JPH04181923A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を使用した液晶表示装置において、コントラスト等表示
特性を、従来の液晶表示装置よりも向上させた、アクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置を提案するにある。
装置というものがある。この方式はストライプ上の電極
を上下の基板間で垂直に交差させて、その交点を表示単
位画素として表示するタイプである。当初それらにつか
われる液晶は、ライストナマチック液晶(以下TN液晶
)であった。
て配向させるタイプのもので、螺旋の角度は90°が一
般的であった。当初は時計や、低次のマトリクスデイス
プレィにも使われていた。しかし、世の中の要求は情報
の多様化、高密度化からさらに大きなマトリクスデイス
プレィを必要としていた。
場合、コントラストの低下によって、表示品質か保てな
くなってしまった。そこで、次に考案されたものか、ス
ーパーライストナマチック液晶(以下STN液晶)であ
る。
270°程度まで大きくしており、表示品質の向上を果
たした。
、早い動きのソフト、スクロール動作、マウス動作には
、不向きてあったために、よりコントラスト等の表示品
質が高(、早い応答速度の液晶表示装置が求められてい
た。
ィブマトリクス型液晶デイスプレィである。
ッチング素子である半導体素子を単位画素1つにつき1
個以上つけることで、かかった信号電荷を容量に取込み
、長時間表示を保持することてコントラスト等の表示品
質を向上させるものである。
造コストの上昇は否めなく、コストの問題から単純マト
リクスでも表示品質の高いものかのぞまれていた。
液晶表示は、単純マトリクス方式てはありなから、液晶
分子そのものに自発分極を有するために、ある条件の満
たされたセルにおいては、メモリー性か存在し、あたか
もアクティブマトリクスの電荷保持のように働き、コン
トラスを向上させている。また、製造コストも単純マト
リクス方式であるために、通常のTN、STN系液晶装
置とかわらない。
動作するので、通常のTN系液晶に比へて、約1/10
100O4以下の応答時間を有し、高速動作表示を可能
にしている。
いわけてはない。このメモリー性を有するか故に、V表
示焼け」または「メモリー残りjか生している。これは
任意の表示を続けた後に、別の表示にかえても、前の表
示内容か残ってしまう現象を指している。本現象の解決
方法として、メモリー性能力を低下させる方法か存効で
ある。
の透過率の揺らぎを生じ、コントラストの低下をまねい
ている。
法として、抵抗成分がオームの法則にのらない非線型特
性を存する素子を、液晶表示素子電極に直列接合する方
法かある。
形成することは、開口率(画素面積/(画素子画素分離
部分)の面積)の低下を招き、延いてはコントラストの
低下をまねいている。
択時の透過率の揺らぎを解決し、しかも表示コントラス
トの高い液晶デイスプレィ特に強誘電性液晶デイスプレ
ィの構成を発明することを目的とする。
する絶縁性基板と、該2枚の絶縁性基板の液晶層側に設
けられた一対の可視光を透過する電極と、該一対の電極
のいずれか一方の液晶層側の面上にCr S jy O
z (X+Y+Z=1)で示される組成物質を含む薄
膜を有することを特徴とする液晶表示装置である。
する絶縁性基板の液晶層側に設けられた一対の電極のい
ずれか一方の液晶層側の面上に設けられたCx Siy
Oz (X十Y+Z=1)(1≧(Y、 Z)≧
0)で示される組成物を含む薄膜を除いては、従来の単
純マトリックス型式の液晶表示装置と同し構成である。
電極とこの電極間に設けられた液晶層と前記Cx5I
Y Oz (X+Y+Z= I )て示される組成物
を含む薄膜とによって、各画素それぞれか原理的にはM
IM型(metal−insulator−metal
)素子と同様の非線特性を有した構造を形成しているこ
とか本発明の特徴である。
圧特性か非線型性を有するためにスイッチング素子とし
て用いられるものである。
置において、本発明の構成を適用した場合、上下電極が
垂直に交差した部分すなわち各画素の部分で上記非線型
素子か形成される。
が得られることになる。
酸化物である、ITO(酸化インジュウムー酸化錫)、
酸化錫、酸化亜鉛等を用いることかできる。
yCh (X+y+Z=1)(+≧(Y。
ングされていない状態、すなわち素子用電極上に全面的
に形成された状態でも使用可能な点かあげられる。
製工程に前記CX5IYO□ (X十Y+Z=1)(1
≧(Y、 Z)≧0)とする組成物を少なくとも含む
薄膜を成膜する工程を増やすたけてよいという作製上の
特徴も有する。
) (1≧(Y、 Z)≧0)で示される組成物を
含む薄膜の材料は、C元素を含むガス(例えは、CH4
、C2H4)と、Si元素を含むガス、(例えは、Si
H4、S12 H6)と、酸素ガスの内、少なくとも1
種類以上を含む混合ガスを低圧下において、高周波電界
によって、グロー放電することによって得られる。なお
(X>0)である。
)のターゲットを酸素雰囲気、あるいはこれらの元素を
含んだ雰囲気中でスパッタリングすることても得ること
かできる。
