JP2915732B2 - アクティブマトリクス基板 - Google Patents
アクティブマトリクス基板Info
- Publication number
- JP2915732B2 JP2915732B2 JP1501393A JP1501393A JP2915732B2 JP 2915732 B2 JP2915732 B2 JP 2915732B2 JP 1501393 A JP1501393 A JP 1501393A JP 1501393 A JP1501393 A JP 1501393A JP 2915732 B2 JP2915732 B2 JP 2915732B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- island
- active matrix
- upper electrode
- matrix substrate
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1365—Active matrix addressed cells in which the switching element is a two-electrode device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などに用
いられ、２端子非線形素子を有するアクティブマトリク
ス基板に関する。
いられ、２端子非線形素子を有するアクティブマトリク
ス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記液晶表示装置は、Man-Machine-Inte
rfaceを担うディスプレイ装置の中でも、ＣＲＴ（Catho
de Ray Tube）を凌ぐ表示品位であり、薄型・軽量・低
消費電力・長寿命などの特性を有していることから、近
年、ＯＡ・ＡＶ各分野への進出が目覚ましい。特に、表
示画面の大型化・高解像度化に伴って、表示品位のさら
なる向上が望まれ、アクティブマトリクス駆動方式の液
晶表示装置の需要が大いに高まっている。
rfaceを担うディスプレイ装置の中でも、ＣＲＴ（Catho
de Ray Tube）を凌ぐ表示品位であり、薄型・軽量・低
消費電力・長寿命などの特性を有していることから、近
年、ＯＡ・ＡＶ各分野への進出が目覚ましい。特に、表
示画面の大型化・高解像度化に伴って、表示品位のさら
なる向上が望まれ、アクティブマトリクス駆動方式の液
晶表示装置の需要が大いに高まっている。
【０００３】このアクティブマトリクス駆動方式の液晶
表示装置の内、ＴＦＴ（Thin FilmTransistor）に代表
される３端子非線形素子をスイッチング素子として設け
た液晶表示装置は、その製造に関して６〜８回以上の薄
膜成膜工程およびフォトリソ工程が必要であり、工程が
繁雑であるため、コスト低減が最大の課題となってい
る。これに対して、２端子非線形素子をスイッチング素
子として設けた液晶表示装置は、コスト面で優位性を有
しているので、急速な展開を示している。
表示装置の内、ＴＦＴ（Thin FilmTransistor）に代表
される３端子非線形素子をスイッチング素子として設け
た液晶表示装置は、その製造に関して６〜８回以上の薄
膜成膜工程およびフォトリソ工程が必要であり、工程が
繁雑であるため、コスト低減が最大の課題となってい
る。これに対して、２端子非線形素子をスイッチング素
子として設けた液晶表示装置は、コスト面で優位性を有
しているので、急速な展開を示している。
【０００４】上記２端子非線形素子の代表的なものとし
ては、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型素子（以
下、ＭＩＭ素子と称する）が知られている。ＭＩＭ素子
をスイッチング素子として設けた液晶表示装置において
は、画素電極およびＭＩＭ素子が設けられたアクティブ
マトリクス基板と、対向電極が形成された対向基板との
間に設けられた液晶層に、印加される電圧の急峻性が向
上するので、表示画面の大型化・高解像度化に伴う高デ
ューティー駆動においても高コントラストの表示が可能
である。
ては、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型素子（以
下、ＭＩＭ素子と称する）が知られている。ＭＩＭ素子
をスイッチング素子として設けた液晶表示装置において
は、画素電極およびＭＩＭ素子が設けられたアクティブ
マトリクス基板と、対向電極が形成された対向基板との
間に設けられた液晶層に、印加される電圧の急峻性が向
上するので、表示画面の大型化・高解像度化に伴う高デ
ューティー駆動においても高コントラストの表示が可能
である。
【０００５】上記ＭＩＭ素子は、下部電極と上部電極と
の間に絶縁膜が介装された構成を有している。非線形特
性の双曲性の対称性を考慮した場合には、下部電極と上
部電極とは、同一材料を用いて形成するのが望ましい。
しかし、同一材料を用いた場合には、上部電極のパター
ニングの際に下部電極を浸食する虞れがあるので、フォ
トリソグラフィーによるパターニングを行うことができ
ない。よって、上部電極を形成する材料としては、上部
電極のパターニングの際に下部電極を浸食せず、かつ、
ＭＩＭ素子の非線形特性の対称性を損なわない材料を用
いる必要がある。例えば、下部電極の材料としてタンタ
ルを用いた場合には、上部電極の材料としてチタンなど
が用いられる。
の間に絶縁膜が介装された構成を有している。非線形特
