JP2654644B2 - 横型二端子素子 - Google Patents
横型二端子素子Info
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- JP2654644B2 JP2654644B2 JP62085380A JP8538087A JP2654644B2 JP 2654644 B2 JP2654644 B2 JP 2654644B2 JP 62085380 A JP62085380 A JP 62085380A JP 8538087 A JP8538087 A JP 8538087A JP 2654644 B2 JP2654644 B2 JP 2654644B2
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- Japan
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- resistance film
- horizontal
- linear resistance
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は計測器の表示パネル、自動車のインストル
メントパネル、パーソナルコンピューターの画像表示装
置、液晶テレビのディスプレイなどを駆動する二端子素
子、特に横型二端子素子に関する。
メントパネル、パーソナルコンピューターの画像表示装
置、液晶テレビのディスプレイなどを駆動する二端子素
子、特に横型二端子素子に関する。
この発明は、画素電極と、駆動用電極間に、直列に、
非線形抵抗膜を設けた横型構造の二端子素子において、
駆動用電極を、各々の画素電極の周辺を取り囲むように
して形成することにより、光リークを抑えながら液晶パ
ネルなどを駆動するのに充分な電流が容易に得られ、ま
た、ライン断線や、画素ショートの確率も大幅に減少さ
せることのできる二端子素子を提供することを目的とし
ている。
非線形抵抗膜を設けた横型構造の二端子素子において、
駆動用電極を、各々の画素電極の周辺を取り囲むように
して形成することにより、光リークを抑えながら液晶パ
ネルなどを駆動するのに充分な電流が容易に得られ、ま
た、ライン断線や、画素ショートの確率も大幅に減少さ
せることのできる二端子素子を提供することを目的とし
ている。
小型、軽量、薄型、低消費電力の表示装置として、液
晶表示装置は他の表示装置と比べて有意性を持ち、近年
実用化が進められて来ている。この種の表示装置の表示
情報量の増大化を図る目的で、薄膜トランジスタなどに
よる三端子アクティブマトリクス液晶表示装置や、ZnO
バリスタや金属−絶縁膜−金属構造からなるいわゆるMI
M型非線形抵抗素子、絶縁膜部に、Siリッチな窒化膜や
酸化膜などを用いた非線形抵抗素子などの二端子アクテ
ィブマトリクス液晶表示装置が研究されている。
晶表示装置は他の表示装置と比べて有意性を持ち、近年
実用化が進められて来ている。この種の表示装置の表示
情報量の増大化を図る目的で、薄膜トランジスタなどに
よる三端子アクティブマトリクス液晶表示装置や、ZnO
バリスタや金属−絶縁膜−金属構造からなるいわゆるMI
M型非線形抵抗素子、絶縁膜部に、Siリッチな窒化膜や
酸化膜などを用いた非線形抵抗素子などの二端子アクテ
ィブマトリクス液晶表示装置が研究されている。
二端子素子は三端子素子と比較し、形成膜数が少な
く、特に横型構造とした場合、マスク工程は２回でよ
く、パターニング精度はかなり粗くてよいなどの特徴が
あり、低コスト、大面積表示装置への応用が可能であ
る。
く、特に横型構造とした場合、マスク工程は２回でよ
く、パターニング精度はかなり粗くてよいなどの特徴が
あり、低コスト、大面積表示装置への応用が可能であ
る。
第３図は、非線形抵抗素子を用いた二端子アクティブ
マトリクス液晶表示装置のＸ−Ｙマトリクスパネル回路
図である。行液晶駆動電極31と列液晶駆動電極32は基板
及び対向基板にそれぞれ通常100〜1000本形成される。
Ｘ−Ｙ交差部には液晶33と非線形抵抗素子34が形成され
る。第３図は非線形抵抗素子としてSiリッチな窒化シリ
コン膜などを用いた従来の横型二端子素子の一画素を示
す斜視図である。透明基板21上に画素電極22と駆動用電
極23を選択的に形成した後、非線形抵抗膜24を選択的に
形成した構造になっている。この構造であればマスク工
程は２回でよく、パターン精度もかなり緩和できる。
マトリクス液晶表示装置のＸ−Ｙマトリクスパネル回路
図である。行液晶駆動電極31と列液晶駆動電極32は基板
及び対向基板にそれぞれ通常100〜1000本形成される。
Ｘ−Ｙ交差部には液晶33と非線形抵抗素子34が形成され
る。第３図は非線形抵抗素子としてSiリッチな窒化シリ
コン膜などを用いた従来の横型二端子素子の一画素を示
す斜視図である。透明基板21上に画素電極22と駆動用電
極23を選択的に形成した後、非線形抵抗膜24を選択的に
形成した構造になっている。この構造であればマスク工
程は２回でよく、パターン精度もかなり緩和できる。
この種の液晶表示装置の駆動は次のように行う。すな
