JPH0731329B2 - 液晶表示用基板の製造方法 - Google Patents
液晶表示用基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH0731329B2 JPH0731329B2 JP60147702A JP14770285A JPH0731329B2 JP H0731329 B2 JPH0731329 B2 JP H0731329B2 JP 60147702 A JP60147702 A JP 60147702A JP 14770285 A JP14770285 A JP 14770285A JP H0731329 B2 JPH0731329 B2 JP H0731329B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- conductive film
- crystal display
- transparent
- insulating substrate
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，各画素ごとに非線型素子を設けた液晶表示
装置と，その基板の容易な製造方法に関する。
装置と，その基板の容易な製造方法に関する。
この発明は，非線型抵抗膜を用いた液晶表示装置とその
製造方法において，液晶駆動電極と信号線電極の重なり
部分を，信号線電極の端部に設け，透明基板の裏面から
の露光を行うことにより，表示性能が優れ，製造が容易
であるようにしたものである。
製造方法において，液晶駆動電極と信号線電極の重なり
部分を，信号線電極の端部に設け，透明基板の裏面から
の露光を行うことにより，表示性能が優れ，製造が容易
であるようにしたものである。
小型，軽量，低消費電力の表示装置として液晶表示装置
が実用化されてきた。近年この種の表示装置の表示情報
量増大を計る目的で，ダイオードや金属−絶縁膜−金属
構造からなるMIM型非線型素子による液晶表示装置が研
究されてきた。第４図は従来の非線型素子を用いたマト
リクス液晶表示装置の回路図である。第４図の11は行電
極群,12は列電極群で，通常各々100本から1000本の電極
からなる。行電極と列電極の交叉点には，液晶13と非線
型素子14が直列に形成される。この両端に電圧を加えて
液晶13を駆動すると，非線型素子14の急激な抵抗変化に
より，液晶13の立ち上がり特性が，液晶単独で駆動した
場合と比べ大巾に急峻になる。
が実用化されてきた。近年この種の表示装置の表示情報
量増大を計る目的で，ダイオードや金属−絶縁膜−金属
構造からなるMIM型非線型素子による液晶表示装置が研
究されてきた。第４図は従来の非線型素子を用いたマト
リクス液晶表示装置の回路図である。第４図の11は行電
極群,12は列電極群で，通常各々100本から1000本の電極
からなる。行電極と列電極の交叉点には，液晶13と非線
型素子14が直列に形成される。この両端に電圧を加えて
液晶13を駆動すると，非線型素子14の急激な抵抗変化に
より，液晶13の立ち上がり特性が，液晶単独で駆動した
場合と比べ大巾に急峻になる。
第５図に，従来の非線型素子を用いたマトリクス液晶表
示装置単位画素の等価回路を更に詳細に示す。第５図で
Ri,Ciは非線型素子の等価抵抗と等価容量,R1c,C1cは液
晶の等価抵抗と等価容量である。このような非線型素子
を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置では,CiがC
1cよりも充分小さい（数分の１以下）ことが単位画素に
加えられた電圧パルスが非線型素子に加わり,R1cの大巾
な抵抗低下を起こし,C1cに液晶駆動電圧として書き込ま
れるのに必要である。従来のMIMでは絶縁膜として厚さ1
00〜500オングストロームの酸化タンタルなどを用いて
いるので，通常の画素（100〜500μｍ□）の大きさの場
合，非線型素子の面積は数μｍ平方以下である必要があ
り，素子形成の際の位置合わせ精度は数μｍ以内でなけ
ればならない。従ってアライナーなどの精密な位置合わ
せ装置が必要で，製造コスト，歩留りなどの点で実用化
困難であった。更に，従来のMIMを用いた液晶表示装置
では，製造工程はフォトマスク工程が２回以上あって複
雑である，絶縁膜の厚さが薄い為信頼性が不充分である
などの理由で実用には至っていない。
示装置単位画素の等価回路を更に詳細に示す。第５図で
Ri,Ciは非線型素子の等価抵抗と等価容量,R1c,C1cは液
晶の等価抵抗と等価容量である。このような非線型素子
を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置では,CiがC
1cよりも充分小さい（数分の１以下）ことが単位画素に
加えられた電圧パルスが非線型素子に加わり,R1cの大巾
な抵抗低下を起こし,C1cに液晶駆動電圧として書き込ま
