JPS61169882A - Liquid crystal display unit - Google Patents

Liquid crystal display unit

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JPS61169882A
JPS61169882A JP60010299A JP1029985A JPS61169882A JP S61169882 A JPS61169882 A JP S61169882A JP 60010299 A JP60010299 A JP 60010299A JP 1029985 A JP1029985 A JP 1029985A JP S61169882 A JPS61169882 A JP S61169882A
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JP
Japan
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electrode
liquid crystal
crystal display
nonlinear element
present
Prior art date
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Pending
Application number
JP60010299A
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Japanese (ja)
Inventor
舜平 山崎
犬島 喬
晃 間瀬
利光 小沼
坂間 光範
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/821,840 priority patent/US4730903A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 この発明は、強誘電性液晶(以下FLCという)を用い
た表示パネルを設けることにより、マイクロコンピュー
タ、ワードプロセッサまたはテレビ等の表示部の固体化
を図る液晶表示装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention "Field of Application of the Invention" The present invention provides a display panel using ferroelectric liquid crystal (hereinafter referred to as FLC) to solidify the display part of a microcomputer, word processor, television, etc. The present invention relates to a liquid crystal display device.

「従来の技術」 固体表示パネルは各絵素を独立に制御する方式が大面積
用として有効である。このようなパネルとして、従来は
、二周波液晶例えばツウイスティック・ネマチック液晶
(以下TN液晶という)を用い、横方向400素子また
縦方向200素子とする44判サイズの単純マトリック
ス構成にマルチブレキシング駆動方式を用いた表示装置
が知られている。
``Prior Art'' For solid-state display panels, a system in which each picture element is controlled independently is effective for large-area displays. Conventionally, such panels use dual-frequency liquid crystals, such as twin-stick nematic liquid crystals (hereinafter referred to as TN liquid crystals), and are multi-branched into a simple matrix structure of 44-size size with 400 elements in the horizontal direction and 200 elements in the vertical direction. Display devices using this driving method are known.

しかし、これ以上の画素数を有する大面積の表示装置を
作るのに、TN液晶を用いることは周波数特性の限界に
より不可能であることが判明した。
However, it has been found that it is impossible to use TN liquid crystal to create a large-area display device with a larger number of pixels due to limitations in frequency characteristics.

加えて、それぞれの画素を所定の距離離間し、マトリッ
クス状に配設せしめても、隣の画素との間でクロストー
ク(電気的に弱く導通してしまう現象)をしてしまいや
すい。そのため一方がON、他方がopp機能を作って
も、画素のそれぞれが十分なONまたはOFFをとり得
ず、コントラストに不十分さが発生してしまった。
In addition, even if each pixel is spaced apart by a predetermined distance and arranged in a matrix, crosstalk (a phenomenon of weak electrical conduction) is likely to occur between adjacent pixels. Therefore, even if one has an ON function and the other has an OPP function, each pixel cannot be turned ON or OFF sufficiently, resulting in insufficient contrast.

かかる欠点を除去するため、各画素にアクティブ素子を
連結する方式が知られている。その代表的例は素子とし
てTPT (薄膜型絶縁ゲイト電界効果半導体装置)を
用いるものである。
In order to eliminate this drawback, a method is known in which an active element is connected to each pixel. A typical example is one that uses TPT (thin film type insulated gate field effect semiconductor device) as the element.

また、非線型素子を用いる方法が知られている。Also, a method using a nonlinear element is known.

さらにパッシブ型構成(単純マトリックス方式)におい
て、液晶として従来より公知のTN型液晶を用いるので
はなく 、FLCを用いることが試みられているが、ク
ロス・トークを有し、最善とはいえない。
Further, in a passive configuration (simple matrix type), attempts have been made to use FLC as the liquid crystal instead of the conventionally known TN type liquid crystal, but this has cross talk and is not the best.

このFLCはメモリ機能を有する双安定型の液晶であり
、特に周波数特性に優れている。
This FLC is a bistable liquid crystal that has a memory function, and has particularly excellent frequency characteristics.

「発明が解決しようとする問題点」 以上の如く、これらを組合わせた方式、即ち、パッシブ
方式(以下Pという)またはTPTを用いる方式、さら
に液晶にTNを用いる方式またはFLCを用いる方式を
検討すると、以下の表1の如くになる。
"Problems to be Solved by the Invention" As described above, we are considering a method that combines these methods, that is, a method that uses a passive method (hereinafter referred to as P) or TPT, and a method that uses TN or FLC for the liquid crystal. Then, the result will be as shown in Table 1 below.

表1 □ 但し、◎は非常に良、Oは良、△はやや不可、×は不可
を示す。
Table 1 □ However, ◎ indicates very good, O indicates good, △ indicates slightly poor, and × indicates poor.

