JPH08262500A

JPH08262500A - 非線形素子を備えた固体装置

Info

Publication number: JPH08262500A
Application number: JP8436696A
Authority: JP
Inventors: Hideto Ishiguro; 英人石黒
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 1996-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】非線形素子における電圧−電流特性の経時的
安定性を向上可能な非線形素子を備えた固体装置を実現
すること。【解決手段】ＭＩＭ型非線形素子２０は、一方の回路
側に導電接続するＴａ電極層２２と、このＴａ電極層２
２をクエン酸水溶液中で陽極酸化してなるＴａ₂Ｏ₅膜
２３と、Ｃｒ電極層２５とによって独立して構成されて
おり、ＭＩＭ型非線形素子２０はＣｒ電極層２５を介し
て他方の回路側に導電接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非線形素子を備える
固体装置に関し、特に、その非線形素子のスイッチング
動作の安定化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】非線形素子を備える代表的な固体装置で
あるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルにおい
ては、画素領域毎に非線形素子を設けてマトリックスア
レイを形成した一方側の基板と、カラーフィルタが形成
された他方側の基板との間に液晶を充填しておき、各画
素領域毎の液晶の配向状態を制御して、所定の情報を表
示する。ここで、非線形素子として、ＴＦＴなどの３端
子素子、あるいは２端子素子を用いるが、液晶表示パネ
ルに対する画面の大型化および低コスト化などの要求に
対応するには、２端子素子を用いた方式が有利である。
しかも、２端子素子を用いた場合には、マトリックスア
レイを形成した一方側の基板に走査線を設け、他方側の
基板に信号線を設けることができるので、走査線と信号
線とのクロスオーバー短絡が発生しないというメリット
もある。

【０００３】このような２端子素子を用いたアクティブ
マトリクス方式の液晶表示パネルにおいては、図２に示
すように、各画素領域１ａで各走査線１１と各信号線１
２との間に非線形素子２（図中、バリスタの符号で示
す。）と液晶表示素子３（図中、コンデンサの符号で示
す。）が直列接続された構成として表され、走査線１１
および信号線１２に印加された信号に基づいて、液晶表
示素子３を選択状態（表示状態）および非選択状態（非
表示状態）に切り換えて表示動作を制御する。すなわ
ち、図３（ａ）に実線３１で示すように、非線形素子２
において、印加電圧Ｖ_NLと電流Ｉ_NLとは非線形性の関係
を有しているため、非線形素子２のスレッショルド電圧
をＶ_th、液晶表示素子３が非表示状態となる電位を
Ｖ_a、表示状態となる電位を（Ｖ_a＋ΔＶ）として図３
（ｂ）に示すように、所定の画素領域１ａにおける走査
線１１と信号線１２との間の電位差Ｖ（単位画素への印
加電圧）を（Ｖ_a＋Ｖ_th）とすることによって、非線形
素子２を遮断状態として、液晶表示素子３を非選択状態
とする一方、走査線１１と信号線１２との間の電位差Ｖ
を（Ｖ_a＋Ｖ_th＋ΔＶ）とすることによって、非線形素
子２を導通状態として、液晶表示素子３を選択状態とす
る。

【０００４】ここで、非線形素子２は、従来において
は、図５に示すように、透明基板５１の表面側に形成さ
れて、走査線１１を介して走査回路（駆動回路）側に導
電接続するＴａ電極層５２と、その表面側のＴａ₂Ｏ₅
膜５３と、その表面側に形成されたＩＴＯからなる画素
電極５４とから構成されたダイーオード型の非線形素子
５０である。ここで、Ｔａ₂Ｏ₅膜５３は、Ｔａ電極層
２２の表面に膜厚さが均一で、しかもピンホールがない
状態で形成されるように、Ｔａ電極層２２に対する陽極
酸化によって形成され、その陽極酸化用の電解液として
は、クエン酸の水溶液が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非線形
素子５０を用いた液晶表示パネルにおいては、従来よ
り、静止画像などを表示した後に残像が発生しやすく、
表示性能が低いという問題点があった。その原因はこれ
まで不明であったが、本願発明者は、マトリックスアレ
イの各構成要素と表示性能との関係を調査した結果、そ
の原因が非線形素子５０の電流−電圧特性の経時的安定
性に問題があることを確認した。

