JPH0922030A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH0922030A JPH0922030A JP17191295A JP17191295A JPH0922030A JP H0922030 A JPH0922030 A JP H0922030A JP 17191295 A JP17191295 A JP 17191295A JP 17191295 A JP17191295 A JP 17191295A JP H0922030 A JPH0922030 A JP H0922030A
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- Japan
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- scanning
- insulating film
- liquid crystal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 走査線の抵抗が増加し、走査信号の遅延が大
きくなる。また、必要なマスク枚数、工程数が増加し、
２端子素子の特徴が損なわれる。 【課題解決手段】 本発明は、電気光学的特性を有する
表示媒体を間に挟む一対の一方のガラス基板２１に表示
媒体に電圧を印加するための画素電極２６が設けられて
いると共に、画素電極２６の近傍に画素電極２６をスイ
ッチングするための２端子非線形抵抗素子が少なくとも
１つ以上設けられ、２端子非線形抵抗素子が走査電極２
２から分岐した下部電極２３−非線形抵抗層２４−絶縁
膜２５−上部電極２６あるいは下部電極２３−絶縁膜２
５−非線形抵抗層２４−上部電極２６の積層構造を成し
ており、絶縁膜２５にはコンタクトホールが空けられた
構造の液晶表示装置において、走査電極２２の上面を上
部電極２６あるいは画素電極材料の少なくとも一方で被
覆した構造を備えることを特徴とする。
きくなる。また、必要なマスク枚数、工程数が増加し、
２端子素子の特徴が損なわれる。 【課題解決手段】 本発明は、電気光学的特性を有する
表示媒体を間に挟む一対の一方のガラス基板２１に表示
媒体に電圧を印加するための画素電極２６が設けられて
いると共に、画素電極２６の近傍に画素電極２６をスイ
ッチングするための２端子非線形抵抗素子が少なくとも
１つ以上設けられ、２端子非線形抵抗素子が走査電極２
２から分岐した下部電極２３−非線形抵抗層２４−絶縁
膜２５−上部電極２６あるいは下部電極２３−絶縁膜２
５−非線形抵抗層２４−上部電極２６の積層構造を成し
ており、絶縁膜２５にはコンタクトホールが空けられた
構造の液晶表示装置において、走査電極２２の上面を上
部電極２６あるいは画素電極材料の少なくとも一方で被
覆した構造を備えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２端子非線形抵抗
素子を用いた液晶表示装置の走査電極の低抵抗化技術に
関するものである。
素子を用いた液晶表示装置の走査電極の低抵抗化技術に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等のＯＡ
（OFFICE AUTOMATION）機器のポータブル化が進み、表
示装置の低コスト化が重要な課題となってきている。こ
の表示装置は、電気光学特性を有する表示媒体を挟んで
各々電極が形成された一対の基板を備え、その電極間に
電圧を印加することによって表示を行う構成である。
（OFFICE AUTOMATION）機器のポータブル化が進み、表
示装置の低コスト化が重要な課題となってきている。こ
の表示装置は、電気光学特性を有する表示媒体を挟んで
各々電極が形成された一対の基板を備え、その電極間に
電圧を印加することによって表示を行う構成である。
【０００３】このような表示媒体としては、液晶、エレ
クトロルミネッセンス、プラズマ、エレクトロクロミッ
ク等が使用されており、特に、液晶を用いた液晶表示装
置（LIQUID CRYSTAL DISPLAY；ＬＣＤ）は、低消費電力
で表示が可能であるために、最も実用化が進んでいる。
クトロルミネッセンス、プラズマ、エレクトロクロミッ
ク等が使用されており、特に、液晶を用いた液晶表示装
置（LIQUID CRYSTAL DISPLAY；ＬＣＤ）は、低消費電力
で表示が可能であるために、最も実用化が進んでいる。
【０００４】この液晶表示装置の表示モードおよび駆動
方法について考えると、超捩れネマティック（SUPER TW
ISTED NEMATIC；ＳＴＮ）を初めとする単純マトリクス
方式は、最も低コスト化を実現できる部類に属する。し
かし、今後、情報のマルチメディア化が進むにつれディ
スプレイの高解像度化、高コントラスト化、多階調（マ
ルチカラー、フルカラー）化および広視野角化が要求さ
れるようになるので、単純マトリクス方式では対応が困
難であると考えられる。
方法について考えると、超捩れネマティック（SUPER TW
ISTED NEMATIC；ＳＴＮ）を初めとする単純マトリクス
方式は、最も低コスト化を実現できる部類に属する。し
かし、今後、情報のマルチメディア化が進むにつれディ
スプレイの高解像度化、高コントラスト化、多階調（マ
ルチカラー、フルカラー）化および広視野角化が要求さ
れるようになるので、単純マトリクス方式では対応が困
難であると考えられる。
【０００５】そこで、個々の画素にスイッチング素子
（アクティブ素子）を設けて駆動可能な走査電極の本数