性の双曲性の対称性を考慮した場合には、下部電極と上
部電極とは、同一材料を用いて形成するのが望ましい。
しかし、同一材料を用いた場合には、上部電極のパター
ニングの際に下部電極を浸食する虞れがあるので、フォ
トリソグラフィーによるパターニングを行うことができ
ない。よって、上部電極を形成する材料としては、上部
電極のパターニングの際に下部電極を浸食せず、かつ、
ＭＩＭ素子の非線形特性の対称性を損なわない材料を用
いる必要がある。例えば、下部電極の材料としてタンタ
ルを用いた場合には、上部電極の材料としてチタンなど
が用いられる。
【０００６】図８および図９にＭＩＭ素子をスイッチン
グ素子として設けた従来のアクティブマトリクス基板を
示す。この図は、１画素分を示すものである。
グ素子として設けた従来のアクティブマトリクス基板を
示す。この図は、１画素分を示すものである。
【０００７】このアクティブマトリクス基板において
は、基板１３の上に、タンタルからなる信号配線９およ
び信号配線９から分岐された下部電極１０が形成されて
おり、下部電極１０の上を覆うように、五酸化タンタル
からなる絶縁膜１１が形成されている。その上には、チ
タンからなる上部電極１２が形成されてＭＩＭ素子７と
なっており、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などからなる
画素電極８と電気的に接続されている。このアクティブ
マトリクス基板は、信号配線９に直交する状態でＩＴＯ
などからなる配線が形成された対向側基板と貼り合わせ
られて、液晶セルを構成するものである。
は、基板１３の上に、タンタルからなる信号配線９およ
び信号配線９から分岐された下部電極１０が形成されて
おり、下部電極１０の上を覆うように、五酸化タンタル
からなる絶縁膜１１が形成されている。その上には、チ
タンからなる上部電極１２が形成されてＭＩＭ素子７と
なっており、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などからなる
画素電極８と電気的に接続されている。このアクティブ
マトリクス基板は、信号配線９に直交する状態でＩＴＯ
などからなる配線が形成された対向側基板と貼り合わせ
られて、液晶セルを構成するものである。
【０００８】上記アクティブマトリクス基板は、例え
ば、以下のようにして作製することができる。
ば、以下のようにして作製することができる。
【０００９】まず、ガラス基板１３上に、スパッタリン
グ法などにより、信号配線９および下部電極１０となる
タンタル薄膜を厚み３０００オングストロームに積層
し、フォトリソグラフィー法により所定の形状にパター
ニングして、信号配線９および下部電極１０とする。そ
の後、陽極酸化法により、下部電極１０の表面を陽極酸
化して、厚み６００オングストロームの五酸化タンタル
からなる絶縁膜１１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り上部電極１２となる
チタンを厚み４０００オングストロームに積層し、フォ
トリソグラフィー法により所定の形状にパターニングし
て、上部電極１２とする。さらに、ＩＴＯなどからなる
透明導電膜を積層し、これをパターニングして画素電極
８を形成する。
グ法などにより、信号配線９および下部電極１０となる
タンタル薄膜を厚み３０００オングストロームに積層
し、フォトリソグラフィー法により所定の形状にパター
ニングして、信号配線９および下部電極１０とする。そ
の後、陽極酸化法により、下部電極１０の表面を陽極酸
化して、厚み６００オングストロームの五酸化タンタル
からなる絶縁膜１１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り上部電極１２となる
チタンを厚み４０００オングストロームに積層し、フォ
トリソグラフィー法により所定の形状にパターニングし
て、上部電極１２とする。さらに、ＩＴＯなどからなる
透明導電膜を積層し、これをパターニングして画素電極
８を形成する。
【００１０】液晶表示装置においては、印加される電圧
は、非線形素子の容量と、アクティブマトリクス基板お
よび対向側基板によって挟まれた液晶層の容量との容量
結合により分割される。よって、液晶層を駆動して表示
を得るために、非線形素子の容量は、液晶層の容量の１
０分の１以下になるように設計される。例えば、液晶表
示装置の画素ピッチが３００μｍの場合には、非線形素
子のサイズは５×６μｍ程度に形成される。
は、非線形素子の容量と、アクティブマトリクス基板お
よび対向側基板によって挟まれた液晶層の容量との容量
結合により分割される。よって、液晶層を駆動して表示
を得るために、非線形素子の容量は、液晶層の容量の１
０分の１以下になるように設計される。例えば、液晶表
示装置の画素ピッチが３００μｍの場合には、非線形素
子のサイズは５×６μｍ程度に形成される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアクティブ
マトリクス基板においては、液晶層に印加される電流
は、信号配線９からＭＩＭ素子７の下部電極１０を通
り、さらに、絶縁膜１１、上部電極１２および画素電極
８の順に流れ、またはその逆の順に流れる。しかし、酸
化物であるＩＴＯなどからなる画素電極８と、チタンか
らなる上部電極１２とでは、この部分に電気的障壁が形
成されて電気的な接続が十分になされず、非オーミック
接続となる。また、電圧降下が生じて非線形素子の電流
−電圧特性における双曲性の対称性が損なわれる。よっ
