JP2001222023A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001222023A
JP2001222023A JP2000321253A JP2000321253A JP2001222023A JP 2001222023 A JP2001222023 A JP 2001222023A JP 2000321253 A JP2000321253 A JP 2000321253A JP 2000321253 A JP2000321253 A JP 2000321253A JP 2001222023 A JP2001222023 A JP 2001222023A
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liquid crystal
electrode
signal
display device
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JP2000321253A
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Yoshihisa Ishimoto
佳久 石本
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Sharp Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1365Active matrix addressed cells in which the switching element is a two-electrode device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/13624Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細でも均一表示が可能で、使用温度範囲
も広くする。 【解決手段】 MIM駆動方式のアクティブマトリクス
で、信号配線12aの上に絶縁膜を介して信号配線12
bを形成しておく。各画素電極17と、信号配線12
a,12bとの間には、2端子非線形素子としてMIM
素子16a,16bをそれぞれ形成する。MIM素子1
6a,16bの使用温度範囲を変えておけば、駆動信号
を印加する信号配線12a,12bを選択することによ
って、MIM素子16a,16bを切換えて画素電極1
7を駆動することができ、使用温度範囲を広げることが
できる。信号内線12a,12bおよび/またはMIM
素子16a,16bの抵抗値が各画素電極17まで同等
となるように調整して、表示むらを抑えて、均一表示を
行わせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MIM(Metal In
sulator Metal)などの2端子非線形素子で形成するア
クティブマトリクスで駆動される液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、低消費電力、薄
型および軽量である特徴から、パーソナルコンピュー
タ、ワードプロセッサ、オフィスオートメーション用の
端末表示装置、テレビジョンの映像表示装置などの表示
用途に広く用いられている。特に今後は携帯情報端末装
置の画像表示用として、液晶表示装置が多く使用される
と考えられる。携帯情報端末装置の1つとしては、電子
ブックがあり、紙を製本して形成する従来の本の代りと
なるデバイスである。このデバイスに用いる液晶表示装
置としての目標の仕様は、画面サイズの大きさは6イン
チ〜7インチ程度であり、精細度は1024×768ド
ットのXGA程度、使用温度範囲は−20〜70℃程度
である。なお、MIM駆動方式を用いるアクティブマト
リクス型液晶表示装置は、たとえば特開昭59−831
90号公報および特開平9−54344号公報などに開
示されている。
【0003】図9および図10は、従来からのMIM駆
動方式によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の部
分的構成を示す。図9は1画素に関連する平面構成を示
し、図10は図9の切断面線X−Xから見た断面構成を
拡大して示す。電気絶縁性のガラス基板1上にはスパッ
タリング法などによって、信号配線2および下部電極3
となるタンタル(Ta)薄膜を厚み3000オングスト
ロームとなるように積層する。フォトリソグラフィ法に
よって、所定の形状にパターニングして信号配線2およ
び下部電極3が形成される。その後、下部電極3の表面
に陽極酸化法を施して、厚み600オングストロームの
五酸化タンタル(Ta25)から成る絶縁膜4を形成す
る。次にこの状態の基板全面に、スパッタリング法など
によって上部電極5となるチタン(Ti)を厚みが40
00オングストロームとなるように積層し、フォトリソ
グラフィ法によって所定の形状にパターニングして上部