を増加させるアクティブマトリクス方式が提案され、こ
の技術によりディスプレイの高解像度化、高コントラス
ト化、多階調化および広視野角化が達成されつつある。
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、
マトリクス状に設けられた画素電極と、該画素電極の近
傍を通る走査線とが、アクティブ素子を介して電気的に
接続された構成となっている。
（アクティブ素子）を設けて駆動可能な走査電極の本数
を増加させるアクティブマトリクス方式が提案され、こ
の技術によりディスプレイの高解像度化、高コントラス
ト化、多階調化および広視野角化が達成されつつある。
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、
マトリクス状に設けられた画素電極と、該画素電極の近
傍を通る走査線とが、アクティブ素子を介して電気的に
接続された構成となっている。
【０００６】このアクティブ素子としては、２端子の非
線形素子あるいは３端子の非線形素子があり、現在採用
されているアクティブ素子の代表格は３端子素子の薄膜
トランジスタ（THIN FILM TRANSISTOR；ＴＦＴ）であ
る。しかし、薄膜トランジスタは、フォト工程（フォト
レジストを塗布した後、露光および現像を行ってパター
ン化する工程）が多く、必要なマスク枚数が多いため良
品率が低下して、商品コストが高くなるという問題点が
ある。
線形素子あるいは３端子の非線形素子があり、現在採用
されているアクティブ素子の代表格は３端子素子の薄膜
トランジスタ（THIN FILM TRANSISTOR；ＴＦＴ）であ
る。しかし、薄膜トランジスタは、フォト工程（フォト
レジストを塗布した後、露光および現像を行ってパター
ン化する工程）が多く、必要なマスク枚数が多いため良
品率が低下して、商品コストが高くなるという問題点が
ある。
【０００７】それに対して、２端子素子である薄膜ダイ
オード（THIN FILM DIODE；ＴＦＤ）は、必要なマスク
枚数が３枚程度であり、製造工程を簡略化でき、低価格
化が期待できる。現在、薄膜ダイオードに採用されてい
るものとして、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）を非線形抵抗
層として用いたＭＩＭ（METAL INSULATOR METAL）素子
（例えば、特公昭６１−３２６７４号公報）や、非化学
量論的窒化ケイ素を用いたＴＦＤ（「非化学量論的Ｓｉ
ＮXを用いた新ダイオードマトリクス液晶表示装置」鈴
木光弥、他４名、電気情報通信学会技術報告 ＥＩＤ８
６−１９（１９８６），Ｐ．１３〜１６）等がある。
オード（THIN FILM DIODE；ＴＦＤ）は、必要なマスク
枚数が３枚程度であり、製造工程を簡略化でき、低価格
化が期待できる。現在、薄膜ダイオードに採用されてい
るものとして、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）を非線形抵抗
層として用いたＭＩＭ（METAL INSULATOR METAL）素子
（例えば、特公昭６１−３２６７４号公報）や、非化学
量論的窒化ケイ素を用いたＴＦＤ（「非化学量論的Ｓｉ
ＮXを用いた新ダイオードマトリクス液晶表示装置」鈴
木光弥、他４名、電気情報通信学会技術報告 ＥＩＤ８
６−１９（１９８６），Ｐ．１３〜１６）等がある。
【０００８】ここで、従来の２端子非線形抵抗素子を用
いた透過型液晶表示装置について説明する。同様の構造
を有する表示装置の例が、特開昭６０−１７０８８８号
公報等に記載されている。図６（ａ）、（ｂ）は従来の
液晶表示装置の構成図で、図６（ａ）は素子側基板の一
画素分の平面図、図６（ｂ）は、Ｃ−Ｃ断面図である。
図中、６１はガラス基板、６２は走査電極、６３は走査
電極から分岐した下部電極、６４は非線形抵抗層、６５
は絶縁膜、６６は上部電極、６７は画素電極である。
いた透過型液晶表示装置について説明する。同様の構造
を有する表示装置の例が、特開昭６０−１７０８８８号
公報等に記載されている。図６（ａ）、（ｂ）は従来の
液晶表示装置の構成図で、図６（ａ）は素子側基板の一
画素分の平面図、図６（ｂ）は、Ｃ−Ｃ断面図である。
図中、６１はガラス基板、６２は走査電極、６３は走査
電極から分岐した下部電極、６４は非線形抵抗層、６５
は絶縁膜、６６は上部電極、６７は画素電極である。
【０００９】この素子側基板において、ガラス基板６１
上に導電薄膜からなる走査電極６２と、この走査電極か
ら分岐された下部電極６３とが形成され、その上に非線
形抵抗層６４が形成される。非線形抵抗層６４上に絶縁
膜６５が形成され、下部電極６３の上部にコンタクトホ
ールが位置するようにパターン化される。その上に導電
物質から成る上部電極６６が形成され、下部電極６３、
非線形抵抗層６４および上部電極６６から２端子非線形
抵抗素子が構成される。さらに、ＩＴＯ（INDIUM TIN O
XIDE）などから成る画素電極６７が、上部電極６６の端
部に一部重畳することにより２端子素子と電気的に接続
されている。
上に導電薄膜からなる走査電極６２と、この走査電極か
ら分岐された下部電極６３とが形成され、その上に非線
形抵抗層６４が形成される。非線形抵抗層６４上に絶縁
膜６５が形成され、下部電極６３の上部にコンタクトホ
ールが位置するようにパターン化される。その上に導電
物質から成る上部電極６６が形成され、下部電極６３、
非線形抵抗層６４および上部電極６６から２端子非線形
