JPH03109526A - 液晶表示装置用アクティブマトリックス基板 - Google Patents

液晶表示装置用アクティブマトリックス基板

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JPH03109526A
JPH03109526A JP2139120A JP13912090A JPH03109526A JP H03109526 A JPH03109526 A JP H03109526A JP 2139120 A JP2139120 A JP 2139120A JP 13912090 A JP13912090 A JP 13912090A JP H03109526 A JPH03109526 A JP H03109526A
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JP
Japan
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electrode
electrode layer
semiconductor layer
diode
active matrix
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JP2139120A
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Sugiro Shimoda
杉郎 下田
Yuichi Haruta
春田　裕一
Shingo Matsui
松井　眞悟
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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    • 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
    • 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
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    • G02F1/13624—Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel

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〕 本発明は、液晶表示装置用アクティブマトリックス基板
に関する。
〔従来の技術〕
液晶表示装置に使用するマトリックス基板として、各画
素に薄膜状のトランジスター素子またはダイオード素子
などのスイッチ素子を設けたアクティブマトリックス方
式が知られている。このアクティブマトリックス方式は
、表示パネルのコントラスト比を低下させることなく画
素数を増やし大面積の表示パネルを実現する方式である
。特にダイオード素子を用いたアクティブマトリックス
方式は、トランジスター素子を用いたアクティブマトリ
ックス方式よりもスイッチ素子の製造工程が簡単である
ため、高い歩留りが期待できるものと考えられている。
従来、アクティブマトリックス方式に用いられる液晶表
示装置用アクティブマトリックス基板（以下、単に「ア
クティブマトリックス基板」という）のダイオード素子
としては、半導体層に水素化アモルファスシリコン、水
素化アモルファスシリコンカーバイト、ポリシリコン等
を用いたものが知られている。またアクティブマトリッ
クス基板の回路方式には、ＭＩＭ方式、バックツーバッ
ク方式、リングダイオード方式等が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、水素化アモルファスンリコン、水素化アモルフ
ァスシリコンカーバイトまたはポリシリコン等の半導体
層を用いたダイオード素子を有する従来のアクティブマ
トリックス基板においては、これらの半導体層の製造に
スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いる必要があるため
、真空成膜装置を使用する必要がある。従って、大面積
のアクティブマトリックス基板を大量に製造するために
は大規模な製造設備が必要であるという問題点があり、
製造コストが高くなるという不利がある。
またアクティブマトリックス基板の回路方式では、ドツ
トマトリックスの走査線間のクロストークを防止するた
めに、液晶の駆動電圧（約３〜５Ｖ）よりも高いしきい
値電圧を持つスイッチ特性をダイオード素子で実現する
必要がある。このため実際の画素を駆動するには、前記
しきい値に液晶の駆動電圧を加えた高い電圧が必要であ
り、低消費電力という液晶表示装置の利点が失われると
いう欠点がある。
さらにＭＩＭ方式では、ダイオード素子にＰｏｏｌｅ−
Ｆｒｅｎｋｅｌ効果あるいはバリスタ特性等が利用され
ているため、ダイオード素子のしきい値電圧に大きなバ
ラツキが生じやすい。したがって液晶表示装置の駆動に
際して、画素への所定の電圧印加を高精度で行うことが
困難であり、画素の表示特性にもバラツキを生じやすい
という欠点を有している。
バックツーバック方式も、ダイオード素子の逆方向の特
性を利用しているため、スイッチ特性におけるしきい値
のバラツキを生じやすいという欠点を有している。
リングダイオード方式は、ダイオード素子の順方向特性
を利用しているため、ダイオード素子のしきい値電圧の
バラツキは小さいが、ダイオード素子１個のしきい値電
圧が小さいために１画素あたりに多数のダイオード素子
が必要であるという欠点を有している。
そこで、本発明の目的は、低消費電力で高精度の画素表
示特性を有しており、しかも真空成膜装置等の特殊な装
置を使用することなく、小型の製造設備で簡便に製造す
ることができるアクティブマトリックス基板を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、実質的に平行に配置されている複数本
