JPS63294529A - Matrix type display device - Google Patents

Matrix type display device

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Publication number
JPS63294529A
JPS63294529A JP62130508A JP13050887A JPS63294529A JP S63294529 A JPS63294529 A JP S63294529A JP 62130508 A JP62130508 A JP 62130508A JP 13050887 A JP13050887 A JP 13050887A JP S63294529 A JPS63294529 A JP S63294529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nonlinear
electrode
display
substrate
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP62130508A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yamazoe
山添 博司
Shingo Fujita
晋吾 藤田
Shigeru Yoshida
茂 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62130508A priority Critical patent/JPS63294529A/en
Publication of JPS63294529A publication Critical patent/JPS63294529A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an element having a sufficiently large nonlinear current- voltage characteristic by providing plural lead wirings, display electrodes and semiconductor layers on a substrate constituting a display device and forming the semiconductor layers of a compd. of silicon and nitrogen. CONSTITUTION:This display device has at least the plural lead wirings 2, the display electrodes 5 provided by plural pieces each with each of the lead wirings 2, and the semiconductor layers 3 which are interposed between the lead wirings 2 and the respective display electrodes 5 and are electrically cascade-connected on a substrate 1. The semiconductor layers are formed of the compd. consisting of the two elements; silicon and nitrogen. Namely, the nonlinear current-voltage characteristic is realized and the contrast characteristic is improved by the nonlinear element parts consisting of the conductor-seimiconductor layer- conductor structure. In addition, the elements can be formed to a relatively large size, since the specific dielectric constant of the compd. consisting of the two elements; silicon and nitrogen forming the semiconductor layers is small. The display device which is simple in the structure, can be produced at a high yield and has the excellent linearity concerning the current-voltage characteristic is thereby obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高表示品位で、かつ、大容量表示可能なマト
リクス型表示装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a matrix type display device that has high display quality and is capable of displaying a large capacity.

更に、具体的には、非線形素子を用いたマトリクス型表
示装置に関している。
Furthermore, specifically, it relates to a matrix type display device using nonlinear elements.

従来の技術 従来、提案された非線形素子を用いたマトリクス型表示
装置において、その表示媒体としては液晶である場合が
最も多い、従って、以下ではマトリクス型液晶表示装置
を例に取って説明する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Hitherto, in matrix type display devices using nonlinear elements that have been proposed, the display medium is most often liquid crystal. Therefore, the following description will take the matrix type liquid crystal display device as an example.

液晶表示装置は、時計、電卓等の表示から、端末用表示
や映像表示へとその応用分野が広がりっつあるが、そこ
で求められるのは高品位に大容量表示を実現する能力で
ある。その方法としては、(1)単純マトリクス法と、
(2)アクティブマトリクス法があり、更に(2)は、
(2a) *膜トランジスター(T P T)などの三
端子素子を用いる方法と、(2b)非線形二端子素子を
用いる方法がある。各方法とも一長一短があり、(1)
は表示品位に難かあり、(2a)は、製造工程が複雑な
ことにょリコストが高くなるという欠点がある。  (
2b)は、(2a)よりも容易な工程で製造出来、コス
トを下げるこ    ′とが可能である。
The field of application of liquid crystal display devices is expanding from displays for watches, calculators, etc. to displays for terminals and video displays, but what is required is the ability to realize high-quality, large-capacity displays. The methods include (1) simple matrix method;
(2) There is an active matrix method, and (2)
There are two methods: (2a) *method using a three-terminal element such as a membrane transistor (TPT), and (2b) method using a nonlinear two-terminal element. Each method has its advantages and disadvantages, (1)
(2a) has the drawback that the manufacturing process is complicated and the cost is high. (
2b) can be manufactured through a simpler process than (2a), and it is possible to reduce costs.

非線形素子付きマトリクス型液晶表示装置において、三
種ある。
There are three types of matrix type liquid crystal display devices with nonlinear elements.

