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JPS63229483A - Matrix type display device - Google Patents

Matrix type display device

Info

Publication number
JPS63229483A
JPS63229483A JP62062919A JP6291987A JPS63229483A JP S63229483 A JPS63229483 A JP S63229483A JP 62062919 A JP62062919 A JP 62062919A JP 6291987 A JP6291987 A JP 6291987A JP S63229483 A JPS63229483 A JP S63229483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
nonlinear
electrode
display
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62062919A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
晋吾 藤田
山添 博司
茂 吉田
勲夫 太田
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62062919A priority Critical patent/JPS63229483A/en
Publication of JPS63229483A publication Critical patent/JPS63229483A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • 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、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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in matrix display devices using nonlinear elements that have been proposed, the display medium is most often liquid crystal. Therefore, in the following description, a matrix type liquid crystal display device will be taken 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つつあるが、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)薄膜トランジスター(TPT)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、(11は表示
品位に難があり、(2a)は、製造工程が複雑なことに
よりコストが高(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 (2a) a method using a three-terminal element such as a thin film transistor (TPT), and (2b) a method using a nonlinear two-terminal element. Each method has its advantages and disadvantages, (11 has a problem with display quality, (2a) has a disadvantage of high cost due to complicated manufacturing process, (2b) has a disadvantage of high cost due to complicated manufacturing process.
It can be manufactured through a simpler process than (2a), and costs can be reduced.

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〔例えばアイトリプルイー。
First, the first one is a device using an element as shown in FIG. 3 (for example, I-Triple E).

トランザクシロン。エレクトロン、デハイシズ。Transaxilon. Electron, dehysis.

イーディ28巻、6号、736ページ(1981)  
(IEEETRANSACTION ON ELECT
RON DEVICES Vol、 ED−28゜N[
L6.7’36 (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1b)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400〜700人の陽極酸化によっ
て得られた酸化タンタル(Taz os )、104は
表示電極ないし絵素電極、105は非線形特性の原因で
ある酸化タンタル(Ta2os )と表示電極とを接続
する接続配線であってクロム(Cr)層からなり、同図
(bl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。
Edie Volume 28, No. 6, Page 736 (1981)
(IEEETRANSACTION ON ELECT
RON DEVICES Vol, ED-28°N [
L6.7'36 (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. The same figure (a
), 101 is a substrate, 102 is tantalum (Ta)
The layer 103 is tantalum oxide (Tazos) obtained by anodic oxidation with a thickness of about 400 to 700 people, 104 is a display electrode or pixel electrode, and 105 is tantalum oxide (Ta2os), which is the cause of nonlinear characteristics, and the display electrode. In the figure (bl), 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. It is an 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〔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〕。これは2個のアモルファス・シリコ
ン(a −5t) P I N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Ta)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1電極、203はN型
a−Si、204はI型a−Si、205はP型a−3
i、206はクロム(Cr)層、207は絶縁体からな
る保護層、208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 FIG. 4 (for example, Technical Report of the Television Society, published on May 25, 1980). This device has a configuration in which two amorphous silicon (a-5t) PIN diodes are connected in parallel in opposite directions in a ring shape to realize a nonlinear element. FIG. 4 (Ta) is a sectional view of the structure of this element, and FIG. 4 (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 N-type a-Si, 204 is I-type a-Si, and 205 is P-type a-3.
i, 206 is a chromium (Cr) layer, 207 is a protective layer made of an insulator, 208 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. be.

