JPH08334788A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第１の基板上に設ける第１の電極２と第１の
電極上と第１の電極から分離する島状の第２の電極３と
島状の第２の電極上に設ける非線形抵抗層と非線形抵抗
層にオーバーラップする第３の電極７とを有し、第３の
電極の一方は第１の電極と一部で接続し、第３の電極の
他方は表示電極と一部で接続することを特徴とする液晶
表示装置およびその製造方法。 【効果】 液晶の印加電圧による誘電異方性が起きても
電極の低抵抗化のためにクロストークの発生をきわめて
小さくできる。したがって、液晶表示装置の大画面化あ
るいは微細化による電極の負担が増加する場合において
も、外部信号のなまりの発生をきわめて小さくでき、外
部信号を薄膜ダイオード素子を介して有効に表示電極に
印加することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の構造と液
晶表示装置の製造方法とに関し、とくに第１の基板に第
１の電極と第２の電極と、第３の電極を有し、第１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膜を有す
る金属−絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子を有
する液晶表示装置の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、薄膜ダイオード
（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薄膜ダイオード素子構造を、図
１２と図１３を用いて説明する。

【００１１】図１２は非線形抵抗素子を用いた液晶表示
装置の構成を示す平面図である。さらに図１３は、図１
２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１２と図１３とを交互に用いて従来技術を説
明する。

【００１２】第１の基板４７上には、タンタル（Ｔａ）
膜からなる第１の電極５２と第１の信号電極４９と張り
出し部４８とを設ける。さらに、この第１の電極５２と
信号電極４９と張り出し部４８上に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５３を
設ける。

【００１３】さらにクロム（Ｃｒ）膜からなる接続用の
第３の電極５４を非線形抵抗層５３上にオーバーラップ
するように設けて、第１の非線形抵抗素子５０を構成す
る。さらに第３の電極５４は、外部の回路から電圧を印
加する第２の信号電極５７を設ける。またさらに、表示
電極用の第３の電極５５を非線形抵抗層５３上にオーバ
ーラップするように設けて第２の非線形抵抗素子５１を
構成する。この第３の電極５５の一部領域は、透明導電
性膜である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる表示
電極５６と接続している。

【００１４】さらにまた第２の基板５８上には、第１の
基板４７に形成するそれぞれの表示電極５６の隙間から
の光の漏れを防止するために、クロム膜からなるブラッ
クマトリクス５９を設けてある。

【００１５】さらに、第２の基板５８には、表示電極５
６と対向するように透明導電性膜である酸化インジウム
スズからなる対向電極６１を、ブラックマトリクス５９
と接触して短絡しないように、ポリイミド樹脂からなる
絶縁膜６０を介して設ける。さらにまた、対向電極６１
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。

【００１６】表示電極５６は、液晶６３を介して対向電
極６１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。

【００１７】第１の信号電極４９と第２の信号電極５７
とデーター電極と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５０と第２の非線形抵抗素子５１を
介して、表示電極５６と対向電極６１との間の領域の液
晶６３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。

【００１８】さらに第１の基板４７と第２の基板５８と
は、液晶６３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６２、６２を設ける。

【００１９】さらにスペーサー６４によって、第１の基
板４７と第２の基板５８とを所定の間隙寸法をもって対
向させ、第１の基板４７と第２の基板５８との間には、
液晶６３を封入している。

【００２０】さらに、第１の基板４７上に偏光板６５を
設け、さらに第２の基板５８上に偏光板６５と光源部６
６を設ける。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６６が必要となる。そして液晶表示
装置は、この光源部６６からの光を利用し、さらに液晶
６３の光学特性変化を利用して所定の表示を行う。

【００２１】

【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
に電圧を印加する場合に、従来例に示す構成では、信号
電極あるいはデーター電極の抵抗が大きい。そのため、
液晶に印加する電圧が表示内容により変化してしまう。

【００２２】この現象は、液晶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、液晶の負荷容量が変化するため、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。

【００２３】さらに、信号電極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。

【００２４】本発明の目的は、上記の液晶表示装置の信
号電極あるいは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
達成することが可能な液晶表示装置の構造とその製造方
法とを提供することである。

