JPH0954344A

JPH0954344A - 表示装置

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Publication number: JPH0954344A
Application number: JP20636495A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Yamagami; 智司山上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-02-25
Anticipated expiration: 2015-08-11
Also published as: JP3092903B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶ｏｎ電圧と液晶ｏｆｆ電圧との電圧差を
大きくして、液晶駆動能力を高くする。【解決手段】１つの画素電極１６に対して、Ｉ−Ｖ特
性が異なる２つの非線形素子を接続する。その２つの非
線形素子に対して、各非線形素子に接続された電極配線
１２、１３から独立して電圧を与える。各素子の非線形
抵抗層１５ａ、１５ｂは、不純物としてニッケル等を含
む硫化亜鉛からなり、不純物混入量を異ならせてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２端子の非線形素
子を備えた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータなどのＯ
Ａ機器のダウンサイジング化に伴い、高機能フラットパ
ネルディスプレイに対する要求が高まっている。このフ
ラットパネルとしては、液晶パネル、ＥＬパネル、プラ
ズマパネルなどの研究開発が進められている。特に、液
晶パネルは、時計や電卓からパーソナルコンピュータや
テレビジョンなどの幅広い表示装置として商品化されて
いる。

【０００３】今後においては、マルチメディア化が進む
につれて、さらに高解像度化、高コントラスト化、フル
カラー化、省電力駆動化などの高機能化が要求されると
考えられる。これらの要求を満たす表示装置として、個
々の画素にアクティブ素子を付加したアクティブマトリ
ックス型の液晶表示装置などが挙げられる。このアクテ
ィブ素子としては、３端子の能動素子と２端子の非線形
素子との２種類について開発が精力的に進められてい
る。

【０００４】特に、２端子の非線形素子は、ＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）に代表される３端子の能動素子に比べ
て製造工程に必要なマスク枚数が少ないため、低価格化
が期待できる。現在、２端子の非線形素子として、酸化
タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）を非線形抵抗層として用いた素子
（特公平６１−３２６７４号公報）や、シリコン窒化膜
やシリコン酸化膜を用いた素子（電気情報通信学会技術
報告ＥＩＤ８６−１９（１９８６），ｐ．１３）、あ
るいは硫化亜鉛を用いた素子（特開平６−３１３８９９
号公報等）が開発されている。

【０００５】特に、非線形抵抗層として硫化亜鉛を用い
た２端子の非線形素子は、電流（Ｉ）−電圧（Ｖ）特性
の非線形性が大きく、また、硫化亜鉛中に不純物をドー
ピングすることにより、Ｉ−Ｖ特性を制御することが可
能である。このため、表示媒体の電気光学特性に応じた
Ｉ−Ｖ特性の２端子非線形素子を設計することができ、
その結果、高コントラストの表示装置を得ることができ
るという大きな利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の２端
子の非線形素子を用いた反射型ホワイトテーラ型ゲスト
ホスト液晶表示装置の駆動方法について、図７（ａ）〜
（ｃ）を参照しながら説明する。尚、図７（ａ）は走査
信号波形を示し、図７（ｂ）はデータ信号波形を示し、
図７（ｃ）は液晶パネルの１画素分を構成する容量とし
ての液晶の容量Ｃ_LCと素子容量Ｃ_Sとの等価回路を示
す。液晶パネルは、液晶層を挟む一対の基板の一方に走
査電極が形成され、他方の基板に対向電極が形成された
構成を有し、この液晶パネルに印加される電圧は、対向
電極側からデータ信号が入力され、走査電極側から走査
信号が入力される。

【０００７】選択期間中に液晶パネルに印加される選択
電圧Ｖpは、下記式（１）で表されるデータ信号Ｖdと走
査信号Ｖopとの差、または下記式（２）で表されるデー
タ信号Ｖdと走査信号Ｖopとの和である。

