JPH10173254A - Nonaqueous chemical conversion liquid for manufacture of two-terminal type nonlinear device, manufacture of two-terminal type nonlinear device, two-terminal type nonlinear device and liquid crystal display panel - Google Patents

Nonaqueous chemical conversion liquid for manufacture of two-terminal type nonlinear device, manufacture of two-terminal type nonlinear device, two-terminal type nonlinear device and liquid crystal display panel

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JPH10173254A
JPH10173254A JP8342423A JP34242396A JPH10173254A JP H10173254 A JPH10173254 A JP H10173254A JP 8342423 A JP8342423 A JP 8342423A JP 34242396 A JP34242396 A JP 34242396A JP H10173254 A JPH10173254 A JP H10173254A
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JP
Japan
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substrate
chemical conversion
terminal
mim
conductive film
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Application number
JP8342423A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Inoue
孝 井上
Takeyoshi Ushiki
武義 宇敷
Takumi Seki
琢巳 関
Makoto Ue
誠 宇恵
Bunichi Mizutani
文一 水谷
Sachie Takeuchi
佐千江 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MIM(metal-insulator-metal) type nonlinear device which is small enough in device capacitance, possessed of current-voltage characteristics high enough in steepness, and has a sufficiently constant device resistance in a wide range of applied voltage, a liquid crystal display panel which is of high picture quality and quipped with the MIM nonlinear devices, nonaqueous chemical conversion liquid for manufacturing the MIM nonlinear device, and manufacture of the MIM nonlinear device by using the nonaqueous chemical conversion liquid. SOLUTION: Nonaqueous chemical conversion liquid containing organic solvent and solute has an electric conductivity of 1 to 100ms/cm. It is preferable that the solute comprises either one of calboxylate and salt of inorganic oxo- acid. An MIM nonlinear device 20 is provided with an insulating film 24 which is formed by anodization using nonaqueous chemical conversion liquid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
に用いられる2端子型非線形素子の製造のための非水系
化成液、この非水系化成液を用いた2端子型非線形素子
の製造方法、この製造方法によって得られる2端子型非
線形素子およびこれを用いた液晶表示パネルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous chemical liquid for producing a two-terminal nonlinear element used for a switching element, a method for producing a two-terminal nonlinear element using this non-aqueous chemical liquid, and a method for producing the same. The present invention relates to a two-terminal nonlinear element obtained by the method and a liquid crystal display panel using the same.

【0002】[0002]

【背景技術】アクティブマトリクス方式の液晶表示装置
は、画素領域毎にスイッチング素子を設けてマトリクス
アレイを形成したアクティブマトリクス基板と、たとえ
ばカラーフィルタを設けた対向基板との間に液晶を充填
しておき、各画素領域毎の液晶の配向状態を制御して、
所定の画像情報を表示するものである。スイッチング素
子としては、一般に、薄膜トランジスタ(TFT)など
の3端子素子または金属−絶縁体−金属(MIM端子)
型非線形素子(以下、「MIM素子」ともいう。)など
の2端子素子が用いられている。そして、2端子素子を
用いたスイッチング素子は、3端子素子に比べ、クロス
オーバ短絡の発生がなく、製造工程を簡略化できるとい
う点で優れている。
2. Description of the Related Art In an active matrix type liquid crystal display device, a liquid crystal is filled between an active matrix substrate in which a switching element is provided for each pixel region to form a matrix array and a counter substrate in which, for example, a color filter is provided. Controlling the alignment state of the liquid crystal for each pixel region,
This is for displaying predetermined image information. The switching element is generally a three-terminal element such as a thin film transistor (TFT) or a metal-insulator-metal (MIM terminal).
A two-terminal element such as a type nonlinear element (hereinafter, also referred to as an “MIM element”) is used. The switching element using the two-terminal element is superior to the three-terminal element in that no crossover short-circuit occurs and the manufacturing process can be simplified.

【0003】MIM素子を用いた液晶表示装置におい
て、コントラストが高く、かつ、表示ムラ、残像および
焼き付きなどの現象が認識できない高画質の液晶表示パ
ネルを実現するためには、MIM素子の特性として以下
の条件を満足することが重要である。
In order to realize a liquid crystal display panel using an MIM element having a high contrast and a high image quality in which phenomena such as display unevenness, afterimages and image sticking cannot be recognized, the characteristics of the MIM element are as follows. It is important to satisfy the following conditions.

【0004】(1)MIM素子の容量が液晶表示パネル
の容量に対して充分に小さいこと、(2)MIM素子の
電流−電圧特性の経時変化が充分に小さいこと、(3)
MIM素子の電流−電圧特性の対称性が良いこと、
(4)MIM素子の電流−電圧特性の急峻性が充分に大
きいこと、(5)MIM素子の素子抵抗が広い電圧範囲
において充分に一様であること。
(1) The capacity of the MIM element is sufficiently smaller than the capacity of the liquid crystal display panel. (2) The current-voltage characteristic of the MIM element has a sufficiently small change with time. (3)
Good symmetry of current-voltage characteristics of the MIM element;
(4) The steepness of the current-voltage characteristics of the MIM element is sufficiently large. (5) The element resistance of the MIM element is sufficiently uniform over a wide voltage range.

【0005】すなわち、コントラストを高くするために
は、MIM素子の容量が液晶表示パネルの容量に対して
充分に小さく、かつ、MIM素子の電流−電圧特性の急
峻性が充分に大きいことが必要である。表示ムラが認識
できないようにするには、MIM素子の素子抵抗が広い
電圧範囲において、充分に一様であることが必要であ
る。残像が認識できないようにするには、MIM素子の
電流−電圧特性の経時変化が充分に小さいことが必要で
ある。さらに、焼き付きが認識できないようにするに
は、MIM素子の電流−電圧特性の経時変化が充分に小
さく、かつ、MIM素子の電流−電圧特性の対称性が良
いこと、が必要である。
That is, in order to increase the contrast, it is necessary that the capacity of the MIM element is sufficiently smaller than the capacity of the liquid crystal display panel, and that the sharpness of the current-voltage characteristics of the MIM element is sufficiently large. is there. In order to prevent display unevenness from being recognized, the element resistance of the MIM element needs to be sufficiently uniform over a wide voltage range. In order to prevent the afterimage from being recognized, it is necessary that the change with time of the current-voltage characteristics of the MIM element is sufficiently small. Further, in order to prevent burn-in from being recognized, it is necessary that the change with time of the current-voltage characteristics of the MIM element is sufficiently small and that the current-voltage characteristics of the MIM element have good symmetry.