れるのに必要である。従来のMIMでは絶縁膜として厚さ1
00〜500オングストロームの酸化タンタルなどを用いて
いるので，通常の画素（100〜500μｍ□）の大きさの場
合，非線型素子の面積は数μｍ平方以下である必要があ
り，素子形成の際の位置合わせ精度は数μｍ以内でなけ
ればならない。従ってアライナーなどの精密な位置合わ
せ装置が必要で，製造コスト，歩留りなどの点で実用化
困難であった。更に，従来のMIMを用いた液晶表示装置
では，製造工程はフォトマスク工程が２回以上あって複
雑である，絶縁膜の厚さが薄い為信頼性が不充分である
などの理由で実用には至っていない。
そこで，この発明は，従来のこのような欠点を解決する
ためになされたもので，第１の目的は，信頼性と表示品
質に優れた非線型抵抗素子を用いた液晶表示装置の構造
を提供し，第２の目的は，製造工程数が大巾に減少でき
る非線型抵抗素子を用いた液晶表示装置の製造方法を提
供することである。
ためになされたもので，第１の目的は，信頼性と表示品
質に優れた非線型抵抗素子を用いた液晶表示装置の構造
を提供し，第２の目的は，製造工程数が大巾に減少でき
る非線型抵抗素子を用いた液晶表示装置の製造方法を提
供することである。
上記問題点を解決するために，この発明は，裏面からの
入射光で信号線電極をマスクとして自己整合的なマスク
合わせを行い，マスク端での回りこみ光で露光される領
域を非線型抵抗素子の能動領域として，液晶駆動電極で
ある透明導電膜を選択除去する。
入射光で信号線電極をマスクとして自己整合的なマスク
合わせを行い，マスク端での回りこみ光で露光される領
域を非線型抵抗素子の能動領域として，液晶駆動電極で
ある透明導電膜を選択除去する。
上記のように信号線電極をマスクとして裏面からの入射
光で自己整合的なマスク合わせを行うと，精密な位置合
わせをせずに液晶表示装置の基板を形成でき，液晶駆動
電極と信号電極の重なりをμｍ程度として非線型抵抗素
子の能動領域の面積を小さく出来るので，液晶と直列に
接続された非線型抵抗素子に外部から有効に電圧を加え
て，動作させることができる。
光で自己整合的なマスク合わせを行うと，精密な位置合
わせをせずに液晶表示装置の基板を形成でき，液晶駆動
電極と信号電極の重なりをμｍ程度として非線型抵抗素
子の能動領域の面積を小さく出来るので，液晶と直列に
接続された非線型抵抗素子に外部から有効に電圧を加え
て，動作させることができる。
第１図に，本発明によるマトリクス液晶表示装置の断面
構造例をしめす。該基板は，ガラス等の透明絶縁基板１
の上にクロム，アルミニウム等の金属からなる信号線電
極2,その上の非線型抵抗膜3,非線型抵抗膜３の上に選択
的に形成された,ITO（インジウム・スズ酸化物）などの
透明導電膜である液晶駆動電極４からなる。液晶５は透
明導電膜からなる液晶駆動電極６を形成した透明絶縁基
板２と透明絶縁基板１の間に挟持されている。液晶５が
TN型の電界効果液晶の場合，透明絶縁基板１と透明絶縁
基板２の裏面には互いに直交した偏光板7,8を設けられ
ている。非線型抵抗膜３の組成は珪素，酸素，窒素など
からなる絶縁膜よりも多くの珪素を含んでいる。信号線
電極２と液晶駆動電極４の重なり部分は，信号線電極２
の端から３μｍ以内の両端に沿って設けられている。非
線型抵抗膜３は珪素，酸素，窒素などからなる絶縁膜と
同様ほぼ透明に形成できるので，透明導電膜である液晶
駆動電極４の下面を含め，全面に形成されていても表示
には全く支障ない。
構造例をしめす。該基板は，ガラス等の透明絶縁基板１
の上にクロム，アルミニウム等の金属からなる信号線電
極2,その上の非線型抵抗膜3,非線型抵抗膜３の上に選択
的に形成された,ITO（インジウム・スズ酸化物）などの
透明導電膜である液晶駆動電極４からなる。液晶５は透
明導電膜からなる液晶駆動電極６を形成した透明絶縁基
板２と透明絶縁基板１の間に挟持されている。液晶５が
TN型の電界効果液晶の場合，透明絶縁基板１と透明絶縁
基板２の裏面には互いに直交した偏光板7,8を設けられ
ている。非線型抵抗膜３の組成は珪素，酸素，窒素など
からなる絶縁膜よりも多くの珪素を含んでいる。信号線
電極２と液晶駆動電極４の重なり部分は，信号線電極２
の端から３μｍ以内の両端に沿って設けられている。非
線型抵抗膜３は珪素，酸素，窒素などからなる絶縁膜と
同様ほぼ透明に形成できるので，透明導電膜である液晶
駆動電極４の下面を含め，全面に形成されていても表示
には全く支障ない。
第２図（ａ）〜（ｄ）は，本発明によるマトリクス液晶
表示装置の基板の製造工程順を示す断面図で，透明絶縁
基板１の上にクロム，アルミニウム等の金属からなる信
号線電極２を選択的に形成する工程（第２図（ａ）），
非線型抵抗膜３と透明導電膜15を連続的に堆積した後フ
ォトレジスト９を塗布し透明絶縁基板１の裏面から露光
現像する工程（第２図（ｂ）），フォトレジスト９をマ
スクとして透明導電膜15を選択除去し，更にフォトレジ
スト10を塗布し選択的に露光現像する工程（第２図
