JPS63253331A - 電気光学装置およびその製造方法 - 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］ この発明は、各画素毎に非線形素子を設けた液晶表示装
置等の電気光学装置と、その製造方法に間する。

［発明の概要］ この発明は、非線形抵抗膜を用いた電気光学装置とその
製造方法において、駆動電極と信号線電極の重なり部分
を、信号線電極の開口部の端部に設け、透明基板の裏面
からの露光を行うことにより、表示性能が優れ、製造方
法が容易であるようにしたものである。

［従来の技術］ 小型、軽量、低ＳａＷ力の表示装置として液晶表示′ｆ
！４ｒ１１が実用化されてきた。近年この種の表示Ｈ置
の表示情報ｆｆｉ増大を計る目的で、ダイオードや金属
−絶縫膜一金属構造からなるＭＩＭ型非線形素子による
液晶表示装置が研究されてきた。第４図は従来の非線形
素子を用いたマトリクス液晶表示Ｈ＠の等価回路図であ
る。第４図の１１は行電極群、】２は列電極群で１通常
各々１００本から　１０００本の電極からなる０行電極
と列電極の交叉点には、液晶１３と非線形素子１４が直
列に形成される。この両端に電圧を加えて液晶１３を駆
動すると、等価抵抗と等価容量ＲＮＬ、ＣＮＬからなる
非線形素子１４の急激な抵抗変化により、等価抵抗と等
価容量Ｒ１ｃ、Ｃ１ｃからなる液晶１３の立ち上がり特
性が、液晶単独で駆動した場合と比べ大巾に急峻になる
。

このような非線形素子を用いたアクティブマトリクス液
晶表示＊ａｔでは、ＣＮＬがＣ１ｃよりも充分小さい（
数分の１以下）ことが、単位画素に加えられた電圧パル
スが非線形素子に加わりＲｌｃの大幅な抵抗変化を起こ
し、Ｃｌｃに液晶駆動電圧として書き込まれるのに必要
である。従来のＭＩＭでは絶縁膜として厚さ１００〜５
００オングストロームの酸化タンタルなどを用いている
ので、単位面積当りの容量が大きく、通常の画素（１０
０〜５００Ｊ１ｍ口）の大きさの場合、非線形素子の面
積は数μｍ平方以下である必要があり、素子形成の隙の
位置合わせ精度は数μｍ平方以下である必要があり、素
子形成の際の位置合わせ精度は数μｒｎ以内でなければ
ならない、従ってアライナ−などの精密な位置合わせの
できる装置が必要で、製造コスト、歩留まりなどの点で
実用化困難であった。更に、従来のＭＩＭを用いた液晶
表示装置では、製造工程はフォトマスク工程が２回以上
必要であって複雑である、絶縁膜の厚さが薄いため信頼
性が不十分である等の困難があった。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで、この発明は、従来のこの様な欠点を解決する為
に成されたもので、第一の目的は信頼性と表示品質に優
れた非線形抵抗素子を用いた電気光学装置の構造を提供
し、第２の目的は、製造工程数が大幅に減少できる非線
形素子を用いた電気光学装置の製造方法を提供すること
である。

［問題点を解決する為の手段］ 上記問題点を解決するために、この発明は、裏面からの
入射光で信号線電極をマスクとして自己整合的なマスク
合わせな行い、マスク端での回り込み光で露光される領
域を非線形抵抗素子の能動領域として、駆動電欄である
透明導電膜を選択除去する。

［作用］ 上記のように信号線電極をマスクとして裏面からの入射
光で自己整合的なマスク合わせを行うと、精密な位置合
わせをせずに液晶表示装置の基板を形成でき、液晶駆動
電極と信号電極の重なりを３μｒｎ以内として非線形抵
・抗素子の能動領域の面積を小さく出来るので、液晶と
直列に接続された非線形抵抗素子に外部から有効に電圧
を加えて、動作させることができる。

［実施例］ 第１ｔｘｉに、本発明によるマトリクス液晶表示装置の
断面構造例を示す。該基板は、ガラス等の透明絶縁基板
ｌの上にクロム、アルミニウム等の金属からなる信号線
電極３、その上の非線形抵抗膜４、非線形抵抗膜４の上
に選択的に形成された、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化
物）などの透明導電膜である液晶駆動電極５からなる。

