JP3621469B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液晶表示装置の製造方法に関し、とくに第１の基板に第１の電極と第２の電極とを有し、第１の電極と第２の電極との間に設ける非線形抵抗層として、第１の電極の陽極酸化膜や、酸化シリコン膜や、窒化シリコン膜や、炭化シリコン膜や、酸化タンタル膜や、あるいは酸化アルミニウム膜を有する金属−絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子を有する液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルを用いる液晶表示装置の表示容量は、大容量化の一途をたどっている。
【０００３】
そして、単純マトリクス構成の液晶表示装置にマルチプレクス駆動を用いる方式は、高時分割化するに従ってコントラストの低下やあるいは応答速度の低下が生じ、２００本程度の走査線を有する場合では、充分なコントラストを得ることが難しくなる。
【０００４】
そこで、このような欠点を除去するために、個々の画素にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルが採用されている。
【０００５】
このアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルには、大別すると薄膜トランジスタを用いる三端子系と、非線系抵抗素子を用いる二端子系とがある。これらのうち、構造や製造方法が簡単な点で、二端子系が優れている。
【０００６】
さらに液晶表示パネルは、高密度でしかも高精細化が要求され、スイッチング素子の占有面積を小さくする必要がある。
【０００７】
その微細化の手段として、半導体製造技術であるフォトリソグラフィー技術とエッチング技術とがある。しかしながら、大面積で微細加工を行いしかも低コストを実現するには、非常に困難な技術である。
【０００８】
ここで、大面積で微細化加工が可能で、しかもコスト低減に有効な素子構造を図面を用いて説明する。
【０００９】
図７は従来例における非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置を示す平面図である。図８は図７の破線丸部９６部分を拡大して示す平面図である。図９は図８のＦ−Ｆ線における断面を示す断面図である。以下図７と図８と図９とを交互に用いて従来例における液晶表示装置の構造を説明する。
【００１０】
大型基板９２上の一部領域からなる第１の基板８１上には、第１の電極として下部電極８２とＭ行の信号電極９３とを設け、さらに第１の基板８１の外側領域でしかも大型基板９２上に信号電極９３を相互に接続する陽極酸化用電極９４を設ける。
【００１１】
この陽極酸化用電極９４を陽極酸化電極として下部電極８２上に、陽極酸化法を用いて非線形抵抗層８３を設ける。
【００１２】
さらに第２の電極として上部電極８４を非線形抵抗層８３上にオーバーラップするように設けて、非線形抵抗素子８０を設けている。なお、この上部電極８４の一部領域は、第２の電極からなる表示電極８５に接続している。
【００１３】
第２の基板８６には、第１の基板８１に設けるそれぞれの表示電極８５の隙間からの光の漏れを防止するために、ブラックマトリクス８７を設けている。
【００１４】
さらに第２の基板８６には、表示電極８５と対向するように、対向電極８９をブラックマトリクス８７と接触して短絡しないように、絶縁膜８８を介して設けている。
【００１５】
第１の基板８１上に設ける下部電極８２は、非線形抵抗素子８０を設けるために信号電極９３から張り出している領域を設ける。そして、この張り出し領域が上部電極８４とオーバーラップして非線形抵抗素子８０を構成している。
【００１６】
さらに、非線形抵抗素子８０を保護するために第１の基板８１上に酸化タンタルからなる絶縁膜９５を設け、エッチング処理により外部回路との接続部に絶縁膜９５の開口部（図示せず）を設ける。
【００１７】
またさらに図８の平面図に示すように、下部電極８２と表示電極８５とは、所定寸法の間隙を有している。
【００１８】
表示電極８５は、液晶９１を介して対向電極８９と重なり合うように配置し、非線形抵抗素子８０を有するＭ行の信号電極９３とＮ行（図示せず）の対向電極８９とからなる表示領域１７により、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【００１９】
ブラックマトリクス８７は、表示電極８５の形成領域にまで、はみ出すように設けており、表示電極８５の周辺部の領域からの光りの漏れを防止する役割をもっている。
【００２０】
そして、表示電極８５と、ブラックマトリクス８７の形成されていない対向電極８９との間の領域の液晶９１の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００２１】
さらに第１の基板８１と第２の基板８６とは、液晶９１の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜９０、９０を設ける。
【００２２】
さらにスペーサー９２によって、第１の基板８１と第２の基板８６とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板８１と第２の基板８６との間には、液晶９１を封入する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層８３とする非線形抵抗素子８０の場合には、第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極９４が必要となる。このため、第１の電極は陽極酸化処理するために表示領域１７の外側領域で陽極酸化用電極９４に接続している。
【００２４】
さらに非線形抵抗素子８０を形成する基板から複数個の液晶表示装置用基板を形成するときには、陽極酸化用電極９４は大型基板９２の一部の領域で相互に接続している状態となっている。
【００２５】
ところが、図７に示すように信号電極９３の一端にのみ共通電極９４が存在するため、信号電極上に異物などがある場合、信号電極９３の途中までしか陽極酸化されないことになる。
【００２６】
そのため非線形抵抗層８３が形成されず、したがって非線形抵抗素子８０が形成されないことになる。この非線形抵抗素子８０の形成されない領域は表示断線となって、液晶表示装置の表示品質が低下するという問題が発生する。
【００２７】
さらに、陽極酸化が一方向から行われるため、陽極酸化用電極９４の近傍と遠方とでは抵抗差が発生する。この抵抗差が原因で陽極酸化により形成した非線形抵抗層８３の膜厚は、陽極酸化用電極９４から遠ざかるに従って薄くなる。
【００２８】
またさらに、陽極酸化処理は実体酸化であるため、陽極酸化の進行に従い母体である下部電極８２の膜厚が薄くなり、前述の抵抗差がさらに増大し、非線形抵抗層８３の膜厚差がさらに大きくなる。
【００２９】
そのため信号電極９３に沿って非線形抵抗素子８０の電流電圧特性が変化し、液晶表示装置においては表示ムラとして表れるという問題が発生する。
【００３０】
本発明の目的は、上記課題を解決して、表示品質が良好な液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置においては、下記記載の構成を採用する。
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極を複数有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有することを特徴とする。
【００３４】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有し、陽極酸化後にすくなくとも一方の陽極酸化用電極がエッチングにより分離し、独立した信号電極を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、大型基板上の第１の基板の上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有し、第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極は大型基板上の第１の基板上に有することを特徴つする。
【００３６】
本発明の液晶表示装置は、大型基板上の第１の基板の上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有し、第１の陽極酸化用電極は大型基板上の第１の基板上に有し、第２の陽極酸化用電極は大型基板上の第１の基板以外の領域に有することを特徴とする。
【００３７】
【作用】
本発明の液晶表示装置は、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、陽極酸化用電極を信号電極の両端に設け、信号電極の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極上の異物のため信号電極の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【００３８】