て、液晶表示装置の表示状態に、残像やフリッカーなど
の好ましくない現象が現れる。
マトリクス基板においては、液晶層に印加される電流
は、信号配線９からＭＩＭ素子７の下部電極１０を通
り、さらに、絶縁膜１１、上部電極１２および画素電極
８の順に流れ、またはその逆の順に流れる。しかし、酸
化物であるＩＴＯなどからなる画素電極８と、チタンか
らなる上部電極１２とでは、この部分に電気的障壁が形
成されて電気的な接続が十分になされず、非オーミック
接続となる。また、電圧降下が生じて非線形素子の電流
−電圧特性における双曲性の対称性が損なわれる。よっ
て、液晶表示装置の表示状態に、残像やフリッカーなど
の好ましくない現象が現れる。
【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、２端子非線形素子の上部電極と画素電
極との電気的な接続を改善し、非線形特性の対称性を良
好にすることができるアクティブマトリクス基板を提供
することを目的とする。
れたものであり、２端子非線形素子の上部電極と画素電
極との電気的な接続を改善し、非線形特性の対称性を良
好にすることができるアクティブマトリクス基板を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板は、基板上にマトリクス状に設けられた画素
電極の近傍を通って信号配線が設けられ、下部電極と上
部電極との間に絶縁膜が介装されてなる２端子非線形素
子が、該信号配線および画素電極に電気的に接続された
アクティブマトリクス基板において、該２端子非線形素
子近傍に、該下部電極とは離隔して該下部電極と同一材
料からなる島状部が設けられ、該上部電極および該画素
電極が、該島状部の上で互いに離隔して、共に島状部に
接して設けられて、該上部電極と該画素電極との電気的
接続が主として該島状部を介してなされ、そのことによ
り上記目的が達成される。
リクス基板は、基板上にマトリクス状に設けられた画素
電極の近傍を通って信号配線が設けられ、下部電極と上
部電極との間に絶縁膜が介装されてなる２端子非線形素
子が、該信号配線および画素電極に電気的に接続された
アクティブマトリクス基板において、該２端子非線形素
子近傍に、該下部電極とは離隔して該下部電極と同一材
料からなる島状部が設けられ、該上部電極および該画素
電極が、該島状部の上で互いに離隔して、共に島状部に
接して設けられて、該上部電極と該画素電極との電気的
接続が主として該島状部を介してなされ、そのことによ
り上記目的が達成される。
【００１４】前記下部電極および前記島状部がタンタル
からなっていてもよい。
からなっていてもよい。
【００１５】前記島状部が、前記上部電極および前記画
素電極の各々に５×１０-11ｍ2以上の領域で接するよう
に設けられているのが好ましい。
素電極の各々に５×１０-11ｍ2以上の領域で接するよう
に設けられているのが好ましい。
【００１６】
【作用】本発明においては、画素電極のスイッチング素
子として設けられた２端子非線形素子の近傍に、下部電
極と同一材料からなる島状部が設けられている。この島
状部に接して、２端子非線形素子の上部電極および画素
電極が設けられており、上部電極と画素電極との間の電
気的接続が主として島状部を介してなされる。上部電極
と画素電極との間に流れる電流は、主として島状部を通
って流れるので、上部電極と画素電極との間の電気的接
続が良好になり、オーミック接続とすることができる。
子として設けられた２端子非線形素子の近傍に、下部電
極と同一材料からなる島状部が設けられている。この島
状部に接して、２端子非線形素子の上部電極および画素
電極が設けられており、上部電極と画素電極との間の電
気的接続が主として島状部を介してなされる。上部電極
と画素電極との間に流れる電流は、主として島状部を通
って流れるので、上部電極と画素電極との間の電気的接
続が良好になり、オーミック接続とすることができる。
【００１７】島状部と上部電極および島状部と画素電極
との接する面積を大きくすると、さらに良好な上部電極
と画素電極との電気的接続が得られる。
との接する面積を大きくすると、さらに良好な上部電極
と画素電極との電気的接続が得られる。
【００１８】島状部は下部電極と同一の材料から形成さ
れており、下部電極と同時に形成することができる。
れており、下部電極と同時に形成することができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２０】図１に、本発明の一実施例であるアクティ
ブマトリクス基板の平面図を示し、図２に、図１のＡ−
Ａ’線断面図を示す。これらの図は、帯状電極群からな
る表示の内、１画素分を示している。これらの図におい
て、同じ機能を有する部分については、図８および図９
と同じ番号を用いて示している。
ブマトリクス基板の平面図を示し、図２に、図１のＡ−
Ａ’線断面図を示す。これらの図は、帯状電極群からな
る表示の内、１画素分を示している。これらの図におい
て、同じ機能を有する部分については、図８および図９
と同じ番号を用いて示している。
【００２１】このアクティブマトリクス基板において
は、基板１３の上に、タンタルからなる信号配線９が形
成されており、信号配線９から分岐して、ＭＩＭ素子７
の下部電極１０が形成されている。下部電極１０の表面
を覆うように五酸化タンタルからなる絶縁膜１１が形成
されている。
は、基板１３の上に、タンタルからなる信号配線９が形
成されており、信号配線９から分岐して、ＭＩＭ素子７
