JPH0677012A

JPH0677012A - 電圧非線形素子とその製造方法および製造用金属有機物ペースト、並びに上記電圧非線形素子を駆動素子とする液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0677012A
Application number: JP4256340A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shiratsuki; 好之白附; Yoshinori Yamaguchi; 義紀山口; Kazuhiro Hayashi; 和廣林; Takehiro Niitsu; 岳洋新津
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】大面積にわたり膜厚と膜質が均一でＩＣ回路
やディスプレイパネル等の電子部品，装置への応用が可
能な電圧非線形素子を提供する。【構成】絶縁基板１上に下部電極膜２，電圧非線形膜
３および上部電極膜４を順次積層した構成を有してな
り、上記電圧非線形膜３をＺｎの金属有機物とＢｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくとも１種
の金属有機物との混合物の焼成により形成された金属酸
化物とした。【効果】構成膜を金属有機物の熱分解による成膜法で
形成するために、所謂薄膜層から構成された薄型の電圧
非線形素子を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サージ吸収，電圧安
定，過電圧抑制，あるいはスイッチング素子等の用途に
好適な非線形な電圧電流特性をもつ電圧非線形素子、そ
の製造方法および製造用金属有機物ペースト、並びに上
記電圧非線形素子を用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】印加電圧に対して急峻な抵抗値変化を示
し、電圧電流特性が非線形である電圧非線形素子とし
て，所謂バリスタ素子が知られている。この種の電圧非
線形素子の抵抗体には、一般にセラミックス焼結体が用
いられている。上記セラミックス焼結体としては、例え
ばＺｎＯを主成分とし、Ｂｉ₂Ｏ₃，Ｃｒ₂Ｏ₃，Ｓｂ
₂Ｏ₃，ＣｏＯ，ＭｎＯといった添加物を微量加え焼結
することにより作製される図１２は上記従来のセラミッ
クス焼結体を用いた電圧非線形素子としてのバリスタ素
子の構造例を説明する模式図であって、６１，６２は電
極、６３はＺｎＯを主成分とする粒子、６４は粒界層、
６５，６６は電極リードである。

【０００３】図示したように、このバリスタ素子は電極
６１，６２の間にＺｎＯを主成分とし、これにＢｉ₂Ｏ
₃，Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃，ＣｏＯ，ＭｎＯ等の添加
物を微量加えて焼結した半導体粒子の層を挟んで構成さ
れる。このバリスタ素子は、焼結に伴う半導体ＺｎＯ結
晶６３の成長と共に、その粒界６４にＢｉ₂Ｏ₃等の絶
縁層を生じさせることによって形成されるショットキー
障壁を利用したものである。

【０００４】このようなセラミックス焼結体を用いる既
存の電圧非線形素子は、通常数ミリ程度の厚みとなり、
ＩＣ回路やＬＣＤ，ＬＥＤ，その他のパネル形ディスプ
レイ（以下、ディスプレイパネル）などの薄層電子部
品，機器への適用は非常に困難である。これら電子部
品，機器への応用が可能な、すなわち小型，薄層化のた
めに電圧非線形素子の厚膜化、薄膜化が検討されてい
る。

【０００５】厚膜の電圧非線形素子は従来のセラミック
焼結体を用いたものに比べ、製造装置にかかるコストが
低減され、小型化も可能である。しかし、この場合も結
晶粒子が大きいため、最低でも数十ミクロンの膜厚にな
り、ＩＣ回路やディスプレイパネル等への応用という目
的を達成できない。そこで、ＩＣ回路やディスプレイパ
ネル等にも適用できる電圧非線形素子（薄膜バリスタ素
子）の開発が必要となる。

【０００６】薄膜の電圧非線形素子については、例えば
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃ
ｓ，ｖｏｌ．５０，ｐｐ．５５５−５５８（１９７
９）に示されたように、電極を具備した絶縁基板上にＺ
ｎＯとＢｉ₂Ｏ₃をスパッタ法により順次積層させ、Ｚ
ｎＯとＢｉ₂Ｏ₃の界面を利用して非線形特性を持たせ
るものがある。

【０００７】図１３は電圧非線形素子としての薄膜バリ
スタ素子の他の構造例を説明する断面図であって、７１
は絶縁基板、７２は下部電極、７３はＺｎＯ半導体層、
７４はＢｉ₂Ｏ₃絶縁層、７５はＺｎＯ半導体層、７６
は上部電極である。この薄膜バリスタ素子は、絶縁基板
７１上に下部電極７２を形成し、その上にＺｎＯ半導体
層７３、Ｂｉ₂Ｏ₃絶縁層７４、さらにＺｎＯ半導体層
７５を形成し、最後に上部電極７６を形成してなる。

【０００８】このような構成の電圧非線形素子（バリス
タ素子）では、セラミックス焼結体の場合と違ってＺｎ
Ｏ半導体層７３，７５とＢｉ₂Ｏ₃絶縁層７４との界面
によって非線形特性を得ている。なお、この種の電圧非
線形素子に関連する従来技術を開示したものとして、特
開平２−２５８９６８号公報や特開平２−９６３０１号
公報がある。

【０００９】ところで、近年、表示装置として液晶表示
装置が広く用いられるようになっている。液晶表示装置
は、基本的には受光型の表示装置であり、低電圧，低電
力の表示デバイスであって、その素子構成も簡単でＩＣ
駆動ができるために、小型かつ薄型の表示手段として電
卓や腕時計の表示素子の主流となっている。

【００１０】また、ワードプロセッサやパーソナルコン
ピユータ等の情報処理装置の普及に伴う可搬性の要求を
満たす薄型化，小型化を実現するために。ＣＲＴに替わ
る表示手段として液晶表示装置が採用されている。ワー
ドプロセッサやパーソナルコンピユータ等の表示手段と
した場合には、漢字その他の文字，数字に表示を可能と
するために、電卓や腕時計の場合に較べて画素数が極め
て多くなる。そして、その駆動方法も、Ｘ−Ｙ状に電極
を交差させて構成する，所謂単純マトリクス方式では、
個々の画素を駆動する画素電極がそれぞれ独立したもの
でないために、隣接画素にも一定電圧が印加されてしま
うことで完全な非表示状態とならないクロストークと称
する表示品質低下減少が生じる。

【００１１】このクロストークを改善するために、各画
素毎にダイオード，薄膜トランジスタ等の非線形素子を
設ける必要がある。しかしながら、数千〜数十万画素に
のぼる画素毎に上記ダイオードや薄膜トランジスタぴの
非線形素子を欠陥なしに、かつ同一特性で大面積にわた
って形成することは困難であるという問題がある。この
問題を解決するものとして、従来、「ＩＥＥＥＴＲＡ
ＮＳＡＣＴＩＯＮＯＮＥＬＥＣＴＲＯＮＤＥＶＩＣ
ＥＳ」（Ｖｏｌ．ＥＤ−２６，Ｎｏ．８，ＡＵＧＵＳＴ
１９７９，ｐｐ．１１２３〜１１２８）に記載のよう
に、バリスタ素子を用いて時分割駆動する液晶表示素子
が提案されている。

【００１２】この液晶表示素子は、液晶を挟む２枚の絶
縁基板の一方にセラミックスのバリスタ基板を使用する
ものであり、透過型液晶表示装置を構成するこはできな
いものである。そこで、この点を解決するものとして、
特開平２−２９１５２８号公報に開示されたように、絶
縁板上に形成された画素電極と、この画装置電極に信号
を送る信号線とを厚膜バリスタペーストの印刷，焼成で
形成したものをプレーナ状に接続する構造が提案されて
いる。

【００１３】バリスタ素子として知られる電圧非線形素
子は、一般に、サージ吸収素子として用いられるもので
あり、図１１の電圧−電流特性に示したように、一定電
圧（バリスタ閾値電圧Ｖａと称する）以下では抵抗値が
大きくなり実質的に電流が殆ど流れないが、電圧Ｖａを
越えると急激に抵抗値が小さくなって電流Ｉが流れると
いう特性を有している。なお、負の電圧−Ｖａにおいて
も同様である。

【００１４】このようなバリスタ素子（電圧非線形素
子）は、前記したように、セラミックス焼結体を用い、
ＺｎＯを主成分としてＢｉ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＰｂＯ，
ＣｏＯ，ＭｎＯといった添加物を微量加えて焼結するこ
とによって形成されるショットキー効果を利用するもの
である。このバリスタ素子は、電極間距離，粒子の大き
さ等を制御することで、バリスタ電圧、電流容量等を任
意に制御可能であり、電子回路保護用や避雷針など、広
範囲な領域に応用されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電圧非線形素子（薄膜バリスタ素子）では、図１３
に示した下部電極７２、ＺｎＯ半導体層７３，７６、Ｂ
ｉ₂Ｏ₃絶縁層７４、上部電極７５からなる複数の積層
構造を真空装置を用いた製造プロセスで形成するもので
あるため、工程数が多くなり、また複数のガスの流入方
法や圧力の制御が難しいため、大面積にわたり膜厚，膜
質を均一に保つことが困難であるという問題があり、ま
たスパッタ装置，真空蒸着装置といった成膜装置の設備
費用やそのランニングコストが高く、成膜される薄膜の
コストが高くなるという問題があった。

