JPH04165333A

JPH04165333A - 電気光学装置

Info

Publication number: JPH04165333A
Application number: JP2121012A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maeda; 武前田; Koji Iwasa; 浩二岩佐
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-06-11
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JP2547118B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は駆動用電極にそって並んだ各画素毎に画素電
極と非線形抵抗素子を有する電気光学装置に関する。

［発明の概要］この発明は各画素電極と各画素電極毎に２ｎ個（ｎ：２
．３．４、…）設けられた非線形抵抗素子とを各画素電
極を間にはさむようにして各画素電極に隣接する２本の
駆動用電極と接続することにより、非線形抵抗素子のど
れかが破壊した場合には残りの非線形抵抗素子のいくつ
かを短絡または切断することで、画素欠陥の救済ができ
るような電気光学装置を提供するものである。

［従来の技術］薄型、軽量、低消費電力のデイスプレィパネルとして、
液晶表示パネルは優れた特性を有しており、現在ラップ
トツブやブック型のパソコン等をはじめ多く用いられて
いる。その中でアクティブマトリックス方式によるデイ
スプレィパネルは、表示情報量の増大化と高画質化が可
能な方法として注目を浴びている。アクティブ素子とし
ては、薄膜トランジスタ等を用いた三端子素子、ＭＩＭ
等の非線形抵抗素子やＰＮ接合薄膜ダイオード等に代表
される二端子素子がある。

この中で、三端子素子は形成膜数が多いため工程は複雑
であり１歩留まりは悪く、コスト高になる欠点がある。

また、ダイオードの場合は、耐圧が低く、静電気に対し
て弱いなどの問題がある。

これに対し、非線形抵抗素子は構造が単純で、耐圧も高
くできるので、低コストで大面積表示パネルへの応用に
有利である。

第２図（ａ）は非線形抵抗素子を用いた従来の電気光学
装置のＸ−Ｙマトリックスパネル回路図であり、第２図
（ｂ）は装置の構造を示す一部断面図であり、第２図（
ｃ）は非線形抵抗素子の構造を示す平面図である６行電
極（駆動用電極）２１と列電極（対向電極）２２は基板
Ｂ及び対向基板Ａにそれぞれ通常１００から１０００本
程形成される。Ｘ−Ｙ交差部には画素電極２６を有し、
各画素電極２６毎に非線形抵抗層２５ａ、２５ｂを介し
それぞれ異なる２本の駆動用電極２１ａ、２１ｂと各画
素電極２６を接続する非線形抵抗素子２４ａ、２４ｂが
設けられている。基板Ａ、　Ｂ間には電気光学材料２３
が保持されている１通常の液晶表示パネルでは、基板Ａ
、Ｂにはガラス、対向電極２２と画素電極２６にはＩＴ
Ｏ１駆動用電極２１にはＣｒやＡ１等の金属、非線形抵
抗層２５ａ、２５ｂにはＳｉリッチな窒化シリコン膜等
が用いられる。

この種のデイスプレィパネルの駆動は次のように行う、
即ち、第２図の多数の駆動用電極２１ａ、２１ｂを１対
ずつ上の方から線順次に選択し、その選択期間内に対向
電極によってデータを充電する。第２図は、電気光学装
置の駆動波形を示したものであり、第２図（ａ）は第１
の駆動用電極２１ａへ加わる走査信号、第２図（ｂ）は
第２の駆動用電極２１ｂへ加わる走査信号、第２図（Ｃ
）、（ｄ）は対向電極２２へ加わるデータ信号の波形を
示している。第２図（ａ）において、第１の駆動用電極
２１ａの電位は非選択期間においては■。＋ｖ１に保た
れ、選択期間に、■。＋Ｖ、、、に立ち上がる。第２図
（ｂ）では、第２の駆動用電極２１ｂは非選択期間にＶ
。−Ｖゎの電位、選択期間に■。−■。、゛の電位とな
る。従って、１対の非線形抵抗素子２４ａ、２４ｂの両
端（第２図（ａ）に示す（イ）、（ロ）間）に加わる電
圧は非選択期間にはＶ、＋Ｖ、、ｉｌｌ択期間にはｖ　
、、＋　ｖ　、、、′　となり、Ｖ　−＋　Ｖ　ｂを充
分小さく、ｖ　、、＋　ｖ　、、’　を充分大きくとっ
てやれば、非線形抵抗素子２４ａ、２４ｂがスイッチと
して働くようになる。また、Ｖｏは選択期間における画
素電極２６の電位を示していて、Ｖ　、ｐ／　Ｖ　、、
′　、Ｖ、／Ｖゎの比率が等しければ、非選択期間にお
いても画素電極２６の電位はＶｏを中心に動くことにな
る０表示するデータは、画素電極２６と対　　　゛内電
極２２の電位差で決まるので、対向電極２２の電位を、
■。を基準にして、データに対応する分だけ変えてやれ
ば、任意の表示が可能となり、グレースケール等の比較
的容易に出せる。第２図（Ｃ）は、−列の画素の全てが
ＯＮとなるときに対向電極２２へ加わるデータ信号の波
形を示したもので、第２図（ｄ）は、−列の画素のうち
一個だけがＯＮで、残りの全てがＯＦＦとなるときに対
向電極２２へ加わるデータ信号の波形を示したものであ
る。このような駆動方法においては、データ信号は非線
形抵抗素子２４ａ、２４ｂの特性と独立しているため、
素子特性にパネル面内で多少のばらつきがあったとして
も、Ｖ　ｏｐ＋　Ｖ　、ｐ’　を充分大きくとっておけ
ば、表示特性の問題なく駆動できる。

［発明が解決しようとする課題］このように各画素毎にそれぞれ画素電極と各画素電極に
隣接する２本の駆動用電極とを接続する複数個の非線形
抵抗素子が設けられていたデイスプレィパネルでは、表
示の大容量化と高画質化が可能となるが、一つのパネル
内に大量の非線形抵抗素子をつくりこむため、全ての非
線形抵抗素子が正常に動作するように作製することは極
めて困難であり、従って、画素欠陥が発生しやすく、歩
留まりを悪くする原因になっていた。

そこで本発明は、非線形抵抗素子の欠陥が発生しても、
画素欠陥とならないようにすることが可能な電気光学装
置を提供することを目的としている。

１課題を解決するための手段］本発明は上記問題点を解決するために、各画素電極毎に
非線形抵抗素子を２ｎ個（ｎ＝２．３゜４、…）設け、
それぞれｍ（２≦ｍ≦２ｎ−２）個と２ｎ−ｍ個の非線
形抵抗素子を介して各画素電極に隣接する２本の駆動用
電極と接続し、一方の側の非線形抵抗素子のどれかがシ
ョート欠陥となった場合には他方の側の対応する非線形
抵抗素子を対応する数だけ短絡させ、一方の側の非線形
抵抗素子のどれかがオープン欠陥となった場合には他方
の側の対応する非線形抵抗素子を対応する数だけ切断す
ることにより、双方の非線形抵抗素子群の特性のバラン
スを保ち、画素欠陥とならないようにしたものである。

【実施例Ｊ以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する６第１
図（ａ）は本発明の詳細な説明する電気光学装置のｘ−
Ｙマトリックスパネル回路図であり、第１図（ｂ）は本
発明の電気光学装置の非線形抵抗素子の構造を示す平面
図である。第１図において、基板上には複数個の画素電
極１６と駆動用電極１１ａ、ｌｌｂが形成されている０
画素電極１６の４つのコーナ一部には非線形抵抗層１５
ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄと接続用電極１７ａ、１７
ｂ、１７Ｃ１１７ｄが形成され、画素電極１６と駆動用
電極１１ａ、ｌｌｂとを２個直列の非線形抵抗素子群１
４ａ−１４ｂ、１４ｃｍ１４ｄ、１４ｅ−１４ｆ、１４
ｇ−１４ｈを構成しながら接続している。対向電極１２
と画素電極１６間には電気光学材料１３が保持されてい
る０通常の液晶表示パネルでは、対向電極１２と画素電
極１６にはＩＴＯ１接続用電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ
、１７ｄにはＣｒやＡ１等の金属、非線形抵抗層１５ａ
、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにはＳｉリッチな窒化シリコ
ン膜等、駆動用電極１１ａ、１２ｂにはＣｒやＡＩ又は
ＩＴＯ等が用いられている。

ここで、例えば非線形抵抗素子１４ａがショートしてい
る場合に、それが画素欠陥に結びつかないようにするこ
とを考える。まず、通常の駆動方法において画素電極１
６の電位が全ての非線形抵抗素子が正常な場合の電位と
変わらないようにしなければならないが、それには画素
電極１６と駆動用電極１１ａを接続する非線形抵抗素子
群１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと画素電極１６と駆
動用電極１１ｂを接続する非線形抵抗素子群１４ｅ、１
４ｆ、１４ｇ、１４ｈとが対称な特性になればよいから
、非線形抵抗素子１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈのど
れか１つをショートさせればよい０次に、非線形抵抗素
子群のスイッチング特性であるが、充電特性については
非線形抵抗素子の直列個数が２から１へ減るため、むし
ろ良くなる方向である。保持特性については、第２図に
示すＶ、＋Ｖゎを充分小さくとっておけば問題はない、
従って、正常な画素と変わらない挙動を示すようになる
。また、非線形抵抗素子１４ａがオープンとなった場合
には、非線形抵抗素子１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ
のどれか１つをオーブンにすることにより同様の効果が
得られる。ただし、この場合は非線形抵抗素子の並列個
数が２から１へ減るため、充電特性が悪くならないよう
にｖ　、、＋　ｖ　、、’　を充分大きくとっておくこ
とが重要である。

第４図（ａ）は本発明の第２の実施例を説明する電気光
学装置のＸ−Ｙマトリックスパネル回路図であり、第４
図（ｂ）は本発明の第２の実施例の非線形抵抗素子の構
造を示す平面図である。ここでは画素電極４６の２つの
コーナ一部に非線形抵抗層４５ａ、４５ｂと接続用電極
４７ａ、４７ｂを形成し１画素電極４６と駆動用電極４
１ａ、４１ｂとを２個並列の非線形抵抗素子群４４ａ−
４４ｃ、４４ｂ−４４ｄ、４４ｅ−４４ｇ、４４ｆ−４
４ｈを介して直列に接続している。この場合も、一方の
非線形抵抗素子群のどれか１つがショートやオーブンに
なったら、他方の非線形抵抗素子群のどれか１つをショ
ートやオーブンにすることによって１画素欠陥となるこ
とを防ぐことができる。

以上の例はいずれも非線形抵抗素子の直列、並列の個数
が片側それぞれ２個ずつであったが、これ以外の非線形
抵抗素子の接続方法でも欠陥救済は可能であることは言
うまでもなく、直列接続のみ、並列接続のみでも欠陥救
済に有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば各画素電極と各画
素電極毎に２ｎ個（ｎ＝２．３．４、…）設けられた非
線形抵抗素子とを各画素電極を間にはさむようにして各
画素電極に隣接する２本の駆動用電極と接続し、一方の
側に非線形抵抗素子のどれかが破壊した場合には他方の
側の対応する非線形抵抗素子を対応する数だけ短絡また
は切断することにより、双方の非線形抵抗素子群の特性
のバランスを保ち、全ての非線形抵抗素子が正常なとき
と変わらずにデータの充電と保持ができるようにするこ
とが可能である。従って、非線形抵抗素子の欠陥が発生
しても画素欠陥とならないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例を説明する電気光
学装置のＸ−Ｙマトリックスパネル回路図、第１図（ｂ
）は本発明の第１の実施例を説明する非線形抵抗素子の
構造を示す平面図。第２図（ａ）は非線形抵抗素子を用いた従来の電気光学
装置のＸ−Ｙマトリックスパネル回路図、第２図（ｂ）
は非線形抵抗素子を用いた従来の電気光学装置の構造を
示す断面図、第２図（Ｃ）は従来の電気光学装置の非線
形抵抗素子の構造を示す平面図。第２図（ａ）は第１の駆動用電極へ加わる走査信号の波
形を示す図、第２図（ｂ）は第２の駆動用電極へ加わる
走査信号の波形を示す図、第２図（Ｃ）は、−列の画素
の全てがＯＮとなるときに対向電極へ加わるデータ信号
の波形を示す図、第２図（ｄ）は、−列の画素のうち一
個だけがＯＮで、残りの全てがＯＦＦとなるときに対向
電極へ加わるデータ信号の波形を示す図。第４図（ａ）は本発明の第２の実施例を説明する電気光
学装置のＸ−γマトリックスパネル回路図、第４図（ｂ
）は本発明の第２の実施例を説明する非線形抵抗素子の
構造を示す平面図である。Ａ………・・対向基板Ｂ………・・基板１１　、　ｌｌａ、　ｌｌｂ、　２１．　２１ａ、２１
ｂ、　４１．　４１ａ　、　４１ｂ………・・行電極（
駆動用電極）１２．２２．４２…・・列電極（対向電極）１３．２３．４３…・・電気光学材料（液晶）１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１
４ｈ、２４ａ、２４ｂ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４
ｄ、４４ｅ、４４ｆ１４４ｇ、４４ｈ……非線形抵抗素
子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、２５ａ、２５ｂ、４５ａ、４５ｂ−・非線形抵抗層１６．２６．
４６…・・画素電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、４７ａ、４７ｂ……
…・接続用電極水金８目の電気光３昔１のＸ−Ｙ７１“Ｊ・ン７又ベフ
ル回路図第１図（ａ’）／Ｆ売明の牡線形相杭累ｊの講遣乞示オ平面図第１図（
ｂ）第２図（ａ）一一一　　　−とし２３第２図（ｂ）第２図未発ｅ月の第２の冥託廿°：θホ１Ｘ−ＹマＶＩ＝、７
スバフル回路図第４図（ａ）本発明の第２の実記ｔ１の社線形４６杭索子の構造と示
す平面図第４図（ｂ）手続補正書動式）％式％１、事件の表示平成　２年　特許願　第１２１０１２号２、発明の名称電気光学装置３、補正をする者事件との関係　出願人代表取締役　　原　　禮之助５、補正命令の日付

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２枚の対向する基板と該基板間に挟持された電気
光学効果を有する材料、一方の基板に形成した多数の行
電極群と他方の基板に形成した多数の列電極群、少なく
とも一方の基板にマトリックス状に配置された画素電極
群からなる電気光学装置において、前記画素電極群の各
電極毎にそれぞれ２ｎ個（ｎ＝２、３、４、…）の非線
形抵抗素子を設け、前記各画素電極を第１から第ｍ（２
≦ｍ≦２ｎ−２）の非線形抵抗素子を介して第１の行（
列）電極に、第ｍ＋１から第２ｎの非線形抵抗素子を介
して第２の行（列）電極に接続したことを特徴とする電
気光学装置。
（２）前記第１から第ｍの非線形抵抗素子と前記第ｍ＋
１から第２ｎの非線形抵抗素子はそれぞれ少なくとも２
個以上が直列に接続されていることを特徴とする第１項
記載の電気光学装置。
（３）前記第１から第ｍの非線形抵抗素子と前記第ｍ＋
１から第２ｎの非線形抵抗素子はそれぞれ少なくとも２
個以上が並列に接続されていることを特徴とする第１項
または第２項記載の電気光学装置。
（４）ｍ＝ｎであることを特徴とする第１項、第２項ま
たは第２項記載の電気光学装置。（５）前記第１から第
ｍの非線形抵抗素子と前記第ｍ＋１から第２ｎの非線形
抵抗素子の接続様式は同一であることを特徴とする第４
項記載の電気光学装置。