の下部電極１０が形成されている。下部電極１０の表面
を覆うように五酸化タンタルからなる絶縁膜１１が形成
されている。
【００２２】ＭＩＭ素子７近傍には、下部電極１０と離
隔した部分に、タンタルからなる島状部１４が形成され
ている。この島状部１４の半分程度を覆うようにして、
チタンなどからなるＭＩＭ素子７の上部電極１２が形成
されている。さらに、上部電極１２の一部と島状部１４
を覆うようにＩＴＯからなる画素電極８が形成されてい
る。このアクティブマトリクス基板においては、上部電
極１２と画素電極８との間に流れる電流は、主として島
状部１４を通って流れる。
隔した部分に、タンタルからなる島状部１４が形成され
ている。この島状部１４の半分程度を覆うようにして、
チタンなどからなるＭＩＭ素子７の上部電極１２が形成
されている。さらに、上部電極１２の一部と島状部１４
を覆うようにＩＴＯからなる画素電極８が形成されてい
る。このアクティブマトリクス基板においては、上部電
極１２と画素電極８との間に流れる電流は、主として島
状部１４を通って流れる。
【００２３】上記アクティブマトリクス基板は、例え
ば、以下のようにして作製することができる。
ば、以下のようにして作製することができる。
【００２４】まず、ガラス基板１３上に、スパッタリン
グ法などにより、信号配線９、下部電極１０および島状
部１４となるタンタル薄膜を厚み３０００オングストロ
ームに積層する。これをフォトリソグラフィー法により
所定の形状にパターニングして、信号配線９、下部電極
１０および島状部１４を形成する。この時、タンタルの
エッチング精度の点から、島状部１４は、信号配線９お
よび下部電極１０から１０μｍ以上の距離を置くのが望
ましい。この実施例では、下部電極１０の線幅を５μｍ
に形成した。また、島状部１４は、信号配線９および下
部電極１０から１０μｍの距離を置いて、８×１４μｍ
の長方形に形成した。尚、基板１３上には、基板からの
汚染を防ぐために、予めベースコート絶縁膜を形成して
おいてもよい。
グ法などにより、信号配線９、下部電極１０および島状
部１４となるタンタル薄膜を厚み３０００オングストロ
ームに積層する。これをフォトリソグラフィー法により
所定の形状にパターニングして、信号配線９、下部電極
１０および島状部１４を形成する。この時、タンタルの
エッチング精度の点から、島状部１４は、信号配線９お
よび下部電極１０から１０μｍ以上の距離を置くのが望
ましい。この実施例では、下部電極１０の線幅を５μｍ
に形成した。また、島状部１４は、信号配線９および下
部電極１０から１０μｍの距離を置いて、８×１４μｍ
の長方形に形成した。尚、基板１３上には、基板からの
汚染を防ぐために、予めベースコート絶縁膜を形成して
おいてもよい。
【００２５】次に、下部電極１０の表面を陽極酸化し
て、膜厚６００オングストロームの五酸化タンタルから
なる絶縁膜１１を形成する。
て、膜厚６００オングストロームの五酸化タンタルから
なる絶縁膜１１を形成する。
【００２６】この状態の基板に、スパッタリング法など
により、上部電極１２となるチタン薄膜を厚み４０００
オングストロームに積層し、フォトリソグラフィー法に
より所定の形状にパターニングする。この実施例では、
下部電極を覆い、かつ、島状部１４に半分程度重なるよ
うに、線幅６μｍの上部電極１２を形成した。以上によ
り５×６μｍ2のＭＩＭ素子７が得られた。
により、上部電極１２となるチタン薄膜を厚み４０００
オングストロームに積層し、フォトリソグラフィー法に
より所定の形状にパターニングする。この実施例では、
下部電極を覆い、かつ、島状部１４に半分程度重なるよ
うに、線幅６μｍの上部電極１２を形成した。以上によ
り５×６μｍ2のＭＩＭ素子７が得られた。
【００２７】さらに、スパッタリング法により、ＩＴＯ
膜を厚み１０００オングストロームに積層し、フォトリ
ソグラフィー法により所定の形状にパターニングして画
素電極８を形成する。以上により、画素電極８とＭＩＭ
素子７の上部電極１２との間に、島状部１４を介して電
流が流れる構成のアクティブマトリクス基板が得られ
る。
膜を厚み１０００オングストロームに積層し、フォトリ
ソグラフィー法により所定の形状にパターニングして画
素電極８を形成する。以上により、画素電極８とＭＩＭ
素子７の上部電極１２との間に、島状部１４を介して電
流が流れる構成のアクティブマトリクス基板が得られ
る。
【００２８】上記アクティブマトリクス基板は、図３に
示すような液晶表示装置に用いられる。この液晶表示装
置においては、対向側基板３の上に、アクティブマトリ
クス基板１３に形成された信号配線９に直交する状態
で、ＩＴＯなどからなる対向側電極４が形成されてい
る。対向側基板３およびアクティブマトリクス基板１３
の電極形成側表面には、各々配向膜５が形成されてい
る。両基板の間には、液晶層６が封入され、両基板の液
晶層６と反対側の表面に各々偏光板２が設けられてい
る。
示すような液晶表示装置に用いられる。この液晶表示装
置においては、対向側基板３の上に、アクティブマトリ
クス基板１３に形成された信号配線９に直交する状態
で、ＩＴＯなどからなる対向側電極４が形成されてい
る。対向側基板３およびアクティブマトリクス基板１３
の電極形成側表面には、各々配向膜５が形成されてい
る。両基板の間には、液晶層６が封入され、両基板の液
晶層６と反対側の表面に各々偏光板２が設けられてい
る。
【００２９】図４に、上記ＭＩＭ素子７の電流−電圧特
性を示す。この図において、曲線１５は上部電極１２か
ら島状部１４を介して画素電極８に電流が流れる場合
