JPH05188404A - Liquid crystal display panel - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、非線形抵抗素子を用い
た薄膜二端子素子型アクティブマトリクス液晶表示パネ
ルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal display panel using a non-linear resistance element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＣＤの各画素にスイッチング画素を直
列に配置したアクティブマトリクスＬＣＤはその表示容
量の大きさ、応答速度の速さ、コントラストの高さから
急激な進歩がみられる。これまでに発表されたアクティ
ブマトリクスＬＣＤの試作品のスイッチング素子には、
アモルファスＳｉやポリＳｉを半導体材料とした薄膜ト
ランジスタ素子（ＴＦＴ）が多く用いられている。また
一方では、製造及び構造が比較的簡単であるため、製造
工程が簡略化でき、高歩留り、低コスト化が期待される
薄膜二端子素子（以下ＴＦＤと略す）を用いたアクティ
ブマトリクスも注目されている。このＴＦＤは回路的に
は非線形抵抗素子である。2. Description of the Related Art An active matrix LCD, in which a switching pixel is arranged in series with each pixel of the LCD, has made rapid progress due to its display capacity, high response speed, and high contrast. The switching elements of the prototype active matrix LCDs announced so far include:
A thin film transistor element (TFT) using amorphous Si or poly Si as a semiconductor material is often used. On the other hand, an active matrix using a thin film two-terminal device (hereinafter abbreviated as TFD), which is expected to reduce the manufacturing process, simplify the manufacturing process, and reduce the manufacturing cost, is attracting attention. ing. This TFD is a non-linear resistance element in terms of circuit.
【０００３】このような薄膜二端子素子型アクティブマ
トリクスＬＣＤ（以下ＴＦＤ−ＬＣＤと略す）において
一番実用化に近いと考えられているＬＣＤは、ＴＦＤに
金属−非線形抵抗体−金属構造を有する素子（以下ＭＩ
Ｍ素子またはＭＩＭと略す）を用いたＬＣＤ（以下ＭＩ
Ｍ−ＬＣＤと略す）である。ＭＩＭのようなＴＦＤを液
晶と直列に接続することにより、ＴＦＤの電圧−電流特
性の高非線形により、ＴＦＤ−液晶の電圧−透過率変化
特性の立上がりは急峻になり、液晶表示素子の走査本数
を大幅に増やすことが可能になる。In such a thin film two-terminal element type active matrix LCD (hereinafter abbreviated as TFD-LCD), the LCD which is considered to be most practically used is an element having a metal-nonlinear resistor-metal structure in the TFD. (Hereinafter MI
LCD using M element or MIM (hereinafter abbreviated as MI)
It is abbreviated as M-LCD). By connecting a TFD such as an MIM in series with the liquid crystal, the voltage-current characteristic of the TFD is highly non-linear, so that the voltage-transmittance change characteristic of the TFD-liquid crystal rises sharply and the number of scanning lines of the liquid crystal display element is increased. It will be possible to increase significantly.
【０００４】このようなＭＩＭを用いたＬＣＤの従来例
は、論文では、例えば、Ｄ．Ｒ．Ｂａｒａｆｆ，ｅｔ
ａｌ．，“Ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ Ｎｏｎ
−ｌｉｎｅａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｉ
ｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｄｅｓｐｌａｙ” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．
ＥｌｅｃｔｏｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ， ｖｏｌ．ＥＤ−
２８， ｐｐ７３６−７３９（１９８１），及び、両角
伸治、他、著 ２５０×２４０画素のラテラルＭＩＭ−
ＬＣＤ テレビジョン学会技術報告（ＩＰＤ８３−
８），ｐ３９−４４，１９８３年１２月発行）がある。A conventional example of an LCD using such an MIM is described in, for example, D. R. Baraff, et
al. , "The Optimization of
Metal-Insulator-Metal Non
-Linear Devices for Use i
n Multiplexed Liquid Crys
tal Display ”IEEE Trans.
