JPS63187280A - Matrix display device - Google Patents
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は映像機器や情報機器などに用いて有効な、高コ
ントラスト等の高表示品位を有する簡易な構成の低コス
ト非直線二端子素子からなるマトリクス表示装置に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is a matrix consisting of a low-cost non-linear two-terminal element with a simple configuration and having high display quality such as high contrast, which is effective for use in video equipment, information equipment, etc. This invention relates to display devices.
従来の技術
近年、特に液晶表示装置に代表されるマトリクス表示装
置は、コンピュータを中心とする情報機器分野および映
像機器分野において、大容量表示、特に画像表示に向け
てのアプローチが活発であり、低価格デバイスが実現出
来るディスプレイとして注目されている。非直線二端子
素子とは、電流−電圧特性が非直線性を示し、比較的大
電圧領域において近位的に定電圧特性を示すような二端
子素子をいう。以下図面を参照しながら従来の提案され
た非直線二端子素子を用いた液晶表示装置の一例につい
て説明する。2. Description of the Related Art In recent years, matrix display devices, particularly liquid crystal display devices, have been actively approached for large-capacity displays, especially image displays, in the information equipment field centered on computers and the video equipment field. It is attracting attention as a display that can realize affordable devices. A nonlinear two-terminal element is a two-terminal element that exhibits nonlinear current-voltage characteristics and exhibits constant voltage characteristics proximally in a relatively large voltage region. An example of a liquid crystal display device using a conventionally proposed non-linear two-terminal element will be described below with reference to the drawings.
第2図(a)は非直線二端子素子(M T M素子:M
etal−Insulator−Metal素子)を各
絵素ごとに具備した液晶表示パネルの片側の基板の絵素
近辺の断面図の一例であり、第2図(blはその配置図
である。基板41、タンタル層42、陽極酸化タンクル
層43、絵素電極層44、クロム層45、から非直線二
端子素子46を形成しており、バス・バー47、引出し
端子48、絵素電極層49をもって非直線二端子アレイ
とする。 〔例えばアイトリプルイー、トランザクショ
ン、オン、エレクトロン、デバイシズ、イーディー 2
8巻−6号−1981(IEEE TRANSACTI
ONON ELECTORON DEVICES、 V
OL、ED−28,NO,6,1981)。Figure 2 (a) shows a non-linear two-terminal element (M T M element: M
FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of the vicinity of a picture element on one side of the substrate of a liquid crystal display panel in which each picture element is provided with a metal-insulator-metal element (metal-insulator-metal element) for each picture element. A non-linear two-terminal element 46 is formed from the layer 42, an anodized tank layer 43, a pixel electrode layer 44, and a chromium layer 45. Terminal array. [For example, iTriple E, Transaction, ON, Electron, Devices, E.D. 2
Volume 8-No. 6-1981 (IEEE TRANSACTI
ONON ELECTORON DEVICES, V
OL, ED-28, NO, 6, 1981).
情報表示学会(S I D ; 5ociety Fo
r InformationDisplay)の198
4年国際シンポジウム技術論文集(SID Inter
national Sympojium Digest
Of Tech−nical Papers) P2
O3−305)また第3図はPINダイオードをリング
状に連結し非直線二端子素子とした例であり、第3図(
alはPINダイオードの構成断面図、第3図(b)は
このPINダイオードを使った液晶表示パネルの片側の
基板の配置図である。第3図(blにおいてPINダイ
オードは通常のPNダイオード記号で示されている。基
板51上には第1電極層52、N型非晶質硅素53、I
型非晶質硅素54、N型非晶質硅素55、クロム層56
、絶縁体からなる保護層57、第2電極層58が形成さ
れており、リング状に連結したPINダイオード59、
バス・バー60、絵素電極61をもって非直線二端子ア
レイとする。〔例えばテレビジョン学会技術報告、昭和
59年5月25日発表〕通常の液晶表示パネルではデユ
ーティ比力月/200程度が限度であるが、これらの非
直線抵抗素子を用いることにより、デユーティ比が1
/1000の高品位な液晶表示特性を得ることが可能と
なる。Society of Information Display (SID; 5ociety Fo
198 of r Information Display)
4th year international symposium technical papers (SID Inter)
National Symposium Digest
Of Tech-nical Papers) P2
O3-305) Figure 3 is an example of PIN diodes connected in a ring shape to form a non-linear two-terminal element.
al is a cross-sectional view of the configuration of a PIN diode, and FIG. 3(b) is a layout diagram of one side of the substrate of a liquid crystal display panel using this PIN diode. In FIG. 3 (bl), the PIN diode is shown with the usual PN diode symbol. On the substrate 51 are a first electrode layer 52, an N-type amorphous silicon 53,
Type amorphous silicon 54, N type amorphous silicon 55, chromium layer 56
, a protective layer 57 made of an insulator, a second electrode layer 58, and a PIN diode 59 connected in a ring shape.