【0006】ここで、「残像」とは、ある画像を数分表
示した後に異なる画像を表示したときに、以前に表示し
ていた画像が認識される現象のことである。また、「焼
き付き」とは、ある画像を数時間表示した後に異なる画
像を表示したときに、以前に表示していた画像が認識さ
れる現象のことである。さらに、「電流−電圧特性の対
称性がよいこと」とは、ある電圧において、第1の導電
膜から第2の導電膜に電流を流すときと、第2の導電膜
から第1の導電膜に電流を流すときと、の電流の絶対値
の差が充分に小さくなることである。
Here, the "afterimage" is a phenomenon in which when a certain image is displayed for several minutes and then a different image is displayed, the previously displayed image is recognized. Further, “burn-in” is a phenomenon in which, when a certain image is displayed for several hours and then a different image is displayed, the previously displayed image is recognized. Furthermore, “good symmetry of current-voltage characteristics” means that a current flows from the first conductive film to the second conductive film at a certain voltage, and that the current flows from the second conductive film to the first conductive film. The difference between the absolute value of the current and that when the current is supplied is sufficiently small.

【0007】MIM素子の技術を開示した文献としては
以下のものが例示される。
The following are examples of documents that disclose the technology of the MIM element.

【0008】(a)たとえば、特開昭52−14909
0号公報においては、タンタルからなる第1の導電膜
と、この第1の導電膜が陽極酸化されて形成される金属
酸化膜からなる絶縁膜と、この絶縁膜の表面に形成され
たクロムからなる第2の導電膜とから構成されるMIM
素子が開示されている。前記絶縁膜は、第1の導電膜の
表面を陽極酸化して形成されることにより、ピンホール
がなく均一の膜厚で形成されている。また、特開昭57
−122478号公報では、陽極酸化の化成液(電解
液)として、クエン酸の希薄水溶液を用いることが開示
されている。
(A) For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 52-14909
In Japanese Patent Publication No. 0, there is disclosed a first conductive film made of tantalum, an insulating film made of a metal oxide film formed by anodizing the first conductive film, and a chromium formed on the surface of the insulating film. And a second conductive film
An element is disclosed. The insulating film is formed by anodizing the surface of the first conductive film and has a uniform thickness without pinholes. Also, Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-A-122478 discloses that a dilute aqueous solution of citric acid is used as a chemical solution (electrolytic solution) for anodic oxidation.

【0009】これらの技術においては、前述したMIM
素子の特性の内(2)〜(5)の各特性において必ずし
も充分に良好でなかった。すなわち、電流−電圧特性の
経時変化、対称性および急峻性の点で不充分であり、か
つ、素子抵抗が広い電圧範囲において充分に一様でなか
った。そのため、このMIM素子を用いた液晶表示パネ
ルでは、広い温度範囲においてコントラストを高く保つ
ことが困難で、表示ムラも発生しやすいという問題があ
った。
In these techniques, the MIM described above is used.
The characteristics (2) to (5) among the characteristics of the device were not always sufficiently satisfactory. That is, the current-voltage characteristics were not sufficient in terms of aging, symmetry and steepness, and the element resistance was not sufficiently uniform over a wide voltage range. Therefore, in the liquid crystal display panel using the MIM element, it is difficult to maintain a high contrast in a wide temperature range, and there is a problem that display unevenness easily occurs.

【0010】(b)国際公開された国際出願PCT/J
P94/00204(国際公開番号WO94/1860
0)においては、MIM素子の第1の導電膜として、タ
ンタルにタングステンを添加した合金膜を用いた構造が
開示されている。
(B) Internationally Published International Application PCT / J
P94 / 00204 (International Publication Number WO94 / 1860)
0) discloses a structure in which an alloy film in which tungsten is added to tantalum is used as the first conductive film of the MIM element.

【0011】この技術においては、MIM素子の第1の
導電膜を、タンタルに変えてタンタルとタングステンな
どの特定の元素との合金膜にしたため、前述した特性
(2)および(3)、すなわちMIM素子の電流−電圧
特性の経時変化および対称性の点が、前述の文献(a)
の技術に比べて改善されたことから、残像を認識できな
いようなレベルにでき、さらに、広い温度範囲でコント
ラストを高く保つことができるようになった。しかしな
がら、この技術でも高温時のコントラスト特性が要求さ
れるような用途においては、マージンが不充分であると
いう問題があった。
In this technique, since the first conductive film of the MIM element is changed to tantalum and is an alloy film of tantalum and a specific element such as tungsten, the above-mentioned characteristics (2) and (3), that is, MIM, The time-dependent change and the symmetry of the current-voltage characteristics of the device are described in the above-mentioned reference (a).
Because of the improvement over the technique described above, it is possible to reduce the afterimage level to a level that cannot be recognized, and to maintain a high contrast over a wide temperature range. However, even in this technique, there is a problem that the margin is insufficient in applications where contrast characteristics at high temperatures are required.

【0012】(c)Jpn.J.Appl.Phys,
31,4582(1992)においては、MIM素子の
絶縁膜を形成するための陽極酸化の化成液としてリン酸
やホウ酸アンモニウムの希薄水溶液を用いることが開示
されている。
(C) Jpn. J. Appl. Phys,
31, 4582 (1992) discloses the use of a dilute aqueous solution of phosphoric acid or ammonium borate as an anodizing chemical solution for forming an insulating film of a MIM element.

【0013】この技術においては、前述した特性の
(2)および(3)、つまりMIM素子の電流−電圧特
性の経時変化および対称性の点が、前述の文献(a)に
比べて改良され、残像が認識できないようなレベルにで
き、さらに広い温度範囲でコントラストを高く保つこと
ができるようになった。しかしながら、この技術でも、
素子の信頼性が低く短絡によって破壊されやすく、表示
ムラが発生しやすい、という問題があった。
In this technique, the above-mentioned characteristics (2) and (3), that is, the change with time and the symmetry of the current-voltage characteristics of the MIM element are improved as compared with the above-mentioned document (a). The level can be set so that an afterimage cannot be recognized, and the contrast can be kept high over a wider temperature range. However, even with this technology,
There has been a problem that the reliability of the element is low, the element is easily broken by a short circuit, and display unevenness easily occurs.

【0014】(d)さらに、特開平2−93433号公
報においては、MIM素子の第1の導電膜としてタンタ
ルとシリコンの合金膜を用いた構造が開示されている。
(D) Further, JP-A-2-93433 discloses a structure in which an alloy film of tantalum and silicon is used as the first conductive film of the MIM element.