【０００８】Ｖp＝Ｖop−Ｖd ・・・（１）Ｖp＝Ｖop＋Ｖd ・・・（２）このＶpは、液晶の容量Ｃ_LCと素子容量Ｃ_Sとに容量分割
され、そのうち素子に印加される電圧ＶSは、下記式
（３）で表される。

【０００９】ＶS＝Ｖp×Ｃ_LC／（Ｃ_LC＋Ｃ_S）・・・（３）したがって、素子の容量Ｃ_Sを液晶の容量Ｃ_LCに比べて
十分小さく設定しておけば、ほとんどの電圧を素子に印
加できる。そのようにすると、素子が低抵抗状態になっ
て、表示データに応じた電荷が液晶に書き込まれ、液晶
に十分な電圧を印加できるようになる。また、非選択期
間中には、２端子非線形素子がその電気特性により高抵
抗状態になり、液晶の電圧が保持される。

【００１０】さらに具体的に、素子のＩ−Ｖ特性および
液晶のＶ（電圧）−Ｒ（反射率）特性を用いて説明す
る。図８は、非線形素子のＩ−Ｖ特性５１を示し、図９
は、反射型のホワイトテーラ型ゲストホスト液晶のＶ−
Ｒ特性６１を示す。

【００１１】反射型ホワイトテーラ型ゲストホスト液晶
は、図９に示すように低電圧では液晶に含まれる色素に
より光が吸収されるので低い反射率を示し、高電圧では
光の吸収が無くなるので高い反射率を示す。ここで、高
い反射率Ｒ2が得られる液晶印加電圧を液晶ｏｎ電圧Ｖ
_LConと定義し、低い反射率Ｒ1が得られる液晶印加電圧
を液晶ｏｆｆ電圧Ｖ_LCoffと定義する。

【００１２】２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性５１におい
て、図８に示すように前記Ｖ_LConを得るために必要な電
圧をＶa、前記Ｖ_LCoffを得るために必要な電圧をＶbと
すると、ＶaおよびＶbは下記式（４）および（５）で表
される。

【００１３】Ｖa＝（Ｖop＋Ｖd）×Ｃ_LC／（Ｃ_LC＋Ｃ_S）・・・（４）Ｖb＝（Ｖop−Ｖd）×Ｃ_LC／（Ｃ_LC＋Ｃ_S）・・・（５）このＶaとＶbとの電圧差が大きい程、液晶駆動能力を高
くできるので望ましい。例えば、図９に示したようなＶ
−Ｒ特性６１の液晶表示装置に対しては、Ｖ_LC _onとＶ
_LCoffとの差を大きくできるので、Ｒ2／Ｒ1のコントラ
スト比の動作マージンを広くすることができる。

【００１４】上記式（４）および（５）によれば、Ｖa
とＶbとの電圧差大きくするには、Ｖdを大きくすればよ
い。しかし、図７に示したような走査信号とデータ信号
では、非選択期間においては２端子非線形素子に約Ｖd
の電圧が印加され、一方、上述したように非選択期間は
２端子非線形素子に十分な高抵抗状態が要求されるの
で、Ｖdの値には限度がある。

【００１５】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
べくなされたものであり、液晶ｏｎ電圧と液晶ｏｆｆ電
圧との電圧差を大きくして、液晶駆動能力を高くできる
表示装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、電
気光学的特性を有する表示媒体を間に挟持する一対の基
板のうちの一方に、該表示媒体に電圧を印加するための
画素電極がマトリックス状に設けられ、他方の基板に対
向側電極が設けられた表示装置において、第１電極と非
線形抵抗層と第２電極とから構成され、電流−電圧特性
が異なる２つの非線形素子が各画素電極に接続して設け
られ、かつ、該特性の異なる２つの非線形素子の各々に
別々の電極配線が設けられ、そのことにより上記目的が
達成される。

【００１７】本発明の表示装置において、前記特性の異
なる２つの非線形素子の非線形抵抗層が、硫化亜鉛を主
成分とする構成とすることができる。また、前記特性の
異なる２つの非線形素子の非線形抵抗層中に、不純物と
してニッケルが含まれている構成とすることができる。
また、前記２つの非線形素子は、非線形抵抗層中に含ま
れるニッケルの量が異ならせてある構成とすることがで
きる。