【００２５】

【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
と製造方法とを採用する。

【００２６】本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に
設ける第１の電極と第１の電極上と第１の電極から分離
する島状の第２の電極と島状の第２の電極上に設ける非
線形抵抗層と非線形抵抗層にオーバーラップする第３の
電極とを有し、第３の電極の一方は第１の電極と一部で
接続し、第３の電極の他方は表示電極と一部で接続する
ことを特徴とする。

【００２７】本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に
設ける信号電極と接続部からなる第１の電極と第１の電
極上と第１の電極から分離する島状の第２の電極と島状
の第２の電極上に設ける非線形抵抗層と非線形抵抗層に
オーバーラップする第３の電極とを有し、第３の電極の
一方は第１の電極の接続部にて接続しさらに第１の電極
の信号電極上に設け信号電極の一部とし、第３の電極の
他方は表示電極と一部で接続することを特徴とする。

【００２８】本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に
設ける第１の電極と第１の電極上と第１の電極から分離
する島状の第２の電極と島状の第２の電極上に設ける非
線形抵抗層と非線形抵抗層にオーバーラップする第３の
電極とを有し、第３の電極の一方は第１の電極と一部で
接続し、第３の電極の他方は表示電極と一体であること
を特徴とする。

【００２９】本発明の液晶表示装置は、第１の基板上に
設ける第１の電極と第１の電極上と第１の電極から分離
する島状の第２の電極と第２の電極上に設ける第２の電
極の実体酸化膜からなる非線形抵抗層と非線形抵抗層に
オーバーラップする第３の電極とを有し、第３の電極の
一方は第１の電極と一部で接続し、第３の電極の他方は
表示電極と一部で接続することを特徴とする。

【００３０】本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１
の基板上に第１の電極をパターン形成する工程と、第２
の電極を第１の電極上と第１の電極から張り出し部を有
する形状にパターン形成する工程と、第２の電極上に非
線形抵抗層をパターン形成する工程と、表示電極をパタ
ーン形成する工程と、第３の電極を非線形抵抗層とオー
バーラップさせ、さらに第３の電極の一方は第１の電極
と一部で接続し、しかも第３の電極の他方は表示電極と
一部で接続する形状にパターン形成する工程とを有する
ことを特徴とする。

【００３１】本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１
の基板上に第１の電極をパターン形成する工程と、第２
の電極を第１の電極上と第１の電極から張り出し部を有
する形状にパターン形成する工程と、第２の電極上に非
線形抵抗層を陽極酸化法により形成する工程と、表示電
極をパターン形成する工程と、第３の電極を非線形抵抗
層とオーバーラップさせ、さらに第３の電極に一方は第
１の電極と一部で接続し、しかも第３の電極は他方が表
示電極と一部で接続する形状にパターン形成する行程
と、陽極酸化後に第２の電極の張り出し部を島状の第２
の電極にパターン形成する工程とを有することを特徴と
する。

【００３２】

【作用】外部回路から信号電極により非線形抵抗素子に
電圧を印加する場合に、信号電極あるいはデーター電極
の抵抗を小さくすることが重要である。

【００３３】また、液晶表示装置の表示品質を決める非
線形抵抗素子の電流−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を小さくする
必要がある。

【００３４】そのためには、非線形抵抗素子を形成する
以前に信号電極あるいはデーター電極の低抵抗化を実施
するために、まず非線形抵抗素子を形成する島状の第２
の電極を形成する以前に低抵抗の第１の電極を設ける。

【００３５】さらに、低抵抗の第１の電極を用いて非線
形抵抗素子に外部の信号を印加するために、第１の電極
と非線形抵抗素子とを接続する。すなわち、低抵抗の第
１の電極から第３の電極と非線形抵抗層と島状の第２の
電極と非線形抵抗層と表示電極用第３の電極と、さらに
表示電極へと接続する構成とする。