さらに、信号電極の両方向から陽極酸化処理を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００３９】
またさらに、外部回路を第１の基板上に実装する方法として、高密度な実装が可能である半導体集積回路（ＩＣ）を導電性接着剤を使用して基板上に実装するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法を用いた場合、ＩＣ側の陽極酸化用電極を液晶表示装置を組み立てる前に分離切断する必要がある。その際に、実装領域に絶縁膜の開口部を設ける工程と同時に陽極酸化用電極を分離し独立した信号電極を形成できるため、製造工程上の新しい負荷はない。
【００４０】
またさらに、第２の陽極酸化用電極を、第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた後に分離し独立した信号電極を形成する構成をとることにより、第１の基板と第２の基板との重ね合わせ工程で発生する静電気による非線形抵抗素子の破壊を防ぐことができる。
【００４１】
この場合には、重ね合わせた第１の基板と第２の基板から液晶表示装置を分離する際に同時に陽極酸化用電極を分離独立することができ、製造工程を増加することがない。
【００４２】
【実施例】
以下図面を用いて本発明の実施例における液晶表示装置の構造を説明する。まずはじめに、本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を図１と図２とに基づいて説明する。
【００４３】
図１は、本発明の第１の実施例における液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。図１の外側の実線３０で囲んだ領域が、液晶表示パネルの外形である。図２は、図１の破線丸部１８領域を拡大してそれぞれ示す平面図である。なお、図１と図２との位置関係は対応しており、図１の左側の破線丸部１８は図２の左側に図示し、図１の右側の破線丸部１８は図２の右側に図示する。図３は、図２のＡ−Ａ線における断面を示す断面図である。なお図２と図３との位置関係は対応している。以下、図１と図２と図３とを交互に用いて本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構造を説明する。
【００４４】
本発明の第１の実施例は、小型でしかも高密度な液晶表示装置を提供することができるチップ・オン・グラス実装法を用いて実装する場合に関して示す。チップ・オン・グラス実装法は、液晶表示装置の第１の基板１と第２の基板１１上の信号電極４と対向電極に半導体集積回路を導電性接着材料を用いて直接実装する実装法である。
【００４５】
図１に示すように本発明の第１の実施例は、第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極５と、第２の陽極酸化用電極１６と、非線形抵抗素子を構成する下部電極と、非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。この信号電極４は陽極酸化処理を行うときには、第１の陽極酸化用電極４と第２の陽極酸化用電極１６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【００４６】
上記構成を採用することにより本発明の第１の実施例は、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、陽極酸化用電極を信号電極４の両端に設け、信号電極の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極４上の異物のため信号電極の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【００４７】
さらに、信号電極４の両方向から陽極酸化処理を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極４に沿って発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００４８】
すなわち表示断線や表示ムラのない高品質な画質の液晶表示装置を提供することができる。
【００４９】
つぎに第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６とを備える本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構造を詳細に説明する。
【００５０】
第１の基板１上には、タンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極として、下部電極２と信号電極４と第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６とを設ける。さらに、下部電極２上には、この下部電極２の陽極酸化膜として酸化タンタル（Ｔａ２ Ｏ５ ）膜からなる非線形抵抗層３を設ける。
【００５１】
この第１の電極からなる第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６は、図１と図２に示すように、Ｍ行の信号電極４とＮ列の対向電極１３とからなるマトリクス状の表示領域１７の外部であり液晶表示パネルの外形形状を示す実線３０の内部である領域において、複数の信号電極４を相互に接続する構成を有する。
【００５２】
さらに第２の電極として、図２の平面図に示すように、非線形抵抗層３の上の上部電極６と、この上部電極６と接続する表示電極７とを、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜にて設ける。
【００５３】
第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６とは、信号電極４を陽極酸化処理を行う際には連続しており、陽極酸化処理後には図２の破線に示す領域すなわち隣接する信号電極４間にて分離している。
【００５４】
下部電極２と非線形抵抗層３と上部電極６とによって、非線形抵抗素子９を構成する。
【００５５】
また、第１の基板１上に、非線形抵抗素子９を保護するために、五酸化タンタルからなる絶縁膜１９を設ける。
【００５６】
さらに第２の基板１１には、第１の基板１上に設けるそれぞれの表示電極７の間隙からの光の漏れを防止するために、クロム（Ｃｒ）膜からなるブラックマトリクス１２を設ける。
【００５７】
なお図２の平面図に示すように、表示電極７に対向する領域の第２の基板１１には、ブラックマトリクス１２は設けていない。
【００５８】
さらに第２の基板１１には、表示電極７と対向するように酸化インジウムスズ膜からなる対向電極１３を設ける。なお、この対向電極１３は、ブラックマトリクス１２と接触して短絡しないようにするため、絶縁膜１４を介して設ける。
【００５９】
さらに図２の平面図に示すように、第１の電極と表示電極７とは、この両者が短絡しないようにするために、所定寸法の間隙を有する。
【００６０】
表示電極７は、液晶６１を介して対向電極１３と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。そしてこの表示画素部では、図３に示すように、ブラックマトリクス１２は開口部を設けている。そしてブラックマトリクス１２の形成領域が遮光部となる。
【００６１】
そしてこの表示画素部の液晶６１の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００６２】
さらに第１の基板１と第２の基板１１とは、液晶６１の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。
【００６３】
さらにそのうえスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって対向させる。そして、シール剤４２により第１の基板１と第２の基板１１とを張り合わせ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、液晶６１を封入している。
【００６４】
ここで非線形抵抗素子上の絶縁膜１９は、チップ・オン・グラス実装法を用いて外部回路を第１の基板１上に直接実装するために、半導体集積回路装置の実装部にエッチング処理により開口部（図示せず）を設ける。
【００６５】
このとき絶縁膜１９に開口部を設けると同時に、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６をエッチング処理をおこない、隣あう信号電極４間で分離することにより、独立した信号電極とすることが可能である。
【００６６】
独立する信号電極４を形成するためのエッチング処理には、反応性イオンエッチング法を利用する。このエッチング条件は、反応性ガスとして、六フッ化イオウ（ＳＦ６ ）を流量２００〜４００ｓｃｃｍと、酸素（Ｏ２ ）を流量１０〜６０ｓｃｃｍと、四フッ化炭素（ＣＦ４ ）を流量３０〜７０ｓｃｃｍと混合し、４〜１２×１０−２Ｔｏｒｒの圧力雰囲気で０．２〜０．７ｋＷ／ｃｍ２ の電力密度で行う。