A bus bar 60 and a picture element electrode 61 form a nonlinear two-terminal array. [For example, the Technical Report of the Television Society of Japan, published on May 25, 1980] In a normal liquid crystal display panel, the duty ratio is limited to about 1/200, but by using these nonlinear resistance elements, the duty ratio can be increased. 1
/1000 high quality liquid crystal display characteristics can be obtained.
第4図は非直線二端子素子を用いた液晶表示パネルの等
価回路図である。このパネルが正常に動作する為には、
電流が主に非直線抵抗70、液晶層の容量73という経
路を流れる必要がある。非直線二端子素子が正常に機能
するためには、非直線抵抗並列容量71を小さくしなけ
ればならない。尚72は液晶層の抵抗、74は非直線抵
抗素子、75は液晶層を示す。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display panel using nonlinear two-terminal elements. In order for this panel to work properly,
The current needs to flow mainly through the path of the nonlinear resistor 70 and the capacitor 73 of the liquid crystal layer. In order for the non-linear two-terminal element to function properly, the non-linear resistance parallel capacitance 71 must be made small. Note that 72 is the resistance of the liquid crystal layer, 74 is a non-linear resistance element, and 75 is the liquid crystal layer.
第5図は非直線二端子素子を用いたマトリクス表示パネ
ルの構成を示す図である。帯状電極を有する基板80と
、非直線二端子素子アレイ基板81のそれぞれ表示媒体
82と接する面に配向膜83を形成し、ガラスファイバ
ー或いは樹脂微粒子を散布しスペーサー84を設けた後
シール材85にて貼り合せ、スペーサー84により形成
された間隙に表示媒体82を充填しマトリクス表示装置
とする。FIG. 5 is a diagram showing the structure of a matrix display panel using nonlinear two-terminal elements. An alignment film 83 is formed on the surfaces of the substrate 80 having strip-shaped electrodes and the non-linear two-terminal element array substrate 81 that are in contact with the display medium 82, glass fibers or fine resin particles are scattered, spacers 84 are provided, and then a sealing material 85 is formed. The display medium 82 is filled in the gap formed by the spacer 84 to form a matrix display device.
発明が解決しようとする問題点
非直線二端子素子を用いた例えば液晶表示装置を駆動す
るためには、非直線素子に充分な電圧を印加する必要が
ある。それには非直線素子の電気容量を液晶層の電気容
量の1/10程度以下に設計しなければならない。従来
の技術による第1のものについては、酸化タンタルの厚
みを約500人にすると闇値電圧は7〜IIVで非直線
特性も著しく好適であるが、酸化タンタルの比誘電率が
20以上あり非直線素子の電気容量が大きくなる。従っ
てデユーティが1)500〜1 /1000の高品位な
液晶表示特性を得るためにはやや不利となり、そのため
非直線素子の形状を微細にしているが、このことはアレ
イの歩留りを著しく悪化させる原因となっており、さら
に複雑で時間を要するフォトリソグラフィ一工程が少な
くとも3回以上含まれるため作業効率が悪化するだけで
な(大幅なコストア・ノブの原因ともなっている。また
第2のものについては、フォトリソグラフィ一工程が少
なくとも5回〜6回含まれることになり、このことは作
業効率の悪化、歩留りの悪化、さらにはコストアンプの
原因となっている。Problems to be Solved by the Invention In order to drive, for example, a liquid crystal display device using a non-linear two-terminal element, it is necessary to apply a sufficient voltage to the non-linear element. To achieve this, the capacitance of the non-linear element must be designed to be about 1/10 or less of the capacitance of the liquid crystal layer. Regarding the first method based on the conventional technology, when the thickness of tantalum oxide is about 500 mm, the dark voltage is 7 to IIV and the nonlinear characteristics are also extremely suitable. The capacitance of the linear element increases. Therefore, it is somewhat disadvantageous to obtain high-quality liquid crystal display characteristics with a duty of 1) 500 to 1/1000, and for this reason, the shape of the nonlinear elements is made finer, but this causes a significant deterioration in the yield of arrays. In addition, the process of photolithography, which is more complicated and time-consuming, is performed at least three times, which not only deteriorates work efficiency (but also causes a significant cost increase). , one photolithography step is included at least five to six times, which causes deterioration of work efficiency, deterioration of yield, and further increases in cost.