【０００６】すなわち、非線形素子５０において、印加
電圧Ｖ_NLと電流Ｉ_NLとの関係が、初期状態において図３
（ａ）に実線３１で示す関係であったものが、経時的
に、破線３２または一点鎖線３３で示すようにシフトし
てしまうためである。ここで、印加電圧Ｖ_NLと電流Ｉ_NL
との関係がシフトした場合には、たとえば、表示状態か
ら非表示状態に切り換えるため、走査線１１と信号線１
２との電位差Ｖを（Ｖ_a＋Ｖ_th＋ΔＶ）から（Ｖ_a＋Ｖ
_th）に切り換えても、非線形素子５０を導通状態から遮
断状態に切換、制御することができなくなって、残像な
どを発生させてしまう。また、逆の表示動作の場合も同
様である。

【０００７】このような問題点を解消するために、本願
発明者は、従来の陽極酸化条件のうち、陽極酸化におけ
る電流密度や液温度を変えて、さらには他の有機酸を用
いてＴａ₂Ｏ₅膜を形成し、各非線形素子における印加
電圧Ｖ_NLと電流Ｉ_NLとの関係の経時的安定性を検討した
が、いずれのＴａ₂Ｏ₅膜においても、その安定性を向
上させるには至らなかった。

【０００８】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
非線形素子を用いたコストメリットを確保しながら、そ
の印加電圧と電流特性との関係を経時的にも安定化可能
な非線形素子を備えた固体装置を実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る固体装置において講じた手段は、基板
の表面側に形成された非線形素子が、その一方の回路側
に導電接続する第１の金属電極層と、この金属電極層表
面に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の表面側
に形成された第２の金属電極層とによって構成されてお
り、この第２の金属電極層を介して、非線形素子は他方
の回路側に導電接続していることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明において、非線形素子は、第２の金属電
極層を介して他方の回路側に導電接続しており、第１の
金属電極層，陽極酸化膜および第２の金属電極層によっ
て回路側から独立した構成になっている。従って、他方
の回路側の配線層や画素電極などが非線形素子の構成要
素になっていないので、非線形素子の動作特性に適する
ように第２の金属電極層の材質などを選択することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、添付図面に基づいて、本
発明の実施例に係る非線形素子を備える固体装置につい
て説明する。

【００１２】〔実施例１〕図１は、本発明の実施例１に
係る固体装置の非線形素子の構成を示す断面図である。
なお、本例の非線形素子の動作は、従来の非線形素子の
動作と同様であるため、その動作特性などについては図
２および図３を参照して説明する。

【００１３】図１に示すように、本例のＭＩＭ型の非線
形素子２（以下、ＭＩＭ型非線形素子２０と称す。）
は、走査線１１を介して走査回路（駆動回路）側に導電
接続するＴａ電極層２２（第１の金属電極層）と、この
Ｔａ電極層２２の表面にクエン酸水溶液中での陽極酸化
により形成されたＴａ₂Ｏ₅膜２３（陽極酸化膜）と、
この陽極酸化膜２３の表面側に形成されたＣｒ電極層２
５（第２の金属電極層）とによって構成されており、こ
のＣｒ電極層２５を介して、ＭＩＭ型非線形素子２０
は、その信号供給回路側たるＩＴＯからなる画素電極２
４に導電接続している。すなわち、非線形素子２は、そ
の構成要素として画素電極２４を含むのではなく、Ｔａ
電極層２２，Ｔａ₂Ｏ₅膜２３，およびＣｒ電極層２５
によって独立して構成されている。

【００１４】このため、第２の金属電極層として、固体
装置の構成上の制約を受けず、非線形素子としての動作
特性を優先してＣｒ層などを選択できるので、そのスイ
ッチング特性なども良好である。たとえば、本例のＭＩ
Ｍ型非線形素子２０においては、印加電圧Ｖ_NLと電流Ｉ
_NLとの関係が、初期状態において図３（ａ）に実線３１
で示す関係であったものが、たとえば、長時間、電位が
印加された後でも、実線３１の関係を保持し、図３
（ａ）に破線３２または一点鎖線３３で示す関係にシフ
トすることがない。それ故、たとえば、図２に示すよう
な回路構成であっても、走査線１１および信号線１２に
対してそれぞれ印加された信号に基づいて、ＭＩＭ型非
線形素子２０は、確実に導通状態または遮断状態に切
換、制御される。それ故、このＭＩＭ型非線形素子２０
を用いた固体装置においては、その動作の信頼性が高
い。