【００１８】以下、本発明の作用について説明する。

【００１９】本発明にあっては、１つの画素電極に対し
て、Ｉ−Ｖ特性が異なる２つの非線形素子が接続されて
いる。その２つの非線形素子に対して、各非線形素子に
接続された電極配線から電圧を与えると、いずれかの素
子特性が支配的になる。従って、液晶ｏｎ電圧と液晶ｏ
ｆｆ電圧とを別々の素子から印加させることができ、各
々の電圧を独立して制御することにより、液晶ｏｎ電圧
と液晶ｏｆｆとの電圧差を大きくできる。

【００２０】非線形抵抗層は、硫化亜鉛を主成分として
不純物が含まれているものを用いることができる。不純
物としては、例えばニッケル等を用いることができ、そ
の不純物の混入量を変化させることにより、２つの素子
のＩ−Ｖ特性を変化させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、説明する。

【００２２】本発明の表示装置は、複数備わった画素電
極の各々において、１つの画素電極に対してＩ−Ｖ特性
が異なる２つの非線形素子が接続されている表示装置で
ある。この２つの非線形素子の非線形抵抗層は、共に硫
化亜鉛を主成分とし、かつ、不純物を混入させており、
不純物の混入量を変えることによりＩ−Ｖ特性を調整し
ている。この不純物としては、例えばニッケルを用いる
ことができる。

【００２３】その一実施例について、以下に示す。図１
に、非線形抵抗層として、ニッケルを０．６ｗｔ％混入
させた硫化亜鉛を形成した非線形素子のＩ−Ｖ特性４１
と、ニッケルを０．２ｗｔ％混入させた硫化亜鉛を形成
した非線形素子のＩ−Ｖ特性４２とを示す。このよう
に、硫化亜鉛中のニッケルの混入量を変化させることに
より、非線形素子のＩ−Ｖ特性を変化させることができ
る。

【００２４】図１に示すようなＩ−Ｖ特性の異なる２つ
の非線形素子を、１つの画素電極に対して設けた表示装
置の駆動方法について、以下に説明する。尚、Ｉ−Ｖ特
性４１を有する非線形素子をＳh素子、Ｉ−Ｖ特性４２
を有する非線形素子をＳl素子とする。

【００２５】例えば、Ｓh素子およびＳl素子に、図１に
示したＶ1の電圧を印加する。この電圧Ｖ1は、Ｓh素子
のＩ−Ｖ特性４１においては液晶ｏｎ電圧を与える電圧
であり、Ｓl素子のＩ−Ｖ特性４２においては液晶ｏｆ
ｆ電圧を与える電圧である。この場合、Ｓh素子の方が
Ｓl素子に比べて抵抗が低いため、Ｓh素子の特性が支配
的になって、液晶にはＳh素子から液晶ｏｎ電圧が印加
される。

【００２６】また、Ｓh素子およびＳl素子に、図１に示
したＶ2およびＶ1の電圧を各々印加する。この電圧Ｖ2
は、Ｓh素子のＩ−Ｖ特性４１での電圧Ｖ2における電流
値が、Ｓl素子のＩ−Ｖ特性４２での電圧Ｖ1における電
流値よりも低い値を示す電圧にする。この場合、Ｓh素
子に比べてＳl素子の方が抵抗が低いため、Ｓl素子の特
性が支配的になって、液晶にはＳl素子から液晶ｏｆｆ
電圧が印加される。

【００２７】このように、１つの画素電極に対してＩ−
Ｖ特性の異なる２つの非線形素子を設けることにより、
液晶ｏｎ電圧と液晶ｏｆｆ電圧とをＩ−Ｖ特性の異なる
素子から印加させて、液晶駆動させることができる。従
って、各素子に印加する電圧を独立して制御することに
より、液晶ｏｎ電圧と液晶ｏｆｆとの差を大きくして液
晶駆動能力を高くすることができる。