【００１６】また、電圧非線形素子を駆動素子として用
いた液晶表示装置においては、次のような問題があっ
た。図１４は電圧非線形素子を駆動素子として用いた液
晶表示装置の構成を説明する断面図であって、１ａは下
側ガラス基板、１ｂは上側ガラス基板、２ａは画素電
極、３ａはバリスタ素子（電圧非線形素子）、４ａは画
素電極に信号を送る信号線、５ａは対向電極、６ａは液
晶層である。

【００１７】また、図１５は図１４の要部構成の説明図
であって、（ａ）は下側ガラス基板の電極構成部、
（ｂ）は電極構成部の１画素の断面図、（ｃ）は電極構
成部の１画素の上面図である。この液晶表示装置は、厚
膜バリスタペースト（厚膜の電圧非線形素子材料のペー
スト）を印刷法で塗布，焼成して電圧非線形素子を形成
することにより、スパッタやＣＶＤなどの薄膜形成技術
を用いるものと比較して製造方法が簡易で、かつ低コス
トであり、広い面積に一度に多数の素子を形成すること
が可能である。

【００１８】しかしながら、印刷法で形成したバリスタ
素子３ａの断面形状は、同図（ｂ）に示したように、山
型となる上にその膜厚の制御も容易ではない。印刷法で
形成した膜厚は最低でも１０μｍ以上となり、膜厚バラ
ツキも±３μｍ程度ある。したがって、液晶層６ａの厚
みが最低でも１３μｍ以上となって液晶のコントラスト
が低下する原因となる。

【００１９】また、バリスタペーストをスクリーン印刷
した場合、当該ペーストのダレによる広がりがスクリー
ンの開口部よりも両外側で４０〜５０μｍもある。形成
された厚膜バリスタ３ａはエッチング等による微細加工
も難しく、したがって印刷法を用いてバリスタ３ａの形
状を微細に、かつ精度よく均一に形成することは極めて
困難であって、フルカラーの液晶表示装置のように、画
素ピッチが高密度なものに対応できないという問題があ
った。

【００２０】さらに、図１４，図１５に示したプレーナ
構造の厚膜バリスタは、画素電極２ａと信号線４ａの隙
間とバリスタペーストの粒径によってバリスタの閾値電
圧が決定されるので、ばらつきも大きく、閾値電圧が高
くなるので、液晶表示装置の駆動電圧が高くなってしま
うという欠点もあった。したがって、本発明の目的は、
上記従来技術の問題点を解決し、大面積にわたり膜厚と
膜質が均一でＩＣ回路やディスプレイパネル等の電子部
品，装置への応用が可能な電圧非線形素子を提供するこ
とにある。

【００２１】また、本発明の目的は、安価で生産性が高
い電圧非線形素子の製造方法を提供することにある。さ
らに、本発明の目的は、電圧非線形素子製造用金属有機
物ペーストを提供することにある。そして、本発明の目
的は、電圧非線形素子を駆動素子としたアクティブマト
リクス型液晶表示装置を提供することにある。

【００２２】そして、また、本発明の目的は、電圧非線
形素子を駆動素子としたアクティブマトリクス型液晶表
示装置の製造方法を提供することにある。さらに、ま
た、本発明の目的は、製造方法が簡易かつ低コストで、
素子の大面積化が容易、画素ピッチが高密度でなおかつ
低電圧駆動が可能、高コントラストの液晶表示装置とそ
の製造方法を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、製造設備が安
価な厚膜プロセス（ＭｅｔａｌｌｏＯｒｇａｎｉｃＤ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＤ法）を用い、金属有機物を
熱分解させて金属酸化物からなる薄膜の薄膜の電圧非線
形素子（あるいは薄膜バリスタ素子）を得、またこれを
用いた液晶表示素子を製造するものであって、上記各目
的を達成するために、本発明は、下記（１）〜（２６）
に記載の構成を備えたことを特徴とする。