電極5を形成する。下部電極3、絶縁膜4および上部電
極5によって、1つのMIM素子6が形成される。
【0004】さらに透過型の場合、ITO(Indium Tin
Oxide)などから成る透明電極膜を積層し、これをパタ
ーニングして画素電極7を形成する。反射型の場合は、
ITOなどの代りに、アルミニウム(Al)などから成
る反射電極膜を積層し、これをパターニングして反射画
素電極とするか、ITOなどの透明の画素電極7を形成
した後、ガラス基板1の裏面全体に反射板を貼付ける。
画素電極7は、複数がマトリクス状に形成され、信号配
線2は、MIM素子6を介して各画素電極7を選択的に
駆動し得るように引回される。もう1つのガラス基板上
にも画素電極を形成し、画素電極が形成されている表面
同士が対向する状態で、中間に液晶層を介在させ、液晶
表示装置が形成される。
【0005】図11は、MIM駆動法を用いるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置で1画素あたりの等価的な
電気回路としての構成と、MIM素子としての電圧−電
流特性を示す。図11(a)に示す画素あたりの等価回
路では、液晶層による抵抗R LCとコンデンサCLCとの並
列回路に対して、MIM素子による抵抗RMIMおよびコ
ンデンサCMIMの並列回路が、直列に接続される。駆動
電圧VをMIM素子6を介して液晶層に印加すると、液
晶層にはVLCが印加され、MIM素子にはVMI Mが印加
される。MIM素子は、図11(b)に示すような電圧
−電流特性を有する。MIM素子6の両端の電圧VMIM
が、図11(b)に示す閾値電圧VTHに達するまではM
IM素子6は非常に大きな抵抗値を有し、電流はほとん
ど流れない。印加電圧VMIMの絶対値が閾値VTHを超え
ると、MIM素子6の抵抗値が小さくなり、液晶層に印
加される電圧VLCが上昇して、液晶層中での液晶の配列
状態が変化する電界が生じる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、電子ブ
ック用の液晶表示装置は、パネル画面サイズで5〜7イ
ンチ、XGA相当の高精細、使用温度範囲−20〜70
℃の仕様である。この画面サイズでXGA級の精細度と
なると、引回し電極の配線抵抗および電荷書込み時間が
問題になる。配線抵抗が大きくなると、印加信号のなま
りが大きくなり、駆動電圧Vの高電圧化が必要となる。
また、アクティブマトリクスを駆動する端子の近傍から
離れると、各画素ごとのMIM素子までの配線抵抗が大
きくなるので、抵抗の差が生じた場所に対応して、液晶
表示装置として使用する際のパネル点灯特性が異なって
くる。このため、表示むらなどが発生する。特開昭59
−83190号公報に記載の液晶表示装置では、一対の
端子電極から相互に反対方向に延びる信号配線を対向さ
せており、2つの信号配線と各画素電極との間にはそれ
ぞれMIM素子を接続することが開示されている。しか
しながら、前記公報に記載の液晶表示装置は、画素欠陥
修正を行うことを目的としているため、2つの信号配線
の一方のみからMIM素子を通して画素電極に駆動信号
を供給し、一方の信号配線に接続されたMIM素子に欠
陥があったときのみ、もう一方の信号配線から駆動信号
を供給している。すなわち、2つの信号配線の両方から
画素電極に駆動信号が供給されることは一切開示されて
いないため、表示むらなどの発生を防止することはでき
ない。
【0007】また高精細化によって、DUTY比が高く
なると、1画素あたりの電荷を書込む時間が短くなる。
これによって、特にMIM素子6のON特性が悪くな
る。各画素電極あたり1つずつMIM素子6が設けられ
ているアクティブマトリクスパネルでは、使用可能な温
度範囲は0〜60℃、もしくは−20〜40℃程度であ
り、60℃以上の範囲にわたる広範囲な温度範囲での使
用を行うことができない。特開平9−54344号公報
に記載の液晶表示装置では、1つの画素電極に対して、
I−V特性の異なる2つのMIM素子を接続することが
開示されている。しかしながら、該公報に記載の液晶表
示装置は、液晶on電圧と液晶off電圧とを別々のM
IM素子を通して画素電極に印加している。すなわち、
2つのMIM素子を温度範囲に応じて使用することは一
切開示されていないため、広範囲な温度範囲での使用を
行うことができない。
【0008】本発明の目的は、高精細なパネルにおいて
も均一な表示を行うことができ、さらに広い温度範囲で
使用することができる液晶表示装置を提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶層を挟む
基板上に、マトリクス状に配置される画素電極を、2端
子非線形素子で選択的に駆動する液晶表示装置であっ
て、各画素電極ごとに、異なる温度範囲で個別的に駆動
可能な複数の2端子非線形素子を有することを特徴とす
る液晶表示装置である。
【0010】本発明に従えば、2端子非線形素子で画素
電極を選択的に駆動して、液晶表示装置での表示が行わ