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〔例えばプロシーディングズ オヴザ シックスス
 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、 6THInt、
 Display Re5earch Conf、 +
 pp72〕。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、30
3は厚さ約1000人程度硅素(St)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)層からな
り、同図(b)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。
The third type is a device using an element as shown in Fig. 5 [for example, Proceedings of the Sixth International Display Research Conference, page 72 (Proc, 6THInt,
Display Research Conf, +
pp72]. FIG. 5(a) is a cross-sectional view of the structure of a nonlinear two-terminal element, and FIG. 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 30
3 is a nonlinear layer having a thickness of approximately 1000 nm and is made of a compound of silicon (St), nitrogen (N), and hydrogen (H); 304 is a display electrode or pixel electrode; 305 is a connection between the nonlinear layer and the display electrode; 306 is a nonlinear two-terminal element, and is made of a chromium (Cr) layer.
307 is a lead wiring or bus bar, 308 is a terminal,
309 is a display electrode or a 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パッター法
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, and silicon compound needs to be produced by plasma chemical vapor deposition (plasma CVD) or sputtering 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複合層とを、少なくとも
具備し、かつ、前記複合層は硅素(St)層と非晶質半
導体層と硅素(Si)層をこの順に積層してなり、前記
非晶質半導体層は砒素(As)と硫黄(S)からなるが
、砒素(As)とセレン(Se)からなるか、砒素(A
s)とセレン(Se)と硫黄(S)からなることを特徴
とする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. and a composite layer interposed between the lead wiring and each of the display electrodes and electrically connected in series, and the composite layer includes a silicon (St) layer and an amorphous layer. The amorphous semiconductor layer is made of amorphous semiconductor layer and silicon (Si) layer stacked in this order, and the amorphous semiconductor layer is made of arsenic (As) and sulfur (S). Arsenic (A
s), selenium (Se), and sulfur (S).

作用 本発明は前記複合層、すなわち、導体−複合層−導体構
造からなる非線形素子部、とりわけ、複合層に含まれる
非晶質半導体層によって、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、非晶質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*Vα 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 composite layer, that is, by the nonlinear element portion having a conductor-composite layer-conductor structure, particularly by the amorphous semiconductor layer included in the composite layer. It is currently assumed that this nonlinearity is caused to a large extent by the amorphous semiconductor layer. When the current-voltage characteristics of an actual element are measured, they show characteristics that can be approximated in the form I=A*Vα. 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、非晶質半導体層を形成する化合物の比誘電率が、
組成比によって若干異なるが、20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太き
(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 forming the amorphous semiconductor layer is
Although it varies slightly depending on the composition ratio, it is relatively small at 20 or less. Therefore, the shape of the nonlinear element according to the present invention can be relatively thick. This can lead to an improvement in manufacturing yield.

本発明が前記複合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と抵
抗加熱蒸着法により、容易に形成された複合層によって
も、なされることが出来る。
The nonlinearity that the present invention expects from the composite layer can also be achieved by a composite layer that is easily formed by, for example, electron beam heating evaporation and resistance heating evaporation without intentional substrate heating. I can do it.

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。
That is, the manufacturing method is essentially simpler than that of the third embodiment.

複合層を形成する時には、水素を故意には混入されない
。このことにより、水素原子の複合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。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、前記複合層を蒸着
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
)の上に複合層、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、前記複合層と表示電極を
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、3度の膜形成、及び3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
化された下部導体層(通常は、これはリード配N1A)
の上に複合層を形成するのは、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。
Hydrogen is not intentionally mixed in when forming the composite layer. As a result, changes in properties over time due to the separation of hydrogen atoms from the composite layer were significantly reduced. To create a substrate on the nonlinear element side for a matrix display device, photolithography is performed three times or less times.
It is possible with lithography. As mentioned above, considering that the shape of the nonlinear element can be relatively large and that substrate heating is not necessarily required when forming the composite layer 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 is to place a composite layer on top of a bottom conductor layer (usually this is the lead wiring) patterned on the substrate, then a top conductor layer (usually this may also be part of the display electrodes). However, it is possible to stack the layer (which is sometimes a connection wiring connecting the composite layer and the display electrode) in one process of three film formations and three photolithography steps. From the above considerations, a patterned bottom conductor layer on the substrate (usually this is lead trace N1A)
Forming a composite layer on the substrate is easily accomplished using a metal mask and a single deposition process of the metal mask and substrate. 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、
前記非晶質半導体層と硅素層との接触部に起因するのは
小さく、前記非晶質半導体層内部に、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.
It is speculated that the cause is to a small extent due to the contact portion between the amorphous semiconductor layer and the silicon layer, and that the cause is mainly within the amorphous semiconductor layer.

