JPS63104081A - 電気光学装置 - Google Patents
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- JPS63104081A JPS63104081A JP61251076A JP25107686A JPS63104081A JP S63104081 A JPS63104081 A JP S63104081A JP 61251076 A JP61251076 A JP 61251076A JP 25107686 A JP25107686 A JP 25107686A JP S63104081 A JPS63104081 A JP S63104081A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/105—Varistor cores
- H01C7/118—Carbide, e.g. SiC type
-
- 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
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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。
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、計測機の表示パネル、自動車のインストルメ
ントパネル、パーソナルコンピューター。
ントパネル、パーソナルコンピューター。
画像表示装置、テレビジョン、プリンター用液晶シャッ
ターなどに使用される多数のｉｉ！ｉｉ素数を有する電
気光学装置に関する。
ターなどに使用される多数のｉｉ！ｉｉ素数を有する電
気光学装置に関する。
本発明は、多数の行列電極を有するマトリクス構造電気
光学装置において、電気光学効果を有する材料の層の駆
動用電極の各画素ごとに電気光学効果を有する材料の層
と直列に、シリコンと炭素を主な成分とするアモルファ
ス材料からなる非線型抵抗素子を形成することにより、
低電圧による駆動でも大きなコントラストを得ることが
できるようにし、装置の消費電力を少なくしたものであ
る。
光学装置において、電気光学効果を有する材料の層の駆
動用電極の各画素ごとに電気光学効果を有する材料の層
と直列に、シリコンと炭素を主な成分とするアモルファ
ス材料からなる非線型抵抗素子を形成することにより、
低電圧による駆動でも大きなコントラストを得ることが
できるようにし、装置の消費電力を少なくしたものであ
る。
小型で軽量の電気光学装置として、エレクトロクロミズ
ムや液晶等のように、電気光学効果を有する材料を用い
た電気光学装置が実用化されている。近年この種の電気
光学装置の情報■増大化を計ル［１的で、ＴＰＴ薄膜ト
ランジスター、シリコン単結晶上に形成したＭＯＳトラ
ンジスターなどによる３端子アクティブマトリクス液晶
表示装置や、非線型抵抗素子を各液晶画素と直列に設け
た２端子アクティブマトリクス液晶表示装置が脚光をあ
びている。
ムや液晶等のように、電気光学効果を有する材料を用い
た電気光学装置が実用化されている。近年この種の電気
光学装置の情報■増大化を計ル［１的で、ＴＰＴ薄膜ト
ランジスター、シリコン単結晶上に形成したＭＯＳトラ
ンジスターなどによる３端子アクティブマトリクス液晶
表示装置や、非線型抵抗素子を各液晶画素と直列に設け
た２端子アクティブマトリクス液晶表示装置が脚光をあ
びている。
２端子素子アクテイブマトリクスは、３端子素子アクテ
イブマトリクスと比較し、形成膜数が少な（、フォトエ
ツチング工程数が少なく、さらにバターニング精度が粗
い、などの特長があり、低コスト、大面積電気光学装置
への応用が可能であ２端子アクテイブマトリクス電気光
学装置は、次の方式が公知である。
イブマトリクスと比較し、形成膜数が少な（、フォトエ
ツチング工程数が少なく、さらにバターニング精度が粗
い、などの特長があり、低コスト、大面積電気光学装置
への応用が可能であ２端子アクテイブマトリクス電気光
学装置は、次の方式が公知である。
■バリスタ一方式
■金属−絶縁膜−金属（Ｍ Ｉ Ｍ）方式■ダイオード
方式 ■高抵抗半導体方式 ■のバリスタ一方式は特開昭５５−１０５２８５号公報
、■のＭＩＭ方式は、特開昭５５−１６１２７３号公報
に示されている。■の高抵抗半′２′Ｓ体方式は、Ｐｒ
ｏｃ、 ｏｆ ｔｈｅ ６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｄｉ−ｓｐｌａｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｐ
ｐ、 ７２−７４ （１９８６）に示されている。
方式 ■高抵抗半導体方式 ■のバリスタ一方式は特開昭５５−１０５２８５号公報
、■のＭＩＭ方式は、特開昭５５−１６１２７３号公報
に示されている。■の高抵抗半′２′Ｓ体方式は、Ｐｒ
