JP3795562B2

JP3795562B2 - Liquid crystal display

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Publication number: JP3795562B2
Application number: JP31772495A
Authority: JP
Inventors: 関口　　金孝
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2015-12-06
Also published as: JPH09160077A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の構造に関し、とくに第１の基板に第１の電極と第２の電極と第３の電極、あるいは第２の電極と第３の電極とを有し、第３の電極と表示電極間に非線形抵抗素子を有し、島状の第２の電極上に設ける非線形抵抗層として、第２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（以下ＴＦＤ素子と記載する）をゆうする液晶表示装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルを用いた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手段は、高時分割化するに従ってコントラストの低下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】
この二端子系のスイッチング素子としては、ダイオード型や、バリスタ型や、ＴＦＤ型などが開発されている。
【０００７】
このうちＴＦＤ型は、とくに構造が簡単で、そのうえ製造工程が短いという特徴を備えている。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
図１０は非線形抵抗素子を用いた従来技術における液晶表示装置の構成を示す平面図である。さらに図１１は、図１０の平面図におけるＡ−Ａ線での断面を示す断面図である。以下、図１０と図１１とを交互に用いて従来技術を説明する。
【００１２】
第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極である信号電極３と島状の第２の電極４と信号電極３と第２の電極を接続する張り出し部２０を有する。さらに信号電極３と第２の電極４と張り出し部２０上には、第１の電極の陽極酸化膜である酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる非線形抵抗層５を有する。
【００１３】
さらに信号電極３上には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第３の電極７と、この第３の電極７に接続し第２の電極４の非線形抵抗層５上にオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８を有する。さらに表示電極６と、この表示電極６に接続し第２の電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。
【００１４】
この信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４とにより第１の非線形抵抗素子１１を構成し、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２電極４とにより第２の非線形抵抗素子１２を構成する。
【００１５】
外部回路より第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２に信号を印加する接続部３１は、信号電極３と第３の電極７とを積層するように設けている。そして、外部回路との接続には第３の電極７を利用する。
【００１６】
さらにまた第２の基板２２上には、第１の基板１に設けるそれぞれの表示電極６の隙間からの光の漏れを防止するために、クロム膜（Ｃｒ）からなるブラックマトリクス１３を有する。
【００１７】
さらに第２の基板２２上には、表示電極６と対向するように透明導電性膜からなる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜で構成する対向電極１５を、ブラックマトリクス１３と接触して短絡しないようにポリイミド樹脂からなる層間絶縁膜１４を有する。さらに対向電極１５には、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）を接続している。
【００１８】
表示電極６は液晶１７を介して対向電極１５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。
【００１９】
信号電極３と第２の電極７とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２を介して、表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７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。
【００２０】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７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１６、１６を有する。
【００２１】
さらにスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００２２】
さらに第１の基板１上に偏光板２４を有し、さらに第２の基板２２上に偏光板２４を有する。液晶表示装置は自己発光しないため、外部の光源である光源部が必要となる。そして液晶表示装置は、この光源部からの光を利用し、さらに液晶１７の光学特性変化を利用して所定の表示を行う。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、外部回路から信号電極あるいはデーター電極により非線形抵抗素子に電圧を印加するときに、従来技術に示す構成では信号電極３やデーター電極の抵抗が大きい。そのため、液晶１７に印加する電圧は表示内容により変化する。
【００２４】
この表示内容により液晶１７に印加する電圧が変化する現象は、この液晶１７に印加する電圧の大きさにより液晶の誘電率が変化するいわゆる誘電率異方性により、液晶１７の負荷容量が変化する。このため、表示内容により表示品質が変化してしまうことにより発生し、クロストーク現象と呼ばれている。
【００２５】
さらに信号電極３の抵抗が大きいため、液晶表示装置の大型化により、液晶表示装置の画面内で抵抗分布が発生し表示に分布が起きてしまう。
【００２６】
本発明の目的は、上記課題を解決して、上記の液晶表示装置の信号電極やデーター電極の抵抗を小さくし、表示内容によるクロストーク現象の防止と画面内の均一表示を達成するための液晶表示装置の構造を提供することである。
【００２７】
【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。
【００２８】
本願発明の液晶表示装置は、第１の基板上に形成する信号電極と、前記信号電極に駆動信号を送るための接続部と、その接続部に配設した突起電極を有する駆動用集積回路と、前記第１の基板と第２の基板とを所定の間隔で貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、前記接続部は、前記信号電極に接続する金属膜からなる輪郭部を有し、前記第１の基板を透かして前記輪郭部を認識可能としたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、前記輪郭部が非線形抵抗層で被覆されてなることを特徴とする。
【００３０】
本発明の液晶表示装置は、前記輪郭部と前記突起電極の間に透明導電性膜を配し、前記突起電極と前記信号電極との電気的な接続を前記透明導電性膜を介して行うことを特徴とする。
【００３１】
本発明の液晶表示装置は、前記第１の基板がガラスであり、前記信号電極と前記駆動用集積回路との接続方法は、前記駆動用集積回路に設ける前記突起電極と前記第１の基板上に設ける前記輪郭部または透明導電性膜とをフェイスダウンボンディング法にて接続するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法であることを特徴とする。
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、前記輪郭部上の少なくとも一部に接続用開口部を有する保護用絶縁膜を配することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶表示装置は、信号電極となる第１の電極と、前記信号電極に並設する複数個の表示電極と、前記各表示電極と前記信号電極との接続箇所に配する非線形抵抗素子を第１の基板上に形成し、前記第１の基板と第２の基板とを所定の間隔で貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、前記信号電極は、前記第１の電極と前記非線形抵抗層と透明導電性膜からなる電極膜と、さらにその上層に設ける低抵抗の金属電極膜を配した多層構造であることを特徴とする。
【００３４】
本発明の液晶表示装置は、前記表示電極は、高反射率を有する材料にて形成されてなることを特徴とする。
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、前記低抵抗の金属電極膜は、前記表示電極と同じ高反射率を有する材料にて形成されてなることを特徴とする。
【００３６】
本発明の液晶表示装置は、少なくとも前記高反射率を有する材料にて形成された電極には、絶縁膜が被覆されてなることを特徴とする。
【００３７】
本発明の液晶表示装置は、前記絶縁膜は、少なくとも高反射率を有する電極材料を含む酸化膜であることを特徴とする。
【００４２】
液晶表示装置は外部回路から信号電極により非線形抵抗素子に電圧を印加するとき、信号電極あるいはデーター電極の抵抗値を小さくすることが重要である。
【００４３】
さらに液晶表示装置の表示品質を決める非線形抵抗素子は、その電流−電圧特性の変化を起こすことなく、信号電極あるいはデーター電極の抵抗値を小さくする必要がある。
【００４４】
そのためには非線形抵抗素子を構成する領域、すなわち第２の電極上の非線形抵抗層と信号電極用上電極や表示電極用上電極部には第３の電極のみとし、信号電極やデーター電極の低抵抗化のための第４の電極は設けていない。そのため、非線形抵抗素子の特性を変化することなく信号電極やデーター電極の低抵抗化を図ることができる。
【００４５】
さらに、第４の電極を第３の電極上に直接設けるのではなく、第３の電極と第４の電極の層間に第１の保護用絶縁膜を設ける。このことにより、第４の電極材料が直接非線形抵抗素子の周囲に触れることを防止できる。
【００４６】
また、第３の電極上の第１の保護用絶縁膜には、開口部を設ける。この開口部により第３の電極と第４の電極は接続でき、配線抵抗が低減できる。
【００４７】
さらに第１の電極があると信号電極やデーター電極部が多層積層膜になる。そのため第１の電極を除去し第３の電極と第４の電極のみとすることにより充分低抵抗化ができる。
【００４８】
さらに第４の電極上を保護用絶縁膜にて覆うことにより、第４の電極の機械的と化学的な耐久性とは大きく向上する。
【００４９】
さらに第４の電極上に第４の電極の酸化膜を設けることにより、新たに保護用絶縁膜を形成する工程を低減できる。
【００５０】
さらに外部回路と信号電極との接続部の構成を、第３の電極にて外部回路との接続部を設け、他の第１の電極あるいは第４の電極あるいは保護用絶縁膜は、接続部の周囲に設け接続部には開口部を設けることにより、導電性ペーストや異方性導電フィルムを用いて外部回路との接続が可能となる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の液晶表示装置を実施するための最良の形態における液晶表示装置の構成を、図面を使用して説明する。
【００５２】
はじめに本発明の第１の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図１と図２を用いて説明する。さらに、駆動用集積回路の実装部の構成を示す断面図を図３を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図２は図１の平面図のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。以下、図１と図２と図３を交互に用いて本発明の第１の実施形態を説明する。
【００５３】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【００５４】
さらに信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタル膜（Ｔａ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）を設ける。
【００５５】
信号電極３に接続する張り出し部２０は、第１の電極上と第２の電極４上とに非線形抵抗層５を設けた後にエッチング除去し、島状の第２の電極４とする。図１と図２とは、この第１の電極３から第２の電極４に分離している構造を示す。
【００５６】
さらに信号電極３上には透明導電性膜である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第３の電極７を設け、さらに酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜の表示電極６を設ける。また信号電極３の一部をなす第３の電極７は、第２の電極４上をオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、第２の電極４上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。
【００５７】
さらにそのうえ信号電極３上には、モリブデン（Ｍｏ）膜からなる第４の電極１０を設ける。
【００５８】
以上の構成にすることにより、第１の電極であるタンタル膜からなる信号電極３上には、酸化タンタル膜からなる非線形抵抗層５と、酸化インジュウムスズ膜からなる第３の電極７と、低抵抗膜であるモリブデン膜からなる第４の電極１０の多層構造を有し、タンタル膜と酸化タンタル膜と酸化インジュウムスズ膜の多層構造に比較して、抵抗値としては１０分の１程度の抵抗値にできる。
【００５９】
さらに本発明の実施形態のモリブデン膜は、膜厚を厚くしてもタンタル膜に比較し応力が小さく、エッチング加工性がよいため、充分低抵抗化に有効である。
【００６０】
さらにまた信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４とにより第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【００６１】
さらに第２の基板２２上には、第１の基板１に形成するそれぞれの表示電極６の隙間からの光の漏れを防止するためのブラックマトリクス１３を設ける。
【００６２】
さらに第２の基板２２には、表示電極６と対向するように、対向電極１５をブラックマトリクス１３と接触して短絡しないように層間絶縁膜１４を介して設ける。
【００６３】
またさらに図１の平面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【００６４】
表示電極６は液晶１７を介して対向電極１５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。