【0015】この技術においては、前述の文献(a)の
技術に比較して、電流−電圧特性の急峻性を改善するこ
とができ、広い温度範囲において充分なマージンをもっ
てコントラストを高く保つことができるようになった。
しかしながら、この技術でも、素子の信頼性が低く破壊
されやすく、表示ムラが発生しやすい、という問題点が
あった。
In this technique, the sharpness of the current-voltage characteristics can be improved and the contrast can be kept high with a sufficient margin over a wide temperature range, as compared with the technique of the above-mentioned document (a). It became so.
However, this technique also has a problem that the reliability of the element is low and the element is easily broken, and display unevenness is likely to occur.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
したMIM素子に要求される特性(1)〜(5)に優
れ、特に、素子容量が充分に小さく、電流−電圧特性の
急峻性が充分に大きく、かつ素子抵抗が広い電圧範囲に
おいて充分に一様である2端子型非線形素子、およびこ
れを用いた、コントラストが高く、表示ムラのない高画
質の液晶表示パネルを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide excellent characteristics (1) to (5) required for the above-mentioned MIM element, and particularly to a sufficiently small element capacity and a sharp current-voltage characteristic. To provide a two-terminal non-linear element having a sufficiently large element resistance and a sufficiently uniform element resistance in a wide voltage range, and a high-quality liquid crystal display panel using the two-terminal non-linear element, which has high contrast and no display unevenness. is there.

【0017】さらに、本発明の他の目的は、上述した優
れた特性を有する2端子型非線形素子の製造のための非
水系化成液およびこの化成液を用いた製造方法を提供す
ることにある。
Still another object of the present invention is to provide a non-aqueous chemical liquid for producing a two-terminal nonlinear element having the above-mentioned excellent characteristics, and a production method using the chemical liquid.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明に係る2端子型非
線形素子(以下、「MIM型非線形素子」という)の製
造のための非水系化成液は、有機溶媒および溶質を含
み、かつ電気電導率が1ms/cm以上100ms/c
m以下であることを特徴とする。なお、本発明に係るM
IM型非線形素子は、第2の導電膜が金属に限定され
ず、ITOなどの導電膜を含む。
SUMMARY OF THE INVENTION A non-aqueous chemical liquid for producing a two-terminal nonlinear element (hereinafter referred to as "MIM nonlinear element") according to the present invention contains an organic solvent and a solute, and is electrically conductive. Rate is 1 ms / cm or more and 100 ms / c
m or less. In addition, M according to the present invention
In the IM nonlinear element, the second conductive film is not limited to metal, but includes a conductive film such as ITO.

【0019】この化成液を用いて、基板上に形成され
た、タンタルあるいはタンタル合金からなる第1の導電
膜を陽極酸化することにより、膜質が均一でかつ膜厚が
基板全面において充分均一な酸化膜を形成することがで
きる。従って、前記化成液を用いた陽極酸化によって得
られるMIM型非線形素子は、その素子抵抗が広い電圧
範囲において充分に一様である。
The first conductive film made of tantalum or a tantalum alloy formed on the substrate is anodically oxidized using the chemical conversion solution, so that the oxidized film has a uniform film quality and a sufficiently uniform film thickness over the entire surface of the substrate. A film can be formed. Therefore, the MIM type nonlinear element obtained by anodic oxidation using the above-mentioned chemical conversion solution has a sufficiently uniform element resistance in a wide voltage range.

【0020】そして、陽極酸化時に溶質または溶媒、あ
るいはその両者が酸化膜内に取り込まれることにより、
酸化膜(絶縁膜)の比誘電率を低下させて適正な範囲と
することができる。その結果、得られるMIM型非線形
素子は、容量が充分に小さく、かつ、電流−電圧特性の
急峻性が大きいものとなる。
The solute and / or solvent are taken into the oxide film during the anodic oxidation,
The relative permittivity of the oxide film (insulating film) can be reduced to a proper range. As a result, the obtained MIM type nonlinear element has a sufficiently small capacitance and a large current-voltage characteristic.

【0021】前記溶質は、カルボン酸塩および無機オキ
ソ酸塩の少なくとも一方からなることが望ましい。
The solute preferably comprises at least one of a carboxylate and an inorganic oxoacid salt.

【0022】前記カルボン酸塩は、芳香族モノカルボン
酸および水酸基のない脂肪族ジカルボン酸の群から選ば
れる一種以上のカルボン酸の塩であることが望ましい。
The carboxylate is preferably a salt of at least one carboxylic acid selected from the group consisting of aromatic monocarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids having no hydroxyl group.

【0023】前記無機オキソ酸塩は、オキソ酸の中心原
子が3族から7族に属する原子であることが望ましい。
さらに、前記無機オキソ酸塩は、硝酸塩、バナジン酸
塩、リン酸塩、クロム酸塩、タングステン酸塩、モリブ
デン酸塩、ケイ酸塩、過レニウム酸塩および硫酸塩から
なる群から選ばれる一種以上であることが望ましい。
In the inorganic oxo acid salt, the central atom of the oxo acid is preferably an atom belonging to Group 3 to Group 7.
Further, the inorganic oxo acid salt is at least one selected from the group consisting of nitrate, vanadate, phosphate, chromate, tungstate, molybdate, silicate, perrhenate and sulfate. It is desirable that

【0024】前記有機溶媒は、エチレングリコールおよ
びγ−ブチロラクトンの少なくとも一方からなることが
望ましい。
The organic solvent desirably comprises at least one of ethylene glycol and γ-butyrolactone.

【0025】本発明の非水系化成液および製造方法を用
いて得られた、本発明のMIM型非線形素子は、前述し
たように、容量が小さいこと、電流−電圧特性の急峻性
が大きいこと、および素子抵抗が広い電圧範囲において
充分に一様であること、などの優れた特性を有する。
As described above, the MIM type nonlinear element of the present invention obtained by using the non-aqueous chemical conversion solution and the production method of the present invention has a small capacity, a large current-voltage characteristic, And excellent characteristics such that the element resistance is sufficiently uniform over a wide voltage range.

【0026】さらに、本発明の液晶表示パネルは、上述
したMIM型非線形素子を備えたことを特徴とし、より
具体的には、透明な基板、この基板上に所定のパターン
で配設された一方の信号線、この信号線に所定のピッチ
で接続された本発明のMIM型非線形素子、およびこの
MIM型非線形素子に接続された画素電極を備えた第1
の基板と、前記画素電極に対向する位置に他方の信号線
を備えた第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基
板との間に封入された液晶層と、含むことを特徴とす
る。この液晶表示パネルによれば、コントラストが高
く、表示ムラなどが発生しにくく、したがって高品質の
画像表示が可能であり、幅広い用途に適用することがで
きる。
Further, the liquid crystal display panel of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned MIM type nonlinear element, and more specifically, a transparent substrate, one of which is provided in a predetermined pattern on this substrate. A signal line, a MIM-type nonlinear element of the present invention connected to the signal line at a predetermined pitch, and a pixel electrode connected to the MIM-type nonlinear element.
And a second substrate provided with the other signal line at a position facing the pixel electrode; and a liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate. Features. According to this liquid crystal display panel, the contrast is high, display unevenness is unlikely to occur, and therefore, high-quality image display is possible, and it can be applied to a wide range of applications.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】(MIM型非線形素子および液晶表示パネ
ル)図1は、本発明のMIM型非線形素子を用いた液晶
駆動電極の1単位を模式的に示す平面図であり、図2
は、図1におけるA−A線に沿った部分を模式的に示す
断面図である。
(MIM Nonlinear Element and Liquid Crystal Display Panel) FIG. 1 is a plan view schematically showing one unit of a liquid crystal drive electrode using the MIM nonlinear element of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a portion along line AA in FIG. 1.