わち、第３図の多数の行電極31を一本ずつ上の方から線
順次に選択し、その選択期間内に列電極32によってデー
タを書き込む。このとき十分なコントラストで表示が行
えるためには、選択点での液晶に印加される実効電圧が
液晶の飽和電圧よりも大きいこと、非選択点での液晶に
印加される実効電圧が液晶のしきい値電圧よりも小さい
ことが必要である。非線形抵抗膜24を用いると、選択点
では書き込み時には非線形抵抗膜24の抵抗が低くなり、
液晶33に電荷が注入されやすくなり、保持期間では非線
形抵抗膜24の抵抗が高くなり、液晶33に注入された電荷
が保持されやすくなる。こうして液晶33に印加される実
効電圧を高く保つことができる。また、非選択点では書
き込み時に非線形抵抗膜24の抵抗はそれほど低くはなら
ず、液晶33にはあまり電荷は注入されない。よって、液
晶33に印加される実効電圧は比較的小さく抑えられるこ
とになり、分割数のかなり大きな液晶表示装置でも、高
いコントラストを保てることになる。非線形素子におい
ては、書き込み期間、保持期間それぞれの期間に、非線
形抵抗膜24が所望の抵抗値になるよう膜の組成や構造を
決定する。
わち、第３図の多数の行電極31を一本ずつ上の方から線
順次に選択し、その選択期間内に列電極32によってデー
タを書き込む。このとき十分なコントラストで表示が行
えるためには、選択点での液晶に印加される実効電圧が
液晶の飽和電圧よりも大きいこと、非選択点での液晶に
印加される実効電圧が液晶のしきい値電圧よりも小さい
ことが必要である。非線形抵抗膜24を用いると、選択点
では書き込み時には非線形抵抗膜24の抵抗が低くなり、
液晶33に電荷が注入されやすくなり、保持期間では非線
形抵抗膜24の抵抗が高くなり、液晶33に注入された電荷
が保持されやすくなる。こうして液晶33に印加される実
効電圧を高く保つことができる。また、非選択点では書
き込み時に非線形抵抗膜24の抵抗はそれほど低くはなら
ず、液晶33にはあまり電荷は注入されない。よって、液
晶33に印加される実効電圧は比較的小さく抑えられるこ
とになり、分割数のかなり大きな液晶表示装置でも、高
いコントラストを保てることになる。非線形素子におい
ては、書き込み期間、保持期間それぞれの期間に、非線
形抵抗膜24が所望の抵抗値になるよう膜の組成や構造を
決定する。
また、このような液晶表示装置で、表示を行うにあた
って、十分な駆動マージンを得るためには、各々の画素
における液晶部の容量CLCと、非線形素子部の容量C1と
の比を充分大きくする必要がある。（最低でもCLC/CI≧
５）横型二端子素子では、この比CLC/CIは、50〜1000と
なり駆動条件は大巾に緩和される。
って、十分な駆動マージンを得るためには、各々の画素
における液晶部の容量CLCと、非線形素子部の容量C1と
の比を充分大きくする必要がある。（最低でもCLC/CI≧
５）横型二端子素子では、この比CLC/CIは、50〜1000と
なり駆動条件は大巾に緩和される。
横型二端子素子においては、横型であるということか
ら縦型二端子素子と比較して、非線形抵抗膜24は、かな
り導電性の高いものとする必要があり、（約２〜３桁程
度高くする必要がある。）画素電極22と駆動用電極23と
の間隔もそれほど広くはとれなくなる。
ら縦型二端子素子と比較して、非線形抵抗膜24は、かな
り導電性の高いものとする必要があり、（約２〜３桁程
度高くする必要がある。）画素電極22と駆動用電極23と
の間隔もそれほど広くはとれなくなる。
非線形抵抗膜24の導電性を高めていった場合、第４図
に非線形抵抗膜の原料ガス流量比と光導電率・暗導電率
の関係（0.2MeV/cmでのσ）に示すように、光リークが
増大するといった問題があり、液晶表示装置においては
画質劣化の原因になり、駆動条件は厳しくなる。なお、
第４図の光導電率は、タングステン−ハロゲンランプを
光源として測定したものである。また、画素電極22と駆
動用電極23との間隔を狭くしていった場合には、パター
ニング工程において、電極間のショートが発生しやすく
なり、歩留り低下の原因になる。そこで、本発明は、光
リークの増大を抑え、画素電極22と駆動用電極23との間
隔を十分広く取れるような、横型二端子素子の構造を提
供することを目的としている。
に非線形抵抗膜の原料ガス流量比と光導電率・暗導電率
の関係（0.2MeV/cmでのσ）に示すように、光リークが
増大するといった問題があり、液晶表示装置においては
画質劣化の原因になり、駆動条件は厳しくなる。なお、
第４図の光導電率は、タングステン−ハロゲンランプを
光源として測定したものである。また、画素電極22と駆
動用電極23との間隔を狭くしていった場合には、パター
ニング工程において、電極間のショートが発生しやすく
なり、歩留り低下の原因になる。そこで、本発明は、光
リークの増大を抑え、画素電極22と駆動用電極23との間
隔を十分広く取れるような、横型二端子素子の構造を提
供することを目的としている。
本発明は上記問題点を解決するために、駆動用電極
が、画素電極の各々の周辺を取り囲むようにして形成す
ることによって、非線形素子のアクティブ領域を広くと