抵抗素子が構成される。さらに、ＩＴＯ（INDIUM TIN O
XIDE）などから成る画素電極６７が、上部電極６６の端
部に一部重畳することにより２端子素子と電気的に接続
されている。
【００１０】このように、コンタクトホールを用いるこ
とにより、電流伝導に関与する非線形抵抗層６４が下部
電極６３の上面部のみとなるため、絶縁膜６５が無い場
合と比較して、ステップカバレージの部分でリーク電流
が発生するという問題点が改善される。下部電極６３に
比べて非線形抵抗層６４の膜厚が薄い場合、この構造は
極めて有効である。
とにより、電流伝導に関与する非線形抵抗層６４が下部
電極６３の上面部のみとなるため、絶縁膜６５が無い場
合と比較して、ステップカバレージの部分でリーク電流
が発生するという問題点が改善される。下部電極６３に
比べて非線形抵抗層６４の膜厚が薄い場合、この構造は
極めて有効である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来例の２端子素子に
おいて、下部電極には耐薬品性に優れ、且つ低拡散定数
の材料、例えばタンタル等が通常使用される。更に、酸
化タンタルＭＩＭにおける下部電極材料は当然タンタル
に限定される。しかし、タンタルは電極金属材料の中で
は高抵抗な部類に属し（通常用いられるβ−Ｔａで１５
０〜２００μΩ・ｃｍ）、走査電極として用いた場合、
走査信号の遅延（鈍り）が発生する。図１に信号遅延の
原理を示す。図１（ａ）あるいは（式１）で表されるイ
ンパルス波
おいて、下部電極には耐薬品性に優れ、且つ低拡散定数
の材料、例えばタンタル等が通常使用される。更に、酸
化タンタルＭＩＭにおける下部電極材料は当然タンタル
に限定される。しかし、タンタルは電極金属材料の中で
は高抵抗な部類に属し（通常用いられるβ−Ｔａで１５
０〜２００μΩ・ｃｍ）、走査電極として用いた場合、
走査信号の遅延（鈍り）が発生する。図１に信号遅延の
原理を示す。図１（ａ）あるいは（式１）で表されるイ
ンパルス波
【００１２】
【数１】
【００１３】を走査線の片側から印加すると、信号が走
査線を伝わるにつれ遅延が大きくなり、走査線の末端に
おいては、図１（ｂ）あるいは（式２）で示される電圧
波形となる。
査線を伝わるにつれ遅延が大きくなり、走査線の末端に
おいては、図１（ｂ）あるいは（式２）で示される電圧
波形となる。
【００１４】
【数２】
【００１５】（式２）から明らかなように、τはパルス
立上り時に走査線末端での電圧がｖoの（１−１／ｅ）
倍（約０．６３倍）になるまでの時間を意味している。
τの増大は選択期間内における液晶層への電荷の注入不
良を引き起こし、コントラスト比の低下やクロストーク
等による表示品位の劣化を招く。透過型表示装置におい
てはバックライト光を、反射型では自然光を有効活用す
るために、開口率を向上させる必要があるが、そのため
に走査線幅を狭めるとＲｓが増大し、τの値が大きくな
ってしまう。τを小さくするためには、走査線に低抵抗
材料を使う等の方策があり、走査電極にＡｌやＡｌの合
金を用いることが考えられるが、上部電極や画素電極の
パターン化過程でエッチング液に浸食される可能性のた
め、ＡｌまたはＡｌ合金は使用困難である。
立上り時に走査線末端での電圧がｖoの（１−１／ｅ）
倍（約０．６３倍）になるまでの時間を意味している。
τの増大は選択期間内における液晶層への電荷の注入不
良を引き起こし、コントラスト比の低下やクロストーク
等による表示品位の劣化を招く。透過型表示装置におい
てはバックライト光を、反射型では自然光を有効活用す
るために、開口率を向上させる必要があるが、そのため
に走査線幅を狭めるとＲｓが増大し、τの値が大きくな
ってしまう。τを小さくするためには、走査線に低抵抗
材料を使う等の方策があり、走査電極にＡｌやＡｌの合
金を用いることが考えられるが、上部電極や画素電極の
パターン化過程でエッチング液に浸食される可能性のた
め、ＡｌまたはＡｌ合金は使用困難である。
【００１６】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たもので、走査信号遅延の時定数の低減を目的としてい
る。また必要マスク枚数、工程数を増加させることな
く、２端子素子の特徴を損なわないようにするものであ
る。
たもので、走査信号遅延の時定数の低減を目的としてい
る。また必要マスク枚数、工程数を増加させることな
く、２端子素子の特徴を損なわないようにするものであ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、電気光学的特性を有する表示媒体を間に
挟む一対の基板の少なくとも一方に該表示媒体に電圧を
印加するための画素電極が設けられていると共に、該画
素電極の近傍に該画素電極をスイッチングするための２
端子非線形抵抗素子が少なくとも１つ以上設けられ、該
２端子非線形抵抗素子が走査電極から分岐した下部電極
−非線形抵抗層−絶縁膜−上部電極あるいは下部電極−
絶縁膜−非線形抵抗層−上部電極の積層構造を成してお
り、上記絶縁膜にはコンタクトホールが空けられた構造
の液晶表示装置において、上記走査電極の上面を上記上
部電極あるいは画素電極材料の少なくとも一方で被覆し
た構造を備えることを特徴とする。
決するために、電気光学的特性を有する表示媒体を間に
挟む一対の基板の少なくとも一方に該表示媒体に電圧を
印加するための画素電極が設けられていると共に、該画
素電極の近傍に該画素電極をスイッチングするための２
端子非線形抵抗素子が少なくとも１つ以上設けられ、該