【0029】MIM型非線形素子20は、絶縁性ならび
に透明性を有する基板、たとえばガラス,プラスチック
などからなる基板(第1の基板)30と、この基板30
の表面に形成された絶縁膜31と、タンタルあるいはタ
ンタル合金からなる第1の導電膜22と、この第1の導
電膜22の表面に陽極酸化によって形成された絶縁膜2
4と、この絶縁膜24の表面に形成された第2の導電膜
26とから構成されている。そして、前記MIM型非線
形素子20の第1の導電膜22は信号線(走査線または
データ線)12に接続され、第2の導電膜26は画素電
極34に接続されている。
The MIM type non-linear element 20 includes a substrate (first substrate) 30 made of, for example, glass, plastic, or the like having an insulating property and a transparency.
An insulating film 31 formed on the surface of the first conductive film 22, a first conductive film 22 made of tantalum or a tantalum alloy, and an insulating film 2 formed on the surface of the first conductive film 22 by anodic oxidation
4 and a second conductive film 26 formed on the surface of the insulating film 24. The first conductive film 22 of the MIM nonlinear element 20 is connected to a signal line (scanning line or data line) 12, and the second conductive film 26 is connected to a pixel electrode 34.

【0030】前記絶縁膜31は、たとえば酸化タンタル
から構成されている。前記絶縁膜31は、第2の導電膜
26の堆積後に行われる熱処理よって第1の導電膜22
の剥離が生じないこと、および基板30からの第1の導
電膜22への不純物の拡散を防止することを目的として
形成されているので、これらのことが問題にならない場
合は必ずしも必要でない。
The insulating film 31 is made of, for example, tantalum oxide. The insulating film 31 is formed by heat treatment performed after deposition of the second conductive film 26.
It is formed for the purpose of preventing peeling off of the substrate and preventing diffusion of impurities from the substrate 30 to the first conductive film 22. Therefore, it is not always necessary if these do not cause a problem.

【0031】前記第1の導電膜22は、タンタル単体、
あるいはタンタルを主成分とし、これに周期律表で6,
7および8族に属する元素を含ませた合金膜としてもよ
い。合金に添加される元素しては、たとえばタングステ
ン,クロム,モリブデン,レニウム,イットリウム,ラ
ンタン,ディスプロリウムなどを好ましく例示すること
ができる。特に、前記元素としてはタングステンが好ま
しく、その含有割合はたとえば0.2〜6原子%である
ことが好ましい。
The first conductive film 22 is made of tantalum alone,
Or tantalum as the main component,
An alloy film containing an element belonging to Group 7 or 8 may be used. Preferable examples of elements added to the alloy include tungsten, chromium, molybdenum, rhenium, yttrium, lanthanum, and displorium. In particular, tungsten is preferable as the element, and its content is preferably, for example, 0.2 to 6 atomic%.

【0032】前記絶縁膜24は、後に詳述するように、
特定の非水系化成液中で陽極酸化することによって形成
される。そして、この絶縁膜24は、前記第1の導電膜
22に含まれる添加元素を含むと共に、化成液中の溶媒
および溶質の少なくとも一方を構成する物質、好ましく
は炭素原子および/または無機オキソ酸塩の中心原子,
水素などを含んで構成される。
As will be described in detail later, the insulating film 24
It is formed by anodizing in a specific non-aqueous chemical conversion solution. The insulating film 24 includes an additive element contained in the first conductive film 22 and a substance constituting at least one of a solvent and a solute in a chemical conversion solution, preferably a carbon atom and / or an inorganic oxo acid salt. Central atom of
It is configured to contain hydrogen and the like.

【0033】前記第2の導電膜26は特に限定されない
が、通常クロムによって構成される。また、前記画素電
極34は、ITO膜等の透明導電膜から構成される。
The second conductive film 26 is not particularly limited, but is usually made of chromium. The pixel electrode 34 is formed of a transparent conductive film such as an ITO film.

【0034】また、図3に示すように、第2の導電膜お
よび画素電極は、同一の透明導電膜36によって構成し
てもよい。このように第2の導電膜および画素電極を単
一の膜で形成することにより、膜形成に要する製造工程
を少なくすることができる。
Further, as shown in FIG. 3, the second conductive film and the pixel electrode may be formed of the same transparent conductive film 36. By forming the second conductive film and the pixel electrode as a single film in this manner, the number of manufacturing steps required for forming the film can be reduced.

【0035】次に、前記MIM型非線形素子20を用い
た液晶表示パネルの一例について説明する。
Next, an example of a liquid crystal display panel using the MIM type nonlinear element 20 will be described.

【0036】図4は、前記MIM型非線形素子20を用
いたアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルの等価
回路の一例を示す。この液晶表示パネル10は、走査信
号駆動回路100およびデータ信号駆動回路110を含
む。液晶表示パネル10には、信号線、すなわち複数の
走査線12および複数のデータ線14が設けられ、前記
走査線12は前記走査信号駆動回路100により、前記
データ線14は前記データ信号駆動回路110により駆
動される。そして、各画素領域16において、走査線1
2と信号線14との間にMIM型非線形素子20と液晶
表示要素(液晶層)40とが直列に接続されている。な
お、図4では、MIM型非線形素子20が走査線12側
に接続され、液晶表示要素40がデータ線14側に接続
されているが、これとは逆にMIM型非線形素子20を
データ線14側に、液晶表示要素40を走査線12側に
設ける構成としてもよい。
FIG. 4 shows an example of an equivalent circuit of an active matrix type liquid crystal display panel using the MIM type nonlinear element 20. The liquid crystal display panel 10 includes a scanning signal driving circuit 100 and a data signal driving circuit 110. The liquid crystal display panel 10 is provided with signal lines, that is, a plurality of scanning lines 12 and a plurality of data lines 14. The scanning lines 12 are provided by the scanning signal driving circuit 100, and the data lines 14 are provided by the data signal driving circuit 110. Driven by Then, in each pixel region 16, the scanning line 1
The MIM type nonlinear element 20 and the liquid crystal display element (liquid crystal layer) 40 are connected in series between the signal line 2 and the signal line 14. In FIG. 4, the MIM type nonlinear element 20 is connected to the scanning line 12 side and the liquid crystal display element 40 is connected to the data line 14 side. Conversely, the MIM type nonlinear element 20 is connected to the data line 14 side. The liquid crystal display element 40 may be provided on the scanning line 12 side.