【００１５】〔実施例２〕つぎに、本発明の実施例２に
係る液晶表示パネル（固体装置）およびその製造方法に
ついて説明する。ここで、そのマトリッスクスアレイの
構造および動作は、実施例１のＭＩＭ型非線形素子２０
と同様であるため、同じく図１を用いて説明するが、対
応する部分には同符号を付してある。また、その動作な
どは、従来の非線形素子と同様であるため、同じく図２
および図３を参照して説明する。

【００１６】本例に係るアクティブマトリックス方式の
液晶表示パネル（固体装置）においては、図１および図
２に示すように、マトリックスアレイの画素領域１ａ毎
に、走査線１１を介して走査回路（駆動回路）側に導電
接続するＴａ電極層２２（第１の金属電極層）と、この
Ｔａ電極層２２の表面に陽極酸化により形成されたＴａ
₂Ｏ₅膜２３（陽極酸化膜）と、この陽極酸化膜２３の
表面側に形成されて、ＩＴＯからなる画素電極２４に導
電接続するＣｒ電極層２５（第２の金属電極層）とによ
ってＭＩＭ型の非線形素子２（以下、ＭＩＭ型非線形素
子２０と称す。

【００１７】）が構成されている。すなわち、ＭＩＭ型
非線形素子２０は、その構成要素として画素電極２４を
含むのではなく、Ｔａ電極層２２，Ｔａ₂Ｏ₅膜２３お
よびＣｒ電極層２５（第２の金属電極層）によって独立
して構成されている。

【００１８】ここで、Ｔａ₂Ｏ₅膜２３の内部には、Ｖ
属元素を組成に含むドーピング材としてホウ酸アニオン
がドーピングされている。このため、本例のＭＩＭ型非
線形素子２０においては、詳しくは実験結果に基づいて
後述するが、印加電圧Ｖ_NLと電流Ｉ_NLとの関係が、初期
状態において図３（ａ）に実線３１で示す関係であった
ものが、たとえば、静止画を表示するために長時間、電
位が印加された後でも、実線３１の関係を保持し、図３
（ａ）に破線３２または一点鎖線３３で示す関係にシフ
トすることがない。そして、その安定性は、実施例１の
ＭＩＭ型非線形素子と比較しても、極めて高い。それ
故、走査線１１および信号線１２に対してそれぞれ印加
された信号に基づいて発生する走査線１１と信号線１２
との間に生じた電位差によって、液晶表示素子３を選択
状態と非選択遮断状態との間で確実に切り換えて表示動
作を制御することができる。すなわち、図３（ｂ）に示
すように、走査線１１と信号線１２との間の電位差Ｖを
（Ｖ_b＋Ｖ_th）とすることによって、ＭＩＭ型非線形素
子２０を遮断状態として、液晶表示素子３を非表示状態
（非選択状態）とする一方、走査線１１と信号線１２と
の間の電位差Ｖを（Ｖ_b＋Ｖ_th＋ΔＶ）とすることによ
って、ＭＩＭ型非線形素子２０を導通状態として、液晶
表示素子３を表示状態（選択状態）とするときに、ＭＩ
Ｍ型非線形素子２０の印加電圧Ｖ_NLと電流Ｉ_NLとの関係
が使用履歴によって極めてシフトしにくいので、走査線
１１および信号線１２からの信号の変化に追従して、液
晶表示パネルの液晶の配向状態が変化する。それ故、液
晶表示パネルに残像などの発生がなく、その表示品質が
高い。

【００１９】このような構成の液晶表示パネルの製造方
法を、以下に説明する。

【００２０】まず、予めＴａ酸化物層２１ａなどを形成
した透明基板２１の表面側にＴａ層をスパッタ形成した
後、Ｔａ層をパターニングしてＴａ電極層２２を形成す
る。このＴａ電極層２２は、走査回路まで延長されて走
査線１１も構成している。

【００２１】つぎに、Ｔａ電極層２２に陽極酸化を施し
て、その表面層をＴａ₂Ｏ₅膜２３とする。ここで、陽
極酸化用電解液として、ホウ酸の水溶液を用いる。ま
ず、陽極酸化用電解液の中に、Ｔａ電極層２２を形成し
た透明基板２１を浸漬し、定電流定電圧電源の電流値
を、初期電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ²となるように設
定して、定電流条件下で陽極酸化を行う。このときの定
電流定電圧電源の設定電圧は、所定の膜厚さに対応した
電圧値、通常は３０〜４０ｖに設定してある。ここで、
定電流条件下で約１５分間、陽極酸化を行うと、Ｔａ₂
Ｏ₅膜の成長にともなって電源電圧が上昇していき、電
源電圧が設定電圧に達した後は、定電圧陽極酸化過程と
なって、漏れ電流が減衰していく。この状態で、約２時
間保持して、Ｔａ電極層２２の表面上に厚さが５００Å
のＴａ₂Ｏ₅膜２３を形成する。なお、陽極酸化用電解
液の液温度は常温である。

