JPH04367827A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH04367827A JPH04367827A JP3144514A JP14451491A JPH04367827A JP H04367827 A JPH04367827 A JP H04367827A JP 3144514 A JP3144514 A JP 3144514A JP 14451491 A JP14451491 A JP 14451491A JP H04367827 A JPH04367827 A JP H04367827A
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- display device
- crystal display
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- nonlinear resistance
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は液晶表示装置に係り、
特に非線形抵抗素子からなるスイッチング素子を各画素
に組み込んだ液晶表示装置に関する。
特に非線形抵抗素子からなるスイッチング素子を各画素
に組み込んだ液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、時計，電卓，計
測機器等の比較的簡単なものから、パ−ソナル・コンピ
ュ−タ，ワ−ド・プロセッサ，更にＯＡ用の端末機器，
ＴＶ画像表示等の大容量情報表示用として使用されてき
ている。
測機器等の比較的簡単なものから、パ−ソナル・コンピ
ュ−タ，ワ−ド・プロセッサ，更にＯＡ用の端末機器，
ＴＶ画像表示等の大容量情報表示用として使用されてき
ている。
【０００３】この種の大容量の液晶表示装置においては
、従来、マトリクス表示のマルチプレックス駆動方式が
一般に採用されている。ところが、この方式は液晶自身
の本質的な特性により、表示部分（オン画素）と非表示
部分（オフ画素）のコントラスト比の点では、２００本
程度の走査線を有する場合でも不十分であり、更に走査
線が５００本以上程度の大規模なマトリクス駆動を行な
う場合には、コントラストの劣化が致命的であった。
、従来、マトリクス表示のマルチプレックス駆動方式が
一般に採用されている。ところが、この方式は液晶自身
の本質的な特性により、表示部分（オン画素）と非表示
部分（オフ画素）のコントラスト比の点では、２００本
程度の走査線を有する場合でも不十分であり、更に走査
線が５００本以上程度の大規模なマトリクス駆動を行な
う場合には、コントラストの劣化が致命的であった。
【０００４】この液晶表示装置の持つ欠点を解決するた
めの開発が、各所で盛んに行なわれている。その１つの
方向としては、個々の画素を直接スイッチ駆動するもの
があり、スイッチング素子に薄膜トランジスタや非線形
抵抗素子を用いている。このうち非線形抵抗素子は、薄
膜トランジスタに比べて基本的に２端子であるために構
造が簡単であり、製造が容易である。このため、製造歩
留まりの向上が期待出来、コスト低下の利点がある。
めの開発が、各所で盛んに行なわれている。その１つの
方向としては、個々の画素を直接スイッチ駆動するもの
があり、スイッチング素子に薄膜トランジスタや非線形
抵抗素子を用いている。このうち非線形抵抗素子は、薄
膜トランジスタに比べて基本的に２端子であるために構
造が簡単であり、製造が容易である。このため、製造歩
留まりの向上が期待出来、コスト低下の利点がある。
【０００５】このような非線形抵抗素子は、薄膜トラン
ジスタと同様の材料を用いて接合形成したダイオ−ドの
型、酸化亜鉛を用いたバリスタの型、電極間に絶縁物を
挾んだ金属層−絶縁体層−金属層（ＭＩＭ）の型、更に
は金属電極間に半導電性の層を用いた型等が開発されて
いる。このうちＭＩＭ型は、構造が最も簡単なものの１
つで、現在、既に実用化されている。
ジスタと同様の材料を用いて接合形成したダイオ−ドの
型、酸化亜鉛を用いたバリスタの型、電極間に絶縁物を
挾んだ金属層−絶縁体層−金属層（ＭＩＭ）の型、更に
は金属電極間に半導電性の層を用いた型等が開発されて
いる。このうちＭＩＭ型は、構造が最も簡単なものの１
つで、現在、既に実用化されている。