先ず、第1のものは、第3図に示した様な素子を用いた
装置である。〔アリトリプルイー、トランザクション、
エレクトロン、デバイシズ、イーディ28巻、6号、7
36ページ(1981)  (IEEE TRA−NS
ACTION  ON  ELECTRON  DEV
ICES  Vol、HD−28,No6゜736 (
1981))。第3図(a)は非線形二端子素子の構成
断面図であり、第3図(b)はこれを用いた液晶表示用
基板の配置図である。同図(a)において、101は基
板、102はタンタル(Ta)層、103は厚さ約40
0〜700人の陽極酸化によって得られた酸化タンタル
(Tag’s)、104は表示電極ないし絵素電極、1
05は非線形特性の原因である酸化タンタル(Tail
s)と表示電極とを接続する接続配線であってクロム<
cr)rriからなり、同図(b)において、106は
非線形二端子素子、107はリード配線ないしバス・バ
ー、108は端子、109は表示電極ないし絵素電極で
ある。
The first one is a device using an element as shown in FIG. [Ali Triple E, Transaction,
Electron, Devices, Edie Volume 28, No. 6, 7
36 pages (1981) (IEEE TRA-NS
ACTION ON ELECTRON DEV
ICES Vol, HD-28, No6゜736 (
1981)). FIG. 3(a) is a cross-sectional view of the structure of a nonlinear two-terminal element, and FIG. 3(b) is a layout diagram of a liquid crystal display substrate using this. In the same figure (a), 101 is a substrate, 102 is a tantalum (Ta) layer, and 103 is about 40 mm thick.
Tantalum oxide (Tag's) obtained by anodic oxidation by 0 to 700 people, 104 is a display electrode or picture element electrode, 1
05 is tantalum oxide (Tail), which is the cause of nonlinear characteristics.
s) and the display electrode, which is made of chrome <
In the figure (b), 106 is a nonlinear two-terminal element, 107 is a lead wiring or bus bar, 108 is a terminal, and 109 is a display electrode or picture element electrode.

第2のものは、第4図に示したような素子を用いた装置
である〔テレビジョン学会技術報告、昭和59年5月2
5日発表〕。これは2個のアモルファス・シリコン(a
−3i)PINダイオードを並列逆方向にリング状に接
続した構成をなして、非線形素子を実現している。第4
図(alは、この素子の構成断面図であり、同図(b)
はこの素子を用いた液晶表示用基板の配置図である。こ
の図において、PINダイオードは通常のPNダイオー
ドを表す記号で示している。第4図において、201は
基板、202は第り電極、203はN型a−3i、20
4はI型a−3t、205はP型a−3i、206はク
ロム(Cr)層、207は絶縁体からなる保護層、20
8は第2電極、209はリング状に連結したPINダイ
オード、210はバス・バー、211は表示電極ないし
絵素電極である。
The second type is a device using an element as shown in Figure 4 [Television Society Technical Report, May 2, 1980]
Announced on the 5th]. This consists of two pieces of amorphous silicon (a
-3i) A nonlinear element is realized by configuring PIN diodes connected in a ring shape in parallel and opposite directions. Fourth
Figure (al is a cross-sectional view of the structure of this element, and figure (b)
is a layout diagram of a liquid crystal display substrate using this element. In this figure, the PIN diode is shown with a symbol representing a normal PN diode. In FIG. 4, 201 is a substrate, 202 is a first electrode, 203 is an N-type a-3i, 20
4 is I type a-3t, 205 is P type a-3i, 206 is a chromium (Cr) layer, 207 is a protective layer made of an insulator, 20
8 is a second electrode, 209 is a PIN diode connected in a ring shape, 210 is a bus bar, and 211 is a display electrode or picture element electrode.

第三のものは、第5図に示した様な素子を用いた装置で
ある。〔プロシーディングズ オヴ ザシフクスス イ
ンターナショナル ディスプレイ リサーチ コンファ
ランス、72ページ(Proc。
The third type is a device using an element as shown in FIG. [Proceedings of the International Display Research Conference, p. 72 (Proc.

6Tll Int、 Display Re5earc
h Conf、、 pp72) 6第5図(a)は非線
形二端子素子の構成断面図であり、第5図(b)はこれ
を用いた液晶表示用基板の配置図である。同図(alに
おいて、301は基板、302は透明導電体層等からな
るリード配線、303は厚さ約1000人程度硅素(S
i)と窒素(N)と水素(H)との化合物からなる非線
形層、304は表示電極ないし絵素電極、305は前記
非線形層と表示電極とを接続する接続配線であってクロ
ム(Cr)liiからなり、同図中)において、306
は非線形二端子素子、307はリード配線ないしバス・
バー、308は端子、309は表示電極ないし絵素電極
である。
6Tll Int, Display Re5earc
h Conf, pp72) 6 Figure 5(a) is a cross-sectional view of the configuration of a nonlinear two-terminal element, and Figure 5(b) is a layout diagram of a liquid crystal display substrate using this. In the same figure (al), 301 is a substrate, 302 is a lead wiring made of a transparent conductor layer, etc., and 303 is a silicon (S) with a thickness of about 1000.
i), a nonlinear layer made of a compound of nitrogen (N), and hydrogen (H), 304 a display electrode or a pixel electrode, and 305 a connection wiring connecting the nonlinear layer and the display electrode, which is made of chromium (Cr). lii, in the same figure), 306
is a nonlinear two-terminal element, and 307 is a lead wiring or bus terminal.
The bar, 308 is a terminal, and 309 is a display electrode or picture element electrode.

これらの非線形抵抗素子を用いることにより、通常の液
晶表示よりも格段に大規模な表示容量を実現することが
できる。デユーティ比で表現すれば、1 /1000程
度のデユーティ比の駆動においても十分高コントラスト
の表示が可能である。
By using these nonlinear resistance elements, it is possible to realize a display capacity much larger than that of a normal liquid crystal display. Expressed in terms of duty ratio, display with sufficiently high contrast is possible even when driving with a duty ratio of about 1/1000.