以上の4つの方式を考える時、どの方式においてもx印
が必ず存在し、これらのいずれにおいても最終的な答え
がないことが判明した。
When considering the above four methods, it was found that there is always an x mark in each method, and that there is no final answer in any of these methods.

その結果、これらの4つの方式以外の方式が求められる
As a result, methods other than these four methods are required.

本発明はかかる問題点を解くものである。The present invention solves this problem.

「問題を解決するための手段」 かかる問題を解決するため、本発明は双方向性の非線型
素子(以下NEという)とFLCとを結合せしめた。以
下に、非線型素子としての理想構造および特に知られて
いるMIM(導体−絶縁膜−導体)構造およびPIN接
合を用いたダイオードリング(以下DRという)構造と
比較した。
"Means for Solving the Problem" In order to solve the problem, the present invention combines a bidirectional nonlinear element (hereinafter referred to as NE) and an FLC. Below, a comparison is made with an ideal structure as a nonlinear element, a particularly known MIM (conductor-insulating film-conductor) structure, and a diode ring (hereinafter referred to as DR) structure using a PIN junction.

表2にその概要を示す。Table 2 shows the outline.

表2 以上において明らかなごとく、本発明は非線型素子とF
LCとを用いるため、双方が相乗的に動作しあいクロス
・トークがなく、プロセスはそれほど複雑にならず、F
LCを用いるため視野角も向上でき、理想型にきわめて
近い構成であることがわかった。
Table 2 As is clear from the above, the present invention has a nonlinear element and an F
LC, both work synergistically and there is no cross talk, the process is not very complicated, and F
The use of LC also improved the viewing angle, and it was found that the configuration was extremely close to the ideal type.

また本発明でも残された問題点の使用温度範囲は、現在
複数の異なったFLCを組合わせて0〜50℃において
使用が可能となっている。このため実用上はそれぞれ問
題とならず、また解調に関してはカラーも8色までとす
るならば解調が不要であり、マイクロコンピュータ等の
ディスプレイとしては十分実用が可能であることが判明
した。さらにMIM構造を用いると、このキャパシタ成
分がFLCと直列に入るため、画素としての周波数特性
に限界が発生してしまうが、それでもクロストークがな
い400 X200画素は可能である。
Furthermore, regarding the operating temperature range, which is a problem that remains even in the present invention, it is now possible to use a combination of a plurality of different FLCs in a range of 0 to 50°C. Therefore, it has been found that there is no problem in practical use, and as far as the color adjustment is concerned, if up to eight colors are used, adjustment is not necessary, and it has been found that it is fully usable as a display for a microcomputer or the like. Furthermore, if an MIM structure is used, this capacitor component enters in series with the FLC, which puts a limit on the frequency characteristics of the pixel, but it is still possible to create 400 x 200 pixels without crosstalk.

このため、特に本発明に述べる如く、非線型素子と強誘
電性液晶とを直列に連結して設ける画素によって初めて
大型大面積液晶ディスプレイの製造が可能であることが
判明した。
Therefore, it has been found that it is possible to manufacture a large, large-area liquid crystal display for the first time by using a pixel in which a nonlinear element and a ferroelectric liquid crystal are connected in series, as described in the present invention.

特に本発明においては、非線型素子としてMIMダイオ
ードを用いたもので、この非線型素子と画素との構成を
より一体化したものである。
In particular, in the present invention, an MIM diode is used as a nonlinear element, and the configuration of this nonlinear element and a pixel is more integrated.

即ち、この発明に用いられる非線型素子はタンタル−窒
化タンタル−タンタル構造またはクロム−窒化珪素−ク
ロムを主としている。
That is, the nonlinear element used in the present invention mainly has a tantalum-tantalum nitride-tantalum structure or a chromium-silicon nitride-chromium structure.

さらに本発明は、かかるMIMダイオードとマトリック
スを構成するX配線とそれに連結して非線型素子とが概
略同一形状を有する1つのマスク合わせで行うのみで完
成させ得るため、基板側に設けられる液晶表示の一方の
電極(第3の電極)と連結した複合ダイオードの一方の
電極(第1の電極)とを共通の矩形電極と、さらにその
上方の半導体上のYまたはX配線(図面ではX配線のみ
のため以下X配線として代表して示す)の形成に必要な
第2のマスクよりなる2枚のみでプロセスさせることが
できる。この本発明の構造の代表例を第4図にまたその
製造工程を第2図に示しである。
Furthermore, the present invention can be completed by simply aligning one mask in which the MIM diode, the X wiring constituting the matrix, and the nonlinear element connected thereto have approximately the same shape. One electrode (third electrode) and one electrode (first electrode) of the connected composite diode are connected to a common rectangular electrode, and Y or X wiring on the semiconductor above the common rectangular electrode (in the drawing, only the X wiring Therefore, the process can be carried out using only two sheets of second masks necessary for forming the X wiring (hereinafter representatively referred to as the X wiring). A typical example of the structure of the present invention is shown in FIG. 4, and the manufacturing process thereof is shown in FIG.