（正方向）を示し、曲線１６は画素電極８から島状部１
４を介して上部電極１２に電流が流れる場合（負方向）
を示す。比較例として、島状部を設けていないアクティ
ブマトリクス基板のＭＩＭ素子について正方向（曲線１
７）および負方向（曲線１８）の電流−電圧特性を調べ
た結果を同時に示す。
性を示す。この図において、曲線１５は上部電極１２か
ら島状部１４を介して画素電極８に電流が流れる場合
（正方向）を示し、曲線１６は画素電極８から島状部１
４を介して上部電極１２に電流が流れる場合（負方向）
を示す。比較例として、島状部を設けていないアクティ
ブマトリクス基板のＭＩＭ素子について正方向（曲線１
７）および負方向（曲線１８）の電流−電圧特性を調べ
た結果を同時に示す。
【００３０】ＭＩＭ素子において、下部電極と上部電極
との間の絶縁膜を流れる電流は、下記式（１）に示すPo
ole-Frenkel電流に従って表される。
との間の絶縁膜を流れる電流は、下記式（１）に示すPo
ole-Frenkel電流に従って表される。
【００３１】
【数１】
【００３２】この式において、係数αはＭＩＭ素子の電
気伝導度を示す係数であり、係数αが大きい程、素子抵
抗が小さくなる。また、係数βは素子抵抗の非線形性を
示し、係数βが大きい程、閾値電圧付近の電圧比ＶON／
ＶOFFが大きく取れて、液晶表示装置の高コントラスト
化が可能となる。
気伝導度を示す係数であり、係数αが大きい程、素子抵
抗が小さくなる。また、係数βは素子抵抗の非線形性を
示し、係数βが大きい程、閾値電圧付近の電圧比ＶON／
ＶOFFが大きく取れて、液晶表示装置の高コントラスト
化が可能となる。
【００３３】図５に、上記ＭＩＭ素子７のPoole-Frenke
lプロットを示す。この図において、直線１９は正方向
を示し、直線２０は負方向を示す。比較例として、島状
部を設けていないＭＩＭ素子についての正方向（直線２
１）および負方向（直線２２）のPoole-Frenkelプロッ
トを同時に示す。
lプロットを示す。この図において、直線１９は正方向
を示し、直線２０は負方向を示す。比較例として、島状
部を設けていないＭＩＭ素子についての正方向（直線２
１）および負方向（直線２２）のPoole-Frenkelプロッ
トを同時に示す。
【００３４】係数αは直線のＹ切片により表され、係数
βは直線の傾きにより表される。実施例のＭＩＭ素子７
の係数α＝９．３６×１０-14、係数β＝３．２８とな
り、比較例のＭＩＭ素子の係数α＝５．１１×１
０-12、係数β＝１．１５となった。この図から理解さ
れるように、下部電極と同一材料からなる島状部を設け
た実施例においては、島状部を設けていない比較例と比
べて係数βが大きくなっていると共に、正方向および負
方向の直線１９および２０がほぼ一致している。よっ
て、実施例のＭＩＭ素子においては非線形性が良好で、
非線形特性が対称性を有していることがわかる。
βは直線の傾きにより表される。実施例のＭＩＭ素子７
の係数α＝９．３６×１０-14、係数β＝３．２８とな
り、比較例のＭＩＭ素子の係数α＝５．１１×１
０-12、係数β＝１．１５となった。この図から理解さ
れるように、下部電極と同一材料からなる島状部を設け
た実施例においては、島状部を設けていない比較例と比
べて係数βが大きくなっていると共に、正方向および負
方向の直線１９および２０がほぼ一致している。よっ
て、実施例のＭＩＭ素子においては非線形性が良好で、
非線形特性が対称性を有していることがわかる。
【００３５】上記実施例において、上部電極１２と画素
電極８との電気的接続を良好なものにするために、上部
電極１２と島状部１４とが接する領域および画素電極８
と島状部１４とが接する領域は、広い面積であるのが好
ましい。この領域を充分広い面積に形成した場合には、
画素電極８の上に上部電極１２を形成した構成も可能で
ある。
電極８との電気的接続を良好なものにするために、上部
電極１２と島状部１４とが接する領域および画素電極８
と島状部１４とが接する領域は、広い面積であるのが好
ましい。この領域を充分広い面積に形成した場合には、
画素電極８の上に上部電極１２を形成した構成も可能で
ある。
【００３６】さらに、図６および図７に示すように、島
状部１４の上で、上部電極１２と画素電極８とが離隔し
た構成とすると、ＭＩＭ素子７の上部電極１２から画素
電極８に流れる電流は、専ら島状部１４を通って流れ
る。よって、ＭＩＭ素子の非線形性が良好で、非線形特
性の対称性にも優れたアクティブマトリクス基板が得ら
れる。この場合においても、上部電極１２と島状部１４
とが接する領域および画素電極８と島状部１４とが接す
る領域は、広い面積であるのが好ましい。
状部１４の上で、上部電極１２と画素電極８とが離隔し
た構成とすると、ＭＩＭ素子７の上部電極１２から画素
電極８に流れる電流は、専ら島状部１４を通って流れ
る。よって、ＭＩＭ素子の非線形性が良好で、非線形特
性の対称性にも優れたアクティブマトリクス基板が得ら
れる。この場合においても、上部電極１２と島状部１４
とが接する領域および画素電極８と島状部１４とが接す
る領域は、広い面積であるのが好ましい。
【００３７】いずれの場合においても、各々５×１０
-11ｍ2以上の領域で接するように設計すると、上部電極
１２と画素電極８との間に、良好な電気的接続が得られ
る。
-11ｍ2以上の領域で接するように設計すると、上部電極
１２と画素電極８との間に、良好な電気的接続が得られ
る。
【００３８】尚、上記実施例においては、ＭＩＭ素子の
上部電極の材料としてチタンを用いたが、本発明は、こ