【００２４】すなわち、（１）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜，上部電
極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子におい
て、前記下部電極膜，電圧非線形膜，上部電極膜が、金
属有機物ペーストを塗布，焼成して形成した金属または
金属酸化物の何れかからなると共に、前記下部電極膜が
二層構造であることを特徴とする電圧非線形素子。（２）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜，上部電
極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子におい
て、前記下部電極膜が、金属有機物ペーストを塗布，焼
成して形成した金属電極膜と金属有機物ペーストを塗
布，焼成して形成した金属酸化物電極膜とから構成した
ことを特徴とする電圧非線形素子。（３）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜，上部電
極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子の製造
方法において、前記絶縁基板上に、金または白金の何れ
かの金属有機物ペーストを塗布，焼成して金属電極膜を
形成する金属膜形成工程と、前記金属電極膜上に、錫と
インジウムの各金属有機物の混合ペースト、または亜鉛
とアルミニウムの各金属有機物の混合ペーストの何れか
を塗布，焼成して金属酸化物電極膜を形成する金属酸化
物膜形成工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素
子の製造方法。（４）絶縁基板上に形成した下部電極膜と、下部電極膜
上に一対の半導体薄膜の間に絶縁性薄膜層を有した電圧
非線形層と、電圧非線形層の上に形成した上部電極膜を
順次積層した構成を有する電圧非線形素子において、前
記下部電極膜が二層構造であることを特徴とする電圧非
線形素子。（５）絶縁基板上に形成した下部電極膜と、下部電極膜
上に一対の半導体薄膜の間に絶縁性薄膜層を有した電圧
非線形層と、電圧非線形層の上に形成した上部電極膜を
順次積層した構成を有する電圧非線形素子において、前
記下部電極膜が、金属有機物ペーストを塗布，焼成して
形成した金属電極膜と金属有機物ペーストを塗布，焼成
して形成した金属酸化物電極膜とから構成したことを特
徴とする電圧非線形素子。（６）絶縁基板上に形成した下部電極膜と、下部電極膜
上に一対の半導体薄膜の間に絶縁性薄膜層を有した電圧
非線形層と、電圧非線形層の上に形成した上部電極膜を
順次積層した構成を有する電圧非線形素子の製造方法に
おいて、前記絶縁基板上に、金または白金の何れかの金
属有機物ペーストを塗布，焼成して金属電極膜を形成す
る金属膜形成工程と、前記金属電極膜上に、錫とインジ
ウムの各金属有機物の混合ペースト、または亜鉛とアル
ミニウムの各金属有機物の混合ペーストの何れかを塗
布，焼成して金属酸化物電極膜を形成する金属酸化物膜
形成工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素子の
製造方法。（７）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜および上
部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子に
おいて、前記電圧非線形膜が、Ｚｎの金属有機物ペース
トとＢｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少
なくとも１種の金属有機物ペーストとの混合物の塗布，
焼成により形成された金属酸化物であることを特徴とす
る電圧非線形素子。（８）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜および上
部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子に
おいて、前記電圧非線形膜が、Ｚｎの金属有機物ペース
トと、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた
少なくとも１種の元素を前記Ｚｎの元素に対する原子数
比が３０％以下である金属有機物ペーストとの混合物の
塗布，焼成により形成された金属酸化物であることを特
徴とする電圧非線形素子。（９）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜および上
部電極膜を順次積層してなる電圧非線形素子の製造方法
において、前記絶縁基板上に下部電極膜を形成する下部
電極膜形成工程と、Ｚｎの金属有機物と、Ｂｉ，Ｍｎ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくとも１種の金
属有機物とを混合して金属有機物ペーストを作成する混
合工程と、前記金属有機物ペーストを前記下部電極上に
塗布するペースト塗布工程と、前記下部電極上に塗布し
た前記金属有機物ペーストを焼成して金属酸化物の電圧
非線形膜を生成する電圧非線形膜形成工程と、前記電圧
非線形膜上に上部電極膜を形成する上部電極膜形成工程
と、を含むことを特徴とする電圧非線形素子の製造方
法。（１０）絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜および
上部電極膜を順次積層してなる電圧非線形素子の製造方
法において、前記絶縁基板上に下部電極膜を形成する下
部電極膜形成工程と、Ｚｎの金属有機物と、Ｂｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくとも１種
の元素を前記Ｚｎの元素に対する原子数比が３０％以下
とした金属有機物とを混合して金属有機物ペーストを作
成する混合工程と、前記混合物した金属有機物ペースト
を前記下部電極上に塗布するペースト塗布工程と、前記
下部電極上に塗布した前記金属有機物ペーストを焼成し
て金属酸化物の電圧非線形膜を生成する電圧非線形膜形
成工程と、前記電圧非線形膜上に上部電極膜を形成する
上部電極膜形成工程と、を有することを特徴とする電圧
非線形素子の製造方法。（１１）Ｚｎ金属有機物と、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，
Ｓｂの元素の中から選ばれた少なくとも１種の金属有機
物と溶剤および樹脂を含有してなることを特徴とする金
属有機物ペースト。（１２）絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記下部電極
上に設けた上下一対の半導体薄膜層の間に絶縁性薄膜層
を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造を有する
電圧非線形素子において、前記一対の半導体薄膜層と前
記絶縁性薄膜層が、金属有機物ペーストの，塗布焼成に
より形成された金属酸化物であることを特徴とする電圧
非線形素子。（１３）絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記下部電極
上に設けた上下一対の半導体薄膜層の間に絶縁性薄膜層
を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造を有する
電圧非線形素子において、前記一対の半導体薄膜層が、
Ｚｎを主成分とする金属有機物ペーストの塗布，焼成に
より形成された金属酸化物であることを特徴とする電圧
非線形素子。（１４）絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記下部電極
上に設けた上下一対の半導体膜層の間に絶縁性膜を有
し、さらに上部電極膜を順次積層した構造を有する電圧
非線形素子において、前記絶縁性薄膜層が、Ｂｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくとも１種
の金属有機物ペーストの塗布，焼成により形成された金
属酸化物であることを特徴とする電圧非線形素子。（１５）絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記下部電極
上に設けた上下一対の半導体薄膜層の間に絶縁性薄膜層
を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造を有する
電圧非線形素子の製造方法において、前記絶縁基板上に
下部電極膜を形成する下部電極膜形成工程と、前記下部
電極上に半導体薄膜層用金属有機物ペーストを塗布し，
焼成することにより前記一対の半導体薄膜層の下部半導
体薄膜層を形成する下部半導体薄膜層形成工程と、前記
下部半導体薄膜上に絶縁性薄膜層用金属有機物ペースト
を塗布し，焼成することにより前記絶縁性薄膜層を形成
する絶縁性薄膜層形成工程と、前記絶縁性薄膜層上に半
導体薄膜層用金属有機物溶液のペーストを塗布し，焼成
することにより前記一対の半導体薄膜層の上部半導体薄
膜層を形成する上部半導体薄膜層形成工程と、前記上部
半導体薄膜層上に上部電極膜を形成する上部電極膜形成
工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素子の製造
方法。（１６）上記（１５）において、前記一対の半導体薄膜
層を形成するための金属有機物ペーストがＺｎ単体から
なる金属有機物からなることを特徴とする電圧非線形素
子の製造方法。（１７）上記（１５）において、前記一対の半導体薄膜
層を形成するための金属有機物ペーストがＺｎを主成分
とする金属有機物からなることを特徴とする電圧非線形
素子の製造方法。（１８）上記（１５）において、前記絶縁性薄膜層を形
成するための金属有機物ペーストがＢｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，
Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくとも１種の金属有機
物を含む金属有機物からなることを特徴とする電圧非線
形素子の製造方法。（１９）画素電極と、前記画素電極に信号を送る信号線
と、前記画素電極と信号電極とを接続する電圧非線形素
子とを有する第１の絶縁基板上と、前記第１の絶縁基板
の前記画素電極とに対向配置された対向電極を有する第
２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板
との間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、前
記電圧非線形素子が、金属有機物ペーストを塗布，焼成
して形成した金属酸化物からなることを特徴とする液晶
表示装置。（２０）上記（１９）において、前記電圧非線形素子
が、下部電極膜と、一対の半導体薄膜層の間に絶縁性薄
膜層を有し、この上に前記上部電極膜を設けてなること
を特徴とする液晶表示装置。（２１）上記（２０）において、前記半導体薄膜層が、
Ｚｎを主成分とする金属有機物ペーストを塗布，焼成し
て形成された金属酸化物からなることを特徴とする液晶
表示装置。（２２）上記（２０）において、前記絶縁性薄膜層が、
Ｂｉ，Ｓｉ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂ
の中から選ばれた少なくとも１種の金属有機物ペースト
を塗布，焼成して形成された金属酸化物からなることを
特徴とする液晶表示装置。（２３）画素電極と、前記画素電極に信号を送る信号線
と、前記画素電極と信号電極とを接続する電圧非線形素
子とを有する第１の絶縁基板上と、前記第１の絶縁基板
の前記画素電極とに対向配置された対向電極を有する第
２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板
との間に液晶を充填してなる液晶表示装置の製造方法に
おいて、前記電圧非線形素子が、金属有機物ペーストを
塗布，焼成して形成する工程を少なくとも含むことを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。（２４）画素電極と、前記画素電極に信号を送る信号線
と、前記画素電極と信号電極とを接続する電圧非線形素
子とを有する第１の絶縁基板上と、前記第１の絶縁基板
の前記画素電極とに対向配置された対向電極を有する第
２の絶縁基板とを有し、前記電圧非線形素子が、下部電
極と一対の半導体薄膜層の間に介在した絶縁性薄膜層と
上部電極膜とを順次積層してなり、前記第１の絶縁基板
と第２の絶縁基板との間に液晶を充填して構成された液
晶表示装置の製造方法において、前記半導体薄膜層と前
記絶縁性薄膜層を金属有機物ペーストを塗布，焼成して
前記電圧非線形素子を形成する工程を少なくとも含むこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。（２５）上記（２４）において、亜鉛を主成分とする金
属有機物ペーストを塗布，焼成して前記半導体薄膜層を
形成する工程を少なくとも含むことを特徴とする液晶表
示装置の製造方法。（２６）上記（２４）において、Ｂｉ，Ｓｉ，Ｐｂ，Ｍ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂの中から選ばれた少な
くとも１種の金属有機物ペーストを塗布，焼成して前記
絶縁性薄膜層を形成する工程を少なくとも含むことを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。

【００２５】なお、前記Ｚｎ金属有機物に添加する元素
として、Ａｌを選定することもできる。

【００２６】

【作用】上記した構成の厚膜プロセスで製造する本発明
の電圧非線形素子（薄膜バリスタ素子）は、ＩＣ回路や
ディスプレイパネルへの適用が可能である。すなわち、
本発明の電圧非線形素子は、従来の厚膜電圧非線形素子
が結晶粒子を混練したペーストを用いているのとは違
い、金属有機物の熱分解による成膜法（Ｍｅｔａｌｌｏ
ＯｒｇａｎｉｃＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＤ法）
を用いるために所謂薄膜層から構成された電圧非線形素
子を得ることができる。

【００２７】また、本発明による電圧非線形素子の製造
方法は、各構成層の膜厚の調整や構成元素の組成比など
を、従来の真空装置による薄膜プロセスによる成膜に比
べても容易であるため、特性調整の自由度が非常に高く
生産性も向上でき、低コストで高品質の電圧非線形素子
（薄膜バリスタ素子）を容易に得ることができる。そし
て、液晶表示装置の駆動素子の形成を上記ＭＯＤ法によ
る成膜法を用いた半導体膜および絶縁体膜形成法を採用
することにより、膜厚の調整や構成元素の組成比など
が、従来の真空装置を用いた薄膜プロセスと比べて簡易
であり、製造装置も低コストで、かつ常圧プロセスであ
るために生産ラインの連続化が可能で生産性も高い。

【００２８】このように、本発明による液晶表示装置の
製造方法は、簡易な厚膜プロセスの特徴を損なうことな
く微細加工が可能で、画素ピッチが高密度でかつ低電圧
駆動が可能な高コントラストの液晶表示装置を提供でき
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明による電圧非線形素子
の第１実施例を説明する断面図であって、１はガラス基
板、２は第１下部電極膜、３は第２下部電極膜、４は電
圧電流非線形膜、５は上部電極膜である。

【００３０】同図に示した電圧非線形素子は、まず、ガ
ラス基板１上にメタロ・オーガニック金ペーストを印
刷，焼成して第１下部電極膜２を形成する。この上にオ
クチル酸インジウムとオクチル酸錫を、そのインジウム
（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）の原子数比が１：０．１になるよ
うに秤量し、さらにオクチル酸インジウムとオクチル酸
錫の混合比を１０としたものに対してアビエチン酸を３
の割合で混合したペーストを印刷，焼成することによ
り、第２下部電極膜３を形成する。

【００３１】さらに、この上に、ジベンジルジチオカル
バミン酸亜鉛とオクチル酸ビスマスを亜鉛（Ｚｎ）とビ
スマス（Ｂｉ）の原子数比が１：０．１になるように秤
量し、さらにα−ターピネオール，アビエチン酸をジベ
ンジルジチオカルバミン酸亜鉛とオクチル酸ビスマスの
混合重量を１０としたものに対して６：３の割合で混合
した後、よく攪拌してジベンジルジチオカルバミン酸亜
鉛に完全に溶解させたペーストを印刷，焼成することに
よって電圧非線形膜４を形成する。

