわめて大きく設定することができ、その
結果、駆動条件の限定条件が大巾に緩和さnる。
(実施例〕 次に本発明による液晶表示装置について、実施例にもと
づいて詳細に説明する。第1図ω嫁本発明による液晶表
示装置の下側基板の斜視図であり、非線形抵抗素子とし
て日C工at使用している。第1図(へ)の1は下側ガ
ラス基板、2および8はおのおの液晶駆動用電極、光示
用画素電極であり、スパッターによって作成し九膜厚1
000ムの透明導電膜工To(インジウムスズ酸化物]
であり、選択エッチによって分離し九。本発明の実施例
においては1.”EK駆動用電極は500本形成し、第
1図(ロ)においてはその1画素分について示す。
画素電極8は4002mX400/Jmの面積を有し、
電極2と3の間隔は5μ漢である。4は非線形抵抗膜S
a工膜であり、プラズマovn法により、シランガス、
ホスヒインガス、亜酸化窒素ガスを適切な流量比で混合
し、基板温度800℃、膜厚約1pm形成し、次にフォ
トプロセスによる選択具ツチを行ない、画素部及び電極
とり出し用パッド部を除去し友。非線形抵抗素子部は、
駆動用電極2とRox膜4と画素電極8から構成さnる
。第1図の)は前記非線形抵抗素子部の電圧対電流特性
図でちり、電極2と電極8をanる電流である。印加電
圧10ボルトにおいて前記条件内に入っており、まt極
めてすぐ1rL7を対称性、急峻な非線形性を有する。
BO工膜の誘電率は、5〜10である。この結果% O
r−C/ CIは50〜1000の値となり、このため
は、駆動条件は大巾に緩和し友。
上側基板を電極数500ライン形成して、1/8バイア
ス電圧平均化法により駆動し几績果、表示コントラスト
はほとんどスタティック駆動と同様となり15:1が得
らn1一つの選択点の表示状態が、他の画素の光示状況
に全たく影響をうけることがなく、クロストークは発生
しない。
なお実施例第1図においてs SC工膜は不透明膜であ
る。こnは駆動電圧Vop t−低化させるためにSa
工劇中にリンをドープし、原子組成比s6/ O= r
;において z(0,5としたシリコンリ。
ツチな酸化膜である理由による。この膜中には5i−H
の波数2100α″″1ふきんに赤外吸収ピークがみら
C1およそ101個/ cm ’含有する。なお第1図
において80工膜を酸化膜としたが、こnヲフラズマO
VD法によって、シランガス、ホスフィンガス、アンモ
ニアガス、Illガスナトヲ、適切な混合比でシリコン
窒化膜としても同様の結果を得ることができる。以上説
明した実施例は、フォトプロセスが2回でちる。
第5図は本発明による液晶安水装置の他の実施例を示す
縦断面図である。第5図の51はガラス基板、52は本
発明によるSOI膜であり、プラズマavn装置によっ
て、シランガス、ホスフィンガス、亜酸化窒素ガスを混
合しグロー放電法によって膜厚約2μ慣形成し几シリコ
ン酸化膜で透明である。58.54は透明電極であり、
マグふトロンスパッターによって形成し、フォトマスク
を使用して、選択エッチを行い、画素電極581、駆動
相電極54に分離し、間隔2μ倶のギャップを形成した
。画素電極の形状は400pmx400μ惜であり、前
記2μ惧のギャップを400μ情形成し几。液晶の容f
I、ateとaO工腹膜52容量OxはOx、C/ O
X ) 5 Qに設定でき、液晶の抵抗RLCとSO工
膜の抵抗R1を、 Rr−c / too< RX < 100 RLCの
領域内にSo工腹の抵抗を入nることができ九。第5図
の55は上側透明基板、56は透明電極であり第2図の
21行電極群であり、57は液晶層である。
電極ライン数500本形成し、1/2〜115電圧平均
化法によって駆動した結果、表示コントラストは、スタ
ティック、駆動と同等となり、表示パターンの種類によ
る点燈点のコントラストのバラつき、非点燈点のバラつ
きが発生しない表示装置を得ることができ九。なお本実
施例においては、SC工fi52が透明であり、上記説
明してきたようは、使用フォトマスク回数は1回である
(発明の効果〕 以上述べてきたようは、本発明による液晶表示装置は、
比較的大1!流が流せるリンドープSO工gt−非線形