れに限られず、上部電極のパターニングの際に下部電極
を浸食しない材料であれば、その他の導電材料を用いる
こともできる。例えば、上部電極としてアルミニウムな
どの非常に酸化されやすい金属を用いた場合には、上部
電極とＩＴＯなどの酸化膜からなる画素電極とを直接接
触させると、アルミニウムなどがＩＴＯとの界面で酸化
されて酸化物となり、上部電極と画素電極との電気的接
続が不十分となる。この場合にも、タンタルなどの酸化
に強い材料を用いて島状部を形成することにより、上部
電極と画素電極との良好な電気的接続を確保することが
できる。また、上部電極として、クロム、金などを用い
た場合にも同様の効果が得られる。
上部電極の材料としてチタンを用いたが、本発明は、こ
れに限られず、上部電極のパターニングの際に下部電極
を浸食しない材料であれば、その他の導電材料を用いる
こともできる。例えば、上部電極としてアルミニウムな
どの非常に酸化されやすい金属を用いた場合には、上部
電極とＩＴＯなどの酸化膜からなる画素電極とを直接接
触させると、アルミニウムなどがＩＴＯとの界面で酸化
されて酸化物となり、上部電極と画素電極との電気的接
続が不十分となる。この場合にも、タンタルなどの酸化
に強い材料を用いて島状部を形成することにより、上部
電極と画素電極との良好な電気的接続を確保することが
できる。また、上部電極として、クロム、金などを用い
た場合にも同様の効果が得られる。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２端子非線形素子の上部電極と画素電極との
間に流れる電流が、主として下部電極と同一材料からな
る島状部を通って流れるので、上部電極と画素電極との
間に良好な電気的接続が得られる。このため、２端子非
線形素子の非線形性を損なうことなく、良好なデータ伝
達が行われる。また、ＭＩＭ素子の電流−電圧特性にお
ける双曲性の対称性が損なわれることもない。よって、
このアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置に
おいては、残像やフリッカーなどの生じない高品位な映
像を実現できる。さらに、島状部を下部電極と同一の材
料により同時に形成することができ、製造工程が繁雑に
なることがない。
によれば、２端子非線形素子の上部電極と画素電極との
間に流れる電流が、主として下部電極と同一材料からな
る島状部を通って流れるので、上部電極と画素電極との
間に良好な電気的接続が得られる。このため、２端子非
線形素子の非線形性を損なうことなく、良好なデータ伝
達が行われる。また、ＭＩＭ素子の電流−電圧特性にお
ける双曲性の対称性が損なわれることもない。よって、
このアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置に
おいては、残像やフリッカーなどの生じない高品位な映
像を実現できる。さらに、島状部を下部電極と同一の材
料により同時に形成することができ、製造工程が繁雑に
なることがない。
【図１】本発明のアクティブマトリクス基板の一実施例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】実施例のアクティブマトリクス基板を用いて作
製した液晶表示装置の断面図である。
製した液晶表示装置の断面図である。
【図４】ＭＩＭ素子の電流−電圧特性を示す図である。
【図５】ＭＩＭ素子のPoole-Frenkelプロットを示す図
である。
である。
【図６】本発明のアクティブマトリクス基板の他の実施
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ’線断面図である。
【図８】従来のアクティブマトリクス基板の平面図であ
る。
る。
【図９】図８のＡ−Ａ’線断面図である。
２ 偏光板 ３ 対向側基板 ４ 対向側電極 ５ 配向膜 ６ 液晶層 ７ ＭＩＭ素子 ８ 画素電極 ９ 信号配線 １０ 下部電極 １１ 絶縁膜 １２ 上部電極 １３ 基板 １４ 島状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石本 佳久 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−154034（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/136 G02F 1/1343 G09F 9/30 H01L 49/02
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上にマトリクス状に設けられた画素
電極の近傍を通って信号配線が設けられ、下部電極と上
部電極との間に絶縁膜が介装されてなる２端子非線形素
子が、該信号配線および画素電極に電気的に接続された
アクティブマトリクス基板において、 該２端子非線形素子近傍に、該下部電極とは離隔して該
下部電極と同一材料からなる島状部が設けられ、該上部
電極および該画素電極が、該島状部の上で互いに離隔し
て、共に島状部に接して設けられて、該上部電極と該画
素電極との電気的接続が主として該島状部を介してなさ
れるアクティブマトリクス基板。 - 【請求項２】 前記下部電極および前記島状部がタンタ
ルからなる請求項１に記載のアクティブマトリクス基
板。 - 【請求項３】 前記島状部が、前記上部電極および前記
画素電極の各々に５×１０-11ｍ2以上の領域で接するよ
うに設けられている請求項１または２に記載のアクティ