さらに、本発明において、液晶としてFLCを用いてい
るため、相対抗する電極間を2μ以下代表的には1±0
.5μにできる。そのため、TN液晶に比べて少ない使
用量であるに加えて、以上に述べた非線型素子を有する
積層体は2つの電極同志が互いに電気的にショートしな
いようにするスペーサとしての作用をも与えることがで
きる。
Furthermore, in the present invention, since FLC is used as the liquid crystal, the distance between opposing electrodes is typically 1±0
.. Can be made 5μ. Therefore, in addition to being used in a smaller amount than TN liquid crystal, the laminate having the above-mentioned nonlinear elements also acts as a spacer to prevent two electrodes from electrically shorting each other. I can do it.

「作用」 かくして、非線型素子(NH)と強誘電性液晶(FLC
)とを直列にして各画素を構成せしめることにより、A
4版またはそれ以上の大面積のマトリックス化に対して
もそれぞれの画素間のクロストークを除去し、初めて成
就せしめることが可能となった。
“Function” Thus, nonlinear elements (NH) and ferroelectric liquid crystals (FLC)
) in series to form each pixel, A
For the first time, it has become possible to eliminate crosstalk between each pixel even for large-area matrices of 4th edition or more.

第1図、第4図に示すごとく、強誘電性液晶の他方のX
配線に対応して赤(Rという)、緑(Gという)。
As shown in Figures 1 and 4, the other X of the ferroelectric liquid crystal
Red (referred to as R) and green (referred to as G) correspond to the wiring.

青(Bという)のフィルタを通すことにより、カラー表
示も可能となるという特徴を有する。
It has the feature that color display is also possible by passing it through a blue (referred to as B) filter.

以下に実施例に従って本発明を説明する。The present invention will be explained below according to examples.

「実施例1」 第1図は本発明の固体表示装置を用いた回路図を示す。"Example 1" FIG. 1 shows a circuit diagram using the solid state display device of the present invention.

図面において、画素はMINダイオード(2)の電極(
21) (第1の電極)より強誘電性液晶(3)の一方
の電極(23) (第3の電極)に連結している。複合
ダイオードはX配線(4) 、 (5)に第2の電極(
22)により連結している。他方、FLC(3)の第4
の電極(24)はX配f%@(6)、(7) ニ連結1
..テ11.Nル、 X配41!;!第3の電極(23
)に対応して他の透光性絶縁基板代表的にはガラス基板
(第4図(C)における(20’))側に密接して第4
の電極(24) (第1図、第4図(C)における(6
)または(24) )がそれぞれ対応して連結させてい
る。そしてこの第4の電極(24)はR,GまたはBの
フィルタを有しており、フルカラー化を施している。
In the drawing, the pixel is connected to the electrode of the MIN diode (2) (
21) (first electrode) is connected to one electrode (23) (third electrode) of the ferroelectric liquid crystal (3). The composite diode has a second electrode (
22). On the other hand, the fourth of FLC(3)
The electrode (24) has an X configuration f% @ (6), (7) 2 connection 1
.. .. Te11. Nru, X number 41! ;! Third electrode (23
) Correspondingly, other transparent insulating substrates are typically used, such as glass substrates (fourth glass substrate closely located on the (20') side in FIG. 4(C)).
electrode (24) ((6 in Fig. 1, Fig. 4(C))
) or (24) ) are respectively connected in correspondence. This fourth electrode (24) has an R, G, or B filter to provide full color.

かくの如き複合ダイオードを用いた画素の一部である非
線形素子の製造工程およびその特性の例を第2図、第3
図に示している。
Examples of the manufacturing process and characteristics of a nonlinear element that is part of a pixel using such a composite diode are shown in Figures 2 and 3.
Shown in the figure.

この第2図の製造工程は、第4図(A)における(40
)の領域を特に拡大して製造する場合に対応している。
The manufacturing process shown in FIG. 2 is (40
) is particularly suitable for expanding the manufacturing area.

第2図(A) 、 (B) 、 (C) 、 (D−1
)は第4図A−A’の縦断面図に対応している。第2図
(D−2) 、 (E)は第4図におけるc−c’の縦
断面図に対応し、その素子構造を示している。
Figure 2 (A), (B), (C), (D-1
) corresponds to the longitudinal sectional view of FIG. 4A-A'. FIGS. 2(D-2) and (E) correspond to longitudinal cross-sectional views taken along line c-c' in FIG. 4, and show the device structure thereof.