抵抗素子として使用することにより、プレーナー型を几
は表面型電極でおるためは、電極の重り部がなく、その
結果、製造雰囲気中のゴミによるブレークダウンの発生
率を極めて小さくすることができ、ま几液晶配向ラビン
グ処理時の圧力による欠陥発生がなく、シかも液晶の容
1ikaL(jとMS工膜の容−101の比Or、61
0xを50以上と設定することができ、その友めに駆動
限定条件が大巾に緩和さnクロストーク、表示むらのな
い液晶表示装置を得ることができ几。
【図面の簡単な説明】
第1図@は本発明による液晶表示装置の1画素について
の一方の基板の斜視図、第1図の)は本発明による液晶
表示装置のSOI膜の電圧対電流特性図、第2図は従来
から知らnた非線形抵抗素子を用い几パネルの回路図、
第3図は従来から知らrtたMIM凰液晶表示装置の縦
断面図、第4図は1画素についての等価回路図、第5図
は本発明による液晶表示装置の縦断面図を示す。 1.51.、基板  2,54.、駆動用電極8.58
.、画素電極 4a52−、BCC層膜2122.、行
列電極 田0.液晶 冴0.非線形抵抗素子 31.32.、基板  331.液晶層34.35.、
金属電極 360.透明電極q、。五酸化タンタル 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 ¥y2図       第3図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、2枚の対向する基板、該基板間に挟持された液
    晶層、少なくとも一方の基板に設けた液晶駆動電極、非
    線形抵抗膜、画素電極などからなる液晶表示装置におい
    て、前記液晶駆動電極と画素電極の間に非線形抵抗膜が
    介在し、前記液晶駆動電極と画素電極の最短距離が1μ
    m以上の距離を有し、非線形抵抗膜を流れる電流の方向
    が、前記基板と同一平面方向に流れることを特徴とする
    液晶表示装置。
  2. (2)、非線形抵抗膜を構成する原子は、少なくともシ
    リコンと酸素からなり、前記シリコンと酸素の原子組成
    比Si/O=xは、0.1≦x≦1.9であることを特
    徴とする特許請求範囲第1項記載の液晶表示装置。
  3. (3)、非線形抵抗膜を構成する原子は、少なくともシ
    リコンと窒素からなり、前記シリコンと窒素の原子組成
    比Si/N=yは、0.1<y<1.3であることを特
    徴とする特許請求範囲第1項記載の液晶表示装置。
  4. (4)、非線形抵抗膜を構成する原子は、少なくともシ
    リコン、酸素、窒素からなるシリコン酸化窒化膜である
    ことを特徴とする特許請求範囲第1項記載の液晶表示装
    置。
  5. (5)、非線形抵抗膜を構成する原子は、少なくともリ
    ンを含有することを特徴とする特許請求範囲第2項、第
    3項、第4項記載の液晶表示装置。
  6. (6)、非線形抵抗膜を構成する原子は、少なくとも水
    素を含有することを特徴とする特許請求範囲第2項から
    第4項いずれか記載の液晶表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63104081A (ja) * 1986-10-22 1988-05-09 セイコーインスツルメンツ株式会社 電気光学装置
JPH0588203A (ja) * 1990-06-04 1993-04-09 Philips Gloeilampenfab:Nv 金属−絶縁物−金属型装置配列を組み立てる方法とそのような配列を組み込んだ表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5732482A (en) * 1980-08-07 1982-02-22 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Matrix type liquid crystal display unit

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