【０００６】さて、従来のＭＩＭ型の非線形抵抗素子を
用いた液晶表示装置について製造工程に従って説明する
。図７は液晶表示装置を示す断面図であり、図８は従来
のＭＩＭ型の非線形抵抗素子を有するアレイ基板の１画
素部分を示す平面図である。先ず、ガラス基板１上にＴ
ａ（タンタル）膜２をスパッタリング法や真空蒸着法等
の薄膜形成法により形成し、写真腐食法により所望のパ
タ−ンにする。これにより、配線と非線形抵抗素子の一
方の電極とが形成される。次に、Ｔａ膜２をクエン酸水
溶液等の液中で陽極酸化法により化成し、酸化膜３を形
成する。
用いた液晶表示装置について製造工程に従って説明する
。図７は液晶表示装置を示す断面図であり、図８は従来
のＭＩＭ型の非線形抵抗素子を有するアレイ基板の１画
素部分を示す平面図である。先ず、ガラス基板１上にＴ
ａ（タンタル）膜２をスパッタリング法や真空蒸着法等
の薄膜形成法により形成し、写真腐食法により所望のパ
タ−ンにする。これにより、配線と非線形抵抗素子の一
方の電極とが形成される。次に、Ｔａ膜２をクエン酸水
溶液等の液中で陽極酸化法により化成し、酸化膜３を形
成する。
【０００７】次に、Ｃｒ（クロム）膜４を形成し、写真
腐食法によりパタ−ニングを行ない、非線形抵抗素子の
他方の電極とすることでＭＩＭ型の非線形抵抗素子が完
成する。更にこの後、画像表示用の透明電極５を形成す
ればよい。こうした基本的な製造技術は、特開昭５５−
１６１２７３号公報に開示され、その改良技術が特開昭
５８−１７８３２０号公報等に示されている。
腐食法によりパタ−ニングを行ない、非線形抵抗素子の
他方の電極とすることでＭＩＭ型の非線形抵抗素子が完
成する。更にこの後、画像表示用の透明電極５を形成す
ればよい。こうした基本的な製造技術は、特開昭５５−
１６１２７３号公報に開示され、その改良技術が特開昭
５８−１７８３２０号公報等に示されている。
【０００８】一方別に、例えばガラスからなる基板６上
に、例えばＩＴＯからなるストライプ状の対向電極７を
形成することにより、対向基板８を得る。そして、対向
基板８とマトリクスアレイ基板９のそれぞれにポリミイ
ド樹脂を塗布し、ラビング処理（布で擦る）を施して液
晶の配向層１０、１１を形成する。しかる後、両基板８
、９を５〜２０μｍの間隔を保って保持させ、この間隙
に液晶１２を注入する。ここで、接続された非線形抵抗
素子１３と透明電極５、対向電極７および液晶１２の組
合わせにより１つの画素が構成されている。
に、例えばＩＴＯからなるストライプ状の対向電極７を
形成することにより、対向基板８を得る。そして、対向
基板８とマトリクスアレイ基板９のそれぞれにポリミイ
ド樹脂を塗布し、ラビング処理（布で擦る）を施して液
晶の配向層１０、１１を形成する。しかる後、両基板８
、９を５〜２０μｍの間隔を保って保持させ、この間隙
に液晶１２を注入する。ここで、接続された非線形抵抗
素子１３と透明電極５、対向電極７および液晶１２の組
合わせにより１つの画素が構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の液
晶表示装置では、配向層１１を形成する際のラビング処
理に伴なって発生する静電気により非線形抵抗素子１３
が絶縁破壊されてしまい、表示に点欠陥として現れ、表
示品位を著しく損なうという問題があった。又、静電気
により容易に破壊されることは、製造工程中の取扱いを
難しくし、歩留まりの低下につながっていた。この発明
は、上記事情に鑑みなされたもので、高表示品位にして
且つ高歩留まりの液晶表示装置を提供することを目的と
する。
晶表示装置では、配向層１１を形成する際のラビング処
理に伴なって発生する静電気により非線形抵抗素子１３
が絶縁破壊されてしまい、表示に点欠陥として現れ、表
示品位を著しく損なうという問題があった。又、静電気
により容易に破壊されることは、製造工程中の取扱いを
難しくし、歩留まりの低下につながっていた。この発明
は、上記事情に鑑みなされたもので、高表示品位にして
且つ高歩留まりの液晶表示装置を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、金属層−絶
縁体層−金属層の３層構造をなす非線形抵抗素子が組み
込まれた表示画素を有する液晶表示装置において、上記
非線形抵抗素子は上記絶縁体層の法線方向から見た形状