液晶Ｇは透明導電膜からなるｔα晶駆動電極７を形成し
た透明絶縁基板２と透明絶縁基板１の間に挟持されてい
る。液晶６がＴＮ型の電界効果型液晶の場合、透明絶縁
基板１と透明絶縁基板２の裏面には互いに直交した偏光
板８．９が設けられている。非線形抵抗Ｍ４の組成は珪
素、Ｍ１！：、窒素、炭素等からなる絶縁膜よりも多く
の珪素を含んでいる。第２図は、本発明のマトリクス液
晶表示装置の非線形抵抗膜４を設けた側の基板（第１図
の基板１）の平面構造例を示す。信号線電極３と液晶駆
動電極５の重なり部分は、信号線電極３の開口部と信号
？ｌ！極線の両側の端から３μｍ以内に沿フて設けられ
ている。非線形抵抗膜４は珪素、酸素、窒素、炭素など
からなる絶縁膜と同様にほぼ透明に形成できるので、透
明導電膜である液晶駆動電極５の下面を含め、全面に形
成されていても表示には全く支障ない。ここで、隣合う
信号線電極の間にも液晶駆動電極５′があるためその間
でクロストークを生ずる恐れがある。この様子を第５図
の、本発明のパネルの等価回路図に示す、隣合う信号線
電極線によプて液晶駆動電極５′にかかる電圧は容ＪＩ
ＣＩ、Ｃ２で分割されるので非線型抵抗膜は導通状態に
はならない。また液晶層を介して液晶駆動電極５′にか
かる電圧は容ｔＣＯとＣ！またはＣ２て分割されてかか
る。面積が表示部の液晶駆動電極５の面積と比べはるか
に小さいのでＣＯと０１の比は画素での容工比ＣＬＣ／
　Ｃｉと比べ、はるかに小さいので、やはりｉα品駆動
電極５°にかかる電圧では、この部分の非線型抵抗膜は
導通状態にならない、従って、隣合う信号電極線間のク
ロストークは無視で、きる。

第３図（ａ）〜（ｃｌ）は、本発明のマトリクス液晶表
示装置の基板の製造工程順を示す一実施例の断面図で、
透明絶縁基板ｌの上にクロム、アルミニウム等の金属か
らなる信号線電極３を選択的に形成する工程（第３図（
ａ））、非線形抵抗Ｍ４と透明導電膜　５を連続的に堆
積した後フォトレジストｌＯを塗布し透明絶縁基板１の
裏面から露光する工程（第３図（ｂ））、フォトレジス
ト１０を現像しく第３図（Ｃ））、フォトレジストｌＯ
をマスクとして透明導電１１１５を選択的に除去する工
程とからなる（第３図（ｄ））。透明絶縁基板１の裏面
から露光現像する工程では、露光量を一般的に用いられ
るよりも多く設定し、フォトレジスト１０が信号線電極
３のパターンの内側まで露光するようにする。通常可能
なオーバー露光の長さは０．５〜３μ【ｎである。以上
に記した本発明の実施例ではフォトマスク工程が１回の
みでマスク合わせを必要としない。

［発明の効果コ 以上述べてきたように本発明によると、非線型抵抗素子
を用いたアクティブマトリクスパネルを、マスク合わせ
の必要のない１回のみのフォトマスク工程で製造出来る
。製造工程が簡単になることで製造歩留まりを向上でき
る。本発明は、ＣＲＴに匹敵する画質を持つフラットパ
ネルを安価に提供できるという著しい効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアクティブマトリクス装置の１実
施例を示す断面図、第２図は本発明によるアクティブマ
トリクスａｍの１実施例を示す平面図、第３図（ａ）〜
（ｄ）は、本発明のマトリクス装置の基板の製造工程順
を示す他の一実施例の断面図で、第４図は従来の非線型
抵抗素子を用いたアクティブパネルの等価回路を示す図
、第５図は本発明のアクティブパネルの等価回路を示す
図である。 １・・・下側基板、２・・・上側基板、３・・・信号線
電極、４・・・非線型抵抗膜、６・・・液晶駆動電極、
Ｇ・・・液晶以上 （但１力）−“′

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の対向する基板、該基板間に挟持された電気
   光学物質層と、該２枚の対向する基板のそれぞれに設け
   られた駆動用電極と、少なくとも一方の基板の各画素毎
   の第一の駆動用電極と信号線電極とで挟まれた非線形抵
   抗膜などからなり、第一の駆動電極は信号線電極面内に
   設けられた開口部に信号線電極の端から３μｍ以内の部
   分に沿って平面的に重なっていることを特徴とする電気
   光学表示装置。
2. （２）ａ）透明絶縁基板上に、第一導電膜からなり開口
   部を有する信号線電極を選択的に形成する第一工程 ｃ）透明導電膜を堆積する第三工程 ｄ）フォトレジストを塗布後、透明絶縁基板の裏面から
   露光、現像をしてフォトレジストの平面形状をマスクと
   して、該透明導電膜を選択除去する第四工程 とからなる電気光学装置の製造方法