れる。液晶表示装置は、画素電極ごとに複数の2端子非
線形素子を有する。各2端子非線形素子は特性が異な
り、使用温度範囲に応じて個別的に駆動可能であるの
で、複数の2端子非線形素子を組合わせて、広い温度範
囲での使用を可能にすることができる。
【0011】また本発明は、前記各画素電極ごとに、予
め定める基準電圧での電流が、予め定める第1の基準値
以上である第1の2端子非線形素子と、第1の基準値よ
りも小さい第2の基準値以下の第2の2端子非線形素子
とを有することを特徴とする。
【0012】本発明に従えば、各画素電極ごとに、第1
の2端子非線形素子と第2の2端子非線形素子とが設け
られる。第1の2端子非線形素子は、予め定める基準電
圧での電流が、第1の基準値以上であり、第2の2端子
非線形素子は、基準電圧での電流が、第1の基準値より
も小さい第2の基準値以下となるように形成される。比
較的高い温度範囲では、第2の2端子非線形素子を使用
し、比較的低い温度範囲では第1の2端子非線形素子を
使用するようにすれば、全体として広い温度範囲にわた
って使用可能にする。
【0013】また本発明は、液晶層を挟む基板上に、マ
トリクス状に配置される画素電極を、2端子非線形素子
で選択的に駆動する液晶表示装置であって、画素電極に
駆動信号を供給するための信号配線と、信号配線の端部
に設けられた端子電極とを有し、端子電極と各画素電極
との間の信号配線の抵抗値に応じて、各画素電極に対応
する2端子非線形素子の抵抗値が調整されていることを
特徴とする液晶表示装置である。
【0014】本発明に従えば、液晶表示装置で液晶の画
素電極を選択的に駆動するための2端子非線形素子の抵
抗値を、表示のための電圧を印加する際の電圧降下の差
が画素間で小さくなるように調整しておくので、信号配
線の長さによる抵抗値の違いの影響を吸収し、表示むら
の少ない表示が可能となる。
【0015】また本発明は、液晶層を挟む基板上に、マ
トリクス状に配置される画素電極を、2端子非線形素子
で選択的に駆動する液晶表示装置であって、各画素電極
ごとに設けられた第1および第2の2端子非線形素子
と、第1の2端子非線形素子を介して画素電極に駆動信
号を供給するための第1の信号配線と、第2の2端子非
線形素子を介して画素電極に駆動信号を供給するための
第2の信号配線と、第1の信号配線の端部に設けられた
第1の端子電極と、第2の信号配線の端部に設けられた
第2の端子電極とを有し、第1の端子電極から第1の2
端子非線形素子までの第1の信号配線と、第2の端子電
極から第2の2端子非線形素子までの第2の信号配線と
の合計抵抗値は、各画素電極でほぼ同一となるように形
成され、かつ各画素電極は第1および第2の信号配線の
両方から駆動信号が供給されることを特徴とする液晶表
示装置である。
【0016】本発明に従えば、液晶表示装置で第1の端
子電極から第1の2端子非線形素子までの第1の信号配
線と、第2の端子電極から第2の2端子非線形素子まで
の第2の信号配線の合計抵抗値が各画素電極でほぼ同一
となるように形成され、各画素電極は第1および第2の
信号配線の両方から駆動信号が供給されているので、端
子電極から各画素電極までの第1および第2の信号配線
の距離の合計が等しくなり、第1および第2の信号配線
に供給される駆動信号の電圧降下の影響を各画素電極で
同等とし、表示むらなどを少なくすることができる。
【0017】また本発明は、液晶層を挟む基板上に、マ
トリクス状に配置される画素電極を、2端子非線形素子
で選択的に駆動する液晶表示装置であって、駆動信号が
与えられる端子電極と、端子電極から一方に延びるよう
に形成された第1の信号配線と、第1の信号配線上に形
成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された第2の信号配
線とを有し、第1の信号配線と第2の信号配線は複数箇
所の導電部で接続され、かつ端子電極と各画素電極との
間の第1および第2の信号配線の抵抗値に応じて、複数
箇所の導電部の抵抗値が調整されていることを特徴とす
る液晶表示装置である。
【0018】本発明に従えば、液晶表示装置で第1の信
号配線上に形成される絶縁膜上に形成される第2の信号
配線を複数の箇所で第1の信号配線と接続させ、端子電
極から各画素電極の2端子非線形素子までの抵抗値を各
画素ごとに同等になるように調整することができる。こ
れによって、各画素電極に印加される信号波形の違いが
少なくなり、表示むらなどを小さくすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の第1形態
としての液晶表示装置10のアクティブマトリクスにつ
いて、部分的な構成を示す。図1(a)は、1画素あた
りの平面構成を示し、図1(b)および図1(c)は、
図1(a)の切断面線A−AおよびB−Bから見た断面
構成をそれぞれ示す。図1(d)は、信号配線12aお
よび下部電極13a,13bおよび13cが形成された
基板状態を示す。図1(e)は、図1(d)の状態の基
板面に絶縁膜14a,14bおよび14cが形成された