り、非線形抵抗膜の導電率をなるべく低く抑えたまま所
望の特性が得られるようにしたものである。その結果、
光リークは低く抑えられ、駆動用電極と画素電極との間
隔も広く保て、電極間ショート発生の確率も大巾に低く
することができる。
が、画素電極の各々の周辺を取り囲むようにして形成す
ることによって、非線形素子のアクティブ領域を広くと
り、非線形抵抗膜の導電率をなるべく低く抑えたまま所
望の特性が得られるようにしたものである。その結果、
光リークは低く抑えられ、駆動用電極と画素電極との間
隔も広く保て、電極間ショート発生の確率も大巾に低く
することができる。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図（ａ）と第１図（ｂ）は本発明の横型二端子素子を
示す図である。第１図において基板１の上に複数個の画
素電極２と、各々の画素電極２の周囲を取り囲むように
して駆動用電極３が形成されている。これらの電極は例
えばITOなどをスパッタ法などによって形成した後、一
回のマスク工程で選択的にエッチングすることによって
形成できる。次に非線形抵抗膜４（例えばSiリッチなSi
Nx）を選択的に形成することによって非線形素子を構成
している。このようにすると、非線形素子のアクティブ
領域は、従来のものに比べて約４倍にすることができ、
同じ駆動条件で駆動する場合、非線形抵抗膜４の導電率
は従来のものの1/4でよいことになる。従って非線形抵
抗膜４には光リークの少ないものを使用でき、画素電極
２と駆動用電極３との間隔も広くとることができる。
１図（ａ）と第１図（ｂ）は本発明の横型二端子素子を
示す図である。第１図において基板１の上に複数個の画
素電極２と、各々の画素電極２の周囲を取り囲むように
して駆動用電極３が形成されている。これらの電極は例
えばITOなどをスパッタ法などによって形成した後、一
回のマスク工程で選択的にエッチングすることによって
形成できる。次に非線形抵抗膜４（例えばSiリッチなSi
Nx）を選択的に形成することによって非線形素子を構成
している。このようにすると、非線形素子のアクティブ
領域は、従来のものに比べて約４倍にすることができ、
同じ駆動条件で駆動する場合、非線形抵抗膜４の導電率
は従来のものの1/4でよいことになる。従って非線形抵
抗膜４には光リークの少ないものを使用でき、画素電極
２と駆動用電極３との間隔も広くとることができる。
第５図は本発明の横型二端子素子の他の実施例を示す
図である。この場合、基板51上に非線形抵抗膜54を先に
形成し、次に画素電極52と駆動用電極53を駆動用電極53
が画素電極52の周囲を取り囲むようにして選択的に形成
する。このとき、非線形抵抗膜54はパターニングの必要
がなく、マスク工程は１回ですみ、コストを大幅に低減
できる。
図である。この場合、基板51上に非線形抵抗膜54を先に
形成し、次に画素電極52と駆動用電極53を駆動用電極53
が画素電極52の周囲を取り囲むようにして選択的に形成
する。このとき、非線形抵抗膜54はパターニングの必要
がなく、マスク工程は１回ですみ、コストを大幅に低減
できる。
また、駆動用電極は画素電極の四辺すべてでなく、三
辺あるいは二辺のみを取り囲むようにしても効果として
は同様であり、開口率との兼ね合いで、四辺すべてを取
り囲めない場合でも有効である。逆にくし歯状に入り組
んだ構造にしてより一層の効果を求めることが可能であ
ることは言うまでもない。
辺あるいは二辺のみを取り囲むようにしても効果として
は同様であり、開口率との兼ね合いで、四辺すべてを取
り囲めない場合でも有効である。逆にくし歯状に入り組
んだ構造にしてより一層の効果を求めることが可能であ
ることは言うまでもない。
以上説明したように本発明によれば、非線形素子のア
クティブ領域を広くできることによって、光リークを抑
えながら液晶表示装置などを駆動するのに充分な電流が
容易に得られ、また、画素電極と駆動用電極との間隔を
広くとることができ、電極間ショートの確率を大幅に減
少させることができる。さらに、駆動用電極が画素電極
のすべての辺を取り囲むような構造であれば、駆動用電
極の一部で断線していてもライン断線とはならず、歩留
まりは大幅に向上する。
クティブ領域を広くできることによって、光リークを抑
えながら液晶表示装置などを駆動するのに充分な電流が
容易に得られ、また、画素電極と駆動用電極との間隔を
広くとることができ、電極間ショートの確率を大幅に減
少させることができる。さらに、駆動用電極が画素電極
のすべての辺を取り囲むような構造であれば、駆動用電
極の一部で断線していてもライン断線とはならず、歩留
まりは大幅に向上する。
第１図（ａ）は本発明による横型二端子素子の一実施例
を示す縦断面図、第１図（ｂ）は本発明による横型二端
子素子の一実施例を示す平面図、第２図は従来の横型二
端子素子の一画素を示す斜視図、第３図は非線形抵抗膜
を用いた二端子アクティブマトリクス液晶表示装置のＸ
−Ｙマトリクスパネル回路図、第４図は非線形抵抗膜の
原料ガス流量比と光導電率、暗導電率の関係を示す図、
第５図は本発明の横型二端子素子の他の実施例を示す縦