【００２２】しかる後に、Ｔａ₂Ｏ₅膜２３の表面上に
Ｃｒをスパッタ形成、およびパターニングしてＣｒ電極
層２５を形成し、Ｔａ電極層２２，Ｔａ₂Ｏ₅膜２３お
よびＣｒ電極層２５からなるＭＩＭ型非線形素子２０を
構成する。ここで、画素電極２４については、図１に示
すように、Ｃｒ電極層２５の下層側に形成する場合は、
Ｃｒ電極層２５の形成工程の前に形成しておくが、画素
電極２４を形成する工程の工程順序は、各電極材料と、
それをエッチングするエッチャント種との関係などによ
って任意に設定される。

【００２３】このような陽極酸化工程により形成された
ＭＩＭ型非線形素子２０においては、陽極酸化用電解液
中にホウ酸がアニオン種として配合されているため、陽
極酸化過程において、Ｔａ₂Ｏ₅の成長と共に、ホウ酸
アニオンはＴａ₂Ｏ₅膜２３の内部に侵入していく。ま
た、その侵入は、Ｔａ₂Ｏ₅膜２３の粒界の安定化、ま
たは結晶性などに影響を及ぼしているものと推定でき
る。このため、Ｔａ₂Ｏ₅膜２３を改質するために、イ
オン注入などのプロセスを用いなくとも、Ｔａ₂Ｏ₅膜
２３の形成工程を援用して、ホウ酸アニオンのドープを
行なえる。従って、工程数が増えることがないので、液
晶表示パネルのマトリックスアレイにＭＩＭ型非線形素
子２０を用いたコストメリットが犠牲になることがな
い。

【００２４】ここで、陽極酸化条件のうち、陽極酸化用
電解液の液組成（ホウ酸濃度）と、ＭＩＭ型非線形素子
２０のＶ_thとの関係を検討した結果を説明する。

【００２５】本例においては、（ＮＨ₄）₂Ｂ₄０₇・４Ｈ
₂０で表される８５ｗｔ％の四ホウ酸アンモニウム四水
和物に対して、所定量の水を添加して、種々の陽極酸化
用電解液を調製し、その四ホウ酸アンモニウム濃度と、
ＭＩＭ型非線形素子２０のＶ_thの安定性との関係を検討
した。ここで、ＭＩＭ型非線形素子における印加電圧と
電流との関係は、一般に下式で表される。

【００２６】Ｉ＝αＶｅｘｐ（β・Ｖ^1/2）但し、式中、αは導電係数、βは非線形係数であり、下
式で表される。

【００２７】α＝（ｎμｑ／ｄ）ｅｘｐ（−φ／ｋＴ） β＝（１／ｋＴ）（ｑ³／πε₁ε₀ｄ）^1/2 但し、式中、ｎ：キャリア密度，μ：キャリヤの移動
度，ｑ：電子の電荷量ｄ：膜厚さ，φ：トラップ深さ，ｋ：ボルツマン定数，
Ｔ：周囲温度 ε₁，ε₀：誘電率従って、ｌｏｇ（Ｉ／Ｖ）をＶ^1/2に対してプロットす
ると、図４（ａ）に実線４１で示すように略直線で表さ
れる。本例における検討においては、スレッショルド電
圧Ｖ_thとして、１０ｍＡ／ｃｍ²の電流値が流れるとき
の印加電圧値をＶ_th1、１０μＡ／ｃｍ²の電流値が流
れるときの印加電圧値をＶ_th2とし、それらの値によっ
て、ＭＩＭ型非線形素子２０のＶ_thの安定性を評価し
た。すなわち、所定の電流値に対応する印加電圧値Ｖ
_th1またはＶ_th2は、従来のＭＩＭ型非線形素子におい
ては、電位を印加した時間と、Ｖ_th1またはＶ_th2がシ
フトする電圧ΔＶ_thとの間に、図４（ｂ）に実線４２で
示すような関係があり、表示の安定性を低下させる原因
となることが確認されているので、ここでは、実施例１
および本例のＭＩＭ型非線形素子に対して、同一の電位
を印加し、所定時間が経過した後のΔＶ_thを比較した。
従って、ΔＶ_thの値が小さな方が好ましい。