【0037】図5は、本実施の形態に係る液晶表示パネ
ルの構造の一例を模式的に示す斜視図である。この液晶
表示パネル10は、2枚の基板、すなわち第1の基板3
0と第2の基板32とが対向して設けられ、これらの基
板30,32間に液晶が封入されている。前記第1の基
板30上には、前述したように、絶縁膜31が形成され
ている。この絶縁膜31の表面には、信号線(走査線)
12が複数設けられている。そして、第2の基板32に
は、前記走査線12に交差するようにデータ線14が短
冊状に複数形成されている。さらに、画素電極34はM
IM素子20を介して走査線12に接続されている。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of the structure of the liquid crystal display panel according to the present embodiment. The liquid crystal display panel 10 has two substrates, that is, a first substrate 3
0 and a second substrate 32 are provided facing each other, and liquid crystal is sealed between these substrates 30 and 32. On the first substrate 30, the insulating film 31 is formed as described above. On the surface of the insulating film 31, signal lines (scanning lines)
12 are provided. A plurality of data lines 14 are formed on the second substrate 32 in a strip shape so as to intersect the scanning lines 12. Further, the pixel electrode 34 has M
It is connected to the scanning line 12 via the IM device 20.

【0038】そして、走査線12と信号線14とに印加
された信号に基づいて、液晶表示要素40を表示状態,
非表示状態またはその中間状態に切り替えて表示動作を
制御する。表示動作の制御方法については、一般的に用
いられる方法を適用できる。
Then, based on signals applied to the scanning lines 12 and the signal lines 14, the liquid crystal display element 40 is displayed,
The display operation is controlled by switching to a non-display state or an intermediate state. As a control method of the display operation, a generally used method can be applied.

【0039】(化成液)次に、本発明の化成液について
詳細に説明する。
(Chemical Conversion Solution) Next, the chemical conversion solution of the present invention will be described in detail.

【0040】本発明の化成液は、有機溶媒および溶質を
含んでなる非水系化成液である。そして、この非水系化
成液の電気伝導率は1〜100ms/cm、好ましくは
1〜10ms/cmである。一般に、電解液の電気伝導
率は溶質の濃度に依存し、溶質濃度が高いほど電気伝導
率が高くなるため、溶質は有機溶媒に溶解しやすいもの
が好ましい。
The chemical conversion solution of the present invention is a non-aqueous chemical conversion solution containing an organic solvent and a solute. And the electric conductivity of this non-aqueous chemical conversion liquid is 1 to 100 ms / cm, preferably 1 to 10 ms / cm. Generally, the electric conductivity of an electrolytic solution depends on the concentration of a solute, and the higher the solute concentration, the higher the electric conductivity. Therefore, it is preferable that the solute is easily soluble in an organic solvent.

【0041】前記溶質は特に限定されず、有機酸塩ある
いは無機酸塩のいずれでもよいが、カルボン酸塩あるい
は無機オキソ酸塩であることが好ましい。
The solute is not particularly limited and may be an organic acid salt or an inorganic acid salt, but is preferably a carboxylate or an inorganic oxo acid salt.

【0042】前記カルボン酸塩としては、たとえば芳香
族モノカルボン酸および水酸基のない脂肪族ジカルボン
酸の群から選ばれる一種以上のカルボン酸の塩が挙げら
れる。また、カルボン酸としては炭素数2〜8の低分子
量のものが好ましい。
Examples of the carboxylate include salts of one or more carboxylic acids selected from the group consisting of aromatic monocarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids having no hydroxyl group. The carboxylic acid preferably has a low molecular weight having 2 to 8 carbon atoms.

【0043】芳香族モノカルボン酸の具体例としては、
安息香酸、トルイル酸、サリチル酸、レゾルシン酸など
を、水酸基のない脂肪族ジカルボン酸の具体例として
は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸などの飽和カルボン酸、およびマレイン酸、シト
ラコン酸などの不飽和カルボン酸を例示することができ
る。
Specific examples of the aromatic monocarboxylic acid include:
Benzoic acid, toluic acid, salicylic acid, resorcinic acid, and the like, as specific examples of the aliphatic dicarboxylic acid having no hydroxyl group, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, saturated carboxylic acid such as adipic acid, and maleic acid, Examples thereof include unsaturated carboxylic acids such as citraconic acid.

【0044】無機オキソ酸塩としては、オキソ酸の中心
原子が周期律表で3族〜7族に属する原子であるものの
塩が好ましい。オキソ酸は、硝酸、リン酸、ホウ酸、ケ
イ酸および硫酸のように中心原子が非金属であっても、
クロム酸、バナジン酸、タングステン酸、モリブデン酸
および過レニウム酸のように中心原子が金属であっても
よい。また、オキソ酸は、ポリ酸であってもよく、さら
にイソポリ酸でもヘテロポリ酸でもよい。
The inorganic oxo acid salt is preferably a salt in which the central atom of the oxo acid is an atom belonging to Group 3 to Group 7 in the periodic table. Oxo acids are non-metallic at the central atom, such as nitric acid, phosphoric acid, boric acid, silicic acid and sulfuric acid.
The central atom may be a metal, such as chromic, vanadic, tungstic, molybdic, and perrhenic acids. The oxo acid may be a polyacid, and may be an isopoly acid or a heteropoly acid.

【0045】また、塩を形成する陽イオンとしては、ア
ンモニウムイオン、アルカリ金属イオン、1,2,3ま
たは4級のアルキルアンモニウムイオン、ホスホニウム
イオンおよびスルホニウムイオンなどを例示することが
できるが、特にアンモニウムイオンおよび1,2,3ま
たは4級のアルキルアンモニウムイオンが好ましい。ア
ルキルアンモニウムイオンの場合には、有機溶媒への溶
解性を考慮してアルキル基の大きさを選択すれば良い。
Examples of the cation forming a salt include an ammonium ion, an alkali metal ion, a 1,2,3 or quaternary alkylammonium ion, a phosphonium ion and a sulfonium ion. Ions and 1,2,3 or quaternary alkylammonium ions are preferred. In the case of an alkyl ammonium ion, the size of the alkyl group may be selected in consideration of solubility in an organic solvent.

【0046】上記溶質の中では、サリチル酸アンモニウ
ム、γ−レゾルシン酸アンモニウム、安息香酸アンモニ
ウム、マロン酸アンモニウム、アジピン酸アンモニウム
およびマレイン酸アンモニウムが好ましく、サリチル酸
アンモニウムが最も好ましい。
Among the above solutes, ammonium salicylate, ammonium γ-resorcinate, ammonium benzoate, ammonium malonate, ammonium adipate and ammonium maleate are preferred, and ammonium salicylate is most preferred.