２端子非線形抵抗素子が走査電極から分岐した下部電極
−非線形抵抗層−絶縁膜−上部電極あるいは下部電極−
絶縁膜−非線形抵抗層−上部電極の積層構造を成してお
り、上記絶縁膜にはコンタクトホールが空けられた構造
の液晶表示装置において、上記走査電極の上面を上記上
部電極あるいは画素電極材料の少なくとも一方で被覆し
た構造を備えることを特徴とする。
【００１８】本発明の液晶表示装置は、走査電極をアル
ミニウム等の低抵抗な上部電極あるいは画素電極材料で
被覆した構造を有し、それにより、走査線の低抵抗化が
図られ、走査信号の遅延を防止できる。走査電極の上面
を被覆する上部電極あるいは画素電極材料が耐薬品性に
弱い性質であっても、これら上部電極あるいは画素電極
のパターン化は最後の工程であり、かつ上部電極あるい
は画素電極と同時にパターン化が行われるので、走査電
極の上部を被覆する材料には上部電極あるいは画素電極
のエッチング液に侵されない材料を用いる必要がない。
ミニウム等の低抵抗な上部電極あるいは画素電極材料で
被覆した構造を有し、それにより、走査線の低抵抗化が
図られ、走査信号の遅延を防止できる。走査電極の上面
を被覆する上部電極あるいは画素電極材料が耐薬品性に
弱い性質であっても、これら上部電極あるいは画素電極
のパターン化は最後の工程であり、かつ上部電極あるい
は画素電極と同時にパターン化が行われるので、走査電
極の上部を被覆する材料には上部電極あるいは画素電極
のエッチング液に侵されない材料を用いる必要がない。
【００１９】従来の酸化タンタルＭＩＭでは、被覆され
るべき走査電極が陽極酸化されないようにするためのフ
ォト工程が追加されるという欠点があるが、スルーホー
ルの空いた絶縁膜を有した構造の２端子非線形素子の場
合には、マスク枚数の増加は避けられる。
るべき走査電極が陽極酸化されないようにするためのフ
ォト工程が追加されるという欠点があるが、スルーホー
ルの空いた絶縁膜を有した構造の２端子非線形素子の場
合には、マスク枚数の増加は避けられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２１】（実施形態１）図２（ａ）、（ｂ）は、本
発明による液晶表示装置の実施形態１を説明するための
構成図で、図２（ａ）は素子側基板の１画素分を示す平
面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。図中、２１
はガラス基板、２２は走査電極、２３は走査電極から分
岐した下部電極、２４は非線形抵抗層、２５は絶縁膜
（絶縁体層）、２６は上部電極（画素電極兼用）、２７
は被覆電極である。
発明による液晶表示装置の実施形態１を説明するための
構成図で、図２（ａ）は素子側基板の１画素分を示す平
面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。図中、２１
はガラス基板、２２は走査電極、２３は走査電極から分
岐した下部電極、２４は非線形抵抗層、２５は絶縁膜
（絶縁体層）、２６は上部電極（画素電極兼用）、２７
は被覆電極である。
【００２２】本実施形態では、非線形抵抗層２４に硫化
亜鉛を用いた反射型液晶表示装置について説明する。こ
の素子側基板において、ガラス基板２１上にタンタルか
ら成る走査電極２２と、該走査電極２２から分岐された
下部電極２３とが形成され、その上に硫化亜鉛から成る
非線形抵抗層２４が形成される。上記非線形抵抗層２４
上には感光性樹脂から成る絶縁膜２５が形成され、該絶
縁膜２５上にアルミニウムから成る画素電極２６、走査
電極２２上に同じくアルミニウムから成る被覆電極２７
が順次形成された構造となっている。上記絶縁膜２５に
は非線形抵抗層２４と上部電極２６とを接続するための
コンタクトホールが空けられている。
亜鉛を用いた反射型液晶表示装置について説明する。こ
の素子側基板において、ガラス基板２１上にタンタルか
ら成る走査電極２２と、該走査電極２２から分岐された
下部電極２３とが形成され、その上に硫化亜鉛から成る
非線形抵抗層２４が形成される。上記非線形抵抗層２４
上には感光性樹脂から成る絶縁膜２５が形成され、該絶
縁膜２５上にアルミニウムから成る画素電極２６、走査
電極２２上に同じくアルミニウムから成る被覆電極２７
が順次形成された構造となっている。上記絶縁膜２５に
は非線形抵抗層２４と上部電極２６とを接続するための
コンタクトホールが空けられている。
【００２３】図３は、本実施形態の液晶表示装置におけ
る２画素分の斜視図を示し、図中、３１は素子側基板、
３２は対向側基板、３３はデータ電極、３４は配向膜、
３５は液晶（表示媒体）である。
る２画素分の斜視図を示し、図中、３１は素子側基板、
３２は対向側基板、３３はデータ電極、３４は配向膜、
３５は液晶（表示媒体）である。
【００２４】この液晶表示装置は、液晶等から成る表示
媒体３５を挟んで対向配設される一対の基板３１の一方
（素子側基板）にマトリクス状に上部（画素）電極２６
が設けられ、さらに、画素電極２６をスイッチングする
ための２端子非線形抵抗素子が形成されている。他方の
基板３２（対向側基板）に走査配線２２に直交する方向
に延長されたデータ電極３３が形成されている。両基板
３１、３２の表示媒体３５側表面には配向膜が形成され
ている。
媒体３５を挟んで対向配設される一対の基板３１の一方
（素子側基板）にマトリクス状に上部（画素）電極２６
が設けられ、さらに、画素電極２６をスイッチングする
ための２端子非線形抵抗素子が形成されている。他方の
基板３２（対向側基板）に走査配線２２に直交する方向