【００６５】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７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。
【００６６】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７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１６、１６を設ける。
【００６７】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００６８】
さらに第２の基板２２には接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。さらにまた第１の基板１には接着層（図示せず）を介して偏光板２４設け、液晶の光学変化を、この２枚の偏光板２４、２４を利用して行う。
【００６９】
また図３に示すように、信号電極３と駆動用集積回路２５との接続手段としては、第１の基板１と第２の基板２２の重なり合う周辺に、駆動用集積回路２５の突起電極２６を、第１の基板１上に導電性ペースト２７を用いてフェイスダウンボンディング法にて行うチップ・オン・ガラス（ＣＯＧ）実装法を用いて行う。
【００７０】
まず、信号電極３と第３の電極７と第４の電極１０と駆動用集積回路２５との接続を行う領域の構成は、透明導電性膜からなる第３の電極７の接続部３１と駆動用集積回路２５の突起電極２６と導電性ペースト２７との接続からなる。また、第３の電極７からなる接続部３１には、第１の電極３や第４の電極１０の遮光性の膜は設けていない。しかし、接続部３１の周囲には第１の電極３からなる輪郭部３２を有するように設けてある。
【００７１】
駆動用集積回路２５と第１の基板１には、駆動用集積回路２５の突起電極２６と導電ペースト２７と接続部３１の保護を行うために保護樹脂２８を設ける。
【００７２】
以上に示すように、導電性ペースト２７と接触する材料は第３の電極７である透明導電性膜の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）とすることにより、導電性ペースト２７との接続抵抗を小さくできると同時に安定する。さらに遮光性の膜を設けていないため、導電性ペースト２７の形状あるいは駆動用集積回路２５と接続部３１との位置合わせ精度が向上できる。
【００７３】
さらに透明導電性膜の第３の電極７では、位置検出が難しい場合があるため、接続部３１の周囲に遮光性を有する第１の電極３からなる輪郭部３２を設けることにより接続部３１の位置検出が容易になる。
【００７４】
さらに駆動用集積回路２５と外部回路との接続を行う箇所においても同様な構成とする。すなわち、導電性ペースト２７と接触する部分と、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）と接触する部分とに関して、第３の電極７である透明導電性膜により接続部３１を設けその周囲に輪郭部３２を設ける。
【００７５】
以上に示すように、本発明の実施形態では第４の電極１０を付加することにより、非線形抵抗素子の特性変化を起こすことなく低抵抗の配線を設けることができる。また、駆動用集積回路２５と外部回路との配線抵抗を小さくできるため精度よく外部回路の信号を非線形抵抗素子を介して液晶に伝達できる。
【００７６】
つぎに本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の構成を、図４と図５を用いて説明する。図４は本発明の第２の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図５は図４の平面図のＣ−Ｃ線における断面を示す断面図である。以下、図４と図５とを交互に用いて本発明の第２の実施形態を説明する。
【００７７】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、いずれもリン（Ｐ）を不純物イオンとして含むタンタル（Ｔａ：Ｐ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【００７８】
信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてリンを不純物イオンとして含むタンタル膜（Ｔａ：Ｐ）の陽極酸化膜からなるリンを含む酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ：ＰＯ）を設ける。
【００７９】
信号電極３に接続する張り出し部２０は、第１の電極上と第２の電極４上とに非線形抵抗層５を設けた後にエッチング除去し、島状の第２の電極４とする。図４と図５は、この第１の電極３から第２の電極４に分離している状態を示す。
【００８０】
さらに信号電極３上には、クロム膜（Ｃｒ）からなる第３の電極７を設け、さらに信号電極３の一部をなす第３の電極７は、島状の第２の電極４上をオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、かつ島状の第２の電極４上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。
【００８１】
さらにそのうえ、信号電極３上には、アルミニウム膜（Ａｌ）からなる第４の電極１０を設ける。また、アルミニウム膜からなる表示電極６を設け、表示電極６は、表示電極用上電極９と接続する。信号電極３上では、第４の電極１０の幅寸法を大きくしてある。
【００８２】
以上の構成にすることにより、信号電極３上には、第１の電極であるリンを不純物イオンとして含むタンタル膜と、酸化タンタル膜と第３の電極であるクロム膜と低抵抗膜であるアルミニウム膜の多層構造を有し、リンを不純物イオンとして含むタンタル膜と酸化タンタル膜とクロム膜の多層構造に比較し抵抗値としては、１０分の１程度の抵抗値にできる。
【００８３】
さらに第４の電極１０上には保護用絶縁膜３０としてアルミニウムの陽極酸化膜である酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を設ける。この酸化アルミニウムにより、配線は保護用絶縁膜３０である酸化アルミニウムにより覆われているため、対向電極１５と電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下することがなくなる。
【００８４】
また第４の電極１０のアルミニウム膜は、膜厚を厚くしてもタンタル膜に比較し応力が小さく、エッチング加工性がよいため、充分低抵抗化に有効である。
【００８５】
さらに信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４により第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、島状の第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６に対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【００８６】
また第４の電極１０と表示電極６にアルミニウム膜のように高反射率を有する材料を使用することにより、反射型液晶表示装置として明るい表示が得られる。
【００８７】
反射型液晶表示装置のため、第２の基板２２には、表示電極６と対向するように対向電極１５を設ける。
【００８８】
またさらに図５の断面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【００８９】
表示電極６は、液晶１６を介して対向電極１４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。
【００９０】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７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。
【００９１】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７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１６、１６を設ける。
【００９２】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００９３】
さらに第２の基板２２には接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。観察者および外部光源は第２の基板２２側に設ける、いわゆる反射型液晶表示装置となる。また、信号電極３と駆動用集積回路や外部回路（図示せず）との接続構造に関しては、第１の実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９４】
さらに第４の電極１０はアルミニウムからなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触することにより第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。そのため、第４の電極１０上に第４の電極１０の酸化膜である酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる保護用絶縁膜３０を設ける。この保護用絶縁膜３０を設けることによって、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡の防止ができる。
【００９５】
以上の本発明の第２の実施形態の構成を採用することにより、信号電極は第１の電極と第１の電極の酸化膜と第３の電極と第４の電極の４層構造となるため、信号電極は第３の電極７のみの場合に比較し低抵抗にできる。
【００９６】
また、第４の電極１０を低応力のアルミニウム膜を利用することにより第１の基板１の反りの問題を起こすことなく低抵抗の信号電極を得ることができる。
【００９７】
さらに第４の電極１０の表面に保護用絶縁膜３０を設けることにより機械的強度の向上により傷による断線の防止と、第４の電極１０と対向電極１４との電気的短絡が防止できる。そのため、低抵抗でかつ信頼性に優れ、歩留まりの良好な液晶表示装置が得られる。
【００９８】
以上説明した本発明の実施形態においては、第４の電極１０と表示電極６との上面に保護用絶縁膜３０を設ける場合を示したが、保護用絶縁膜３０を設けない実施形態でも、信号電極は充分に低抵抗化することができる。さらに第４の電極１０の上面のみに保護用絶縁膜３０を形成しても本発明の効果は得られる。
【００９９】
つぎに本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の構成を、図６と図７を用いて説明する。図６は本発明の第３の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図７は図６の平面図のＤ−Ｄ線における断面を示す断面図である。以下、図６と図７とを交互に用いて本発明の第３の実施形態を説明する。
【０１００】
ガラス基板からなる第１の基板１に、いずれもタンタル（Ｔａ）とモリブデン（Ｍｏ）の合金（ＴａＭｏ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【０１０１】
信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタルモリブデン膜（ＴａＭｏ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタルモリブデン膜（Ｔａ2 Ｏ5 ＭｏＯ）を設ける。
【０１０２】
信号電極３と第２の電極４と信号電極３と第２の電極４との接続に使用する張り出し部２０上には非線形抵抗層５を設ける。
【０１０３】
さらに信号電極３上には、酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる第３の電極７を設け、さらに第３の電極７は、第２の電極４上をオーバーラップする信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、かつ島状の第２の電極４上をオーバーラップする表示電極用上電極９を有する。さらに酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる表示電極６を設ける。
【０１０４】
さらに信号電極３上には、タンタル（Ｔａ）とアルミニウム（Ａｌ）の合金からなる第４の電極１０を有する。第４の電極１０と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２と表示電極６と第１の基板１上に保護用絶縁膜３０を有する。
【０１０５】
この保護用絶縁膜３０には信号電極３と第２の電極４との接続を行う張り出し部２０上に分離用開口部３３ａと、外部回路との接続に使用する接続部３１上に接続用開口部３３ｂを設ける
【０１０６】
張り出し部２０は保護用絶縁膜３０の分離用開口部３３ａと保護用絶縁膜３０の加工面と同一の分離辺３４にて、島状の第２の電極４と信号電極３に分離している。
【０１０７】
以上の構成にすることにより、信号電極３上には第１の電極であるタンタルモリブデン膜と酸化タンタルモリブデン膜と第３の電極である酸化インジュウムスズ膜と低抵抗膜であるタンタルアルミニウム膜の多層構造を有し、タンタルモリブデン膜と酸化タンタルモリブデン膜と酸化インジュウムスズ膜の多層構造に比較し抵抗値としては、５分の１程度の抵抗値にできる。
【０１０８】
このタンタルアルミニウム膜は酸化インジュウムスズ膜との密着強度が強く、さらに電気的接触抵抗が小さい。そのため、タンタルアルミ膜の膜厚を厚くしても密着性がよく、低抵抗化が容易である。
【０１０９】
また、信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４により第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６に対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【０１１０】
さらに第２の基板２２上には、第１の基板１に形成するそれぞれの表示電極６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１３を設ける。
【０１１１】
さらに第２の基板２２には、表示電極６と対向するように対向電極１５を、ブラックマトリクス１３と接触して短絡しないように絶縁膜１４を介して設ける。
【０１１２】
またさらに図６の平面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【０１１３】
表示電極６は、液晶１６を介して対向電極１４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。
【０１１４】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７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。
【０１１５】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７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１６、１６を設ける。
【０１１６】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【０１１７】
さらに第２の基板２２に接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。さらにまた第１の基板１側には、接着層（図示せず）を介して偏光板２４設け、液晶の光学変化を、この２枚の偏光板２４、２４を利用して行う。