【００３２】そして、この上層にメタロ・オーガニック
金ペーストを印刷，焼成して上部電極膜５を形成する。
下部電極をメタロ・オーガニック金ペーストを用いたＭ
ＯＤ法で形成するとき、この下部電極を形成する金膜に
金粒子の突起が発生することがある。また、メタロ・オ
ーガニック白金ペーストを用いた場合も同様である。

【００３３】このような金粒子あるいは白金粒子のある
下部電極膜上に直接電圧非線形膜を形成すると、上記突
起部分の膜厚が薄くなり、特性のバラツキを引き起こす
だけでなく、耐電圧強度の低下をもたらす。第１下部電
極２を構成する金膜に金粒子あるいは白金粒子が発生し
た場合に、この上にガラス系材料からなる導電性薄膜で
形成した第２下部電極膜２は、その導電率が金，白金の
金属導電膜に及ばないが、突起の発生は極めて少なく第
１下部電極膜の突起をカバーして表面が平坦化される。
なお、電極の導電率が低くてもいいような用途であれば
金属導電膜を用いずに直接ガラス系材料からなる導電性
薄膜上に電圧非線形膜を形成してもよい。また、ガラス
系材料からなる導電性薄膜はインジウムと錫の混合物だ
けでなく、亜鉛とアルミニウムの金属有機物で形成して
もよい。

【００３４】図２は本発明による電圧非線形素子の電圧
電流特性図である。この特性曲線から、約１０（Ｖ）以
上の電圧が印加されることにより素子内を電流が流れ始
める非線形特性をもっていることがわかる。図３は本発
明による電圧非線形素子の第２実施例の構成を説明する
断面図であって、１１はガラス基板、１２は第１下部電
極膜、１３は第２下部電極膜、１４は第１の半導体薄
膜、１５は絶縁性薄膜、１６は第２の半導体薄膜、１７
は上部電極膜である。そして、第１の半導体薄膜１４と
第２の半導体薄膜１６からなる一対の半導体薄膜の間に
絶縁性薄膜１５が介在されている。

【００３５】この電圧非線形素子は、先ず、ガラス基板
１１上にメタロオーガニック金ペーストを印刷，焼成し
て第１下部電極１２を形成する。その上に、オクチル酸
インジウムとオクチル酸錫を、インジウムと錫の原子数
比が１：０．１になるように秤量し、さらにオクチル酸
インジウムとオクチル酸錫の混合重量を１０としたもの
に対してアビエチン酸を３の割合で混合したペーストを
印刷，焼成して第２下部電極膜１３を形成する。

【００３６】この上に、ジベンジルジチオカルバミン酸
亜鉛、α−ターピネオール、アビエチン酸を重量比で１
０：６：３の割合で混合した後、よく攪拌してジベンジ
ルジチオカルバミン酸亜鉛を完全に溶解させたものを印
刷，焼成することによりＺｎＯを主成分とする半導体薄
膜１４を形成する。そして、この上にオクチル酸ビスマ
ス、αターピネオール、アビエチン酸を１：２：１の割
合で混合した材料を印刷，焼成することにより、Ｂｉ₂
Ｏ₃絶縁層薄膜１５を形成する。

【００３７】次に、前記半導体薄膜１４と同様の方法で
ＺｎＯを主成分とする半導体薄膜１６を形成する。最後
に、最上層にメタロオーガニック金ペーストを印刷，焼
成し、上部電極１７を形成する。図４は本実施例の電圧
非線形素子の電圧電流特性の説明図であって、約２０Ｖ
以上の電圧が印加されることにより素子内に電流が流れ
始めることがわかる。

【００３８】上記製造方法において使用される金属有機
物は、有機配位子錯体を含有するものであれば特に限定
されないが、具体的な有機配位子としては、オクチル
酸，安息香酸，ナフテン酸，ラウリル酸，ステアリン
酸，アビエチン酸，カブリル酸，ミリスチン酸，バルミ
チン酸，リノール酸，オレイン酸などのカルボン酸、ビ
スアセチルアセトナトなどのβ−ジケトン、カルバミン
酸など、を使用することができる。

【００３９】また、前記金属有機物は、溶媒に溶解させ
てペーストとなして耐熱性基板に塗布して成膜させる
が、その溶媒としては石油系溶剤，ミネラルスピリッ
ト，ターペン油，ベンゼン，アルコール系溶剤，カルビ
トール系，トルエン系，セロソルブ系などの有機溶媒を
金属有機物に応じて選択できる。また、金属有機物が溶
媒に溶けにくい場合は必要に応じてトリオクチルフォス
フィンオキシド（ＴＯＰＯ），リン酸トリブチル（ＴＢ
Ｄ）あるいはアミン類などの付加錯体を生成する配位子
を適量添加する。

【００４０】さらに、前記金属有機物ペーストは、その
まま塗布しても構わないが、その塗布方法に応じて増粘
剤または希釈剤を添加して粘土調整をすることが好まし
い。増粘剤としては例えば、ロジン，アビエチン酸，セ
ルロース，アクリル樹脂などを使用することができ、希
釈剤としてはα−ターピネオール，ブチルカルビトール
アセテートなどを使用することができる。

【００４１】溶液の粘度はスピンコート法の場合は１０
００ｃｐｓ以下、スクリーン印刷の場合は３０００〜５
００００ｃｐｓの範囲で選択することが望ましい。ま
た、溶液の粘度を塗布方法に応じた範囲内で変化させる
ことで、１回の塗膜．焼成で得られる薄膜の膜厚を自由
に選択できることは言うまでもない。本実施例で用いる
基板は、好ましくは６００°Ｃ以上に加熱しても変形や
相変化のない基板であれば特に制限はなく、例えばバリ
ウムホウケイ酸ガラス基板，石英ガラス基板，アルミナ
基板などがその目的に応じて使用される。

【００４２】粘度調整されたペーストは、スクリーン印
刷法やスピンコート法などにより基板上に塗布され、目
的とする金属の有機物溶液で形成された塗膜を前記金属
有機物が分解，消失する温度（通常４５０°Ｃ〜６００
°Ｃ）で焼成することが望ましい。なお、焼成のための
加熱方法は、前記したように耐熱性基板を所定の温度に
加熱できる方法であればよく、特に限定されない。具体
的には、ベルト式焼成炉などを使用することができる。

【００４３】ここで、絶縁性薄膜１５は、Ｂｉ₂Ｏ₃以
外にＳｉ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂ等
のガラス系金属酸化物を用いることもでき、特にＭｎ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂが好適で、これらの中から一種または
複数の金属有機物溶液を混合したペーストを用いてもよ
い。この電圧非線形素子のサイズもフォトリソエッチン
グにより１０ミクロンレベルまで小さくすることがで
き、これによりＩＣ回路やディスプレイパネル等への応
用が可能な薄膜バリスタ素子を、厚膜同様に安価に作成
できる。

【００４４】ただし、４line/mm 程度の密度であれば、
フォトリソエッチングなしでスクリーン印刷で直接パタ
ーニングすることができるので、フォトマスクを１枚も
使用せずに薄膜バリスタ素子を作製することができる。
このことは、マスク作製コストのみならず、フォトリソ
エッチング工程にかかるコスト全ての削減となり、大き
なメリットとなることは言うまでもない。

【００４５】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
５は本発明による電圧非線形素子を特に薄膜バリスタと
して実施した本発明の第３実施例の構造を説明する上面
図、また図６は図５のＡ−Ａ’断面図であって、１はガ
ラス基板、２は下部電極膜、３は電圧非線形膜、４は上
部電極膜である。

【００４６】図示したように、この薄膜バリスタ素子
は、ガラス基板１上に形成した銀膜からなる下部電極膜
２に上に、Ｚｎを主成分とする電圧非線形膜３を有し、
さらに最上部に下部電極膜２と同様の銀膜からなる上部
電極膜４を備えている。上記電圧非線形膜３は、Ｚｎの
金属有機物と、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から
選ばれた少なくとも１種の金属有機物との混合物の焼成
により形成された金属酸化物であることを特徴とし、上
記Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少な
くとも１種の元素を前記Ｚｎの元素に対する原子数比が
３０％以下である金属有機物との混合物の焼成により形
成された金属酸化物からなる。