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するために本発明のマトリクス表示装
置は、基板上に順次間隙を有する第14体層、前記導体
層の各々について複数個ずつ設けられた第2導体層、前
記第1導体層、第2導体層との間に介在し、電気的に縦
続接続された第1無機絶縁体層と砒素(As)とセレン
(Se)との化合物からなる半導体層と、さらに第2無
機絶縁体層の複合層を有する非直線二端子素子アレイと
、帯状電極を有する第2の基板との間に表示媒体を挟み
込んだものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the matrix display device of the present invention includes a fourteenth body layer having gaps sequentially on the substrate, and a plurality of second conductor layers provided for each of the conductor layers. a semiconductor layer consisting of a first inorganic insulating layer and a compound of arsenic (As) and selenium (Se) interposed between a conductive layer, the first conductive layer, and the second conductive layer and electrically connected in cascade; A display medium is sandwiched between a nonlinear two-terminal element array having a composite layer of a second inorganic insulating layer, and a second substrate having a strip-shaped electrode.
作用
本発明は前記した構成によって、前記半導体層、すなわ
ち導体層−無機絶縁体層一半4体層−無機絶縁体層−導
体層構造からなる非線形素子部によって、非線形的な電
流−電圧特性を実現している。Operation The present invention realizes nonlinear current-voltage characteristics by the semiconductor layer, that is, the nonlinear element portion consisting of the conductor layer-inorganic insulator layer one-half layer-inorganic insulator layer-conductor layer structure. are doing.
現在ではこの非線形性はかなりの部分、半導体層に原因
があるように推定される。現実の素子の電流−電圧特性
を測定すると、
I=A ・ ■“
の形で近似出来る特性を示す。ここでAとαは定数であ
る。この素子をリード配線と表示電極との間に介在させ
ることにより、絵素部分に印加されるオン電圧とオフ電
圧との比を大きくすることが出来、コントラスト特性を
向上させることが可能となる。また車導体層を形成する
砒素(As)とセレン(Se)の化合物の比誘電率がI
O以下と比較的小さいことにより、比線形素子の形状は
比較的大きく出来、歩留りの向上が望める。例えば、基
板上にパターン化された第1導体層(通常これはリード
配線)の上に半導体層、次に第2導体層(通常これは絵
素電極の一部、或いは前記半導体層と絵素電極を接続す
る接続配線)を積層させることは、二度の被膜形成、及
び二度のフォト・リソグラフィ一工程で可能である。し
かし非線形素子の形状は比較的大きくすることが出来る
ことと、前記半導体層を蒸着法で形成する場合には基板
加熱を必要としないことを考えると、本発明による表示
装置に用いる非線形素子の製法は簡易であることがわか
る。すなわち、基板上にパターン化された第1導体層の
上の半導体層の形成はメタルマスクを用い、マスク合せ
一蒸着の過程で容易に達成される。また前記第2導体層
もこれを構成するものによっては、引続きマスク蒸着で
容易に形成される。It is currently assumed that this nonlinearity is caused to a large extent by the semiconductor layer. When measuring the current-voltage characteristics of an actual device, it shows a characteristic that can be approximated in the form I=A ・ ■“, where A and α are constants. By doing so, it is possible to increase the ratio of the on-voltage to the off-voltage applied to the picture element part, and it is possible to improve the contrast characteristics.Also, it is possible to increase the ratio of the on-voltage and off-voltage applied to the picture element part, and it is possible to improve the contrast characteristics. The dielectric constant of the compound (Se) is I
Due to the relatively small size of less than O, the shape of the ratio linear element can be made relatively large, and an improvement in yield can be expected. For example, a semiconductor layer is placed on a first conductor layer (usually a lead wire) patterned on a substrate, and then a second conductor layer (usually a part of a pixel electrode, or between the semiconductor layer and the pixel). It is possible to laminate (connection wiring connecting electrodes) by forming a film twice and performing photolithography twice in one step. However, considering that the shape of the nonlinear element can be made relatively large and that substrate heating is not required when the semiconductor layer is formed by vapor deposition, the manufacturing method of the nonlinear element used in the display device according to the present invention It turns out that it is simple. That is, the formation of the semiconductor layer on the first conductor layer patterned on the substrate is easily achieved by using a metal mask and performing mask alignment and vapor deposition. Further, the second conductor layer may also be easily formed by subsequent mask vapor deposition, depending on what constitutes the second conductor layer.