【０１１８】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム膜からなるため第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触して第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。さらに表示電極６と、第２の基板２２上の対向電極１４とがごみにより電気的に接触することにより表示電極６と対向電極１４が電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。
【０１１９】
そのため、第４の電極上と非線形抵抗素子の領域と表示電極６上に酸化タンタル膜からなる保護用絶縁膜３０を設ける。この保護用絶縁膜３０を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡の防止と表示電極６と対向電極１４の電気的短絡が防止できる。
【０１２０】
また信号電極３と外部回路（図示せず）との接続手段に関しては、第１の実施形態と同様な手段を用ればよく、その接続手段の説明は省略する。
【０１２１】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム膜からなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触することにより第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こす。また表示電極６と対向電極１４においても同様に電気的短絡を発生して液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。そのため、第４の電極上と表示電極６上に保護用絶縁膜３０を設ける。この保護用絶縁膜３０を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡と表示電極６と対向電極１４との電気的短絡の防止ができる。
【０１２２】
以上本発明の第３の実施形態の構成を採用することにより、信号電極３は、第１の電極と非線形抵抗層５と第３の電極７と第４の電極１０との４層構造となるため、信号電極３は第３の電極７のみの場合に比較し低抵抗にできる。
【０１２３】
さらに第４の電極１０上と表示電極６と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２上とその周囲に保護用絶縁膜３５を設けることにより第４の電極１０の機械的強度の向上する。この結果、傷発生による断線の防止と、第４の電極１０と対向電極１４と、表示電極６と対向電極１４との電気的短絡が防止できる。そのため低抵抗でかつ信頼性に優れ、歩留まりの良好な液晶表示装置が得られる。
【０１２４】
つぎに本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の構成を、図８と図９を用いて説明する。図８は本発明の第４の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図９は図８の平面図のＥ−Ｅ線における断面を示す断面図である。以下、図８と図９とを交互に用いて本発明の第４の実施形態を説明する。
【０１２５】
ガラス基板からなる第１の基板１に、いずれもタンタル（Ｔａ）とタングステン（Ｗ）の合金（ＴａＷ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【０１２６】
信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタルタングステン膜（ＴａＷ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタルタングステン膜（Ｔａ2Ｏ5ＷＯ）を設ける。
【０１２７】
信号電極３と第２の電極４と信号電極３と第２の電極４との接続に使用する張り出し部２０上には非線形抵抗層５を設ける。
【０１２８】
さらに信号電極３上には、酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる第３の電極７を設け、さらに第３の電極７は、第２の電極４上をオーバーラップする信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、かつ島状の第２の電極４上をオーバーラップする表示電極用上電極９を有する。さらに酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる表示電極６を設ける。
【０１２９】
さらに第３の電極７と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２と表示電極６と第１の基板１上に、第１の保護用絶縁膜３０を設ける。
【０１３０】
この第１の保護用絶縁膜３０には、信号電極３と第２の電極４との接続を行う張り出し部２０上に分離用開口部３３ａと、外部回路との接続に使用する接続部３１上に接続用開口部３３ｂと第３の電極７上に配線用開口部３３ｃを設ける。
【０１３１】
さらに信号電極３上と第１の保護用絶縁膜３０上には、タンタル（Ｔａ）とアルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）の合金からなる第４の電極１０を有する。第４の電極１０と第３の電極７とは、配線用開口部３３ｃにより電気的接続を行う。
【０１３２】
さらに第４の電極１０上には、第２の保護用絶縁膜３５として第４の電極１０の酸化膜である酸化タンタルアルミニウム銅（Ｔａ2 Ｏ5 Ａｌ2 Ｏ3 ＣｕＯ）を設ける。
【０１３３】
以上の構成にすることにより、信号電極３上には第１の電極であるタンタルタングステン膜と酸化タンタルタングステン膜と第３の電極である酸化インジュウムスズ膜と配線用開口部を有する第１の保護用絶縁膜と低抵抗膜であるタンタルアルミニウム銅膜と酸化タンタル・アルミニウム・銅膜の多層構造を有し、タンタルタングステン膜と酸化タンタルタングステン膜と酸化インジュウムスズ膜の多層構造に比較し抵抗値としては、１０分の１から５０分の１程度の抵抗値にできる。
【０１３４】
このタンタルアルミニウム銅膜は陽極酸化処理により表面に酸化膜ができ、酸化インジュウムスズ膜との密着強度が強く、さらに電気的接触抵抗が小さい。そのため、タンタルアルミ銅膜の膜厚を厚くしても密着性がよく、低抵抗化が容易である。
【０１３５】
また、第４の電極を設ける以前に、第１の保護用絶縁膜を非線形抵抗層の周囲に設ける。この第１の保護用絶縁膜を設けることにより、第４の電極材料が非線形抵抗素子に触れることがない。そのため、第４の電極が非線形抵抗素子に触れることにより非線形抵抗素子の電流−電圧特性が変化する材料、例えば銅を含有する第４の電極材料を使用することができる。そのため、信号電極の抵抗値を大きく改善できる。
【０１３６】
さらに、第４の電極上には第２の保護用絶縁膜を設ける。この第２の保護用絶縁膜により、第４の電極の配線材料が直接液晶層に触れることがない。また、第２の保護用絶縁膜により、第４の電極と対向電極との電気的短絡もほとんどおこらない。
【０１３７】
また、信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４により第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６に対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【０１３８】
さらに第２の基板２２上には、第１の基板１に形成するそれぞれの表示電極６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１３を設ける。
【０１３９】
さらに第２の基板２２には、表示電極６と対向するように対向電極１５を、ブラックマトリクス１３と接触して短絡しないように絶縁膜１４を介して設ける。
【０１４０】
またさらに図８の平面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【０１４１】
表示電極６は、液晶１６を介して対向電極１４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。
【０１４２】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７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。
【０１４３】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７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１６、１６を設ける。
【０１４４】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【０１４５】
さらに第２の基板２２に接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。さらにまた第１の基板１側には、接着層（図示せず）を介して偏光板２４設け、液晶の光学変化を、この２枚の偏光板２４、２４を利用して行う。
【０１４６】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム銅膜からなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触して第４の電極と対向電極１４が電気的短絡を発生し、液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。さらに表示電極６と、第２の基板２２上の対向電極１４とがごみにより電気的に接触することにより表示電極６と対向電極１４が電気的短絡を発生し、液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。
【０１４７】
そのため、第４の電極上と非線形抵抗素子の領域と表示電極６上に第４の電極１０の酸化膜からなる酸化タンタルアルミニウム銅膜からなる第２の保護用絶縁膜３５を設ける。この第２の保護用絶縁膜３５を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡の防止と表示電極６と対向電極１４の電気的短絡が防止できる。
【０１４８】
また信号電極３と外部回路（図示せず）との接続手段に関しては、第１の実施形態と同様な手段を用ればよく、その接続手段の説明は省略する。
【０１４９】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム銅膜からなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触すことにより第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こす。また表示電極６と対向電極１４においても同様に電気的短絡を発生して液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。そのため、第４の電極上と表示電極６上に保護用絶縁膜３０を設ける。この第２の保護用絶縁膜３５を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡と表示電極６と対向電極１４との電気的短絡の防止ができる。
【０１５０】
以上本発明の第４の実施形態の構成を採用することにより、信号電極３は第１の電極と非線形抵抗層５と第３の電極７と配線用開口部を有する第１の保護用絶縁膜と第４の電極１０との５層構造となるため、信号電極３は第３の電極７のみの場合に比較し低抵抗にできる。
【０１５１】
さらに第４の電極１０上と表示電極６と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２上とその周囲に第１の保護用絶縁膜７を設ける。この結果、非線形抵抗素子の機械的劣化の防止と第４の電極材料の接触を防止できる。
【０１５２】
さらに第４の電極をメッキ処理法を用いる場合においては、第４の電極が非線形抵抗素子に触れると上電極と下電極とが電気的短絡をおこすため、非線形抵抗素子としての機能を維持できない。そのため、第４の電極を設ける以前に第１の保護用絶縁膜を設けることは第４の電極の広範囲な形成方法が利用可能となり、安価で低抵抗な第４の電極を得ることが可能となる。
【０１５３】
そのため本発明の液晶表示装置では、低抵抗でかつ信頼性に優れ、歩留まりの良好な液晶表示装置が得られる。
【０１５４】
なお本発明の実施形態においては、第１の基板１あるいは第２の基板２２上にカラーフィルターを設けない場合に関して説明したが、第１の基板１あるいは第２の基板２２上にカラーフィルターを設ける場合においても以上説明した第１から第３の実施形態に示す効果は得られる。
【０１５５】
以上説明した本発明の実施形態においては、非線形抵抗層５として酸化タンタル膜とリンを不純物イオンとして含む酸化タンタル膜や、あるいは酸化タンタルモリブデン膜について示したが、第２の電極４の陽極酸化膜や酸化シリコン膜や炭化シリコン膜や、あるいは酸化アルミ膜や、あるいはタンタルシリサイドの酸化膜や、あるいはタンタルにほう素（Ｂ）や、窒素（Ｎ）の不純物イオンを含む酸化膜を有する金属−絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子（ＴＦＤ素子）を有する液晶表示装置においても本発明の実施形態に示す効果は得られる。
【０１５６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の液晶表示装置では、非線形抵抗素子の特性を変化することなく信号電極やデーター電極の低抵抗化ができる。
【０１５７】
さらに信号電極やデーター電極を多層積層膜化にすることにより配線の断線が発生しにくくなると同時に配線の低抵抗化を図ることができる。
【０１５８】
さらに最も低抵抗な電極である第４の電極上面を保護用絶縁膜にて覆うことにより、第４の電極の機械的と化学的な耐久性が大きく向上する。
【０１５９】
さらに本発明の液晶表示装置では、第４の電極上に第４の電極の酸化膜を設けることにより、新たに保護用絶縁膜を形成する工程を低減できる。
【０１６０】
さらに外部回路と信号電極との接続部の構成を、第３の電極にて外部回路との接続部を設け、他の第１の電極あるいは第４の電極あるいは保護用絶縁膜は、接続部の周囲に設け接続部には接続用開口部を設けることにより、導電性ペーストや異方性導電フィルムを用いて外部回路との接続が可能となる。
【０１６１】
したがって本発明の液晶表示装置は、液晶表示装置の大画面化や微細化や低コスト化に対して歩留まりの向上と表示品質の向上を兼ね備えた技術である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態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の実施形態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の実施形態における液晶表示装置の実装部を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態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の実施形態における液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置を示す断面図である。
【図１０】従来技術における液晶表示装置を示す平面図である。