ｏｃ、 ｏｆ ｔｈｅ ６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｄｉ−ｓｐｌａｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｐ
ｐ、 ７２−７４ （１９８６）に示されている。
第３図は、■の方式による非線型抵抗を示す高抵抗半導
体薄膜を用いた、従来の２端子アクテイブマトリクス液
晶電気光学装置のＸ−Ｙマトリクスパネル回路図である
。行液晶駆動電ｐｉｉ３と列液晶駆動電極４は、基板及
び対向基板にそれぞれ通常１００〜１０００本形成され
る。Ｘ−Ｙ交差部には液晶５と非線型抵抗素子６が形成
される。第２図は非線型抵抗膜として、化学量論的組成
よりもシリコンの組成の多い窒化シリコン膜を用いた従
来の液晶電気光学装置の一画素の縦断面図である。又、
第５図は該液晶電気光学装置の一画素の平面図である。
体薄膜を用いた、従来の２端子アクテイブマトリクス液
晶電気光学装置のＸ−Ｙマトリクスパネル回路図である
。行液晶駆動電ｐｉｉ３と列液晶駆動電極４は、基板及
び対向基板にそれぞれ通常１００〜１０００本形成され
る。Ｘ−Ｙ交差部には液晶５と非線型抵抗素子６が形成
される。第２図は非線型抵抗膜として、化学量論的組成
よりもシリコンの組成の多い窒化シリコン膜を用いた従
来の液晶電気光学装置の一画素の縦断面図である。又、
第５図は該液晶電気光学装置の一画素の平面図である。
第６図は従来から知られた一画素の等価回路図である。
この種の液晶電気光学装置の駆動は一般に電圧平均化法
と呼ばれる次のような方式によって行う。
と呼ばれる次のような方式によって行う。
第３図の多数の行電極３を一本ずつ上から順次に選択し
、その選択期間内に列電極４によってデータを書き込む
。この時充分なコントラストで表示が行えるためには、
選択点での液晶に印加される実効電圧が、液晶の飽和電
圧よりも大きい事、非選択点での液晶に印加される実効
電圧が液晶のしきい値電圧よりも小さいことが必要であ
る。非線型抵抗素子１３に、充分な非線型性を存する膜
を用いると、選択点では、Ｘき込み時には非線型抵抗素
子１３の抵抗が低くなり、液晶５に電圧がかかりやすく
なり、保持期間では非線型抵抗素子１３の抵抗が高くな
り、液晶５にかかった電圧が保持されやすくなる。又、
非選択点では、書き込み時に非線型抵抗素子１３の抵抗
は、選択点はど低くはならず、液晶５にはあまり電圧が
かからず、その小さな電圧が保持されることになり、分
割数の比較的大きな液晶電気光学装置でも、高いコント
ラストを持ったパネルを提供できる。
、その選択期間内に列電極４によってデータを書き込む
。この時充分なコントラストで表示が行えるためには、
選択点での液晶に印加される実効電圧が、液晶の飽和電
圧よりも大きい事、非選択点での液晶に印加される実効
電圧が液晶のしきい値電圧よりも小さいことが必要であ
る。非線型抵抗素子１３に、充分な非線型性を存する膜
を用いると、選択点では、Ｘき込み時には非線型抵抗素
子１３の抵抗が低くなり、液晶５に電圧がかかりやすく
なり、保持期間では非線型抵抗素子１３の抵抗が高くな
り、液晶５にかかった電圧が保持されやすくなる。又、
非選択点では、書き込み時に非線型抵抗素子１３の抵抗
は、選択点はど低くはならず、液晶５にはあまり電圧が
かからず、その小さな電圧が保持されることになり、分
割数の比較的大きな液晶電気光学装置でも、高いコント
ラストを持ったパネルを提供できる。
この種の液晶電気光学装置で、高いコントラストを保持
したままで、大面積で高解像度の従って、多数の画素を
有する装置を得るためには、非線型抵抗素子１３の非線
型性が充分に太き（なくてはならない。併し、従来のよ
うに非線型抵抗膜として、化学■論的組成よりもシリコ
ンの組成の多い窒化シリコン膜を用いた場合（第２図及
び第４図曲線ｂ）、その非線型性が不充分で、大面積の
装置において、コントラストが低下するという問題点が
あった。又、装置の大面積化に伴い非線型抵抗膜１２の
膜厚の面内分布の不均一性が増大し、非線型抵抗ｎｌ１
１２の非線型性が小さいために、膜厚分布が、表示環と
なって現れるという問題点があった。さらに、非線型抵
抗素子１３の非線型性が充分に高くないと、選択点での
液晶に印加される実効電圧を液晶の飽和電圧よりも大き
くするためには、第６図Ａ−Ｃ間に印加する電圧を太き
（する必要があり、このために装置の消費電力を大きく
するという問題点があった。
したままで、大面積で高解像度の従って、多数の画素を
有する装置を得るためには、非線型抵抗素子１３の非線
型性が充分に太き（なくてはならない。併し、従来のよ
うに非線型抵抗膜として、化学■論的組成よりもシリコ
ンの組成の多い窒化シリコン膜を用いた場合（第２図及
び第４図曲線ｂ）、その非線型性が不充分で、大面積の
装置において、コントラストが低下するという問題点が
あった。又、装置の大面積化に伴い非線型抵抗膜１２の
膜厚の面内分布の不均一性が増大し、非線型抵抗ｎｌ１
１２の非線型性が小さいために、膜厚分布が、表示環と
なって現れるという問題点があった。さらに、非線型抵
