JPH03237435A - 双方向性非線形抵抗素子及び双方向性非線形抵抗素子を用いたアクティブマトリックス液晶パネル及びその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明の非線形抵抗素子は、抵抗の非線形を必要とする
素子にはすべて適用可能である。たとえば、液晶表示体
のスイッチレフ素子として用いられているＭ　Ｉ　Ｍ　
（メタル・インシュレーター・メタル）素子としての適
用でき、コンピューター用の表示体テレビ等の液晶表示
体のスイッチンク素子として用いることができる。

〔従来の技術〕

現在液晶テレビの画１象表示方峡には大別して単純マト
リクス方式とアクティブマトリクス方式がある。単純マ
トリクス方式は互いにその方向が直角をなすように設け
られた２組の帯状電極群間に液晶をはさんたもので、こ
れらの帯状電極にそれぞれ駆動回路が接続される。この
方式は構造が簡単なため低１ｉｌｆｉＩ８のシステムか
実現できるかクロストークによりコントラストが低いと
いう問題かある。これに比較してアクティブマトリクス
方式は各画素ことにスイッチを設は電圧を保持するもの
で時分割駆動しても選択時の電圧を保持てきるので表示
容量を増やせ、コントラストなど画質に関する特性が良
い反面、構造か複雑で製造コストが高いことが欠点であ
る。たとえばＴ　Ｐ　Ｔ　（Ｔｈｉｎｒｉｌｏ＋　Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）は５枚以上のフォトマスクを使って
５〜６層の溝膜を重ねるための歩留りを上げることが難
しい。そこで最近アクティブ素子のなかでも歩留りか上
げられ、低製造コストの２端子素子がｌ＋１１されてい
る。代表的な２端丁素子はＭＩ〜１（ＭｅＬａｌ　Ｉｎ
５ｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）である。その一般的な＋
Ｍ造、プロセスを第１、第２図に示す。従来素子絶縁膜
（こは下電極を陽極酸化したＴａＯｘを用いていたがそ
の比誘電率か２６程度であるため、一般的な素子大きさ
５μｍ×４μｍ、陽極酸化膜厚か６００Ａの条件では素
子キャパシタンスか０゜１ｐＦにもなってしまい、一般
的な１画素分（２００Ｘ　２０　（１ｕ　ｍ　）の液晶
キャパシタンスの１／３程度と大きなものとなっていた
。

しかしこれては７夜品パネルに電圧を印加した際、成品
と素子の容量比か３程度であるため〜１■〜１素子に十
分に電圧かかからすスイノチンク特性か悪くなり、その
結果パネル表示品質もＴＰＴパネルより劣るという課題
を有していた。

又、第２図の製造プロセスかられかるように、Ｍ　Ｉ　
Ｍ素子サイド基板の製造プロセスは、フォトリソ・エツ
チング工程のくり返しによって製造されている。

このため、ＴＰＴより製造プロセスは短くなっているも
のの、歩留りを落す原因となっている。

又、成膜装置として、スパッタ等の真空装置がくり返し
用いられており、生産性の悪いプロセスとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上、従来の技術で述べてきたように、（１）ＭＩＭパ
ネルの表示品質が、ＴＰＴパネルより劣る。

（２）〜ｉ　Ｉ　Ｍ製造プロセスは、ＴＰＴより簡略化
されているか、フォトリソ・エツチングプロセスか多く
歩留り低かを招きやすい。

（３）成膜プロセスか真空プロセスであり生産性か悪い
。

の３つの課題かある。

本発明の目的は、ＴＦＴ並みの画質を持ち、歩留りが高
く、低コストの非線形抵抗素子を持ったアクティブマト
リックス成品パネルを得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の双方向性非線形抵抗素子は、電解液か少くとも
支持電解質、電解を夜に可溶な有機化合物を含む電角ダ
液を用いる電解重合による６機薄膜の合成において、導
体上に絶縁性の高い有機膜を形成した後、該有機薄膜上
に該導体と同しかあるいは異種の導体を形成することに
より得られる。また、アクティブマトリックス？液晶パ
ネルは双方向性非線形抵抗素子を用７０るものであり、
更に基本的なアクティブマトリックス成品パネルの製造
方を去は、一方の透明基板上に所定のパターンを持った
電極を形成した後、電解重合法により該電極上に絶縁性
の高い電解重合膜を形成した後、透明電極を該透明基板
全面に形成し、所定のパターンに透明電極をパターニン
グすることにより導電体／絶縁体／′導電体の非線形抵
抗素子を形成した後、所定のパターンを持った透明電極
が形成された透明基板とンーノｔ４オにより貼り合せる
ことにより成ることを特徴としている。

電解重合膜の物性は様々あるが、その中で、ダイオード
特性は知られているものの、双方向の非線形抵抗素子は
知られていない。

本発明は、電解重合膜を用いた素子としては従来なかっ
た特性、双方向の非線形抵抗性をもつ素子を提供し、そ
の素子を用いて、アクティブマトリックスパネルの製造
方法を提供するものである。