【００６７】
以上説明したように本発明の第１の実施例の液晶表示装置は、第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。信号電極４は陽極酸化処理を行うときには、第１の陽極酸化用電極４と第２の陽極酸化用電極１６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【００６８】
すなわち、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６の両方向から信号電極４の陽極酸化を行うため、信号電極４上の異物などにより信号電極４の陽極酸化が途中で止まってしまい非線形抵抗素子が形成されないことによる表示断線が減少する。
【００６９】
さらに、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６の両方向から陽極酸化を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００７０】
そのため、表示断線や表示ムラのない高品位な画質の液晶表示装置を提供することができる。
【００７１】
つぎに本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構造を、図４と図５と図６を用いて説明する。
【００７２】
図４は、本発明の第２の実施例における液晶表示装置の全体の構成を示す平面図であり、図４の外側の外形線２９で囲んだ領域が、液晶表示パネルの外形である。図５は、図４の破線丸部２７領域を拡大してそれぞれ示す平面図である。なお、図４と図５との位置関係は対応しており、図４の左側の破線丸部２７は図５の左側に図示し、図２の右側の破線丸部２７は図５の右側に図示する。図６は、図２のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。なお図５と図６との位置関係は対応している。以下、本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を、図４と図５と図６とを交互に使用して説明する。
【００７３】
本発明の第２の実施例は、小型でしかも高密度な液晶表示装置を提供することができるチップ・オン・グラス実装法を用いて実装する場合に関して示す。チップ・オン・グラス実装法は液晶表示装置の第１の基板１と第２の基板１１上の信号電極４と対向電極に半導体集積回路（ＩＣ）を導電性接着材料を用いて直接実装する実装法である。
【００７４】
図４に示すように本発明の第２の実施例は、大型基板２０上の第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極２５と、非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。さらに、大型基板２０上の第１の基板の外形線２９の外側領域に第２の陽極酸化用電極２６を有している。信号電極４は陽極酸化処理を行うときには、第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【００７５】
この図４に示すような構成を採用することにより本発明の第１の実施例では、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、陽極酸化用電極を信号電極４の両端に設け、信号電極４の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極４上の異物のため信号電極４の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【００７６】
さらに、信号電極４の両方向から陽極酸化処理を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００７７】
またさらに本発明では、第２の陽極酸化用電極２６を、第１の基板１と第２の基板１１とを重ね合わせた後に大型基板２０から分離し独立した信号電極を形成する構成をとる。このことにより、第１の基板と第２の基板との重ね合わせ工程で発生する静電気による非線形抵抗素子の破壊を防ぐことができる。
【００７８】
すなわち表示断線や表示ムラのない高品質な画質の液晶表示装置を提供することができる。
【００７９】
つぎに第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６とを備える本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構造を詳細に説明する。
【００８０】
第１の基板１上には、タンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極として、下部電極２と信号電極４と第１の陽極酸化用電極２５を設ける。また第２の陽極酸化用電極２６を大型基板２０上の第１の基板１以外の領域に設ける。さらに、下部電極２上には、この下部電極２の陽極酸化膜として酸化タンタル（Ｔａ２ Ｏ５ ）膜からなる非線形抵抗層３を設ける。
【００８１】
この第１の電極からなる第１の陽極酸化用電極２５は、図４と図５に示すように、Ｍ行の信号電極４とＮ列の対向電極１３とからなるマトリクス状の表示領域１７の外部であり液晶表示パネルの外形線２９の内部である領域において、複数の信号電極４を相互に接続する構成を有する。
【００８２】
また、同じく第１の電極からなる第２の陽極酸化用電極２６は、第１の基板１を包含する大型基板２０上であり、液晶表示パネルの外形線２９の外側の領域において、複数の信号電極４を相互に接続する構成を有する。
【００８３】
さらに第２の電極として、図５の平面図に示すように、非線形抵抗層３の上の上部電極６と、この上部電極６と接続する表示電極７とを、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜にて設ける。
【００８４】
第１の陽極酸化用電極２５は、図５に示すように隣接する信号電極４間にて分離している。また、第２の陽極酸化用電極２６は、液晶表示パネルの外形線２９の外側において信号電極４と相互接続しており、液晶表示パネル内部では信号電極４は互いに独立している。
【００８５】
下部電極２と非線形抵抗層３と上部電極６とによって、薄膜ダイオード構造の非線形抵抗素子９を構成する。
【００８６】
また、第１の基板１上に、非線形抵抗素子９を保護するために、五酸化タンタルからなる絶縁膜１９を設ける。
【００８７】
さらに第２の基板１１には、第１の基板１上に設けるそれぞれの表示電極７の間隙からの光の漏れを防止するために、クロム（Ｃｒ）膜からなるブラックマトリクス１２を設ける。
【００８８】
なお図５の平面図に示すように、表示電極７に対向する領域の第２の基板１１には、ブラックマトリクス１２は設けていない。
【００８９】
さらに第２の基板１１には、表示電極７と対向するように酸化インジウムスズ膜からなる対向電極１３を設ける。なお、この対向電極１３は、ブラックマトリクス１２と接触して短絡しないようにするため、絶縁膜１４を介して設ける。
【００９０】
さらに図５の平面図に示すように、第１の電極と表示電極７とは、この両者が短絡しないようにするために、所定寸法の間隙を有する。
【００９１】
表示電極７は、液晶６１を介して対向電極１３と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。そしてこの表示画素部では、図４に示すように、ブラックマトリクス１２は開口部を設けている。そしてブラックマトリクス１２の形成領域が遮光部となる。
【００９２】
そしてこの表示画素部の液晶６１の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００９３】
さらに第１の基板１と第２の基板１１とは、液晶６１の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。
【００９４】
さらにそのうえスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって対向させる。そして、シール剤４２により第１の基板１と第２の基板１１とを張り合わせ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、液晶１６を封入している。
【００９５】
ここで非線形抵抗素子９上の絶縁膜１９は、チップ・オン・グラス実装法をもちいて外部回路を第１の基板上に直接実装するために、半導体集積回路装置の実装部にエッチング処理により開口部（図示せず）を設ける。
【００９６】
非線形抵抗素子９上の絶縁膜１９に開口部を設けると同時に、第１の陽極酸化用電極２５を隣あう信号電極間でエッチング処理を行い分離することにより独立した信号電極４とすることが可能である。
【００９７】
絶縁膜１９と第１の陽極酸化用電極２５のエッチング条件としては、第１の実施例に記載したと同じ反応性イオンエッチング法を用い、おなじエッチング条件で行う。
【００９８】