抗素子１３の非線型性が充分に高くないと、選択点での
液晶に印加される実効電圧を液晶の飽和電圧よりも大き
くするためには、第６図Ａ−Ｃ間に印加する電圧を太き
（する必要があり、このために装置の消費電力を大きく
するという問題点があった。
そこで、この発明は非線型抵抗膜として、その非線型性
の高い薄膜を提供し、大型の電気光学装置のコントラス
トを高め、表示斑を滅し、駆動に嬰する消費電力を減ら
すことを目的としている。
の高い薄膜を提供し、大型の電気光学装置のコントラス
トを高め、表示斑を滅し、駆動に嬰する消費電力を減ら
すことを目的としている。
本発明は、上記問題点を解決するために、非線型抵抗膜
として、シリコンと炭素を主な成分とするアモルファス
材料を用いたものである。その結果、高い非線型性を示
す非線型抵抗素子を得、これを電気光学装置の駆動に用
いたものである。
として、シリコンと炭素を主な成分とするアモルファス
材料を用いたものである。その結果、高い非線型性を示
す非線型抵抗素子を得、これを電気光学装置の駆動に用
いたものである。
第４図の曲線ａは、本発明によるシリコンと炭素を主な
成分とするアモルファス材料を用いた非線型抵抗素子の
Ｅ””−１ｏｇ（１／Ｅｌｌプロツトである（Ｅは電界
、■は電流を示す）。このプロットで直線で表される電
流−電圧特性はＰｒｅｎｋｅｌ−Ｐ。
成分とするアモルファス材料を用いた非線型抵抗素子の
Ｅ””−１ｏｇ（１／Ｅｌｌプロツトである（Ｅは電界
、■は電流を示す）。このプロットで直線で表される電
流−電圧特性はＰｒｅｎｋｅｌ−Ｐ。
ｏ１ｅ電流と呼ばれ、（１）式で表される。：ｒ＝ｃＥ
ｅＸｐ （−ｑ （φ−ｂ Ｅ ””） ／ ｋ Ｔ
＋ −・＋１１ｆｉ１式中、Ｃ９φ、ｂは各々の物質に
固有な値であり、ｋはボルツマン定数、ｑは素電荷、Ｔ
は絶対温度である。
ｅＸｐ （−ｑ （φ−ｂ Ｅ ””） ／ ｋ Ｔ
＋ −・＋１１ｆｉ１式中、Ｃ９φ、ｂは各々の物質に
固有な値であり、ｋはボルツマン定数、ｑは素電荷、Ｔ
は絶対温度である。
シリコンと炭素を主成分とするアモルファス材料は、本
実施例の場合、エチレンガスとモノシランガスの混合ガ
スによるプラズマＣＶＤ法によって約１５００人形成し
た。この方法で作製したシリコンと炭素を主成分とする
アモルファス材料は、１０２１０２２（’）程度の水素
を含む。第４図で示したように、シリコンと炭素を主成
分とするアモルファス材料は、シリコンと窒素を主成分
とするアモルファス材料よりも傾きが大きい。すなわち
より高い非線型性が得られている。第７図は上述の方法
で作製した、シリコンと炭素を主成分とするアモルファ
ス材ｉ４の原料ガス比と、１ （Ｍ Ｖ ／ ｃｍ
）での比抵抗値との相関を示す。この時、第７図に示す
ように、オージェ電子分光法から求めた、上記アモルフ
ァス薄膜中のシリコンと炭素の組成は、原料ガス中のエ
チレンガスの比率が大きくなるほど、より炭素の組成が
多くなっている。このように、上述の方法で作製したシ
リコンと炭素を主成分とするアモルファス材料の組成は
、原料ガス組成により制御され、これによって膜の抵抗
を制御することができる。尚、上記アモルファス材料の
電流−電圧特性は、原料ガス組成比以外の作製時のパワ
ー、圧力、基板温度、原料ガス全流量率等の条件を変え
ることによっても制？１１１される。
実施例の場合、エチレンガスとモノシランガスの混合ガ
スによるプラズマＣＶＤ法によって約１５００人形成し
た。この方法で作製したシリコンと炭素を主成分とする
アモルファス材料は、１０２１０２２（’）程度の水素
を含む。第４図で示したように、シリコンと炭素を主成
分とするアモルファス材料は、シリコンと窒素を主成分
とするアモルファス材料よりも傾きが大きい。すなわち
より高い非線型性が得られている。第７図は上述の方法
で作製した、シリコンと炭素を主成分とするアモルファ
ス材ｉ４の原料ガス比と、１ （Ｍ Ｖ ／ ｃｍ
）での比抵抗値との相関を示す。この時、第７図に示す
ように、オージェ電子分光法から求めた、上記アモルフ
ァス薄膜中のシリコンと炭素の組成は、原料ガス中のエ
チレンガスの比率が大きくなるほど、より炭素の組成が
多くなっている。このように、上述の方法で作製したシ
リコンと炭素を主成分とするアモルファス材料の組成は
、原料ガス組成により制御され、これによって膜の抵抗
を制御することができる。尚、上記アモルファス材料の
電流−電圧特性は、原料ガス組成比以外の作製時のパワ
ー、圧力、基板温度、原料ガス全流量率等の条件を変え
ることによっても制？１１１される。
さらに、上記アモルファス材料の電流−電圧特性は、原
料ガス中に、例えばホスフィンやジボラン等のガスを数
ｐｐｍから数パーセント混入せしめることにより、それ
ぞれリン及びボロンをドープすることにより制御するこ
とが可能である。
料ガス中に、例えばホスフィンやジボラン等のガスを数
ｐｐｍから数パーセント混入せしめることにより、それ
ぞれリン及びボロンをドープすることにより制御するこ
とが可能である。
面、本発明の実施例において、シリコンと炭素を主成分