次に本発明を工程をおって説明する。

■透明な基板上に導体となる物質を形成する。導体とし
ては、Ａ　ｕ　ｓ　Ａ　ｇ　％　ＣＵ　％　Ｎ　ｔ　％
　Ｃｒ　−Ｔａ１等の金属やそのａ金、５ｎ０２、ＩＴ
Ｏ等の透明導電膜等あるいは、半導体であってよい。

成膜方性としては、スパッタ、蒸着、ＣＶＤ、メツキ等
の手段を用いる。

透明基板に形成された導体を、フォトリソ・エツチング
により所定のパターンに形成する。

■次に、この導体上に電解重合法により有機膜を形成す
る方法について述べる。

電解重合液は、少なくとも重合しようとするモツマ−１
及び支持電解質を含んでいなければならず、水、アルコ
ール、アセトニトリル、プロピレンカーボネイト等モノ
マー、支持電解質がｉｊＪ溶な溶媒を用いる。さらに必
要な場合はＰＨ緩衝溶ｌ夜なとを加える。

モノマーとしては、アニリン、フェノール、に代表され
るヘンゼン環にアミノ基や、ヒドロキシル基をＨする芳
香族化音物、ビロールやチオフェンなどの複素環式化合
物、アスレ、やピレンなとの２問あるいはそれ以上の縮
合芳香環を持つ多環式炭化水素等、不飽ｆ１１桔音を持
っｈ゛機化音物があり、これらはいずれら適用可能であ
る。

支持ホ角ｑ質としては、電解Ｉ戊に十分な導電性をもｔ
二せるものであればよく、伊１えば、ＮａＣｇｏ　４、
Ｌ　ｒ　Ｃ００１、Ｎ　ａ　Ｂ　Ｆ　４　、Ｎ　ａ　Ｏ
Ｈ。

Ｈ，ＳＯ，＋　、Ｎａ２５０４なとを（１１，１〜１ｍ
。

１　、／（Ｉ　４度になるように加える。

ｈ−Ｆ８物を組合させるための電解モードには、電位走
引電解法、定電位電解性、定暖流電解法、交流電解法が
あるが、本発明は特に限定はない。

本発明の絶縁性の高い有機膜の成膜方法としては２通り
ある。

１つは、電解重合により６機膜を成膜した後、膜中に含
まれるイオンを脱トープにより取り除く方法かある。脱
ドープの方法としては、電解重合により有機膜を成膜し
た後、電解酸中て逆極性の電位をかけることて膜中のイ
オンを取り除くことかできる。

もう１つの方法としては、電気化学的に不活性な膜を成
膜する方法である。

電気化学的に不活性な膜を得るには電解ｌ夜紹或、竜角
’１条件、電極材料等の適切な組み合せによって得る二
とができる。

例えば、フェノールとその誘電体は、アセトニトリル溶
液（支持電解質　ＮａＣＮ０４）Φで炭素電極中で電解
酸化すると電気化学的に活性な重合膜になるか、塩基性
メタノール中で電解酸化すると不活性なポリフエニレン
オキンドか成膜される。

又、１．２５アミノベンゼンを中性溶液中て竜角イする
と電気化学的に不活性な膜を形成する。

この時白゛機膜の厚みとしては１００　Å〜２μｍが望
ましい。１　（Ｉ　ＣＩ　Ａ以下であると、有機膜がポ
ラス状であり、有機膜上Ｆの導体のショートが起りやす
くなる。又、２μｍ以上であると、抵抗の非線形性を持
っても、抵抗が大きくなって成品・くネルのアクティブ
素子として用いることができない。

このようにして得られた有機物絶縁体上に、スパッタ、
蒸着、ＣＶＤ等の手段により所定のバタニンクを持つ金
属膜、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｔｉ。

等や、金属酸化物ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ，、ＺｎＯ。

ＣｄＯ，ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｎＯ４等をへ一スとし
た化合物を形成することにより導電体／絶縁体／導電体
の非線形抵抗素子（２端子素子）を形成する。

アクティブ素子の形成方法としては、上記基本プロセス
以外にも数種類あり、それぞれ本発明の目的とするアク
ティブマトリックス液晶パネルを製造することかできる
。以下にそれぞれの製造方性について節管、に述べる。

１、一つの方法として、第４図−ａ）の１のように透明
基板上に所定のパターンをもった導電層１１を形成する
第１′の」二程、 電解重き法により、該電極上に絶縁性の高い竜角’１重
占膜１２を形成する第２の工程、該電極材料と同じかあ
るいは異なった導電体１３を所定のパターンに形成する
第３の工程、により、導電体／絶縁体／導電体の非線形
抵抗素子を形成し、 この後、透明導電膜により第４図（ａ）−４の形状に画
素１４を形成する第４の工程とからなる。

また、第１と第４の工程を同時に行なうことにより第４
図（Ｃ）の断面形状を持つアクティブ素子と画素とを持
たせてもよい。

第４図ｂ）ｃ）は、ａ）の製造プロセスによって形成さ
れたアクティブ素子の断面図であり、ｂ）の１１〜１４
はａ）の番号に対応する。Ｃ）の１５は、導電層と画素
を透明導電体で最初に形成し、導電層上のみに電解重合
膜１６を形成し、その後、導電層と同しかあるいは異種
の導電体１７を所定の・（ターンに形成したちのである
。