【図１１】従来技術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
３信号電極
４第２の電極
５非線形抵抗層
６表示電極
７第３の電極
１０第４の電極
２２第２の基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a liquid crystal display device. In particular, the first substrate includes a first electrode, a second electrode, and a third electrode, or a second electrode and a third electrode, and the third electrode. As a non-linear resistance layer having a non-linear resistance element between the display electrode and the island-like second electrode, the anodic oxide film, silicon oxide film, silicon nitride film, silicon carbide film, and tantalum oxide of the second electrode The present invention relates to a configuration of a liquid crystal display device for a nonlinear resistance element (hereinafter referred to as a TFD element) having a film or a metal-insulating film-metal structure having an aluminum oxide film.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the display capacity of a liquid crystal display device using a liquid crystal panel has been increasing.
[0003]
The means using multiplex drive in a liquid crystal display device having a simple matrix configuration causes a decrease in contrast or a decrease in response speed as the time is increased, and sufficient contrast is obtained when there are about 200 scanning lines. It becomes difficult to obtain.
[0004]
Therefore, in order to eliminate such defects, an active matrix liquid crystal display panel in which a switching element is provided for each pixel is employed.
[0005]
The active matrix liquid crystal display panel is roughly classified into a three-terminal system using a thin film transistor and a two-terminal system using a non-linear resistance element. Of these, the two-terminal system is superior in that the structure and manufacturing method are simple.
[0006]
As this two-terminal switching element, a diode type, a varistor type, a TFD type, and the like have been developed.
[0007]
Of these, the TFD type is particularly simple in structure and has a short manufacturing process.
[0008]
Furthermore, the liquid crystal display panel is required to have a high density and a high definition, and it is necessary to reduce the area occupied by the switching elements.
[0009]
As a means for miniaturization, there are a photolithography technique and an etching technique which are semiconductor manufacturing techniques. However, it is a very difficult technique to perform microfabrication in a large area and realize low cost.
[0010]
Here, an element structure which can be miniaturized over a large area and is effective for cost reduction will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 10 is a plan view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device using a nonlinear resistance element. Further, FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA in the plan view of FIG. Hereinafter, the prior art will be described using FIG. 10 and FIG. 11 alternately.
[0012]
On the first substrate 1, the signal electrode 3, which is the first electrode made of a tantalum (Ta) film, the island-like second electrode 4, and the overhanging portion for connecting the signal electrode 3 and the second electrode 20 Further, a non-linear resistance layer 5 made of tantalum oxide (Ta2 O5), which is an anodic oxide film of the first electrode, is provided on the signal electrode 3, the second electrode 4, and the overhanging portion 20.
[0013]
Further, on the signal electrode 3, a third electrode 7 made of an indium tin oxide (ITO) film, and connected to the third electrode 7 so as to overlap the nonlinear resistance layer 5 of the second electrode 4. A signal electrode upper electrode 8 is provided. Furthermore, the display electrode 6 and the display electrode upper electrode 9 connected to the display electrode 6 and provided so as to overlap the nonlinear resistance layer 5 on the second electrode 4 are provided.
[0014]
The signal electrode upper electrode 8, the nonlinear resistance layer 5, and the second electrode 4 constitute a first nonlinear resistance element 11, and the display electrode upper electrode 9, the nonlinear resistance layer 5, and the second electrode 4 form the first nonlinear resistance element 11. 2 nonlinear resistance elements 12 are formed.
[0015]
A connection portion 31 for applying a signal to the first nonlinear resistance element 11 and the second nonlinear resistance element 12 from an external circuit is provided so that the signal electrode 3 and the third electrode 7 are laminated. The third electrode 7 is used for connection with an external circuit.
[0016]
Furthermore, a black matrix 13 made of a chromium film (Cr) is provided on the second substrate 22 in order to prevent light leakage from the gaps between the respective display electrodes 6 provided on the first substrate 1.
[0017]
Further, on the second substrate 22, a counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film made of a transparent conductive film so as to face the display electrode 6 is brought into contact with the black matrix 13 so as not to be short-circuited. An interlayer insulating film 14 made of polyimide resin is provided. Further, the counter electrode 15 is connected to a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0018]
The display electrode 6 is disposed so as to overlap the counter electrode 15 with the liquid crystal 17 interposed therebetween, thereby forming a display pixel portion of the liquid crystal display panel.
[0019]
A driving waveform is applied to the signal electrode 3, the second electrode 7, and the data electrode from an external circuit, and the display electrode 6 and the counter electrode 15 are connected via the first nonlinear resistance element 11 and the second nonlinear resistance element 12. The liquid crystal display device displays a predetermined image by changing the transmittance of the liquid crystal 17 in the intermediate area.
[0020]
Furthermore, the first substrate 1 and the second substrate 22 respectively have alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17.
[0021]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap size by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0022]
Further, a polarizing plate 24 is provided on the first substrate 1, and a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22. Since the liquid crystal display device does not self-emit, a light source unit that is an external light source is required. The liquid crystal display device uses the light from the light source unit and further performs a predetermined display using the change in optical characteristics of the liquid crystal 17.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a voltage is applied to the nonlinear resistance element from the external circuit by the signal electrode or the data electrode, the resistance of the signal electrode 3 and the data electrode is large in the configuration shown in the prior art. Therefore, the voltage applied to the liquid crystal 17 varies depending on the display content.