（ｃ）），再度フォトレジスト10をマスクとして透明導
電膜15を選択除去し透明導電膜を画素ごとに分離する工
程（第２図（ｄ））からなる。透明絶縁基板１の裏面か
ら露光現像する工程では，露光量を一般的に用いられる
よりも多めに設定し，フォトレジスト９が信号線電極２
のパターンの内側まで露光するようにする。通常可能な
オーバー露光の長さは,0.5〜３μｍである 第３図（ａ）〜（ｃ）は，本発明によるマトリクス液晶
表示装置の基板の製造工程順を示す平面図である。第３
図（ａ）は，透明絶縁基板１の上に信号線電極２を選択
的に形成し，その上に非線型抵抗膜３と透明導電膜15を
連続的に堆積した後，フォトレジストを塗布し透明絶縁
基板の裏面から露光現像し，フォトレジスト（第１図の
９）をマスクとして透明導電膜を選択除去した状態を示
す。第４図（ｂ）は，更にフォトレジスト10を塗布し選
択的に露光現像した状態を示す。この際，フォトレジス
トのパターンの位置合わせ精度は，上下方向には殆ど制
限が無く，数画素に相当する位置ずれが有ってもよい。
横方向にも，信号線電極２と液晶駆動電極４は単位画素
内で重なりさえすればよいので,100μｍ程度の位置ずれ
は問題無い。第４図（ｃ）は，再度フォトレジスト10を
マスクとして透明導電膜15を選択除去し，透明導電膜４
を画素ごとに分離して本発明によるマトリクス液晶表示
装置の基板が完成した状態を示す。
表示装置の基板の製造工程順を示す断面図で，透明絶縁
基板１の上にクロム，アルミニウム等の金属からなる信
号線電極２を選択的に形成する工程（第２図（ａ）），
非線型抵抗膜３と透明導電膜15を連続的に堆積した後フ
ォトレジスト９を塗布し透明絶縁基板１の裏面から露光
現像する工程（第２図（ｂ）），フォトレジスト９をマ
スクとして透明導電膜15を選択除去し，更にフォトレジ
スト10を塗布し選択的に露光現像する工程（第２図
（ｃ）），再度フォトレジスト10をマスクとして透明導
電膜15を選択除去し透明導電膜を画素ごとに分離する工
程（第２図（ｄ））からなる。透明絶縁基板１の裏面か
ら露光現像する工程では，露光量を一般的に用いられる
よりも多めに設定し，フォトレジスト９が信号線電極２
のパターンの内側まで露光するようにする。通常可能な
オーバー露光の長さは,0.5〜３μｍである 第３図（ａ）〜（ｃ）は，本発明によるマトリクス液晶
表示装置の基板の製造工程順を示す平面図である。第３
図（ａ）は，透明絶縁基板１の上に信号線電極２を選択
的に形成し，その上に非線型抵抗膜３と透明導電膜15を
連続的に堆積した後，フォトレジストを塗布し透明絶縁
基板の裏面から露光現像し，フォトレジスト（第１図の
９）をマスクとして透明導電膜を選択除去した状態を示
す。第４図（ｂ）は，更にフォトレジスト10を塗布し選
択的に露光現像した状態を示す。この際，フォトレジス
トのパターンの位置合わせ精度は，上下方向には殆ど制
限が無く，数画素に相当する位置ずれが有ってもよい。
横方向にも，信号線電極２と液晶駆動電極４は単位画素
内で重なりさえすればよいので,100μｍ程度の位置ずれ
は問題無い。第４図（ｃ）は，再度フォトレジスト10を
マスクとして透明導電膜15を選択除去し，透明導電膜４
を画素ごとに分離して本発明によるマトリクス液晶表示
装置の基板が完成した状態を示す。
以上述べたように，本発明は，精密な位置合わせを必要
とするマスク合わせ工程が全く無く，大面積に多数の画
素を設けることができ，また，フォトレジストを用いた
パターン形成の工程も３回のみなので製造コストが低
く，更に，非線型抵抗膜の透明であることを生かした，
裏面からのオーバー露光を用いて，信号線電極２と液晶
駆動電極４の重なり面積を小さくできるので，駆動電圧
が15V程度でも，数百ラインの画素をスタティックに近
いコントラストの大きなアクティブマトリクス液晶表示
装置を実現できる優れた効果を有する。
とするマスク合わせ工程が全く無く，大面積に多数の画
素を設けることができ，また，フォトレジストを用いた
パターン形成の工程も３回のみなので製造コストが低
く，更に，非線型抵抗膜の透明であることを生かした，
裏面からのオーバー露光を用いて，信号線電極２と液晶
駆動電極４の重なり面積を小さくできるので，駆動電圧
が15V程度でも，数百ラインの画素をスタティックに近
いコントラストの大きなアクティブマトリクス液晶表示
装置を実現できる優れた効果を有する。
第１図は本発明のマトリクス液晶表示装置の断面図，第
２図（ａ）〜（ｄ）は本発明のマトリクス液晶表示装置
の製造工程順を示す断面図，第３図（ａ）〜（ｃ）は本
発明のマトリクス液晶表示装置の製造工程順を示す平面
図，である。 第４図は，非線型素子を用いた従来のアクティブマトリ
クス液晶表示装置の等価回路図，第５図は従来の一画素
の等価回路図である。 ２……信号線電極 ３……非線型抵抗膜 ４……液晶駆動電極
２図（ａ）〜（ｄ）は本発明のマトリクス液晶表示装置