また、第２の陽極酸化用電極２６は、第１の基板１と第２の基板１１を重ね合わせた大型基板２０から、液晶表示パネルをスクライブ・ブレイク法により切り離す工程と同時に、信号電極４と分離することが可能である。
【００９９】
本発明の第２の実施例の構成を採用した場合、第２の陽極酸化用電極２６は、第１の基板１と第２の基板１１の重ね合わせ工程が終了してから分離する。
【０１００】
そのため、第１の基板１と第２の基板１１の重ね合わせ工程中の静電気が発生する工程、たとえば配向膜１５印刷工程や、配向膜に配向処理を行うために布で擦るいわゆるラビング工程等における静電気による非線形抵抗素子の破壊や劣化を防ぐことが可能となる。
【０１０１】
以上説明したように本発明の第２の実施例においては、大型基板２０上の第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極２５と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。また、大型基板２０上の第１の基板以外の領域に第２の陽極酸化用電極２６を有している。信号電極４は陽極酸化処理を行うときには第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【０１０２】
すなわち、第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６の両方向から信号電極の陽極酸化を行うため、信号電極４上の異物により信号電極４の陽極酸化が途中で止まってしまうことがなくなり、表示断線が減少する。
【０１０３】
さらに、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６との両方向から陽極酸化を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子９の非線形抵抗層３の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【０１０４】
さらにまた、第１の基板１と第２の基板１１との重ね合わせ工程が終了してから第２の陽極酸化用電極２６を分離するため、重ね合わせ工程中の静電気による非線形抵抗素子の破壊や劣化を防ぐことが可能である。
【０１０５】
そのため、表示断線や表示ムラのない高品位な画質の液晶表示パネルを提供することができる。
【０１０６】
以上説明した本発明の第１の実施例と第２の実施例においては、第１の電極２としてタンタル膜を用いて説明したが、タンタル膜以外に、窒素を含むタンタル膜や、リンを含むタンタル膜や、ニオブを含むタンタル膜も第１の電極２として適用することができる。
【０１０７】
さらにまた第１の電極２としては、アルミニウムや、銅や、ニッケルなどの低抵抗材料と、タンタル、あるいはタンタルに不純物を含む膜との多層膜を用いても、以上説明した本発明の効果は得られる。
【０１０８】
さらに以上説明した本発明の第１の実施例と第２の実施例においては、第１の電極２としてタンタル膜を用い、非線形抵抗層５として酸化タンタル膜を用いて説明した。
【０１０９】
しかしながら非線形抵抗層５としては、酸化タンタル膜の上部に酸化シリコン膜や、あるいは窒化シリコン膜や、あるいは不純物を含む酸化シリコンを設け、酸化タンタル膜と以上に示す膜との多層膜からなる非線形抵抗層を用いても、以上説明した本発明の効果は得られる。
【０１１０】
さらに多層膜からなる非線形抵抗層の酸化タンタル膜上に形成する被膜は、プラズマ化学気相成長法を利用して形成するとよい。このことにより、酸化タンタル膜に電圧が印加することになり、耐圧が向上するため、非線形抵抗素子の劣化を防止することが可能となる。
【０１１１】
さらにそのうえ、多層膜からなる非線形抵抗層を使用することにより、非線形抵抗素子の電流−電圧特性の制御が可能となる。このため、非線形抵抗素子への過電流が流れることを抑制し、液晶表示装置の特性向上が可能となる。
【０１１２】
さらに本発明の第１の実施例と第２の実施例とにおいては、各表示画素部に１個の非線形抵抗素子９を備える液晶表示装置の例を示したが、複数個の非線形抵抗素子を各表示画素部に設けても本発明の効果は得られる。
【０１１３】
さらにそのうえ、多層膜からなる非線形抵抗層を使用することにより、非線形抵抗素子の電流−電圧特性の制御が可能となる。このため、非線形抵抗素子への過電流が流れることを抑制し、液晶表示装置の特性向上が可能となる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の液晶表示装置は、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、複数の陽極酸化用電極を信号電極の両端に設け、信号電極の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極上の異物等のため信号電極の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【０１１５】
さらに、信号電極の両端から陽極酸化を行うため、一方向から陽極酸化を行うことにより信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に由来する電流電圧特性の変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【０１１６】
そのため、表示断線や表示ムラのない高品位な表示品質のアクティブマトリクス液晶表示パネルを、高い歩留まりで提供することが可能となる。
【０１１７】
また、外部回路を第１の基板上に実装する方法として、高密度な実装が可能である半導体集積回路（ＩＣ）を導電性接着剤を使用して基板上に直接実装するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法を用いた場合、ＩＣ側の陽極酸化用電極を液晶表示装置を組み立てる前に分離切断する必要がある。その際に、実装部に絶縁膜の開口部を設ける工程と同時に陽極酸化用電極を分離し独立した信号電極を形成できるため、工程上の負荷がない。
【０１１８】
またさらに、第２の陽極酸化用電極を、第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた後に分離し独立した信号電極を形成する構成をとることにより、第１の基板と第２の基板との重ね合わせ工程で発生する静電気による非線形抵抗素子の破壊を防ぐことができる。
【０１１９】
この場合には、重ね合わせた第１の基板と第２の基板から液晶表示装置を分離する際に同時に陽極酸化用電極を分離独立することができ、工程を増加することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】従来例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図８】従来例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】従来例における液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 下部電極
３ 非線形抵抗層
４ 信号電極
５ 第１の陽極酸化用電極
６ 上部電極
７ 表示電極
９ 非線形抵抗素子
１６ 第２の陽極酸化用電極
【産業上の利用分野】
本発明は液晶表示装置の製造方法に関し、とくに第１の基板に第１の電極と第２の電極とを有し、第１の電極と第２の電極との間に設ける非線形抵抗層として、第１の電極の陽極酸化膜や、酸化シリコン膜や、窒化シリコン膜や、炭化シリコン膜や、酸化タンタル膜や、あるいは酸化アルミニウム膜を有する金属−絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子を有する液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルを用いる液晶表示装置の表示容量は、大容量化の一途をたどっている。
【０００３】
そして、単純マトリクス構成の液晶表示装置にマルチプレクス駆動を用いる方式は、高時分割化するに従ってコントラストの低下やあるいは応答速度の低下が生じ、２００本程度の走査線を有する場合では、充分なコントラストを得ることが難しくなる。
【０００４】
そこで、このような欠点を除去するために、個々の画素にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルが採用されている。
【０００５】
このアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルには、大別すると薄膜トランジスタを用いる三端子系と、非線系抵抗素子を用いる二端子系とがある。これらのうち、構造や製造方法が簡単な点で、二端子系が優れている。
【０００６】
さらに液晶表示パネルは、高密度でしかも高精細化が要求され、スイッチング素子の占有面積を小さくする必要がある。
【０００７】
その微細化の手段として、半導体製造技術であるフォトリソグラフィー技術とエッチング技術とがある。しかしながら、大面積で微細加工を行いしかも低コストを実現するには、非常に困難な技術である。