が略円形である液晶表示装置である。
縁体層−金属層の３層構造をなす非線形抵抗素子が組み
込まれた表示画素を有する液晶表示装置において、上記
非線形抵抗素子は上記絶縁体層の法線方向から見た形状
が略円形である液晶表示装置である。
【００１１】
【作用】従来、問題となっている非線形抵抗素子１３の
絶縁破壊は、一方の電極を除去した後、硫酸銅水溶液中
で電気メッキを施すことにより、絶縁破壊発生部を調べ
ることが出来る。この方法によれば、絶縁破壊発生部は
、２つの電極が交差した構成の非線形抵抗素子の端部に
集中していることが判った。特に、非線形抵抗素子を絶
縁体層の法線方向から見て角を形成している所（四角の
角）に多く見られた。これは、上記の角部分にかかる電
界が他の部分に比べて大きくなるためと考えられる。
絶縁破壊は、一方の電極を除去した後、硫酸銅水溶液中
で電気メッキを施すことにより、絶縁破壊発生部を調べ
ることが出来る。この方法によれば、絶縁破壊発生部は
、２つの電極が交差した構成の非線形抵抗素子の端部に
集中していることが判った。特に、非線形抵抗素子を絶
縁体層の法線方向から見て角を形成している所（四角の
角）に多く見られた。これは、上記の角部分にかかる電
界が他の部分に比べて大きくなるためと考えられる。
【００１２】そこで、この発明の液晶表示装置によれば
、非線形抵抗素子の形状が絶縁体層の法線方向から見た
形状が略円形になっているので、絶縁体層の一部に集中
して電界が印加されることがない。従って、ラビング処
理時の静電気による非線形抵抗素子の絶縁破壊、又、静
電気により容易に破壊されることによる製造工程中の取
扱い難さ、および歩留まりの低下という問題点は解決さ
れる。その結果、高表示品位にして且つ高歩留まりの液
晶表示装置が得られる。
、非線形抵抗素子の形状が絶縁体層の法線方向から見た
形状が略円形になっているので、絶縁体層の一部に集中
して電界が印加されることがない。従って、ラビング処
理時の静電気による非線形抵抗素子の絶縁破壊、又、静
電気により容易に破壊されることによる製造工程中の取
扱い難さ、および歩留まりの低下という問題点は解決さ
れる。その結果、高表示品位にして且つ高歩留まりの液
晶表示装置が得られる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。図１〜図５は、この発明の液晶表示
装置におけるマトリクスアレイ基板の製造工程を示した
もので、この製造工程に従って述べることにする。
を詳細に説明する。図１〜図５は、この発明の液晶表示
装置におけるマトリクスアレイ基板の製造工程を示した
もので、この製造工程に従って述べることにする。
【００１４】先ず、図１に示すように、例えば硼硅酸ガ
ラスからなる基板２１上にＴａ膜をスパッタリング法に
より０．３０μｍの厚さに形成した後、ＣＦ４ とＯ２
の混合ガスを用いてドライエッチングを行ないパタ−
ニングし下部金属層２２とする。次に、図２に示すよう
に、上記の基板２１を０．０１重量％クエン酸水溶液中
で陽極酸化し、０．０６μｍの陽極酸化膜を下部金属層
２２の表面に形成することにより、非線形抵抗素子の絶
縁体層２３を得る。
ラスからなる基板２１上にＴａ膜をスパッタリング法に
より０．３０μｍの厚さに形成した後、ＣＦ４ とＯ２
の混合ガスを用いてドライエッチングを行ないパタ−
ニングし下部金属層２２とする。次に、図２に示すよう
に、上記の基板２１を０．０１重量％クエン酸水溶液中
で陽極酸化し、０．０６μｍの陽極酸化膜を下部金属層
２２の表面に形成することにより、非線形抵抗素子の絶
縁体層２３を得る。
【００１５】次に、図３に示すように、膜厚０．２０μ
ｍのＳｉＮｘ２４をＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により基板２１全面に
形成した後、直径５μｍの円形コンタクトホ−ル２５を
形成する。この時のドライエッチングは、絶縁体層２３
との選択比を大きくするために、ＣＦ４ とＯ２ との
混合ガス比を調整し、絶縁体層２３を極力エッチングし
ないように行なう。
ｍのＳｉＮｘ２４をＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により基板２１全面に
形成した後、直径５μｍの円形コンタクトホ−ル２５を
形成する。この時のドライエッチングは、絶縁体層２３