とするアモルファス材料の製造方法は、王な原料ガスと
して、モノシランとエチレンを使用したが、モノシラン
の代わりにジシラン等の高次シラン、エチレンの代わり
に、他のエチレン系炭化水素やメタン系炭化水素、アセ
チレン系炭化水素等も使用できる。又、上記アモルファ
ス材料の作製時に、アルゴン等の希ガスや水素ガスによ
り原料ガスを希釈することにより、上記アモルファス材
料の電流−電圧特性を制御することもできる。さらに、
上記アモルファス材料の製造方法は、プラズマＣＶＤ法
による作製例について説明したが、これを減圧および常
圧ＣＶＤ法や、スパッタ法などによって作製することが
できる。
とするアモルファス材料の製造方法は、王な原料ガスと
して、モノシランとエチレンを使用したが、モノシラン
の代わりにジシラン等の高次シラン、エチレンの代わり
に、他のエチレン系炭化水素やメタン系炭化水素、アセ
チレン系炭化水素等も使用できる。又、上記アモルファ
ス材料の作製時に、アルゴン等の希ガスや水素ガスによ
り原料ガスを希釈することにより、上記アモルファス材
料の電流−電圧特性を制御することもできる。さらに、
上記アモルファス材料の製造方法は、プラズマＣＶＤ法
による作製例について説明したが、これを減圧および常
圧ＣＶＤ法や、スパッタ法などによって作製することが
できる。
この種の非線型抵抗材料を液晶電気光学装置に適用する
には、非線型抵抗素子の抵抗Ｒ＋を次のように設定すれ
ばよい。すなわち、表示点燈時に印加される電圧■。８
でのＲ，は１０７〜１０” （Ω〕、非点燈時に印加
される最大電圧ｖｌｌｌＦＦの時Ｒ１は１０Ｂ〔Ω〕以
上であり、さらに、非選択期間に印加される電圧■。８
の時、液晶抵抗ＲＬＣと同等の抵抗値とすればよい。導
体−アモルファス材料−導体の重なり面積を１２０〔μ
ｍ′〕 とし、アモルファス材料の厚さを１０００人と
駆動電圧を３０Ｃｖ）以下とした場合、炭素とシリコン
の組成比Ｃ／（Ｓｉ（Ｃ）が０．０５〜０．６のアモル
ファス材料により、駆動が可能であった。
には、非線型抵抗素子の抵抗Ｒ＋を次のように設定すれ
ばよい。すなわち、表示点燈時に印加される電圧■。８
でのＲ，は１０７〜１０” （Ω〕、非点燈時に印加
される最大電圧ｖｌｌｌＦＦの時Ｒ１は１０Ｂ〔Ω〕以
上であり、さらに、非選択期間に印加される電圧■。８
の時、液晶抵抗ＲＬＣと同等の抵抗値とすればよい。導
体−アモルファス材料−導体の重なり面積を１２０〔μ
ｍ′〕 とし、アモルファス材料の厚さを１０００人と
駆動電圧を３０Ｃｖ）以下とした場合、炭素とシリコン
の組成比Ｃ／（Ｓｉ（Ｃ）が０．０５〜０．６のアモル
ファス材料により、駆動が可能であった。
第３図の曲線２にその特性が示された本発明による非線
型抵抗薄膜を用いた非線型抵抗素子を、大型液晶電気光
学装置に用いたところ、曲線２に示された従来の窒化シ
リコン膜を用いた場合に比べて、コントラストが向上し
、駆動電圧が従来の２０（Ｖ）から１４（Ｖ）に低下さ
せることができ、従って消費電力が減少した。また、同
時に表示斑も全くなくなり、均一な表示画面が得られた
。このアモルファス材料のシリコンと炭素の組成比は、
Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）・０．４であった。
型抵抗薄膜を用いた非線型抵抗素子を、大型液晶電気光
学装置に用いたところ、曲線２に示された従来の窒化シ
リコン膜を用いた場合に比べて、コントラストが向上し
、駆動電圧が従来の２０（Ｖ）から１４（Ｖ）に低下さ
せることができ、従って消費電力が減少した。また、同
時に表示斑も全くなくなり、均一な表示画面が得られた
。このアモルファス材料のシリコンと炭素の組成比は、
Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）・０．４であった。
このような、炭化シリコン膜の使用による従来の窒化シ
リコン膜の使用と比較した非線型特性の向上は、シリコ
ンと炭素の組成比Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）が０．０５〜０．５
のアモルファス材料により実現できた。
リコン膜の使用と比較した非線型特性の向上は、シリコ
ンと炭素の組成比Ｃ／（Ｓｉ＋Ｃ）が０．０５〜０．５
のアモルファス材料により実現できた。
尚、本発明による非線型抵抗素子は、一定の■り厚を有
する高抵抗材料の高電界領域において支配的となるＰｒ
ｅｒ＋ｋｅｌ−Ｐｏｏｌｅ 電流を利用しているため、
適度な動作電圧範囲内では、膜厚が薄過ぎるとトンネル
電流が支配的となり、厚過ぎるとオーミック電流が支配
的となり、いずれも素子の非線型性を低下させることに
なる。
する高抵抗材料の高電界領域において支配的となるＰｒ
ｅｒ＋ｋｅｌ−Ｐｏｏｌｅ 電流を利用しているため、
適度な動作電圧範囲内では、膜厚が薄過ぎるとトンネル
電流が支配的となり、厚過ぎるとオーミック電流が支配
的となり、いずれも素子の非線型性を低下させることに
なる。
本発明者は、上記非線型抵抗薄膜が通常の動作電圧範囲