Electroron Devices, vol. ED-
28, pp 736-739 (1981), and Shinji Ryoko, et al., Lateral MIM of 250 x 240 pixels-
LCD Television Society Technical Report (IPD83-
8), p39-44, published in December 1983).
【０００５】また、誘電率の小さい窒化シリコンがＭＩ
Ｍ素子用非線形抵抗体として用いた文献が下記に示され
ている。例えば、Ｍ．Ｓｕｚｕｋｉ ｅｔ ａｌ “Ａ
Ｎｅｗ Ａｃｔｉｖｅ Ｄｉｏｄｅ Ｍａｔｒｉｘ
ＬＣＤ ｕｓｉｎｇ Ｏｆｆ−ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔ
ｒｉｃ ＳｉＮｘ Ｌａｙｅｒ” Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ， Ｖｏｌ．２８ ｐ１０
１−１０４，１９８７を参照。Further, silicon nitride having a small dielectric constant is MI
Documents used as the non-linear resistor for the M element are shown below. For example, M. Suzuki et al “A
New Active Diode Matrix
LCD using Off-stoichiome
ric SiNx Layer ”Proceedin
gs of the SID, Vol. 28 p10
1-104, 1987.
【０００６】さらに、カラーＭＩＭ−ＬＣＤについての
文献では、例えば、Ｈ．Ａｒｕｇａｅｔ ａｌ “Ａ
１０−ｉｎ．−Ｄｉａｇｏｎａｌ Ｆｕｌｌ−Ｃｏｌｏ
ｒＭＩＭ Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ” Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ ｔｈｅ ９ｔｈ ＩＤＲ
Ｃ， ｐ１６８−１７１，１９８９がある。Further, in the literature about color MIM-LCD, for example, H.264. Aruga et al "A
10-in. -Diagonal Full-Colo
rMIM Active Matrix LCD ”P
rosecedings of the 9th IDR
C, p168-171,1989.
【０００７】従来型のＴＦＤ−ＬＣＤの構造を次に示
す。従来型のＴＦＤ−ＬＣＤの１画素の断面図を図３、
透視平面図を図４に示す。図中、１は下部ガラス基板、
２は非線形抵抗素子接続電極、３は非線形抵抗体、４は
リード電極、５は画素接続電極、６は絶縁膜、７は画素
電極、８は配向膜、９は偏光板、１０は液晶層、１１は
対向透明電極、１２は上部ガラス基板である。The structure of a conventional TFD-LCD is shown below. A cross-sectional view of one pixel of a conventional TFD-LCD is shown in FIG.
A perspective plan view is shown in FIG. In the figure, 1 is a lower glass substrate,
2 is a non-linear resistance element connecting electrode, 3 is a non-linear resistor, 4 is a lead electrode, 5 is a pixel connecting electrode, 6 is an insulating film, 7 is a pixel electrode, 8 is an alignment film, 9 is a polarizing plate, 10 is a liquid crystal layer, Reference numeral 11 is a counter transparent electrode, and 12 is an upper glass substrate.
【０００８】この例では非線形抵抗素子が２個直列に接
続された構造をしている。従来型のＴＦＤ−ＬＣＤでは
リード電極４を形成した後に画素電極７となる酸化イン
ジウム錫（ＩＴＯ）をリード電極４上にも成膜した後、
通常のフォトレジスト工程により画素電極７のパターニ
ングを行っている。In this example, two non-linear resistance elements are connected in series. In the conventional TFD-LCD, after the lead electrode 4 is formed, indium tin oxide (ITO) to be the pixel electrode 7 is also formed on the lead electrode 4, and
The pixel electrode 7 is patterned by a normal photoresist process.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のＴＦＤ−ＬＣＤ
では、リード電極と画素電極の間でリーク電流が流れ高
コントラストのディスプレイが得られなかった。また、
リーク電流値が画素ごとに異なるため、均一な表示が得
られなかった。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional TFD-LCD
Then, a leak current flows between the lead electrode and the pixel electrode, and a high-contrast display cannot be obtained. Also,
Since the leak current value differs for each pixel, uniform display could not be obtained.