【００３６】また、液晶表示装置の製造方法は、第２の
電極を第１の電極上を覆い露出することなく形成し、さ
らに、第１の電極から張り出し部を有する形状にパター
ン形成する。これにより、第２の電極をパターン形成す
る工程あるいは非線形抵抗層を第２の電極上に形成する
工程において、第１の電極の変質を防止できる。

【００３７】つぎに、第２の電極上に非線形抵抗層をパ
ターン形成する行程と、表示電極をパターン形成する行
程と、第１の電極上の第２の電極の一部をパターン形成
し、第３の電極をこの第１の電極が第２の電極から露出
する部分と非線形抵抗層をオーバーラップする部分と、
さらに、非線形抵抗層にオーバーラップし、表示電極と
接続する部分に形成するため、非線形抵抗素子は、第１
の低抵抗電極を介して外部と接続する構成となる。

【００３８】以上の液晶表示装置の構成と製造方法によ
り、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ことができる。

【００３９】

【実施例】以下に本発明の実施例における液晶表示装置
の構成とその製造方法とを、図面を使用して説明する。

【００４０】はじめに本発明の第１の実施例における液
晶表示装置の構成を、図１と図２を用いて説明する。図
１は本発明の第１の実施例における液晶表示装置を示す
平面図である。図２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とを交互に
用いて本発明の第１の実施例を説明する。

【００４１】ガラス基板からなる第１の基板１上には、
モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）からなる第１の電極
２として第１の信号電極２を設ける。

【００４２】第１の電極２上には、第２の信号電極と張
り出し部２０とを有するタンタル膜からなる第２の電極
３を設ける。

【００４３】この第２の電極３上に非線形抵抗層５とし
て、第２の電極３の陽極酸化膜からなる酸化タンタル膜
を設ける。

【００４４】第２の電極３からなる張り出し部２０は、
第２の電極３上に非線形抵抗層５を設けた後にエッチン
グ除去し、島状の第２の電極２１とする。さらに、第１
の電極２が第２の電極３から露出する接続部２２を設け
る。

【００４５】さらに、透明導電性膜である酸化インジウ
ムスズ膜からなる孤立する表示電極６を設ける。

【００４６】さらにそのうえ、第１の電極２からなる接
続部２２に接続し、かつ島状の第２の電極２１上の非線
形抵抗素子５にオーバーラップする接続用の第３の電極
１０をクロム膜にて設ける。また、表示電極６に接続
し、かつ島状の第２の電極２１上の非線形抵抗素子５に
オーバーラップする表示電極用の第３の電極７をクロム
膜にて設ける。

【００４７】この第３の電極１０と非線形抵抗層５と島
状の第２の電極４とによって、薄膜ダイオード構造の第
１の非線形抵抗素子９を構成している。さらに、表示電
極用の第３の電極７と非線形抵抗層５と島状の第２の電
極４とによって薄膜ダイオード構造の第２の非線形抵抗
素子８を構成している。

【００４８】さらに第２の基板１１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１２を設けてあ
る。

【００４９】さらに第２の基板１１には、表示電極６と
対向するように対向電極１４を、ブラックマトリクス１
２と接触して短絡しないように絶縁膜１３を介して設け
る。

【００５０】またさらに図１の平面図に示すように、第
１の電極２と表示電極６と、第２の電極３と表示電極６
とは、所定寸法の間隙を有している。

【００５１】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。

【００５２】表示電極６と対向電極１４との間の領域の
液晶１６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。

【００５３】さらに第１の基板１と第２の基板１１と
は、液晶１６の分子を規則的に並べるための処理層とし
て、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。

【００５４】さらにそのうえスペーサー１７によって、
第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって
対向させ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、
液晶１６を封入している。

【００５５】さらに、第２の基板１１の光源部２４側に
は接着層（図示せず）を介して偏光板２３を設ける。さ
らにまた、第１の基板１側にも、接着層（図示せず）を
介して偏光板２３を設ける。そして、液晶１６の光学変
化を、この２枚の偏光板２３と偏光板２３とを利用して
行う。

【００５６】液晶表示装置は自己発光しないために、液
晶表示装置の観察者側に第１の基板１を配置し、光源部
２４をブラックマトリクス１２を有する第２の基板１１
側に配置する。