発明が解決しようとする問題点 非線形二端子素子を用いた表示装置を駆動することを考
えると、非線形素子に充分に電圧を印加する必要がある
が、そのためには非線形素子の電気容量を絵素部分のそ
れの1/10程度以下に設計しなければならない。しか
しながら、前述した従来の技術による非線形素子の第1
のものについては、酸化タンタルの比誘電率が20以上
と大きいことにより、素子の形状を微細にしているが、
このことは歩留りを著しく悪化させる原因となっている
Problems to be Solved by the Invention When considering driving a display device using a nonlinear two-terminal element, it is necessary to apply a sufficient voltage to the nonlinear element. It must be designed to be about 1/10 or less of that of the part. However, the first aspect of the nonlinear element according to the prior art described above is
As for tantalum oxide, the dielectric constant of tantalum oxide is as high as 20 or more, so the shape of the element can be made fine.
This causes a significant deterioration in yield.

次に、非線形素子の例の第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回ないし6回含ま
れる。このことは、生産における歩留りを低下させ、生
産コストを上昇させることになる。
Then, for a second example of a non-linear element, at least five to six photolithography steps are included. This reduces the yield in production and increases production costs.

従来例の第3の場合について述べる。公知の文献で見る
限り、非線形特性の由来する層は非晶質の水素と窒素と
硅素の化合物からなっている。一般に、非晶質の水素と
窒素と硅素の化合物は非晶質の窒素と硅素の化合物より
半導体的性質は優れていると言われている。しかしなが
ら、電気的な非線形特性の大小と、半導体的性質との間
にそれほどの対応はないと思われる。何はともあれ、非
晶質の水素と窒素と硅素の化合物はプラズマ化学蒸着法
(プラズマCVD法)や水素雰囲気中でのスバフター法
による必要がある。この方法は、危険であるとか、下地
加熱がかなりの高温で必要とか、均一なプラズマを作る
必要があるとか、問題が多い。
A third case of the conventional example will be described. According to known literature, the layer from which the nonlinear characteristics originate is composed of an amorphous compound of hydrogen, nitrogen, and silicon. It is generally said that an amorphous compound of hydrogen, nitrogen, and silicon has better semiconductor properties than an amorphous compound of nitrogen and silicon. However, it seems that there is not much correspondence between the magnitude of electrical nonlinear characteristics and semiconductor properties. In any case, the amorphous hydrogen-nitrogen-silicon compound needs to be produced by plasma chemical vapor deposition (plasma CVD) or by the swafting method in a hydrogen atmosphere. This method has many problems, including being dangerous, requiring base heating at a fairly high temperature, and the need to create a uniform plasma.

また、非晶質の水素と窒素と硅素の化合物は水素を含む
故に、水素の離脱によって特性の変化は比較して大きい
Further, since the amorphous compound of hydrogen, nitrogen, and silicon contains hydrogen, the change in properties due to the elimination of hydrogen is relatively large.

従って、簡易な工程で製造が可能な、かつ、安定で、充
分に大きな非線形的な電流−電圧特性を有する素子が期
待されている。
Therefore, there is a need for a device that can be manufactured through a simple process, is stable, and has sufficiently large nonlinear current-voltage characteristics.

問題点を解決するための手段 本発明は前述のような問題点を解決するために、表示装
置を構成する少なくとも一方の基板上に、複数のリード
配線と、該リード配線の各々について複数個ずつ設けら
れた表示電極と、前記リード配線と前記各表示電極の間
に介在し、電気的に縦続された半導体層とを、少なくと
も具備し、かつ前記半導体層が硅素(Si)と窒素(N
)の二元素からなる化合物より形成されるようなマトリ
クス型表示装置を提供するものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of lead wirings on at least one substrate constituting the display device, and a plurality of lead wirings for each of the lead wirings. The display electrode includes at least a semiconductor layer interposed between the lead wiring and each of the display electrodes and electrically connected in series, and the semiconductor layer is made of silicon (Si) and nitrogen (N).
The present invention provides a matrix type display device formed from a compound consisting of two elements.

作用 本発明は前記半導体層、すなわち、導体−半導体層−導
体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。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 !=AlkV’ の形で近似できる特性を示す。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でき、コントラスト特性
を向上させることが可能となる。
Operation The present invention realizes nonlinear current-voltage characteristics by the semiconductor layer, that is, by the nonlinear element portion having a conductor-semiconductor layer-conductor structure. It is currently assumed that this nonlinearity is caused to a large extent by the semiconductor layer. Measuring the current-voltage characteristics of an actual element! =AlkV'. Here, A and α are constants. By interposing this element between the lead wiring and the display electrode, it is possible to increase the ratio between the on voltage and the off voltage applied to the picture element portion, and it is possible to improve contrast characteristics.