また、無機絶縁体層は基板と半導体層との応力の緩和に
起因しており、特性の均一化に貢献し、より安定な非直
線二端子素子が得られる。さらに、導体層−無機絶縁体
層一半導体層一無機絶縁体層一導体層構造という対称な
構造を持つことにより、電気的にも対称な特性が得られ
、液晶の安定性にも大きく寄与することが出来る。以上
のようなことから、歩留りの低下をきたさずに、低コス
トで表示品位の高い液晶表示装置の実現が可能となる。Furthermore, the inorganic insulating layer is responsible for relaxing the stress between the substrate and the semiconductor layer, contributing to uniformity of characteristics, and providing a more stable non-linear two-terminal element. Furthermore, by having a symmetrical structure of conductor layer - inorganic insulator layer - semiconductor layer - inorganic insulator layer - conductor layer structure, electrically symmetrical characteristics can be obtained, which greatly contributes to the stability of the liquid crystal. I can do it. As described above, it is possible to realize a liquid crystal display device with high display quality at low cost without reducing yield.
実施例
以下、本発明の代表的な一実施例のマトリクス表示装置
について、図面を参照しながら説明する。Embodiment Hereinafter, a matrix display device according to a typical embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
前記したように、第1導体層はリード配線、またはリー
ド配線から分岐したそれの一部であり、第2導体層は絵
素電極の一部、または絵素電極への接続を目的とする接
続配線である。どのような場合にも本発明の効果は発揮
されることを確認したが、本実施例では以下に、第1導
体層をリード配線、第2導体層は絵素電極の一部である
場合について述べるものとする。As mentioned above, the first conductor layer is the lead wiring or a part thereof branched from the lead wiring, and the second conductor layer is a part of the picture element electrode or a connection for the purpose of connection to the picture element electrode. It's the wiring. Although it has been confirmed that the effects of the present invention are exhibited in any case, in this example, the following describes the case where the first conductor layer is a lead wiring and the second conductor layer is a part of a picture element electrode. shall be stated.
第1図(a)は構成断面図、第1図(b)は平面図を示
す。第1図において1は基板であり、基板1上に形成さ
れた第1導体層2をバタンニングし、引出し端子部を除
く基板の全面に無機絶縁体被膜3を形成した後、厚さ約
30μmの磁性ステンレス鋼板製の所定の穴が開けられ
たマスクとアライナ−を用いて位置合せを行ない、基板
裏面よりサマリウム・コバルト磁石を置いて密着させ、
その後これを蒸着用真空槽内に設置し、抵抗加熱法によ
って基板上に半導体N4を形成する。その後、引出し端
子部を除く基板の全面に再度無機絶縁体被膜5を形成し
た後、低温スパッタ法により第2gA体層6を形成する
。基板1は石英ガラス、ソーダガラス等、第1導体層2
は錫を含んだ酸化インジウム(ITO)、アンチモンを
含んだ酸化錫、クロム、アルミニウム、チタン等、半導
体層4は砒素とセレンとの合金からそれぞれ形成されて
いる。また第2導体層6はテルル、クロム、アルミニウ
ム等から形成されている。以上のようにして得られた非
直線二端子素子アレイの素子の電流−電圧特性を測定し
、非直線二端子素子アレイと透明を有する帯状電極付基
板のそれぞれの表面に配向処理を施した後、前記2枚の
基板を貼り合せてパネルとし表示媒体を注入し液晶表示
パネルとした。FIG. 1(a) shows a cross-sectional view of the structure, and FIG. 1(b) shows a plan view. In FIG. 1, 1 is a substrate, and after the first conductor layer 2 formed on the substrate 1 is battened and an inorganic insulating film 3 is formed on the entire surface of the substrate except for the lead terminal portion, a thickness of about 30 μm is formed. Alignment is performed using a mask made of magnetic stainless steel plate with predetermined holes and an aligner, and a samarium-cobalt magnet is placed from the back side of the board to bring it into close contact.
Thereafter, this is placed in a vacuum chamber for vapor deposition, and a semiconductor N4 is formed on the substrate by a resistance heating method. Thereafter, an inorganic insulating film 5 is again formed on the entire surface of the substrate except for the lead terminal portion, and then a second gA body layer 6 is formed by low-temperature sputtering. The substrate 1 has a first conductor layer 2 made of quartz glass, soda glass, etc.