に延長されたデータ電極３３が形成されている。両基板
３１、３２の表示媒体３５側表面には配向膜が形成され
ている。
【００２５】以下に、本発明による液晶表示装置の作製
工程について説明する。まず、素子側基板３１の作製手
順について説明する。初めに、ガラス基板２１上にタン
タルから成る導電性薄膜を形成する。この実施例では、
ガラス基板（コーニング社製＃７０５９硼珪酸ガラス）
２１上に厚み約２００ｎｍのタンタルを堆積した。これ
を所定の形状にパターン形成して走査電極２２および走
査電極から分岐した下部電極２３を形成する。
工程について説明する。まず、素子側基板３１の作製手
順について説明する。初めに、ガラス基板２１上にタン
タルから成る導電性薄膜を形成する。この実施例では、
ガラス基板（コーニング社製＃７０５９硼珪酸ガラス）
２１上に厚み約２００ｎｍのタンタルを堆積した。これ
を所定の形状にパターン形成して走査電極２２および走
査電極から分岐した下部電極２３を形成する。
【００２６】次に、非線形抵抗層２４である硫化亜鉛を
ＲＦスパッタリングによって成膜する。ターゲットには
硫化亜鉛を、スパッタガスにはアルゴンを用い、硫化亜
鉛の膜厚は８０ｎｍ程度とした。硫化亜鉛は酸化タンタ
ル等に比べて比誘電率が小さい（酸化タンタル〜２４、
硫化亜鉛７〜９）ため、２端子非線形抵抗素子の電流電
圧特性の急峻性を高めることが可能である。従って、ク
ロストークが生じず、コントラストの高い表示装置を作
製することができる。硫化亜鉛膜を成膜するに当たっ
て、スパッタガスに硫化水素を含む希ガスを用いて硫化
亜鉛の組成比（亜鉛：硫黄の原子数比）を制御したり、
ターゲット中に予めニッケル、鉄、アルミニウム等の元
素を混合させておいたりすることにより、２端子素子の
スイッチング特性を向上させることが可能である。この
ように成膜された非線形抵抗層２４をパターン化するこ
とにより、２端子素子の形成部分位置のみを残して駆動
ドライバとの接続端子部や走査電極２２上の硫化亜鉛を
除去する。
ＲＦスパッタリングによって成膜する。ターゲットには
硫化亜鉛を、スパッタガスにはアルゴンを用い、硫化亜
鉛の膜厚は８０ｎｍ程度とした。硫化亜鉛は酸化タンタ
ル等に比べて比誘電率が小さい（酸化タンタル〜２４、
硫化亜鉛７〜９）ため、２端子非線形抵抗素子の電流電
圧特性の急峻性を高めることが可能である。従って、ク
ロストークが生じず、コントラストの高い表示装置を作
製することができる。硫化亜鉛膜を成膜するに当たっ
て、スパッタガスに硫化水素を含む希ガスを用いて硫化
亜鉛の組成比（亜鉛：硫黄の原子数比）を制御したり、
ターゲット中に予めニッケル、鉄、アルミニウム等の元
素を混合させておいたりすることにより、２端子素子の
スイッチング特性を向上させることが可能である。この
ように成膜された非線形抵抗層２４をパターン化するこ
とにより、２端子素子の形成部分位置のみを残して駆動
ドライバとの接続端子部や走査電極２２上の硫化亜鉛を
除去する。
【００２７】次に、絶縁膜２５を成膜する。本実施形態
では、絶縁膜２５としてアクリル系の感光性樹脂を用い
た。スピンナ塗布後、露光、現像を行い、下部電極の上
部に当たる部位にコンタクトホールを有する絶縁膜２５
を厚み約３００ｎｍに形成した。このように、絶縁膜２
５に感光性樹脂を用いることにより、エッチング工程お
よびレジスト剥離工程を省くことができ、プロセスの簡
略化が図れる。なお、絶縁膜２５はパターン化する際
に、非線形抵抗層２４を浸食しない材料であれば、感光
性樹脂に限らない。
では、絶縁膜２５としてアクリル系の感光性樹脂を用い
た。スピンナ塗布後、露光、現像を行い、下部電極の上
部に当たる部位にコンタクトホールを有する絶縁膜２５
を厚み約３００ｎｍに形成した。このように、絶縁膜２
５に感光性樹脂を用いることにより、エッチング工程お
よびレジスト剥離工程を省くことができ、プロセスの簡
略化が図れる。なお、絶縁膜２５はパターン化する際
に、非線形抵抗層２４を浸食しない材料であれば、感光
性樹脂に限らない。
【００２８】最後に上部電極２６と被覆電極２７をアル
ミニウムで形成する。すなわち、アルミニウムのスパッ
タ成膜、フォト工程の後、エッチング液に燐酸等を用い
てアルミニウムをエッチングする。この工程でタンタル
から成る走査電極２２上に、より比抵抗の小さい材料で
あるアルミウム（約３μΩ・ｃｍ）を残しておくことに
より、走査線（走査電極と被覆電極の積層構造からな
る）の比抵抗を低減し、走査信号の遅延を少なくするこ
とができる。
ミニウムで形成する。すなわち、アルミニウムのスパッ
タ成膜、フォト工程の後、エッチング液に燐酸等を用い
てアルミニウムをエッチングする。この工程でタンタル
から成る走査電極２２上に、より比抵抗の小さい材料で
あるアルミウム（約３μΩ・ｃｍ）を残しておくことに
より、走査線（走査電極と被覆電極の積層構造からな
る）の比抵抗を低減し、走査信号の遅延を少なくするこ
とができる。
【００２９】次に、対向側基板３２の作製手順について
説明する。対向側基板３２には、ガラス等から成る絶縁
性基板上にストライプ状のデータ電極３３を形成する。
この実施例では、ガラス基板（コーニング社製＃７０５
９硼珪酸ガラス）上に厚み約２００ｎｍのＩＴＯをスパ
ッタリング法により形成した。フォト工程を経た後、臭
化水素酸によりＩＴＯ膜のエッチングを行い、フォトレ
ジストを剥離することにより、ストライプ状のデータ電
極３３を得た。
説明する。対向側基板３２には、ガラス等から成る絶縁
性基板上にストライプ状のデータ電極３３を形成する。