【０００８】
ここで、大面積で微細化加工が可能で、しかもコスト低減に有効な素子構造を図面を用いて説明する。
【０００９】
図７は従来例における非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置を示す平面図である。図８は図７の破線丸部９６部分を拡大して示す平面図である。図９は図８のＦ−Ｆ線における断面を示す断面図である。以下図７と図８と図９とを交互に用いて従来例における液晶表示装置の構造を説明する。
【００１０】
大型基板９２上の一部領域からなる第１の基板８１上には、第１の電極として下部電極８２とＭ行の信号電極９３とを設け、さらに第１の基板８１の外側領域でしかも大型基板９２上に信号電極９３を相互に接続する陽極酸化用電極９４を設ける。
【００１１】
この陽極酸化用電極９４を陽極酸化電極として下部電極８２上に、陽極酸化法を用いて非線形抵抗層８３を設ける。
【００１２】
さらに第２の電極として上部電極８４を非線形抵抗層８３上にオーバーラップするように設けて、非線形抵抗素子８０を設けている。なお、この上部電極８４の一部領域は、第２の電極からなる表示電極８５に接続している。
【００１３】
第２の基板８６には、第１の基板８１に設けるそれぞれの表示電極８５の隙間からの光の漏れを防止するために、ブラックマトリクス８７を設けている。
【００１４】
さらに第２の基板８６には、表示電極８５と対向するように、対向電極８９をブラックマトリクス８７と接触して短絡しないように、絶縁膜８８を介して設けている。
【００１５】
第１の基板８１上に設ける下部電極８２は、非線形抵抗素子８０を設けるために信号電極９３から張り出している領域を設ける。そして、この張り出し領域が上部電極８４とオーバーラップして非線形抵抗素子８０を構成している。
【００１６】
さらに、非線形抵抗素子８０を保護するために第１の基板８１上に酸化タンタルからなる絶縁膜９５を設け、エッチング処理により外部回路との接続部に絶縁膜９５の開口部（図示せず）を設ける。
【００１７】
またさらに図８の平面図に示すように、下部電極８２と表示電極８５とは、所定寸法の間隙を有している。
【００１８】
表示電極８５は、液晶９１を介して対向電極８９と重なり合うように配置し、非線形抵抗素子８０を有するＭ行の信号電極９３とＮ行（図示せず）の対向電極８９とからなる表示領域１７により、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【００１９】
ブラックマトリクス８７は、表示電極８５の形成領域にまで、はみ出すように設けており、表示電極８５の周辺部の領域からの光りの漏れを防止する役割をもっている。
【００２０】
そして、表示電極８５と、ブラックマトリクス８７の形成されていない対向電極８９との間の領域の液晶９１の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００２１】
さらに第１の基板８１と第２の基板８６とは、液晶９１の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜９０、９０を設ける。
【００２２】
さらにスペーサー９２によって、第１の基板８１と第２の基板８６とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板８１と第２の基板８６との間には、液晶９１を封入する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層８３とする非線形抵抗素子８０の場合には、第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極９４が必要となる。このため、第１の電極は陽極酸化処理するために表示領域１７の外側領域で陽極酸化用電極９４に接続している。
【００２４】
さらに非線形抵抗素子８０を形成する基板から複数個の液晶表示装置用基板を形成するときには、陽極酸化用電極９４は大型基板９２の一部の領域で相互に接続している状態となっている。
【００２５】
ところが、図７に示すように信号電極９３の一端にのみ共通電極９４が存在するため、信号電極上に異物などがある場合、信号電極９３の途中までしか陽極酸化されないことになる。
【００２６】
そのため非線形抵抗層８３が形成されず、したがって非線形抵抗素子８０が形成されないことになる。この非線形抵抗素子８０の形成されない領域は表示断線となって、液晶表示装置の表示品質が低下するという問題が発生する。
【００２７】
さらに、陽極酸化が一方向から行われるため、陽極酸化用電極９４の近傍と遠方とでは抵抗差が発生する。この抵抗差が原因で陽極酸化により形成した非線形抵抗層８３の膜厚は、陽極酸化用電極９４から遠ざかるに従って薄くなる。
【００２８】
またさらに、陽極酸化処理は実体酸化であるため、陽極酸化の進行に従い母体である下部電極８２の膜厚が薄くなり、前述の抵抗差がさらに増大し、非線形抵抗層８３の膜厚差がさらに大きくなる。
【００２９】
そのため信号電極９３に沿って非線形抵抗素子８０の電流電圧特性が変化し、液晶表示装置においては表示ムラとして表れるという問題が発生する。
【００３０】
本発明の目的は、上記課題を解決して、表示品質が良好な液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置においては、下記記載の構成を採用する。
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極を複数有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有することを特徴とする。
【００３４】
本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有し、陽極酸化後にすくなくとも一方の陽極酸化用電極がエッチングにより分離し、独立した信号電極を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、大型基板上の第１の基板の上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有し、第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極は大型基板上の第１の基板上に有することを特徴つする。
【００３６】
本発明の液晶表示装置は、大型基板上の第１の基板の上に第１の電極を有し、第１の電極はこの第１の電極を陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、信号電極は陽極酸化処理を行うときには陽極酸化用電極により相互に接続し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、下部電極と非線形抵抗層と上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置であって、第１の電極を陽極酸化するために第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極をそれぞれ信号電極の両端に有し、第１の陽極酸化用電極は大型基板上の第１の基板上に有し、第２の陽極酸化用電極は大型基板上の第１の基板以外の領域に有することを特徴とする。
【００３７】
【作用】
本発明の液晶表示装置は、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、陽極酸化用電極を信号電極の両端に設け、信号電極の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極上の異物のため信号電極の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【００３８】
さらに、信号電極の両方向から陽極酸化処理を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００３９】
またさらに、外部回路を第１の基板上に実装する方法として、高密度な実装が可能である半導体集積回路（ＩＣ）を導電性接着剤を使用して基板上に実装するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法を用いた場合、ＩＣ側の陽極酸化用電極を液晶表示装置を組み立てる前に分離切断する必要がある。その際に、実装領域に絶縁膜の開口部を設ける工程と同時に陽極酸化用電極を分離し独立した信号電極を形成できるため、製造工程上の新しい負荷はない。
【００４０】
またさらに、第２の陽極酸化用電極を、第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた後に分離し独立した信号電極を形成する構成をとることにより、第１の基板と第２の基板との重ね合わせ工程で発生する静電気による非線形抵抗素子の破壊を防ぐことができる。
【００４１】
この場合には、重ね合わせた第１の基板と第２の基板から液晶表示装置を分離する際に同時に陽極酸化用電極を分離独立することができ、製造工程を増加することがない。