【００５７】以上の図１と図２とに示す本発明の第１の
実施例の構成を採用することによって、信号電極は、第
１の電極２と第２の電極３との２層構造となるため、信
号電極は第２の電極３のみの場合に比較して低抵抗化で
きる。

【００５８】さらに、第１の信号電極を低応力のモリブ
デンシリサイド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。

【００５９】つぎに本発明の第２の実施例における液晶
表示装置の構成を、図３と図４とを用いて説明する。図
３は本発明の第２の実施例における液晶表示装置を示す
平面図である。図４は図３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３と図４とを交互に
用いて本発明の第２の実施例を説明する。

【００６０】ガラス基板からなる第１の基板１上には、
シリコン（Ｓｉ）や銅（Ｃｕ）を含むアルミニウム（Ａ
ｌ）からなる第１の電極２として第１の信号電極を設け
る。

【００６１】第１の電極２上に第２の信号電極と張り出
し部２０を有するニオブ（Ｎｂ）とタンタル膜との２層
膜からなる第２の電極３を設ける。ニオブ膜をタンタル
膜の下地に設けることによりタンタル膜の結晶構造は、
ベータ（β）タンタル膜からアルファ（α）タンタル膜
に変化し、ベータ（β）タンタル膜が１層の場合に比較
し抵抗値を小さくすることができる。

【００６２】第２の電極３上に非線形抵抗層５として第
２の電極３の多層膜の実体酸化膜からなる酸化ニオブ膜
（Ｎｂ2 Ｏ5 ）と酸化タンタル膜とを設ける。

【００６３】第２の電極３からなる第２の信号電極と張
り出し部２０の接続している部分の一部は、第２の電極
３上に非線形抵抗層５を設けた後にエッチング除去し、
島状の第２の電極２１とする。さらに、第１の電極２が
第２の電極３から露出する接続部２２を設ける。

【００６４】さらに、第１の電極２からなる接続部２２
に接続し、しかも島状の第２の電極２１上の非線形抵抗
素子５にオーバーラップする接続用の第３の電極１０
と、表示電極６に接続し、しかも島状の第２の電極２１
上の非線形抵抗層５にオーバーラップする表示電極用第
３の電極７を透明導電性膜である酸化インジウムスズ膜
にて設ける。

【００６５】表示電極用の第３の電極７と表示電極６と
を共通化することにより、第３の電極７と表示電極６と
を別の材料にする場合に比較し、製造工程を短くするこ
とが可能となる。

【００６６】さらに、第２の電極３上と第１の電極２の
接続部２２上に透明導電性膜である酸化インジウムスズ
からなる第３の電極２５を設ける。この第３の信号電極
２５を設けることにより、信号電極を第１の電極２と第
２の電極３と第３の電極２５の多層構造にできる。以上
により信号電極の低抵抗化はもちろんのこと、複数の膜
を複数の形状に設けるため、異物などに起因する信号電
極の断線確立を低減することができる。

【００６７】接続用の第３の電極１０と非線形抵抗層５
と島状の第２の電極４とによって、薄膜ダイオード構造
の第１の非線形抵抗素子９を構成している。また、表示
電極用の第３の電極７と非線形抵抗層５と島状の第２の
電極４とによって薄膜ダイオード構造の第２の非線形抵
抗素子８を構成している。

【００６８】さらに第２の基板１１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１２を設け
る。

【００６９】さらに、第２の基板１１には、表示電極６
と対向するように対向電極１４を、ブラックマトリクス
１２と接触して短絡しないように、絶縁膜１３を介して
設けている。

【００７０】またさらに図３の平面図に示すように、第
１の電極２と表示電極６と、第２の電極３と表示電極６
とは、所定寸法の間隙を有している。

【００７１】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。

【００７２】表示電極６と対向電極１４との間の領域の
液晶１６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。

【００７３】さらに第１の基板１と第２の基板１１と
は、液晶１６の分子を規則的に並べるための処理層とし
て、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。

【００７４】さらにそのうえスペーサー１７によって、
第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって
対向させ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、
液晶１６を封入している。