第2図(A)において、透光性絶縁基板としてコーニン
グ7059ガラス(20)を用いた。この上面にスパッ
タ法または電子ビーム蒸着法により、導電膜(13)で
あるITOまたは酸化スズ膜を0.1〜0.5μの厚さ
に形成した。さらにMrM構造の下側電極用被膜(14
)例えばクロムを0.1〜0.2μの厚さに形成した。
In FIG. 2(A), Corning 7059 glass (20) was used as the light-transmitting insulating substrate. An ITO or tin oxide film serving as a conductive film (13) was formed on this upper surface by sputtering or electron beam evaporation to a thickness of 0.1 to 0.5 μm. In addition, a film for the lower electrode of the MrM structure (14
) For example, chromium was formed to a thickness of 0.1 to 0.2 μm.

この後、これらの全面に光CVD法を用いて窒化珪素被
膜を作成した。即ち、ジシラン(SiJJ とアンモニ
アとをNH3/S!Jh=30とし、圧力3torr基
板温度300〜450℃で、184ns+、254ns
の紫外光を照射した。かくして窒化珪素被膜として10
0〜500人例えば300人の厚さに形成させることが
できた。この窒化珪素膜の耐圧は300℃4V、350
℃7V、 400℃IOVと基板の温度を上げることに
より制御することができる。このことより、400℃で
作り、5V駆動用の旧り構造とした。
Thereafter, a silicon nitride film was formed on the entire surface of these using a photo-CVD method. That is, disilane (SiJJ and ammonia are NH3/S!Jh=30, pressure is 3 torr, substrate temperature is 300 to 450°C, 184ns+, 254ns
irradiated with ultraviolet light. Thus, as a silicon nitride coating, 10
It was possible to form a thickness of 0 to 500 people, for example, 300 people. The breakdown voltage of this silicon nitride film is 350℃ at 300℃4V.
It can be controlled by increasing the temperature of the substrate to 7V and 400°C IOV. For this reason, it was made at 400°C and had an old structure for 5V drive.

この後、この上面に、クロム(500〜1500人”)
 (15)を電子ビーム蒸着法またはスパッタ法により
0.1〜0.2μの厚さに積層した。
After this, add chrome (500 to 1500") to the top surface.
(15) was laminated to a thickness of 0.1 to 0.2 μm by electron beam evaporation or sputtering.

さらに第2図(B)に示す如く、第1のフォトマスク■
により周辺部(26)を垂直になるように異方性プラズ
マエッチを行った。
Furthermore, as shown in FIG. 2(B), the first photomask ■
Anisotropic plasma etching was performed so that the peripheral portion (26) was vertical.

次にこれらの全面に感光性ポリイミド樹脂(27)をコ
ーティング法にて約1μの厚さに形成させた。
Next, a photosensitive polyimide resin (27) was formed on the entire surface of these to a thickness of about 1 μm by a coating method.

かくして、積層体(50)の電極(15)上面とポリイ
ミド樹脂(27)の上面(39)とは積層体の凸部を除
きキュア後で絶縁物表面と積層体表面とがなめらかに連
続した構造となるようにさせた0次にガラス基板(20
)側の裏面側より紫外光を公知のマスクアライナにより
マスクを用いることなくガラス面倒から露光させた。例
えばコビルト社のアライナでは約2分間露光した。その
強度が300〜400n−の波長の紫外光(10a+W
/ca+りにおいては15〜30秒で十分である。
Thus, the upper surface of the electrode (15) of the laminate (50) and the upper surface (39) of the polyimide resin (27) have a structure in which the insulator surface and the laminate surface are smoothly continuous after curing except for the convex portions of the laminate. A zero-order glass substrate (20
) was exposed to ultraviolet light from the back side of the glass using a known mask aligner without using a mask. For example, the Cobilt aligner was exposed for about 2 minutes. Ultraviolet light with a wavelength of 300 to 400n− (10a+W
/ca+, 15 to 30 seconds is sufficient.

すると、側面(26)を有する積層体(厚さ約1μ)(
50)に対し蔭となるその上方の凸領域は感光せず、そ
の側周辺のみが感光する。さらに現像を行った後、リン
ス液により非感光性の凸部を溶去した。
Then, a laminate (about 1μ thick) with side surfaces (26) (
50), the convex region above it that is in the shadow is not exposed to light, and only the surrounding area on that side is exposed to light. After further development, the non-photosensitive convex portions were dissolved away using a rinsing solution.

次にこれらすべてを180℃30分+300℃30分+
400℃30分の加熱を窒素中で行いキュアさせた。か
くして積層体の上面である非線型素子の第2の電極をフ
ォトマスクを用いることなく露呈せしめるに加えて、こ
の上面と周辺部のポリイミド樹脂の絶縁物の表面とをな
めらかに連続させ、第2図(C)を得ることが可能とな
った。
Next, do all of this at 180℃ for 30 minutes + 300℃ for 30 minutes +
Cure was performed by heating at 400° C. for 30 minutes in nitrogen. In this way, in addition to exposing the second electrode of the nonlinear element, which is the upper surface of the laminate, without using a photomask, this upper surface and the surface of the polyimide resin insulator in the peripheral area are smoothly connected, and the second electrode It became possible to obtain figure (C).