【００１０】本発明の目的は、高コントラストで均一な
表示が得られる薄膜二端子素子型アクティブマトリクス
液晶表示パネルを提供することにある。An object of the present invention is to provide a thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal display panel capable of obtaining a uniform display with high contrast.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、非線形抵抗素
子を介してリード電極と画素電極とが接続されてなる下
部基板と、前記画像電極と対応して対向透明電極を設け
た上部基板と、この上下部基板に挟まれた液晶とからな
る液晶表示パネルにおいて、前記リード電極と前記画素
電極との間に絶縁膜を設け、コンタクトホールを絶縁膜
に空けることにより非線形抵抗素子と画素電極を接続し
たことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a lower substrate in which a lead electrode and a pixel electrode are connected via a non-linear resistance element, and an upper substrate provided with a counter transparent electrode corresponding to the image electrode. In the liquid crystal display panel including the liquid crystal sandwiched between the upper and lower substrates, an insulating film is provided between the lead electrode and the pixel electrode, and a contact hole is formed in the insulating film to form the nonlinear resistance element and the pixel electrode. It is characterized by being connected.
【００１２】[0012]
【作用】本発明における薄膜二端子素子型アクティブマ
トリクス液晶表示パネルを、従来の薄膜二端子素子型ア
クティブマトリクス液晶表示パネルと比較して説明す
る。The thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal display panel of the present invention will be described in comparison with a conventional thin film two terminal element type active matrix liquid crystal display panel.
【００１３】図３，図４に示した従来の薄膜二端子素子
型アクティブマトリクス液晶表示パネルは、図に示す通
り、従来の構造ではリード電極４と画素電極７の間に絶
縁膜は介していないため、リード電極４と画素電極７の
間でリーク電流が流れてしまう。図５に液晶パネル中の
液晶に印加される波形を示す。図５に示す通り、このリ
ーク電流が流れると非選択時の液晶にかかる電圧の保持
ができなくなる。このためコントラストの低下が発生す
る。またリーク電流の画素ごとのばらつきによる表示の
不均一が発生する。As shown in the figures, the conventional thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal display panel shown in FIGS. 3 and 4 has no insulating film between the lead electrode 4 and the pixel electrode 7 in the conventional structure. Therefore, a leak current flows between the lead electrode 4 and the pixel electrode 7. FIG. 5 shows a waveform applied to the liquid crystal in the liquid crystal panel. As shown in FIG. 5, when this leak current flows, the voltage applied to the liquid crystal when not selected cannot be held. Therefore, the contrast is lowered. In addition, non-uniformity in display occurs due to variations in leak current among pixels.
【００１４】一方、本発明のカラー薄膜二端子素子型ア
クティブマトリクス液晶パネルの１画素の断面図を図
１、透視平面図を図２に示す。図において、図３，図４
と同じ要素には、同一の参照番号を付して示す。本発明
の液晶パネルは従来の液晶パネルに設けられたリード電
極４及び画素電極７の上に絶縁膜６が設けられている。
この絶縁膜６は画素接続電極５上にコンタクトホール１
３が設けられており、画素接続電極５と画素電極７が接
続されている。この構造であればリード電極４と画素電
極７の層が絶縁膜６で分離されているため、リード電極
４と画素電極７の間を流れるリーク電流を抑えることが
できる。これにより、図５に示す通り非選択時の液晶に
かかる電圧をほぼ１００％保持することができる。した
がって、高コントラストで高均一な液晶パネルを作成す
ることができる。On the other hand, a sectional view of one pixel of a color thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal panel of the present invention is shown in FIG. 1, and a perspective plan view thereof is shown in FIG. In the figures, FIG.
Elements that are the same as are labeled with the same reference numbers. In the liquid crystal panel of the present invention, the insulating film 6 is provided on the lead electrodes 4 and the pixel electrodes 7 provided in the conventional liquid crystal panel.