また、半導体層を形成する硅素と窒素の二元素からなる
化合物の比誘電率が、組成比によって若干具なるが、2
0以下と比較的小さい、従って、本発明による非線形素
子の形状は比較的大きくすることが出来る。このことに
より、製造上の歩留りの向上が望める。
In addition, the dielectric constant of the compound consisting of the two elements silicon and nitrogen that forms the semiconductor layer varies slightly depending on the composition ratio, but 2
The shape of the nonlinear element according to the present invention can therefore be relatively large. This can lead to an improvement in manufacturing yield.

本発明が前記半導体層に期待する非線形性の発現は、例
えば、故意の基板加熱無しに、電子ビーム加熱蒸着法に
より、容易に形成された半導体層によっても、なされる
ことが出来る。すなわち、第3の実施例のものに比べて
、本質的に製法が簡単である。
The nonlinearity that the present invention expects from the semiconductor layer can also be achieved by a semiconductor layer that is easily formed by, for example, an electron beam heating evaporation method without intentional substrate heating. That is, the manufacturing method is essentially simpler than that of the third embodiment.

半導体層を形成する硅素と窒素の二元素からなる化合物
は、水素を故意には混入させず、従って、どのような製
法においても、すなわち、電子ビーム加熱蒸着法やスパ
ッター法においても水素原子の含有量は0.5原子%以
下であった。このことにより、水素原子の半導体層から
の離脱による特性の経時変化は著しく小さくなった。
The compound consisting of the two elements silicon and nitrogen that forms the semiconductor layer is not intentionally mixed with hydrogen, and therefore no matter what manufacturing method, e.g., electron beam heating evaporation method or sputtering method, there is no possibility of containing hydrogen atoms. The amount was less than 0.5 at.%. As a result, changes in characteristics over time due to the separation of hydrogen atoms from the semiconductor layer are significantly reduced.

マトリクス表示装置用の非線形素子側の基板の作成には
、3度のフォト・リソグラフィー、或いは、それ以下の
回数のフォト・リソグラフィーで可能である。前述のよ
うに、非線形素子の形状は比較的大きく出来ること、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ず
しも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単になりうる。常識的
には、基板上にパターン化された下部導体層(通常は、
これはリード配線)の上に半導体層、次に上部導体層(
通常、これは表示電極の一部であることもあるし、前記
半導体層と表示電極を接続する接続配線であるときもあ
る)を積層させることは、2度の膜形成、及び2度のフ
ォト・リソグラフィ一工程で可能である。前述の考えか
ら、基板上にパターン化された下部導体N(通常は、こ
れはリード配線)の上に半導体層を形成するのは、メタ
ルマスクを用い、メタルマスクと基板の合わせ一蒸着の
過程でもって、容易に達成される。また、前記上部導体
層もこれを構成するものによっては、引き続いてのマス
ク蒸着で容易に形成される。
The substrate on the nonlinear element side for a matrix display device can be fabricated by performing photolithography three times or fewer times. As mentioned above, considering that the shape of the nonlinear element can be relatively large and that substrate heating is not necessarily required when the semiconductor layer is formed by vapor deposition, the nonlinear element used in the display device according to the present invention can be The manufacturing method can be simple. Common sense suggests that a patterned bottom conductor layer (usually
This consists of a semiconductor layer on top (lead wiring), then an upper conductor layer (
Usually, this is a part of the display electrode, and sometimes it is a connection wiring connecting the semiconductor layer and the display electrode). - Possible with a single lithography process. Based on the above idea, the semiconductor layer is formed on the lower conductor N (usually lead wiring) patterned on the substrate using a metal mask, and the metal mask and the substrate are combined in a single vapor deposition process. Therefore, it is easily achieved. Further, the upper conductor layer may also be easily formed by subsequent mask deposition depending on what constitutes the upper conductor layer.

このことからも、製造上の歩留り向上が望める。From this as well, improvement in manufacturing yield can be expected.

この非線形の効果は、前にも述べたが、実験によれば、
前記半導体層と電極との接触部に起因するのは小さく、
前記半導体層内部に、主に、原因を有することが推測さ
れている。
As mentioned earlier, this nonlinear effect is based on experiments.
The contact area between the semiconductor layer and the electrode is small;
It is presumed that the cause is mainly within the semiconductor layer.

実施例 以下、本発明のマトリクス型表示装置の−実施例を図面
を参照しながら説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the matrix type display device of the present invention will be described with reference to the drawings.

先述したように、非線形素子を用いたマトリクス型表示
装置における表示媒体としては、液晶が最も実用に供さ
れているので、以下の説明においては、主に液晶表示装
置について述べる。
As mentioned above, since liquid crystal is the most commonly used display medium in matrix display devices using nonlinear elements, the following description will mainly focus on liquid crystal display devices.