２、また別の方法として液晶パネルの製造プロセスに於
て、 −ｂ゛の１６明括較上に所定のパターンを持った電極を
第５図−（ａ）の１１のように形成する第一の１．程、 透明な絶縁膜１２を、透明基板全面あるいは電極］二に
のみ形成し、該絶縁膜の所定の部ノ１）に該電極とのコ
ンタクトホール１７を形成する第この工程、 電解−ｎ　Ｎ　ｒ去により、該電極上にコンタクト部ル
を通して電解重合膜１３を形成する第三のＬｆ￥、該電
極材ｆ１と同しかあるいは異った導電体１４を所定の・
Ｚターンに形成する第４の王＃１、により、導電体２／
絶縁体７／導電体の非線形抵抗素Ｔを形成し、 この後、第５図（ａ）の形状に透明導電膜により画素１
５を形成する第５の工程、 によりなる。

また、第１と第５の工程を同時に行ない、第２の工程に
おいて、電極及び画素上にコンタクトホールを形成する
ことにより、第５図（ｃ）の断面形状を持つアクティブ
素子と画素を持たせてもよい。

第５図ｂ）、ｃ）は、ａ）のプロセスによって形成され
たアクティブ素子の断面図であり、ｂ）の１１〜１５は
ａ）の番号と対応する。

Ｃ）は、１６の電極と、１５の画素を透明導電体で同時
形成した後、】２の絶縁膜を形成後、１７のコンタクト
ホールを形成、これを通して１３の電解重合膜を形成し
、１４の導電体の形成によりアクティブ素子を形成した
ものである。

このプロセスにおいては導体を所定のパターンに形成し
た後、基板上に透明な絶縁膜をコートする。絶縁膜の所
定の部位には導体層とのコンタクトホールを形成する（
第５図（ａ））。絶縁層は全面にコートしてち良く、ま
た第５図（ｂ）、（Ｃ）に示すように、部分的にコート
してもよい。

透明な絶縁膜＋４０としては、例えば、エポキン樹脂、
アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
ビニル樹脂、ナイロレ樹脂、ポリエステル樹脂、アセテ
ート樹脂、フェノキシ樹脂等かある。又、絶縁膜は待機
金属化合物の脱水縮合反応により形成してち良い。有機
金属化合物としては、シリコ；、チタン、タンタル、ク
ロム、アｔレミニウム、インジウム、タングステン、モ
リブデン、フルコニウム、ゲルマニウム等を中心金属と
するものがある。

これらの絶縁膜は、熱硬化タイプであっても紫外線硬化
タイプであってち良い。絶縁膜の成膜方法としては、コ
ンタクトホールを絶縁膜のコーティ〉グ晴に形成するオ
フセット印刷、フレキリ印誓１１、スクリーン印犀り等
かある。

又、全面に絶縁膜を形成後、フォトリソ・エツチングに
よってコンタクトホールを形成しても良い。

以下は基本プロセスと同等のプロセスとなる。

３、第２のプロセスにおいて、すなわち第５図に示しで
あるように第４の工程の導電体を透明導電膜とし、導体
／絶縁体／導体の非線形抵抗素子と画素を同時に形成し
てもよい。

次に実施例を用いて説明する。

〔実施例１〕 電解重合膜７夜として Ｎ−メチルビロール　　　　０．１ｍｏＮ／Ｉｌｌ過塩
素酸ナトリウム　　　　０．５ｍｏＮ／Ｒを含むプロピ
レンカーボネイトを溶媒とした溶成を凋整した。非線形
抵抗素子を形成するための下地電極としてガラス基板上
に蒸着により形成されたＩＴＯ（インジウム・スス酸化
物）を用いた。

このＩＴＯ電極上に、フォトレンストを用いて、直径３
００μｍの穴と、外部電極とのコンタクト部を除きカバ
ーした。

こうして得られたＩＴＯ電極をテスト極とし、対極とし
て白金電極、参照極として酸化銀電極を用い電解重合を
行った。電解条件は参照極に対し＋０．９Ｖの定電位重
合を行ない、ポリ−Ｎ−メチルピロール膜５０００Ａを
成膜後、参照極に対し−０，４５Ｖて脱トービンクを十
分行った。これにより、電解重合膜は絶縁膜となった。

１１られた電解重合膜上に、スパッタによすＩＴＯＷＡ
を成膜し、Ｍ　Ｉ　Ｍ素子を形成し、Ｉ−Ｖ特性を評価
した。第６図にその特性を示す。図かられかるように、
ド地電極の極性によらず双方向の抵抗非線形性か得られ
た。

〔実施例２〕 型内’ｉｌ＃ｌとして ビロール　　　　　　　　　Ｃ）、２ｍｏ（１／ｐ過塩
酸リチウム　　　　　　０．　２ｍｏ１７　／Ｒをプロ
ビレンカーホ不イト中に溶解したしのを用いた。以ド実
施利１と同様の方法てＭ　Ｉ　ｔｖ１素子を形成したが
、電１１１４’条件は、定電流電解を用いた。