【００２８】（陽極酸化用電解液組成と初期のＶ_thとの
関係）まず、陽極用電解液の組成として〔（ＮＨ₄）₂Ｂ
₄０₇・４Ｈ₂０〕／〔（ＮＨ₄）₂Ｂ₄０₇・４Ｈ₂０＋Ｈ₂
０〕ｗｔ％の値を変えて、ＭＩＭ型非線形素子２０を形
成し、陽極酸化用電解液の組成と、各ＭＩＭ型非線形素
子２０の初期におけるＶ_th1またはＶ_th2との関係を表
１に示す。なお、表１には、Ｔａ電極層２２をＣｒ電極
層２５に対して正の電位とした場合と、Ｔａ電極層２２
をＴａ電極層２２に対して負の電位とした場合のそれぞ
れについて、陽極酸化用電解液の組成と、Ｖ_th1，Ｖ
_th2との関係を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１に示すように、陽極用電解液中のホウ
酸濃度を高めていくと、それにつれて、Ｖ_th1およびＶ
_th2はいずれも低下していく傾向を示す。この傾向は、
電位をいずれの方向から印加しても同様である。従っ
て、本例のＭＩＭ型非線形素子２０においては、同じ電
流を流すのに低電圧で充分であることを利用して、以下
のように表示動作を向上することもできる。たとえば、
本例のＴａ₂Ｏ₅膜２３においては、その膜厚さを従来
のクエン酸水溶液中で形成したＴａ₂Ｏ₅膜の膜厚さと
同じにしても、Ｖ_th1およびＶ_th2の値が小さいので、
駆動電圧の低電圧化が図られることを示す。逆に、本例
のＭＩＭ型非線形素子２０のＶ_th1およびＶ_th2の値
を、従来のＭＩＭ型非線形素子のＶ_th1およびＶ_th2の
値と同じにした場合には、Ｔａ₂Ｏ₅膜２３の膜厚さを
例えば１０００Å位まで厚くできる。従って、ミクロ的
なピンホールの発生を防止できると共に、このＴａ₂Ｏ
₅膜２３の容量成分を小さくすることができるので、表
示の点欠陥やクロストークなどを防止でき、初期的な表
示の品質を向上させることができる。

【００３１】（陽極酸化用電解液組成とＶ_thがシフトし
た値との関係）つぎに、上記の検討に用いたＭＩＭ型非
線形素子２０について、Ｖ_th2の経時変化について調査
した。この検討においては、まず、Ｖ_th2を計測した
後、６ｖＤＣを３００秒間印加し、印加後のＶ_th2を計
測して、そのシフトした値ΔＶ_th2を求め、その大小を
比較する。本例の検討において得られた陽極用電解液に
おけるホウ酸濃度としての〔（ＮＨ₄）₂Ｂ₄０₇・４Ｈ₂
０〕／〔（ＮＨ₄）₂Ｂ₄０₇・４Ｈ₂０＋Ｈ₂０〕ｗｔ％
と、ΔＶ_th2との関係を表２に示す。なお、表２におい
ても、Ｔａ電極層２２をＣｒ電極層２５に対して正の電
位とした場合、Ｔａ電極層２２をＣｒ電極層２５に対し
て負の電位を印加した場合のそれぞれについて示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】表２に示すように、陽極用電解液中のホウ
酸濃度を高めていくと、それにつれて、ΔＶ_th2は低下
していく。この傾向は、電位をいずれの方向から印加し
ても同様である。

【００３４】このように、本例の液晶表示パネルにおい
ては、マトリクスアレイを構成するＭＩＭ型非線形素子
２０のＴａ₂Ｏ₅膜２３の形成にあたって、その陽極酸
化用電解液にホウ酸の水溶液を用いることによって、Ｍ
ＩＭ型非線形素子２０のＶ_thの経時的なシフトを抑制し
て、そのスイッチング動作の安定化を図っている。従っ
て、走査線１１と信号線１２との間に生じる電位差Ｖの
変化に対し、液晶表示パネルに用いた液晶の配向状態の
変化が追従する。その結果、液晶表示パネルにおいて、
固定パターンを長期間表示させても、残像、フリッカー
などの発生がなく、品質の高い表示が可能である。