【００７５】さらに、第２の基板１１の光源部２４側に
接着層（図示せず）を介して偏光板２３を設ける。さら
にまた、第１の基板１側にも、接着層（図示せず）を介
して偏光板２３を設ける。そして、液晶の光学変化を、
この２枚の偏光板２３、２３を利用して行う。

【００７６】液晶表示装置は自己発光しないために、液
晶表示装置の観察者側に第１の基板１を配置し、光源部
２４をブラックマトリクス１２を有する第２の基板１１
側に配置する。

【００７７】以上の本発明の第２の実施例の構成を採用
することにより、信号電極は、第１の信号電極２と第２
の信号電極３と第３の信号電極２５との３層構造とな
る。このため、信号電極は第２の信号電極３のみの場合
に比較し低抵抗にできると同時に、複数の形状にできる
ため、異物などによる断線の低減が可能となる。

【００７８】また本発明の第２の実施例では、第１の電
極２材料としては、低抵抗でしかも低応力のアルミニウ
ム膜を利用している。このことにより第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。

【００７９】さらに、第１の電極２として陽極酸化性金
属膜を利用することにより、異物により所定の形状から
はみ出す部分ができ信号電極と部分的に接続する場合に
おいても、第１の信号電極２は第２の信号電極の陽極酸
化を行い、非線形抵抗層５を設ける際に同時に陽極酸化
を行うことが可能である。このため、第１の電極２と表
示電極６の電気的短絡を防止することが可能となる。

【００８０】さらに、表示電極用第３の電極７と表示電
極６を共通化することにより、表示電極用第３の電極７
と表示電極６とを別の材料にする場合に比較し、製造工
程を短くすることが可能となり、低価格で高品質な液晶
表示装置を得ることが可能となる。

【００８１】さらに、第３の電極２５を第２の電極３と
第１の信号電極の一部である接続部２１上にも設けてい
る。このことにより、接続部２１と接続用の第３の電極
１０との接続が不安定な場合においても第３の電極２５
がバックアップし、第３の電極２５が直接、接続用の第
３の電極１０に接続しているため問題ない。

【００８２】つぎに本発明の第３の実施例における液晶
表示装置の構成を、図５と図６とを用いて説明する。図
５は本発明の第３の実施例における液晶表示装置を示す
平面図である。図６は図５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５と図６とを交互に
用いて本発明の第３の実施例を説明する。なお本発明の
第３の実施例に示す液晶表示装置の構成は、薄膜ダイオ
ード構造の非線形抵抗素子をデーター電極を設ける基板
側に配置する。

【００８３】ガラス基板からなる第１の基板１上には、
タングステンシリサイド（ＷＳｉ）からなる第１の電極
２として第１のデーター電極を設ける。

【００８４】第１のデーター電極上に第２のデーター電
極となる第２の電極３と島状の第２の電極２１をクロム
膜にて設ける。

【００８５】第２の電極上に非線形抵抗層５としてシリ
コン（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の化合物を設ける。非線形抵
抗層５は、シラン（ＳｉＨ4 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）
と水素（Ｈ2 ）の混合ガスをプラズマ化学的気相成長法
（プラズマＣＶＤ法）を使用して設ける。

【００８６】第１の電極２上に設ける第２の電極３の一
部分をエッチング除去し、第１の電極２が第２の電極３
から露出する接続部２２を設ける。

【００８７】さらに、透明導電性膜である酸化インジウ
ムスズ（ＩＴＯ）膜からなる孤立する表示電極６を設け
る。

【００８８】さらにそのうえ、第１の電極２からなる接
続部２２に接続し、かつ島状の第２の電極２１上の非線
形抵抗素子５にオーバーラップする接続用の第３の電極
１０をモリブデン（Ｍｏ）膜にて設ける。また、表示電
極６に接続し、かつ島状の第２の電極２１上の非線形抵
抗素子５にオーバーラップする表示電極用の第３の電極
７をモリブデン（Ｍｏ）膜にて設ける。