前述したように、前記半導体層に接続する片方の導体は
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、もう一方の導体は表示電極の一部、または表示
電極への接続を目的とする接続配線である。どの様な場
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、片方の導体をリード配線となし、も
う一方の導体は接続配線である場合について述べるもの
とする。
As mentioned above, one conductor connected to the semiconductor layer is a lead wiring or a part thereof branched from a lead wiring, and the other conductor is a part of a display electrode or is intended for connection to a display electrode. This is the connection wiring. Although it has been confirmed that the effects of the present invention are exhibited in any case, in this example, the case where one conductor is used as a lead wiring and the other conductor is a connecting wiring will be described below. do.

第1図(alは本実施例に係る非線形二端子素子の構成
断面図であり、(b)は平面図である。同図において、
1は基板、2は下部導体層、すなわちリード配線、3は
半導体層、4は上部導体層、すなわち接続配線、5は表
示電極、すなわち絵素電極である。第2図は本実施例に
係るマトリクス型表示装置用基板の配置図であり、11
はリード配線、12は非線形二端子素子、13は表示電
極、すなわち絵素電極である。
FIG. 1 (al is a cross-sectional view of the configuration of the nonlinear two-terminal element according to the present example, and FIG. 1(b) is a plan view. In the same figure,
1 is a substrate, 2 is a lower conductor layer, that is, a lead wire, 3 is a semiconductor layer, 4 is an upper conductor layer, that is, a connection wire, and 5 is a display electrode, that is, a picture element electrode. FIG. 2 is a layout diagram of a substrate for a matrix type display device according to this embodiment, and 11
1 is a lead wiring, 12 is a nonlinear two-terminal element, and 13 is a display electrode, that is, a picture element electrode.

以下の実施例においては、リード配線2ないし11は、
錫(Sn)を添加した酸化インジウム透明電極(ITO
i5極)ないしクロム(Cr)、またはチタン(Ti)
、アルミニウム(At>、アンチモン(S b)を添加
した酸化錫透明電極、クロム(Cr)−金(Au)多層
膜から、接続配線4はチタン(Ti)、クロム(Cr)
、アルミニウム(AI)から、絵素電極13は錫(Sn
)を添加した酸化インジウム透明電極(ITO電極)よ
り形成した。特に、電極抵抗による電圧の減衰が問題と
なるさいには、リード配線2ないし11としては高導電
性、例えばアルミニウム(AI)等の材料を使用するの
が望ましい。
In the following embodiments, the lead wires 2 to 11 are
Indium oxide transparent electrode (ITO) doped with tin (Sn)
i5 pole) or chromium (Cr) or titanium (Ti)
, a tin oxide transparent electrode doped with aluminum (At>, antimony (Sb)), a chromium (Cr)-gold (Au) multilayer film, and the connection wiring 4 is made of titanium (Ti), chromium (Cr).
, the picture element electrode 13 is made of aluminum (AI), and the picture element electrode 13 is made of tin (Sn).
) was formed from an indium oxide transparent electrode (ITO electrode). Particularly when voltage attenuation due to electrode resistance is a problem, it is desirable to use a highly conductive material such as aluminum (AI) for the lead wires 2 to 11.

先ず、非線形二端子素子付きマトリクス型液晶表示パネ
ルの製作工程の実施例を、リード配線2ないし11をI
TOで形成した場合について説明する。
First, an example of the manufacturing process of a matrix type liquid crystal display panel with a nonlinear two-terminal element will be described.
A case where it is formed using TO will be explained.

所定のパターンにエツチングされたITO付きソーダガ
ラスを入手し、この基板を発煙硝酸に浸し、水洗、乾燥
させる。
A soda glass with ITO etched into a predetermined pattern is obtained, and this substrate is immersed in fuming nitric acid, washed with water, and dried.

次に、厚さ約30ミクロン・メートルの磁性ステンレス
鋼製の、所定のパターンの孔があけられたマスクと、前
記基板とを、アライナ−を用いて合わせ、基板の裏面に
サマリウム・コバルト磁石を置いて、メタルマスクと基
板とを密着させた。これを蒸着用真空槽内に設置し、電
子ビーム加熱蒸着法によって基板上に半導体層を形成し
た。更に、同様の方法でもって接続配線を形成した。か
くて、第2図に示した様な基板を得た。半導体層の蒸着
による形成においては真空度は1 *10− hTor
r程度にした。なお、前記半導体層形成の際のソースと
しては、市販の硅素粉末と市販の窒化硅素粉末とを所定
の比に混合し、加圧整形して用いた。本実施例では、重
量比でl:1.0.5:1.2:1のものを用意した。
Next, a mask made of magnetic stainless steel with a thickness of about 30 micrometers and with holes in a predetermined pattern is aligned with the substrate using an aligner, and a samarium-cobalt magnet is placed on the back side of the substrate. Then, the metal mask and the substrate were brought into close contact. This was placed in a vacuum chamber for vapor deposition, and a semiconductor layer was formed on the substrate by electron beam heating vapor deposition. Furthermore, connection wiring was formed using the same method. Thus, a substrate as shown in FIG. 2 was obtained. When forming a semiconductor layer by vapor deposition, the degree of vacuum is 1*10-hTor.
I made it around r. As a source for forming the semiconductor layer, a commercially available silicon powder and a commercially available silicon nitride powder were mixed at a predetermined ratio and shaped under pressure. In this example, a weight ratio of 1:1.0.5:1.2:1 was prepared.