次にこの第2図(C)の上面全面にリード(6)用アル
ミニューム(16)を0.5〜1μの厚さ例えば0.7
μに形成せしめ、さらにこの上面に絶縁膜を1〜1.5
 μ、例えばポリイミドコート(17)を0.3 μの
厚さに形成させて第2図(D−1) 、 (D−2)を
得た。この絶縁膜はFLC充填の際のスペーサの大きさ
を決めるとともに、上側電極とリード(6)とがシ目−
卜しないようにするためである。この後、第2図(E)
に示す如く、第1の側面(26)に直角方向に対し第2
のマスク■によりパターニングを行った。
Next, apply aluminum (16) for the lead (6) to a thickness of 0.5 to 1 μm, for example 0.7 μm, on the entire upper surface of FIG.
1 to 1.5 μm, and then an insulating film is formed on the upper surface of the
For example, a polyimide coat (17) was formed to a thickness of 0.3 μ to obtain Figures 2 (D-1) and (D-2). This insulating film determines the size of the spacer when filling the FLC, and also ensures that the upper electrode and the lead (6) are aligned.
This is to prevent it from being picked up. After this, Figure 2 (E)
As shown in FIG.
Patterning was performed using the mask ■.

即ち、絶縁膜(17) 、アルミニューム(16) 、
クロム(15)をパターニングし眉間絶縁膜(17) 
、第2の電極(22)を形成した。さらにこの電極をマ
スクとして絶縁[(2) 、第1の電極のうちクロム(
14)をパターニングをして第2図(E)を得た。
That is, insulating film (17), aluminum (16),
Patterning chromium (15) to create an insulating film between the eyebrows (17)
, a second electrode (22) was formed. Furthermore, this electrode is used as a mask for insulation [(2), and chromium (
14) was patterned to obtain Figure 2 (E).

かくして1つの画素の第2の電極(15)より延在した
リード(6) は、その画素を構成する半導体に第1の
電極の側面に設けられた絶縁物(27)上に延在して隣
の画素の第2の電極と連結させることができた。
Thus, the lead (6) extending from the second electrode (15) of one pixel extends onto the insulator (27) provided on the side surface of the first electrode in the semiconductor constituting the pixel. It was possible to connect it to the second electrode of the adjacent pixel.

即ち、第2図において、ガラス基板(20)上の透光性
導電膜よりなるFLC用の第3の電極、これに連結した
第1の電極(21)、 MIM積層体用の絶縁膜(2)
、クロムの第2の電極(15) 、アルミニューム(1
6)よりなる電極リード(22)よりなっている。この
MIM構造の記号が第1図において(2)として記され
ている。
That is, in FIG. 2, a third electrode for FLC made of a transparent conductive film on a glass substrate (20), a first electrode (21) connected thereto, and an insulating film for an MIM stack (2) are shown. )
, chromium second electrode (15), aluminum (1
6) consists of an electrode lead (22). The symbol of this MIM structure is indicated as (2) in FIG.

結果として、第3図(A)に示す如き非線型特性(電極
面積20μ×420μ)を第2図(縦軸は絶対値をログ
スケールにて示している)に対応して有せしめることが
できた。
As a result, the nonlinear characteristics shown in Figure 3 (A) (electrode area 20μ x 420μ) can be achieved corresponding to Figure 2 (the vertical axis shows the absolute value on a log scale). Ta.

またこの上側に第4図に示す如く、対抗電極(間隔1.
0μ)を設け、その間隙に、FLC例えばDOBAMB
Cを充填材料として用いた時のしきい値特性を(B)に
示す。図面でも±5v加えることにより、透過、非透過
をさせ得、十分反転させ得ることが判明した。第3図(
B)において縦軸は透過率である。
Moreover, on the upper side of this, as shown in FIG.
0μ), and in the gap, FLC such as DOBAMB
The threshold characteristics when C is used as the filling material are shown in (B). Even in the drawings, it was found that by applying ±5V, it was possible to make the film transparent and non-transparent, and it was also possible to sufficiently reverse the polarity. Figure 3 (
In B), the vertical axis is the transmittance.

「実施例2」 第4図に本発明の構成を示すが、第1図における破線で
囲んだ領域(1)での平面図(^)及び縦断面図(B)
 、 (C) 、 (D)が示されている。
"Example 2" The configuration of the present invention is shown in FIG. 4, and a plan view (^) and a vertical cross-sectional view (B) of the area (1) surrounded by the broken line in FIG.
, (C) and (D) are shown.

さらに、第4図(B) 、 (C) 、 (D)は(A
)におけるそれぞれA−A’ 、B−B’ 、C−C’
での縦断面図を記す、加えて、第4図(C) 、 (D
)は液晶(3)および上側電極(6)。
Furthermore, Fig. 4 (B), (C), and (D) are (A
), A-A', B-B', C-C', respectively.
In addition, Fig. 4 (C) and (D
) are the liquid crystal (3) and the upper electrode (6).