【００４７】上記実施例の薄膜バリスタ素子の電圧電流
特性は前記図２に示したものと同様である。図７は本発
明による薄膜バリスタ素子の製造方法の他の実施例を説
明する概略工程図である。まず、ガラス基板１上にメタ
ロオーガニック銀ペーストを印刷し、焼成して下部電極
膜２を形成する。・・・・・・下部電極膜
形成工程４１一方、金属有機物として、ジベンジルジチオカルバミン
酸亜鉛，オクチル酸ビスマス，α−ターピネオール，ア
ビエチン酸，トリオクチルフォスフィンオキシド（ＴＯ
ＰＯ）を用意し、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛と
オクチル酸ビスマスを亜鉛とビスマスの原子数比が１：
０．１になるように秤量し、さらにα−ターピネオー
ル，アビエチン酸，ＴＯＰＯをジベンジルジチオカルバ
ミン酸亜鉛とオクチル酸ビスマスの混合重量を１０とし
たものに対して６：３：１の割合で混合したのち、よく
攪拌してジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を完全に溶
解させて金属有機物ペーストを作成する。・・・・・・
・・・・・混合工程４２この金属有機物ペーストを上記下部電極膜２上にスクリ
ーン印刷法あるいはスピンコート法で塗布する。
・・・・・・金属有機物塗布工程４３上記塗布した金属有機物ペーストを４５０°Ｃ〜６００
°Ｃで焼成し、電圧非線形膜３を形成する。
・・・・・電圧非線形膜形成工程４４そして、電圧非線形膜３の上層にメタロオーガニック銀
ペーストを印刷し、焼成し上部電極４を形成する。
・・・・・・上部電極膜形成工程４５上記した一連の工程により、薄膜バリスタ素子が製造さ
れる。

【００４８】この工程に使用される金属有機物は、有機
配位子錯体を含有するものであれば特に限定されない
が、具体的な有機配位子としては、オクチル酸，安息香
酸，ナフテン酸，ラウリル酸，ステアリン酸，アビエチ
ン酸，カブリル酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，リノ
ール酸，オレイン酸などのカルボン酸、ビスアセチルア
セトナトなどのβ−ジケトン、カルバミン酸などを使用
することができる。

【００４９】また上記金属有機物は溶媒に溶解させて耐
熱性基板（ガラス基板等）に塗布して成膜されるが、そ
の溶媒としては石油系溶剤，ミネラルスピリット，ター
ペン油，ベンゼン，アルコール系溶剤，カルビトール
系，トルエン，セロソルブ系などの有機溶媒を金属有機
物に応じて選択できる。また、金属有機物が溶媒に溶け
にくい場合は必要に応じて、トリオクチルフォスフィン
オキシド（ＴＯＰＯ）、リン酸トリブチル（ＴＢＤ）あ
るいはアミン類などの付加錯体を生成する配位子を適量
添加する。

【００５０】さらに前記金属有機物ペーストをそのまま
塗布しても構わないが、塗布法に応じて増粘剤または希
釈剤を添加して粘度調整をすることが好ましい。増粘剤
としては、例えば、ロジン，アビエチン酸，セルロー
ス，アクリル樹脂などを使用することができ、希釈剤と
してはα−ターピネオール，ブチルカルビトールアセテ
ートなどを使用することができる。

【００５１】溶液の粘度は、スピンコート法の場合は１
０００ｃｐｓ以下、スクリーン印刷法の場合は３０００
〜５００００ｃｐｓの範囲で選択することが好ましい。
また、溶液の粘度を塗布法に応じた範囲内で変化させる
ことで、１回の塗布・焼成で得られる薄膜の膜厚を自由
に選択し、多数回の塗布・焼成で所要の膜厚を得るよう
にすることができることは言うまでもない。

【００５２】本実施例で用いる基板は、６００°Ｃ以上
に加熱しても変形や相変化のない基板であれば特に制限
はなく、たとえばバリウムホウケイ酸ガラス基板，石英
ガラス基板，アルミナ基板などが、その目的に応じて採
用される。上記したように、粘度調整された金属有機物
ペーストは、スクリーン印刷法やスピンコート法などの
適宜の塗布法を用いて絶縁基板上に塗布され、目的とす
る金属の有機物溶液で形成された塗膜を前記金属有機物
が分解、消失する温度（通常４５０〜６００°Ｃ）で焼
成する。

【００５３】この焼成のための加熱方法は、耐熱性基板
（絶縁基板）を所定の温度に加熱できる方法であればよ
い。特にその加熱方法は限定されないが、具体的にはベ
ルト式焼成炉などを使用することができる。ここで、上
記金属有機物の添加金属成分として、Ｂｉ以外にＳｉ，
Ｐｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂ等のガラス系
金属酸化物を用いることもできるが、このうちのＭｎ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂが好適である。これらの中から一種ま
たは複数の金属有機物溶液を混合して金属有機物ペース
トを作成すればよい。

【００５４】上記した添加金属成分は図３に示した電圧
電流曲線に影響を及ぼし、金属成分の種類や添加量によ
って電圧電流曲線の非線形係数が変わる。その添加量は
あまり少なすぎても、また多すぎても非線形係数が小さ
くなるため、Ｚｎに対して原子数比で１％から３０％の
範囲になるように調整する。また、バリスタ素子のサイ
ズも、フォトリソエッチングなどの手法により１０ミク
ロンレベルにまで小さくすることができ、これによりＩ
Ｃ回路やディスプレイパネル等への応用が可能な薄膜バ
リスタ素子を、厚膜同様に安価に作製できる。

【００５５】ただし、４line/mm 程度の密度であれば、
フォトリソエッチングなしでスクリーン印刷で直接パタ
ーニングすることができるので、フォトマスクを１枚も
使用せずに薄膜バリスタ素子を作製することが出来る。
このことはマスク作製コストのみならず、フォトリソエ
ッチング工程にかかるコスト全ての削減となり、大きな
メリットとなる事は言うまでもない。

【００５６】次に、本発明のさらに他の実施例について
説明する。

【００５７】以下の実施例は、前記図１３で説明した形
式の薄膜バリスタ素子に本発明を適用したものであり、
その構造は図１３と同様であるので説明は省略する。図
８は本発明による薄膜バリスタ素子の製造方法のさらに
他の実施例を説明する概略工程図であって、図１３と対
応させて説明する。まずガラス基板７１上にメタロオー
ガニック銀ペーストを印刷し、焼成し、フォトリソエッ
チングして下部電極膜７２を形成する。

【００５８】・・・・・・下部電極膜形成工程５１その上にジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛，アルミニ
ウムイソプロポキシド，α−ターピネオール，アビエチ
ン酸，ＴＯＰＯを、重量比で１０：０．２：６：３：１
の割合で混合した後、よく攪拌してジベンジルジチオカ
ルバミン酸亜鉛を完全に溶解させたものを印刷、焼成す
ることにより、ＺｎＯを主成分とする下部半導体膜７３
を形成する。・・・・・下部半導体膜形成工
程５２そして、この下部半導体膜７３の上層に、絶縁層として
オクチル酸ビスマス，α−ターピネオール，アビエチン
酸，ＴＯＰＯを１：２：１：１の割合で混合した金属有
機物ペーストをスピンコート法あるいはスクリーン印刷
法で塗布し、焼成することにより、Ｂｉ₂Ｏ₃絶縁性薄
膜７４を形成する。

【００５９】・・・・・・・絶縁性膜形成工程５３次に、上記で説明したものと同様の方法でＺｎＯを主成
分とする半導体薄膜７５を形成する。
・・・・・上部半導体膜形成工程５４この上部半導体膜７５の上層にメタロオーガニック銀ペ
ーストを印刷し、焼成し、フォトリソエッチングして上
部電極膜７６を形成する。

【００６０】・・・・・・上部電極膜形成工程５５上記した一連の工程により、薄膜バリスタ素子が製造さ
れる。なお、この薄膜バリスタ素子の電圧電流特性は前
記図２に示したものと同様である。前記第１実施例と同
様に、図２に示した特性曲線おいて、電流が流れ始める
電圧は半導体薄膜の抵抗値により変わるため、Ｚｎ以外
の金属成分の量を変えることで抵抗率を変え、電圧値を
変えることもできる。この実施例では、Ａｌを添加して
いるが、これに限るものではない。また、絶縁性薄膜の
膜厚を変えることで電圧値を変えることもできる。

【００６１】このプロセスに使用される金属有機物は、
有機配位子錯体を含有するものであれば特に限定されな
いが、具体的な有機配位子としては、オクチル酸，安息
香酸，ナフテン酸，ラウリル酸，ステアリン酸，アビエ
チン酸，カブリル酸，ミリスチン酸，バルミチン酸，リ
ノール酸，オレイン酸などのカルボン酸、アセチルアセ
トンなどのβ−ジケトン、カルバミン酸など、を使用す
ることができる。

【００６２】また、前記金属有機物は、溶媒に溶解させ
てペーストとなして耐熱性基板に塗布して成膜させる
が、その溶媒としては石油系溶剤，ミネラルスピリッ
ト，ターペン油，ベンゼン，アルコール系溶剤，カルビ
トール系，トルエン系，セロソルブ系などの有機溶媒を
金属有機物に応じて選択できる。また、金属有機物が溶
媒に溶けにくい場合は必要に応じてトリオクチルフォス
フィンオキシド（ＴＯＰＯ），リン酸トリブチル（ＴＢ
Ｄ）あるいはアミン類などの付加錯体を生成する配位子
を適量添加する。