この基板をパネル化する前に、素子の電流−電圧特性を
測定し、た。
Before forming this substrate into a panel, the current-voltage characteristics of the device were measured.

更に、この非線形二端子素子を形成した基板と、帯状の
ITOを表面に形成した対向基板とに、各々、配向膜を
形成した後、ラビング処理し、二枚の基板を貼り合わせ
てパネルにし、液晶を注入した。ラビング方向は、液晶
分子が90°捻れ構造となるようにした。
Furthermore, after forming alignment films on the substrate on which the nonlinear two-terminal element was formed and the counter substrate on which the strip-shaped ITO was formed, they were subjected to a rubbing treatment, and the two substrates were bonded together to form a panel. Injected liquid crystal. The rubbing direction was such that the liquid crystal molecules had a 90° twisted structure.

以上の経過を経て、非線形二端子素子付き液晶表示パネ
ルを得た。
Through the above process, a liquid crystal display panel with a nonlinear two-terminal element was obtained.

(実施例1) 第1図に示した非線形二端子素子付き液晶表示パネルを
作製した。作製法は前記に示した通りである。
(Example 1) A liquid crystal display panel with a nonlinear two-terminal element shown in FIG. 1 was manufactured. The manufacturing method is as described above.

基板1にはソーダガラス上に、二酸化硅素(Si0.)
を被覆したものを用いた。リード配線2としては約20
00人の厚みのITOで形成した。半導体層形成の際の
ソースとしては、硅素粉末と窒化硅素粉末の重量比がo
、s:iの混合物から得た。
Substrate 1 includes silicon dioxide (Si0.) on soda glass.
A material coated with was used. Approximately 20 for lead wiring 2
It is made of ITO with a thickness of 0.00 mm. As a source for forming a semiconductor layer, the weight ratio of silicon powder and silicon nitride powder is o.
, s:i mixture.

更に、接続配線4としては、厚さ約700人のクロム(
Cr)膜を形成した。
Furthermore, the connection wiring 4 is made of chrome (about 700 mm thick).
Cr) film was formed.

素子の電流−電圧特性の非線形性はα=7〜13と著し
いものであった。またその容量も、液晶層の容量に比べ
て充分に小さかった。また、前記非線形性は妥当な時間
にわたって充分に安定であった。
The nonlinearity of the current-voltage characteristics of the device was significant with α=7 to 13. Also, its capacity was sufficiently smaller than that of the liquid crystal layer. Also, the nonlinearity was sufficiently stable over a reasonable period of time.

こ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の表
示が実現出来た。
When a liquid crystal display panel was manufactured using this substrate, a display with a contrast of 10:1 or more was realized during matrix driving with a duty ratio of 1/1000 and a bias ratio of 1/7.

(実施例2) 第1図に示した非線形二端子素子付き液晶表示パネルを
作製した。作製法は前記に示した通りである。
(Example 2) A liquid crystal display panel with a nonlinear two-terminal element shown in FIG. 1 was manufactured. The manufacturing method is as described above.

基板1にはソーダガラス上に、二酸化硅素(SiO7)
を被覆したものを用いた。リード配線2としては約60
0人の厚みのチタン(Ti)で形成した。半導体層形成
の際のソースとしては、硅素粉末と窒化硅素粉末の重量
比が1=1の混合物から得た。更に、接続配線4として
は、厚さ約700人のクロム(Or)膜を形成した。
Substrate 1 includes silicon dioxide (SiO7) on soda glass.
A material coated with was used. Approximately 60 for lead wiring 2
It is made of titanium (Ti) with a thickness of 0.0 mm. The source for forming the semiconductor layer was obtained from a mixture of silicon powder and silicon nitride powder in a weight ratio of 1=1. Further, as the connection wiring 4, a chromium (Or) film having a thickness of approximately 700 yen was formed.

素子の電流−電圧特性の非線形性はα=8〜13と著し
いものであった。またその容量も、液晶層の容量に比べ
て充分に小さかった。また、前記非線形性は妥当な時間
にわたって充分に安定であった。
The nonlinearity of the current-voltage characteristics of the device was significant with α=8 to 13. Also, its capacity was sufficiently smaller than that of the liquid crystal layer. Also, the nonlinearity was sufficiently stable over a reasonable period of time.