【００８９】さらに、第３のデーター電極となる第３の
電極３０は、第２の電極３上に設けてある。さらに、第
１の電極２からなる接続部２２上において接続用の第３
の電極１０は第３の電極３０と接続する構造を有する。
このため、第１の電極２あるいは第２の電極３の一部が
断線した場合においても第３の電極３０により外部信号
を各画素部に供給することが可能となる。

【００９０】この接続用の第３の電極１０と非線形抵抗
層５と島状の第２の電極４とによって、薄膜ダイオード
構造の第１の非線形抵抗素子９を構成している。また、
表示電極用の第３の電極７と非線形抵抗層５と島状の第
２の電極４とによって薄膜ダイオード構造の第２の非線
形抵抗素子８を構成している。

【００９１】さらに第２の基板１１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１２を設け
る。

【００９２】さらに、第２の基板１１には、表示電極６
と対向するように対向電極１４を、ブラックマトリクス
１２と接触して短絡しないように絶縁膜１３を介して設
けている。

【００９３】またさらに図５の平面図に示すように、第
１の電極２と表示電極６と、第２の電極３と表示電極６
とは、所定寸法の間隙を有している。

【００９４】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。

【００９５】表示電極６と対向電極１４との間の領域の
液晶１６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。

【００９６】さらに第１の基板１と第２の基板１１と
は、液晶１６の分子を規則的に並べるための処理層とし
て、それぞれ配向膜１５、１５を設ける。

【００９７】さらにそのうえスペーサー１７によって、
第１の基板１と第２の基板１１とを所定の間隙をもって
対向させ、第１の基板１と第２の基板１１との間には、
液晶１６を封入している。

【００９８】さらに、第２の基板１１の光源部２４側に
接着層（図示せず）を介して偏光板２３を設ける。さら
にまた、第１の基板１側にも、接着層（図示せず）を介
して偏光板２３を設け、液晶の光学変化を、この２枚の
偏光板２３、２３を利用して行う。

【００９９】液晶表示装置は自己発光しないために、液
晶表示装置の観察者側に第１の基板１を配置し、光源部
２４をブラックマトリクス１２を有する第２の基板１１
側に配置する。

【０１００】以上の本発明の第３の実施例の構成を採用
することにより、データー電極は、第１の電極２と第２
の電極３と第３の電極３０との３層構造となる。このた
め、データー電極は第２の電極３のみの場合に比較して
低抵抗にできる。

【０１０１】また本発明の第３の実施例では、第１の電
極２を低応力と耐エッチング性とに優れ、電流を流した
場合に発生するエレクトロマイグレーションを防止する
のに有効であるタングステンシリサイド膜を利用してい
る。このことにより基板１の反りの問題を起こすことな
く、低抵抗のデーター電極を得ることができる。

【０１０２】本発明の第３の実施例においては、第２の
電極３上に第３の電極３０を設けているが、第２の電極
３上に第３の電極３０を設けていない場合においても本
発明の目的とするデーター電極の低抵抗化は可能であ
り、以上説明した本発明の第３の実施例の効果は得られ
る。

【０１０３】つぎに、図１と図２とに示す本発明の第１
の実施例における液晶表示装置の構造を形成するための
製造方法を、図７から図１１を用いて説明する。図７か
ら図１１は本発明の実施例における液晶表示装置の製造
方法を示す断面図である。以下に、図７から図１１を用
いて本発明の実施例における製造方法を説明する。

【０１０４】はじめに図７に示すように、ガラス基板か
らなる第１の基板１上に、モリブデンシリサイド膜から
なる第１の電極２として第１の信号電極を形成する。

【０１０５】モリブデンシリサイド膜は反応性イオンエ
ッチング法を用いてエッチング加工を行う。反応ガスと
しては、四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素（Ｏ2 ）と不活
性ガスの混合ガスを用いる。

【０１０６】つぎに図８示すように、タンタル膜からな
る第２の電極３と第２の電極３と一部で接続する張り出
し部２０を第１の電極上とそれ以外の場所に形成する。
タンタル膜は、反応性イオンエッチング法を用いてエッ
チング加工を行う。反応性ガスとして、六フッ化イオウ
（ＳＦ6 ）と酸素（Ｏ2 ）との混合ガスを用いる。さら
に、第２の電極３と張り出し部２０上に陽極酸化法によ
り、酸化タンタル膜からなる非線形抵抗層５を形成す
る。