(7)および基板(20’)をも示しているが、他の(
A)。
(7) and the substrate (20') are also shown;
A).

(B)は非線型素子を有する側のみを簡単のため示した
(B) shows only the side having nonlinear elements for simplicity.

この素子の製造方法は実施例1と同様である。The manufacturing method of this element is the same as in Example 1.

即ち、2つのマスク■、■により矩形の第1の電極(2
1)および第3の電極(23)およびその間に同一形状
の半導体および第2の電極の一部を構成する導体を構成
せしめている。この第3の電極を構成する透光性導電膜
の形状は420μ×420μとした。
That is, the rectangular first electrode (2
1) and a third electrode (23), and a semiconductor having the same shape and a conductor forming a part of the second electrode are formed therebetween. The shape of the transparent conductive film constituting this third electrode was 420μ×420μ.

また積層体の大きさは420μ×20μである。図面に
おいて絶縁体の側面および下側の第1、第2および第3
の電極を覆って配向膜を形成するためのポリイミド樹脂
(29)をコートしている。また、FLCの上側電極(
24) 、 (24’ ) 、  リード(6) 、 
(7)に対しても配向膜(29”)をコートしている。
Further, the size of the laminate is 420μ×20μ. In the drawings, the first, second and third portions on the side and underside of the insulator are shown.
A polyimide resin (29) is coated to cover the electrodes and form an alignment film. In addition, the upper electrode of FLC (
24), (24'), lead (6),
(7) is also coated with an alignment film (29'').

第2の電極は矩形の第1、第3の電極の上方に設けられ
ているため、その位置は当初の位置を中央部にせんとす
ると、その上下に±200μ(最大)ずれても非線型素
子の電極面積が不変であり、電気特性(電流値)にまっ
たく影響を与えずパターン化が可能である。即ち640
 X400の素子における例えばガラス基板(30cm
X20c■)の上布端と下方端とがマスクのずれをおこ
し従来の10倍ものズレ例えば一方が+側に200μ他
方が一例に200μずれた悪い精度でもマスク合わせが
可能となった。
Since the second electrode is provided above the rectangular first and third electrodes, if its position is set at the center from its original position, it will not be linear even if it deviates by ±200μ (maximum) above and below. The electrode area of the element remains unchanged, and patterning is possible without affecting the electrical characteristics (current value) at all. That is 640
For example, a glass substrate (30 cm
X20c■) The upper cloth edge and the lower edge of the mask cause a misalignment of the mask, and it is now possible to align the mask even with poor accuracy, for example, one side is 200μ on the + side, and the other is 200μ on the positive side.

図面においてFLC(3)は2つの基板(20) 、 
(20”)の間に充填されている。そのうち第3の電極
(23)と第4の電極(24)の間の領域(30)がシ
ャッタ機能を有する強誘電性液晶として動作する。
In the drawing, FLC (3) has two substrates (20),
(20''). Among them, a region (30) between the third electrode (23) and the fourth electrode (24) operates as a ferroelectric liquid crystal having a shutter function.

また、第4図(D)より明らかな如く、この非線型素子
を有する積層体(50)の厚さは0.5〜1.5μ一般
には1μを有する。そしてその上面は第4の電極(24
)に連結したリード(6) 、 (7)上の配向膜と密
着している。即ち双方のガラス基板は積層体により一体
化した構造を有している。加えてこの積層体の厚さがT
N液晶で用いられた5〜10μよりきわめて薄い1μの
厚さで十分である。従来、対抗する電極がガラス板の凹
凸により一部でショートしてしまうが、本発明において
は上側のガラス板(20°)にセミハードな可曲性を有
せしめたこと、さらに積層体がスペーサを兼ね、このス
ペーサ間の間隙は400μ毎に一品を有しているため、
その間に充填されたFLCは電極間の厚さに所定の厚さ
例えば1μ±0.2μとすることが可能となった。
Further, as is clear from FIG. 4(D), the thickness of the laminate (50) having this non-linear element is 0.5 to 1.5μ and generally 1μ. And the upper surface is the fourth electrode (24
) are in close contact with the alignment films on the leads (6) and (7) connected to the leads (6) and (7). That is, both glass substrates have a structure in which they are integrated by a laminate. In addition, the thickness of this laminate is T
A thickness of 1 μm, which is much thinner than the 5-10 μm used in N liquid crystals, is sufficient. Conventionally, the opposing electrodes would short out in part due to the unevenness of the glass plate, but in the present invention, the upper glass plate (20°) has semi-hard bendability, and the laminate has a spacer. Also, since the gap between these spacers has one item every 400μ,
The thickness of the FLC filled between the electrodes can be set to a predetermined thickness, for example, 1μ±0.2μ.