内で、膜厚が５００人から３０００人の範囲でＦｒｅｎ
ｋｅｌ−Ｐｏｏｌｅ電流が支配的となることを確認した
。
内で、膜厚が５００人から３０００人の範囲でＦｒｅｎ
ｋｅｌ−Ｐｏｏｌｅ電流が支配的となることを確認した
。
本実施例は、液晶電気光学装置への応用について述べた
が、他のエレクトロクロミズム等の電気光学効果を有す
る材料を用いた電気光学装置にも応用でき、高い非線型
性を有するアモルファス炭化シリコンを用いることによ
り、コントラストの向上と、低消費電力化に役立つこと
は明らかである。
が、他のエレクトロクロミズム等の電気光学効果を有す
る材料を用いた電気光学装置にも応用でき、高い非線型
性を有するアモルファス炭化シリコンを用いることによ
り、コントラストの向上と、低消費電力化に役立つこと
は明らかである。
以上述べたように、本発明による非線型抵抗材料を用い
た電気光学装置によれば、非線型素子の非線型性が向上
するため、コントラストが向上し、表示斑がなくなり、
低電圧駆動による低消費電力化が実現するという優れた
効果を有する。
た電気光学装置によれば、非線型素子の非線型性が向上
するため、コントラストが向上し、表示斑がなくなり、
低電圧駆動による低消費電力化が実現するという優れた
効果を有する。
第１図は本発明によるシリコンと炭素を主成分とする非
線型抵抗材料を用いた液晶電気光学装置の縦断面図、第
２図は従来のシリコンと窒素を主成分とする非線型抵抗
材料を用いた液晶電気光学装置の縦断面図、第３図は従
来公知である非線型抵抗素子を用いた液晶電気光学装置
の回路図、第４図は本発明による非線型素子（曲１３１
）と、従来の窒化シリコン薄膜による非線型素子（曲
線２）の電流−電界特性のフレンケループール・プロッ
ト図、第５図は従来公知である液晶電気光学装置の一画
素部の平面図、第６図は従来公知である一画素の等価回
路図であり、非線型抵抗素子と液晶が直列に接続された
状態を示し、ＣＬＣは液晶の容量、ＲＬＣは液晶の抵抗
、Ｃ８は非線型抵抗素子の容量、Ｒ１は非線型抵抗素子
の抵抗をそれぞれ示す。抵抗Ｒ０は電圧の関数である。 第７図は本発明の液晶電気光学装置に用いた、シリコン
と炭素を主成分とするアモルファス材料の原料ガス組成
と１ （Ｍ Ｖ ／ ｃｍ ）での比抵抗との関係を
示すグラフ、第８図は本発明の液晶電気光学装置に用い
たシリコンと炭素を主成分とするアモルファス材料の原
料ガス組成と該アモルファス材ネ４のノリコンと炭素の
組成との関係を示すグラフである。 ７、１０ ・ ・ ・ 基板 ８．１１・・・透明電極 ９・・・・・電極 以上 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図
線型抵抗材料を用いた液晶電気光学装置の縦断面図、第
２図は従来のシリコンと窒素を主成分とする非線型抵抗
材料を用いた液晶電気光学装置の縦断面図、第３図は従
来公知である非線型抵抗素子を用いた液晶電気光学装置
の回路図、第４図は本発明による非線型素子（曲１３１
）と、従来の窒化シリコン薄膜による非線型素子（曲
線２）の電流−電界特性のフレンケループール・プロッ
ト図、第５図は従来公知である液晶電気光学装置の一画
素部の平面図、第６図は従来公知である一画素の等価回
路図であり、非線型抵抗素子と液晶が直列に接続された
状態を示し、ＣＬＣは液晶の容量、ＲＬＣは液晶の抵抗
、Ｃ８は非線型抵抗素子の容量、Ｒ１は非線型抵抗素子
の抵抗をそれぞれ示す。抵抗Ｒ０は電圧の関数である。 第７図は本発明の液晶電気光学装置に用いた、シリコン
と炭素を主成分とするアモルファス材料の原料ガス組成
と１ （Ｍ Ｖ ／ ｃｍ ）での比抵抗との関係を
示すグラフ、第８図は本発明の液晶電気光学装置に用い
たシリコンと炭素を主成分とするアモルファス材料の原
料ガス組成と該アモルファス材ネ４のノリコンと炭素の
組成との関係を示すグラフである。 ７、１０ ・ ・ ・ 基板 ８．１１・・・透明電極 ９・・・・・電極 以上 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図
Claims (3)
- （１）２枚の対向する基板と、該基板間に挟持された電
気光学効果を有する材料の層と、一方の基板の内面に形
成した多数の行電極群と、他方の基板の内面に形成した
多数の列電極群とからなり、また少なくとも一方の基板
の各画素は、それぞれ画素電極と非線型抵抗素子とから
なり、該非線型抵抗素子は、行又は列電極からなる第１
の導体および画素電極からなる第２の導体間に形成し、
前記画素電極と非線型抵抗素子とが直列に接続された電
気光学装置において、前記非線型抵抗素子は、シリコン
と炭素を主な成分とするアモルファス材料からなること
を特徴とする電気光学装置。 - （２）第１の導体および第２の導体間に形成したシリコ
ンと炭素を主な成分とするアモルファス材料は、少なく
とも水素を含有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の電気光学装置。 - （３）第１の導体及び第２の導体間に形成したシリコン
と炭素を主な成分とするアモルファス材料は、少なくと
も、リン又はボロンを含有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の電気光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251076A JP2816549B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 電気光学装置 |
| US07/208,260 US4842372A (en) | 1986-10-22 | 1988-06-17 | Electro-optical device having an amorphous silicon resistive element with carbon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251076A JP2816549B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 電気光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104081A true JPS63104081A (ja) | 1988-05-09 |
| JP2816549B2 JP2816549B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=17217275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251076A Expired - Fee Related JP2816549B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 電気光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4842372A (ja) |
| JP (1) | JP2816549B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2605382B2 (ja) * | 1987-12-18 | 1997-04-30 | セイコーエプソン株式会社 | アクティブマトリクス基板の製造方法 |
| JP2739582B2 (ja) * | 1988-03-17 | 1998-04-15 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 電気光学装置の製造方法 |
| US4895789A (en) * | 1988-03-29 | 1990-01-23 | Seiko Instruments Inc. | Method of manufacturing non-linear resistive element array |
| JP2758911B2 (ja) * | 1988-12-09 | 1998-05-28 | 株式会社リコー | 薄膜二端子素子 |
| FR2641645B1 (fr) * | 1988-12-27 | 1991-04-26 | Paris Chambre Commerce Ind | Procede de realisation d'un composant mim et application a la realisation d'un ecran plat ou d'une ram |
| GB8902443D0 (en) * | 1989-02-03 | 1989-03-22 | Jones Barbara L | Radiation detector |
| JP2518388B2 (ja) * | 1989-04-19 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス液晶表示素子 |
| JP2712046B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1998-02-10 | 宇部興産株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2630663B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1997-07-16 | セイコー電子工業株式会社 | 電気光学装置 |
| JPH04122982A (ja) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Seiko Instr Inc | 電気光学装置の駆動方法 |
| US6893906B2 (en) * | 1990-11-26 | 2005-05-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and driving method for the same |
| TW209895B (ja) | 1990-11-26 | 1993-07-21 | Semiconductor Energy Res Co Ltd | |
| US6181308B1 (en) * | 1995-10-16 | 2001-01-30 | Micron Technology, Inc. | Light-insensitive resistor for current-limiting of field emission displays |
| JPH10335669A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜トランジスタおよびその製法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4866790A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-09-12 | ||
| JPS6190192A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 液晶電気光学装置 |
| JPS61205917A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS61250696A (ja) * | 1985-04-29 | 1986-11-07 | 三菱電機株式会社 | アクテイブマトリクス表示素子 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3654531A (en) * | 1969-10-24 | 1972-04-04 | Bell Telephone Labor Inc | Electronic switch utilizing a semiconductor with deep impurity levels |
| JPS5513426B2 (ja) * | 1974-06-18 | 1980-04-09 | ||
| JPS5440653A (en) * | 1977-09-06 | 1979-03-30 | Sharp Corp | Substrate for liquid crystal display device |
| JPS55134885A (en) * | 1979-04-06 | 1980-10-21 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
| CA1121489A (en) * | 1979-05-30 | 1982-04-06 | Northern Telecom Limited | Lcds (liquid crystal displays) controlled by mims (metal-insulator-metal) devices |
| US4413883A (en) * | 1979-05-31 | 1983-11-08 | Northern Telecom Limited | Displays controlled by MIM switches of small capacitance |
| US4223308A (en) * | 1979-07-25 | 1980-09-16 | Northern Telecom Limited | LCDs (Liquid crystal displays) controlled by thin film diode switches |
| FR2505070B1 (fr) * | 1981-01-16 | 1986-04-04 | Suwa Seikosha Kk | Dispositif non lineaire pour un panneau d'affichage a cristaux liquides et procede de fabrication d'un tel panneau d'affichage |
| NL8103376A (nl) * | 1981-07-16 | 1983-02-16 | Philips Nv | Weergeefinrichting. |
| JPS58205181A (ja) * | 1982-05-26 | 1983-11-30 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | マトリクス液晶表示装置 |
| DE3229584A1 (de) * | 1982-08-07 | 1984-02-09 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Multiplexbare fluessigkristallzelle |
| US4545111A (en) * | 1983-01-18 | 1985-10-08 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method for making, parallel preprogramming or field programming of electronic matrix arrays |