The semiconductor layer 4 is formed of an alloy of arsenic and selenium, such as indium oxide (ITO) containing tin, tin oxide containing antimony, chromium, aluminum, titanium, etc. Further, the second conductor layer 6 is made of tellurium, chromium, aluminum, or the like. After measuring the current-voltage characteristics of the non-linear two-terminal element array obtained as described above, and performing alignment treatment on the surfaces of the non-linear two-terminal element array and the transparent substrate with strip-shaped electrodes, respectively. The two substrates were bonded together to form a panel, and a display medium was injected to form a liquid crystal display panel.
本発明の一実施例は、第1図に示した基板1には、ソー
ダガラス上に二酸化硅素(SiO2)を被覆したものを
、第1導体層2には約2000人の厚みのITOlまた
はチタン(Ti)の2種類を形成した。その各々につい
て半導体層4は砒素とセレンの化合物で、砒素が1原子
%、5原子%、10原子%、25原子%、40原子%、
50原子%、60原子%、80原子%、85原子%の計
9種類のものをそれぞれ蒸着し、第2導体層6は厚さ約
500人のテルル被膜を形成した。第1無機絶縁体層、
及び第2無機絶縁体層には、それぞれ約300人の酸化
イツトリウム(yz (h )を蒸着した。非直線二端
子素子の電流−電圧特性の非直線性は著しく大きくしか
も対称で、またその容量も液晶層の容量と比べて充分に
小さいものであった。これらの基板を用いて液晶表示パ
ネルを製作したところ、デユーティ−比1 /1000
、バイアス比1/7のマトリクス駆動時において、10
:1以上のコントラストでの表示が確認出来た。In one embodiment of the present invention, the substrate 1 shown in FIG. 1 is made of soda glass coated with silicon dioxide (SiO2), and the first conductor layer 2 is made of ITOl or titanium with a thickness of approximately 2000 nm. Two types of (Ti) were formed. For each of them, the semiconductor layer 4 is a compound of arsenic and selenium, with arsenic of 1 atomic %, 5 atomic %, 10 atomic %, 25 atomic %, 40 atomic %,
A total of nine types of 50 atomic %, 60 atomic %, 80 atomic %, and 85 atomic % were deposited, and the second conductor layer 6 formed a tellurium film with a thickness of approximately 500 atomic %. a first inorganic insulator layer;
Approximately 300 yttrium oxide (yz (h)) was deposited on each of the second and second inorganic insulator layers. The capacitance of the liquid crystal layer was also sufficiently small compared to the capacitance of the liquid crystal layer.When a liquid crystal display panel was manufactured using these substrates, the duty ratio was 1/1000.
, when driving a matrix with a bias ratio of 1/7, 10
: Display with a contrast of 1 or more was confirmed.
ところでパネルの製作工程において、配向膜の形成や、
液晶材料の注入時には基板の温度を少なくとも90℃以
上に加熱する必要があるが、半導体層4を構成する砒素
とセレンの化合物について砒素の成分比が10原子%未
溝のものは、そのガラス化温度がかなり低くなることに
より熱処理時に素子が破壊された。また砒素の成分比が
85原子%の素子では砒素の析出が見られ実用的ではな
かった。By the way, in the panel manufacturing process, formation of an alignment film,
When injecting the liquid crystal material, it is necessary to heat the substrate to at least 90°C, but if the arsenic and selenium compound constituting the semiconductor layer 4 has an arsenic content of 10 at%, it is necessary to heat the substrate to at least 90°C. The device was destroyed during heat treatment due to the significantly lower temperature. Further, in a device with an arsenic component ratio of 85 atomic %, arsenic precipitation was observed, making it impractical.
以上のことから砒素とセレンの化合物において砒素が1
0原子%以上80原子%以下であれば、液晶表示用の非
直線二端子素子として満足し得る特性を備えていること
が確認出来た。From the above, in a compound of arsenic and selenium, arsenic is 1
It was confirmed that if it is 0 at.% or more and 80 at.% or less, it has satisfactory characteristics as a non-linear two-terminal element for liquid crystal display.