【0047】有機溶媒としては、エチレングリコール、
メチルセロソルブ等のアルコール系溶媒、γ−ブチロラ
クトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等の
ラクトン系溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ブチレンカーボネート等のカーボネート系
溶媒;N−メチルホルムアミド、N−エチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチル
ホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチルピロリジノン等のアミド
系溶媒;3−メトキシプロピオニトリル、グルタロニト
リル等のニトリル系溶媒;トリメチルホスフェート、ト
リエチルホスフェート等のリン酸エステル系溶媒の群か
ら選ばれた1種以上の溶媒および混合溶媒を使用するこ
とができる。これらの有機溶媒には、ヘキサン、トルエ
ン、シリコ−ンオイル等の非極性溶媒を添加することも
できる。
As the organic solvent, ethylene glycol,
Alcohol solvents such as methyl cellosolve, lactone solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone; carbonate solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate; N-methylformamide, N-ethylformamide Amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidinone; nitriles such as 3-methoxypropionitrile and glutaronitrile System solvent: One or more solvents selected from the group of phosphate solvents such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate, and a mixed solvent can be used. To these organic solvents, non-polar solvents such as hexane, toluene and silicone oil can be added.

【0048】上記有機溶媒の中でも、エチレングリコー
ルおよびγ−ブチロラクトンの単独あるいは混合溶媒が
好ましい。これらの有機溶媒には20重量%以下の水を
添加して用いることもできるが、添加する水は10重量
%以下であることが好ましい。
Among the above organic solvents, ethylene glycol and γ-butyrolactone alone or in a mixed solvent are preferred. Although 20% by weight or less of water can be added to these organic solvents, the added water is preferably 10% by weight or less.

【0049】溶質の濃度は、化成液の電気電導率、陽極
酸化膜中への溶質の添加量、pHなどの点を考慮して規
定される。たとえば、有機溶媒に溶解されるカルボン酸
塩の濃度は、好ましくは1〜30重量%であり、より好
ましくは1〜10重量%である。また、有機溶媒に溶解
される無機オキソ酸塩の濃度は、好ましくは1〜30重
量%、より好ましくは1〜10重量%である。
The concentration of the solute is determined in consideration of the electric conductivity of the chemical conversion solution, the amount of the solute added to the anodic oxide film, the pH and the like. For example, the concentration of the carboxylate dissolved in the organic solvent is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight. Further, the concentration of the inorganic oxoacid salt dissolved in the organic solvent is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.

【0050】(MIM型非線形素子の製造プロセス)次
に、たとえば図2に示すMIM型非線形素子20の製造
方法について説明する。本発明の製造方法においては、
第1の導電膜を特定の非水系化成液中おいて陽極酸化す
ることを特徴としている。
(Manufacturing Process of MIM Nonlinear Element) Next, a method of manufacturing the MIM nonlinear element 20 shown in FIG. 2, for example, will be described. In the production method of the present invention,
It is characterized in that the first conductive film is anodized in a specific non-aqueous chemical conversion solution.

【0051】MIM型非線形素子20は、たとえば以下
のプロセスによって製造される。
The MIM type nonlinear element 20 is manufactured, for example, by the following process.

【0052】(a)まず、基板30上に酸化タンタルか
らなる絶縁膜31が形成される。絶縁膜31は、例えば
スパッタリング法で堆積したタンタル膜を熱酸化する方
法、あるいは酸化タンタルからなるターゲットを用いた
スパッタリングやコスパッタリング法により形成するこ
とができる。この絶縁膜31は、第1の導電膜22の密
着性を向上させ、さらに基板30からの不純物の拡散を
防止するために設けられるものであるので、たとえば5
0〜200nm程度の膜厚で形成される。
(A) First, an insulating film 31 made of tantalum oxide is formed on a substrate 30. The insulating film 31 can be formed by, for example, a method of thermally oxidizing a tantalum film deposited by a sputtering method, or a sputtering or co-sputtering method using a target made of tantalum oxide. The insulating film 31 is provided to improve the adhesion of the first conductive film 22 and to prevent diffusion of impurities from the substrate 30.
It is formed with a thickness of about 0 to 200 nm.

【0053】次いで、絶縁膜31上に、タンタルあるい
はタンタル合金からなる第1の導電膜22が形成され
る。第1の導電膜の膜厚は、MIM型非線形素子の用途
によって好適な値が選択され、通常100〜500nm
程度とされる。第1の導電膜はスパッタリング法や電子
ビーム蒸着法で形成することができる。タンタル合金か
らなる第1の導電膜を形成する方法としては、混合ター
ゲットを用いたスパッタリング法、コスパッタリング法
あるいは電子ビーム蒸着法などを用いることができる。
タンタル合金に含まれる元素としては、周期律表で6,
7および8族の元素、好ましくはタングステン、クロ
ム、モリブデン、レニウムなどの前述し た元素を選択
することができる。
Next, a first conductive film 22 made of tantalum or a tantalum alloy is formed on the insulating film 31. A suitable value is selected for the thickness of the first conductive film depending on the use of the MIM type nonlinear element, and is usually 100 to 500 nm.
Degree. The first conductive film can be formed by a sputtering method or an electron beam evaporation method. As a method for forming the first conductive film made of a tantalum alloy, a sputtering method using a mixed target, a co-sputtering method, an electron beam evaporation method, or the like can be used.
The elements included in the tantalum alloy include 6, 6 in the periodic table.
Group 7 and 8 elements, preferably the aforementioned elements such as tungsten, chromium, molybdenum, rhenium and the like can be selected.

【0054】前記第1の導電膜22は、一般に用いられ
ているフォトリソグラフィおよびエッチング技術によっ
てパターニングされる。そして、第1の導電膜22の形
成工程と同じ工程で信号線(走査線またはデータ線)1
2が形成される。
The first conductive film 22 is patterned by commonly used photolithography and etching techniques. Then, the signal line (scanning line or data line) 1 is formed in the same step as the step of forming the first conductive film 22.
2 are formed.

【0055】(b)次いで、陽極酸化法を用いて前記第
1の導電膜22の表面を酸化させて、絶縁膜24を形成
する。このとき、信号線12の表面も同時に酸化され絶
縁膜が形成される。前記絶縁膜24は、その用途によっ
て好ましい膜厚が選択され、たとえば20〜70nm程
度とされる。
(B) Next, the surface of the first conductive film 22 is oxidized by an anodic oxidation method to form an insulating film 24. At this time, the surface of the signal line 12 is simultaneously oxidized to form an insulating film. The thickness of the insulating film 24 is preferably selected depending on its use, and is, for example, about 20 to 70 nm.