第７図にこのＭ　Ｉ　Ｍ素子のＩ−Ｖ特性を示す。

図かられかるように、下地電極の極性によらず双方向の
抵抗非線形性か得られた。

〔実施例３〕 竜角ｑ、７戊として ２．６ジメチルフエノール　０．０５ｍｏｉ）／’Ｆ水
酸化ナトリウム　　　　　０．　３　　ｍｏｐ／、Ｑを
メタノール中に溶解したちのを用いた。以下実施例１と
同様の方法てＩＴＯ電極を形成し、＋２２Ｖて定電位電
解を行った。電解終了点は電流が流れなくなる点とした
。

得られた重合膜上に、スパッタによりＩＴＯ膜を成膜し
、ＭＩＭ素子を形成し、Ｉ−Ｖ特性を評価した。第８図
にその特性を示す。図かられかるように、下地電極の極
性によらず双方向の抵抗非線形性か得られた。

〔実施例４〕 型内ｑｌ夜として フェノール　　　　　　　０．０５　ｍ　ｏＱ　／（１
水酸化ナトリウム　　　　０．３　　ｍｏｌ／１をメタ
ノール中に溶性したものを用いた。以ｆ実施例３と同様
の方法でＭ　Ｉ　Ｍ素子を形成し、■Ｖ特性を評価した
結果、他の実施列と同様に双方向の抵抗非線形性か得ら
れた。

〔実施例５〕 実施例４と同様の方法てポリ−Ｎ−メチルビロールを１
μｍ形成した累ｒを形成しＩ−Ｖ特性を評価した。実権
例１と同様の抵抗非線形性が得られた。

〔実施例６〕 カラス基板上にスパッタにより、複数の行電極パターン
を持ったＩ　Ｔ　Ｏ（ＩｎｃＨｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄ
ｅ）膜］５００　Ａを形成した。

電解重合波として、 （但し、ブロヒ゛レンカーボネイトを含む溶ン庄）を調
製し、チッ素バブリングを行った。対極として白金板を
用い、参照極としては酸化銀電極を用いた。この中に上
記ＩＴＯ付きガラス基板を浸漬し定電位＋１．ＯＶて１
５分間電解重合を行ない、ポリ−Ｎ−メチルビロール膜
をＩＴＯ上に約４０００人形成した後、−０，８Ｖで脱
ドープを行った。脱ドープは、電流がＯになるまで行っ
た。

この後、純水で水洗後、１２０℃で乾燥し、スパッタに
より、ガラス基板全面にＩＴＯ膜を５００人の厚さで形
成した。

このＩＴＯ膜をフォトリソ・エツチングにより第３図（
ａ）（ｂ）に示した素子形状にパターニングを行ない、
複数の行電極上に素子を所定の位置に形成した。

この基板の対向基板として、複数のＩＴＯ列電極を備え
たガラス基板を所定の液晶パネルの製造プロセスを通す
ことにより貼り合せ、アクティブマトリックス液晶パネ
ルを製造した。

この液晶パネルを従来のｔｖＩ　Ｉ　Ｍパネルと同じ駆
動回路を用いて、駆動させコントラストをＤＩ定したと
ころ、従来パネルと比較してコントラストかアップして
いる二とがわかった。

これは、ポリ−Ｎ−メチルピロールの比誘電率が、Ｔａ
０ｘｌｌＮと比較して小さいこと及び、膜厚が厚いこと
によるものと考えられる。

〔実施例７〕 電解液として をツタノール中に溶解したものを用いた。以下実施例１
と同様の方法でガラス基板上のＩＴＯ電極に＋２，２■
て定電位電解を行ない、電解重合膜を成膜した。電解總
了点は電流が０となる点とした。

以下実施例６と同様にアクティブマトリックスｉｌ１品
パネルを製造し、たところ、実施例１と同様に従来のＭ
　Ｉ〜１パネルと比較してコントラストかアンプしてい
ることかわかった。

〔実施例８〕 実施例６て電解重き膜の厚さを１０００人にしたアクテ
ィブマトリックス液晶パネルを製造したところ、実施例
６と同様の結実を得た。

〔実施例９〕 ガラス基板上にスパッタにより複数の行電極パターンを
持ったＴａ膜を１５（１０Ａ形威した。

電解重合波として、 Ｎ−メチルビロール　　　　０．１　ｍｏｌ　／り過塩
素酸リチウム　　　　　０．５ｍｏＮ／ｆｆ（但しプロ
ピレンカーボネイトを含む溶液）を調製し、チッ素バブ
リングを行なった。対極として白金板を用い、参照極と
しては酸化銀電極を用いた。この中に上記Ｔａ付きガラ
ス基板を浸漬し定電位＋１．ＯＶて１５分間電解重合を
行ない、ポリ−Ｎ−メチルビロール膜をＴａ上に約４０
００人形成した後、−０，８Ｖて脱ドープを行なった。