【００２８】以下、本実施形態の実施例について、図面
を参照しながら説明する。

【００２９】

【実施例】

（実施例１）この実施例では、本発明を反射型ホワイト
テーラ型ゲストホスト液晶表示装置に適用した。

【００３０】図２（ａ）は、本実施例の表示装置の非線
形素子形成側基板の１画素分を示す平面図であり、図２
（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線部分に相当する液晶
表示装置の断面図である。

【００３１】一対の基板の一方（素子側基板）は、ガラ
ス等の絶縁性基板１１上の画素電極１６近傍に、第１の
非線形素子の電極配線１２と第２の非線形素子の電極配
線１３とが交差するように形成されている。電極配線１
２の一部は第１の非線形素子の第１電極１２ａを構成
し、電極配線１３の一部は第２の非線形素子の第１電極
１３ａを構成している。電極配線１２と電極配線１３と
の間には、絶縁膜１７が形成されて、電気的に非接触状
態になっている。

【００３２】電極配線１２と電極配線１３との上には、
絶縁膜１４が形成され、絶縁膜１４における第１電極１
２ａ上および第１電極１３ａ上には、第１電極１２ａお
よび第１電極１３ａに達するように、コンタクトホール
１４ａおよびコンタクトホール１４ｂが形成されてい
る。この絶縁膜１４の上と、コンタクトホール１４ａお
よびコンタクトホール１４ｂの内部とには、第１の非線
形素子の非線形抵抗層１５ａおよび第２の非線形素子の
非線形抵抗層１５ｂが形成されている。この非線形抵抗
層１５ａおよび非線形抵抗層１５ｂは、Ｉ−Ｖ特性の異
なるものであり、例えば、不純物としてニッケルを含む
硫化亜鉛膜を形成してニッケルの混入量を変えることに
より、Ｉ−Ｖ特性を異ならせている。

【００３３】さらに、その状態の基板１１の上には、マ
トリックス状に画素電極１６が形成され、画素電極１６
における非線形抵抗層１５ａの近傍部分は第１の非線形
素子の第２電極１６ａを構成し、画素電極１６における
非線形抵抗層１５ｂの近傍部分は第２の非線形素子の第
２電極１６ｂを構成している。

【００３４】第１の非線形素子は、間に非線形抵抗層１
５ａを挟んで、対向する第１電極１２ａと第１電極１６
ａとからなり、第２の非線形素子は、間に非線形抵抗層
１５ｂを挟んで、対向する第１電極１３ａと第２電極１
６ｂとからなる。

【００３５】他方の基板（対向側基板）は、ガラス等の
絶縁性基板１９上に、ＩＴＯ等からなる対向電極１８が
形成されている。この対向電極１８は、画素電極１６と
対向するように配設されている。

【００３６】素子側基板と対向側基板は、表示媒体側表
面に配向膜が形成されて配向処理されており、間に液晶
が封入されて表示装置が構成されている。

【００３７】以下に、この表示装置の製造工程について
説明する。まず、素子側基板について図３（ａ）〜
（ｆ）を用いて説明する。

【００３８】まず、図３（ａ）に示すように、絶縁性基
板１１上に導電性薄膜を成膜し、所定の形状にパターニ
ングして、第１の非線形素子の電極配線１２および第１
電極１２ａを形成する。この実施例では、ガラス基板１
１上に、Ｔａを厚み３００ｎｍに成膜後、所定の形状に
パターニングして、電極配線１２と第１の非線形素子の
第１電極１２ａとを形成した。

【００３９】次に、電極配線１２と電極配線１３とが電
気的に接触しないように、間に設けられる絶縁膜１７を
形成する。この実施例では、第１の非線形素子の第１電
極１２ａを樹脂で覆って、陽極酸化法により電極配線１
２と電極配線１３との間の絶縁膜１７を形成した。続い
て、第２の非線形素子の電極配線１３および第１電極１
３ａとを形成する。この実施例では、Ｔａを厚み２００
ｎｍに成膜後、所定の形状にパターニングして、電極配
線１３と第２の非線形素子の第１電極１３ａとを形成す
る。