基板状態を示す。図1(f)は、図1(e)の状態の基
板面に上部電極15a,15b,15cおよび15dが
形成された基板状態を示す。ガラス基板11上には、信
号配線12aおよび下部電極13a,13b,13c
(図1(d))がそれぞれ形成される。信号配線12a
および下部電極13a,13b,13cは、ガラス基板
11上に厚みが3000オングストロームとなるように
積層されるタンタル薄膜を、フォトリソグラフィ法によ
って所定の形状にパターンニングして形成される。
【0020】信号配線12aおよび下部電極13a,1
3b,13cの表面には、陽極酸化法によって、厚み6
00オングストロームの五酸化タンタルによる絶縁膜が
形成され、フォトリソグラフィ法によって所定の形状に
パターンニングして、下部電極13a,13b,13c
(図1(e))の上の絶縁膜14a,14b,14c
(図1(e))がそれぞれ形成される。次に、この状態
の基板全面にスパッタリング法などによって基端を厚み
4000オングストロームに積層し、フォトリソグラフ
ィ法によって所定の形状にパターンニングして上部電極
15a,15b,15c,15d(図1(f))および
信号配線12bを形成する。これによって、MIM素子
16a,16bがそれぞれ形成される。さらに、ITO
などから成る透明電極膜をスパッタリング法などによっ
て積層し、これをパターンニングして画素電極17を形
成する。
【0021】図2は、図1の液晶表示装置10の全体と
しての断面構成を示す。ガラス基板11でMIM素子1
6a,16bや画素電極17が形成されている面側に対
向して、対向基板18が配置され、間隙には液晶層19
が封入されて、液晶表示装置10が形成される。液晶層
19は、たとえばTN(Twister Nematic)液晶であ
る。対向基板18で、ガラス基板11に対向する表面に
も電極が形成され、画素電極17との間の電界強度を変
化させることによって、TN液晶の偏光特性を変化さ
せ、画像を表示することができる。
【0022】図3は、図1の液晶表示装置10のアクテ
ィブマトリクスについて、端子電極部分の平面構成およ
び断面構成を示す。図3(a)は図1に示す信号配線1
2a,12bの端部に形成される端子電極20の平面構
成を示し、図3(b)および図3(C)は図3(a)の
切断面線A−AおよびB−Bから見た断面構成をそれぞ
れ示す。前述のように、ガラス基板11上に形成される
信号配線12aの上には絶縁膜14が形成される。ただ
し、絶縁膜14で、信号配線の先端部分には、スルーホ
ール21を形成しておく。次に、前述の図1(f)のよ
うに上部電極15a,15b,15cおよび15dを形
成するためのチタンの積層時に信号配線12bおよび導
電部22を形成する。導電部22は、絶縁膜14の先端
部分に形成されているスルーホール21内に形成し、信
号配線12aと電気的に接続された状態を保つ。さら
に、ITOなどの透明電極膜をスパッタリングして、パ
ターンニングすることによって、前述の画素電極17を
形成すると同時に接続端子部23a,23bをそれぞれ
形成する。接続端子部23aは、導電部22を介して下
側の信号配線12aと電気的に接続される。接続端子部
23bは、上側の信号配線12bに接続される。
【0023】図1に示すMIM素子16a,16bは、
接続端子部23a,23bによってそれぞれ個別に駆動
することができる。一方のMIM素子16aの方が他方
のMIM素子16bよりも導通時に低い抵抗を有すると
きには、高温側でMIM素子16bを駆動し、低温側は
低抵抗のMIM素子16aを駆動するように使い分けれ
ば、広い温度範囲で使用可能な表示パネルなどを得るこ
とができる。すなわち、低温のときには、MIM素子1
6aを用いるために、接続端子部23a→スルーホール
21(導電部22)→信号配線12a→下部電極13a
→絶縁膜14a→上部電極15a→画素電極17の経路
でMIM素子16aを駆動する。使用温度範囲が高温の
ときには、接続端子部23b→信号配線12b→上部電
極15b→下部電極13b→絶縁膜14b→上部電極1
5c→絶縁膜14c→下部電極13c→上部電極15d
→画素電極17の経路でMIM素子16bを介して画素
電極17を駆動する。
【0024】図4は、本発明の実施の第2形態として、
図1の実施形態での2つのMIM素子16a,16bを
使い分けて、使用温度範囲を広げる考え方を示す。9μ
2の面積を有するMIM素子16aは、5Vの電圧で
の電流値が2×10-10Aであり、使用可能温度は−2
0〜40℃となる。2.25μm2の面積を有するMI
M素子16bの電圧5Vでの電流値を5×10-11Aと
すると、使用可能温度は10〜70℃となる。そこで−
20〜30℃では第1の2端子非線形素子であるMIM
素子16aを駆動させ、30〜70℃の温度範囲では第
2の2端子非線形素子であるMIM素子16bを駆動さ
せると、−20〜70℃の広い温度範囲で良好な表示を
行わせることができる。なお、本実施形態のようにして
使用温度範囲を広げる考え方は、3個以上の2端子非線