脱ドープは、電流が０になるまで行なった。

この後、純水で水洗後、１２０℃で乾燥しスパッタによ
り、ガラス基板全面にＣｒ合金膜を５０（）Ａの厚さて
形成した。

このＣｒ／１金膜をフォトリソ・エツチングにより第４
図（ａ）−３に示した素子形状にバターニングをおこな
い複数の行電極上に素子を所定の位置に形成した。

次にこの素子上に第４図（ａ）−４の形状に、スパッタ
及びフォトリソ・エツチング工程を用いてＩ　Ｔ　Ｏ（
Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）膜を５００人の厚
さに形成した。

この基板の対向基板として、複数のＩＴＯ列電極を備え
たガラス基板を所定の液晶パネルの製造プロセスを通す
ことにより貼り合わせ、アクティブマトリックス液晶パ
ネルを製造した。

この液晶パネルを従来のＭＩＭパネルと同し駆動回路を
用いて、駆動させコントラストを測定したところ、従来
パネルと比較してコントラストかア・ｒプしていること
かわかった。

これは、ポリ−Ｎ−メチルビロールの比誘電率か、Ｔａ
Ｏｘ膜と比較して小さいこと及び膜厚か厚いことによる
ものと考えられる。

〔実　権　例　１０〕 電鯉液として ２．６７メチルフエノール０．０５ｒｒ＋ｏｇ／ｇ水酸
化ナトリウム　　　　０．３　　ｍｏｎ／１をメタノー
ル中に溶解したものを用いた。以下実施例つと同様の方
法でガラス基板上のＴａ電極に＋２，２Ｖで定電位電解
を行ない、電解重合膜を成膜した。電解終了点は電流が
０となる点とした。

以下実施例つと同様にアクティブマトリックス液晶パネ
ルを製造したところ、実施例９と同様に従来のＭ　Ｉ　
Ｍパネルと比較してコントラストがアップしていること
がわかった。

〔実施例１１〕 ガラス基板上にスパッタにより複数の行電極パターンを
持ったＩＴＯ膜（ｌｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）
膜２０００人を形成した。

電解重合液として、 Ｎ−メチルピロール　　　　０．１ｍｏｇ／ｉ）過塩素
酸リチウム　　　　　０゜’５ｍｏＤ／Ｄ（但し、プロ
ピレンカーボネイトを含む溶酸）を調製し、チッ素バブ
リングを行なった。対極として白金板を用い、参照極と
しては酸化銀電極を用いた。この中に上記ＩＴＯ付きガ
ラス基板を浸漬し定電位＋１．ＯＶて１５分間電解重合
を行ない、ポリ−Ｎ−メチルビロール膜をＩＴＯ上に約
４００ＯＡ形成した後、−０，８Ｖて脱ドーフヲ行なっ
た。

この後、純水で水洗後、１２０℃で乾燥し、スパッタに
より、ガラス基板全面にＣｒ合金膜を５００Ａの厚さで
形成した。

このＣｒ合金膜をフォトリソ・エツチングにより第４　
（ａ）（ｂ）図に示した素子形状にパターニングを行な
い複数の行電極上に素子を所定の位置に形成したところ
実施例６と同様の結果を得た。

〔実施例１２〕 ガラス基板上にスパッタにより、複数の行電極パターン
を１１ったＴａ膜１５００人を形成した。

この上に、透明な絶縁膜として奥野製薬株式会社製のエ
ポキシアクリレート樹脂、「ＳＯクリアー」をスピンコ
ードにて２μｍの１ｖさにコートとした後、所定のパタ
ーンを持ったフォトマスクを通してＵ、Ｖ、露光を行っ
た。これによって、ＩＴｏ亀ｔＭとのコンタクトホール
を作成した。コンタクトホールの径は１．０μｍであっ
た。

次に、電解重合液として、 （但しプロピレンカーボネイトを含む溶液）を調製し、
チッ素ハブリンクを行った。

対極として白金板を用い、参照極としては酸化銀電極を
用いた。この中に上記Ｔａ付きガラス基板を浸漬し定電
位＋１．ＯＶて１５分間電解重合を行ない、ポリ−Ｎ−
メチルビロール膜をＩＴＯ上に約４００ＯＡ形成した後
、−０，８Ｖて脱ドープを行なった。脱トープは、電流
が０になるまで行った。

この後、純水で水洗後、１２ｒ１℃で乾燥し、スパッタ
により、ガラス基板全面にＣ１膜を５（］ＯＡの厚さて
形成した。

このＣｒ膜をフォトリソ・エツチング（こより第５図に
示した素子形状にパターニングを行ない、複数の行電極
上に素子を所定の位置に形成した。

次にこの素子上に第５図（ａ）−４の形状に、スパッタ
及ヒフオドリソ・エソチンク上程を用いて、Ｉ　Ｔ　Ｏ
（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｗ１ｄｅ）膜を５０　Ｃ］
　Ａの厚さに形成し、この基板の対向基板として、複数
のＩＴＯ列電極を備えたガラス基板を所定の成品パネル
の製造プロセスを通すことにより貼り合せ、アクティブ
マトリックス液晶パネルを製造した。

この液晶パネルを従来のＭ　Ｉ　Ｍパネルと同し駆動回
路を用いて、駆動させコントラストを測定したところ、
従来パネルと比較してコントラストかアップしているこ
とがわかった。