本発明の他の一実施例は、第1図に示した基板1には、
ソーダガラス上に二酸化硅素(SiO□)を被覆したも
のを、第1導体層2には約1500人の厚みのITOl
またはチタン(Ti)の2種類を形成した。その各々に
ついて第2導体層6にテルル被膜を膜厚200人、30
0人、500人、1000人、2000人、3000人
、4000人、5000人、8000人としたものを計
9種類それぞれ蒸着した。半導体層4は、3セレン化2
砒素(As2Se、、)を約100人蒸着し、第1無機
絶縁体層、及び第2無機絶縁体層には、それぞれ約50
0人の酸化アルミニウム(AlZ03)を形成した。以
上のようにして得られた非直線二端子素子の電流−電圧
特性の非直線性は著しく大きくしかも対称で、またその
容量も液晶層の容量と比べて充分に小さいものであった
。これらの基板を用いて液晶表示パネルを製作したとこ
ろ、デユーティ−比1 /1000、バイアス比1/7
のマトリクス駆動時において、10:1以上のコントラ
ストでの表示が確認出来た。In another embodiment of the present invention, the substrate 1 shown in FIG.
Soda glass is coated with silicon dioxide (SiO□), and the first conductor layer 2 is ITOl with a thickness of approximately 1500 mm.
Alternatively, two types of titanium (Ti) were formed. For each, the second conductor layer 6 was coated with a tellurium film with a film thickness of 200 and 30.
A total of nine types were deposited with 0, 500, 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, and 8,000 people. The semiconductor layer 4 is 3 selenide 2
About 100 people deposited arsenic (As2Se), and about 50
0 aluminum oxide (AlZ03) was formed. The nonlinearity of the current-voltage characteristics of the nonlinear two-terminal device obtained as described above was extremely large and symmetrical, and the capacitance was also sufficiently small compared to the capacitance of the liquid crystal layer. When a liquid crystal display panel was manufactured using these substrates, the duty ratio was 1/1000 and the bias ratio was 1/7.
During matrix driving, display with a contrast of 10:1 or more was confirmed.
本発明の他の一実施例は、第1図に示した基板1には、
ソーダガラス上に二酸化硅素(SiO2)を被覆したも
のを、第1導体層2には約2500人の厚みのITOl
またはチタン(Ti)の2種類を形成した。その各々に
ついて第2導体層6にクロム(Cr)及びアルミニウム
(Al7被膜を膜厚500人、1000人、2000人
としたものを計6種類それぞれ蒸着し半導体層4は、3
セレン化2砒素(AszSe2)を約1500人蒸着し
た。第1無機絶縁体層、及び第2無機絶縁体層には、そ
れぞれ約500人の酸化イツトリウム(Y203 )を
形成した。以上のようにして得られた非直線二端子素子
の電流−電圧特性の非直線性は著しく大きくしかも対称
で、またその容量も液晶層の容量と比べて充分に小さい
ものであった。これらの基板を用いて液晶表示パネルを
製作したところ、デユーティ−比1 /1000、バイ
アス比1/7のマトリクス駆動時において、10:1以
上のコントラストでの表示が確認出来た。In another embodiment of the present invention, the substrate 1 shown in FIG.
Soda glass is coated with silicon dioxide (SiO2), and the first conductor layer 2 is ITOl with a thickness of about 2,500 mm.
Alternatively, two types of titanium (Ti) were formed. For each of them, a total of six types of chromium (Cr) and aluminum (Al7 films) each having a film thickness of 500, 1,000, and 2,000 layers are deposited on the second conductor layer 6, and the semiconductor layer 4 is made up of three layers.
About 1,500 people deposited arsenic selenide (AszSe2). Approximately 500 yttrium oxide (Y203) was formed in each of the first inorganic insulating layer and the second inorganic insulating layer. The nonlinearity of the current-voltage characteristics of the nonlinear two-terminal device obtained as described above was extremely large and symmetrical, and the capacitance was also sufficiently small compared to the capacitance of the liquid crystal layer. When a liquid crystal display panel was manufactured using these substrates, a display with a contrast of 10:1 or more was confirmed during matrix driving with a duty ratio of 1/1000 and a bias ratio of 1/7.
本発明の他の一実施例は、第1図に示した基板1には、
ソーダガラス上に二酸化硅素(SiO□)を被覆したも
のを、第1導体層2には約2000人の厚みのITOl
またはチタン(Ti)の2種類を形成し、その各々につ
いて半導体層4は、3セレン化2砒素(AszSe:+
)を膜厚300人、500人、1000人、2000人
、3000人、4000人、5000人、6000人と
したものを計8種類それぞれ蒸着した。In another embodiment of the present invention, the substrate 1 shown in FIG.