形素子を使用する場合にも適用することができる。ま
た、後述する各実施形態と組合せることもできる。
【0025】図5は、本発明の実施の第3形態としての
液晶表示装置30のアクティブマトリクスについて、部
分的な構成を示す。図5(a)は、1つの端子電極31
から延びる信号配線32に関連する平面構成を示す。図
5(b)および図5(c)は、信号配線32に沿って端
子電極31に最も近い側と最も遠い側とで、それぞれの
構成を拡大して示す。図1の実施形態と同様に、信号配
線32は、タンタル薄膜によって下部電極33a1,3
3a2,…,33anと同時に形成される。下部電極3
3a1,33a2,…,33anの上には絶縁膜を介し
て上部電極35a1,35a2,…,35anが積層さ
れ、MIM素子36a1,36a2,…,36anがそ
れぞれ形成される。図5(b)に示すように、端子電極
31に最も近い側のMIM素子36a1では、信号配線
32から延びる下部電極33a1の幅は狭く、かつ上部
電極35a1の幅も狭い。これに対して、端子電極31
から最も遠い側のMIM素子36anでは、下部電極3
3anの幅も大きく、上部電極35anの幅も大きい。
【0026】下部電極33a1,33a2,…,33a
nや上部電極35a1,35a2,…,35anの製法
は、図1の実施形態と同様に行われるけれども、端子電
極31近傍のMIM素子36a1は素子面積が小さいた
めに高抵抗となる。端子電極31から遠いMIM素子3
6anでは、素子面積が大きいので、低抵抗となる。端
子電極31から各画素電極37までの距離の違いを、M
IM素子36a1,36a2,…,36anの抵抗の差
で補正し、信号配線32全体として、端子電極31から
各画素電極37までの信号配線32の配線抵抗とMIM
素子36a1,36a2,…,36anの抵抗との合計
値を一定にすることによって、各画素電極37に与えら
れる駆動用の信号波形をほぼ同一にして、表示むらを解
消することができる。MIM素子36a1の駆動電圧で
の素子抵抗をR36a1とし、ここまでの配線抵抗をゼロと
すると、MIM素子36a2の駆動電圧での素子抵抗で
あるR36a2は、AB間の配線抵抗r分だけR36a1より小
さくなっている。すなわち、駆動電圧での合計抵抗値は
36a1となる。なお、各MIM素子36は端子電極31
から信号配線32が延びる方向に等間隔で設定され、い
ずれの隣接するMIM素子間の配線抵抗も同じrであ
る。順次このように素子抵抗を設定すると、n個目の合
計抵抗値はR36an−(n−1)r=R36a1となる。
【0027】図6は、本発明の実施の第4形態としての
液晶表示装置40のアクティブマトリクスについて、部
分的な構成を示す。本実施形態では、図5の実施形態で
1つの端子電極31から1つの信号配線32が延びる方
向に沿って複数の画素電極37が配列され、端子電極3
1からの距離に従ってMIM素子36a1,36a2,
…,36anの抵抗値を調整して、端子電極31から各
画素電極37への配線抵抗を均一にしている代りに、一
対の端子電極41a,41bから相互に反対方向に延び
る信号配線42a,42bとを対向させている。
【0028】信号配線42a,42bは平行であり、相
互に接近する方向に下部電極43a1〜43an,43
b1〜43bnがそれぞれ形成される。下部電極43a
1〜43an,43b1〜43bn上には絶縁膜が形成
された後、さらに上部電極45a1〜45an,45b
1〜45bnが形成され、MIM素子46a1〜46a
n,46b1〜46bnが構成される。一方のMIM素
子46a1〜46anは、信号配線42aと画素電極4
7との間に介在され、他方のMIM素子46b1〜46
bnは他方の信号配線42bと画素電極47との間に介
在される。これらの端子電極41a,41b、信号配線
42a,42b、下部電極43a1〜43an,43b
1〜43bn、絶縁膜、上部電極45a,45bおよび
画素電極47は、それぞれ前述の各実施形態と同様に形
成する。
【0029】前述のように対称的に配置された2本の信
号電極42a,42bにおいて、各端子電極41a,4
1bからある画素電極47までの信号配線の距離は、一
方の端子電極41aからの距離が大きければ、他方の端
子電極41bからの距離は小さくなる。各画素電極47
から2つの端子電極41a,41bまでの信号配線42
a,42b上の距離の和は同一となる。この結果、端子
電極41a,41bから各画素電極47までの信号配線
42a,42b上の距離の差による配線抵抗の差は小さ
くなり、2つの端子電極41a,41bの両方から信号
が供給されるため、全体での表示むらを少なくすること
ができる。なお、特開昭59−83190号公報には、
図6と同様のアクティブマトリクスが示されているが、
2つの信号配線の両方からMIM素子に駆動信号が供給
されることは考慮されておらず、表示むらを少なくする
ことはできない。
【0030】図7は、本発明の実施の第5形態としての
液晶表示装置50のアクティブマトリクスについて、部