[0024]
The phenomenon in which the voltage applied to the liquid crystal 17 changes depending on the display content is due to the so-called dielectric anisotropy in which the dielectric constant of the liquid crystal changes depending on the magnitude of the voltage applied to the liquid crystal 17, thereby changing the load capacity of the liquid crystal 17. . For this reason, it occurs when the display quality changes depending on the display content, and is called a crosstalk phenomenon.
[0025]
Furthermore, since the resistance of the signal electrode 3 is large, the distribution of resistance occurs in the screen of the liquid crystal display device due to an increase in the size of the liquid crystal display device, causing a distribution in the display.
[0026]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, reduce the resistance of the signal electrode and data electrode of the above-mentioned liquid crystal display device, prevent the crosstalk phenomenon due to the display contents, and achieve a uniform display in the screen It is to provide a structure of a display device.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention employs the following configuration.
[0028]
Liquid crystal display device of the present invention Includes a signal electrode formed on the first substrate, a connection portion for sending a drive signal to the signal electrode, a driving integrated circuit having a protruding electrode disposed on the connection portion, and the first substrate In the liquid crystal display device in which the liquid crystal is sealed between the first substrate and the second substrate, the connection portion is connected to the signal electrode. A contour portion made of a metal film, and the contour portion can be recognized through the first substrate. .
[0029]
Liquid crystal display device of the present invention Is characterized in that the contour portion is covered with a non-linear resistance layer. .
[0030]
Liquid crystal display device of the present invention Is characterized in that a transparent conductive film is disposed between the contour portion and the protruding electrode, and the protruding electrode and the signal electrode are electrically connected via the transparent conductive film. .
[0031]
Liquid crystal display device of the present invention The first substrate is glass, and the signal electrode and the driving integrated circuit are connected by the protruding electrode provided on the driving integrated circuit and the contour portion provided on the first substrate or A chip-on-glass (COG) mounting method in which a transparent conductive film is connected by a face-down bonding method. .
[0032]
Liquid crystal display device of the present invention Is characterized in that a protective insulating film having a connection opening is disposed on at least a part of the contour portion. .
[0033]
Liquid crystal display device of the present invention Includes a first electrode serving as a signal electrode, a plurality of display electrodes arranged in parallel to the signal electrode, and a non-linear resistance element disposed on a connection portion between each display electrode and the signal electrode on the first substrate. In the liquid crystal display device in which the first substrate and the second substrate are bonded to each other at a predetermined interval, and liquid crystal is sealed between the first substrate and the second substrate. The signal electrode has a multilayer structure in which the first electrode, the non-linear resistance layer, an electrode film made of a transparent conductive film, and a low-resistance metal electrode film provided thereon are arranged. .
[0034]
Liquid crystal display device of the present invention The display electrode is formed of a material having a high reflectance. .
[0035]
Liquid crystal display device of the present invention The low-resistance metal electrode film is formed of a material having the same high reflectance as that of the display electrode. .
[0036]
Liquid crystal display device of the present invention Is characterized in that an electrode formed of at least the material having a high reflectance is covered with an insulating film. .
[0037]
Liquid crystal display device of the present invention The insulating film is an oxide film including an electrode material having at least a high reflectance. .
[0042]
In a liquid crystal display device, when a voltage is applied from an external circuit to a nonlinear resistance element by a signal electrode, it is important to reduce the resistance value of the signal electrode or the data electrode.
[0043]
Further, the nonlinear resistance element that determines the display quality of the liquid crystal display device needs to reduce the resistance value of the signal electrode or the data electrode without causing a change in the current-voltage characteristic.
[0044]
For this purpose, only the third electrode is provided in the non-linear resistance element, that is, the non-linear resistance layer on the second electrode and the upper electrode portion for the signal electrode and the upper electrode portion for the display electrode. A fourth electrode for resistance is not provided. Therefore, the resistance of the signal electrode and the data electrode can be reduced without changing the characteristics of the nonlinear resistance element.
[0045]
Further, the fourth electrode is not directly provided on the third electrode, but a first protective insulating film is provided between the third electrode and the fourth electrode. This can prevent the fourth electrode material from directly touching the periphery of the nonlinear resistance element.
[0046]
An opening is provided in the first protective insulating film over the third electrode. With this opening, the third electrode and the fourth electrode can be connected, and the wiring resistance can be reduced.
[0047]
Further, when the first electrode is present, the signal electrode and the data electrode portion become a multilayer laminated film. Therefore, the resistance can be sufficiently lowered by removing the first electrode and using only the third electrode and the fourth electrode.
[0048]
Furthermore, by covering the fourth electrode with a protective insulating film, the mechanical and chemical durability of the fourth electrode is greatly improved.
[0049]
Furthermore, by providing the fourth electrode oxide film on the fourth electrode, the number of steps for newly forming a protective insulating film can be reduced.
[0050]
Furthermore, the configuration of the connection portion between the external circuit and the signal electrode is provided, and the connection portion with the external circuit is provided by the third electrode, and the other first electrode or the fourth electrode or the protective insulating film is provided in the connection portion. By providing an opening in the connection portion provided in the periphery, it is possible to connect to an external circuit using a conductive paste or an anisotropic conductive film.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the liquid crystal display device in the best mode for carrying out the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0052]
First, the configuration of a liquid crystal display device using a nonlinear resistance element and a nonlinear resistance element in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Further, a cross-sectional view showing the configuration of the mounting portion of the driving integrated circuit will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line BB in the plan view of FIG. Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described using FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 alternately.
[0053]
On the first substrate 1 made of a glass substrate, a signal electrode 3 which is a first electrode made of a tantalum (Ta) film, a projecting portion 20 connected to the signal electrode 3, and the signal electrode 3 and the projecting portion. A second electrode 4 connected at 20 is provided.
[0054]
Further, a tantalum oxide film (Ta 2 O 5) made of an anodic oxide film of a tantalum film (Ta) is provided as the nonlinear resistance layer 5 on the signal electrode 3, the overhang portion 20 and the second electrode 4.
[0055]
The overhanging portion 20 connected to the signal electrode 3 is etched away after the nonlinear resistance layer 5 is provided on the first electrode and the second electrode 4 to form the island-like second electrode 4. 1 and 2 show a structure in which the first electrode 3 is separated from the second electrode 4.
[0056]
Further, a third electrode 7 made of an indium tin oxide (ITO) film which is a transparent conductive film is provided on the signal electrode 3, and a display electrode 6 made of an indium tin oxide (ITO) film is further provided. The third electrode 7 forming a part of the signal electrode 3 is connected to the signal electrode upper electrode 8 provided so as to overlap the second electrode 4. Furthermore, it has a display electrode upper electrode 9 connected to the display electrode 6 and provided so as to overlap the second electrode 4.
[0057]
Moreover, a fourth electrode 10 made of a molybdenum (Mo) film is provided on the signal electrode 3.
[0058]
With the above configuration, the nonlinear resistance layer 5 made of the tantalum oxide film, the third electrode 7 made of the indium tin oxide film, and the low resistance are formed on the signal electrode 3 made of the tantalum film as the first electrode. It has a multilayer structure of the fourth electrode 10 made of a molybdenum film as a film, and has a resistance value of about one-tenth as compared with the multilayer structure of a tantalum film, a tantalum oxide film, and an indium tin oxide film. it can.
[0059]
Furthermore, the molybdenum film according to the embodiment of the present invention is effective in sufficiently reducing the resistance because the stress is smaller than that of the tantalum film and the etching processability is good even if the film thickness is increased.
[0060]
Furthermore, the upper electrode 8 for signal electrodes, the nonlinear resistance layer 5, and the second electrode 4 constitute a first nonlinear resistance element 11. The upper electrode 9 for display electrodes, the non-linear resistance layer 5 and the second electrode 4 constitute a second non-linear resistance element 12. Since the first non-linear resistance element 11 and the second non-linear resistance element 12 are symmetric with respect to the second electrode 4, they have a symmetric current-voltage characteristic from the signal electrode 3 to the display electrode 6. In addition, application of a DC voltage to the liquid crystal can be prevented.
[0061]
Further, on the second substrate 22, a black matrix 13 for preventing light leakage from the gaps between the respective display electrodes 6 formed on the first substrate 1 is provided.
[0062]
Further, the counter electrode 15 is provided on the second substrate 22 via the interlayer insulating film 14 so as to be in contact with the black matrix 13 and not to be short-circuited so as to be opposed to the display electrode 6.
[0063]
Furthermore, as shown in the plan view of FIG. 1, the signal electrode 3, the third electrode 7, the fourth electrode 10, and the display electrode 6 have a gap of a predetermined dimension.
[0064]
The display electrode 6 is disposed so as to overlap the counter electrode 15 with the liquid crystal 17 interposed therebetween, thereby forming a display pixel portion of the liquid crystal display panel.
[0065]
The liquid crystal display device displays a predetermined image by changing the transmittance of the liquid crystal 17 in the region between the display electrode 6 and the counter electrode 15.
[0066]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are provided with alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17, respectively.
[0067]
In addition, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0068]
Furthermore, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22 via an adhesive layer (not shown). Furthermore, the first substrate 1 is provided with a polarizing plate 24 through an adhesive layer (not shown), and an optical change of the liquid crystal is performed using the two polarizing plates 24 and 24.