ブマトリクス基板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1501393A JP2915732B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | アクティブマトリクス基板 |
| US08/189,748 US5539549A (en) | 1993-02-01 | 1994-02-01 | Active matrix substrate having island electrodes for making ohmic contacts with MIM electrodes and pixel electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1501393A JP2915732B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | アクティブマトリクス基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230435A JPH06230435A (ja) | 1994-08-19 |
| JP2915732B2 true JP2915732B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=11877000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1501393A Expired - Fee Related JP2915732B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | アクティブマトリクス基板 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5539549A (ja) |
| JP (1) | JP2915732B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5644415A (en) * | 1993-12-20 | 1997-07-01 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device having wide field angle |
| US5914758A (en) * | 1995-03-10 | 1999-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with non-linear switching elements having electrode portion substantially surrounding upper electrode |
| KR100338480B1 (ko) * | 1995-08-19 | 2003-01-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치및그제조방법 |
| TW408243B (en) * | 1996-03-21 | 2000-10-11 | Sharp Kk | Switching element, liquid crystal display device and method for fabricating the same |
| KR100951359B1 (ko) * | 2003-10-29 | 2010-04-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 다이오드 표시판 및 그 제조 방법 |
| GB0326707D0 (en) * | 2003-11-17 | 2003-12-17 | Boc Group Plc | Exhaust gas treatment |
| US7759675B2 (en) * | 2005-06-17 | 2010-07-20 | Lg Display Co., Ltd. | Organic electroluminescent device |
| TWI303312B (en) * | 2005-12-21 | 2008-11-21 | Ind Tech Res Inst | Matrix electrodes controlling device and digital fluid detection platform thereof |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2585167B1 (fr) * | 1985-07-19 | 1993-05-07 | Gen Electric | Structures conductrices redondantes pour affichages a cristaux liquides commandes par des transistors a effet de champ en couche mince |
| JPS63173027A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マトリクス表示装置 |
| JPH01102434A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-20 | Sharp Corp | マトリックス型液晶表示パネル |