| JPS59131974A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-28 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
| US4575923A (en) * | 1983-04-06 | 1986-03-18 | North American Philips Corporation | Method of manufacturing a high resistance layer having a low temperature coefficient of resistance and semiconductor device having such high resistance layer |
| US4666252A (en) * | 1984-06-29 | 1987-05-19 | Energy Conversion Devices, Inc. | High yield liquid crystal display and method of making same |
| US4589733A (en) * | 1984-06-29 | 1986-05-20 | Energy Conversion Devices, Inc. | Displays and subassemblies having improved pixel electrodes |
| US4639087A (en) * | 1984-08-08 | 1987-01-27 | Energy Conversion Devices, Inc. | Displays having pixels with two portions and capacitors |
| US4728172A (en) * | 1984-08-08 | 1988-03-01 | Energy Conversion Devices, Inc. | Subassemblies for displays having pixels with two portions and capacitors |
| US4662719A (en) * | 1984-09-10 | 1987-05-05 | International Business Machines Corporation | Liquid crystal display and method for production |
| JPS6188578A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Nec Corp | 非線形素子 |
| US4730903A (en) * | 1985-01-23 | 1988-03-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Ferroelectric crystal display panel and manufacturing method thereof |
| JPS62135814A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-18 | Fuji Electric Co Ltd | 液晶マトリクス表示装置 |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61251076A patent/JP2816549B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-06-17 US US07/208,260 patent/US4842372A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4866790A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-09-12 | ||
| JPS6190192A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 液晶電気光学装置 |
| JPS61205917A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 液晶表示装置 |
| JPS61250696A (ja) * | 1985-04-29 | 1986-11-07 | 三菱電機株式会社 | アクテイブマトリクス表示素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2816549B2 (ja) | 1998-10-27 |
| US4842372A (en) | 1989-06-27 |
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