【００６３】さらに、前記金属有機物ペーストは、その
まま塗布しても構わないが、その塗布方法に応じて増粘
剤または希釈剤を添加して粘土調整をすることが好まし
い。増粘剤としては例えば、ロジン，アビエチン酸，セ
ルロース，アクリル樹脂などを使用することができ、希
釈剤としてはα−ターピネオール，ブチルカルビトール
アセテートなどを使用することができる。

【００６４】溶液の粘度はスピンコート法の場合は１０
００ｃｐｓ以下、スクリーン印刷の場合は３０００〜５
００００ｃｐｓの範囲で選択することが望ましい。ま
た、溶液の粘度を塗布方法に応じた範囲内で変化させる
ことで、１回の塗膜．焼成で得られる薄膜の膜厚を自由
に選択できることは言うまでもない。本実施例で用いる
基板は、好ましくは６００°Ｃ以上に加熱しても変形や
相変化のない基板であれば特に制限はなく、例えばバリ
ウムホウケイ酸ガラス基板，石英ガラス基板，アルミナ
基板などがその目的に応じて使用される。

【００６５】粘度調整されたペーストは、スクリーン印
刷法やスピンコート法などにより基板上に塗布され、目
的とする金属の有機物溶液で形成された塗膜を前記金属
有機物が分解，消失する温度（通常４５０°Ｃ〜６００
°Ｃ）で焼成することが望ましい。なお、焼成のための
加熱方法は、前記したように耐熱性基板を所定の温度に
加熱できる方法であればよく、特に限定されない。具体
的には、ベルト式焼成炉などを使用することができる。

【００６６】ここで、絶縁性膜７４は、Ｂｉ₂Ｏ₃以外
にＳｉ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂ等の
ガラス系金属酸化物を用いることもでき、特にＭｎ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｂが好適で、これらの中から一種または複
数の金属有機物溶液を混合したペーストを用いてもよ
い。この薄膜バリスタ素子のサイズもフォトリソエッチ
ングにより１０ミクロンレベルまで小さくすることがで
き、これによりＩＣ回路やディスプレイパネル等への応
用が可能な薄膜バリスタ素子を、厚膜同様に安価に作成
できる。

【００６７】ただし、４line/mm 程度の密度であれば、
フォトリソエッチングなしでスクリーン印刷で直接パタ
ーニングすることができるので、フォトマスクを１枚も
使用せずに薄膜バリスタ素子を作製することができる。
このことは、マスク作製コストのみならず、フォトリソ
エッチング工程にかかるコスト全ての削減となり、大き
なメリットとなることは言うまでもない。

【００６８】次に、本発明を液晶比装置に適用した実施
例について説明する。図９は本発明による液晶比装置の
構成を説明図する１画素部分の上面図であって、図１０
は図９のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。同各図にお
いて、２１は下ガラス基板、２２は下部電極膜、２３は
第１の半導体薄膜層、２４は絶縁性薄膜、２５は第２の
半導体薄膜層、２６は上部電極膜、２７は上ガラス基
板、２８は透明電極である。

【００６９】本実施例の液晶表示装置は、下ガラス基板
２１上に透明電極からなる下部電極膜２２、ＺｎＯ半導
体薄膜層からなる第１の半導体薄膜層２３、Ｂｉ₂Ｏ₃
絶縁層からなる絶縁性薄膜２４、ＺｎＯ半導体薄膜層か
らなる第２の半導体薄膜層２５、上部電極２６を順次積
層した下側基板Ａと、ガラス基板２７上に透明電極２８
を形成した上側基板Ｂとの間に、液晶層Ｃを保持した構
造を有する。

【００７０】上記液晶層Ｃとしては、ＤＳ（Ｄｙｎａｍ
ｉｃＳｃａｔｔｅｒｉｎｇｍｏｄｅ）型、ＴＮ（Ｔ
ｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）型、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｉｒｅｆ
ｒｉｎｇｅｎｃｅ）型、ＧＨ（ＧｕｅｓｔＨｏｓｔ）
型、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔＮｅｍａｔｉ
ｃ）型、ＦＬＣ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑ
ｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）型、等の液晶表示型を用いる
ことができる。

【００７１】この液晶表示装置の製造は以下に通りであ
る。まず、ガラス基板２１の上にＩＴＯ膜からなる下部
電極２２を形成する。ＩＴＯはＥＢ蒸着法、スパッタ
法、ＣＶＤ法などの薄膜成長法で成膜するか、またはＭ
ＯＤ法を用いて成膜する。成膜したＩＴＯ膜は、フォト
リソエッチングプロセスによって画素単位で個別に分離
される。

【００７２】上側基板Ｂの透明電極２８も上記と同様に
形成する。次に、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、
アルミニウムイソプロポキシド、α−ターピネオール、
アビエチン酸、トリオクチルフォスフィンオキシド（Ｔ
ＯＰＯ）を重量比で１０：０．２：６：３：１の割合で
混合し、よく攪拌してジベンジルジチオカルバミン酸亜
鉛を完全に溶解させたものを半導体薄膜層形成用レジネ
ートペーストとする。

【００７３】この半導体薄膜層形成用レジネートペース
トを下部電極２２上にスクリーン印刷後、ベルト式焼成
炉で焼成し、フォトリソエッチングプロセスによってＺ
ｎＯを主成分とする第１の半導体薄膜層２３を形成す
る。次に、オクチル酸ビスマス、α−ターピネオール、
アビエチン酸、ＴＯＰＯを重量比で１：２：１：１の割
合で混合し、攪拌して、絶縁性薄膜層形成用レジネート
ペーストを調整する。

【００７４】そして、前記第１の半導体薄膜層２３を完
全に被覆するように前記絶縁性薄膜層形成用レジネート
ペーストをスクリーン印刷後、ベルト式焼成炉で焼成
し、フォトリソエッチングプロセスによってＢｉ₂Ｏ₃
絶縁薄膜層２４を形成する。このとき、Ｂｉ₂Ｏ₃絶縁
薄膜層２４は第１の半導体薄膜層２３を完全に被覆する
ようにする。

【００７５】そして、前記と同様の方法で絶縁薄膜層２
４の上にＺｎＯを主成分とする第２の半導体薄膜層２５
を前記下部電極薄膜層２２と接触しないように形成し、
さらにこの上にメタロオーガニック金ペーストをスクリ
ーン印刷後、ベルト式焼成炉で焼成し、フォトリソエッ
チングプロセスによって上部電極薄膜層２６を形成す
る。

【００７６】最後に、上側基板Ｂの透明電極２８と下側
基板Ａの間に５μｍのスペースを空けて液晶を注入し、
液晶層Ｃを形成する。本実施例の液晶表示装置における
上記下側基板に形成した電圧非線形素子の特性は、前記
図４に示したものと同様に約２０Ｖ以上の電圧印加で当
該素子内を電流が流れ始める。この電流が流れ始める電
圧は、上記半導体薄膜層２３，２５の抵抗率により変わ
るため、Ｚｎ以外の金属成分の量を変えることで抵抗率
を変えることができる。この実施例ではＡｌを添加して
いるが、これに限るものではない。

【００７７】このプロセスに使用される金属有機物は、
有機配位子錯体を含有するものであれば特に限定されな
いが、具体的な有機配位子としては、先の実施例と同様
に、オクチル酸、安息香酸，ナフテン酸，ラウリル酸，
ステアリン酸，アビエチン酸，カブリル酸，ミリスチン
酸，バルミチン酸，リノール酸，オレイン酸などのカル
ボン酸、アセチルアセトナトなどのβ−ジケトン、カル
バミン酸など、を使用することができる。

【００７８】また、上記金属有機物は溶媒に溶解させて
耐熱性基板に塗布して成膜されるが、その溶媒としては
石油系溶剤，ミネラルスピリット，ターペン油，ベンゼ
ン，アルコール系溶剤，カルビトール系，トルエン系，
セロソルブ系などの有機溶媒を金属有機物に応じて選択
できる。また、金属有機物が溶媒に溶けにくい場合は必
要に応じてトリオクチルフォスフィンオキシド（ＴＯＰ
Ｏ），リン酸トリブチル（ＴＢＤ）あるいはアミン類な
どの付加錯体を生成する配位子を適量添加する。

【００７９】さらに、前記金属有機物ペーストは、その
まま塗布しても構わないが、その塗布方法に応じて増粘
剤または希釈剤を添加して粘土調整をすることが好まし
い。増粘剤としては例えば、ロジン，アビエチン酸，セ
ルロース，アクリル樹脂などを使用することができ、希
釈剤としてはα−ターピネオール，ブチルカルビトール
アセテートなどを使用することができる。