この実施例では、ガラス基板（コーニング社製＃７０５
９硼珪酸ガラス）上に厚み約２００ｎｍのＩＴＯをスパ
ッタリング法により形成した。フォト工程を経た後、臭
化水素酸によりＩＴＯ膜のエッチングを行い、フォトレ
ジストを剥離することにより、ストライプ状のデータ電
極３３を得た。
【００３０】その後、以上のようにして作製した素子側
基板３１のスイッチング素子や電極形成面と、対向側基
板３２の電極形成側面に各々配向膜３４を塗布しラビナ
ング処理を施す。この実施例では捩れネマティックモー
ドのセルを作るため、配向膜３４には水平配向膜を用
い、ラビング方向は素子側基板３１と対向側基板３２で
直交するようにした。次に、シール印刷を行い、配向膜
３４が形成されている面が内側となるように両基板３
１、３２の貼り合わせを行う。その後、両基板３１、３
２の間隙に液晶３５を注入し、注入孔を封止して反射型
液晶表示装置が完成する。この実施形態１では、配向膜
３４として垂直配向膜を形成し、液晶３５としてコレス
テリック−ネマティック相転移型ゲストホスト液晶を用
いた。これによりペーパーホワイトの表示が実現した。
基板３１のスイッチング素子や電極形成面と、対向側基
板３２の電極形成側面に各々配向膜３４を塗布しラビナ
ング処理を施す。この実施例では捩れネマティックモー
ドのセルを作るため、配向膜３４には水平配向膜を用
い、ラビング方向は素子側基板３１と対向側基板３２で
直交するようにした。次に、シール印刷を行い、配向膜
３４が形成されている面が内側となるように両基板３
１、３２の貼り合わせを行う。その後、両基板３１、３
２の間隙に液晶３５を注入し、注入孔を封止して反射型
液晶表示装置が完成する。この実施形態１では、配向膜
３４として垂直配向膜を形成し、液晶３５としてコレス
テリック−ネマティック相転移型ゲストホスト液晶を用
いた。これによりペーパーホワイトの表示が実現した。
【００３１】（実施形態２）図４（ａ）、（ｂ）は、本
発明による液晶表示装置の実施形態２を説明する構成図
で、図４（ａ）は、素子側基板の一画素分の平面図、図
４（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線断面図である。図中、４１はガラ
ス基板、４２は走査電極、４３は走査電極から分岐した
下部電極、４４は絶縁膜、４５は非線形抵抗層、４６は
上部電極、４７は第１の被覆電極、４８は画素電極、４
９は第２の被覆電極である。
発明による液晶表示装置の実施形態２を説明する構成図
で、図４（ａ）は、素子側基板の一画素分の平面図、図
４（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線断面図である。図中、４１はガラ
ス基板、４２は走査電極、４３は走査電極から分岐した
下部電極、４４は絶縁膜、４５は非線形抵抗層、４６は
上部電極、４７は第１の被覆電極、４８は画素電極、４
９は第２の被覆電極である。
【００３２】この実施形態２では、非線形抵抗層４５に
硫化亜鉛を用いた透過型液晶表示装置について説明す
る。
硫化亜鉛を用いた透過型液晶表示装置について説明す
る。
【００３３】この素子側基板においては、ガラス基板４
１の上にタンタルから成る走査電極４２と、該走査電極
４２から分岐された下部電極４３とが形成されており、
その上に感光性樹脂から成る絶縁膜４４、硫化亜鉛から
成る非線形抵抗層４５、アルミニウムから成る上部電極
４６および第１の被覆電極４７、ＩＴＯから成る画素電
極４８および第２の被覆 電極４９が順次形成された構
造となっている。絶縁膜４４には、下部電極４３と非線
形抵抗層４５とを接続するためのコンタクトホールが空
けられている。
１の上にタンタルから成る走査電極４２と、該走査電極
４２から分岐された下部電極４３とが形成されており、
その上に感光性樹脂から成る絶縁膜４４、硫化亜鉛から
成る非線形抵抗層４５、アルミニウムから成る上部電極
４６および第１の被覆電極４７、ＩＴＯから成る画素電
極４８および第２の被覆 電極４９が順次形成された構
造となっている。絶縁膜４４には、下部電極４３と非線
形抵抗層４５とを接続するためのコンタクトホールが空
けられている。
【００３４】以下に、本発明による液晶表示装置の素子
側基板の作製工程を説明する。初めに、ガラス基板４１
上にタンタルから成る導電性薄膜を形成する。この実施
形態２では、ガラス基板４１上に厚み約２００ｎｍのタ
ンタルを堆積した。これを所定の形状にパターン形成し
て走査電極４２および走査電極４２から分岐した下部電
極４３を同時形成する。
側基板の作製工程を説明する。初めに、ガラス基板４１
上にタンタルから成る導電性薄膜を形成する。この実施
形態２では、ガラス基板４１上に厚み約２００ｎｍのタ
ンタルを堆積した。これを所定の形状にパターン形成し
て走査電極４２および走査電極４２から分岐した下部電
極４３を同時形成する。
【００３５】次に、絶縁膜４４を成膜する。本実施形態
では、絶縁膜４４としてアクリル系の感光性樹脂を用い
た。スピンナ塗布後、露光、現像を行い、上部電極の上
部に当たる部位にコンタクトホールを有する絶縁膜４４
を厚み約３００ｎｍに形成した。このように、絶縁膜４
４に感光性樹脂を用いることにより、エッチング工程お
よびレジスト剥離工程を省くことができ、プロセスの簡
略化が図れる。なお、絶縁膜４４はパターン化する際
に、非線形抵抗層４５を浸食しない材料であれば、感光
性樹脂に限らない。
では、絶縁膜４４としてアクリル系の感光性樹脂を用い
た。スピンナ塗布後、露光、現像を行い、上部電極の上