の走査電極と、画素を形成する透明電極の複数個とが電
気絶縁性基板上に設けられており、該複数個の透明電極
はマトリックス状に配置されて互いに平行な列を形成し
ているとともに、該透明電極の各列は、それぞれ２本の
走査電極（第１および第２の走査電極）の間にあるいは
この走査電極対の隣に位置している液晶表示装置用アク
ティブマトリックス基板において、 １画素あたりに偶数個のダイオード素子が形成され、こ
の偶数個のダイオード素子は電気的に直列にかつ同方向
に接続されたダイオード列を構成しており、しかもダイ
オード列の偶数個のダイオード素子を同数に分ける中間
点には、画素を形成する前記透明電極が電気的に接続さ
れており、前記ダイオード列の一方側端部は第１の走査
電極に電気的に接続され、他方側端部は第２の走査電極
に電気的に接続されているとともに、前記ダイオード素
子は、前記電気絶縁性基板上に形成された第１の電極層
と、該第１の電極層上に形成された金属酸化物半導体ま
たはカルコゲナイド系半導体層と、該半導体層上に形成
された第２の電極層とからなり、該第１の電極層および
該第２の電極層の一方と該半導体層とがショットキー接
合を形成し、該第１の電極層および該第２の電極層の他
方と該半導体層とがオーミック接合を形成してなるダイ
オード素子であることを特徴とする液晶表示装置用アク
ティブマトリックス基板が提供される。
本発明のアクティブマトリックス基板における走査電極
、画素となる透明電極およびダイオード素子の位置関係
を、第１図に簡単に示す。すなわち、第１図（Ａ）に示
す通り、第１の走査電極５０と第２の走査電極５１との
間の位置に、画素となる透明電極５２が配置され、この
位置関係で該透明電極５２は列を構成する。この透明電
極５２の各々には、偶数個（図においては２個）のダイ
オード素子５３が接続され、これらのダイオード素子５
３は、第１および第２の走査電極５０．５１に接続され
る。また第１図（Ｂ）に示す通り、第１および第２の走
査電極５０．５１からなる走査電極対の隣に透明電極５
２が配置され、この位置関係で該透明電極５２は列を構
成していてもよい。この場合においても、偶数個のダイ
オード素子５３が各透明電極５２に接続され、かつそれ
ぞれ第１および第２の走査電極５０．５１に接続される
。なお、第１図（Ａ）および（Ｂ）には、透明電極５２
は１個のみしか示されていないが、この透明電極５２は
それぞれの図に示す位置関係で複数個設けられて列を構
成するものであることは容易に理解されよう。
本発明のアクティブマトリックス基板の代表例における
１画素あたりの平面図を第２図（Ａ）に示し、そのＢ−
Ｂ’断面を第２図（Ｂ）に示す。
このアクティブマトリックス基板においては、電気絶縁
性基板１０上に走査電極１１−１および１１−２が設け
られ、これらの走査電極１１−１および１１−２の間に
は、画素となる透明電極１４が配置されている。
走査電極１１−１上には半導体層１２が設けられ、さら
に該半導体層１２の上には電極層１５が設けられている
。すなわち、走査電極１１−１、半導体層１２および電
極層１５により、第１のダイオード素子１８が形成され
ている。このダイオード素子１８において、半導体層１
２は、走査電極１１−１および電極層１５の何れか一方
とショットキー接合を形成しており、また走査電極１１
−１および電極層１５の他方とオーミック接合を形成し
ている。なお、走査電極１１−１および半導体層１２の
両側には絶縁層１３が設けられているとともに、電極層
１５は、透明電極１４の一方側端部に接続されている。
さらに透明電極１４の他方側端部に接続して電極層１１
−３が設けられ、この電極層１１−３には、上記と同様
にして半導体層１２、電極層１５および絶縁層１３が設
けられている。すなわち、電極層１１−３、半導体層１
２および電極層１５により、第２のダイオード素子１９
が形成されている。この電極層１５は、走査型ｆｉｌｌ
−２に接続されている。このダイオード素子１９におい
て、半導体層１２は、電極層１１−３および電極層１５
の何れか一方とショットキー接合を形成しており、また
電極層１１−３および電極層１５の他方とオーミック接
合を形成している。
上記のアクティブマトリックス基板において、第１およ
び第２のダイオード素子は、画素となる透明電極１５を
介して電気的に直列に接続されていることが理解されよ
う。このアクティブマトリックス基板のダイオード素子
のＩ−Ｖ特性は、第３図に示すような整流特性を示す。
上述した第２図の例は、ダイオード素子が１画素あたり
に２個設けられている例であるが、本発明においては、
１画素あたりに４個、６個あるいはそれ以上の偶数個設
けられていてもよい。１画素あたりのダイオード素子の
数を多くすることにより、個々のダイオード素子のバラ
ツキが相殺され、個々の画素のスイッチ特性が均等化さ
れるという利点が達成される。
１λ血縁比基板 本発明のアクティブマトリックス基板に用いられる電気
絶縁性基板の材料としては、例えばガラス、エポキシ樹
脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド等の絶縁
性材料を挙げることができる。
久不左二ヱ案王 本発明のアクティブマトリックス基板において使用され
るダイオード素子は、第１の電極層と、該第１の電極層
上に形成された半導体層と、該半導体層上に形成された
第２の電極層とから構成されるものである。また該半導
体層は、金属酸化物半導体またはカルコゲナイド系半導
体から成るものである。例えば第２図における第１のダ
イオード素子１８において、第１の電極層は走査電極１
１−１に相当し、第２の電極層は電極層１５に相当する
。
また第２のダイオード素子１９において、第１の電極層
は電極層１１−３に相当し、第２の電極層は電極層１５
に相当するものである。
上記のダイオード素子を構成する半導体層に用いられる
金属酸化物半導体としては、例えば酸化亜鉛、酸化第−
銅等を挙げることができる。またカルコゲナイド系半導
体としては、例えば硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン
化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（Ｃｄ
Ｔｅ）等を挙げることができる。
これらの半導体層の厚さは、通常、０．０１〜１０μｍ
、好ましくは０．１〜１０μｍである。この半導体層が
薄すぎると欠陥が生じやすく、厚すぎるとダイオード素
子の抵抗が大きくなり過ぎる。
また、前記ダイオード素子に設けられる第１および第２
の電極層は、導電性材料からなる膜であり、例えばクロ
ム、チタン、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、タ
ングステン等の金属膜、炭素膜およびＩＴＯ（酸化イン
ジウムスズ）、酸化インジウム、酸化スズ、酸化スズ−
アンチモン等の透明導電膜を挙げることができる。これ
らの第１および第２の電極層の厚さは、各々、通常０．
１〜５μｍである。この電極層が薄すぎると欠陥が生じ
やすくなり、厚すぎると電極層の剥離が生じやすくなる
。
第１および第２の電極層は、例えばクロム、チタン、ア
ルミニウム、ニッケル、銀、金、銅等の金属膜をスパッ
タ法、蒸着法、無電解メツキ法等の方法で形成した後、
エツチングによりパターン状にすることにより得ること
ができ、また、銀、金等の金属粒子をバインダー中に分
散させたペーストを印刷等によりパターン状に塗布し、
焼付けて形成することもできる。電極層が炭素膜により
形成される場合は、炭素粒子をバインダー中に分散させ
たペーストを印刷等によりパターン状に塗布し、乾燥す
ることによって得ることができる。
また、ＩＴＯ１酸化インジウム、酸化スズ、酸化スズ−
アンチモン等の透明導電膜は、スパッタ法、蒸着法、ス
プレー法等の方法で薄膜を形成した後、エツチングによ
りパターン状にすることにより得ることができ、さらに
ＩＴＯ，酸化スズ、酸化スズ−アンチモン等の微粒子を
バインダー中に分散させたペーストを印刷等によりパタ
ーン状に塗布し、焼付けて形成することもできる。
前記ダイオード素子が整流特性を有し、スイッチ素子と
して機能するためには、前記の第１および第２の電極層
のいずれか一方が前記半導体層１２とショットキー接合
を形成し、他方の電極層は前記半導体層とオーミック接
合を形成することが必要である。
第１または第２の電極層と前記半導体層１２の間に形成
される界面がショットキー接合を形成するか、あるいは
オーミック接合を形成するかは、その電極層に用いられ
る材料および半導体層の材料により決まることは従来よ
り知られていることであるので、目的の応じて材料の種
類を選択すればよい。例えば半導体層の材料として酸化
第１銅を用いた場合、電極層が銅であると半導体層との
間にショットキー接合が形成され、電極層がニッケル、
銀または金であると半導体層との間にオーミック接合が
形成される。半導体層の材料として酸化亜鉛を用いた場
合には、電極層をニッケル、銅、金、白金、パラジウム
、炭素またはタングステンで形成すると半導体層との間
にショットキー接合が形成され、電極層を銀またはＩＴ
Ｏで形成すると半導体層との間にオーミック接合が形成
される。
またＣｄＳ、　ＣｄＳｅ、　ＣｄＴｅなどのカルコゲナ
イド系半導体を用いた時には、それがｎ型の場合、電極
層がＡｕ、八ｇｔＰｔ、Ｐｄ＋Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉあるい
はステンレススチールであると、半導体層との間にショ
ットキー接合が形成され、電極層をＩｎ　＋　Ｓｎ　＋
　Ｚｎ　＋　ＴａまたはｒＴ。
で形成すると半導体層との間にオーミック接合が形成さ
れる。
゛イオード、　の＋１゛告 上述したダイオード素子を製造するには、例えば、電気
絶縁性基板の上に第１の電極層を前記の方法により形成
した後、該第１の電極層の上に後記に例示の方法で金属
酸化物半導体層またはカルコゲナイド系半導体層を形成
し、ついで該半導体層の上に第２の電極層を前記の方法
により形成すればよい。なお、第１の電極層は、半導体
層を形成した後にパターン状に形成することもできる。
金属酸化物半導体層またはカルコゲナイド系半導体層を
形成する方法としては、大面積の半導体層を容易に形成
することができる点で好適なものとして、例えば電解析
出法、スプレー法、印刷法等を挙げることができる。以
下、これらの方法を順次説明する。
１．１１」百１人 この方法によって形成できる金属酸化物半導体としては
例えば酸化第１銅が挙げられ、カルコゲナイド系半導体
としては例えばＣｃｌＴｅ、　ＣｄＳおよびＣｄＳｅが
挙げられる。
この方法では、第１の電極層を形成した基板を電解液で
ある金属化合物溶液に浸漬し、適当な陽極を該溶液内に
設置し、第１の電極層を陰極として該溶液に電圧を印加
することにより半導体物質を第１の電極層上に析出させ
、半導体層を形成する。ここで、陽極としては、例えば
白金、炭素、ステンレス、銅等からなる電極を用いる。
この方法に電解液として用いられる金属化合物溶液は、
目的の半導体の種類に応じて所要の金属化合物を溶液中
、適当な条件下で該金属をイオン化することにより得ら
れる。
次に、この方法によって酸化第１銅からなる半導体層を
形成する場合を例に説明する。
この場合の電解液としては、例えば■無水硫酸第二銅ま
たは硫酸第二銅五水和物、０．１〜１モル／ｌ、■水酸
化カルシウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、トリエ
チルアミン等の塩基性化合物０．１〜１０モル／ｌ、お
よび■塩基性溶液下において銅と錯体形成が可能な配位
子化合物０．１〜５モル／！を水に溶解させた金属錯体
水溶液が挙げられる。
この電解液に使用される配位子化合物としては、例えば
アスパラギン酸、乳酸、エチレンジアミン二酢酸、エチ
レンジアミン四酢酸、プロピレンジアミン四酢酸、イミ
ノニ酢酸、マロン酸、ニトリロ三酢酸、またはこれら配
位子化合物のナトリウム塩等が用いられ、塩基性水溶液
中に可溶な銅錯体が形成できれば配位子化合物は特に制
限されない。