【００４２】
【実施例】
以下図面を用いて本発明の実施例における液晶表示装置の構造を説明する。まずはじめに、本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を図１と図２とに基づいて説明する。
【００４３】
図１は、本発明の第１の実施例における液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。図１の外側の実線３０で囲んだ領域が、液晶表示パネルの外形である。図２は、図１の破線丸部１８領域を拡大してそれぞれ示す平面図である。なお、図１と図２との位置関係は対応しており、図１の左側の破線丸部１８は図２の左側に図示し、図１の右側の破線丸部１８は図２の右側に図示する。図３は、図２のＡ−Ａ線における断面を示す断面図である。なお図２と図３との位置関係は対応している。以下、図１と図２と図３とを交互に用いて本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構造を説明する。
【００４４】
本発明の第１の実施例は、小型でしかも高密度な液晶表示装置を提供することができるチップ・オン・グラス実装法を用いて実装する場合に関して示す。チップ・オン・グラス実装法は、液晶表示装置の第１の基板１と第２の基板１１上の信号電極４と対向電極に半導体集積回路を導電性接着材料を用いて直接実装する実装法である。
【００４５】
図１に示すように本発明の第１の実施例は、第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極５と、第２の陽極酸化用電極１６と、非線形抵抗素子を構成する下部電極と、非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。この信号電極４は陽極酸化処理を行うときには、第１の陽極酸化用電極４と第２の陽極酸化用電極１６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【００４６】
上記構成を採用することにより本発明の第１の実施例は、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、陽極酸化用電極を信号電極４の両端に設け、信号電極の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極４上の異物のため信号電極の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【００４７】
さらに、信号電極４の両方向から陽極酸化処理を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極４に沿って発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００４８】
すなわち表示断線や表示ムラのない高品質な画質の液晶表示装置を提供することができる。
【００４９】
つぎに第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６とを備える本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構造を詳細に説明する。
【００５０】
第１の基板１上には、タンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極として、下部電極２と信号電極４と第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６とを設ける。さらに、下部電極２上には、この下部電極２の陽極酸化膜として酸化タンタル（Ｔａ２ Ｏ５ ）膜からなる非線形抵抗層３を設ける。
【００５１】
この第１の電極からなる第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６は、図１と図２に示すように、Ｍ行の信号電極４とＮ列の対向電極１３とからなるマトリクス状の表示領域１７の外部であり液晶表示パネルの外形形状を示す実線３０の内部である領域において、複数の信号電極４を相互に接続する構成を有する。
【００５２】
さらに第２の電極として、図２の平面図に示すように、非線形抵抗層３の上の上部電極６と、この上部電極６と接続する表示電極７とを、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜にて設ける。
【００５３】
第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６とは、信号電極４を陽極酸化処理を行う際には連続しており、陽極酸化処理後には図２の破線に示す領域すなわち隣接する信号電極４間にて分離している。
【００５４】
下部電極２と非線形抵抗層３と上部電極６とによって、非線形抵抗素子９を構成する。
【００５５】
また、第１の基板１上に、非線形抵抗素子９を保護するために、五酸化タンタルからなる絶縁膜１９を設ける。
【００５６】
さらに第２の基板１１には、第１の基板１上に設けるそれぞれの表示電極７の間隙からの光の漏れを防止するために、クロム（Ｃｒ）膜からなるブラックマトリクス１２を設ける。
【００５７】
なお図２の平面図に示すように、表示電極７に対向する領域の第２の基板１１には、ブラックマトリクス１２は設けていない。
【００５８】
さらに第２の基板１１には、表示電極７と対向するように酸化インジウムスズ膜からなる対向電極１３を設ける。なお、この対向電極１３は、ブラックマトリクス１２と接触して短絡しないようにするため、絶縁膜１４を介して設ける。
【００５９】
さらに図２の平面図に示すように、第１の電極と表示電極７とは、この両者が短絡しないようにするために、所定寸法の間隙を有する。
【００６０】
表示電極７は、液晶６１を介して対向電極１３と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。そしてこの表示画素部では、図３に示すように、ブラックマトリクス１２は開口部を設けている。そしてブラックマトリクス１２の形成領域が遮光部となる。
【００６１】
そしてこの表示画素部の液晶６１の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００６２】
さらに第１の基板１と第２の基板１１とは、液晶６１の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。
【００６３】
さらにそのうえスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって対向させる。そして、シール剤４２により第１の基板１と第２の基板１１とを張り合わせ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、液晶６１を封入している。
【００６４】
ここで非線形抵抗素子上の絶縁膜１９は、チップ・オン・グラス実装法を用いて外部回路を第１の基板１上に直接実装するために、半導体集積回路装置の実装部にエッチング処理により開口部（図示せず）を設ける。
【００６５】
このとき絶縁膜１９に開口部を設けると同時に、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６をエッチング処理をおこない、隣あう信号電極４間で分離することにより、独立した信号電極とすることが可能である。
【００６６】
独立する信号電極４を形成するためのエッチング処理には、反応性イオンエッチング法を利用する。このエッチング条件は、反応性ガスとして、六フッ化イオウ（ＳＦ６ ）を流量２００〜４００ｓｃｃｍと、酸素（Ｏ２ ）を流量１０〜６０ｓｃｃｍと、四フッ化炭素（ＣＦ４ ）を流量３０〜７０ｓｃｃｍと混合し、４〜１２×１０−２Ｔｏｒｒの圧力雰囲気で０．２〜０．７ｋＷ／ｃｍ２ の電力密度で行う。
【００６７】
以上説明したように本発明の第１の実施例の液晶表示装置は、第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。信号電極４は陽極酸化処理を行うときには、第１の陽極酸化用電極４と第２の陽極酸化用電極１６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【００６８】
すなわち、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６の両方向から信号電極４の陽極酸化を行うため、信号電極４上の異物などにより信号電極４の陽極酸化が途中で止まってしまい非線形抵抗素子が形成されないことによる表示断線が減少する。
【００６９】
さらに、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６の両方向から陽極酸化を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００７０】
そのため、表示断線や表示ムラのない高品位な画質の液晶表示装置を提供することができる。
【００７１】