そのため±5vを印加しても、その電界は±50にV/
cmとなり、FLCの駆動に十分な電界を与えることが
できた。
Therefore, even if ±5V is applied, the electric field will be ±50V/
cm, and was able to provide a sufficient electric field to drive the FLC.

表示パネルとしては、この後反射型では反射板を、透過
型では裏面側に光源を設け、さらに第1図に示す周辺回
路(8) 、 (9)をプリント基板に配設し、このプ
リント基板のリードと表示素子の各リードとを対応させ
て連結した。
As a display panel, a reflective plate is then provided for the reflective type, a light source is provided on the back side for the transmissive type, and the peripheral circuits (8) and (9) shown in Figure 1 are arranged on the printed circuit board. The leads of the display element and each lead of the display element were connected in correspondence with each other.

かくして3枚のみのマスクでアクティブ素子型のパネル
をパターニングさせることが可能となった。
In this way, it has become possible to pattern an active element type panel using only three masks.

「効果」 本発明は以上に示す如く、非線型素子とFLCとを組合
わせたものである。その結果、図示した如き2×2のマ
トリックス構成においても、非線型素子と第1図に示す
如き(1,1)をONとした時、(1゜2) 、 (2
,2) 、 (2,1)を経て同時に加えられる電圧に
対し非線型素子のOvの電流値が十分像いため、流れ出
ない。その結果、(1,1)をONとした時、同時に他
の番地をOFFとしておくことが非線型素子により初め
て可能となり、クロストークを完全に防ぐことができた
。また製造プロセスも実施例に示した構造においてはき
わめて簡単であった。
"Effects" As described above, the present invention is a combination of a nonlinear element and an FLC. As a result, even in a 2×2 matrix configuration as shown, when the nonlinear element and (1,1) as shown in FIG. 1 are turned on, (1°2), (2
, 2) and (2, 1), the current value of Ov of the nonlinear element is sufficiently sensitive to the voltage applied at the same time through (2, 1), so it does not flow out. As a result, when (1, 1) is turned on, it becomes possible for the first time to simultaneously turn off other addresses using a nonlinear element, making it possible to completely prevent crosstalk. Furthermore, the manufacturing process was extremely simple in the structure shown in the example.

開口率は図面のパターンの場合86.7χを有し、素子
をまったく用いないパッシブ方式の91.2χに比し4
.5χの減少にとどめることができた。これは開口率が
80%以上あればわずられしさを感じないという仕様に
十分入り、満足すべきものである。
The aperture ratio is 86.7χ for the pattern shown in the drawing, which is 4% compared to 91.2χ for the passive method that does not use any elements.
.. We were able to limit the decrease to 5χ. This is well within the specification of not feeling bothersome if the aperture ratio is 80% or more, and should be satisfied.

また視野角はl’iLcを用いるため1つの遮光板のみ
ではなく、特に強誘電性を用いるため、TNに見られる
狭い視野角をまったく有さない。
Further, since the viewing angle uses l'iLc, there is not only one light shielding plate, and since ferroelectricity is used in particular, the viewing angle does not have the narrow viewing angle seen in TN.

また積層体がスペーサを兼ねているため、従来より公知
のTNを用いたディスプレイに見られる如きスペーサの
分散配置を施す必要がなく、工程的に容易になった。
Furthermore, since the laminate also serves as a spacer, there is no need to disperse spacers as seen in conventionally known displays using TN, making the process easier.

本発明の実施例は2×2のマトリックスを示した。しか
し実験は100 xlooのマトリックスを作成して試
みたものである。そして文字等の表示を十分に行うこと
が確認できた。周波数特性を考慮するならば、8ビツト
パラレル処理を施し、1920(640x 3) x 
400のフルカラーの表示装置を作成することも可能で
あると推定される。
The embodiment of the invention showed a 2x2 matrix. However, the experiment was conducted by creating a matrix of 100xloo. It was also confirmed that characters, etc. could be displayed sufficiently. Considering the frequency characteristics, 8-bit parallel processing is applied, and 1920 (640 x 3) x
It is estimated that it is possible to create as many as 400 full-color displays.

また、本発明は、非線型素子と強誘電性液晶よりなる画
素の作成に基板作製に必要なフォトマスク数は2枚でよ
(、加えて、非線型素子の電極面    □積(所定の
電圧を加える時の電流値)は矩形電極の中央部より上下
に最大±200μもずれてもまた左右には数IIIIず
れても変化することがなく、一定の非線型特性を有し、
マトリックス全体へのアクティブ駆動の電気特性へのバ
ラツキを防ぐことができた。
In addition, in the present invention, the number of photomasks required for manufacturing a substrate to create a pixel consisting of a nonlinear element and a ferroelectric liquid crystal is two (in addition, the electrode surface area of the nonlinear element (predetermined voltage The current value when applying the current) does not change even if the center part of the rectangular electrode is shifted by up to ±200 μ vertically or by several degrees left and right, and has certain nonlinear characteristics.
It was possible to prevent variations in the electrical characteristics of active drive throughout the matrix.