分的な構成を示す。本実施形態の液晶表示装置50で
は、端子電極51から信号配線52が一方に延びるよう
に形成される。信号配線52が延びる方向に沿って、そ
の方向と垂直に一定間隔をあけて複数の下部電極53が
設けられ、信号配線52および下部電極53の上には絶
縁膜が形成される。下部電極53の絶縁膜上には、上部
電極55が形成され、MIM素子56を構成する。MI
M素子56が形成された後、さらに透明電極によって画
素電極57が形成される。信号配線52から画素電極5
7を形成するまでの製造工程は、先行して説明した各実
施形態と同様に行う。
【0031】本実施形態では、信号配線52上に、信号
配線58も形成される。信号配線58は、上部電極55
と同時に基端によって形成される。信号配線52から下
部電極53が分岐する部分の近傍で、信号配線52,5
8間は導電部60a1,…,60anによって接続され
る。導電部60a1,…,60anの接続面積は、信号
配線52,58の一端側に形成される端子電極61から
の距離が大きくなるほど面積も大きくなるように形成さ
れる。これによって、端子電極61に与えられる駆動信
号が各MIM素子56に達するまでの配線抵抗値を、端
子電極61からの距離によらずに均一化して、MIM素
子56に印加される信号波形を同一に近づけ、表示むら
を改善することができる。
【0032】図8は、図7の切断面線A−AおよびB−
Bから見た断面構成をそれぞれ示す。図8(a)は、図
7の切断面線A−Aから見た端子電極51の部分の断面
構成を示し、図8(b)は、図7の切断面線B−Bから
見たMIM素子56nの部分での断面構成を示す。本実
施形態では、信号配線52,58を2層にして配線抵抗
を小さくしている。これによれば、たとえば7インチサ
イズのXGAのパネルで20kΩ以上あった信号電極の
配線抵抗を、10kΩ以下にすることができる。また、
端子電極51からの距離の差による配線抵抗の差は、前
記パネルでは約20kΩとなるけれども、本実施形態で
は導電部60a1,…,60anの抵抗値を調整するこ
とによって、5kΩ以下とすることができる。この結
果、端子電極51から各画素電極57までの信号配線5
2,58の距離の差による配線抵抗の差が小さくなり、
表示むらを解消することができる。さらに、前述のよう
に信号配線52,58の全体として配線抵抗が低くなる
ので、駆動電圧Vが小さくなり、信号波形のなまりを低
減して、表示むらなどを改善することもできる。
【0033】なお、本発明は、以上に記載した実施形態
に限定されるものではない。たとえば、実施の第3形態
と実施の第5形態とを組合わせて、信号配線の配線抵抗
の影響による表示むらを解消してもよい。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶表示
装置を構成する2端子非線形素子を、各画素電極ごとに
特性が異なる複数個を個別に切換え可能としておくの
で、温度特性の異なる2端子非線形素子を複数使い分け
ることによって、2端子非線形素子が1つの場合に比べ
て使用温度範囲の広い液晶表示装置を得ることができ
る。
【0035】また本発明によれば、第1の2端子非線形
素子は、予め定める基準電圧での電流が予め定める第1
の基準値以上であり、第2の2端子非線形素子は第1の
基準値よりも小さい第2の基準値以下であるので、第1
の2端子非線形素子は低温側で使用し、第2の2端子非
線形素子は高温側で使用するように切換えることによっ
て、全体として広い温度範囲で使用することができる。
【0036】また本発明によれば、各画素電極ごとに接
続される2端子非線形素子へ駆動用の信号を印加する際
の電圧降下が同等となるように調整し、表示むらを小さ
くすることができる。
【0037】また本発明によれば、液晶表示装置で第1
の端子電極から第1の2端子非線形素子までの第1の信
号配線と、第2の端子電極から第2の2端子非線形素子
までの第2の信号配線の合計抵抗値が各画素電極でほぼ
同一となるように形成され、各画素電極は第1および第
2の信号配線の両方から駆動信号が供給されているの
で、各画素電極での信号配線の電圧降下の影響をほぼ同
一にすることができ、表示むらなどを抑えることができ
る。
【0038】また本発明によれば、第1の信号配線上に
絶縁膜を配し、その上にさらに第2の信号配線を形成し
て、複数箇所で第1および第2の信号配線が接続され
て、信号配線全体として、駆動信号が与えられる端子電
極から各画素電極の2端子非線形素子までの抵抗値を小
さくし、かつほぼ同一としているので、各画素電極に印
加される波形のなまりが少なくなり、表示むらなどを軽
減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態としての液晶表示装置
10のアクティブマトリクスについて、部分的な構成を
示す平面図および断面図である。
【図2】図1のアクティブマトリクス基板を用いて形成
する液晶表示装置10の全体的な構成を概略的に示す断
面図である。
【図3】図1の実施形態のアクティブマトリクスについ