Soda glass is coated with silicon dioxide (SiO□), and the first conductor layer 2 is ITOl with a thickness of approximately 2000 mm.
or titanium (Ti), and the semiconductor layer 4 for each of them is made of diarsenic triselenide (AszSe: +
) were deposited with film thicknesses of 300, 500, 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, and 6,000, respectively.
第2導体層6には400人のテルル被膜を形成し、第1
無機絶縁体層、及び第2無機絶縁体層には、それぞれ約
300人のフッ化マグネシウム(M g F z )を
形成した。以上のようにして得られた非直線二端子素子
の電流−電圧特性の非直線性は著しく大きくしかも対称
で、またその容量も液晶層の容量と比べて充分に小さい
ものであった。これらの基板を用いて液晶表示パネルを
製作したところ、デユーティ−比1 /1000.バイ
アス比1/7のマトリクス駆動時において、10:1以
上のコントラストでの表示が確認出来た。尚無機絶縁体
層は、その膜厚が1000Å以上になると、第1導体層
、半導体層、第2導体層の電気的な接続が困難となり、
また100Å以下になるとピンホールが発生し、短絡を
起してしまう。従ってその膜厚としては、100人〜1
000人程度が好適である。A 400-layer tellurium coating is formed on the second conductor layer 6, and the first
About 300 magnesium fluoride (M g F z ) was formed in each of the inorganic insulating layer and the second inorganic insulating layer. The nonlinearity of the current-voltage characteristics of the nonlinear two-terminal device obtained as described above was extremely large and symmetrical, and the capacitance was also sufficiently small compared to the capacitance of the liquid crystal layer. When a liquid crystal display panel was manufactured using these substrates, the duty ratio was 1/1000. During matrix driving with a bias ratio of 1/7, display with a contrast of 10:1 or more was confirmed. Note that when the thickness of the inorganic insulating layer exceeds 1000 Å, it becomes difficult to electrically connect the first conductive layer, the semiconductor layer, and the second conductive layer.
Furthermore, if the thickness is less than 100 Å, pinholes will occur, causing short circuits. Therefore, the film thickness is 100 to 1
Approximately 000 people is suitable.
本発明実施例は半4体層及び第2導体層をバタンニング
する方法としてメタルマスクを用いる方法で実施したが
、フォトレジストを用いたリフト・オフ法を用いても、
また表示媒体として液晶組成物以外の例えば電気泳動表
示素子(EPID)、電場発光表示素子(EL)、エレ
クトロクロミック表示素子(E CD)等を用いた場合
にも同様のものが得られることはいうまでもない。In the embodiments of the present invention, a metal mask was used as a method for battening the semi-quartet layer and the second conductor layer, but even if a lift-off method using a photoresist was used,
It should also be noted that similar results can be obtained when using other than liquid crystal compositions as the display medium, such as electrophoretic display devices (EPID), electroluminescent display devices (EL), electrochromic display devices (E CD), etc. Not even.
発明の効果
以上のように本発明のマトリクス表示装置は、基板上に
順次間隙を有する第1導体層、第1無機絶縁体層、砒素
(As)とセレン(Se)との化金物からなる半導体層
、第2無機絶縁体層、さらSこ第2導体層を積層すると
いう構成を備えたことにより、例えば実施例で示したよ
うなフォトリソグラフィ一工程、リフト・オフ・プロセ
スを用いない簡易なプロセスで剥離等の不良を生起しな
い、しかも電流−電圧特性が非常に対称性をもった、よ
り安定な特性を示すマトリクス表示用非直線二端子アレ
イが得られ、作業効率及び歩留りが大幅に向上しただけ
でなく、表示品位の高いマトリクス表示装置を低コスト
で実現することが出来た。Effects of the Invention As described above, the matrix display device of the present invention includes a first conductor layer having gaps on a substrate, a first inorganic insulating layer, and a semiconductor made of a metal compound of arsenic (As) and selenium (Se). By having a structure in which a layer, a second inorganic insulator layer, and a second conductor layer are laminated, it is possible to perform a simple process without using a single photolithography process or a lift-off process as shown in the example. A non-linear two-terminal array for matrix display that does not cause defects such as peeling during the process and has highly symmetrical current-voltage characteristics and more stable characteristics has been obtained, greatly improving work efficiency and yield. In addition, it was possible to realize a matrix display device with high display quality at low cost.