著者達の実験によれば、マトリクス表示装置の製造時に
かかる温度を考えると、前記非晶質半導体層における砒
素の含有比率は10%〜90%が望ましい範囲であった
According to the authors' experiments, the arsenic content ratio in the amorphous semiconductor layer was preferably in the range of 10% to 90%, considering the temperature required during manufacturing of the matrix display device.

実施例 以下、本発明のマトリクス型表示装置の一実施例を図面
を参照しながら説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of a 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(a)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、(bl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
複合層、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、6は硅素層、7は非晶質半導
体層である。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(a) is a cross-sectional view of the structure of the nonlinear two-terminal element according to the present example, and (bl is a plan view. In the same figure,
1 is a substrate, 2 is a lower conductor layer, i.e., lead wiring, 3 is a composite layer, 4 is an upper conductor layer, i.e., connection wiring, 5 is a display electrode, i.e., a pixel electrode, 6 is a silicon layer, and 7 is an amorphous semiconductor. It is a layer. FIG. 2 is a layout diagram of the substrate for a matrix type display device according to this embodiment, in which 11 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
電極)ないしクロム(Cr) 、またはチタン(Ti)
 、アルミニウム(AI) 、アンチモン(Sb)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(Al)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)
electrode) or chromium (Cr) or titanium (Ti)
, a tin oxide transparent electrode doped with aluminum (AI), antimony (Sb), and a chromium (Cr)-gold (Au) multilayer film.
), aluminum (AI), and the picture element electrode 13 is made of tin (
The electrode was formed from an indium oxide transparent electrode (ITO electrode) to which Sn) was added. Particularly when voltage attenuation due to electrode resistance is a problem, it is desirable to use a highly conductive material such as aluminum (Al) 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硅素層を形成し、
抵抗加熱蒸着法によって非晶質半導体層を、更に、前述
のようにして硅素層を形成した。更に、メタルマスクを
用いて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。複合層の蒸着による
形成においては真空度は1*10−”Torr程度にし
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 is placed in a vacuum chamber for evaporation, and a silicon layer is formed on the substrate by electron beam heating evaporation.
An amorphous semiconductor layer was formed by resistance heating vapor deposition, and a silicon layer was further formed as described above. Furthermore, connection wiring was formed in the same manner using a metal mask. Thus, a substrate as shown in FIG. 2 was obtained. In forming the composite layer by vapor deposition, the degree of vacuum was approximately 1*10-'' Torr.

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(SiO□)
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。非晶質半導体層形成
の際のソースとしては、砒素を40原子%含む砒素−セ
レン化合物を用い、蒸着用ヒ−ターはモリブデン製を用
いた。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 includes silicon dioxide (SiO□) 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. An arsenic-selenium compound containing 40 atom % of arsenic was used as a source for forming the amorphous semiconductor layer, and a molybdenum heater was used for vapor deposition. 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=12〜18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=12 to 18. 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、1.081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 1.081 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(SiO□)
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。
Substrate 1 includes silicon dioxide (SiO□) 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.

非晶質半導体層形成の際のソースとしては、砒素を60
原子%含む砒素−硫黄化合物を用いた。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。
Arsenic is used as a source when forming an amorphous semiconductor layer.
An arsenic-sulfur compound containing atomic percent was used. 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=12〜18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=12 to 18. 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。作製法は前記に示した通りである。
(Example 3) 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(StO□)
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。
Substrate 1 includes silicon dioxide (StO□) 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.

半導体層形成の際のソースとしては、砒素を50原子%
、セレンを25原子%、硫黄を25原子%含む化合物を
用いた。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。
Arsenic is used as a source when forming a semiconductor layer at 50 atomic%.
, a compound containing 25 atom % of selenium and 25 atom % of sulfur was used. 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−13〜24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 at α-13 to α-24. 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りフトオフ法によ
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 for patterning the semiconductor layer and the connection electrode, but similar effects could be obtained using a photoresist or a foot-off method.