て、端子電極20の部分的な構成を示す平面図および断
面図である。
【図4】本発明の実施の第2形態として、図1の実施形
態のMIM素子16a,16bの使用温度範囲を変え
て、全体としての使用温度範囲を広げる考え方を示すグ
ラフである。
【図5】本発明の実施の第3形態としての液晶表示装置
30のアクティブマトリクスについて、部分的に示す平
面図である。
【図6】本発明の実施の第4形態としての液晶表示装置
40のアクティブマトリクスについて、部分的に示す平
面図である。
【図7】本発明の実施の第5形態としての液晶表示装置
50のアクティブマトリクスについて、部分的に示す平
面図である。
【図8】図7の実施形態のアクティブマトリクス基板の
断面図である。
【図9】従来からのMIM駆動方式のアクティブマトリ
クスの部分的な構成を示す平面図である。
【図10】図9の切断面線X−Xから見た断面図であ
る。
【図11】図9に示すMIM駆動方式のアクティブマト
リクスについて、部分的な回路図および電気的特性のグ
ラフである。
【符号の説明】
10,30,40,50 液晶表示装置 11 ガラス基板 12a,12b,32,42a,42b,52,58
信号配線 13a,13b,13c,33a1,…,33an,4
3a1,…,43an,43b1,…,43bn,53
下部電極 14a,14b,14c 絶縁膜 15a,15b,15c,15d,35a1,…,35
an,45a1,…,45an,45b1,…,45b
n,55 上部電極 16a,16b,36a1,…,36an,46a1,
…,46an,46b1,…,46bn,56 MIM
素子 17,37,47,57 画素電極 18 対向基板 19 液晶層 20,31,41a,41b,51 端子電極 22,60a1,…,60an 導電部 23a,23b 接続端子部
フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA24 GA25 JA03 JB12 JB33 JB42 NA30 2H093 NC38 NC40 NC52 NC57 NC58 NC59 ND02 ND36 5C094 AA04 AA05 AA48 AA53 AA55 AA60 BA04 BA43 CA19 DA13 DB01 DB04 EA04 EA10 EB02 FA01 FB12 FB15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶層を挟む基板上に、マトリクス状に
    配置される画素電極を、2端子非線形素子で選択的に駆
    動する液晶表示装置であって、 各画素電極ごとに、異なる温度範囲で個別的に駆動可能
    な複数の2端子非線形素子を有することを特徴とする液
    晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記各画素電極ごとに、予め定める基準
    電圧での電流が、予め定める第1の基準値以上である第
    1の2端子非線形素子と、第1の基準値よりも小さい第
    2の基準値以下の第2の2端子非線形素子とを有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 液晶層を挟む基板上に、マトリクス状に
    配置される画素電極を、2端子非線形素子で選択的に駆
    動する液晶表示装置であって、 画素電極に駆動信号を供給するための信号配線と、信号
    配線の端部に設けられた端子電極とを有し、 端子電極と各画素電極との間の信号配線の抵抗値に応じ
    て、各画素電極に対応する2端子非線形素子の抵抗値が
    調整されていることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 液晶層を挟む基板上に、マトリクス状に
    配置される画素電極を、2端子非線形素子で選択的に駆
    動する液晶表示装置であって、 各画素電極ごとに設けられた第1および第2の2端子非
    線形素子と、第1の2端子非線形素子を介して画素電極
    に駆動信号を供給するための第1の信号配線と、第2の
    2端子非線形素子を介して画素電極に駆動信号を供給す
    るための第2の信号配線と、第1の信号配線の端部に設
    けられた第1の端子電極と、第2の信号配線の端部に設
    けられた第2の端子電極とを有し、 第1の端子電極から第1の2端子非線形素子までの第1
    の信号配線と、第2の端子電極から第2の2端子非線形
    素子までの第2の信号配線との合計抵抗値は、各画素電
    極でほぼ同一となるように形成され、かつ各画素電極は
    第1および第2の信号配線の両方から駆動信号が供給さ
    れることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 液晶層を挟む基板上に、マトリクス状に
    配置される画素電極を、2端子非線形素子で選択的に駆
    動する液晶表示装置であって、 駆動信号が与えられる端子電極と、端子電極から一方に