| JP2545590B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1996-10-23 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置 |
| JPH01161316A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Sharp Corp | 液晶表示装置の検査方法 |
| JPH01270027A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| JPH01283524A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-15 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| EP0461648B1 (en) * | 1990-06-13 | 1997-02-12 | Nec Corporation | Metal-insulator-metal type matrix liquid cristal display free from image sticking |
| TW201343B (ja) * | 1990-11-21 | 1993-03-01 | Toshiba Co Ltd |
-
1993
- 1993-02-01 JP JP1501393A patent/JP2915732B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-01 US US08/189,748 patent/US5539549A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5539549A (en) | 1996-07-23 |
| JPH06230435A (ja) | 1994-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8243218B2 (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
| JPH01217325A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2915732B2 (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
| JPH02831A (ja) | アクティブマトリクス基板の製造方法 | |
| JP2944336B2 (ja) | 配線構造 | |
| JP3076483B2 (ja) | 金属配線基板の製造方法および薄膜ダイオードアレイの製造方法 | |
| US5856853A (en) | Short circuit preventing film of liquid crystal electro-optical device and manufacturing method thereof | |
| JP2794198B2 (ja) | 非線形抵抗素子及びこれを用いた液晶素子 | |
| US6157422A (en) | Two-terminal nonlinear element having insulating films of different thickness formed on the flat top surface of a lower electrode | |
| JP2690404B2 (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
| JPH10104644A (ja) | 液晶表示装置用基板 | |
| JP2669512B2 (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
| JP3222649B2 (ja) | ２端子非線形素子 | |
| JPH10228032A (ja) | アクティブマトリクス型液晶表示装置 | |
| JP3666771B2 (ja) | スイッチング素子 | |
| JPH0618929A (ja) | アクティブマトリクス基板の製造方法 | |
| JP3690878B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3359250B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3102835B2 (ja) | 表示装置 | |
| JP3052361B2 (ja) | アクティブマトリクス液晶表示装置とその製造方法 | |
| KR100278695B1 (ko) | 액정표시소자및액정표시소자용전극기판의제조방법 | |
| JP2664814B2 (ja) | アクティブマトリクス表示装置 | |
| JP2895698B2 (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
| JPH04269724A (ja) | 電気光学装置 | |
| JP2934735B2 (ja) | 電気光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990405 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |