專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光敏矩陣型液晶顯示裝置，包括諸如MIM(金屬絕緣體金屬)器件的兩個(gè)端子非線(xiàn)性器件。
近年來(lái)，鑒于液晶顯示器的低功耗、厚度薄和重量輕等優(yōu)勢(shì)特性，液晶顯示裝置已經(jīng)廣泛地用作個(gè)人計(jì)算機(jī)、字處理器、辦公自動(dòng)化設(shè)備的終端顯示器、電視圖象顯示裝置等應(yīng)用的顯示用途。希望液晶顯示裝置找到更寬的用途，尤其是作為便攜信息終端器件的圖象顯示器。電子筆記本便是這樣一種信息終端器件，其作用是替代由印刷紙張粘接而形成的傳統(tǒng)筆記本。根據(jù)用作這種裝置的液晶顯示裝置的設(shè)定技術(shù)規(guī)范，屏幕尺寸約為6至7英寸，分辨率約為1024×768點(diǎn)XGA，工作溫度范圍約為-20至70℃。利用MIM驅(qū)動(dòng)的光敏矩陣型液晶顯示裝置在例如日本未審定專(zhuān)利公報(bào)JP-A 59-83190(1984)和JP-A9-54344(1997)中已經(jīng)作了揭示。
圖9和10示出傳統(tǒng)MIM驅(qū)動(dòng)的光敏矩陣型液晶顯示裝置的部分結(jié)構(gòu)。圖9是與一個(gè)象素相關(guān)的部分結(jié)構(gòu)的平面圖，

圖10是圖9中X-X線(xiàn)截取的截面圖。在電絕緣玻璃基板1上形成薄的鉭薄膜，其厚度為3000，通過(guò)濺射或類(lèi)似工藝它將形成信號(hào)線(xiàn)2和下電極3。通過(guò)光刻使薄的鉭膜形成所需結(jié)構(gòu)的圖案，以形成信號(hào)線(xiàn)2和下電極3。接著，使下電極3的表面陽(yáng)極化，形成60厚的絕緣膜4，包括五氧化二鉭(Ta2O5)。在這一狀態(tài)下在基板的整個(gè)表面上堆疊一層鈦(Ti)薄膜，通過(guò)濺射或類(lèi)似工藝方法它將形成厚度達(dá)4000的電極5，隨后通過(guò)光刻圖案化成所需結(jié)構(gòu)，形成上電極5。用這種方法，形成單個(gè)MIM器件6，包括下電極3、絕緣薄膜4和上電極5。
此外，在要構(gòu)造的液晶顯示裝置為透射型的情況中，將ITO(氧化銦錫)或類(lèi)似材料的透明材料的透明電極薄膜疊合在產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上，然后圖案化為象素電極7。另一方面，在裝置為反射型的情況中，將包括鋁或類(lèi)似材料的反射電極薄膜替代ITO之類(lèi)材料疊合在產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上，然后圖案化為反射象素電極，或者另一方面，在產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上形成ITO或類(lèi)似材料的透明電極7，隨后將反射板固定到玻璃基板1的整個(gè)反面。將多個(gè)這種象素電極排列成矩陣形狀，信號(hào)線(xiàn)2與相關(guān)部分連接，從而每個(gè)象素電極7應(yīng)當(dāng)通過(guò)相關(guān)MIM器件被有選擇地驅(qū)動(dòng)。同樣，在一個(gè)對(duì)應(yīng)的玻璃基板上形成象素電極。將成對(duì)的基板彼此配對(duì)，它們各自表面上形成有彼此面對(duì)的各自象素電極，然后將液晶層置于成對(duì)的基板之間，形成液晶顯示裝置。
圖11A和11B分別示出利用MIM驅(qū)動(dòng)的光敏矩陣型液晶顯示裝置的每個(gè)象素的等效電路結(jié)構(gòu)和MIM器件的電壓電流特性。在如圖11A所示的每個(gè)象素的等效電路中，包括電阻器RMIM(它包括MIM器件)和電容器CMIM的并聯(lián)電路與包括電阻器RLC(它包括液晶層)和電容器CLC的并聯(lián)電路串聯(lián)連接。當(dāng)通過(guò)MIM器件6給液晶層施加驅(qū)動(dòng)電壓V時(shí)，電壓VLC和電壓VMIM分別施加到液晶層和MIM器件。MIM器件具有如圖11B所示的電壓電流特性。如圖所示，MIM器件6呈現(xiàn)很高的電阻，因此很難允許電流通過(guò)直至在MIM器件6相對(duì)兩端上的電壓VMIM達(dá)到閾值電壓VTH。當(dāng)施加電壓的絕對(duì)值超過(guò)閾值電壓VTH時(shí)，MIM器件6呈現(xiàn)下降電阻，而施加給液晶層的電壓VLC增大，使電場(chǎng)升高，此電場(chǎng)改變了液晶在液晶層中的對(duì)準(zhǔn)。
如上所述，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)，電子筆記本中使用的液晶顯示裝置其面板屏幕尺寸為5至7英寸，分辨率與XGA一樣高，工作溫度范圍在-20至70℃內(nèi)。在實(shí)現(xiàn)具有這種尺寸屏幕和XGA級(jí)分辨率的液晶顯示裝置中，線(xiàn)路電極的引線(xiàn)電阻和電荷尋址時(shí)間出現(xiàn)問(wèn)題。隨著引線(xiàn)電阻的增大，施加的信號(hào)被傳送到更大范圍，因此，需要更高的驅(qū)動(dòng)電壓。與每個(gè)象素相關(guān)的MIM器件的位置變得離驅(qū)動(dòng)光敏矩陣型顯示裝置的端子更遠(yuǎn)，從這個(gè)端子到MIM器件的引線(xiàn)的電阻增大。因此，用作液晶顯示裝置的面板的照明特性在面板的不同點(diǎn)上發(fā)生變化，這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電阻具有不同升高的點(diǎn)。這導(dǎo)致非均勻顯示和不方便。在日本未審定專(zhuān)利公報(bào)JP-A 59-83190(1984)所描述的液晶顯示裝置中，從一對(duì)終端電極在相反方向上分別延伸的一對(duì)信號(hào)線(xiàn)彼此相對(duì)放置，將MIM器件置于每個(gè)信號(hào)線(xiàn)與每個(gè)象素電極之間并與它們連接。然而，在該公報(bào)中所描述的這一安排目的是校正象素缺陷，因此驅(qū)動(dòng)信號(hào)僅僅經(jīng)正常狀態(tài)中的相關(guān)MIM器件從這對(duì)信號(hào)線(xiàn)中的一個(gè)被傳送給象素電極，在存在與通常使用信號(hào)信號(hào)線(xiàn)連接的缺陷MIM器件的情況中，采用另一個(gè)信號(hào)線(xiàn)把這種驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給象素電極。這意味著公報(bào)并未揭示從這對(duì)信號(hào)線(xiàn)二者把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給象素電極的配置，于是，不能防止非均勻性顯示和類(lèi)似不便性。
由于占空比隨更高分辨率而增大，縮短了每個(gè)象素的電荷尋址。這尤其導(dǎo)致MIM器件6的ON特性劣化。其中給一個(gè)象素電極設(shè)置一個(gè)MIM器件的光敏矩陣面板能夠在從約0至60℃或者從約-20至40℃的工作溫度范圍內(nèi)使用，不能在高于60℃的更寬的溫度范圍內(nèi)使用。日本未審定專(zhuān)利公報(bào)JP-A 9-54344(1997)揭示一種兩個(gè)具有不同I-V特性的MIM器件與一個(gè)象素電極連接的液晶顯示裝置。然而，公報(bào)中描述的這種裝置被配置成分別施加on電壓和off電壓，以通過(guò)各個(gè)MIM器件對(duì)一個(gè)象素使液晶導(dǎo)通或截止。這意味著該公報(bào)并未教導(dǎo)在不同溫度范圍內(nèi)分別利用兩個(gè)MIM器件的任何現(xiàn)有技術(shù)，因而，該裝置能夠在更寬的溫度范圍內(nèi)使用。
于是，本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示裝置，即使用高分辨率面板它也能夠?qū)崿F(xiàn)均勻顯示并且能夠在更寬的溫度范圍內(nèi)使用它。
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，它包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；為每個(gè)象素電極提供的多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，用于有選擇地驅(qū)動(dòng)該象素電極，兩端子非線(xiàn)性器件能夠在不同工作溫度范圍內(nèi)分別驅(qū)動(dòng)象素電極。
根據(jù)本發(fā)明，兩端子非線(xiàn)性器件有選擇地驅(qū)動(dòng)象素電極，實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的顯示。對(duì)于每個(gè)象素電極，液晶顯示裝置具有多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件。由于兩端子非線(xiàn)性器件在特性上是彼此不同并能夠根據(jù)不同工作溫度范圍分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這些兩端子非線(xiàn)性器件的組合允許液晶顯示裝置在更寬的溫度范圍內(nèi)使用。
在本發(fā)明中，較佳地，多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件包括第一個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，它允許等于或高于第一預(yù)定值的電流在預(yù)定電壓下流過(guò)，和第二個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，它允許等于或低于第二參考值的電流在預(yù)定電壓下流過(guò)，第二參考值小于第一參考值。
根據(jù)本發(fā)明，為每個(gè)象素電極提供的多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件包括第一和第二兩端子非線(xiàn)性器件。形成第一兩端子非線(xiàn)性器件，允許等于或高于第一參考值的電流在預(yù)定電壓下通過(guò)，而形成第二兩端子非線(xiàn)性器件，允許等于或低于第二參考值的電流在預(yù)定電壓下通過(guò)，第二參考值小于低于參考值。通過(guò)利用相對(duì)較高溫度范圍內(nèi)的第二兩端子非線(xiàn)性器件和相對(duì)較低溫度范圍內(nèi)的第一兩端子非線(xiàn)性器件，液晶顯示裝置作為一個(gè)整體能夠使用在更寬的溫度范圍內(nèi)。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置，它包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；有選擇地驅(qū)動(dòng)每個(gè)象素電極的兩端子非線(xiàn)性器件；把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給每個(gè)象素電極的信號(hào)線(xiàn)；及設(shè)置在信號(hào)線(xiàn)末端的終端電極，其中，與每個(gè)象素電極相關(guān)的兩端子非線(xiàn)性器件具有根據(jù)在終端電極與各象素電極之間延伸的信號(hào)線(xiàn)的電阻而調(diào)節(jié)的電阻。
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)用于選擇性地驅(qū)動(dòng)象素電極的每個(gè)電極的兩端子非線(xiàn)性器件的電阻，從而使得在施加電壓時(shí)出現(xiàn)的各個(gè)象素電極上的電壓降之間的差值變得更小，由此能夠吸收反映不同信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)度的電阻差造成的影響，因此保證顯示極少非均勻性。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；為每個(gè)象素電極提供的第一和第二個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，用于有選擇地驅(qū)動(dòng)象素電極；經(jīng)第一個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給每個(gè)象素電極的第一信號(hào)線(xiàn)；經(jīng)第二個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給每個(gè)象素電極的第二信號(hào)線(xiàn)；設(shè)置在第一信號(hào)線(xiàn)末端的第一終端電極；及設(shè)置在第二信號(hào)線(xiàn)末端的第二終端電極，其中，第一信號(hào)線(xiàn)和第二信號(hào)線(xiàn)是這樣形成的，從第一終端電極延伸到第一兩端子非線(xiàn)性器件的第一信號(hào)線(xiàn)的電阻與從第二終端電極延伸到第二兩端子非線(xiàn)性器件的第二信號(hào)線(xiàn)的電阻的總值在各個(gè)象素電極上幾乎是相同的，每個(gè)象素電極接收來(lái)自第一和第二信號(hào)線(xiàn)二者的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，如此形成第一信號(hào)線(xiàn)和第二信號(hào)線(xiàn)，使得從第一終端電極延伸到第一兩端子非線(xiàn)性器件的第一信號(hào)線(xiàn)的電阻與從第二終端電極延伸到第二兩端子非線(xiàn)性器件的第二信號(hào)線(xiàn)的電阻的總值在各個(gè)象素電極上幾乎是相同的，每個(gè)象素電極接收來(lái)自第一和第二信號(hào)線(xiàn)二者的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這意味著，從各個(gè)終端電極到相關(guān)象素電極的第一信號(hào)線(xiàn)和第二信號(hào)線(xiàn)的總長(zhǎng)度在全部象素電極上通常是均等的，從而均衡了全部象素電極上傳送給第一和第二信號(hào)線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓降造成的影響，由此實(shí)現(xiàn)極少非均勻性的顯示。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；有選擇地驅(qū)動(dòng)象素電極的兩端子非線(xiàn)性器件；驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給它的終端電極；從終端電極向一側(cè)延伸的第一信號(hào)線(xiàn)；形成在第一信號(hào)線(xiàn)上的絕緣薄膜；及形成在絕緣薄膜上的第二信號(hào)線(xiàn)，其中，第一信號(hào)線(xiàn)和第二信號(hào)線(xiàn)在多個(gè)導(dǎo)電部分上彼此相互連接，多個(gè)導(dǎo)電部分各自具有根據(jù)終端電極與各象素電極之間的第一和第二信號(hào)線(xiàn)的電阻而調(diào)節(jié)的電阻。
根據(jù)本發(fā)明，第二信號(hào)線(xiàn)形成在絕緣薄膜上，后者又形成在第一信號(hào)上，第二信號(hào)線(xiàn)與第一信號(hào)線(xiàn)在多個(gè)點(diǎn)上彼此相互連接，能夠調(diào)節(jié)與每個(gè)象素電極相關(guān)的終端電極與兩端子非線(xiàn)性器件之間的電阻，從而在全部的象素上均等。這一配置能夠減小施加給各個(gè)象素電極的信號(hào)之間的波形差，由此實(shí)現(xiàn)極少非均勻性的顯示。
從參考附圖給出的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將是更明顯的。
圖1A-1F是平面圖和截面圖，表明本發(fā)明第一實(shí)施例的光敏矩陣型液晶顯示裝置10的部分結(jié)構(gòu)。
圖2是示意的透視圖，說(shuō)明具有圖1A-1F光敏矩陣結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置10的總體結(jié)構(gòu)。
圖3A-3C是平面圖和截面圖，表明圖1A-1F所示光敏矩陣結(jié)構(gòu)中終端電極20的部分結(jié)構(gòu)。
圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的概念的曲線(xiàn)圖，其中在圖1A-1C所示第一實(shí)施例中所使用的MIM器件16a和16b在不同的溫度范圍內(nèi)分別使用。
圖5A-5C是部分平面圖，表明作為本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置30的光敏矩陣結(jié)構(gòu)。
圖6是部分平面圖，表明作為本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示裝置40的光敏矩陣結(jié)構(gòu)。
圖7是部分平面圖，表明作為本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示裝置50的光敏矩陣結(jié)構(gòu)。
圖8A和8B是圖7所示實(shí)施例的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖9是部分平面圖，表明現(xiàn)有技術(shù)的MIM驅(qū)動(dòng)型液晶顯示裝置的光敏矩陣結(jié)構(gòu)。
圖10是沿圖9中X-X線(xiàn)截取的截面圖。
圖11A和11B是部分電路圖和曲線(xiàn)圖，表明圖9所示MIM驅(qū)動(dòng)型液晶顯示裝置的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的電學(xué)特性。
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
圖1A-1F是本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置10的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的部分平面圖和截面圖。圖1A是對(duì)應(yīng)于一個(gè)象素的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的部分平面圖，圖1B和1C分別是沿圖1A中A-A線(xiàn)和B-B線(xiàn)截取的截面圖。圖1D示出其上形成有信號(hào)線(xiàn)12a和下電極13a、13b和13c的基板。圖1E示出在如圖1D所示的基板表面上形成有絕緣薄膜14a、14b和14c的基板。圖1F示出在如圖1E所示基板表面上形成有上電極15a、15b和15c的基板。信號(hào)線(xiàn)12a和下電極13a、13b和13c形成在玻璃基板11上(圖1D)。信號(hào)線(xiàn)12a和下電極13a、13b和13c是通過(guò)光刻手段使玻璃基板11上形成厚3000鉭薄膜圖案而形成信號(hào)線(xiàn)12a和下電極13a、13b和13c。
在信號(hào)線(xiàn)12a和下電極13a、13b和13c的表面上通過(guò)陽(yáng)極化處理形成厚度為600的五氧化二鉭絕緣薄膜，然后通過(guò)光刻使絕緣薄膜圖案化，在下電極13a、13b和13c(圖1E)上分別形成絕緣薄膜14a、14b和14c(圖1E)。通過(guò)濺射等處理在基板的整個(gè)表面上疊合一層厚度為4000的鈦層，然后通過(guò)光刻使鈦層形成所需結(jié)構(gòu)的圖案，形成上電極15a、15b、15c和15d(圖1F)和信號(hào)線(xiàn)12b。用這種方法，形成MIM器件16a和16b。此外，通過(guò)濺射等處理疊合ITO或類(lèi)似材料的透明電極薄膜，隨后通過(guò)圖案化形成象素電極17。
圖2是圖1A-1F中所示液晶顯示裝置10的整個(gè)結(jié)構(gòu)的透視圖。將一塊對(duì)應(yīng)基板18面向基板11形成有MIM器件16a和16b和象素電極17的一面放置，液晶層19被限定在兩個(gè)基板11與18之間的空間中，因此而形成液晶顯示裝置10。液晶層19包括例如TN(扭轉(zhuǎn)向列)液晶。對(duì)應(yīng)基板18面向玻璃基板11的一面也形成電極，通過(guò)改變這些電極與象素電極17之間產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，改變TN液晶的極性，實(shí)現(xiàn)圖象顯示。
圖3A-3C是圖1A-1F所示光敏矩陣結(jié)構(gòu)中一部分終端電極結(jié)構(gòu)的平面圖和截面圖。圖3A是在圖1中所示的信號(hào)線(xiàn)12a和12b的末端處形成終端電極20的平面圖，圖3B和3C分別是沿圖3A中A-A線(xiàn)和B-B線(xiàn)截取的截面圖。如上所述，絕緣薄膜14形成在玻璃基板11之上的信號(hào)線(xiàn)12a上。在這種情況中，通過(guò)在鄰近信號(hào)電極末端的位置上由絕緣薄膜14限定一通孔21。接著，在疊合鈦層(用于形成圖1F中所示的上電極15a、15b、15c和15d)時(shí)形成信號(hào)線(xiàn)12b和導(dǎo)電部分22。導(dǎo)電部分222形成在通孔1中，被限定在絕緣薄膜14的端部上，維持與信號(hào)線(xiàn)12a電接觸。此外，通過(guò)濺射方法形成ITO或類(lèi)似材料的透明電極薄膜，然后圖案化以形成象素電極17以及連接器終端部分23a和23b。連接器終端部分23a經(jīng)導(dǎo)電部分22與下信號(hào)線(xiàn)12a電連接，而連接器終端部分23b與上信號(hào)線(xiàn)12b連接。
通過(guò)連接器終端23a和23b能夠分別單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)圖1中所示的MIM器件16a和16b。當(dāng)處于導(dǎo)通狀態(tài)的MIM器件16a的電阻比處于導(dǎo)通狀態(tài)的MIM器件16b的電阻低時(shí)，在較高溫度范圍內(nèi)使用MIM器件16b，而在較低溫度范圍內(nèi)使用MIM器件16a。MIM器件16a和16b的這種單獨(dú)使用能夠提供在更寬溫度范圍能可以使用的顯示面板或類(lèi)似裝置。更具體地說(shuō)，當(dāng)溫度較低時(shí)，通過(guò)以下路徑連接器終端23a→通孔21(導(dǎo)電部分22)→信號(hào)線(xiàn)12a→下電極13a→絕緣薄膜14a→上電極15a→象素電極17，通過(guò)使用MIM器件16a驅(qū)動(dòng)象素電極17。當(dāng)溫度較高時(shí)，通過(guò)以下路徑連接器終端23b→信號(hào)線(xiàn)12b→上電極15b→下電極13b→絕緣薄膜14b→上電極15c→絕緣薄膜14c→下電極13c→上電極15d→象素電極17，通過(guò)使用MIM器件16b驅(qū)動(dòng)象素電極17。
圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施例概念的曲線(xiàn)圖，其中如圖1所示的在第一實(shí)施例與使用的MIM器件16a和16b分別單獨(dú)地使用在不同溫度范圍內(nèi)，以擴(kuò)寬工作溫度范圍。2×10-10A的電流在5V電壓下流過(guò)面積9μm2的MIM器件16a，在-20至40℃的溫度范圍內(nèi)可以使用MIM器件16a。假設(shè)2×10-11A的電流在5V電壓下流過(guò)面積2.25μm2的MIM器件16b，在10至70℃的溫度范圍內(nèi)可以使用MIM器件16b。通過(guò)在-20至30℃溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)作為第一兩端子非線(xiàn)性器件的MIM器件16a以及在30至70℃溫度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)作為第二兩端子非線(xiàn)性器件的MIM器件16b，液晶顯示裝置能夠在-20至70℃的較寬溫度范圍內(nèi)給出令人滿(mǎn)意的顯示。拓寬工作溫度范圍的概念可以應(yīng)用于每個(gè)象素使用三個(gè)或多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件的配置，或者與下文所述的每個(gè)實(shí)施例相組合。
圖5A-5C是表明作為本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置30的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的部分平面圖。圖5A是表明從一個(gè)終端電極31延伸的信號(hào)線(xiàn)32及其相關(guān)部分的平面圖。圖5B和5C是沿信號(hào)線(xiàn)32從終端電極31最遠(yuǎn)部分和最近部分的放大圖。正如圖1A-1F中所示的第一實(shí)施例中情況一樣，信號(hào)線(xiàn)32是與下電極33a1、33a2、…33an一起同時(shí)由鉭薄膜形成的。在下電極33a1、33a2、…33an上經(jīng)各自中間絕緣薄膜疊合上電極35a1、35a2、…35an，以形成MIM器件36a1、36a2、…36an。正如圖5B所示，從信號(hào)線(xiàn)32延伸到位于終端電極31最近位置上的MIM器件36a1的下電極33a1以及上電極35a1在寬度上相對(duì)較窄，而另一方面，下電極33an以及與位于離終端電極31最遠(yuǎn)位置上的MIM器件36an相關(guān)的上電極35an在寬度上相對(duì)較寬。
盡管以與圖1所示實(shí)施例中相同的方式形成下電極33a1、33a2、…33an和上電極35a1、35a2、…35an，鄰近終端電極31的MIM器件36a1具有較小的面積，因此具有較高的電阻。離終端電極31最遠(yuǎn)的MIM器件36an具有較大的面積，因此具有較低的電阻。通過(guò)如此用MIM器件36a1、36a2、…36an之間電阻上的差異補(bǔ)償從終端電極31到象素電極的距離上的差異，作為整個(gè)信號(hào)線(xiàn)32，從終端電極31延伸到每個(gè)象素電極37的信號(hào)線(xiàn)32的電阻和MIM器件36a1、36a2、…36an的電阻的總值在全部象素上是均等的。這一配置允許把相同波形的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給所有的象素電極37，由此消除非均勻顯示。假設(shè)信號(hào)線(xiàn)32到在驅(qū)動(dòng)電壓下具有電阻R36a1的MIM器件36a1的電阻為0，在驅(qū)動(dòng)電壓下MIM器件36a2具有的電阻R36a1比電阻R36a2低位置A與B之間的信號(hào)線(xiàn)32的布線(xiàn)電阻r。即，MIM器件36a2的電阻和布線(xiàn)電阻的總電阻在驅(qū)動(dòng)電壓下為R36a1。在信號(hào)線(xiàn)32從終端電極31延伸的方向上，MIM器件36彼此等間距地分開(kāi)，于是信號(hào)線(xiàn)32在每對(duì)相鄰MIM器件之間具有電阻r。采用如此順次設(shè)定的MIM器件的電阻，信號(hào)線(xiàn)32到第n個(gè)象素電極的電阻和第n個(gè)MIM器件的電阻R36an的總電阻滿(mǎn)足以下方程式R36an+(n-1)r＝R36a1圖6是作為本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示裝置40的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的部分平面圖。在這個(gè)實(shí)施例中，采用這樣的結(jié)構(gòu)，而不是圖5中所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，它們從一對(duì)終端電極41a和41b起在相反方向上延伸，形成彼此面對(duì)面的信號(hào)線(xiàn)42a和42b，在圖5中，多個(gè)象素電極37沿從單個(gè)終端電極31延伸的信號(hào)線(xiàn)32排列，MIM器件36a1、36a2、…36an的各個(gè)電阻是根據(jù)從終端電極31起的距離調(diào)節(jié)的，以使終端電極31至各個(gè)象素電極37之間的布線(xiàn)電阻均等。
信號(hào)線(xiàn)42a和42b彼此平行延伸，與信號(hào)線(xiàn)42a相關(guān)的下電極43a1至43an和與信號(hào)線(xiàn)42b相關(guān)的下電極43b1至43bn彼此相向延伸。在下電極43a1至43an和43b1至43bn上形成各自絕緣薄膜，進(jìn)而在絕緣薄膜上分別形成上電極45a至45an和45b1至45bn，形成MIM器件46a1至46an和46b1至46bn。在一面上的MIM器件46a1至46an介于信號(hào)線(xiàn)42a與象素電極47之間，而在另一面上的MIM器件46b1至46bn介于信號(hào)線(xiàn)42b與象素電極47之間。這些終端電極41a和41b、信號(hào)線(xiàn)42a和42b、下電極43a1至43an和43b1至43bn、絕緣薄膜、上電極45a和45b、以及象素電極47是以與以上實(shí)施例中相同的方式形成的。
在這種具有對(duì)稱(chēng)排列的兩個(gè)信號(hào)線(xiàn)42a和42b的結(jié)構(gòu)中，另一個(gè)終端電極41b與一個(gè)象素電極47之間的距離增大時(shí)，終端電極41a與象素電極47之間的距離變小。因此，一個(gè)象素電極47沿各自信號(hào)線(xiàn)42a和42b到兩個(gè)終端電極41a和41b的距離之和等于任何一個(gè)其它象素電極47到這些終端電極41a和41b的距離之和。于是，布線(xiàn)電阻的差被減至最小，布線(xiàn)電阻差反映為兩個(gè)終端電極41a和41b沿信號(hào)電極42a和42b到一個(gè)象素電極47的總距離與兩個(gè)終端電極41a和41b到任何一個(gè)其它象素電極47的總距離之間的差。此外，從兩個(gè)終端電極41a和41b給任何一個(gè)象素電極47提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此，這種結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，作為一個(gè)整體，能夠?qū)崿F(xiàn)極少非均勻性的顯示。盡管日本未審定專(zhuān)利公報(bào)JP-A 59-83190(1984)揭示了一種類(lèi)似于圖6所示的光敏矩陣結(jié)構(gòu)，但是這種現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)并未考慮到從兩個(gè)信號(hào)線(xiàn)傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，因此不能減少顯示的非均勻性。
圖7是作為本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示裝置50的光敏矩陣結(jié)構(gòu)的部分平面圖。在根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的液晶顯示裝置50中，形成從終端電極51向一側(cè)延伸的信號(hào)線(xiàn)52。沿信號(hào)線(xiàn)52形成多個(gè)具有恒定間隔的下電極53，每一個(gè)在垂直信號(hào)線(xiàn)52的方向上延伸，并且在信號(hào)線(xiàn)52和下電極53上形成各個(gè)絕緣薄膜。在下電極53之上的絕緣薄膜上形成上電極55。因此，可形成MIM器件56。在形成了MIM器件56后，形成象素電極57，每個(gè)象素電極包括一個(gè)透明電極。從形成信號(hào)線(xiàn)52到形成象素電極57的制備過(guò)程與以上實(shí)施例中的情況一樣。
在本實(shí)施例中，在信號(hào)線(xiàn)52上形成另一個(gè)信號(hào)線(xiàn)58。信號(hào)線(xiàn)58是用鈦與上電極55同時(shí)形成的。兩個(gè)信號(hào)線(xiàn)52和58經(jīng)導(dǎo)電部分60a1、…60an彼此相互連接，每個(gè)導(dǎo)電部分位于分支部分附近，這里從信號(hào)線(xiàn)52分出每個(gè)下電極53。導(dǎo)電部分60a1、…60an是這樣形成的，當(dāng)從信號(hào)線(xiàn)52和58一端上的終端電極61到每個(gè)導(dǎo)電部分的距離增大時(shí)，它們各自的接觸面積增大。這種結(jié)構(gòu)能夠使從終端電極61到各個(gè)MIM器件56的驅(qū)動(dòng)信號(hào)路徑的各個(gè)布線(xiàn)電阻均等，而無(wú)需調(diào)節(jié)終端電極61到各個(gè)MIM器件61的距離，由此把相同波形的驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加給MIM器件56。用這種方法，能夠?qū)崿F(xiàn)極少非均勻性的改善顯示。
圖8A和8B分別是沿圖7中A-A線(xiàn)和B-B線(xiàn)截取的截面圖。具體地，圖8A是沿圖7中A-A線(xiàn)截取的終端電極51周?chē)糠值慕孛鎴D，而圖8B是沿圖7中B-B線(xiàn)截取的MIM器件56n周?chē)糠值慕孛鎴D。在本實(shí)施例中，信號(hào)線(xiàn)52和58彼此疊合形成雙層，由此降低其布線(xiàn)電阻。在尺寸例如為7英寸、分辨率為XGA的面板中使用的信號(hào)電極的布線(xiàn)電阻(它通常為20kΩ或更高)能夠降低為10kΩ或更低。盡管在這種面板中反映從終端電極51起的距離差的布線(xiàn)電阻差假設(shè)為20kΩ，通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)電部分60a1、…、60an中每一個(gè)的電阻，能夠把這種布線(xiàn)電阻差降低到5kΩ或更低。結(jié)果，可降低反映從終端電極51到象素電極57的距離差的信號(hào)線(xiàn)52和58的布線(xiàn)電阻差，由此消除非均勻性顯示問(wèn)題。此外，由于信號(hào)線(xiàn)52和58的布線(xiàn)電阻整個(gè)被降低，能夠降低驅(qū)動(dòng)電壓V以及能夠保證較少圓弧狀波形的信號(hào)，由此給出極少非均勻性的改善顯示。
應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施例。例如，第三和第五實(shí)施例組合在一起，以消除由信號(hào)線(xiàn)的布線(xiàn)電阻影響產(chǎn)生的非均勻性顯示。
本發(fā)明可以以其它特定形式具體實(shí)現(xiàn)，只要不偏離其精神或基本特征。因此從各方面考慮給出的實(shí)施例是示例性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)表示，而不是由以上說(shuō)明書(shū)表示，在權(quán)利要求書(shū)等效含義和范圍內(nèi)的所有變化因此希望涵蓋在其中。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于所述裝置包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；為每個(gè)象素電極提供的多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，用于有選擇地驅(qū)動(dòng)該象素電極；兩端子非線(xiàn)性器件能夠在不同工作溫度范圍內(nèi)分別驅(qū)動(dòng)象素電極。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于多個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件包括第一個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，它允許等于或高于第一預(yù)定值的電流在預(yù)定電壓下流過(guò)，和第二個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，它允許等于或低于第二參考值的電流在預(yù)定電壓下流過(guò)，第二參考值小于第一參考值。
3.一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；有選擇地驅(qū)動(dòng)每個(gè)象素電極的兩端子非線(xiàn)性器件；把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給每個(gè)象素電極的信號(hào)線(xiàn)；及設(shè)置在信號(hào)線(xiàn)末端的終端電極，其特征在于與每個(gè)象素電極相關(guān)的兩端子非線(xiàn)性器件具有根據(jù)在終端電極與各象素電極之間延伸的信號(hào)線(xiàn)的電阻而調(diào)節(jié)的電阻。
4.一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；為每個(gè)象素電極提供的第一和第二個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件，用于有選擇地驅(qū)動(dòng)象素電極；經(jīng)第一個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給每個(gè)象素電極的第一信號(hào)線(xiàn)；經(jīng)第二個(gè)兩端子非線(xiàn)性器件把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給每個(gè)象素電極的第二信號(hào)線(xiàn)；設(shè)置在第一信號(hào)線(xiàn)末端的第一終端電極；及設(shè)置在第二信號(hào)線(xiàn)末端的第二終端電極；其特征在于，第一信號(hào)線(xiàn)和第二信號(hào)線(xiàn)是這樣形成的，從第一終端電極延伸到第一兩端子非線(xiàn)性器件的第一信號(hào)線(xiàn)的電阻與從第二終端電極延伸到第二兩端子非線(xiàn)性器件的第二信號(hào)線(xiàn)的電阻的總值在各個(gè)象素電極上幾乎是相同的，以及每個(gè)象素電極接收來(lái)自第一和第二信號(hào)線(xiàn)二者的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5.一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)基板；夾在這對(duì)基板之間的液晶層；以矩陣形狀排列在基板上的象素電極；有選擇地驅(qū)動(dòng)象素電極的兩端子非線(xiàn)性器件；把驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給它的終端電極；從終端電極向一側(cè)延伸的第一信號(hào)線(xiàn)；形成在第一信號(hào)線(xiàn)上的絕緣薄膜；及形成在絕緣薄膜上的第二信號(hào)線(xiàn)，其特征在于，第一信號(hào)線(xiàn)和第二信號(hào)線(xiàn)在多個(gè)導(dǎo)電部分上彼此相互連接，多個(gè)導(dǎo)電部分各自具有根據(jù)終端電極與各象素電極之間的第一和第二信號(hào)線(xiàn)的電阻而調(diào)節(jié)的電阻。
全文摘要
提供一種液晶顯示裝置,能夠在高分辨率下實(shí)現(xiàn)均勻顯示以及提供更寬的工作溫度。通過(guò)MIM驅(qū)動(dòng)型光敏矩陣液晶顯示裝置中插入的中間絕緣層在一個(gè)信號(hào)線(xiàn)上形成信號(hào)線(xiàn)。在每個(gè)象素電極與信號(hào)線(xiàn)之間形成在不同工作溫度范圍內(nèi)工作的MIM器件,作為兩端子非線(xiàn)性器件。通過(guò)選擇信號(hào)線(xiàn)之一提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)MIM器件之間切換,象素電極能在更寬溫度范圍內(nèi)工作。調(diào)節(jié)象素的信號(hào)線(xiàn)和/或MIM器件的電阻,在全部象素電極上均衡化,由此保證均勻顯示。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK1298115SQ00134490
公開(kāi)日2001年6月6日 申請(qǐng)日期2000年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月1日
發(fā)明者石本佳久 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社