    延びるように形成された第1の信号配線と、第1の信号
    配線上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された第
    2の信号配線とを有し、 第1の信号配線と第2の信号配線は複数箇所の導電部で
    接続され、かつ端子電極と各画素電極との間の第1およ
    び第2の信号配線の抵抗値に応じて、複数箇所の導電部
    の抵抗値が調整されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100405200C (zh) * 2003-10-29 2008-07-23 三星电子株式会社 使用双选择二极管的液晶显示器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159466A1 (de) * 2001-12-04 2003-06-12 Koninkl Philips Electronics Nv Anordnung mit Kondensator
US6815723B2 (en) 2001-12-28 2004-11-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device, method of manufacturing the same, and manufacturing apparatus therefor
KR100920355B1 (ko) * 2003-03-28 2009-10-07 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 박막 다이오드 표시판 및 이를 포함하는액정 표시 장치
KR100951359B1 (ko) * 2003-10-29 2010-04-09 삼성전자주식회사 박막 다이오드 표시판 및 그 제조 방법
KR100925471B1 (ko) * 2003-10-29 2009-11-06 삼성전자주식회사 반투과형 액정 표시 장치용 박막 다이오드 표시판
US20060091496A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Hewlett-Packard Development Company, Lp Metal-insulator-metal device
CN103236496B (zh) * 2013-04-18 2015-08-12 福州大学 一种叠层结构的三端有源器件
WO2022056809A1 (zh) 2020-09-18 2022-03-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 触控芯片、打码方法和电子设备
CN111930267B (zh) * 2020-09-18 2021-02-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 触控芯片、打码方法和电子设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2505070B1 (fr) * 1981-01-16 1986-04-04 Suwa Seikosha Kk Dispositif non lineaire pour un panneau d'affichage a cristaux liquides et procede de fabrication d'un tel panneau d'affichage
JPS5983190A (ja) 1982-11-04 1984-05-14 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置
JPS6132673A (ja) 1984-07-25 1986-02-15 Hitachi Ltd テレビジヨン受信機
JP3092903B2 (ja) 1995-08-11 2000-09-25 シャープ株式会社 表示装置
US6222596B1 (en) * 1998-03-06 2001-04-24 Ois Optical Imaging Systems, Inc. Thin film diode including carbon nitride alloy semi-insulator and method of making same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100405200C (zh) * 2003-10-29 2008-07-23 三星电子株式会社 使用双选择二极管的液晶显示器

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Publication number Publication date
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