【０１０７】この第２の電極３と張り出し部２０の陽極
酸化を行う工程の際に、第１の電極２が劣化しないため
に、第２の電極３が第１の電極２を覆う構造としてお
く。

【０１０８】つぎに、図９に示すように、第２の電極３
と張り出し部２０上に陽極酸化膜を形成した後に、第１
の電極２上に設ける第２の電極３の一部分と、第２の電
極３に接続する張り出し部２０の一部を反応性イオンエ
ッチング法にてエッチング加工をおこない、第２の電極
３から分離する島状の第２の電極２１と、第１の電極２
上に設ける接続部２２とを形成する。

【０１０９】つぎに図１０に示すように、透明導電性膜
である酸化インジウムスズ膜からなる孤立する表示電極
６を設ける。酸化インジウムスズ膜のエッチング加工
は、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ3 ）と塩酸（ＨＣｌ）の水溶
液を使用する。

【０１１０】つぎに図１１に示すように、第３の電極７
をクロム膜にて形成する。第３の電極７は、接続用の第
３の電極１０と表示電極用の第３の電極（図示せず）と
からなる。接続用の第３の電極１０は、第１の電極２か
らなる接続部２２に接続し、しかも島状の第２の電極２
１上の非線形抵抗素子５にオーバーラップしている。ま
た、表示電極用の第３の電極（図示せず）は、表示電極
６に接続し、しかも島状の第２の電極２１上の非線形抵
抗素子５にオーバーラップしている。

【０１１１】この接続用の第３の電極１０と非線形抵抗
層５と島状の第２の電極４とによって、薄膜ダイオード
構造の第１の非線形抵抗素子９を構成している。また、
表示電極用の第３の電極（図示せず）と非線形抵抗層５
と島状の第２の電極２１とによって、薄膜ダイオード構
造の第２の非線形抵抗素子（図示せず）を構成してい
る。

【０１１２】以上説明した製造方法により、本発明の第
１の実施例に示す薄膜ダイオード素子を有する第１の基
板１が形成できる。

【０１１３】なお本発明の実施例においては、第１の基
板１あるいは第２の基板１３上にカラーフィルターを設
けてい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１３上にカラーフィルターを設ける場合
においても、本発明の実施例に示す効果は得られる。

【０１１４】本発明の実施例においては、非線形抵抗層
５として酸化タンタル膜と窒化シリコン膜について示し
たが、第２の電極３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を有する金属−
絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子である薄膜ダ
イオード素子を有する液晶表示装置においても、本発明
の実施例に示す効果は得られる。

【０１１５】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明の
液晶表示装置の構成と製造方法を用いることにより、低
抵抗な第１の電極が第２の電極下に設けてある。そのた
め、第２の電極は第１の電極により充分に低抵抗化して
いる。そのため、液晶の印加電圧による誘電異方性が起
きても電極の低抵抗化のためにクロストークの発生をき
わめて小さくできる。したがって、液晶表示装置の大画
面化あるいは微細化による電極の負担が増加する場合に
おいても、外部信号のなまりの発生をきわめて小さくで
き、外部信号を薄膜ダイオード素子を介して有効に表示
電極に印加することが可能となる。

【０１１６】さらに本発明においては、工程を複雑にす
ることなく、信号電極あるいはデーター電極を複数の配
線の多層にすることができる。さらに、もっとも重要な
第１の電極を基板上に最初に設けるため第１の電極の断
線確率が低減し、さらに、１層分の配線電極が断線をす
る場合においても、他の配線のバックアップにより配線
欠陥となることがない。

【０１１７】したがって、本発明は液晶表示装置の大画
面化と微細化と低コスト化と歩留まりの向上と表示品質
の向上とを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を
示す平面図である。

【図２】本発明の第１の実施例における液晶表示装置を
示す断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を
示す平面図である。