陰極と陽極の間に印加する電圧は、通常０．０１〜１０
Ｖ　（ＤＣ）　、好ましくは０．０５〜ＩＶ（ＤＣ）で
あり、酸化第一銅を析出させる電極層に流れる電流の電
流密度は、通常０．０１〜５０ｍＡ／ｃｍ２、好ましく
は０．１〜２０ｍＡ／ｃｍ”である。
また電解液の温度は電解液が凝固もしくは沸臆しない範
囲であればいずれの温度でもよいが、２０°Ｃ〜８０゛
Ｃの範囲にあることが好ましい。
以上に述べた条件による電解析出法によって、比抵抗１
０３〜１０６Ω・Ｃｍの酸化第１銅からなる半導体層が
形成される。
次に電解析出法によってＣｄＴｅおよびＣｄＳからなる
半導体層を形成する場合を例に説明する。
ＣｄＴｅからなる半導体層を形成する場合の電解液とし
ては、例えば■塩化カドミウム、酢酸カドミウム、硫酸
カドミウムまたは硝酸カドミウム、０．０１〜０．５モ
ル／ｌ、■硫酸、塩酸、硝酸、酢酸等の酸性化合物、０
．０５〜５モル／ｌ、および■二酸化テルル、０．０１
−０．５モル／ｌを水に溶解させた水溶液が挙げられる
。
陰極と陽極の間に印加する電圧は、通常０．１〜５Ｖ　
（ＤＣ）　、好ましくは０．５〜２Ｖ　（ＤＣ）であり
、ＣｄＴｅを析出させる電極層に流れる電流の電流密度
は、通常０．０１〜５０ｍＡ／ｃｍ”、好ましくは０．
１〜２０ｍＡ／ｃｍ”である。
また電解液の温度は電解液が凝固もしくは沸騰しない範
囲であればいずれの温度でもよいが、２０°Ｃ〜８５°
Ｃの範囲にあることが好ましい。
以上に述べた条件による電解析出法によって比抵抗１０
３〜１０６Ω・ｃｍのＣｄＴｅからなる半導体層が形成
される。
また、ＣｄＳからなる半導体層を形成する場合の電解液
としては、例えば■塩化カドミウム、酢酸カドミウム、
硫酸カドミウムまたは硝酸カドミウム、０．Ｏ１〜０．
５モル／ｌ、■イオウ、０．０１〜０．２モル／！、お
よび■塩化カリウムまたは塩化ナトリウム、０．０１〜
１モル／ｌをジメチルスルフォキサイド、ジメチルフォ
ルムアミドプロピレンカーボネート等の溶媒に溶解させ
た溶液が挙げられる。
陰極と陽極の間に印加する電圧は、通常０．１〜５　Ｖ
　（ＤＣ）、好ましくは０．５〜２　Ｖ　（ＤＣ）　テ
あり、ＣｄＳを析出させる電極層に流れる電流の電流密
度は、通常０．０１〜５０ｍＡ／ｃｍ２、好ましくは０
．１〜２０ｍＡ’／ｃｍ”である。
また電解液の温度は電解液が凝固もしくは沸騰しない範
囲であればいずれの温度でもよいが、５０”Ｃ−１５０
°Ｃの範囲にあることが好ましい。
以上に述べた条件による電解析出法によって比抵抗１０
３〜１０６Ω・ｃｍのＣｄＳからなる半導体層が形成さ
れる。
■、スプレー゛および　１法 この方法によって形成できる金属酸化物半導体としては
酸化亜鉛が挙げられ、カルコゲナイド系半導体としては
ＣｄＳｅおよびＣｄＳが挙げられる。
この方法により半導体層を形成するには、第一の電極層
を形成した基板上に所要の金属化合物溶液をスプレーま
たは印刷し、該基板上で該金属化合物を熱分解させた後
、熱処理を施せばよい。
なお、スプレーにより半導体層を形成した場合には、エ
ツチング等により半導体層のパターンを形成することが
必要である。
次に、この方法によって酸化亜鉛からなる半導体層を形
成する場合を例に説明する。
この場合の金属化合物溶液としては、 （１）亜鉛の無機塩類の溶液、例えば■０．０１〜１０
モル／２程度の塩化亜鉛水溶液、■■の溶液に過酸化水
素を加えたもの、■■の溶液にさらに塩酸を加えたもの
等、 （２）亜鉛の有機塩類の溶液、例えば濃度０．０１〜１
モル／ｌ程度の酢酸亜鉛の水溶液、 （３）濃度が０．０１〜１モル／１程度となるように、
酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜
鉛等を、メタノール、エタノール等のアルコール、ヘキ
シレングリコール等の多価アルコール、ベンゼン、トル
エン、ヘキサン等の炭化水素、あるいは酢酸ブチル、プ
ロピオン酸ブチル等のエステルなどに溶解した有機溶液
、 （４）上記の（１）〜（３）の水溶液に酸化亜鉛の微粒
子を加えたもの等を挙げることができる。
これらの化合物を基板上で熱分解させるためには、例え
ば基板の温度を１００〜７００℃、好ましくは３００〜
７００°Ｃに加熱すればよい。
この工程において、用いた化合物が基板上に固定され、
その一部もしくは全部が熱分解し酸化物に変わる。この
後に施される熱処理は、１００〜８００°Ｃの温度にお
いて、約１５分〜８時間、好ましくは４００〜８００°
Ｃにおいて２〜８時間行えばよい。これにより酸化亜鉛
からなる結晶化された半導体層が得られる。
また、スプレー法および印刷法によりＣｄＳからなる半
導体層を形成する場合、用いる金属化合物溶液としては
、例えば■塩化カドミウム、硫酸カドミウム、酢酸カド
ミウム、硝酸カドミウム等、０．００１〜０．５モル／
１１およびＮ、Ｎ−ジメチルチオ尿素、アリルチオ尿素
、チオール酸、アンモニウムチオシアン酸塩等、０．０
０１〜０．５モル／２を水に溶解させた水溶液、■■の
水溶液に　ＣｄＳの微粒子を加えたもの等を挙げること
ができる。
これらの化合物を基板上で熱分解させるためには、例え
ば基板の温度を１００〜５００°Ｃ１好ましくは３００
〜５００°Ｃに加熱すればよい。
この工程において、用いた化合物が基板上に固定され、
その一部もしくは全部が熱分解し、ＣｄＳに変わる。こ
の後に施される熱処理は、１００〜４００°Ｃの温度に
おいて、約１５分〜４時間、好ましくは２００〜４００
°Ｃにおいて１〜４時間行えばよい。これによりＣｄＳ
からなる結晶化された半導体層が得られる。
次に、スプレー法および印刷法によりＣｄＳｅからなる
半導体層を形成する場合、用いる金属化合物溶液として
は、例えば■塩化カドミウム、硫酸カドミウム、酢酸カ
ドミウム、硝酸カドミウム等、０．００１〜０．５モル
／２、およびセレン尿素、Ｎ−Ｎ−ジメチルセレン尿素
等、ｏ、ｏｏｉ〜０．５モル／２を水に溶解させた水溶
液、■■の水溶液にＣｄＳｅの微粒子を加えたもの等を
挙げることができる。
これらの化合物を基板上で熱分解させるためには、例え
ば基板の温度を１００〜５００°Ｃ１好ましくは３００