【００４０】次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁膜１
４を形成し、第１電極１２ａ、１３ａと非線形抵抗層１
５ａ、１５ｂとを接続するためのコンタクトホール１４
ａ、１４ｂを形成する。この実施例では、有機感光性樹
脂を用いて絶縁膜１４を形成した。感光性樹脂を用いた
場合、パターニングが簡略化できるという利点がある。
例えば、スピンコート法により感光性樹脂を約１．４μ
ｍの厚さに塗布した後、露光工程および現像工程を通す
ことにより、第１電極１２ａ、１３ａと非線形抵抗層１
５ａ、１５ｂとを接続するためのコンタクトホール１４
ａ、１４ｂを設けた絶縁膜を形成した。その後、フォト
プロセスにより絶縁膜１４表面に凹凸を設けた。この凹
凸は省略することもできるが、設けた場合には、その上
に形成される画素電極１６に散乱効果を生じさせること
ができるので、好ましい。

【００４１】続いて、第１の非線形素子の非線形抵抗層
１５ａおよび第２の非線形素子の非線形抵抗層１５ｂを
以下のように形成する。非線形抵抗層１５ａおよび非線
形抵抗層１５ｂの形成は、例えば、ＥＢ蒸着法、スパッ
タリング法、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｕｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌ
ａｒＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ）法等を用いて行うこ
とができる。

【００４２】まず、図３（ｃ）に示すように、第１の非
線形素子の非線形抵抗層１５ａを形成する。この実施例
では、スパッタリング法により非線形抵抗層１５ａを形
成した。スパッタリングは、ニッケルを混合した硫化亜
鉛の焼成ターゲットを用い、スパッタガスとして流量５
０ｓｃｃｍのアルゴンガスと流量５ｓｃｃｍの水素ガス
とをチャンバーに導入して行い、絶縁膜１４の上および
コンタクトホール１４ａの内部に非線形抵抗層であるニ
ッケルを含む硫化亜鉛膜を８０ｎｍの厚さに成膜した。
この硫化亜鉛膜は、ニッケルの含有量を０．６ｗｔ％と
した。これをフォトプロセスを通すことにより、所定の
形状にパターニングして第１の非線形素子の非線形抵抗
層１５ａとした。このとき、非線形抵抗層１５ａ上に形
成されるレジスト膜２１は残しておく。

【００４３】次に、図３（ｄ）に示すように、第２の非
線形素子の非線形抵抗層１５ｂを形成する。この実施例
では、スパッタリング法により非線形抵抗層１５ｂを形
成した。スパッタリングは、ニッケルを混合した硫化亜
鉛の焼成ターゲットを用い、スパッタガスとして流量５
０ｓｃｃｍのアルゴンガスと流量５ｓｃｃｍの水素ガス
とをチャンバーに導入して行い、絶縁膜１４の上および
コンタクトホール１４ｂの内部に非線形抵抗層であるニ
ッケルを含む硫化亜鉛膜を８０ｎｍの厚さに成膜した。
この硫化亜鉛膜は、ニッケルの含有量を０．２ｗｔ％と
した。これをフォトプロセスを通すことにより、所定の
形状にパターニングして第２の非線形素子の非線形抵抗
層１５ｂとした。この時、非線形抵抗層１５ａ上のレジ
スト膜２１上に形成された非線形抵抗層１５ｂは、リフ
トオフにより取り除いた（図３（ｅ）参照）。

【００４４】その後、図３（ｆ）に示すように、第１の
非線形素子の第２電極１６ａおよび第２の非線形素子の
第２電極１６ｂとしても用いられる画素電極１６を形成
する。この実施例では、Ａｌを厚み約２００ｎｍに成膜
し、所定の形状にパターニングを行った。