【0056】陽極酸化は、化成液が安定に液体として存
在する温度範囲で行われ、この温度範囲は一般的に−2
0〜150℃であり、好ましくは室温〜100℃であ
る。また、陽極酸化時の電流および電圧の制御方法は特
に限定されないが、通常、予め定められた化成電圧(V
f)まで定電流で陽極酸化を行い、化成電圧Vfに達し
た後に、その電圧に一定時間保持される。この際の電流
密度は、好ましくは0.001〜10mA/cm2、よ
り好ましくは0.01〜1mA/cm2である。また、
化成電圧Vfは液晶表示パネルを作製する際の駆動回路
の設計にもよるが、通常、5〜100Vであり、好まし
くは10〜40Vである。
The anodic oxidation is performed in a temperature range in which the chemical conversion solution is stably present as a liquid, and this temperature range is generally -2.
It is 0-150 degreeC, Preferably it is room temperature-100 degreeC. The method of controlling the current and voltage at the time of anodic oxidation is not particularly limited, but usually, a predetermined formation voltage (V
Anodization is performed at a constant current until f), and after reaching the formation voltage Vf, the voltage is maintained for a certain period of time. The current density at this time is preferably 0.001 to 10 mA / cm 2 , more preferably 0.01 to 1 mA / cm 2 . Also,
The formation voltage Vf is usually 5 to 100 V, preferably 10 to 40 V, although it depends on the design of the driving circuit when manufacturing the liquid crystal display panel.

【0057】陽極酸化に用いられる化成液は、前述した
ように、特定の電気伝導率を有する非水系化成液であっ
て、この化成液によって基板面内で均一な膜厚および特
性を有する絶縁膜を得ることができる。そして、陽極酸
化時に、化成液中の溶質および溶媒の少なくとも一方が
酸化膜の中に取り込まれ、溶質あるいは溶媒を構成する
元素、好ましくは炭素および/または無機オキソ酸塩の
中心原子,水素などが酸化膜内に取り込まれることによ
り、絶縁膜の比誘電率を好適な範囲に設定することがで
きる。
As described above, the chemical conversion solution used for the anodic oxidation is a non-aqueous chemical conversion solution having a specific electric conductivity, and an insulating film having a uniform film thickness and characteristics in the substrate surface by this chemical conversion solution. Can be obtained. Then, at the time of anodic oxidation, at least one of the solute and the solvent in the chemical conversion solution is taken into the oxide film, and the element constituting the solute or the solvent, preferably, the central atom of carbon and / or the inorganic oxo acid salt, hydrogen, etc. By being taken into the oxide film, the relative dielectric constant of the insulating film can be set in a suitable range.

【0058】(c)次いで、クロム,アルミニウム,チ
タン,モリブデンなどの金属膜を例えばスパッタリング
法によって堆積させることにより、第2の導電膜26が
形成される。第2の導電膜は、たとえば膜厚50〜30
0nmで形成され、その後通常使用されているフォトリ
ソグラフィおよびエッチング技術を用いてパターニング
される。次いで、ITO膜をスパッタリング法などによ
って膜厚30〜200nmで堆積させ、通常用いられる
フォトリソグラフィおよびエッチング技術を用いて所定
のパターンの画素電極34が形成される。
(C) Next, a second conductive film 26 is formed by depositing a metal film of chromium, aluminum, titanium, molybdenum or the like by, for example, a sputtering method. The second conductive film has a thickness of, for example, 50 to 30.
It is formed to a thickness of 0 nm and then patterned using commonly used photolithography and etching techniques. Next, an ITO film is deposited to a thickness of 30 to 200 nm by a sputtering method or the like, and a pixel electrode 34 having a predetermined pattern is formed by using a commonly used photolithography and etching technique.

【0059】なお、図3に示すMIM型非線形素子20
においては、第2の導電膜と画素電極とが同一のITO
膜等の透明導電膜36によって形成される。この場合、
第2の導電膜と画素電極とを同一工程において形成でき
るため、製造プロセスをより簡略化することができる。
The MIM type nonlinear element 20 shown in FIG.
In this case, the second conductive film and the pixel electrode are made of the same ITO.
It is formed by a transparent conductive film 36 such as a film. in this case,
Since the second conductive film and the pixel electrode can be formed in the same step, the manufacturing process can be further simplified.

【0060】[0060]

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を挙げて、さらに詳細に説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples of the present invention.

【0061】(実施例1)ガラス基板上にスパッタリン
グ法で膜厚200nmのタンタル膜を堆積し、第1の導
電膜を形成した。次いで、10重量%のサリチル酸アン
モニウムのエチレングリコール溶液を化成液として用
い、電流密度0.1mA/cm2で電圧30Vに至るま
で定電流電解を行い、その後、約2時間にわたって電圧
30Vで定電圧電解を行い、前記タンタル膜の陽極酸化
を行った。その結果、厚さ約50nmの酸化タンタル膜
が形成された。なお、前記化成液について電気伝導率計
を用いてその電気伝導率を測定したところ、2.74m
S/cmであった。
Example 1 A 200 nm-thick tantalum film was deposited on a glass substrate by a sputtering method to form a first conductive film. Then, using a 10% by weight solution of ammonium salicylate in ethylene glycol as a chemical conversion solution, a constant current electrolysis was performed at a current density of 0.1 mA / cm 2 until the voltage reached 30 V, and then a constant voltage electrolysis was performed at a voltage of 30 V for about 2 hours. And anodizing the tantalum film. As a result, a tantalum oxide film having a thickness of about 50 nm was formed. When the electric conductivity of the chemical conversion solution was measured using an electric conductivity meter, it was 2.74 m
S / cm.

【0062】さらに、窒素雰囲気下において、400℃
で熱処理を行い、陽極酸化膜(絶縁膜)を安定化させた
後、この絶縁膜上にスパッタリング法によりクロムを膜
厚150nmで堆積させて第2の導電膜を形成し、MI
M型非線形素子を作製した。
Further, at 400 ° C. in a nitrogen atmosphere,
Heat treatment to stabilize the anodic oxide film (insulating film), and then deposit chromium to a thickness of 150 nm on the insulating film by a sputtering method to form a second conductive film.
An M-type nonlinear element was manufactured.

【0063】上記の方法で作成した4μm角のパターン
を有するMIM型非線形素子の静電容量は51fFであ
った。なお、静電容量の測定は、前記4μm角のMIM
型非線形素子を1000個並列に接続して、周波数10
kHzの交流を印加して行ったものである。また、エリ
プソメータによって絶縁膜の膜厚を測定したところ4
8.3nmであった。そして、得られた静電容量および
膜厚より絶縁膜の比誘電率を算出したところ17.5で
あった。
The capacitance of the MIM type nonlinear element having the pattern of 4 μm square prepared by the above method was 51 fF. The measurement of the capacitance was performed using the above-described MIM of 4 μm square.
1000 non-linear elements are connected in parallel and the frequency is 10
This was performed by applying an alternating current of kHz. The thickness of the insulating film was measured with an ellipsometer.
It was 8.3 nm. Then, the relative dielectric constant of the insulating film was calculated from the obtained capacitance and thickness to be 17.5.