〜５００°Ｃに加熱すればよい。
この工程において、用いた化合物が基板上に固定され、
その一部もしくは全部が熱分解し、ＣｄＳｅに変わる。
この後に施される熱処理は、１００〜４００°Ｃの温度
において、約１５分〜４時間、好ましくは２００〜４０
０″Ｃにおいて１〜４時間行えばよい。これによりＣｄ
Ｓｅからなる結晶化された半導体層が得られる。
放雷ｄし部り置 本発明のアクティブマトリックス基板は、例えば、上記
透明電極１４に対応する透明電極（信号電極）を備えた
電気絶縁性の基板と、液晶を間に介在させた状態で貼り
合わせることにより、液晶表示装置を構成する。この液
晶表示装置の一例を第４図に示す。
この液晶表示装置において、本発明のアクティブマトリ
ックス基板に対向して設けられる電気絶縁性基板２０に
は、信号電極となる透明電極２１が設けられている。こ
の透明電極２１は、第４図においては１個しか示されて
いないが、実際にはマトリックス状に複数個設けられて
おり、互いに平行関係にある列が形成されている。この
透明電極２１の各列において、各透明電極２１は、例え
ばＩＴＯストライプあるいは金属線等により電気的に直
列に接続されており、これら透明電極２１の列は、アク
ティブマトリックス基板に形成されている透明電極１４
の列に対して、直角あるいは直角に近い角度を有するよ
うに配置されている。
また電気絶縁性基板１０および２０は、少なくとも何れ
か一方は透明なものである。
アクティブマトリックス基板の内面には配向膜３０が設
けられ、また外面には偏向膜３１が設けられる。偏向膜
３１の偏向軸は、配向膜３０の配向方向と同一方向にあ
る。
また同様にして、対向する絶縁性基板２０の内面には配
向膜３２が設けられ、その外面には偏向膜３３が設けら
れる。偏向膜３３の偏向軸は、配向膜３２の配向方向と
同方向であり、かつ偏向膜３１の偏向軸方向と直交する
ような関係にある。すなわち、この様な配向膜および偏
向膜が形成された基板間に、液晶３５が注入されて液晶
表示装置が構成される。
この液晶表示装置の等価回路を第５図（Ａ）に示す。ま
た、上記の等価回路は、１画素あたりに２個のダイオー
ド素子が設けられている場合の例であるが、１画素あた
りに４個および６個のダイオード素子が設けられている
場合の等価回路は、それぞれ第５図（Ｂ）および第５図
（Ｃ）で示される。
上記の液晶表示装置においては、スイッチ特性のバラツ
キが小さく、低い電圧で、かつ高精度で画素を駆動する
ことが可能である。
〔実施例〕
災１１土−電解析出法による半導体層の形成−第２図に
示すアクティブマトリックス基板を下記のようにして製
造した。
（１）寸法１　ｎｕｎ　Ｘ　５０ｍｍ　Ｘ　６０ｍｍの
酸化ケイ素コートガラス基板１０上にニッケル無電解メ
ツキ法によりニッケル層を形成後、さらに該ニッケル層
の上に無電解メツキ法により銅層を形成した。
（２）ガラス容器を用い、硫酸第二銅五水和物９９．８
ｇ、水酸化ナトリウム１５８．２　ｇ、乳酸２７０．２
ｇを純水中に溶解し、銅錯体を含む電解液１０００ｍ　
ｌを調製した。
（３）（２）の電解液に（１）で無電解メツキ層を形成
した基板を浸漬し、該無電解メツキ層を陰極とし、陽極
として別途銅電極を電解液に浸漬し、電解液の温度６５
℃、陰極側電流密度２　ｍＡ／ｃｍ”の条件で直流電流
を１０分間通電したところ、ニッケル層上に約２μｍの
膜厚の酸化第１銅が生成した。
（４）上記（３）で形成した酸化第１銅層にリソグラフ
ィー、およびエツチングを施こし、酸化第１銅層１２の
パターンを形成した。
（５）さらに前記無電解メツキ層に、リソグラフィーお
よびエツチングを施こし、走査電極１１−１．１１−２
ならびに電極１１−３のパターンを形成した。
（６）絶縁層１３として環化ポリイソプレン（商品基部
ＣｌＲ７０２、日本合成ゴム■製）のパターンをフォト
リソグラフィーにより形成した。
（７）　Ｉ　Ｔ　Ｏコーティング液をスクリーン印刷し
、透明電極１４のパターンを形成した。
（８）銀ペーストをスクリーン印刷し、電極１５を形成
し、第１図に示されたダイオード素子を有するアクティ
ブマトリックス基板を得た。
得られたマトリックス基板のダイオード素子のｒ−ｖ特
性を測定したところ、概略第３図に示す整流特性が確認
された。
ｍ−スプレー法による半導体層の形成−（１）寸法１　
ｍｍ　Ｘ　５０ｍｍ　Ｘ　６０ｍｍの酸化ケイ素コート
ガラス基板１０上に無電解メツキ法によりニッケル層を
形成した。
（２）ガラス容器に、塩化亜鉛２ｇをとり、１５０ｍ　
ｌの純水に溶解してスプレー用の溶液を調製した。
（３）　１００°Ｃの温度にコントロールしたホットプ
レート上に上記（１）でニッケル層を形成したガラス基
板を配置し、約２０ｃｍの距離から、（２）で調製した
塩化亜鉛溶液をスプレーした。
（４）（３）で得られたガラス基板を４００°Ｃにおい
て２時間熱処理を施し、酸化亜鉛層を形成した。
（５）（４）で形成した酸化亜鉛層にリソグラフィーお
よびエツチングを施し、酸化亜鉛層１２のパターンを形
成した。
（６）さらに無電解メツキ層に対しリソグラフィーおよ
びエツチングを施し、走査電極１ｌ−Ｌｌｌ−２ならび
に電極１１−３のパターンを形成した。
（７）絶縁層１３として環化ポリイソプレン（ＣＩ　Ｒ
７０２）のパターンをフォトリソグラフィーにより形成
した。
（８）　Ｉ　Ｔ　Ｏコーティング液をスクリーン印刷し
、透明電極１４のパターンを形成した。
（９）金ペーストをスクリーン印刷し、電極１５を形成
し、第１図に示されたダイオード素子を有するアクティ
ブマトリックス基板を得た。
得られたアクティブマトリックス基板のダイオード素子
のＩ−Ｖ特性を測定したところ、概略第３図に示す整流
特性が確認された。
！−印刷法による半導体層の形成− （１）寸法１　ｍｍ　Ｘ　５０ｍｍ　Ｘ　６０ａｎの酸
化ケイ素コートガラス基板１０上に無電解メツキ法によ
りニッケル層を形成した。
（２）酢酸亜鉛２０ｇ、ニトロセルロース２０ｇをメタ
ノール１６０ｇに溶解して印刷溶液を調製した。
（３Ｈ１）で得られたガラス基板のニッケル層上に、（