つぎに本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構造を、図４と図５と図６を用いて説明する。
【００７２】
図４は、本発明の第２の実施例における液晶表示装置の全体の構成を示す平面図であり、図４の外側の外形線２９で囲んだ領域が、液晶表示パネルの外形である。図５は、図４の破線丸部２７領域を拡大してそれぞれ示す平面図である。なお、図４と図５との位置関係は対応しており、図４の左側の破線丸部２７は図５の左側に図示し、図２の右側の破線丸部２７は図５の右側に図示する。図６は、図２のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。なお図５と図６との位置関係は対応している。以下、本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を、図４と図５と図６とを交互に使用して説明する。
【００７３】
本発明の第２の実施例は、小型でしかも高密度な液晶表示装置を提供することができるチップ・オン・グラス実装法を用いて実装する場合に関して示す。チップ・オン・グラス実装法は液晶表示装置の第１の基板１と第２の基板１１上の信号電極４と対向電極に半導体集積回路（ＩＣ）を導電性接着材料を用いて直接実装する実装法である。
【００７４】
図４に示すように本発明の第２の実施例は、大型基板２０上の第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極２５と、非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。さらに、大型基板２０上の第１の基板の外形線２９の外側領域に第２の陽極酸化用電極２６を有している。信号電極４は陽極酸化処理を行うときには、第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【００７５】
この図４に示すような構成を採用することにより本発明の第１の実施例では、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、陽極酸化用電極を信号電極４の両端に設け、信号電極４の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極４上の異物のため信号電極４の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【００７６】
さらに、信号電極４の両方向から陽極酸化処理を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【００７７】
またさらに本発明では、第２の陽極酸化用電極２６を、第１の基板１と第２の基板１１とを重ね合わせた後に大型基板２０から分離し独立した信号電極を形成する構成をとる。このことにより、第１の基板と第２の基板との重ね合わせ工程で発生する静電気による非線形抵抗素子の破壊を防ぐことができる。
【００７８】
すなわち表示断線や表示ムラのない高品質な画質の液晶表示装置を提供することができる。
【００７９】
つぎに第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６とを備える本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構造を詳細に説明する。
【００８０】
第１の基板１上には、タンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極として、下部電極２と信号電極４と第１の陽極酸化用電極２５を設ける。また第２の陽極酸化用電極２６を大型基板２０上の第１の基板１以外の領域に設ける。さらに、下部電極２上には、この下部電極２の陽極酸化膜として酸化タンタル（Ｔａ２ Ｏ５ ）膜からなる非線形抵抗層３を設ける。
【００８１】
この第１の電極からなる第１の陽極酸化用電極２５は、図４と図５に示すように、Ｍ行の信号電極４とＮ列の対向電極１３とからなるマトリクス状の表示領域１７の外部であり液晶表示パネルの外形線２９の内部である領域において、複数の信号電極４を相互に接続する構成を有する。
【００８２】
また、同じく第１の電極からなる第２の陽極酸化用電極２６は、第１の基板１を包含する大型基板２０上であり、液晶表示パネルの外形線２９の外側の領域において、複数の信号電極４を相互に接続する構成を有する。
【００８３】
さらに第２の電極として、図５の平面図に示すように、非線形抵抗層３の上の上部電極６と、この上部電極６と接続する表示電極７とを、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜にて設ける。
【００８４】
第１の陽極酸化用電極２５は、図５に示すように隣接する信号電極４間にて分離している。また、第２の陽極酸化用電極２６は、液晶表示パネルの外形線２９の外側において信号電極４と相互接続しており、液晶表示パネル内部では信号電極４は互いに独立している。
【００８５】
下部電極２と非線形抵抗層３と上部電極６とによって、薄膜ダイオード構造の非線形抵抗素子９を構成する。
【００８６】
また、第１の基板１上に、非線形抵抗素子９を保護するために、五酸化タンタルからなる絶縁膜１９を設ける。
【００８７】
さらに第２の基板１１には、第１の基板１上に設けるそれぞれの表示電極７の間隙からの光の漏れを防止するために、クロム（Ｃｒ）膜からなるブラックマトリクス１２を設ける。
【００８８】
なお図５の平面図に示すように、表示電極７に対向する領域の第２の基板１１には、ブラックマトリクス１２は設けていない。
【００８９】
さらに第２の基板１１には、表示電極７と対向するように酸化インジウムスズ膜からなる対向電極１３を設ける。なお、この対向電極１３は、ブラックマトリクス１２と接触して短絡しないようにするため、絶縁膜１４を介して設ける。
【００９０】
さらに図５の平面図に示すように、第１の電極と表示電極７とは、この両者が短絡しないようにするために、所定寸法の間隙を有する。
【００９１】
表示電極７は、液晶６１を介して対向電極１３と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。そしてこの表示画素部では、図４に示すように、ブラックマトリクス１２は開口部を設けている。そしてブラックマトリクス１２の形成領域が遮光部となる。
【００９２】
そしてこの表示画素部の液晶６１の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００９３】
さらに第１の基板１と第２の基板１１とは、液晶６１の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。
【００９４】
さらにそのうえスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって対向させる。そして、シール剤４２により第１の基板１と第２の基板１１とを張り合わせ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、液晶１６を封入している。
【００９５】
ここで非線形抵抗素子９上の絶縁膜１９は、チップ・オン・グラス実装法をもちいて外部回路を第１の基板上に直接実装するために、半導体集積回路装置の実装部にエッチング処理により開口部（図示せず）を設ける。
【００９６】
非線形抵抗素子９上の絶縁膜１９に開口部を設けると同時に、第１の陽極酸化用電極２５を隣あう信号電極間でエッチング処理を行い分離することにより独立した信号電極４とすることが可能である。
【００９７】
絶縁膜１９と第１の陽極酸化用電極２５のエッチング条件としては、第１の実施例に記載したと同じ反応性イオンエッチング法を用い、おなじエッチング条件で行う。
【００９８】
また、第２の陽極酸化用電極２６は、第１の基板１と第２の基板１１を重ね合わせた大型基板２０から、液晶表示パネルをスクライブ・ブレイク法により切り離す工程と同時に、信号電極４と分離することが可能である。
【００９９】
本発明の第２の実施例の構成を採用した場合、第２の陽極酸化用電極２６は、第１の基板１と第２の基板１１の重ね合わせ工程が終了してから分離する。
【０１００】
そのため、第１の基板１と第２の基板１１の重ね合わせ工程中の静電気が発生する工程、たとえば配向膜１５印刷工程や、配向膜に配向処理を行うために布で擦るいわゆるラビング工程等における静電気による非線形抵抗素子の破壊や劣化を防ぐことが可能となる。
【０１０１】
以上説明したように本発明の第２の実施例においては、大型基板２０上の第１の基板１上に第１の電極を有し、第１の電極は第１の電極を陽極酸化するための第１の陽極酸化用電極２５と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極４とを有している。また、大型基板２０上の第１の基板以外の領域に第２の陽極酸化用電極２６を有している。信号電極４は陽極酸化処理を行うときには第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６により相互に接続しているが、陽極酸化処理後に図１の破線で示した領域で分離し、独立した信号電極４を構成する。