部に当たる部位にコンタクトホールを有する絶縁膜４４
を厚み約３００ｎｍに形成した。このように、絶縁膜４
４に感光性樹脂を用いることにより、エッチング工程お
よびレジスト剥離工程を省くことができ、プロセスの簡
略化が図れる。なお、絶縁膜４４はパターン化する際
に、非線形抵抗層４５を浸食しない材料であれば、感光
性樹脂に限らない。
【００３６】続いて、非線形抵抗層４５である硫化亜鉛
をＲＦスパッタリングによって成膜する。ターゲットに
は硫化亜鉛を、スパッタガスにはアルゴンを用い、硫化
亜鉛の膜厚は８０ｎｍ程度とした。硫化亜鉛は酸化タン
タル等に比べて比誘電率が小さい（酸化タンタル〜２
４、硫化亜鉛７〜９）ため、２端子非線形抵抗素子の電
流電圧特性 の急峻性を高めることが可能である。従っ
て、クロストークが生じず、コントラストの高い表示装
置を作製することができる。硫化亜鉛膜を成膜するに当
たって、スパッタガスに硫化水素を含む希ガスを用いて
硫化亜鉛の組成比（亜鉛：硫黄の原子数比）を制御した
り、ターゲット中に予めニッケル、鉄、アルミニウム等
の元素を混合させておいたりすることにより、２端子素
子のスイッチング特性を向上させることが可能である。
このように成膜された非線形抵抗層４５をパターン化す
ることにより、２端子素子の形成部分位置のみを残して
駆動ドライバとの接続端子部や走査電極４２上の硫化亜
鉛を除去する。
をＲＦスパッタリングによって成膜する。ターゲットに
は硫化亜鉛を、スパッタガスにはアルゴンを用い、硫化
亜鉛の膜厚は８０ｎｍ程度とした。硫化亜鉛は酸化タン
タル等に比べて比誘電率が小さい（酸化タンタル〜２
４、硫化亜鉛７〜９）ため、２端子非線形抵抗素子の電
流電圧特性 の急峻性を高めることが可能である。従っ
て、クロストークが生じず、コントラストの高い表示装
置を作製することができる。硫化亜鉛膜を成膜するに当
たって、スパッタガスに硫化水素を含む希ガスを用いて
硫化亜鉛の組成比（亜鉛：硫黄の原子数比）を制御した
り、ターゲット中に予めニッケル、鉄、アルミニウム等
の元素を混合させておいたりすることにより、２端子素
子のスイッチング特性を向上させることが可能である。
このように成膜された非線形抵抗層４５をパターン化す
ることにより、２端子素子の形成部分位置のみを残して
駆動ドライバとの接続端子部や走査電極４２上の硫化亜
鉛を除去する。
【００３７】次に、上部電極４６および第１の被覆電極
４７をアルミニウムで形成する。アルミニウムのスパッ
タ成膜（約１５０ｎｍ）、フォト工程の後、燐酸等のエ
ッチング液でエ ッチングを行い、絶縁膜４５のコンタ
クトホールを島状に覆うと同時に、走査電極４２上にア
ルミニウムを残す。この工程でタンタルから成る走査電
極４２上に、より比抵抗の小さい材料であるアルミウム
（約３μΩ・ｃｍ）を残しておくことにより、走査線
（走査電極と被覆電極の積層構造からなる）の比抵抗を
低減し、走査信号の遅延をなくすことができる。
４７をアルミニウムで形成する。アルミニウムのスパッ
タ成膜（約１５０ｎｍ）、フォト工程の後、燐酸等のエ
ッチング液でエ ッチングを行い、絶縁膜４５のコンタ
クトホールを島状に覆うと同時に、走査電極４２上にア
ルミニウムを残す。この工程でタンタルから成る走査電
極４２上に、より比抵抗の小さい材料であるアルミウム
（約３μΩ・ｃｍ）を残しておくことにより、走査線
（走査電極と被覆電極の積層構造からなる）の比抵抗を
低減し、走査信号の遅延をなくすことができる。
【００３８】最後に、画素電極４８および第２の被覆電
極４９をＩＴＯで形成する。ＩＴＯのスパッタ成膜（約
２００ｎｍ）、フォト工程の後、エッチング液に臭化水
素酸等を用いてＩＴＯのエッチングを行った。上部電極
４６および第１の被覆電極４７を覆うようにパターン化
を行うことで、これらをエッチング液の浸食から防いで
いる。
極４９をＩＴＯで形成する。ＩＴＯのスパッタ成膜（約
２００ｎｍ）、フォト工程の後、エッチング液に臭化水
素酸等を用いてＩＴＯのエッチングを行った。上部電極
４６および第１の被覆電極４７を覆うようにパターン化
を行うことで、これらをエッチング液の浸食から防いで
いる。
【００３９】以下、対向側基板の作製以降の工程は、実
施形態１と同様にして液晶表示装置を作製することがで
き、説明は図５に従って行う。
施形態１と同様にして液晶表示装置を作製することがで
き、説明は図５に従って行う。
【００４０】対向側基板５２には、ガラス等から成る絶
縁性基板上にストライプ状のデータ電極５３を形成す
る。この実施形態２では、ガラス基板（コーニング社製
＃７０５９硼珪酸ガラス）上に厚み約２００ｎｍのＩＴ
Ｏをスパッタリング法により形成した。フォト工程を経
た後、臭化水素酸によりＩＴＯ膜のエッチングを行い、
フォトレジストを剥離することにより、ストライプ状の
データ電極５３を得た。
縁性基板上にストライプ状のデータ電極５３を形成す
る。この実施形態２では、ガラス基板（コーニング社製
＃７０５９硼珪酸ガラス）上に厚み約２００ｎｍのＩＴ
Ｏをスパッタリング法により形成した。フォト工程を経
た後、臭化水素酸によりＩＴＯ膜のエッチングを行い、
フォトレジストを剥離することにより、ストライプ状の
データ電極５３を得た。
【００４１】その後、以上のようにして作製した素子側
基板５１のスイッチング素子や電極形成面と対向側基板
５２の電極形成側面に各々配向膜５４を塗布し、ラビン
グ処理を施す。この実施形態２では捩れネマティックモ
ードのセルを作るため、配向膜５４には水平配向膜を用
い、ラビング方向は素子側基板５１と対向側基板５２で