２）で調製された印刷溶液をスクリーン印刷した。
（４）　（３）で得られたガラス基板を空気中で５００
℃で２時間焼結し、ニッケル層上に酸化亜鉛層を形成し
た。
（５）次いで、実施例２の工程（５）〜（９）と同様の
操作により、酸化亜鉛層１２のパターンの形成、走査電
極１１−１．１１−２ならびに電極１１−３のパターン
の形成、絶縁層１３の形成、透明電極１４のパターンの
形成、および電極１５の形成を行い、第２図に示された
ダイオード素子を有するアクティブマトリックス基板を
得た。
得られたアクティブマトリックス基板のダイオード素子
のＩ−Ｖ特性を測定したところ、概略第３図に示す整流
特性が確認された。
実施田土 実施例１〜３で形成されたアクティブマトリックス基板
、および透明電極１４の大きさに対応した大きさの透明
電極を有するガラス基板のそれぞれに、ポリイミド溶液
（日本合成ゴム社製、商品名ニオブトマーＡＬ）をスピ
ンコードし、常温で乾燥した後、２００’Ｃで熱処理を
行い、ラビングして配向膜を形成した。
上記のアクティブマトリックス基板とガラス基板とを、
それぞれのラビング方向が直角になるように貼り合わせ
てセルを形成し、該セルの両側に位置するガラス基板の
外側面のそれぞれに、偏向軸がそれぞれのラビング方向
と同じ方向（クロスニコル）になるように偏向板を貼り
合わせた。
次いで、クロスニコルの状態で、印加電圧２．５■にお
いて光透過率が１０％になるように、２つの基板の間に
ネマチンク液晶を注入し、セルの製造を完了した。
上記の液晶を注入したセルは、電圧を印加していない場
合には明の状態にあった。
次に、上記セルにおいて、第６図（Ｂ）に示される電圧
を走査電極１１−１に、また第６図（Ｃ）に示される電
圧を走査電極１１−２に、それぞれ印加した。さらに対
向するガラス基板の透明電極に、第６図（Ａ）に示され
る電圧を印加した。この状態で、上記セルは暗の状態を
示した。
明暗のコントラスト比は、実施例１のアクティブマトリ
ックス基板を用いた場合が３０、実施例２の場合が２５
、実施例３の場合は３５であった。
さらに、第６図（Ａ）の２．８■および−２，８■のパ
ルス電圧を、１．８〜２．８■および−１，８〜−２，
８Ｖの範囲で、それぞれ正負対称に変化させて対向する
ガラス基板の透明電極に印加したところ、明から暗へと
４段階以上の状態が示された。
また走査電極１１−１に直流４■を、走査電極１１−２
に直流−４■をそれぞれ印加し、この状態で対向ガラス
基板の透明電極に−３，５〜３．５■の範囲の任意の電
圧を印加しても、該セルは明の状態を示した。
以上の実施例から、本発明のアクティブマトリックス基
板を使用することにより、真空成膜装置等の特殊な装置
を使用することなく、高性能のアクティブマトリックス
方式ドツトマトリックス液晶表示装置を製造することが
可能となることが理解される。
〔発明の効果〕
本発明のアクティブマトリックス基板においては、２本
の走査電極（走査線）に印加する電圧を適切に切り換え
ることにより、ダイオード素子により構成されている画
素へのスイッチ回路が、閉回路（低抵抗）と高抵抗の状
態を選択することが可能である。閉回路の状態では、ダ
イオード素子のしきい値電圧が小さい順方向特性を利用
するため、スイッチ特性のバラツキも小さくなり、ＭＩ
Ｍ方式等に比べ、低い電圧で高精度で画素を駆動するこ
とが可能である。
また本発明において、画素１個に最低必要なダイオード
素子は２個であるが、４個あるいは６個とすることによ
り、個々のダイオード素子のバラツキが相殺され、個々
の画素のスイッチ特性が均等化されるという利点も達成
される。さらに、ダイオード素子において発生する欠陥
の多くは短絡であり、ダイオード素子の数を４個あるい
は６個とすることにより、画素が完全に動作不能になる
確率が大幅に減少し、基板の製造歩留りが向上する。
本発明のアクティブマトリックス基板は、備えるダイオ
ード素子の半導体層の形成に真空成膜装置を使用する必
要がなく、小型の製造設備で簡便に製造することができ
る。また、製造コストを低減できるので廉価な液晶表示
装置を提供することができる利点も有する。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明のアクテ
ィブマトリックス基板における走査電極、画素となる透
明電極およびダイオード素子の位置関係の例を示す図で
ある。 第２図（Ａ）は、本発明の液晶表示装置用アクティブマ
トリックス基板の平面図であり、第２図（Ｂ）はその断
面図を示す。 第３図は、本発明の液晶表示装置用アクティブマトリッ
クス基板が有するダイオード素子の整流特性を示すＩ−
Ｖ特性曲線である。 第４図は、第１図に示されたアクティブマトリックス基
板を用いて構成された液晶表示装置の一例を示す図であ
る。 第５図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、１画
素あたりに２個、４個および６個のダイオード素子が設
けられたアクティブマトリックス基板を用いて構成され
た液晶表示装置の等価回路を示す図である。 第６図（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ実施例４において、 対向するガラス基板の透明電極、 走査型 極１１−１および１１ ２に印加する電圧波形を示す図で ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）実質的に平行に配置されている複数本の走査電極
    と、画素を形成する透明電極の複数個とが電気絶縁性基
    板上に設けられており、該複数個の透明電極はマトリッ
    クス状に配置されて互いに平行な列を形成しているとと
    もに、該透明電極の各列は、それぞれ２本の走査電極（
    第１および第２の走査電極）の間にあるいはこの走査電
    極対の隣に位置している液晶表示装置用アクティブマト
    リックス基板において、 １画素あたりに偶数個のダイオード素子が形成され、こ
    の偶数個のダイオード素子は電気的に直列にかつ同方向