こ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、lO:1以上のコントラストの表
示が実現出来た。
When a liquid crystal display panel was manufactured using this substrate, a display with a contrast of 1O:1 or more was realized during matrix driving with a duty ratio of 1/1000 and a bias ratio of 1/7.

(実施例3) 第1図に示した非線形二端子素子付き液晶表示パネルを
作製した0作製法は前記に示した通りである。
(Example 3) The manufacturing method for manufacturing the liquid crystal display panel with nonlinear two-terminal elements shown in FIG. 1 was as described above.

基板1にはソーダガラス上に、二酸化硅素(S10、)
を被覆したものを用いた。リード配線2としては約60
0人の厚みのチタン(Ti)で形成した。半導体層形成
の際のソースとしては、硅素粉末と窒化硅素粉末の重量
比が2:1の混合物から得た。更に、接続配線4として
は、厚さ約700人のクロム(Cr)膜を形成した。
Substrate 1 contains silicon dioxide (S10) on soda glass.
A material coated with was used. Approximately 60 for lead wiring 2
It is made of titanium (Ti) with a thickness of 0.0 mm. The source for forming the semiconductor layer was obtained from a mixture of silicon powder and silicon nitride powder in a weight ratio of 2:1. Further, as the connection wiring 4, a chromium (Cr) film having a thickness of approximately 700 mm was formed.

素子の電流−電圧特性の非線形性はα=8〜13と著し
いものであった。またその容量も、液晶層の容量に比べ
て充分に小さかった。また、前記非線形性は妥当な時間
にわたって充分に安定であった。
The nonlinearity of the current-voltage characteristics of the device was significant with α=8 to 13. Also, its capacity was sufficiently smaller than that of the liquid crystal layer. Also, the nonlinearity was sufficiently stable over a reasonable period of time.

こ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の表
示が実現出来た。
When a liquid crystal display panel was manufactured using this substrate, a display with a contrast of 10:1 or more was realized during matrix driving with a duty ratio of 1/1000 and a bias ratio of 1/7.

実施例1〜3においては、半導体層及び接続電極をバタ
ーニングする方法として、メタルマスクを用いる方法を
採用したが、フォトレジストを用いたリフトオフ法によ
っても同様の効果を得ることが出来た。
In Examples 1 to 3, a method using a metal mask was adopted as a method of patterning the semiconductor layer and the connection electrode, but a similar effect could also be obtained by a lift-off method using a photoresist.

更に、表示媒体としては液晶を例にとうたが、電場発光
素子(EL)、電気泳動素子(EPID)、エレクトロ
クロミック素子、プラズマ発光素子などを用いても、同
様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
Furthermore, although liquid crystal is used as an example of the display medium, similar effects can be obtained using electroluminescent devices (EL), electrophoretic devices (EPID), electrochromic devices, plasma light emitting devices, etc. Needless to say.

発明の詳細 な説明したように、本発明の非線形二端子素子は簡易な
構造である故に、高歩留りで製造が可能であり、更に、
電流−電圧特性に関して優れた非線形性を有している。
As described in detail, the nonlinear two-terminal device of the present invention has a simple structure, so it can be manufactured at a high yield, and furthermore,
It has excellent nonlinearity in current-voltage characteristics.

従って、本発明による素子を用いたマトリクス型表示装
置は、大容量表示が可能であり、なおかつ、良好な表示
品位を実現することが出来る。
Therefore, a matrix type display device using the element according to the present invention is capable of displaying a large capacity and achieving good display quality.