【００８０】溶液の粘度はスピンコート法の場合は１０
００ｃｐｓ以下、スクリーン印刷の場合は３０００〜５
００００ｃｐｓの範囲で選択することが望ましい。ま
た、溶液の粘度を塗布方法に応じた範囲内で変化させる
ことで、１回の塗膜．焼成で得られる薄膜の膜厚を自由
に選択できることは言うまでもない。

【００８１】本実施例で用いる基板は、好ましくは６０
０°Ｃ以上に加熱しても変形や相変化のない基板であれ
ば特に制限はなく、例えばバリウムホウケイ酸ガラス基
板，石英ガラス基板，アルミナ基板などがその目的に応
じて使用される。

【００８２】粘度調整されたペーストは、スクリーン印
刷法やスピンコート法などにより基板上に塗布され、目
的とする金属の有機物溶液で形成された塗膜を前記金属
有機物が分解，消失する温度（通常４５０°Ｃ〜６００
°Ｃ）で焼成することが望ましい。なお、焼成のための
加熱方法は、前記したように耐熱性基板を所定の温度に
加熱できる方法であればよく、特に限定されない。具体
的には、ベルト式焼成炉などを使用することができる。

【００８３】ここで、絶縁性膜７４は、Ｂｉ₂Ｏ₃以外
にＳｉ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂ等の
ガラス系金属酸化物を用いることもでき、特にＭｎ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｂが好適で、これらの中から一種または複
数の金属有機物溶液を混合したペーストを用いてもよ
い。この電圧非線形素子のサイズもフォトリソエッチン
グにより１０ミクロンレベルまで小さくすることがで
き、これによりＩＣ回路やディスプレイパネル等への応
用が可能な電圧非線形素子を、厚膜同様に安価に作成で
きる。

【００８４】ただし、４line/mm 程度の密度であれば、
フォトリソエッチングなしでスクリーン印刷で直接パタ
ーニングすることができるので、フォトマスクを１枚も
使用せずに電圧非線形素子を作製することができる。こ
のことは、マスク作製コストのみならず、フォトリソエ
ッチング工程にかかるコスト全ての削減となり、大きな
メリットとなることは言うまでもない。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電圧
非線形素子（薄膜バリスタ素子）は、ＩＣ回路やディス
プレイパネル等への応用が可能であり、またこれを製造
する方法が、真空蒸着法，スパッタリング法，ＣＶＤ法
等の薄膜成長法に使用される複雑，大規模、かつ高価な
真空設備を必要とせず、既知の厚膜技術を用いた簡単な
操作および装置で行うことが可能であり、常圧操作であ
ることから製造プロセスの連続化が可能で生産性が高
く、製造コストを大幅に低減でき、上記従来技術の問題
点を解消して優れた機能の薄膜バリスタ素子とその製造
方法およびこの製造に用いる金属有機物ペーストを提供
することができる。

【００８６】また、この成膜方法により作成した電圧非
線形素子（薄膜バリスタ素子）の電極構造として、導電
率の大きい金属導電薄膜を形成した上にガラス系金属酸
化物導電薄膜を形成することで、金属導電薄膜の突起の
影響をなくすことができ、電極の導電率を大きく保つこ
とができる。そして、本発明による液晶表示装置の構成
およびその製造方法によれば、駆動素子である電圧非線
形素子が薄膜で構成されるため、フォトリソエッチング
による微細加工も容易である。そのため、電圧非線形素
子の形状のバラツキと膜厚バラツキは共に非常に小さ
く、液晶表示装置の画素ピッチを高密度化でき、コント
ラストの高い液晶表示装置を得ることが可能である。

【００８７】本発明によれば、電圧非線形素子の膜厚の
制御も容易で、所謂バリスタ閾値電圧を任意に設定する
ことができるため、低電圧駆動の液晶表示装置を得るこ
とができる。さらに、本発明による液晶表示装置の製造
方法では、電圧非線形素子の形成に印刷技術を用いるた
めに、スパッタやＣＶＤなどの薄膜形成技術を用いる場
合と比較して、製造方法が簡易かつ低コストであり、常
温プロセスであることから、製造プロセスの連続化が可
能で、高い生産性をもたらすことができる。

【００８８】そして、広い面積に１度の多数の素子を作
製することができ、特性バラツキの少ない電圧非線形素
子を得ることができるため、良好な画質の液晶表示装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電圧非線形素子の第１実施例を
説明する断面図である。

【図２】本発明による電圧非線形素子の電圧電流特性
図である。

【図３】本発明による電圧非線形素子の第２実施例の
構成を説明する断面図である。

【図４】本発明による電圧非線形素子の第２実施例の
電圧非線形素子の電圧電流特性の説明図である。

【図５】本発明による電圧非線形素子を特に薄膜バリ
スタとして実施した本発明の第３実施例の構造を説明す
る上面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ’断面図である。

【図７】本発明による薄膜バリスタ素子の製造方法の
他の実施例を説明する概略工程図である。

【図８】本発明による薄膜バリスタ素子の製造方法の
さらに他の実施例を説明する概略工程図である。

【図９】本発明による液晶比装置の構成を説明図する
１画素部分の上面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。

【図１１】電圧非線形素子の電圧−電流特性の説明図
である。

【図１２】上記従来のセラミックス焼結体を用いた電
圧非線形素子としてのバリスタ素子の構造例を説明する
模式図である。

【図１３】電圧非線形素子としての薄膜バリスタ素子
の他の構造例を説明する断面図である。

【図１４】電圧非線形素子を駆動素子として用いた液
晶表示装置の構成を説明する断面図である。

【図１５】図１４の要部構成の説明図であって、
（ａ）は下側ガラス基板の電極構成部、（ｂ）は電極構
成部の１画素の断面図、（ｃ）は電極構成部の１画素の
上面図である。