【００４５】次に、対向側基板は、ガラス基板１９上
に、対向側電極１８を形成した。

【００４６】続いて、素子側基板と対向側基板における
素子や電極形成側表面に配向膜を塗布し、配向処理後、
配向膜が形成されている表面が内側となるように両基板
を貼り合わせた。その後、両基板の間隙にホワイトテー
ラ型ゲストホスト液晶を注入し、注入口を封止して液晶
表示装置を完成した。

【００４７】図４（ａ）および（ｂ）に、この表示装置
の駆動方法の一実施例を示す。図４（ａ）は液晶ｏｎ電
圧時の波形を示し、図４（ｂ）は液晶ｏｆｆ電圧時の波
形を示す。尚、第１の非線形素子Ｓhは図１の４１のＩ
−Ｖ特性を示し、第２の非線形素子Ｓlは図１の４２の
Ｉ−Ｖ特性を示す。

【００４８】図４（ａ）に示すように、ＳhおよびＳlに
図１に示したＶ1電圧を印加すると液晶ｏｎ状態にな
り、図４（ｂ）に示すように、Ｓhに図１に示したＶ2電
圧を印加し、ＳlにＶ1電圧を印加すると液晶ｏｆｆ状態
になるので、液晶を駆動することが可能となる。

【００４９】（実施例２）この実施例では、実施例１と
異なる素子構造の表示装置およびその駆動方法を説明す
る。

【００５０】図５（ａ）は、本実施例の表示装置の非線
形素子形成側基板の１画素分を示す平面図であり、図５
（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ’線部分に相当する液晶
表示装置の断面図である。

【００５１】一対の基板の一方（素子側基板）は、ガラ
ス等の絶縁性基板３１上に、第１の非線形素子の電極配
線３２と第２の非線形素子の電極配線３３とが、対応す
る画素電極３６を挟んで互いに平行に形成されている。
電極配線３２の一部は第１の非線形素子の第１電極３２
ａを構成し、電極配線３３の一部は第２の非線形素子の
第１電極３３ａを構成している。

【００５２】電極配線３２と電極配線３３との上には、
絶縁膜３４が形成され、絶縁膜３４における第１電極３
２ａ上および第１電極３３ａ上には、第１電極３２ａお
よび第１電極３３ａに達するように、コンタクトホール
３４ａおよびコンタクトホール３４ｂが形成されてい
る。この絶縁膜３４の上と、コンタクトホール３４ａお
よびコンタクトホール３４ｂの内部とには、第１の非線
形素子の非線形抵抗層３５ａおよび第２の非線形素子の
非線形抵抗層３５ｂが形成されている。この非線形抵抗
層３５ａおよび非線形抵抗層３５ｂは、Ｉ−Ｖ特性の異
なるものであり、例えば、不純物としてニッケルを含む
硫化亜鉛膜を形成してニッケルの混入量を変えることに
より、Ｉ−Ｖ特性を異ならせている。

【００５３】さらに、その基板上には、マトリックス状
に画素電極３６が形成され、画素電極３６における非線
形抵抗層３５ａの近傍部分は第１の非線形素子の第２電
極３６ａを構成し、画素電極３６における非線形抵抗層
３５ｂの近傍部分は第２の非線形素子の第２電極３６ｂ
を構成している。

【００５４】第１の非線形素子は、間に非線形抵抗層３
５ａを挟んで、対向する第１電極３２ａと第２電極３６
ａとからなり、第２の非線形素子は、間に非線形抵抗層
３５ｂを挟んで、対向する第１電極３３ａと第２電極３
６ｂとからなる。

【００５５】他方の基板（対向側基板）は、ガラス等の
絶縁性基板３９上に、ＩＴＯ等からなる対向電極３８が
形成されている。この対向電極３８は、画素電極３６と
対向するように配設されている。