これは、ポリ−Ｎ−メチルビロールの比誘電率か、Ｔａ
Ｏｘ膜と比較して小さいこと及び、膜厚か厚いことによ
るものと考えられる。

〔実　梅　例　１３〕 電解戚として をメタノール中に溶解したものを用いた。以−Ｆ実施例
１と同様の方ｌ去でカラス基板上のＴａ電極に＋２．　
２Ｖて定電位電解を行ない、電解重合嘆を成膜した。電
解終了点は電流がＯとなる点とした。

以下実施例１２と同様にアクティブマトリックス液晶パ
ネルを製造したところ、実施例１２と同様に従来のＭ　
Ｉ　Ｍパネルと比較してコントラストかアップしている
ことがわかった。

〔実　施　例　１４〕 ガラス基板上にスパッタにより複数の行電極、及び画素
パターンを持ったＩ　Ｔ　Ｏ（ｌｎｄｉｕｓ　Ｔｉｎ　
０Ｘｉｄｅ）膜２００ＯＡを形成した。この後、実施例
１と同様の方法で絶縁膜とコンタクトホールを作成した
。

電解重合液として、 （但しプロピレンカーボネイトを含む溶ｉ＆）を調製し
、チッ素ハフリングを行った。対極として白金板を用い
、参照極としては酸化銀電極を用いた。この中に上記Ｉ
　Ｔ　Ｏ付きガラス基板を浸清し定電位＋１゜ＱＶで１
５分間電解重合を行ない、ポリ−Ｎ−メチルビロール膜
をコンタクトホールを通してＩＴＯ上に約４００ＯＡ形
成した後、０．８Ｖて脱ドープを行った。脱ドープは、
電流か０になるまで行った。

この後、純水で水洗後、１２０℃で乾燥し、スパッタに
より、ガラス基板全面にＣｒ合金膜を５００Ａの厚さで
形成した。

このＣｒ合金膜をフォトリソ・エツチングにより第５図
４に示した素子形状にパターニングを行ない、複数の行
電極上に素子を所定の位置に形成した。

以ド実弛例１２と同様にこの基板を用いてアクティブマ
トリックス液晶パネルを製造し、同様の結果を得た。

〔実施例１５〕 ガラス基板上にス・ｚツタにより、複数の行電極パター
ンをｎ−）ｆ：　Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　
０ｘｉｄｅ）膜１５　ｆｌ　（１人を１ｆ二す見しｔ二
。

この上に、透Ｉｌｌな絶縁膜として奥野製薬株式会ｕ　
５ｒｓのエポキシアクリレート樹脂、「ＳＯクリア」を
スピンコードにて２μｍの厚さにコートとした後、所定
のパターンを持ったフォトマスクを通してＵ　ｖ、露光
を行った。これによ−）て、ＩＴＯ７１ｉ極とのコンタ
クトホールを作成した。コレタクトホールの径はＩ　Ｃ
１ｕ　ｍであった。

次に、電解重合液として、 （（Ｉｌ、　Ｌブロビレンカーホネイトを含む溶酸）を
調製し、チッ素バブリングを行った。

対極として白金板を用い、参照極としては酸化銀電極を
用いた。この中に上記ＩＴＯ付きカラス基板を侵清し定
電位＋１．ＯＶて１５分間電解重合を行ない、ポリ−Ｎ
−メチルピロール膜をＩＴＯ上に約４０００　Ａ形戊し
た後、−０，８Ｖて脱トープを行った。税トープは、電
流か０になるまで行った。

この後、純水で水洗後、１２０℃で乾燥し、スペックに
より、ガラス基板全面にＩＴＯ膜を５００Ａの厚さて形
成した。

このＩＴＯ膜をフォトリソ・エツチングにより第９図に
示した素子形状にバターニングを行ない、段数の行電極
上に素子を所定の位置に形成した。

この基板のχ１向基板として、複数のＩＴＯ列電極を備
えたガラス基板を所定の７夜品パネルの製造プロセスを
通すことにより貼り合せ、アクティブマトリックス液晶
パネルを製造した。

この液晶パネルを従来のＭＩＭパネルと同し駆動回路を
用いて、駆動させコントラストを測定したところ、従来
・ぐネルと比較してコントラストかアブブしていること
かわかった。

これは、ポリ−Ｎ−メチルピロールの比誘電率が、Ｔａ
Ｏｘ膜と比較して小さい二と及び、膜厚か厚い二とによ
るものと考えられる。

〔実　施　例　１５〕 実弛例１５と同様のプロセスでアクティブ素子を形成し
ｔ二。

電解液としては、 ２．６ジメチルフエノール０．　０５ｍ　ａｉｌ　／（
１＋酸化ナトリウム　　　　０．　３　　ｍｏｌ／Ｉ）
をメタ、ノール中に溶解したちのを用いた。

電解電位は−Ｉ−２，２Ｖて定電位電解を行い、電性重
合、嘆を成膜した。電解終了点は電流が０となる点とし
た。

以ｆ実施例１５と同様にアクティブマトリックス液晶パ
ネルを製造したところ、実施例１と同様に従来のＭ　ｒ
　Ｍパネルと比較してコントラストがアップしているこ
とがわかった。