    に接続されたダイオード列を構成しており、しかもダイ
    オード列の偶数個のダイオード素子を同数に分ける中間
    点には、画素を形成する前記透明電極が電気的に接続さ
    れており、前記ダイオード列の一方側端部は第１の走査
    電極に電気的に接続され、他方側端部は第２の走査電極
    に電気的に接続されているとともに、 前記ダイオード素子は、電気絶縁性基板上に形成された
    第１の電極層と、該第１の電極層上に形成された金属酸
    化物半導体またはカルコゲナイド系半導体層と、該半導
    体層上に形成された第２の電極層とからなり、該第１の
    電極層および該第２の電極層の一方と該半導体層とがシ
    ョットキー接合を形成し、該第１の電極層および該第２
    の電極層の他方と該半導体層とがオーミック接合を形成
    してなるダイオード素子であることを特徴とする液晶表
    示装置用アクティブマトリックス基板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006510220A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 オヴォニクス，インコーポレイテッド メモリ及びアクセス装置

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6664944B1 (en) 1995-07-20 2003-12-16 E-Ink Corporation Rear electrode structures for electrophoretic displays
US7352353B2 (en) 1995-07-20 2008-04-01 E Ink Corporation Electrostatically addressable electrophoretic display
US7304634B2 (en) 1995-07-20 2007-12-04 E Ink Corporation Rear electrode structures for electrophoretic displays
US6515649B1 (en) 1995-07-20 2003-02-04 E Ink Corporation Suspended particle displays and materials for making the same
US6727881B1 (en) 1995-07-20 2004-04-27 E Ink Corporation Encapsulated electrophoretic displays and methods and materials for making the same
US6710540B1 (en) 1995-07-20 2004-03-23 E Ink Corporation Electrostatically-addressable electrophoretic display
US7109968B2 (en) 1995-07-20 2006-09-19 E Ink Corporation Non-spherical cavity electrophoretic displays and methods and materials for making the same
CN1529350A (zh) * 1996-05-15 2004-09-15 精工爱普生株式会社 薄膜场效应晶体管的制造方法
JP3899566B2 (ja) 1996-11-25 2007-03-28 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ表示装置の製造方法
US6980196B1 (en) 1997-03-18 2005-12-27 Massachusetts Institute Of Technology Printable electronic display
US6232950B1 (en) 1997-08-28 2001-05-15 E Ink Corporation Rear electrode structures for displays
US6177921B1 (en) 1997-08-28 2001-01-23 E Ink Corporation Printable electrode structures for displays
US6067185A (en) 1997-08-28 2000-05-23 E Ink Corporation Process for creating an encapsulated electrophoretic display
US6445489B1 (en) * 1998-03-18 2002-09-03 E Ink Corporation Electrophoretic displays and systems for addressing such displays
US6704133B2 (en) 1998-03-18 2004-03-09 E-Ink Corporation Electro-optic display overlays and systems for addressing such displays
US7075502B1 (en) 1998-04-10 2006-07-11 E Ink Corporation Full color reflective display with multichromatic sub-pixels
JP4664501B2 (ja) 1998-04-10 2011-04-06 イー インク コーポレイション 有機系電界効果トランジスタを用いる電子ディスプレイ
WO1999059101A2 (en) 1998-05-12 1999-11-18 E-Ink Corporation Microencapsulated electrophoretic electrostatically-addressed media for drawing device applications