【図４】本発明の第２の実施例における液晶表示装置を
示す断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例における液晶表示装置を
示す平面図である。

【図６】本発明の第３の実施例における液晶表示装置を
示す断面図である。

【図７】本発明の実施例における液晶表示装置の製造方
法における製造工程を示す断面図である。

【図８】本発明の実施例における液晶表示装置の製造方
法における製造工程を示す断面図である。

【図９】本発明の実施例における液晶表示装置の製造方
法における製造工程を示す断面図である。

【図１０】本発明の実施例における液晶表示装置の製造
方法における製造工程を示す断面図である。

【図１１】本発明の実施例における液晶表示装置の製造
方法における製造工程を示す断面図である。

【図１２】従来例における液晶表示装置を示す平面図で
ある。

【図１３】従来例における液晶表示装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 第１の基板 ２ 第１の電極 ３ 第２の電極 ４ 第２の電極 ５ 非線形抵抗層 ６ 表示電極 ７ 第３の電極 ８ 第１の非線形抵抗素子 ９ 第２の非線形抵抗素子 １０ 第３の電極 ２２ 接続部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板上に設ける第１の電極と第１
   の電極上と第１の電極から分離する島状の第２の電極と
   島状の第２の電極上に設ける非線形抵抗層と非線形抵抗
   層にオーバーラップする第３の電極とを有し、第３の電
   極の一方は第１の電極と一部で接続し、第３の電極の他
   方は表示電極と一部で接続することを特徴とする液晶表
   示装置。
2. 【請求項２】 第１の基板上に設ける信号電極と接続部
   からなる第１の電極と第１の電極上と第１の電極から分
   離する島状の第２の電極と島状の第２の電極上に設ける
   非線形抵抗層と非線形抵抗層にオーバーラップする第３
   の電極とを有し、第３の電極の一方は第１の電極の接続
   部にて接続しさらに第１の電極の信号電極上に設け信号
   電極の一部とし、第３の電極の他方は表示電極と一部で
   接続することを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 第１の基板上に設ける第１の電極と第１
   の電極上と第１の電極から分離する島状の第２の電極と
   島状の第２の電極上に設ける非線形抵抗層と非線形抵抗
   層にオーバーラップする第３の電極とを有し、第３の電
   極の一方は第１の電極と一部で接続し、第３の電極の他
   方は表示電極と一体であることを特徴とする液晶表示装
   置。
4. 【請求項４】 第１の基板上に設ける第１の電極と第１
   の電極上と第１の電極から分離する島状の第２の電極と
   第２の電極上に設ける第２の電極の実体酸化膜からなる
   非線形抵抗層と非線形抵抗層にオーバーラップする第３
   の電極とを有し、第３の電極の一方は第１の電極と一部
   で接続し、第３の電極の他方は表示電極と一部で接続す
   ることを特徴とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】 第１の基板上に第１の電極をパターン形
   成する工程と、第２の電極を第１の電極上と第１の電極
   から張り出し部を有する形状にパターン形成する工程
   と、第２の電極上に非線形抵抗層をパターン形成する工
   程と、表示電極をパターン形成する工程と、第３の電極
   を非線形抵抗層とオーバーラップさせ、さらに第３の電
   極の一方は第１の電極と一部で接続し、しかも第３の電
   極の他方は表示電極と一部で接続する形状にパターン形
   成する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の
   製造方法。
6. 【請求項６】 第１の基板上に第１の電極をパターン形
   成する工程と、第２の電極を第１の電極上と第１の電極
   から張り出し部を有する形状にパターン形成する工程
   と、第２の電極上に非線形抵抗層を陽極酸化法により形
   成する工程と、表示電極をパターン形成する工程と、第
   ３の電極を非線形抵抗層とオーバーラップさせ、さらに
   第３の電極に一方は第１の電極と一部で接続し、しかも
   第３の電極は他方が表示電極と一部で接続する形状にパ
   ターン形成する行程と、陽極酸化後に第２の電極の張り
   出し部を島状の第２の電極にパターン形成する工程とを
   有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。