Y+Z=1)(1≧(Y、 Z)≧0)で示される組
成物を含む薄膜を用いるのは、二の薄膜の電気的長期安
定と信頼性を得るためである。
ulator)に相当する部分か、Cx S iy 0
z(X+Y+Z=1)((Y、Z) ≧0)で示され
る組成物を含む薄膜になるのであるか、例えはこの膜に
純粋なりLC(ダイヤモンドライクカーホン)薄膜を透
明導電膜であるITO上に成膜した場合、DLC薄膜は
炭素結合か主であるのでITO中の酸素かDLC薄膜中
の炭素と反応し一酸化炭素、二酸化炭素等のガスになり
DLC薄膜とITO膜との界面剥離の原因となる。
の結合により5i02となるので剥離の問題が解決でき
る。
初からDLC膜中に5i−0結合か存在している場合、
DLC,膜の電気的安定性を得ることかできる。
ので液晶表示装置としては有用である。
をMIM型素子の1nsulatorに相当する部分に
用いるのか好ましい。
として用いた場合、良好な非線型特性か得られているこ
とか知られている。
と電気的安定性の両方を兼ね備え持つ非線型素子を得る
ためにMIM型素子の1nsulatorに相当する部
分に5i−0結合、C結合を有するCxS iy O□
(XfY+Z=1)((Y、Z)≧0)で示される組
成物を含む膜を用いたのである。
透過する絶縁性基板(1)上に、可視光を透過する第1
の電極(2)およびリートを有し、該電極上をS 1x
Cy Oz (X十Y+Z=1)で示される組成物
を含む薄膜(3)で覆い、該薄膜上に、可視光を透過す
る第2の電極(4)を有する第一の基板(10)と、可
視光を透過する絶縁性基板(9)上に、可視光を透過す
る第3の電極(8)およびリードを有する第2の基板(
11)を使用し、それら、第1の基板(10)と第2の
基1f(11)の内側に、強誘電性を示す液晶組成物(
7)と、該液晶組成物を−定方向に配向させる手段(5
)とを有する液晶表示装置である。
覆う膜として炭素(C)結合を有する薄膜を用いた。
(X十Y+Z=1)薄膜(4)十第2の電極(4))の
構成は、第1図に示すような電気抵抗的に、非線型の特
性を有することか判った。
(X十Y+Z=1)薄膜十第2の電極)の構成かM I
M (metal −1nsulator −met
al)型の非線型素子を構成しているためである。
にその抵抗が急激に低下するので良好なスイッチング特
性を得ることがてきる。
3の電極(8)間の強誘電性液晶組成物(7)から成る
液晶セルを電気的直列接合をした場合、加わる電界の小
さい時には、非線型の素子にその大半か、逆に大きいと
きには、その大半か液晶セルにかかることか判った。
タ法によって、ITOを1000人成膜した。
辺と、概略同一寸法とする幅のストライプ状に、パター
ニングをして、第一の電極(2)とした。
O□ (X+Y+Z二1)膜(3)を500人成膜した
。
電率を変化させ、非線型特性を制御するためであり、3
0体積%以下の割合で添加すると効果がある。
える方法かある。
分に相当する薄膜(3)の脱水素化を計ることによって
膜中の水素含有量をコントロールし、MIM型素子の非
線型性を制御するものである。
Z=1)で示される組成物を含む薄膜(3)の厚さを2
000Å以下、好ましくは500Å以下にすることによ
って、その光透過性を高めることかできた。
組成物として含む炭素膜例えばDLC(ダイヤモンドラ
イクカーボン)膜を用いようとする場合、その光透過性
が問題となるのて、なるべくその面積を小さくする等の
工程上の制約かあった。
TOを1000人成膜し、フォトリソ法を用いて、第2
の電極(4)を得た。
い。
0μmの正方形とし、画素間のギャップは、20μmと
した。
さを有するものであり、薄膜(3)に加わる電界か各画
素において均一になるように作用するものである。
ムガラス(9)に、DCスパッタ法によって、ITOを
1000人成膜した。その後、フォトリソ法を用いて、
表示画素電極の一方の辺と、概略同−寸法とする幅のス
トライプ状に、バターニングをして、第3の電極(8)
とした構造となっている。
薄膜(5)を200人成膜し、その後、ラビング法によ
って、液晶分子をある一定方向に並へる手段として配向
膜(5)を設けた。
電性液晶(7)、および樹脂からなる基板間の間隔を保
持するためのスペーサー(6)を入れ、その周囲をエポ
キシ系の接着剤で固定した。
るリードに、COO法を用いて液晶駆動用LSIを接続
し、液晶表示装置を得た。
ており500人の厚さであれば光学的になんら問題はな
かった。
一例を示す。
信号電界が液晶装置に加わった場合における液晶セルに
加わる電界、第3図(b)にはこの場合における非線型
素子に加わる電界を示す。
極(2)、薄膜(3)、第2の電極(4)で構成される
部分をいう。
る−室以上の強さの信号電界が液晶装置に加わった場合
にのみ電界か加わっている。
いることがわかる。
示す。
実施例と、従来の単純マトリックス型の液晶表示装置の
、駆動波形に対する、透過率変化を示す。
動時の非選択時の透過率の揺らぎを低減でき、コントラ
ストの低下を防ぐことか出来ることかわかる。
純マトリックス型の液晶表示装置のコントラストを比較
してみれば明らかである。
を有しているかいないかの違いだけである。