[0069]
As shown in FIG. 3, as a connection means between the signal electrode 3 and the driving integrated circuit 25, the first substrate 1 and the second substrate 22 are connected. Integrated circuit for driving around the overlapping area 25 protruding electrodes 26 on the first substrate 1 Conductive paste 27 using a chip-on-glass (COG) mounting method performed by a face-down bonding method.
[0070]
First, the signal electrode 3, the third electrode 7, and the fourth electrode 10 The connection region between the driving integrated circuit 25 and the driving integrated circuit 25 is composed of the connection portion 31 of the third electrode 7 made of a transparent conductive film, the protruding electrode 26 of the driving integrated circuit 25, and the conductive paste 27. Become. Further, the light-shielding film of the first electrode 3 and the fourth electrode 10 is not provided in the connection portion 31 made of the third electrode 7. However, the connection portion 31 is provided so as to have a contour portion 32 made of the first electrode 3.
[0071]
A protective resin 28 is provided on the driving integrated circuit 25 and the first substrate 1 in order to protect the protruding electrode 26, the conductive paste 27, and the connection portion 31 of the driving integrated circuit 25.
[0072]
As described above, when the material in contact with the conductive paste 27 is indium tin oxide (ITO) of the transparent conductive film that is the third electrode 7, the connection resistance with the conductive paste 27 can be reduced. It stabilizes at the same time. Further, since no light-shielding film is provided, the shape of the conductive paste 27 or the alignment accuracy between the driving integrated circuit 25 and the connecting portion 31 can be improved.
[0073]
Further, since the position detection may be difficult in the third electrode 7 of the transparent conductive film, by providing the contour portion 32 made of the first electrode 3 having light shielding properties around the connection portion 31, Position detection becomes easy.
[0074]
Further, the same configuration is adopted at a place where the driving integrated circuit 25 and the external circuit are connected. That is, the connection portion 31 is provided by the transparent conductive film as the third electrode 7 in the portion in contact with the conductive paste 27 and the portion in contact with the anisotropic conductive film (ACF). 32 is provided.
[0075]
As described above, in the embodiment of the present invention, by adding the fourth electrode 10, it is possible to provide a low resistance wiring without causing a characteristic change of the nonlinear resistance element. Further, since the wiring resistance between the driving integrated circuit 25 and the external circuit can be reduced, the signal of the external circuit can be accurately transmitted to the liquid crystal via the non-linear resistance element.
[0076]
Next, the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view showing a liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line CC of the plan view of FIG. Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described using FIG. 4 and FIG. 5 alternately.
[0077]
A signal electrode 3 which is a first electrode made of a tantalum (Ta: P) film containing phosphorus (P) as impurity ions and a signal electrode 3 are connected to the first substrate 1 made of a glass substrate. The projecting portion 20 and the second electrode 4 connected to the signal electrode 3 by the projecting portion 20 are provided.
[0078]
A tantalum oxide film (Ta2 O5 containing phosphorus) made of an anodic oxide film of a tantalum film (Ta: P) containing phosphorus as impurity ions as the nonlinear resistance layer 5 is formed on the signal electrode 3, the overhanging portion 20 and the second electrode 4. : PO).
[0079]
The overhanging portion 20 connected to the signal electrode 3 is etched away after the nonlinear resistance layer 5 is provided on the first electrode and the second electrode 4 to form the island-like second electrode 4. 4 and 5 show a state where the first electrode 3 is separated from the second electrode 4.
[0080]
Further, a third electrode 7 made of a chromium film (Cr) is provided on the signal electrode 3, and the third electrode 7 constituting a part of the signal electrode 3 overlies the island-shaped second electrode 4. It connects with the upper electrode 8 for signal electrodes provided so that it may wrap. Further, the display electrode 6 includes an upper electrode 9 for display electrode which is connected to the display electrode 6 and is provided so as to overlap the island-like second electrode 4.
[0081]
Furthermore, a fourth electrode 10 made of an aluminum film (Al) is provided on the signal electrode 3. Further, a display electrode 6 made of an aluminum film is provided, and the display electrode 6 is connected to the display electrode upper electrode 9. On the signal electrode 3, the width dimension of the fourth electrode 10 is increased.
[0082]
With the above configuration, on the signal electrode 3, a tantalum film containing phosphorus as impurity ions as the first electrode, a tantalum oxide film, a chromium film as the third electrode, and an aluminum as a low-resistance film. Compared to a multilayer structure of a tantalum film, a tantalum oxide film and a chromium film having a multilayer structure of phosphorus and containing phosphorus as impurity ions, the resistance value can be about 1/10.
[0083]
Further, aluminum oxide (Al 2 O 3), which is an anodic oxide film of aluminum, is provided on the fourth electrode 10 as a protective insulating film 30. With this aluminum oxide, the wiring is covered with aluminum oxide, which is the protective insulating film 30, and therefore, an electrical short circuit with the counter electrode 15 is not caused and display quality of the liquid crystal display device is not deteriorated.
[0084]
In addition, the aluminum film of the fourth electrode 10 is effective for sufficiently reducing the resistance because the stress is smaller than that of the tantalum film and the etching processability is good even if the film thickness is increased.
[0085]
Further, the signal electrode upper electrode 8, the nonlinear resistance layer 5, and the second electrode 4 constitute a first nonlinear resistance element 11. The upper electrode 9 for display electrodes, the non-linear resistance layer 5 and the second electrode 4 constitute a second non-linear resistance element 12. Since the first non-linear resistance element 11 and the second non-linear resistance element 12 are symmetric with respect to the island-shaped second electrode 4, a current − symmetric with respect to the display electrode 6 from the signal electrode 3. It has voltage characteristics and can prevent application of DC voltage to the liquid crystal.
[0086]
In addition, by using a material having a high reflectance such as an aluminum film for the fourth electrode 10 and the display electrode 6, a bright display can be obtained as a reflective liquid crystal display device.
[0087]
A counter electrode 15 is provided on the second substrate 22 so as to face the display electrode 6 for a reflective liquid crystal display device.
[0088]
Furthermore, in FIG. Cross section As shown, the signal electrode 3, the third electrode 7, the fourth electrode 10 and the display electrode 6 have a gap of a predetermined dimension.
[0089]
The display electrode 6 is disposed so as to overlap the counter electrode 14 with the liquid crystal 16 interposed therebetween, thereby forming a display pixel portion of the liquid crystal display panel.
[0090]
The liquid crystal display device displays a predetermined image by changing the transmittance of the liquid crystal 17 in the region between the display electrode 6 and the counter electrode 15.
[0091]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are provided with alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17, respectively.
[0092]
In addition, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0093]
Furthermore, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22 via an adhesive layer (not shown). An observer and an external light source are a so-called reflection type liquid crystal display device provided on the second substrate 22 side. The connection structure between the signal electrode 3 and the driving integrated circuit or external circuit (not shown) is the same as that in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0094]
Further, since the fourth electrode 10 is made of aluminum, it is electrically connected to the counter electrode 14 on the second substrate 22 and dust. By contact The fourth electrode 10 and the counter electrode 14 cause an electrical short circuit and deteriorate the display quality of the liquid crystal display device. Therefore, the fourth electrode 10 A protective insulating film 30 made of aluminum oxide (Al 2 O 3) that is an oxide film of the fourth electrode 10 is provided thereon. By providing this protective insulating film 30, the mechanical strength of the fourth electrode 10 can be improved, and an electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14 can be prevented.
[0095]
By adopting the configuration of the second embodiment of the present invention, the signal electrode has a four-layer structure of the first electrode, the oxide film of the first electrode, the third electrode, and the fourth electrode. The signal electrode Third electrode Compared with the case of 7 only, the resistance can be reduced.
[0096]
Further, by using a low-stress aluminum film for the fourth electrode 10, a low-resistance signal electrode can be obtained without causing the problem of warping of the first substrate 1.
[0097]
Further, by providing the protective insulating film 30 on the surface of the fourth electrode 10, it is possible to prevent disconnection due to scratches by improving the mechanical strength and to prevent an electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14. Therefore, a liquid crystal display device with low resistance, excellent reliability, and good yield can be obtained.
[0098]
In the embodiment of the present invention described above, the case where the protective insulating film 30 is provided on the upper surfaces of the fourth electrode 10 and the display electrode 6 has been shown. The resistance of the electrode can be sufficiently reduced. Furthermore, even if the protective insulating film 30 is formed only on the upper surface of the fourth electrode 10, the effect of the present invention can be obtained.
[0099]
Next, the configuration of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line DD in the plan view of FIG. Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described using FIG. 6 and FIG. 7 alternately.
[0100]
On the first substrate 1 made of a glass substrate, a signal electrode 3 which is a first electrode made of an alloy (TaMo) film of tantalum (Ta) and molybdenum (Mo), and an overhang portion 20 connected to the signal electrode 3 Then, the second electrode 4 connected to the signal electrode 3 at the overhanging portion 20 is provided.
[0101]
On the signal electrode 3, the overhanging portion 20, and the second electrode 4, a tantalum molybdenum oxide film (Ta 2 O 5 MoO) made of an anodic oxide film of a tantalum molybdenum film (TaMo) is provided as the nonlinear resistance layer 5.