断面図である。 1,21……基板 2,22,52……画素電極 3,23,53……駆動用電極 31……行液晶駆動電極 32……列液晶駆動電極 4,24,54……非線形抵抗膜 34……非線形抵抗素子 33……液晶
を示す縦断面図、第１図（ｂ）は本発明による横型二端
子素子の一実施例を示す平面図、第２図は従来の横型二
端子素子の一画素を示す斜視図、第３図は非線形抵抗膜
を用いた二端子アクティブマトリクス液晶表示装置のＸ
−Ｙマトリクスパネル回路図、第４図は非線形抵抗膜の
原料ガス流量比と光導電率、暗導電率の関係を示す図、
第５図は本発明の横型二端子素子の他の実施例を示す縦
断面図である。 1,21……基板 2,22,52……画素電極 3,23,53……駆動用電極 31……行液晶駆動電極 32……列液晶駆動電極 4,24,54……非線形抵抗膜 34……非線形抵抗素子 33……液晶
Claims (5)
- 【請求項１】透明基板上に形成された複数の画素電極
と、 前記画素電極の周囲に形成された駆動用電極と、 前記画素電極と前記駆動用電極を接続する非線形抵抗膜
と、 からなるとともに、 該非線形抵抗膜に流れる電流のほとんどが基板と平行方
向に流れる横型二端子素子であって、 アクティブ領域の大きい二端子素子を形成するために、
前記非線形抵抗膜が前記画素電極の外周の少なくとも２
辺に設けられたことを特徴とする横型二端子素子。 - 【請求項２】前記非線形抵抗膜が前記画素電極の外周の
隣接する２辺に形成されることを特徴とする請求項１に
記載の横型二端子素子。 - 【請求項３】前記駆動用電極が前記画素電極の周囲を全
周にわたって囲むように形成されるとともに、前記非線
形抵抗膜が前記画素電極の外周の全周にわたって形成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の横型二端子素
子。 - 【請求項４】前記非線形抵抗膜はアモルファスシリコ
ン、あるいは、化学量論比よりもシリコン含有量の多い
窒化シリコン、酸化シリコン、炭化シリコンまたは酸化
窒化シリコンであることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の横型二端子素子。 - 【請求項５】前記非線形抵抗膜は少なくとも水素または
リンまたはボロンを含有することを特徴とする請求項４
に記載の横型二端子素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085380A JP2654644B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | 横型二端子素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085380A JP2654644B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | 横型二端子素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250684A JPS63250684A (ja) | 1988-10-18 |
| JP2654644B2 true JP2654644B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=13857126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62085380A Expired - Fee Related JP2654644B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | 横型二端子素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2654644B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838922A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-07 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| JPS62135880A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置 |
| JPS63187279A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | 松下電器産業株式会社 | マトリクス表示装置 |
-
1987
- 1987-04-07 JP JP62085380A patent/JP2654644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250684A (ja) | 1988-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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