【符号の説明】

１・・・・ガラス基板、２・・・・第１下部電極膜、３
・・・・第２下部電極膜、４・・・・電圧電流非線形
膜、５・・・・上部電極膜、１１・・・・ガラス基板、
１２・・・・第１下部電極膜、１３・・・・第２下部電
極膜、１４・・・・第１の半導体薄膜、１５・・・・絶
縁性薄膜、１６・・・・第２の半導体薄膜、１７・・・
・上部電極膜、４１・・・・下部電極膜形成工程、４２
・・・・混合工程、４３・・・・金属有機物塗布工程、
４４・・・・電圧非線形膜形成工程、４５・・・・上部
電極膜形成工程、，５１・・・・下部電極膜形成工程、
５２・・・・下部半導体膜形成工程、５３・・・・絶縁
性膜形成工程、５４・・・・上部半導体膜形成工程、５
５・・・・上部電極膜形成工程、６１，６２・・・・電
極、６３・・・・ＺｎＯを主成分とする粒子、６４・・
・・粒界層、６５，６６・・・・電極リード、７１・・
・・絶縁基板、７２・・・・下部電極膜、７３・・・・
ＺｎＯ半導体薄膜層、７４・・・・Ｂｉ₂Ｏ₃絶縁性薄
膜層、７５・・・・ＺｎＯ半導体薄膜層、７６・・・・
上部電極膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 49/02 8728−4Ｍ (72)発明者新津岳洋神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形
膜，上部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形
素子において、前記下部電極膜，電圧非線形膜，上部電極膜が、金属有
機物ペーストを塗布，焼成して形成した金属または金属
酸化物の何れかからなると共に、前記下部電極膜が二層
構造であることを特徴とする電圧非線形素子。
【請求項２】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形
膜，上部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形
素子において、前記下部電極膜が、金属有機物ペーストを塗布，焼成し
て形成した金属電極膜と金属有機物ペーストを塗布，焼
成して形成した金属酸化物電極膜とから構成したことを
特徴とする電圧非線形素子。
【請求項３】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形
膜，上部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形
素子の製造方法において、前記絶縁基板上に、金または白金の何れかの金属有機物
ペーストを塗布，焼成して金属電極膜を形成する金属膜
形成工程と、前記金属電極膜上に、錫とインジウムの各金属有機物の
混合ペースト、または亜鉛とアルミニウムの各金属有機
物の混合ペーストの何れかを塗布，焼成して金属酸化物
電極膜を形成する金属酸化物膜形成工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素子の製造方法。
【請求項４】絶縁基板上に形成した下部電極膜と、下
部電極膜上に一対の半導体薄膜の間に絶縁性薄膜層を有
した電圧非線形層と、電圧非線形層の上に形成した上部
電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子にお
いて、前記下部電極膜が二層構造であることを特徴とする電圧
非線形素子。
【請求項５】絶縁基板上に形成した下部電極膜と、下
部電極膜上に一対の半導体薄膜の間に絶縁性薄膜層を有
した電圧非線形層と、電圧非線形層の上に形成した上部
電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子にお
いて、前記下部電極膜が、金属有機物ペーストを塗布，焼成し
て形成した金属電極膜と金属有機物ペーストを塗布，焼
成して形成した金属酸化物電極膜とから構成したことを
特徴とする電圧非線形素子。
【請求項６】絶縁基板上に形成した下部電極膜と、下
部電極膜上に一対の半導体薄膜の間に絶縁性薄膜層を有
した電圧非線形層と、電圧非線形層の上に形成した上部
電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線形素子の製
造方法において、前記絶縁基板上に、金または白金の何れかの金属有機物
ペーストを塗布，焼成して金属電極膜を形成する金属膜
形成工程と、前記金属電極膜上に、錫とインジウムの各金属有機物の
混合ペースト、または亜鉛とアルミニウムの各金属有機
物の混合ペーストの何れかを塗布，焼成して金属酸化物
電極膜を形成する金属酸化物膜形成工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素子の製造方法。
【請求項７】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜
および上部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線
形素子において、前記電圧非線形膜が、Ｚｎの金属有機物ペーストとＢ
ｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくと
も１種の金属有機物ペーストとの混合物の塗布，焼成に
より形成された金属酸化物であることを特徴とする電圧
非線形素子。
【請求項８】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜
および上部電極膜を順次積層した構成を有する電圧非線
形素子において、前記電圧非線形膜が、Ｚｎの金属有機物ペーストと、Ｂ
ｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくと
も１種の元素を前記Ｚｎの元素に対する原子数比が３０
％以下である金属有機物ペーストとの混合物の塗布，焼
成により形成された金属酸化物であることを特徴とする
電圧非線形素子。
【請求項９】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形膜
および上部電極膜を順次積層してなる電圧非線形素子の
製造方法において、前記絶縁基板上に下部電極膜を形成する下部電極膜形成
工程と、Ｚｎの金属有機物と、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの
中から選ばれた少なくとも１種の金属有機物とを混合し
て金属有機物ペーストを作成する混合工程と、前記金属有機物ペーストを前記下部電極上に塗布するペ
ースト塗布工程と、前記下部電極上に塗布した前記金属有機物ペーストを焼
成して金属酸化物の電圧非線形膜を生成する電圧非線形
膜形成工程と、前記電圧非線形膜上に上部電極膜を形成する上部電極膜
形成工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素子の
製造方法。
【請求項１０】絶縁基板上に下部電極膜，電圧非線形
膜および上部電極膜を順次積層してなる電圧非線形素子
の製造方法において、前記絶縁基板上に下部電極膜を形成する下部電極膜形成
工程と、Ｚｎの金属有機物と、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの
中から選ばれた少なくとも１種の元素を前記Ｚｎの元素
に対する原子数比が３０％以下とした金属有機物とを混
合して金属有機物ペーストを作成する混合工程と、前記混合物した金属有機物ペーストを前記下部電極上に
塗布するペースト塗布工程と、前記下部電極上に塗布した前記金属有機物ペーストを焼
成して金属酸化物の電圧非線形膜を生成する電圧非線形
膜形成工程と、前記電圧非線形膜上に上部電極膜を形成する上部電極膜
形成工程と、を有することを特徴とする電圧非線形素子
の製造方法。
【請求項１１】Ｚｎ金属有機物と、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｂの元素の中から選ばれた少なくとも１種
の金属有機物と溶剤および樹脂を含有してなることを特
徴とする金属有機物ペースト。
【請求項１２】絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記
下部電極上に設けた上下一対の半導体薄膜層の間に絶縁
性薄膜層を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造
を有する電圧非線形素子において、前記一対の半導体薄膜層と前記絶縁性薄膜層が、金属有
機物ペーストの，塗布焼成により形成された金属酸化物
であることを特徴とする電圧非線形素子。
【請求項１３】絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記
下部電極上に設けた上下一対の半導体薄膜層の間に絶縁
性薄膜層を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造
を有する電圧非線形素子において、前記一対の半導体薄膜層が、Ｚｎを主成分とする金属有
機物ペーストの塗布，焼成により形成された金属酸化物
であることを特徴とする電圧非線形素子。
【請求項１４】絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記
下部電極上に設けた上下一対の半導体膜層の間に絶縁性
膜を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造を有す
る電圧非線形素子において、前記絶縁性薄膜層が、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの
中から選ばれた少なくとも１種の金属有機物ペーストの
塗布，焼成により形成された金属酸化物であることを特
徴とする電圧非線形素子。
【請求項１５】絶縁基板上に下部電極膜を設け、前記
下部電極上に設けた上下一対の半導体薄膜層の間に絶縁
性薄膜層を有し、さらに上部電極膜を順次積層した構造
を有する電圧非線形素子の製造方法において、前記絶縁基板上に下部電極膜を形成する下部電極膜形成
工程と、前記下部電極上に半導体薄膜層用金属有機物ペーストを
塗布し，焼成することにより前記一対の半導体薄膜層の
下部半導体薄膜層を形成する下部半導体薄膜層形成工程
と、前記下部半導体薄膜上に絶縁性薄膜層用金属有機物ペー
ストを塗布し，焼成することにより前記絶縁性薄膜層を
形成する絶縁性薄膜層形成工程と、前記絶縁性薄膜層上に半導体薄膜層用金属有機物溶液の
ペーストを塗布し，焼成することにより前記一対の半導
体薄膜層の上部半導体薄膜層を形成する上部半導体薄膜
層形成工程と、前記上部半導体薄膜層上に上部電極膜を形成する上部電
極膜形成工程と、を含むことを特徴とする電圧非線形素
子の製造方法。
【請求項１６】請求項１５において、前記一対の半導
体薄膜層を形成するための金属有機物ペーストがＺｎ単
体からなる金属有機物からなることを特徴とする電圧非
線形素子の製造方法。
【請求項１７】請求項１５において、前記一対の半導
体薄膜層を形成するための金属有機物ペーストがＺｎを
主成分とする金属有機物からなることを特徴とする電圧
非線形素子の製造方法。
【請求項１８】請求項１５において、前記絶縁性薄膜
層を形成するための金属有機物ペーストがＢｉ，Ｍｎ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂの中から選ばれた少なくとも１種の金
属有機物を含む金属有機物からなることを特徴とする電
圧非線形素子の製造方法。
【請求項１９】画素電極と、前記画素電極に信号を送
る信号線と、前記画素電極と信号電極とを接続する電圧
非線形素子とを有する第１の絶縁基板上と、前記第１の
絶縁基板の前記画素電極とに対向配置された対向電極を
有する第２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と第２の
絶縁基板との間に液晶を充填してなる液晶表示装置にお
いて、前記電圧非線形素子が、金属有機物ペーストを塗布，焼
成して形成した金属酸化物からなることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２０】請求項１９において、前記電圧非線形
素子が、下部電極膜と、一対の半導体薄膜層の間に絶縁
性薄膜層を有し、この上に前記上部電極膜を設けてなる
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２１】請求項２０において、前記半導体薄膜
層が、Ｚｎを主成分とする金属有機物ペーストを塗布，
焼成して形成された金属酸化物からなることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項２２】請求項２０において、前記絶縁性薄膜
層が、Ｂｉ，Ｓｉ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔ
ｉ，Ｂの中から選ばれた少なくとも１種の金属有機物ペ
ーストを塗布，焼成して形成された金属酸化物からなる
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２３】画素電極と、前記画素電極に信号を送
る信号線と、前記画素電極と信号電極とを接続する電圧
非線形素子とを有する第１の絶縁基板上と、前記第１の
絶縁基板の前記画素電極とに対向配置された対向電極を
有する第２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と第２の
絶縁基板との間に液晶を充填してなる液晶表示装置の製
造方法において、前記電圧非線形素子が、金属有機物ペーストを塗布，焼
成して形成する工程を少なくとも含むことを特徴とする
液晶表示装置の製造方法。
【請求項２４】画素電極と、前記画素電極に信号を送
る信号線と、前記画素電極と信号電極とを接続する電圧
非線形素子とを有する第１の絶縁基板上と、前記第１の
絶縁基板の前記画素電極とに対向配置された対向電極を
有する第２の絶縁基板とを有し、前記電圧非線形素子
が、下部電極と一対の半導体薄膜層の間に介在した絶縁
性薄膜層と上部電極膜とを順次積層してなり、前記第１
の絶縁基板と第２の絶縁基板との間に液晶を充填して構
成された液晶表示装置の製造方法において、前記半導体薄膜層と前記絶縁性薄膜層を金属有機物ペー
ストを塗布，焼成して前記電圧非線形素子を形成する工
程を少なくとも含むことを特徴とする液晶表示装置の製
造方法。
【請求項２５】請求項２４において、亜鉛を主成分と
する金属有機物ペーストを塗布，焼成して前記半導体薄
膜層を形成する工程を少なくとも含むことを特徴とする
液晶表示装置の製造方法。
【請求項２６】請求項２４において、Ｂｉ，Ｓｉ，Ｐ
ｂ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｂの中から選ばれ
た少なくとも１種の金属有機物ペーストを塗布，焼成し
て前記絶縁性薄膜層を形成する工程を少なくとも含むこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。