[0102]
A non-linear resistance layer 5 is provided on the overhang portion 20 used for connecting the signal electrode 3, the second electrode 4, and the signal electrode 3 and the second electrode 4.
[0103]
Further, a third electrode 7 made of an indium tin oxide film (ITO) is provided on the signal electrode 3, and the third electrode 7 is connected to a signal electrode upper electrode 8 that overlaps the second electrode 4. To do. Further, the display electrode 6 has an upper electrode 9 for display electrode which is connected to the display electrode 6 and overlaps the island-like second electrode 4. Further, a display electrode 6 made of indium tin oxide film (ITO) is provided.
[0104]
Further, a fourth electrode 10 made of an alloy of tantalum (Ta) and aluminum (Al) is provided on the signal electrode 3. A protective insulating film 30 is provided on the fourth electrode 10, the first nonlinear resistance element 11, the second nonlinear resistance element 12, the display electrode 6, and the first substrate 1.
[0105]
The protective insulating film 30 has a separation opening 33a on the overhanging portion 20 for connecting the signal electrode 3 and the second electrode 4, and a connection opening on the connection portion 31 used for connection to an external circuit. Provide part 33b
[0106]
The overhanging portion 20 is separated into the island-like second electrode 4 and the signal electrode 3 at the separation opening portion 33 a of the protective insulating film 30 and the same separation side 34 as the processed surface of the protective insulating film 30. .
[0107]
With the above configuration, a multilayer structure of a tantalum molybdenum film as a first electrode, a tantalum molybdenum oxide film, an indium tin oxide film as a third electrode, and a tantalum aluminum film as a low resistance film is formed on the signal electrode 3. As compared with a multilayer structure of a tantalum molybdenum film, a tantalum molybdenum oxide film, and an indium tin oxide film, the resistance value can be about one-fifth.
[0108]
This tantalum aluminum film has a high adhesion strength with the indium tin oxide film and also has a low electrical contact resistance. Therefore, even if the thickness of the tantalum aluminum film is increased, the adhesion is good and the resistance can be easily reduced.
[0109]
Further, the signal electrode upper electrode 8, the nonlinear resistance layer 5, and the second electrode 4 constitute a first nonlinear resistance element 11. The upper electrode 9 for display electrodes, the non-linear resistance layer 5 and the second electrode 4 constitute a second non-linear resistance element 12. Since the first non-linear resistance element 11 and the second non-linear resistance element 12 are symmetric with respect to the second electrode 4, current-voltage characteristics symmetric with respect to the display electrode 6 from the signal electrode 3 are obtained. And can prevent application of a DC voltage to the liquid crystal.
[0110]
Further, a black matrix 13 is provided on the second substrate 22 in order to prevent light leakage from the gaps between the display electrodes 6 formed on the first substrate 1.
[0111]
Further, the counter electrode 15 is provided on the second substrate 22 so as to oppose the display electrode 6 via the insulating film 14 so as not to contact with the black matrix 13 and short-circuit.
[0112]
Furthermore, as shown in the plan view of FIG. 6, the signal electrode 3, the third electrode 7, the fourth electrode 10, and the display electrode 6 have a gap of a predetermined dimension.
[0113]
The display electrode 6 is disposed so as to overlap the counter electrode 14 with the liquid crystal 16 interposed therebetween, thereby forming a display pixel portion of the liquid crystal display panel.
[0114]
The liquid crystal display device displays a predetermined image by changing the transmittance of the liquid crystal 17 in the region between the display electrode 6 and the counter electrode 15.
[0115]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are provided with alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17, respectively.
[0116]
In addition, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0117]
Further, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22 via an adhesive layer (not shown). Furthermore, a polarizing plate 24 is provided on the first substrate 1 side through an adhesive layer (not shown), and an optical change of liquid crystal is performed using the two polarizing plates 24 and 24.
[0118]
Furthermore, since the fourth electrode 10 is made of a tantalum aluminum film, the counter electrode 14 on the second substrate 22 is electrically contacted by dust, and the fourth electrode 10 and the counter electrode 14 are electrically shorted to cause a liquid crystal display device. Display quality will be degraded. Further, the display electrode 6 and the counter electrode 14 on the second substrate 22 are electrically connected by dust. By contact The display electrode 6 and the counter electrode 14 are electrically short-circuited and the display quality of the liquid crystal display device is degraded.
[0119]
Therefore, a protective insulating film 30 made of a tantalum oxide film is provided on the fourth electrode, the region of the nonlinear resistance element, and the display electrode 6. By providing this protective insulating film 30, the mechanical strength of the fourth electrode 10 is improved, the electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14 is prevented, and the electrical connection between the display electrode 6 and the counter electrode 14 is achieved. Short circuit can be prevented.
[0120]
Further, as a means for connecting the signal electrode 3 and an external circuit (not shown), the same means as in the first embodiment may be used, and the description of the connecting means is omitted.
[0121]
Further, since the fourth electrode 10 is made of a tantalum aluminum film, the counter electrode 14 on the second substrate 22 and dust are electrically connected. By contact The fourth electrode 10 and the counter electrode 14 cause an electrical short circuit. Similarly, the display electrode 6 and the counter electrode 14 are electrically short-circuited to deteriorate the display quality of the liquid crystal display device. Therefore, the protective insulating film 30 is provided on the fourth electrode and the display electrode 6. By providing this protective insulating film 30, the mechanical strength of the fourth electrode 10 is improved, the electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14, and the electrical short circuit between the display electrode 6 and the counter electrode 14. Can be prevented.
[0122]
As described above, by adopting the configuration of the third embodiment of the present invention, the signal electrode 3 has a four-layer structure including the first electrode, the nonlinear resistance layer 5, the third electrode 7, and the fourth electrode 10. Therefore, the signal electrode 3 is Third electrode Compared with the case of 7 only, the resistance can be reduced.
[0123]
Furthermore, the mechanical strength of the fourth electrode 10 is provided by providing a protective insulating film 35 on the fourth electrode 10, the display electrode 6, the first nonlinear resistance element 11, the second nonlinear resistance element 12, and the periphery thereof. To improve. As a result, it is possible to prevent disconnection due to the occurrence of flaws and to prevent an electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14, and the display electrode 6 and the counter electrode 14. Therefore, a liquid crystal display device with low resistance, excellent reliability, and good yield can be obtained.
[0124]
Next, the configuration of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line E-E of the plan view of FIG. Hereinafter, the fourth embodiment of the present invention will be described using FIG. 8 and FIG. 9 alternately.
[0125]
Both the first substrate 1 made of a glass substrate and tantalum (Ta) tungsten The signal electrode 3 which is the first electrode made of an alloy (TaW) film of (W), the overhanging portion 20 connected to the signal electrode 3, and the second electrode 4 connected to the signal electrode 3 at the overhanging portion 20 Provide.
[0126]
On the signal electrode 3, the overhanging portion 20, and the second electrode 4, tantalum is formed as a nonlinear resistance layer 5. tungsten A tantalum tungsten oxide film (Ta2O5WO) made of an anodic oxide film (TaW) is provided.
[0127]
A non-linear resistance layer 5 is provided on the overhang portion 20 used for connecting the signal electrode 3, the second electrode 4, and the signal electrode 3 and the second electrode 4.
[0128]
Further, a third electrode 7 made of an indium tin oxide film (ITO) is provided on the signal electrode 3, and the third electrode 7 is connected to a signal electrode upper electrode 8 that overlaps the second electrode 4. To do. Further, the display electrode 6 has an upper electrode 9 for display electrode which is connected to the display electrode 6 and overlaps the island-like second electrode 4. Further, a display electrode 6 made of indium tin oxide film (ITO) is provided.
[0129]
Further, a first protective insulating film 30 is provided on the third electrode 7, the first nonlinear resistance element 11, the second nonlinear resistance element 12, the display electrode 6, and the first substrate 1.
[0130]
The first protective insulating film 30 has a separation opening 33a on the overhanging portion 20 for connecting the signal electrode 3 and the second electrode 4, and a connection portion 31 used for connection to an external circuit. A wiring opening 33 c is provided on the connection opening 33 b and the third electrode 7.
[0131]
Further, a fourth electrode 10 made of an alloy of tantalum (Ta), aluminum (Al), and copper (Cu) is provided on the signal electrode 3 and the first protective insulating film 30. The fourth electrode 10 and the third electrode 7 are electrically connected through the wiring opening 33c.
[0132]
Further, tantalum aluminum copper oxide (Ta2 O5 Al2 O3 CuO), which is an oxide film of the fourth electrode 10, is provided on the fourth electrode 10 as the second protective insulating film 35.
[0133]
With the above configuration, the tantalum tungsten film, which is the first electrode, is formed on the signal electrode 3. Tantalum tungsten oxide film And a third protective indium tin oxide film as a third electrode, a first protective insulating film having a wiring opening, a tantalum aluminum copper film as a low resistance film, and a tantalum aluminum / aluminum / copper film multilayer structure, As compared with a multilayer structure of a tungsten film, a tantalum tungsten oxide film, and an indium tin oxide film, the resistance value can be about 1/10 to 1/50.