【００５６】素子側基板と対向側基板は、表示媒体側表
面に配向膜が形成されて配向処理されており、間に液晶
が封入されて表示装置が構成されている。

【００５７】以下に、この表示装置の製造工程について
説明する。

【００５８】まず、絶縁性基板３１上に、導電性薄膜を
成膜し、所定の形状にパターニングして第１の非線形素
子の電極配線３２、第２の非線形素子の電極配線３３お
よび第１の非線形素子の第１電極３２ａ、第２の非線形
素子の第１電極３３ａを形成する。この実施例では、ガ
ラス基板３１上に、Ｔａを厚み２００ｎｍに成膜後、所
定の形状にパターニングして、電極配線３２、３３と第
１電極３２ａ、３３ａとを形成した。

【００５９】次に、絶縁膜３４を形成し、第１電極３２
ａ、３３ａと非線形抵抗層３５ａ、３５ｂとを接続する
ためのコンタクトホール３４ａ、３４ｂを形成する。こ
の実施例では、実施例１の絶縁膜１４と同様にして、有
機感光性樹脂を用いてコンタクトホール３４ａ、３４ｂ
を設けた絶縁膜３４を形成し、絶縁膜３４表面に凹凸を
設けた。

【００６０】続いて、第１の非線形素子の非線形抵抗層
３５ａおよび第２の非線形素子の非線形抵抗層３５ｂを
形成する。この実施例では、実施例１の非線形抵抗層１
５ａと同様の条件で非線形抵抗層３５ａを形成し、所定
の形状にパターニングした。このとき、非線形抵抗層３
５ａ上に形成されるレジスト膜は残しておいた。また、
実施例１の非線形抵抗層１５ｂと同様の条件で非線形抵
抗層３５ｂを形成し、所定の形状にパターニングした。
このとき、非線形抵抗層３５ａ上のレジスト膜上に形成
された非線形抵抗層３５ｂは、リフトオフにより取り除
いた。

【００６１】その後、第１の非線形素子の第２電極３６
ａおよび第２の非線形素子の第２電極３６ｂとしても用
いられる画素電極３６を形成する。この実施例では、実
施例１と同様に、Ａｌを厚み約２００ｎｍに成膜し、所
定の形状にパターニングを行った。

【００６２】次に、対向側基板は、ガラス基板３９上
に、対向側電極３８を形成した。

【００６３】続いて、素子側基板と対向側基板における
素子や電極形成側表面に配向膜を塗布し、配向処理後、
配向膜が形成されている表面が内側となるように両基板
を貼り合わせた。その後、両基板の間隙にホワイトテー
ラ型ゲストホスト液晶を注入し、注入口を封止して液晶
表示装置を完成した。

【００６４】図６（ａ）および（ｂ）に、この表示装置
の駆動方法の一実施例を示す。図６（ａ）は液晶ｏｎ電
圧時の波形を示し、図６（ｂ）は液晶ｏｆｆ電圧時の波
形を示す。尚、第１の非線形素子Ｓhは図１の４１のＩ
−Ｖ特性を示し、第２の非線形素子Ｓlは図１の４２の
Ｉ−Ｖ特性を示す。

【００６５】図６（ａ）に示すように、Ｓhに図１に示
したＶ1の１／２の電圧を印加し、Ｓlに−Ｖ1の１／２
の電圧を印加し、対向側電極に−Ｖ1の１／２の電圧を
印加すると液晶ｏｎ状態になり、図６（ｂ）に示すよう
に、ＳhにＶ1の１／２の電圧を印加し、Ｓlに−Ｖ1の１
／２の電圧を印加し、対向側電極にＶ1の１／２の電圧
を印加すると液晶ｏｆｆ状態になるので、液晶を駆動す
ることが可能となる。

【００６６】上記実施例においては、硫化亜鉛に不純物
としてニッケルを混入させたが、他の不純物、例えばＦ
ｅ、Ｃｒなどの遷移金属等を用いてもよい。

【００６７】非線形抵抗層は、絶縁膜に設けられたコン
タクトホールを介して第１電極と一部接する状態に形成
したが、第１電極に積層して形成してもよい。また、第
２電極は、非線形抵抗層に積層して形成したが、絶縁膜
に設けられたコンタクトホールを介して非線形抵抗層に
一部接する状態に形成してもよい。