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

第1図は本発明に係るマトリクス型表示装置に用いる非
線形二端子素子の(a)構成断面図と世)平面図、第2
図は本発明に係るマトリクス型表示装置用基板の配置図
、第3図(a)、第4図(a)、第5図(a)は従来例
のマトリクス型表示装置に用いる非線形二端子素子の構
成断面図、第3図中)、第4図中)。 第5図中)は従来例におけるマトリクス型表示装置に用
いる非線形二端子素子の配置図である。 l・・・・・・基板、2・・・・・・下部導体層、すな
わちリード配線、3・・・・・・半導体層、4・・・・
・・上部導体層、すなわち接続配線、5・・・・・・表
示電極、すなわち絵素電極、11・・・・・・リード配
線、12・・・・・・非線形二端子素子、13・・・・
・・表示電極、すなわち絵素電極、101・・・・・・
基板、102・・・・・・タンタル(Ta)層、103
・・・・・・厚さ約400〜700人の陽極酸化によっ
て得られた酸化タンタル(TazOs)、104・・・
・・・表示電極ないし絵素電極、105・・・・・・非
線形特性の原因である酸化タンタル(Tat os )
と表示電極とを接続する接続配線、106・・・・・・
非線形二端子素子、107・・・・・・リード配線ない
しバス・バー、108・・・・・・端子、109・・・
・・・表示電極ないし絵素電極、201・・・・・・基
板、202・・・・・・第1電極、203・・・・・・
N型a−31,204・・・・・・■型a −S i 
、  205−・・・P型a−3i、206・・・・・
・クロム(Cr)層、207・・・・・・絶縁体からな
る保護層、208・・・・・・第2電極、209・・・
・・・リング状に連結したPINダイオード、210・
・・・・・バス・バー、211・・・・・・表示電極な
いし絵素電極、301・・・・・・基板、302・・・
・・・透明導電体層等からなるリード配線、303・・
・・・・厚さ約1000人程度硅素(Si)と窒素(N
)と水素(H)との化合物からなる非線形層、304・
・・・・・表示電極ないし絵素電極、305・・・・・
・前記非線形層と表示電極とを接続する接続配線、30
6・・・・・・非線形二端子素子、307・・・IJ 
+ド配線ないしバス・バー、308・・・・・・端子、
309・・・・・・表示電極ないし絵素電極。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名1=−基 
 板 2−下@鼻体層すなわ5 リードli!疎 3−4−尊体漕 4−上@糞体層すなわ5 接琥配隷 5 ・−表示電極す’、−45 詮索を着 第1図 11−  リード配線 12−4F−線形二扁チ素子 13〜 表示電極、すrlわち 紋末ti 第2図 73  It  1311 13 第3図 第4図
FIG. 1 shows (a) a cross-sectional view of a nonlinear two-terminal element used in a matrix-type display device according to the present invention, a plan view (see FIG. 2), and FIG.
The figure is a layout diagram of a substrate for a matrix type display device according to the present invention, and FIGS. 3(a), 4(a), and 5(a) are nonlinear two-terminal elements used in a conventional matrix type display device. 3) and 4). 5) is a layout diagram of a nonlinear two-terminal element used in a conventional matrix type display device. 1...Substrate, 2...Lower conductor layer, ie, lead wiring, 3...Semiconductor layer, 4...
... Upper conductor layer, i.e., connection wiring, 5... Display electrode, i.e., picture element electrode, 11... Lead wiring, 12... Nonlinear two-terminal element, 13...・・・
...Display electrode, ie, picture element electrode, 101...
Substrate, 102...Tantalum (Ta) layer, 103
...Tantalum oxide (TazOs) obtained by anodizing about 400 to 700 people thick, 104...
...Display electrode or picture element electrode, 105...Tantalum oxide (Tat os), which is the cause of nonlinear characteristics
and a display electrode connection wiring, 106...
Nonlinear two-terminal element, 107...Lead wiring or bus bar, 108...Terminal, 109...
...Display electrode or picture element electrode, 201...Substrate, 202...First electrode, 203...
N type a-31,204・・・■Type a-S i
, 205-...P type a-3i, 206...
-Chromium (Cr) layer, 207... Protective layer made of an insulator, 208... Second electrode, 209...
...PIN diode connected in a ring shape, 210.
... Bus bar, 211 ... Display electrode or picture element electrode, 301 ... Substrate, 302 ...
...Lead wiring made of a transparent conductor layer, etc., 303...
・・・Approximately 1000 silicon (Si) and nitrogen (N)
) and hydrogen (H), 304.
...Display electrode or picture element electrode, 305...
- Connection wiring connecting the nonlinear layer and the display electrode, 30
6...Nonlinear two-terminal element, 307...IJ
+ wire or bus bar, 308...terminal,
309...Display electrode or picture element electrode. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao Haka 1 person 1 = - group
Board 2-bottom @ nose body layer 5 lead li! 3-4 - Body layer 4 - Upper @ fecal body layer 5 Coupling slave 5 ・-Display electrode S', -45 Attached to pry 11- Lead wiring 12-4F- Linear two-dimensional wire Element 13 ~ Display electrode, srl, pattern end ti Fig. 2 73 It 1311 13 Fig. 3 Fig. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 表示装置を構成する少なくとも一方の基板上に、複数の
リード配線と、該リード配線の各々について複数個ずつ
設けられた表示電極と、前記リード配線と前記各表示電
極の間に介在し、電気的に縦続された半導体層とを、少
なくとも具備し、かつ、前記半導体層が硅素(Si)と
窒素(N)の二元素からなる化合物より形成されること
を特徴とするマトリクス型表示装置。
A plurality of lead wirings, a plurality of display electrodes provided for each of the lead wirings, and electrically conductive electrodes interposed between the lead wirings and each of the display electrodes are provided on at least one substrate constituting the display device. 1. A matrix display device comprising at least a semiconductor layer cascaded with a semiconductor layer, the semiconductor layer being formed of a compound of two elements, silicon (Si) and nitrogen (N).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0324525A (en) * 1989-06-21 1991-02-01 Seiko Instr Inc Production of electrooptical device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0324525A (en) * 1989-06-21 1991-02-01 Seiko Instr Inc Production of electrooptical device

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