直交するようにした。次に、シール印刷を行い、配向膜
５４が形成されている面が内側となるように両基板５
１、５２の貼り合わせを行う。その後、両基板５１、５
２の間隙に液晶５６を注入し、注入孔を封止し、偏光板
５５を両基板５１、５２の外側に貼付すれば透過型液晶
表示装置が完成する。この実施形態２では、液晶５６と
してネマティック液晶を用いた。
基板５１のスイッチング素子や電極形成面と対向側基板
５２の電極形成側面に各々配向膜５４を塗布し、ラビン
グ処理を施す。この実施形態２では捩れネマティックモ
ードのセルを作るため、配向膜５４には水平配向膜を用
い、ラビング方向は素子側基板５１と対向側基板５２で
直交するようにした。次に、シール印刷を行い、配向膜
５４が形成されている面が内側となるように両基板５
１、５２の貼り合わせを行う。その後、両基板５１、５
２の間隙に液晶５６を注入し、注入孔を封止し、偏光板
５５を両基板５１、５２の外側に貼付すれば透過型液晶
表示装置が完成する。この実施形態２では、液晶５６と
してネマティック液晶を用いた。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、パターン化工程数、マスク枚数を増加させる
ことなく、走査線の比抵抗を低減することができ、走査
信号の遅延を防ぐことができる。
によると、パターン化工程数、マスク枚数を増加させる
ことなく、走査線の比抵抗を低減することができ、走査
信号の遅延を防ぐことができる。
【図１】走査信号の遅延を説明する図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の実施形態１を説明
するための構成図である。
するための構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の実施形態１におけ
る数画素分の斜視図である。
る数画素分の斜視図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の実施形態２を説明
するための構成図である。
するための構成図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の実施形態２におけ
る数画素分の斜視図である。
る数画素分の斜視図である。
【図６】従来の液晶表示装置の構成図である。
２１ ガラス基板 ２２ 走査電極 ２３ 下部電極 ２４ 非線形抵抗層 ２５ 絶縁膜 ２６ 上部電極（画素電極） ２７ 被覆電極 ３１ 素子側基板 ３２ 対向側基板 ３３ データ電極 ３４ 配向膜 ３５ 液晶 ４１ ガラス基板 ４２ 走査電極 ４３ 下部電極 ４４ 絶縁膜 ４５ 非線形抵抗層 ４６ 上部電極 ４７ 第１の被覆電極 ４８ 画素電極 ４９ 第２の被覆電極 ５１ 素子側基板 ５２ 対向側基板 ５３ データ電極 ５４ 配向膜 ５５ 偏光板 ５６ 液晶 ６１ ガラス基板 ６２ 走査電極 ６３ 下部電極 ６４ 非線形抵抗層 ６５ 絶縁膜 ６６ 上部電極 ６７ 画素電極
Claims (1)
- 【請求項１】 電気光学的特性を有する表示媒体を間に
挟む一対の基板の少なくとも一方に該表示媒体に電圧を
印加するための画素電極が設けられていると共に、該画
素電極の近傍に該画素電極をスイッチングするための２
端子非線形抵抗素子が少なくとも１つ以上設けられ、該
２端子非線形抵抗素子が、走査電極から分岐した下部電
極−非線形抵抗層−絶縁膜−上部電極あるいは下部電極
−絶縁膜−非線形抵抗層−上部電極の積層構造を成して
おり、上記絶縁膜にはコンタクトホールが空けられた構
造の液晶表示装置において、上記走査電極の上面を上記
上部電極あるいは画素電極材料の少なくとも一方で被覆
した構造を有することを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17191295A JPH0922030A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17191295A JPH0922030A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0922030A true JPH0922030A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15932144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17191295A Pending JPH0922030A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0922030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876407B2 (en) | 2002-03-29 | 2005-04-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17191295A patent/JPH0922030A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876407B2 (en) | 2002-03-29 | 2005-04-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus |
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