〔実　権　例　１７〕 実施例１５て電解重合膜の厚さを１００ＯＡにしたアク
ティブマトリックス液晶パネルを製造したところ、実施
例１５と同様の結果を得た。

〔実施例１８〕 コーニンク社製パイレックス７０５９の厚み０゜９ｍｍ
のガラス基板３０上に、スバンタ装置を用いて厚さ１５
００ＡのＩＴＯ膜を形成した。これを所定のパターンに
フォトリソ工程を経てエツチングすることて１５の巾３
５ｍｍの配線を得た。

この上に、透明な絶縁膜■２として奥野製薬株式会社製
のエポキシアクリレート樹脂「ＳＯクリアー」をスピン
コードにて３μｍの厚さにコートした後、所定のパター
ンにフォトリソ工程により形成した。このパターンは、
配線上に、所定の間隔てコンタクトホールが形成しであ
る。コンタクトホールの径は１８μｍであった。

次に、このコンタクトホール（図示していないが、電解
重合膜１３の位置に設けである。）を通してＩＴＯ配線
上にポリ−Ｎ−メチルビロールの電解重合膜を形成した
。重合条件は実施例１に示した条件であり、この峙の重
合膜厚は約５０００Ａであった。

こうして？１１られた、基板上に、スパッタ装置を用い
て厚さ６００　ＡのＩＴＯ膜を形成し、所定のパターン
にフォトリソ工程を経てエツチングすることで１辺１７
０μｍの画素電極６を得、かつＭＩ　Ｍ素子部を形成し
た。

次に、χ・１面基板として、コーニンク社製のパイレッ
クス７　（１５９カラス基板、厚み０．９ｍｍにスパッ
タ装置を用いて、厚さ１５００ＡのＩＴＯ膜−３２を形
成し、所定のパターンを形成し、２１面ガラス基板３１
）上の配線３２及び対の画素電極としｔこ。

以上てＰＪ、られた２つの基板（Ｍ　Ｉ　Ｍ素ｆ基板、
２１面Ｍ板）をアミノンラ；５Ｈ６０２ｎ（日本曹達■
製）のｆｌ、１？。水溶液中にディッピング後、洗浄、
１８０’Ｃて焼成した後、ラビンクを行ない配向処理と
した。

セルギヤノブ保持材として、径６μｍのガラスファイバ
ーを含んた熱硬化タイプのエポキシ樹脂をシール剤３１
として、Ｍ　Ｉ　Ｍ素子基板とその対面基板を貼り合わ
せ、１５０℃３時間、圧着することで、ＭＩＭ素子を持
った液晶セルを得た。