との選択比を大きくするために、ＣＦ４ とＯ２ との
混合ガス比を調整し、絶縁体層２３を極力エッチングし
ないように行なう。
【００１６】次に、図４に示すように、Ｔｉ膜を基板２
１上に０．２０μｍの厚さに形成した後、パタ−ニング
して上部金属層２６とする。この場合、Ｔｉ膜のエッチ
ングは、過酸化水素水２０００ｍｌとアンモニア水５０
０ｍｌとエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）６０ｇと
水２２００ｍｌとから混合調整されたエッチング液によ
り行なう。上記の下部金属層２２−絶縁体層２３−上部
金属層２６により、非線形抵抗素子２７が形成されてい
る。
１上に０．２０μｍの厚さに形成した後、パタ−ニング
して上部金属層２６とする。この場合、Ｔｉ膜のエッチ
ングは、過酸化水素水２０００ｍｌとアンモニア水５０
０ｍｌとエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）６０ｇと
水２２００ｍｌとから混合調整されたエッチング液によ
り行なう。上記の下部金属層２２−絶縁体層２３−上部
金属層２６により、非線形抵抗素子２７が形成されてい
る。
【００１７】次に、図５に示すように、例えばＩＴＯか
らなる透明導電膜を０．１５μｍの膜厚でスパッタリン
グ法により形成した後、上部金属層２６と電気的に接続
されるようにパタ−ニングし、画素電極２８とする。こ
のパタ−ニングは、塩酸１０００ｍｌと水１０００ｍｌ
との割合の混合液にて行なった。こうして、マトリクス
アレイ基板２９が完成するが、この図５の平面図が図６
である。
らなる透明導電膜を０．１５μｍの膜厚でスパッタリン
グ法により形成した後、上部金属層２６と電気的に接続
されるようにパタ−ニングし、画素電極２８とする。こ
のパタ−ニングは、塩酸１０００ｍｌと水１０００ｍｌ
との割合の混合液にて行なった。こうして、マトリクス
アレイ基板２９が完成するが、この図５の平面図が図６
である。
【００１８】次に、従来と同様に、マトリクスアレイ基
板２９と図７に示す対向基板８の両基板上にポリミイド
樹脂を塗布し、ラビング処理を施して液晶の配向層１１
、１０を形成する。しかる後、両基板２９、８を５μｍ
の間隔を保って保持させ、この間隙に液晶１０を注入す
る。更に、駆動回路を付与して液晶表示装置とする。 以上のようにして製造された液晶表示装置を駆動し、表
示を観察したところ、点欠陥、むらなどの表示欠陥は見
られず、高品位の表示であった。
板２９と図７に示す対向基板８の両基板上にポリミイド
樹脂を塗布し、ラビング処理を施して液晶の配向層１１
、１０を形成する。しかる後、両基板２９、８を５μｍ
の間隔を保って保持させ、この間隙に液晶１０を注入す
る。更に、駆動回路を付与して液晶表示装置とする。 以上のようにして製造された液晶表示装置を駆動し、表
示を観察したところ、点欠陥、むらなどの表示欠陥は見
られず、高品位の表示であった。
【００１９】一方、上記実施例においてコンタクトホ−
ル２５の形状を絶縁体層２３の法線方向から見て四角形
にし、他は全て上記実施例と同じにした液晶表示装置を
作成した。しかしこの場合は、上記実施例と同様に駆動
して表示を観察したところ、画面中央および周辺に約９
０個の点欠陥が見られた。
ル２５の形状を絶縁体層２３の法線方向から見て四角形
にし、他は全て上記実施例と同じにした液晶表示装置を
作成した。しかしこの場合は、上記実施例と同様に駆動
して表示を観察したところ、画面中央および周辺に約９
０個の点欠陥が見られた。
【００２０】尚、図１〜図５の製造工程の順序を変更し
ても良い。即ち、下部金属層２２をパタ−ニングした後
、続けて絶縁体層２３およびコンタクトホ−ル２５を形
成し、しかる後に下部金属層２２の陽極酸化を行なって
も良い。上記実施例と同じ構造の非線形抵抗素子を、形
成することが出来るからである。
ても良い。即ち、下部金属層２２をパタ−ニングした後
、続けて絶縁体層２３およびコンタクトホ−ル２５を形
成し、しかる後に下部金属層２２の陽極酸化を行なって
も良い。上記実施例と同じ構造の非線形抵抗素子を、形
成することが出来るからである。
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、非線形抵抗素子の形
状が絶縁体層の法線方向から見た形状が略円形になって