【０１０２】
すなわち、第１の陽極酸化用電極２５と第２の陽極酸化用電極２６の両方向から信号電極の陽極酸化を行うため、信号電極４上の異物により信号電極４の陽極酸化が途中で止まってしまうことがなくなり、表示断線が減少する。
【０１０３】
さらに、第１の陽極酸化用電極５と第２の陽極酸化用電極１６との両方向から陽極酸化を行うことにより、従来例のように一方向から陽極酸化を行う際に信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子９の非線形抵抗層３の膜厚変化に起因する電流電圧特性変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【０１０４】
さらにまた、第１の基板１と第２の基板１１との重ね合わせ工程が終了してから第２の陽極酸化用電極２６を分離するため、重ね合わせ工程中の静電気による非線形抵抗素子の破壊や劣化を防ぐことが可能である。
【０１０５】
そのため、表示断線や表示ムラのない高品位な画質の液晶表示パネルを提供することができる。
【０１０６】
以上説明した本発明の第１の実施例と第２の実施例においては、第１の電極２としてタンタル膜を用いて説明したが、タンタル膜以外に、窒素を含むタンタル膜や、リンを含むタンタル膜や、ニオブを含むタンタル膜も第１の電極２として適用することができる。
【０１０７】
さらにまた第１の電極２としては、アルミニウムや、銅や、ニッケルなどの低抵抗材料と、タンタル、あるいはタンタルに不純物を含む膜との多層膜を用いても、以上説明した本発明の効果は得られる。
【０１０８】
さらに以上説明した本発明の第１の実施例と第２の実施例においては、第１の電極２としてタンタル膜を用い、非線形抵抗層５として酸化タンタル膜を用いて説明した。
【０１０９】
しかしながら非線形抵抗層５としては、酸化タンタル膜の上部に酸化シリコン膜や、あるいは窒化シリコン膜や、あるいは不純物を含む酸化シリコンを設け、酸化タンタル膜と以上に示す膜との多層膜からなる非線形抵抗層を用いても、以上説明した本発明の効果は得られる。
【０１１０】
さらに多層膜からなる非線形抵抗層の酸化タンタル膜上に形成する被膜は、プラズマ化学気相成長法を利用して形成するとよい。このことにより、酸化タンタル膜に電圧が印加することになり、耐圧が向上するため、非線形抵抗素子の劣化を防止することが可能となる。
【０１１１】
さらにそのうえ、多層膜からなる非線形抵抗層を使用することにより、非線形抵抗素子の電流−電圧特性の制御が可能となる。このため、非線形抵抗素子への過電流が流れることを抑制し、液晶表示装置の特性向上が可能となる。
【０１１２】
さらに本発明の第１の実施例と第２の実施例とにおいては、各表示画素部に１個の非線形抵抗素子９を備える液晶表示装置の例を示したが、複数個の非線形抵抗素子を各表示画素部に設けても本発明の効果は得られる。
【０１１３】
さらにそのうえ、多層膜からなる非線形抵抗層を使用することにより、非線形抵抗素子の電流−電圧特性の制御が可能となる。このため、非線形抵抗素子への過電流が流れることを抑制し、液晶表示装置の特性向上が可能となる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の液晶表示装置は、第１の電極の陽極酸化膜を非線形抵抗層とする非線形抵抗素子を構成するとき、複数の陽極酸化用電極を信号電極の両端に設け、信号電極の両側から陽極酸化を行う。このため、信号電極上の異物等のため信号電極の途中までしか陽極酸化されないことにより生じる表示断線を防ぐことができる。
【０１１５】
さらに、信号電極の両端から陽極酸化を行うため、一方向から陽極酸化を行うことにより信号電極沿いに発生する非線形抵抗素子の非線形抵抗層の膜厚変化に由来する電流電圧特性の変化による表示ムラをも、防ぐことができる。
【０１１６】
そのため、表示断線や表示ムラのない高品位な表示品質のアクティブマトリクス液晶表示パネルを、高い歩留まりで提供することが可能となる。
【０１１７】
また、外部回路を第１の基板上に実装する方法として、高密度な実装が可能である半導体集積回路（ＩＣ）を導電性接着剤を使用して基板上に直接実装するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法を用いた場合、ＩＣ側の陽極酸化用電極を液晶表示装置を組み立てる前に分離切断する必要がある。その際に、実装部に絶縁膜の開口部を設ける工程と同時に陽極酸化用電極を分離し独立した信号電極を形成できるため、工程上の負荷がない。
【０１１８】
またさらに、第２の陽極酸化用電極を、第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた後に分離し独立した信号電極を形成する構成をとることにより、第１の基板と第２の基板との重ね合わせ工程で発生する静電気による非線形抵抗素子の破壊を防ぐことができる。
【０１１９】
この場合には、重ね合わせた第１の基板と第２の基板から液晶表示装置を分離する際に同時に陽極酸化用電極を分離独立することができ、工程を増加することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】従来例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図８】従来例における液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】従来例における液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 下部電極
３ 非線形抵抗層
４ 信号電極
５ 第１の陽極酸化用電極
６ 上部電極
７ 表示電極
９ 非線形抵抗素子
１６ 第２の陽極酸化用電極
Claims (2)
- 第１の基板と該第１の基板と対向配置される第２の基板とを有し、前記第１の基板上に第１の電極を有し、該第１の電極は陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、前記下部電極と前記非線形抵抗層と前記上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置の製造方法であって、
前記信号電極の両端のそれぞれに第１の陽極酸化用電極と第２の陽極酸化用電極を形成し信号電極を相互に接続する工程と、第１の電極を陽極酸化後、前記第１、第２の陽極酸化用電極を前記信号電極から分離し独立した信号電極を形成する工程と、非線形抵抗素子を保護するための絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜における半導体集積回路装置の実装部に開口部を形成する工程とを有し、前記第１、第２の陽極酸化用電極を前記信号電極から分離する工程と、前記絶縁膜における半導体集積回路装置の実装部に開口部を形成する工程とがエッチングにより同時に行われることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 大型基板上に形成する第１の基板と該第１の基板と対向配置される第２の基板とを有し、前記第１の基板上に第１の電極を有し、該第１の電極は陽極酸化するための陽極酸化用電極と非線形抵抗素子を構成する下部電極と非線形抵抗素子に外部信号を印加するための信号電極とを有し、さらに第２の電極として非線形抵抗層上に設ける上部電極とこの上部電極に接続する表示電極とを有し、前記下部電極と前記非線形抵抗層と前記上部電極とにより非線形抵抗素子を構成する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の大型基板上における第１の基板の外形の内側領域に第１の陽極酸化用電極を形成し前記信号電極を相互に接続する工程と、前記第１の大型基板上における第１の基板の外形の外側領域に第２の陽極酸化用電極を形成し信号電極を相互に接続する工程と、第１の電極を陽極酸化後、前記第１、第２の陽極酸化用電極を前記信号電極から分離し独立した信号電極を形成する工程と、非線形抵抗素子を保護するための絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜における半導体集積回路装置の実装部に開口部を形成する工程と、前記第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた後、前記大型基板から液晶表示パネルをスクライブ・ブレイク法により切り離す工程とを有し、前記第１の陽極酸化用電極を前記信号電極から分離する工程と、前記絶縁膜における半導体集積回路装置の実装部に開口部を形成する工程とがエッチングにより同時に行われ、前記第２の陽極酸化用電極を前記信号電極から分離する工程と、前記大型基板から液晶表示パネルをスクライブ・ブレイク法により切り離す工程とが同時に行われることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
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