The insulating film 6 is formed on the pixel connecting electrode 5 by the contact hole 1
3 is provided, and the pixel connection electrode 5 and the pixel electrode 7 are connected. With this structure, since the layers of the lead electrode 4 and the pixel electrode 7 are separated by the insulating film 6, the leak current flowing between the lead electrode 4 and the pixel electrode 7 can be suppressed. As a result, as shown in FIG. 5, the voltage applied to the liquid crystal when not selected can be held at almost 100%. Therefore, a liquid crystal panel with high contrast and high uniformity can be produced.
【００１５】[0015]
【実施例】以下に本発明の実施例について図１，図２を
参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
【００１６】下部ガラス基板１をＳｉＯ2 等のガラス保
護層で被覆することも多いが、不可欠なものではないの
で省略することもでき、本実施例では省略している。ま
ず下部電極としてＣｒを３０〜６０ｎｍ程度形成し、通
常のフォトリソグラフィ法により、薄膜二端子素子の下
部電極となる非線形抵抗素子接続電極２が形成される。
次に非線形抵抗体３としてＳｉＨ4 ガスとＮ2 ガスを用
いてグロー放電分解法により窒化シリコン層の非線形抵
抗体３を８０〜２００ｎｍ程度形成し、フォトリソグラ
フィ法によりパターン化する。続いて上部電極としてＣ
ｒを１００ｎｍ形成し、フォトリソグラフィ法によりパ
ターン化し、リード電極４及び画素接続電極５とする。
その後、絶縁膜６をプラズマＣＶＤを用いて１００〜２
００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィ法によりドライエ
ッチングを行ってパターン化し、コンタクトホール１３
を形成する。さらに、画素電極７として酸化インジウム
−スズ（通常ＩＴＯとよばれている。）を形成し、パタ
ーン化する。Although the lower glass substrate 1 is often covered with a glass protective layer such as SiO 2, it is not essential and can be omitted. In this embodiment, it is omitted. First, Cr is formed to have a thickness of about 30 to 60 nm as the lower electrode, and the non-linear resistance element connection electrode 2 to be the lower electrode of the thin film two-terminal element is formed by a normal photolithography method.
Next, a non-linear resistor 3 of a silicon nitride layer is formed to a thickness of about 80 to 200 nm by glow discharge decomposition method using SiH 4 gas and N 2 gas as the non-linear resistor 3, and patterned by photolithography. Then C as the upper electrode
r is formed to a thickness of 100 nm and patterned by photolithography to form the lead electrode 4 and the pixel connection electrode 5.
After that, the insulating film 6 is subjected to 100 to 2 by plasma CVD.
A film having a thickness of 00 nm is formed, and dry etching is performed by photolithography to pattern the contact hole 13.
To form. Further, indium-tin oxide (usually called ITO) is formed as the pixel electrode 7 and patterned.
【００１７】上部ガラス基板１２にＩＴＯ膜を形成，パ
ターン化し、対向透明電極１１とする。下部ガラス基板
１と上部ガラス基板とは非線形抵抗素子面及び対向透明
電極１１面を配向処理を施した後、配向処理を施した面
を向き合わせてガラスファイバ等のスペーサを介して張
合わされ、通常のエポキシ系接着材によりシールする。
セル厚は５μｍとする。An ITO film is formed on the upper glass substrate 12 and patterned to form a counter transparent electrode 11. The lower glass substrate 1 and the upper glass substrate are subjected to an alignment treatment on the surface of the non-linear resistance element and the surface of the counter transparent electrode 11 and then bonded to each other with the orientation-treated surfaces facing each other through a spacer such as a glass fiber. Seal with epoxy adhesive.
The cell thickness is 5 μm.
【００１８】その後ＴＮ型液晶を注入し液晶層１０とす
る。これを封止して薄膜二端子素子型アクティブマトリ
クス液晶表示パネルを完成する。After that, a TN type liquid crystal is injected to form a liquid crystal layer 10. By sealing this, a thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal display panel is completed.