いるので、絶縁体層の一部に集中して電界が印加される
ことがない。従って、ラビング処理時の静電気による非
線形抵抗素子の絶縁破壊、又、静電気により容易に破壊
されることによる製造工程中の取扱い難さ、および歩留
まりの低下という問題点は解決される。その結果、高表
示品位にして且つ高歩留まりの液晶表示装置が得られる
。
状が絶縁体層の法線方向から見た形状が略円形になって
いるので、絶縁体層の一部に集中して電界が印加される
ことがない。従って、ラビング処理時の静電気による非
線形抵抗素子の絶縁破壊、又、静電気により容易に破壊
されることによる製造工程中の取扱い難さ、および歩留
まりの低下という問題点は解決される。その結果、高表
示品位にして且つ高歩留まりの液晶表示装置が得られる
。
【図１】この発明の一実施例に係る液晶表示装置におけ
るマトリクスアレイ基板の画素部分を製造工程的に示す
斜視図。
るマトリクスアレイ基板の画素部分を製造工程的に示す
斜視図。
【図２】同じく斜視図。
【図３】同じく斜視図。
【図４】同じく斜視図。
【図５】同じく斜視図。
【図６】同じく図５に対応する平面図。
【図７】従来の液晶表示装置を示す断面図。
【図８】従来の液晶表示装置におけるマトリクスアレイ
基板の１画素部分を示す平面図。
基板の１画素部分を示す平面図。
２１…基板、２２…下部金属層、２３…絶縁体層、２５
…コンタクトホ−ル、２６…上部金属層、２７…非線形
抵抗素子、２８…画素電極。
…コンタクトホ−ル、２６…上部金属層、２７…非線形
抵抗素子、２８…画素電極。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属層−絶縁体層−金属層の３層構造
をなす非線形抵抗素子が組み込まれた表示画素を有する
液晶表示装置において、上記非線形抵抗素子は上記絶縁
体層の法線方向から見た形状が略円形であることを特徴
とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144514A JPH04367827A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144514A JPH04367827A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367827A true JPH04367827A (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15364123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3144514A Pending JPH04367827A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04367827A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5909264A (en) * | 1996-03-21 | 1999-06-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | LCD device having a switching element with reduced size and capacitance and method for fabricating the same |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP3144514A patent/JPH04367827A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5909264A (en) * | 1996-03-21 | 1999-06-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | LCD device having a switching element with reduced size and capacitance and method for fabricating the same |
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