更に、表示媒体としては液晶を例にとったが、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 by 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而易な
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fbl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(b)、第4図(b)、第5図(b
)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。 1・・・・・・基板、2・・・・・・下部導体層、すな
わちり一ド配線、3・・・・・・複合層、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、6・・・・・・硅素層、7・
・・・・・非晶質半導体層、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(TazO6)、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(Ta20、)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  Si、204−・・−1型a −Si、  20
5・・・・・・P型a−5i、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1ooo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
非線形層と表示電照とを接続する接続配線、306・・
・・・・非線形二端子素子、307・・・・・・リード
配線ないしバス・バー、308・・・・・・端子、30
9・・・・・・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/−−−某
販 ?−−− 下イh\11本参ノ督丁Jわらリー+−(k
iJ%J−弓復令着 /7−−−リーY酉C畔に /2− 非球形二端子素子 /J−一一表示重腸すなわち禿剰転震J参第2図 H//  /J  /I  /J 第3図 第4図
FIG. 1 is a cross-sectional view and fbl plan view of a nonlinear two-terminal element used in a matrix display device according to the present invention, FIG. 2 is a layout diagram of a substrate for a matrix display device according to the present invention, and FIG. Figures (a), 4 (a), and 5 (a) are cross-sectional views of the structure of nonlinear two-terminal elements used in conventional matrix-type display devices, and Figures 3 (b) and 4 (b). , Figure 5 (b
) is a layout diagram of a nonlinear two-terminal element used in a conventional matrix type display device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Substrate, 2...Lower conductor layer, i.e., linear wiring, 3...Composite layer, 4...
- Upper conductor layer, that is, connection wiring, 5...Display electrode, that is, picture element electrode, 6...Silicon layer, 7.
... Amorphous semiconductor layer, 11 ... Lead wiring, 12 ... Nonlinear two-terminal element, 13 ...
...Display electrode, ie, picture element electrode, 101...
Substrate, 102...Tantalum (Ta) layer, 103
...Tantalum oxide (TazO6) obtained by anodic oxidation with a thickness of about 400 to 700 people, 104...
. . . Display electrode or picture element electrode, 105 . . . Connection wiring connecting tantalum oxide (Ta20,), which is the cause of nonlinear characteristics, and the display electrode, 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 Si, 204-...-1 type a-Si, 20
5...P type a-5i, 206...Chromium (Cr) layer, 207...Protective layer made of 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 consisting of a transparent conductor layer, etc., 303...
・Nonlinear layer with a thickness of approximately 100 mm and made of a compound of silicon (Si), nitrogen (N), and hydrogen (H), 304...
...Display electrode or picture element electrode, 305... Connection wiring connecting the nonlinear layer and display light, 306...
...Nonlinear two-terminal element, 307...Lead wiring or bus bar, 308...Terminal, 30
9...Display electrode or picture element electrode. Agent's name: Patent attorney Toshio Nakao 1 person/---A certain salesperson? --- Lower i h\11 books San no kyocho J straw Lee +- (k
iJ%J-Arrival of bow return/7----Lee Y Rooster C side/2-Non-spherical two-terminal element/J-11 display double intestine, that is, bald tremor J reference 2nd figure H// /J /I /J Figure 3 Figure 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、前記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複合層とを、少
なくとも具備し、かつ、前記複合層は硅素(Si)層と
非晶質半導体層と硅素(Si)層をこの順に積層してな
り、前記非晶質半導体層は砒素(As)と硫黄(S)か
らなるか、砒素(As)とセレン(Se)からなるか、
砒素(As)とセレン(Se)と硫黄(S)からなるこ
とを特徴とするマトリクス型表示装置。
On at least one substrate constituting a display device, a plurality of lead wirings, a plurality of display electrodes provided for each of the lead wirings, and an electrically conductive electrode interposed between the lead wirings and each of the display electrodes are provided. and a composite layer in which a silicon (Si) layer, an amorphous semiconductor layer, and a silicon (Si) layer are laminated in this order, and the composite layer is formed by laminating a silicon (Si) layer, an amorphous semiconductor layer, and a silicon (Si) layer in this order, and the amorphous semiconductor layer Is it composed of arsenic (As) and sulfur (S), or is it composed of arsenic (As) and selenium (Se)?
A matrix display device comprising arsenic (As), selenium (Se), and sulfur (S).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02193123A (en) * 1989-01-23 1990-07-30 Seiko Instr Inc Electrooptical device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02193123A (en) * 1989-01-23 1990-07-30 Seiko Instr Inc Electrooptical device

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