【００３５】侵入したボロンまたはホウ酸アニオンの効
果については、繰り返し行った実験の結果から導き出さ
れたものであるため、そのメカニズムは解明されるに至
っていないが、たとえばＴａ₂Ｏ₅膜２３の粒界の安定
化との関係、またはＴａ₂Ｏ₅膜２３の結晶化との関係
に影響しているものとも考えられる。従って、ドーピン
グ材、すなわち陽極酸化用電解液に配合して効果を得ら
れるアニオンとしては、ホウ酸アニオンに限らず、III
族のオキシアニオンなどであってもよいと想定できる。
また、これらのアニオン種を単独で用いてもよいが、複
数のアニオン種を同時に用いてもよいし、アンモニウム
などの他の成分と共に陽極酸化用電解液に配合しておい
てもよい。

【００３６】なお、本例において、リン酸系陽極酸化用
電解液の組成と、ＭＩＭ型非線形素子２０のＶ_thの経時
的なシフトを抑制する効果との関係は、表２に示した関
係に限らず、そのときの電流密度や液温度などによって
シフトする。従って、表２では、〔（ＮＨ₄）₂Ｂ₄０₇・
４Ｈ₂０〕／〔（ＮＨ₄）₂Ｂ₄０₇・４Ｈ₂０＋Ｈ₂０〕ｗ
ｔ％が約０．２１５ｗｔ％以上、とくに約１．０ｗｔ％
以上で顕著な効果が得られているが、さらに陽極酸化時
の電流密度を高めた場合などにおいては、さらにその効
果を発揮する領域が拡大される傾向がある。従って、組
成の濃度的な条件については、その電流密度や液温度な
どによって最適な条件に設定される。

【００３７】また、本例において、第２の金属電極層に
はクロム層を利用したが、これに限らず、チタン層やア
ルミニウム層なども利用でき、限定のないものである。

【００３８】さらに、第１の金属電極層にはタンタル層
を利用したが、これに限らず、陽極酸化処理を利用して
絶縁層を形成でき、しかも、非線型素子を形成可能な金
属であれば他の金属層であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明においては、基板
の表面側に形成された非線形素子が、一方の回路側に導
電接続する第１の金属電極層と、この金属電極層表面に
形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜の表面側に形
成された第２の金属電極層と、によって構成されてお
り、この第２の金属電極層を介して、非線形素子は他方
の回路側に導電接続していることに特徴を有する。従っ
て、本発明によれば、非線形素子は、固体装置の配線層
などを構成要素とせず、独立して構成されているため、
非線形素子に適した金属層を第２金属電極層として用い
ることができる。それ故、その電流−電流特性の経時的
安定性などを向上させることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１ないし実施例２に係るＭＩＭ
型非線形素子の構造を示す断面図である。

【図２】アクティブマトリックス方式の液晶表示パネル
の等価回路図である。

【図３】（ａ）は液晶表示パネルのマトリックスアレイ
を構成する非線形素子の印加電圧と電流との関係を示す
グラフ図、（ｂ）は単位画素への印加電圧と表示の明る
さとの関係を示すグラフ図である。

【図４】（ａ）は液晶表示パネルのマトリックスアレイ
を構成するＭＩＭ型非線形素子の印加電圧と電流との関
係として、Ｖ^1/2に対してｌｏｇ（Ｉ／Ｖ）をプロット
したグラフ図、（ｂ）はＭＩＭ型非線形素子に対して電
位を印加した時間と、そのＶ_thがシフトした値との関係
を示すグラフ図である。

【図５】従来のダイオード型の非線形素子の断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・液晶表示パネル１ａ・・・画素領域２・・・非線形素子３・・・液晶表示素子１１・・・走査線１２・・・信号線２０・・・ＭＩＭ型非線形素子２１，５１・・・透明基板２２，５２・・・Ｔａ電極層（第１の金属電極層）２３，５３・・・Ｔａ₂Ｏ₅膜（陽極酸化膜）２４，５４・・・画素電極２５・・・Ｃｒ電極層（第２の金属電極層）５０・・・ダイオード型の非線形素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面側に形成された非線形素子
が、一方の回路側に導電接続する第１の金属電極層と、
この金属電極層表面に形成された陽極酸化膜と、この陽
極酸化膜の表面側に形成された第２の金属電極層と、に
よって構成されており、この第２の金属電極層を介し
て、前記非線形素子は他方の回路側に導電接続している
ことを特徴とする非線形素子を備えた固体装置。