【００１９】実施例では非線形抵抗体３を窒化シリコン
に限ったが、この他シリコンカーバイト，酸化シリコ
ン，酸化タンタルなどでも同様な効果が得られた。ま
た、本実施例では非線形抵抗素子を直列に２個つないだ
ブリッジ構造になっているが、非線形抵抗素子が１個の
サンドイッチ構造のものでも同様な効果が得られた。In the embodiment, the non-linear resistor 3 is limited to silicon nitride, but the same effect can be obtained by using silicon carbide, silicon oxide, tantalum oxide or the like. Further, in the present embodiment, a bridge structure in which two non-linear resistance elements are connected in series is used, but the same effect can be obtained even with a sandwich structure having one non-linear resistance element.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明を適用するならば高コントラスト
で高均一な液晶ディスプレイを実現することができる。By applying the present invention, a liquid crystal display with high contrast and high uniformity can be realized.
【図１】本発明の薄膜二端子素子型アクティブマトリク
ス液晶パネルの１画素の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of one pixel of a thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal panel of the present invention.
【図２】本発明の薄膜二端子素子型アクティブマトリク
ス液晶パネルの下部基板の１画素の平面図である。FIG. 2 is a plan view of one pixel on a lower substrate of a thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal panel of the present invention.
【図３】本発明を使用しない従来の薄膜二端子素子型ア
クティブマトリクス液晶パネルの１画素の断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of one pixel of a conventional thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal panel that does not use the present invention.
【図４】本発明を使用しない従来の薄膜二端子素子型ア
クティブマトリクス液晶パネルの下部基板の１画素の平
面図である。FIG. 4 is a plan view of one pixel on a lower substrate of a conventional thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal panel not using the present invention.
【図５】本発明と従来の薄膜二端子素子型アクティブマ
トリクス液晶パネルの液晶にかかる電圧波形の比較を示
した図である。FIG. 5 is a diagram showing a comparison of voltage waveforms applied to liquid crystals of the present invention and a conventional thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal panel.
１ 下部ガラス基板 ２ 非線形抵抗素子接続電極 ３ 非線形抵抗体 ４ リード電極 ５ 画素接続電極 ６ 絶縁膜 ７ 画素電極 ８ 配向膜 ９ 偏光板 １０ 液晶層 １１ 対向透明電極 １２ 上部ガラス基板 １３ コンタクトホール 1 Lower Glass Substrate 2 Nonlinear Resistance Element Connection Electrode 3 Nonlinear Resistor 4 Lead Electrode 5 Pixel Connection Electrode 6 Insulation Film 7 Pixel Electrode 8 Alignment Film 9 Polarizing Plate 10 Liquid Crystal Layer 11 Opposite Transparent Electrode 12 Upper Glass Substrate 13 Contact Hole
Claims (1)
電極とが接続されてなる下部基板と、前記画像電極と対
応して対向透明電極を設けた上部基板と、この上下部基
板に挟まれた液晶とからなる液晶表示パネルにおいて、
前記リード電極と前記画素電極との間に絶縁膜を設け、
コンタクトホールを絶縁膜に空けることにより非線形抵
抗素子と画素電極を接続したことを特徴とする液晶表示
パネル。1. A lower substrate formed by connecting a lead electrode and a pixel electrode via a non-linear resistance element, an upper substrate provided with a counter transparent electrode corresponding to the image electrode, and sandwiched between the upper and lower substrates. In a liquid crystal display panel consisting of
An insulating film is provided between the lead electrode and the pixel electrode,
A liquid crystal display panel characterized in that a nonlinear resistance element and a pixel electrode are connected by forming a contact hole in an insulating film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP526492A JPH05188404A (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Liquid crystal display panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP526492A JPH05188404A (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Liquid crystal display panel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05188404A true JPH05188404A (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=11606373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP526492A Pending JPH05188404A (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Liquid crystal display panel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05188404A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0850308A (en) * | 1994-06-03 | 1996-02-20 | Furontetsuku:Kk | Method of manufacturing electro-optical element |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP526492A patent/JPH05188404A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0850308A (en) * | 1994-06-03 | 1996-02-20 | Furontetsuku:Kk | Method of manufacturing electro-optical element |
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