[0134]
The tantalum aluminum copper film has an oxide film formed on the surface by anodic oxidation, has high adhesion strength with the indium tin oxide film, and has low electrical contact resistance. Therefore, even if the film thickness of the tantalum aluminum copper film is increased, the adhesion is good and the resistance can be easily reduced.
[0135]
Further, before providing the fourth electrode, the first protective insulating film is provided around the nonlinear resistance layer. By providing the first protective insulating film, the fourth electrode material does not touch the nonlinear resistance element. Therefore, a material whose current-voltage characteristics of the nonlinear resistance element change when the fourth electrode touches the nonlinear resistance element, for example, a fourth electrode material containing copper can be used. Therefore, the resistance value of the signal electrode can be greatly improved.
[0136]
Further, a second protective insulating film is provided over the fourth electrode. The second protective insulating film prevents the wiring material of the fourth electrode from directly touching the liquid crystal layer. In addition, the second protective insulating film hardly causes an electrical short circuit between the fourth electrode and the counter electrode.
[0137]
Further, the signal electrode upper electrode 8, the nonlinear resistance layer 5, and the second electrode 4 constitute a first nonlinear resistance element 11. The upper electrode 9 for display electrodes, the non-linear resistance layer 5 and the second electrode 4 constitute a second non-linear resistance element 12. Since the first non-linear resistance element 11 and the second non-linear resistance element 12 are symmetric with respect to the second electrode 4, current-voltage characteristics symmetric with respect to the display electrode 6 from the signal electrode 3 are obtained. And can prevent application of a DC voltage to the liquid crystal.
[0138]
Further, a black matrix 13 is provided on the second substrate 22 in order to prevent light leakage from the gaps between the display electrodes 6 formed on the first substrate 1.
[0139]
Further, the counter electrode 15 is provided on the second substrate 22 so as to oppose the display electrode 6 via the insulating film 14 so as not to contact with the black matrix 13 and short-circuit.
[0140]
Further, as shown in the plan view of FIG. 8, the signal electrode 3, the third electrode 7, the fourth electrode 10, and the display electrode 6 have a gap of a predetermined dimension.
[0141]
The display electrode 6 is disposed so as to overlap the counter electrode 14 with the liquid crystal 16 interposed therebetween, thereby forming a display pixel portion of the liquid crystal display panel.
[0142]
The liquid crystal display device displays a predetermined image by changing the transmittance of the liquid crystal 17 in the region between the display electrode 6 and the counter electrode 15.
[0143]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are provided with alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17, respectively.
[0144]
In addition, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0145]
Further, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22 via an adhesive layer (not shown). Furthermore, a polarizing plate 24 is provided on the first substrate 1 side through an adhesive layer (not shown), and an optical change of liquid crystal is performed using the two polarizing plates 24 and 24.
[0146]
Further, since the fourth electrode 10 is made of a tantalum aluminum copper film, the fourth electrode 10 and the counter electrode 14 are electrically contacted by dust with the counter electrode 14 on the second substrate 22, and an electric short circuit occurs. The display quality of the liquid crystal display device is degraded. Further, the display electrode 6 and the counter electrode 14 on the second substrate 22 are electrically connected by dust. By contact The display electrode 6 and the counter electrode 14 are electrically short-circuited, thereby degrading the display quality of the liquid crystal display device.
[0147]
Therefore, a second protective insulating film 35 made of a tantalum aluminum copper film made of the oxide film of the fourth electrode 10 is provided on the fourth electrode, the region of the nonlinear resistance element, and the display electrode 6. By providing the second protective insulating film 35, the mechanical strength of the fourth electrode 10 is improved, the electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14 is prevented, and the display electrode 6 and the counter electrode 14. Can be prevented.
[0148]
Further, as a means for connecting the signal electrode 3 and an external circuit (not shown), the same means as in the first embodiment may be used, and the description of the connecting means is omitted.
[0149]
Further, since the fourth electrode 10 is made of a tantalum aluminum copper film, the fourth electrode 10 and the counter electrode 14 are electrically short-circuited by being in electrical contact with the counter electrode 14 on the second substrate 22 by dust. . Similarly, the display electrode 6 and the counter electrode 14 are electrically short-circuited to deteriorate the display quality of the liquid crystal display device. Therefore, the protective insulating film 30 is provided on the fourth electrode and the display electrode 6. By providing the second protective insulating film 35, the mechanical strength of the fourth electrode 10 is improved, the electrical short circuit between the fourth electrode 10 and the counter electrode 14, and the display electrode 6 and the counter electrode 14. Electric short circuit can be prevented.
[0150]
As described above, by adopting the configuration of the fourth embodiment of the present invention, the signal electrode 3 has the first electrode, the nonlinear resistance layer 5, the third electrode 7, and the first protective insulating film having the wiring opening. And the fourth electrode 10, the signal electrode 3 is Third electrode Compared with the case of 7 only, the resistance can be reduced.
[0151]
Further, a first protective insulating film 7 is provided on the fourth electrode 10, the display electrode 6, the first nonlinear resistance element 11, the second nonlinear resistance element 12 and the periphery thereof. As a result, it is possible to prevent mechanical deterioration of the nonlinear resistance element and contact of the fourth electrode material.
[0152]
Further, when the fourth electrode is plated, the upper electrode and the lower electrode are electrically short-circuited when the fourth electrode touches the nonlinear resistance element, so that the function as the nonlinear resistance element cannot be maintained. Therefore, providing the first protective insulating film before providing the fourth electrode makes it possible to use a wide range of methods for forming the fourth electrode, and it is possible to obtain an inexpensive and low-resistance fourth electrode. Become.
[0153]
Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal display device with low resistance, excellent reliability, and good yield can be obtained.
[0154]
In the embodiment of the present invention, the case where the color filter is not provided on the first substrate 1 or the second substrate 22 has been described. However, the color filter is provided on the first substrate 1 or the second substrate 22. Even in the case, the effects shown in the first to third embodiments described above can be obtained.
[0155]
In the embodiment of the present invention described above, the tantalum oxide film and the tantalum oxide film containing phosphorus as impurity ions or the tantalum molybdenum oxide film are shown as the nonlinear resistance layer 5. Metal oxide having silicon oxide film, silicon carbide film, aluminum oxide film, tantalum silicide oxide film, or oxide film containing boron (B) or nitrogen (N) impurity ions in tantalum The effect shown in the embodiment of the present invention can be obtained also in a liquid crystal display device having a nonlinear resistance element (TFD element) having a film-metal structure.
[0156]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, in the liquid crystal display device of the present invention, the resistance of the signal electrode and the data electrode can be reduced without changing the characteristics of the nonlinear resistance element.
[0157]
Further, by forming the signal electrode and the data electrode into a multilayer laminated film, it is difficult to cause disconnection of the wiring, and at the same time, the resistance of the wiring can be reduced.
[0158]
Furthermore, by covering the upper surface of the fourth electrode, which is the lowest resistance electrode, with a protective insulating film, the mechanical and chemical durability of the fourth electrode is greatly improved.
[0159]
Furthermore, in the liquid crystal display device of the present invention, the step of newly forming a protective insulating film can be reduced by providing the oxide film of the fourth electrode on the fourth electrode.
[0160]
Furthermore, the configuration of the connection portion between the external circuit and the signal electrode is such that the third electrode is provided with a connection portion with the external circuit, and the other first electrode or the fourth electrode or the protective insulating film is connected to the connection portion. By providing an opening for connection at the connection portion provided in the periphery, connection to an external circuit is possible using a conductive paste or an anisotropic conductive film.
[0161]
Therefore, the liquid crystal display device of the present invention is a technique that combines the improvement of the yield and the display quality with respect to the enlargement, miniaturization, and cost reduction of the liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mounting portion of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view showing a liquid crystal display device in the prior art.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device in the prior art.
[Explanation of symbols]
1 First substrate
3 Signal electrode
4 Second electrode
5 Nonlinear resistance layer
6 Display electrodes
7 Third electrode
10 Fourth electrode
22 Second substrate

Claims

A signal electrode formed on the first substrate;
A connection for sending a drive signal to the signal electrode;
And a driving integrated circuit having a protruding electrode which is disposed on the connecting portion,
In the liquid crystal display device in which the first substrate and the second substrate are bonded to each other at a predetermined interval, and liquid crystal is sealed between the first substrate and the second substrate.
The connecting portion is connected to the signal electrodes, and is constituted by a light-shielding metal film having an opening,
A liquid crystal display device characterized in that the protruding electrode can be recognized through the opening provided in the first substrate and the connection portion .

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the connection portion is covered with a nonlinear resistance layer constituting a switching element connected to the vibration electrode .

2. A transparent conductive film is disposed between the connecting portion and the protruding electrode, and the protruding electrode and the signal electrode are electrically connected through the transparent conductive film. Or a liquid crystal display device according to 2;

The first substrate is glass;
The connection portion and the driving integrated circuit are connected by a face-down bonding method of the protruding electrode provided in the driving integrated circuit and the contour portion or the transparent conductive film provided on the first substrate. 4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a chip-on-glass (COG) mounting method.

The liquid crystal display device according to any one of the four from claim 1, wherein placing the protective insulating film having a connection opening on at least a portion of the connecting portion.