【００６８】電気光学特性を有する表示媒体としては、
ホワイトテーラ型ゲストホスト液晶を用いたが、ＴＮ
（ツイステッドネマティック）液晶やポリマー分散型の
液晶等の他の液晶モードを用いてもよい。

【００６９】

【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、１つの画素電極に対して、Ｉ−Ｖ特性が異な
る２つの非線形素子を接続することにより、液晶ｏｎ電
圧と液晶ｏｆｆ電圧とを別々の素子から印加させること
ができる。各々の電圧を独立して制御することにより、
液晶ｏｎ電圧と液晶ｏｆｆとの電圧差を大きくできるの
で、低コストで液晶駆動能力を高くすることができる。

【００７０】非線形素子は、硫化亜鉛を主成分とした非
線形抵抗層を用いると、Ｉ−Ｖ特性の非線形性を大きく
することができ、硫化亜鉛中に不純物として例えばニッ
ケル等を含ませることにより、表示媒体の電気光学特性
に応じたＩ−Ｖ特性の素子を設計できる。また、硫化亜
鉛中に含まれるニッケル等の不純物の量を変えることに
より、２つの素子のＩ−Ｖ特性を変化させることができ
る。

【００７１】従って、ＴＮ液晶は当然ながら、高い液晶
駆動電圧が必要なホワイトテーラ型の液晶やポリマー分
散型の液晶の駆動も可能となって、低コストで高画質の
表示装置を作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置に備えられる２つの非線形素
子のＩ−Ｖ特性の例を示すグラフである。

【図２】（ａ）は、実施例１の表示装置の非線形素子形
成側基板の１画素分を示す平面図であり、(ｂ）は、
(ａ）のＡ−Ａ’線部分に相当する液晶表示装置の断面
図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は、実施例１の表示装置の製造
工程を示す断面図である。

【図４】実施例１の表示装置の駆動方法を示す図であ
る。

【図５】（ａ）は、実施例２の表示装置の非線形素子形
成側基板の１画素分を示す平面図であり、(ｂ）は、
(ａ）のＢ−Ｂ’線部分に相当する液晶表示装置の断面
図である。

【図６】実施例２の表示装置の駆動方法を示す図であ
る。

【図７】従来の表示装置の駆動方法を示す図である。

【図８】従来の表示装置における、非線形素子のＩ−Ｖ
特性を示すグラフである。

【図９】反射型ホワイトテーラ型ゲストホスト液晶表示
装置のＶ−Ｒ特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１１、３１基板１２第１の非線形素子の電極配線１２ａ、３２ａ第１の非線形素子の第１電極１３第２の非線形素子の電極配線１３ａ、３３ａ第２の非線形素子の第１電極１４、３４絶縁膜１５ａ、３５ａ第１の非線形素子の非線形抵抗層１５ｂ、３５ｂ第２の非線形素子の非線形抵抗層１６、３６画素電極１６ａ、３６ａ第１の非線形素子の第２電極１６ｂ、３６ｂ第２の非線形素子の第２電極１８、３８対向側電極１９、３９対向側基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気光学的特性を有する表示媒体を間に
挟持する一対の基板のうちの一方に、該表示媒体に電圧
を印加するための画素電極がマトリックス状に設けら
れ、他方の基板に対向側電極が設けられた表示装置にお
いて、第１電極と非線形抵抗層と第２電極とから構成され、電
流−電圧特性が異なる２つの非線形素子が各画素電極に
接続して設けられ、かつ、該特性の異なる２つの非線形
素子の各々に別々の電極配線が設けられている表示装
置。
【請求項２】前記特性の異なる２つの非線形素子の非
線形抵抗層が、硫化亜鉛を主成分とする請求項１に記載
の表示装置。
【請求項３】前記特性の異なる２つの非線形素子の非
線形抵抗層中に、不純物としてニッケルが含まれている
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】前記２つの非線形素子は、非線形抵抗層
中に含まれるニッケルの量が異ならせてある請求項３に
記載の表示装置。