第1図(alは本発明による液晶表示用非直線二端子素
子の構成断面図、第1図(blはその平面図、第2図(
al及び第3図[alは従来の非直線二端子素子の構成
断面図、第2図(bl及び第3図fb)は従来の非直線
二端子素子の配置図、第4図は非直線二端子素子付き液
晶表示パネルの等価回路図、第5図は非直線二端子素子
を用いたマトリクス表示パネルの構成図である。
1・・・・・・基板、2・・・・・・第1導体層、3・
・・・・・第1無機絶縁体層、4・・・・・・半導体層
、5・・・・・・第2無機絶縁体層、6・・・・・・第
2導体層。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名!一基板
6−第2情停眉
第2図
@3図
第4図
第5図FIG. 1 (al is a cross-sectional view of the configuration of a non-linear two-terminal element for liquid crystal display according to the present invention, FIG. 1 (bl is a plan view thereof, and FIG. 2 (
al and Fig. 3 [al is a cross-sectional view of the structure of a conventional non-linear two-terminal element, Fig. 2 (bl and Fig. 3 fb) is a layout diagram of a conventional non-linear two-terminal element, and Fig. 4 is a cross-sectional view of a conventional non-linear two-terminal element. FIG. 5, an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display panel with terminal elements, is a configuration diagram of a matrix display panel using non-linear two-terminal elements. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Substrate, 2...First conductor layer, 3.
...First inorganic insulator layer, 4...Semiconductor layer, 5...Second inorganic insulator layer, 6...Second conductor layer. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao Haka1 person! 1 board 6 - 2nd station eyebrow Figure 2 @ Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (6)
層の各々について複数個ずつ設けられた第2導体層、前
記第1導体層、第2導体層との間に介在し、電気的に縦
続接続された第1無機絶縁体層と砒素(As)とセレン
(Se)との化合物からなる半導体層と、さらに第2無
機絶縁体層の複合層を有してなるような非直線二端子素
子アレイと、帯状電極を有する第2の基板との間に表示
媒体を挟み込んだことを特徴とするマトリクス表示装置
。(1) A first conductor layer having gaps sequentially on the substrate, a plurality of second conductor layers provided for each of the conductor layers, interposed between the first conductor layer and the second conductor layer, and electrically conductive. A non-linear structure comprising a composite layer of a first inorganic insulating layer, a semiconductor layer made of a compound of arsenic (As) and selenium (Se), and a second inorganic insulating layer, which are cascade-connected. A matrix display device characterized in that a display medium is sandwiched between a two-terminal element array and a second substrate having strip-shaped electrodes.
て、砒素の成分比が10原子%以上80原子%以下であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のマ
トリクス表示装置。(2) The matrix display device according to claim (1), wherein in the arsenic and selenium compound constituting the semiconductor layer, the component ratio of arsenic is 10 atomic % or more and 80 atomic % or less.
(In_2O_3)、アンチモン(Sb)を含んだ酸化
錫(SnO_2)、クロム(Cr)、アルミニウム(A
l)、チタン(Ti)の何れかからなることを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項記載のマトリクス表示装置
。(3) The first conductor layer is indium oxide (In_2O_3) containing tin (Sn), tin oxide (SnO_2) containing antimony (Sb), chromium (Cr), aluminum (A
1), or titanium (Ti).
(In_2O_3)、テルル(Te)、アルミニウム(
Al)、クロム(Cr)、チタン(Ti)の何れかから
なることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
マトリクス表示装置。(4) The second conductor layer is indium oxide (In_2O_3) containing tin (Sn), tellurium (Te), aluminum (
The matrix display device according to claim 1, wherein the matrix display device is made of any one of Al), chromium (Cr), and titanium (Ti).
)、酸化アルミニウム(Al_2O_3)、フッ化マグ
ネシウム(MgF_2)の何れかからなることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載のマトリクス表示装
置。(5) Yttrium oxide (Y_2O_3) inorganic insulator layer
), aluminum oxide (Al_2O_3), or magnesium fluoride (MgF_2).
発光表示素子、エレクトロクロミック表示素子の何れか
からなることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載のマトリクス表示装置。(6) The matrix display device according to claim (1), wherein the display medium is made of any one of a liquid crystal composition, an electrophoretic display element, an electroluminescent display element, and an electrochromic display element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62019200A JPS63187280A (en) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | Matrix display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62019200A JPS63187280A (en) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | Matrix display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63187280A true JPS63187280A (en) | 1988-08-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62019200A Pending JPS63187280A (en) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | Matrix display device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS63187280A (en) |
-
1987
- 1987-01-29 JP JP62019200A patent/JPS63187280A/en active Pending
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