AU5094699A (en) 1998-07-08 2000-02-01 E-Ink Corporation Methods for achieving improved color in microencapsulated electrophoretic devices
CA2346167C (en) 1998-10-07 2007-05-22 E Ink Corporation Illumination system for nonemissive electronic displays
US6724519B1 (en) 1998-12-21 2004-04-20 E-Ink Corporation Protective electrodes for electrophoretic displays
AU4202100A (en) 1999-04-06 2000-10-23 E-Ink Corporation Methods for producing droplets for use in capsule-based electrophoretic displays
US6498114B1 (en) 1999-04-09 2002-12-24 E Ink Corporation Method for forming a patterned semiconductor film
US6504524B1 (en) 2000-03-08 2003-01-07 E Ink Corporation Addressing methods for displays having zero time-average field
US6531997B1 (en) 1999-04-30 2003-03-11 E Ink Corporation Methods for addressing electrophoretic displays
US6693620B1 (en) 1999-05-03 2004-02-17 E Ink Corporation Threshold addressing of electrophoretic displays
AU6365900A (en) 1999-07-21 2001-02-13 E-Ink Corporation Use of a storage capacitor to enhance the performance of an active matrix drivenelectronic display
US7893435B2 (en) 2000-04-18 2011-02-22 E Ink Corporation Flexible electronic circuits and displays including a backplane comprising a patterned metal foil having a plurality of apertures extending therethrough
AU2001253575A1 (en) 2000-04-18 2001-10-30 E-Ink Corporation Process for fabricating thin film transistors
US6683333B2 (en) 2000-07-14 2004-01-27 E Ink Corporation Fabrication of electronic circuit elements using unpatterned semiconductor layers
US20050156340A1 (en) 2004-01-20 2005-07-21 E Ink Corporation Preparation of capsules
US7957054B1 (en) 2009-12-21 2011-06-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electro-optical display systems
US8089687B2 (en) 2009-12-21 2012-01-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electro-optical display systems

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156863A (ja) * 1985-12-28 1987-07-11 Konishiroku Photo Ind Co Ltd アクテイブマトリクス用素子
EP0296663B1 (en) * 1987-06-18 1994-03-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device
NL8702490A (nl) * 1987-10-19 1989-05-16 Philips Nv Weergeefinrichting met laterale schottky-dioden.
JPH01224728A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 非線形２端子素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006510220A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 オヴォニクス，インコーポレイテッド メモリ及びアクセス装置
JP4869600B2 (ja) * 2002-12-13 2012-02-08 オヴォニクス，インコーポレイテッド メモリ及びアクセス装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0404545A3 (en) 1991-11-06
EP0404545A2 (en) 1990-12-27

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