の製造工程順を示す断面図，第３図（ａ）〜（ｃ）は本
発明のマトリクス液晶表示装置の製造工程順を示す平面
図，である。 第４図は，非線型素子を用いた従来のアクティブマトリ
クス液晶表示装置の等価回路図，第５図は従来の一画素
の等価回路図である。 ２……信号線電極 ３……非線型抵抗膜 ４……液晶駆動電極
Claims (2)
- 【請求項１】ａ）透明絶縁基板上に、導電膜からなる信
号線電極を選択的に形成する第１工程、 ｂ）珪素を主成分として酸素または窒素または酸素と窒
素を含み、かつ、絶縁膜よりも多くの珪素を含む非線形
抵抗膜を該透明絶縁基板上に堆積する第２工程、 ｃ）透明導電膜を堆積する第３工程、 ｄ）フォトレジストを塗布後、透明絶縁基板の裏面から
露光、現像をして形成したフォトレジストの平面形状を
マスクとして、該透明導電膜を選択除去する第４工程、 ｅ）該透明導電膜を画素ごとに分離する第５工程、 とからなる液晶表示装置用基板の製造方法。 - 【請求項２】ａ）透明絶縁基板上に、導電膜からなる信
号線電極を選択的に形成する第１工程、 ｂ）珪素を主成分として酸素または窒素または酸素と窒
素を含み、かつ、絶縁膜よりも珪素を多く含む非線形抵
抗膜を該透明絶縁基板上に堆積する第２工程、 ｃ）透明導電膜を堆積する第３工程、 ｄ）該透明導電膜を画素ごとに分離する第４工程、 ｅ）フォトレジストを塗布後、透明絶縁基板の裏面から
露光、現像をして形成したフォトレジストの平面形状を
マスクとして、該透明導電膜を選択除去する第５工程、 とからなる液晶表示装置用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147702A JPH0731329B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 液晶表示用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147702A JPH0731329B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 液晶表示用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628125A JPS628125A (ja) | 1987-01-16 |
| JPH0731329B2 true JPH0731329B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15436315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147702A Expired - Lifetime JPH0731329B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 液晶表示用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731329B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6650043B1 (en) | 1999-07-20 | 2003-11-18 | Micron Technology, Inc. | Multilayer conductor structure for use in field emission display |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57197592A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-03 | Suwa Seikosha Kk | Liquid crystal display unit |
| JPS599635A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-19 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置 |
| JP2996543B2 (ja) * | 1991-07-08 | 2000-01-11 | ニチコン株式会社 | 電解コンデンサ |
| JPH0617957A (ja) * | 1991-11-26 | 1994-01-25 | Ouken Seiko Kk | 電磁弁 |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP60147702A patent/JPH0731329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS628125A (ja) | 1987-01-16 |
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