この液晶セル中に、真空封入法によって液晶３３を封入
した。ｉａ品の組成物は、メルクＩＩ′：製ＰＣＨ（フ
ェニルンクロヘキサン）系液晶ＺＬＩ−１６９５を用い
た。

この液晶セルの上下面に偏光板９を貼ることで液晶表示
パネル（ＬＣＤ）を完成した。

この成品表示パネルを、従来のＭ　Ｉ　Ｍパネルと同様
の回路で駆動したところ１／４８０ｄｕｔｙで充分な表
示特性かＩ′４られた。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、有機化合物を含む
電解ｉｌｌを用いて、双方向性非線形抵抗素子を形成す
ることにより、Ｍ　Ｉ　Ｍ素子の絶縁層の比誘電率を低
くする二とかでき、また絶縁層の厚みも従来のＭ　Ｉ　
Ｍ素子と同等あるいは厚めに設定できることとなり、製
作も容易であるとともに、安定した品質か得られ、さら
に液晶パネルとじた場合コントラスト比か高くなり、画
質が向上する効果をｈする。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＭＩＭ素子の断面図。 第２図はアクティブ素子形成の従来プロセスと、本発明
の基本プロでス比較の図。 （ａ）従来プロでスを示す図。 （ｂ）本発明の基本プロセスを示す図。 第３図は本発明のアクティブ素子を示す図。 （ａ）本発明のアクティブ素子断面図。 （ｂ）本発明のアクティブ素子と画素の正面図。 第４図は本発明の２端ｒ素子の製造プロセスとその構造
を示す図。 （ａ）本発明の製造プロセス図。 （ｂ）本発明の２端子素子の断面図。 （ｃ）本発明の２端子素子の断面図。 第５図は本発明の二端子素子の図。 （ａ）本発明の二端子素子の形成プロセスの図。 （ｂ）本発明の二端子素子の断面図。 （Ｃ）本発明の二端子素子の断面図。 第６図は実施例１の〜１１　Ｍ素子のＩ−Ｖ特性図。 第７図は実施例２のＭ　Ｉ　Ｍ素子の■−■特性図。 第８図は実施例３のＭ　Ｉ　Ｍ素子のＩ−Ｖ特性図。 各図とも破線は基板側の下地電極の極性を負にした場合
のＩ−Ｖ特性、実線は正にした場合のＩＶ特性を示す。 第９図は、本発明のアクティブ素子を示す図てａ）は断
面図、ｂ）は正面図。 第１０図は、本発明の双方向性非線形抵抗素子を用いた
液晶パネルの断面図を示す。 １１　・ １２　・ １３　・ １４　・ １５　・ １６・ １７　・ ３０　・ 導体（配線） 絶縁体 竜角ｑ重合膜 導体 ＩＴＯ（画素電極） ＩＴＯ（配線） コンタクトホール ガラス基板 ３１　・ ・シール剤 ３２　・　・ ・電極 ３３　・　・ ・成品 以 上 出廟人 セイコ エプノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電解液か少なくとも支持電解質、電解液に可溶な有
   機化合物を含む電解液を用い、導体上に形成した絶縁性
   の高い有機膜と、該有機薄膜上に該導体と同しかあるい
   は異種の導体を形成したことを特徴とする双方向性非線
   形抵抗素子。 ２、有機膜の厚さが１００Å〜２μｍであることを特徴
   とする請求項１記載の双方向性非線形抵抗素子。 ３、請求項１記載の双方向性非線形抵抗素子を用いたこ
   とを特徴とする双方向性非線形抵抗素子を用いたアクテ
   ィブマトリックス液晶パネル。 ４、一方の透明基板上に所定のパターンを持った電極を
   形成した後、電解重合法により該電極上に絶縁性の高い
   電解重合膜を形成した後、透明電極を該透明基板全面に
   形成し、所定のパターンに透明電極をパターニングする
   ことにより導電体／絶縁体／導電体の非線形抵抗素子を
   形成した後、所定のパターンを持った透明電極が形成さ
   れた透明基板とシール材により貼り合せることを特徴と
   する双方向性非線形抵抗素子を用いたアクティブマトリ
   ックス液晶パネルの製造方法。 ５、透明基板上に所定のパターンを持った電極を形成す
   る第１の工程、 電解重合法により、該電極上に絶縁性の高い電解重合膜
   を形成する第２の工程、 該電極材料と同じかあるいは異なった導電体を所定のパ
   ターンに形成する第３の工程、 により、導電体／絶縁体／導電体の非線形抵抗素子を形
   成し、この後、透明導電膜により画素を形成する第４の
   工程 とからなることを特徴とする請求項４記載の双方向性非
   線形抵抗素子を用いたアクティブマトリックス液晶パネ
   ルの製造方法。 ６、第１と第４の工程とを同時に行なうことにより、ア
   クティブ素子と画素を持たせたことを特徴とする請求項
   ５記載の双方向性非線形抵抗素子を用いたアクティブマ
   トリックス液晶パネルの製造方法。 ７、一方の透明基板上に所定のパターンを持った電極を
   形成する第一の工程、 透明な絶縁膜を、透明基板全面あるいは電極上にのみ形
   成し、該絶縁膜の所定の部分に該電極とのコンタクトホ
   ールを形成する第二の工程、電解重合法により、該電極
   上にコンタクトホールを通して電解重合膜を形成する第
   三の工程、該電極材料と同じかあるいは異った導電体を
   所定のパターンに形成する第４の工程、 により、導電体／絶縁体／導電体の非線形抵抗素子を形
   成し、 この後、透明導電膜により画素を形成する第５の工程、 によりなることを特徴とする請求項４記載の双方向性非
   線形抵抗素子を用いたアクティブマトリックス液晶パネ
   ルの製造方法。 ８、第１と第５の工程を同時に行ない、第２の工程にお
   いて、電極にコンタクトホールを形成して、アクティブ
   素子と画素を持たせたことを特徴とする請求項７記載の
   双方向性非線形抵抗素子を用いたアクティブマトリック
   ス液晶パネルの製造方法。 ９、第４の工程の導電体を透明導電膜とし、導電体／絶
   縁体／導電体の非線形抵抗素子と画素を同時に形成する
   ことを特徴とする請求項７記載の双方向性非線形抵抗素
   子を用いたアクティブマトリックス液晶パネルの製造方
   法。 １０、透明基板上に所定のパターンを持った電極を形成
   する第一の工程、 電解重合法により、該電極上に電解重合膜を形成する第
   ２の工程、 透明な絶縁膜を、透明基板全面あるいは電極上に形成し
   、該絶縁膜の所定の部分に該電極上の電解重合膜とのコ
   ンタクトホールを形成する第３の工程、 コンタクトホールを通して、該電解重合膜の脱ドーピン
   グを行うことで絶縁性の高い電解重合膜を得る第４の工
   程、 該電極材料と同じかあるいは異った導電体を所定のパタ
   ーンに形成する第５の工程、 により、導電体／絶縁体／導電体の非線形抵抗素子を形
   成し、この後、透明導電膜により画素を形成する第６の
   工程 によりなることを特徴とする双方向性非線形抵抗素子を
   用いたアクティブマトリックス液晶パネルの製造方法。 １１、透明基板上の電極材料が透明導電膜であり、電極
   と画素とを同時に形成することを特徴とする請求項１０
   記載の双方向性非線形抵抗素子を用いたアクティブマト
   リックス液晶パネルの製造方法。