したため、開口率は、非透光性電極の場合と比べて、2
0%の向上を果たせた。
(2)と薄膜(3)と第2の電極(4)であるか、この
第(2)の電極がなくても液晶層に加わる電界を非線型
的に制御することができる。よって本発明の構成は従来
のMTM型素子と全く同じ構成をとるものではなく、変
形したMIM型の非線型素子を有した液晶表示装置とい
うべきである。
用いたが、本発明は各画素にスイッチング素子を設けた
アクティブマトリックス型液晶表示装置に関するもので
あるので、TN液晶てあれSTN液晶てあれ本発明の構
成が適用できることはいうまでもない。
絶縁性基板上に設けられた金属酸化物で可視光を透過す
る第1の電極(2)およびリードと、前記電極およびリ
ード上を覆う少なくともCxSiア0□ (X十Y+Z
=1)で示される組成物を含んだ2層からなる薄膜(7
1)、 (72)と、該薄膜上に設けられた強誘電性を
示す液晶組成物(7)と、該液晶層上に設けられた金属
酸化物で可視光を透過する第2の電極(8)およびリー
ド、そして可視光を透過する第2の絶縁性基板(9)か
らなる液晶表示装置において、前記Cx S iY O
z (X 十Y+Z、=1)とする組成物を含んだ薄
膜の液晶層側の面上にこの薄膜上に設けられる強誘電性
を示す液晶組成物を一定方向に配向させる機能を持たせ
たことを特徴とするものである。
おいてCx Siy Oz (X+Y+Z−1)で示
される組成物を含んだ薄膜上に設けられた第2の電極が
なく、しかも第4図(5)の配向手段(配向膜)に相当
する機能を第4図(3)のCx5jyo□ (X+Y+
Z=1)とする組成物を含んだ薄膜に持たせたものであ
る。
る第2の電極(4)、配向膜(5)かないこと、Cx
S i y C1z (X十Y+Z” 1)で示され
る組成物を含んだ薄膜(3)の成膜法と構成か違うこと
、この薄膜(3)の液晶層に接する面に配向処理かなさ
れること、以外は実施例1とその作製法は同様である。
Z=1)で示される組成物を含んだ薄膜、すなわち非線
形素子の1nsulatorとして、第1の薄膜として
Cx S iY Oz (X+Y+Z=1)において
Z(1として炭素を含んだS]02に近い膜(71)を
、第2の薄膜としてy=o、z=oでDLC膜(72)
を設け、この2層を用いた。なおここでZ二〇としても
よい。
膜(71)を以下の条件で50〜2000人の厚さ、本
実施例においては300人の厚さに形成した。
用いた。
い。
により各画素における非線型特性を制御することかでき
る。
を主成分とする薄膜(以下DLCと称する)(72)を
以下の条件で20〜2000人、本実施例では300人
の厚さに成膜した。
に配向処理を施し、後は実施例1と同様にして本実施例
を完成させた。
的安定性か高く、特性の変化が小さかった。
rM型素子の1nsulatorに相当する部分を形成
しようとするものである。
膜(71)は、水素が含まれておらず極めて電気的に安
定しているという特徴を有する。
あるので極性をもたず、しかも水素、窒素、弗素の作用
で低抵抗率を有しているので、液晶層として強誘電液晶
層を用いた場合、強誘電性液晶の自発分極と電気的相互
作用をすることがなく、強誘電性液晶の高速応答に影響
を与えないという特徴を有する。
グする必要かないので、従来の単純マトリックス型式の
液晶表示表示装置の作製工程に上記2枚の薄膜を作製す
る工程が増えるだけですむという作製工程上の特徴も有
する。
用いて、この膜上に配向処理を施してもよい。
にハロゲン元素、リンを20原子パーセント以下混入さ
せることは、ガラス基板から拡散するナトリウムイオン
や固定電荷となり電気的不安定性の原因となる結合から
離れた水素イオン等のゲッタリング(取り込んでしまう
作用)に効果がある。
+Z=1)で示される組成物を含んだ薄膜(71)、
(72)の2層から構成されていた第1の電極(2)上
に設けられたMIM型素子の1nsulatoに相当す
る部分を5i−C,5i−0の結合を持った薄膜に置き
換えた例である。
Y+Z=1)で示される組成物を含んだ膜(81)の作
製法以外は実施例2と同じである。
0〜2000人の厚さ、本実施例においては500人の
厚さに以下に条件により成膜した。
。
ったCア5iyO□ (X+Y+Z=1)で示される組
成物を含んだ膜(81)を成膜することができた。
って、以下の条件において成膜する方法もある。
線型性を有し、かつ電気的長期安定性を有した液晶表示
装置を得ることができた。
有するMIM型素子を個々にもうけた例である。
の一部分とその一部分における一つのMIM型素子の上
面図(a)とその断面図(b)を示す。
)をスパッタ法または蒸着法によって1000人の厚さ
に成膜し、フォトリソ法を用いて20μmの巾に160
μmの間隔でもってストライプ状に形成した。
組成物を含んだ薄膜(93)を以下の条件によって50
0人の厚さに成膜した。
た。
膜し、取り出し部分(95)が付いた一辺が150μm
の正方形にパターニングすることによって第9図に示さ
れる上面図(a)と断面図(b)の形状を得た。他は他
の実施例と同様の構成である。
晶表示装置を示したか、本発明の構成は単純な構造を持
つアクティブマトリックス型液晶表示装置に関するもの