本発明の実施例ではMIMJ造を主として示した。In the examples of the present invention, MIMJ construction was mainly shown.

また、このMIM構造におけるM(導体)は金属のタン
タル、クロムを示した。しかし他の金属のアルミニュー
ム、チタン、銅を用いてもよい。また十分高い濃度に不
純物が添加された半導体即ちP゛またはN°型の非単結
晶半導体を用いてもよい。
Further, M (conductor) in this MIM structure represents metals such as tantalum and chromium. However, other metals such as aluminum, titanium, and copper may also be used. Alternatively, a semiconductor doped with impurities at a sufficiently high concentration, ie, a P' or N' type non-single crystal semiconductor may be used.

他方、本発明の他の非線型素子としてPIN構造の1つ
またはタンデム構造のダイオードをリング構成させたダ
イオードリングにして設けたり、またPIN構造をBa
ck−to−Back接合にして設けることも可能であ
る。しかし前者はフォトマスク数が4枚を必要とする欠
点を有するが、周波数特性がMIM構造より優れ、64
0 X400の大面積も可能と推定できる。他方、後者
はプロセスは本発明のMIMの積層体の代わりにNIP
−電極−PIN構造とするのみであり、まったく同じプ
ロセスの使用が可能で、2枚のフォトマスクでプロセス
化ができる。しかし逆耐圧の電圧が大きすぎたり、また
大面積でバラツキやすいという欠点を有する。
On the other hand, as other non-linear elements of the present invention, one of the PIN structures or a tandem structure diode may be provided as a diode ring, or the PIN structure may be formed of Ba.
It is also possible to provide a ck-to-back junction. However, although the former has the disadvantage of requiring four photomasks, it has better frequency characteristics than the MIM structure, with 64 photomasks required.
It can be estimated that a large area of 0x400 is possible. On the other hand, the latter process uses NIP instead of the MIM stack of the present invention.
Only the -electrode-PIN structure is used, and exactly the same process can be used, and the process can be performed using two photomasks. However, it has the disadvantage that the reverse breakdown voltage is too large and tends to vary over a large area.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の液晶表示パネルの回路図を示す。 第2図は本発明のMIMダイオードの製造工程を示す一
方の縦断面図である。 第3図は本発明のMIMダイオードの非線形素子および
強誘電性液晶の動作特性を示す。 第4図は本発明の表示パネルの平面図および縦断面図を
示す。
FIG. 1 shows a circuit diagram of a liquid crystal display panel of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the manufacturing process of the MIM diode of the present invention. FIG. 3 shows the operating characteristics of the nonlinear element and ferroelectric liquid crystal of the MIM diode of the present invention. FIG. 4 shows a plan view and a longitudinal sectional view of the display panel of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に複数のアクティブ素子を有する画素をマト
リックス状に配設した固体表示装置において、前記画素
は非線型素子と強誘電性液晶とが直列に連結して設けら
れたことを特徴とする液晶表示装置。 2、特許請求の範囲第1項において、双安定性を有する
非線型素子はM(導体)−I(絶縁膜)−M(導体)構
造を有することを特徴とする液晶表示装置。 3、特許請求の範囲第1項において、非線型素子はPN
又はPIN構造を有するダイオードをBack−To−
Backに電気的に連結して設けたことを特徴とする液
晶表示装置。 4、特許請求の範囲第1項において、非線型素子はPN
またはPIN構造を有するダイオードを1つまたは複数
個スタック構造にしたダイオードをリング構造に連結し
て設けたことを特徴とした液晶表示装置。
[Claims] 1. In a solid-state display device in which pixels each having a plurality of active elements are arranged in a matrix on a substrate, each pixel is provided with a non-linear element and a ferroelectric liquid crystal connected in series. A liquid crystal display device characterized by: 2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the nonlinear element having bistability has an M (conductor)-I (insulating film)-M (conductor) structure. 3. In claim 1, the nonlinear element is a PN
Or use a diode with PIN structure as Back-To-
A liquid crystal display device characterized in that it is electrically connected to a back. 4. In claim 1, the nonlinear element is a PN
Alternatively, a liquid crystal display device comprising one or more diodes having a PIN structure connected in a ring structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6433534A (en) * 1987-06-18 1989-02-03 Philips Nv Display device and driving thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60201325A (en) * 1984-03-26 1985-10-11 Canon Inc Liquid crystal optical element and driving method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60201325A (en) * 1984-03-26 1985-10-11 Canon Inc Liquid crystal optical element and driving method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6433534A (en) * 1987-06-18 1989-02-03 Philips Nv Display device and driving thereof

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