であるので、適用する液晶としてはTN、 STN型等
の液晶でもよいことはいうまでもない。
過性を有する透明導電膜を用いたが、その面積を小さく
すればAr、 Cr等のメタル電極を用いてもよい。
持たせることができ、簡単な構造でありながら時分割駆
動時の非選択時の透過率の揺らぎか生ぜず、しかも表示
コントラストの高い液晶デイスプレィ、特に強誘電性液
晶デイスプレィを得ることができた。
特性を示す。 第2図は、本実施例1における、液晶装置に加える信号
電界の一例を示す。 第3図(a)は、本実施例1において液晶装置に信号電
界を加えた場合における液晶セルに加わる信号電界を示
す。 第3図(b)は、本実施例1において液晶装置に信号電
界を加えた場合における非線型素子に加わる電界を示す
。 第4図は、本実施例1の構造を示す。 第5図は、実施例1における非線型素子の電流−電圧特
性を示す。 第6図は、非線型素子の有無の差による液晶装置の透過
率の差を示す。 置の透過率の差を示す。 第7図は、本実施例2の構造を示す。 第8図は、本実施例3の構造を示す 第9図は、本実施例4における下側基板の上面図と断面
図を示す。 (1)・・・ソーダライムガラス基板 (2)、 (92)・・・第1の可視光を透過する電極
(3)、(72)、(71)、(81)、(93) ・
・・S r −CY O、(X+Y+Z=1)膜 (4)、 (94)・・・第2の可視光を透過する電極
(5)・・・配向膜 (6)・・・スペーサー (7)・・・強誘電性液晶 (8)・・・第3の可視光を透過する電極(9)、 (
91)・・・ガラス基板 (10)・・・第1の基板 (11)・・・第2の基板 (71)・・・酸化珪素膜 電圧 弔/図 第2図液晶装置に加える信号電界の一例第3図(a)
液晶セルに加わる信号電界第3図(b) 非線型素
子に加わる信号電界第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 (a) 第9図
Claims (1)
- (1)液晶を狭持する2枚の可視光を透過する絶縁性基
板と、該2枚の絶縁性基板の液晶層側に設けられた一対
の可視光を透過する電極と、該一対の電極のいずれか一
方の液晶側の面上にC_XSi_YO_Z(X+Y+Z
=1)で示される組成物を含む薄膜が設けられているこ
とを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31239790A JP2945947B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31239790A JP2945947B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04181923A true JPH04181923A (ja) | 1992-06-29 |
JP2945947B2 JP2945947B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=18028756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31239790A Expired - Lifetime JP2945947B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2945947B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57197592A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-03 | Suwa Seikosha Kk | Liquid crystal display unit |
JPH0250489A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Asahi Glass Co Ltd | Mim型薄膜能動素子とその形成方法及び液晶素子 |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP31239790A patent/JP2945947B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57197592A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-03 | Suwa Seikosha Kk | Liquid crystal display unit |
JPH0250489A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Asahi Glass Co Ltd | Mim型薄膜能動素子とその形成方法及び液晶素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2945947B2 (ja) | 1999-09-06 |
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