【0064】また、このMIM型非線形素子の電流−電
圧特性を測定し、その平均値をプロットした結果を図5
に示した。この曲線の勾配から、急峻性を表す非線形係
数(β値)を算出すると6.1であった。
FIG. 5 shows the result of measuring the current-voltage characteristics of the MIM type nonlinear element and plotting the average value.
It was shown to. The nonlinear coefficient (β value) representing the steepness was calculated from the slope of this curve to be 6.1.

【0065】さらに、素子の均一性を調べるため、同一
基板上に作製した5個のMIM型非線形素子に10Vの
電圧を印加したときに流れた電流値(単位:A)の対数
の最大値と最小値の差(以下、この値を「r値」と呼
ぶ)を求めると、0.24であった。なお、r値の評価
については、以下の3段階で行うこととする。
Further, in order to examine the uniformity of the device, the maximum value of the logarithm of the current value (unit: A) flowing when a voltage of 10 V was applied to five MIM type nonlinear devices manufactured on the same substrate was calculated. The difference between the minimum values (hereinafter, this value is referred to as “r value”) was 0.24. The evaluation of the r value is performed in the following three stages.

【0066】 ◎ 0.5以下 ○ 0.5〜1 × 1以上 化成液の電気伝導率、絶縁膜の比誘電率、β値およびr
値を表1に示した。
◎ 0.5 or less ○ 0.5 to 1 × 1 or more Electric conductivity of chemical conversion liquid, relative dielectric constant of insulating film, β value and r
The values are shown in Table 1.

【0067】さらに、上述の方法で作成されたMIM型
非線形素子を用いて液晶表示パネルを作製したところ、
0〜80℃の温度範囲において100以上のコントラス
トを得ることができ、かつ表示ムラも認められなかっ
た。
Further, when a liquid crystal display panel was manufactured using the MIM type nonlinear element manufactured by the above method,
A contrast of 100 or more could be obtained in a temperature range of 0 to 80 ° C, and no display unevenness was observed.

【0068】(比較例1)実施例1における化成液に変
えて、2重量%のクエン酸のエチレングリコール溶液を
用いた他は、実施例1と同様にしてMIM型非線形素子
を作製した。このMIM型非線形素子について実施例1
と同様に、化成液の電気伝導率、絶縁膜の比誘電率、β
値およびr値を求めた。その結果を表1に示した。
(Comparative Example 1) An MIM type nonlinear element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that an ethylene glycol solution of 2% by weight of citric acid was used instead of the chemical conversion solution in Example 1. Example 1 of this MIM type nonlinear element
Similarly, the electrical conductivity of the chemical conversion solution, the relative dielectric constant of the insulating film, β
Values and r values were determined. The results are shown in Table 1.

【0069】(実施例2〜7、比較例2)実施例1にお
ける化成液の変わりに以下に示す化成液を用いた他は、
実施例1と同様にしてMIM型非線形素子を作製した。
すなわち、実施例2においては、化成液として9重量%
のマレイン酸ジアンモニウムのエチレングリコール溶液
を、実施例3においては、化成液として10重量%のマ
ロン酸ジアンモニウムのエチレングリコール溶液を、実
施例4においては、化成液として10重量%のサリチル
酸アンモニウムのγ−ブチロラクトン溶液を、実施例5
においては、化成液として10重量%の硝酸アンモニウ
ムのエチレングリコール溶液を、実施例6においては、
化成液として10重量%のバナジン酸テトラエチルアン
モニウムのエチレングリコール溶液を、および比較例2
においては、化成液として2重量%の酒石酸ジアンモニ
ウムのエチレングリコール溶液を用いた。
(Examples 2 to 7, Comparative Example 2) Except that the following chemical conversion liquid was used instead of the chemical conversion liquid in Example 1,
A MIM type nonlinear element was manufactured in the same manner as in Example 1.
That is, in Example 2, 9% by weight of the chemical conversion solution was used.
In Example 3, a 10% by weight ethylene glycol solution of diammonium malonate was used as a chemical conversion solution in Example 3, and in Example 4, 10% by weight ammonium salicylate was used as a chemical conversion solution. The γ-butyrolactone solution was prepared in Example 5
In Example 6, a 10% by weight solution of ammonium nitrate in ethylene glycol was used as a chemical conversion solution. In Example 6,
Comparative Example 2 A 10% by weight solution of tetraethylammonium vanadate in ethylene glycol was used as a chemical conversion solution.
In the above, a 2% by weight solution of diammonium tartrate in ethylene glycol was used as a chemical conversion solution.

【0070】さらに、得られたMIM型非線形素子につ
いて、実施例1と同様に、化成液の電気伝導率、絶縁膜
の比誘電率、β値およびr値を求めた。その結果を表1
に示した。
Further, with respect to the obtained MIM type nonlinear element, the electric conductivity of the chemical conversion liquid, the relative dielectric constant of the insulating film, the β value and the r value were obtained in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
It was shown to.

【0071】[0071]

【表1】 表1から明らかなように、本発明の実施例によれば、絶
縁膜の比誘電率は小さく、電流−電圧特性の急峻性を示
すβ値が充分に大きいことが確認された。さらに、本発
明の実施例によれば、化成液の電気伝導率が大きいの
で、r値の小さい、つまり均質な酸化膜が得られること
を確認した。これに対し、比較例においては、絶縁膜の
比誘電率は小さくなり、β値も充分に大きくなるが、電
流−電圧特性のバラツキが大きく、いずれもr値が大き
くて測定できないほどの不均質な酸化膜しか得られなか
った。また、比較例の素子においては、通常の駆動に用
いる電圧を印加した場合、素子が短絡して破壊されるこ
ともあった。
[Table 1] As is clear from Table 1, according to the example of the present invention, it was confirmed that the dielectric constant of the insulating film was small and the β value indicating the steepness of the current-voltage characteristics was sufficiently large. Furthermore, according to the example of the present invention, it was confirmed that since the electric conductivity of the chemical conversion solution was large, a small r value, that is, a uniform oxide film was obtained. On the other hand, in the comparative example, the relative dielectric constant of the insulating film is small and the β value is sufficiently large, but the variation of the current-voltage characteristics is large, and the unevenness is so large that the r value is large and cannot be measured. Only a proper oxide film was obtained. Further, in the element of the comparative example, when a voltage used for normal driving was applied, the element was sometimes short-circuited and destroyed.

【0072】[0072]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のMIM型非線形素子を適用した液晶表
示パネルの要部を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a main part of a liquid crystal display panel to which an MIM type nonlinear element of the present invention is applied.

【図2】図1におけるA−A線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図3】本発明のMIM型非線形素子の他の構成例を示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing another configuration example of the MIM type nonlinear element of the present invention.

【図4】本発明の液晶表示パネルの等価回路を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of the liquid crystal display panel of the present invention.

【図5】本発明の液晶表示パネルを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a liquid crystal display panel of the present invention.

【図6】本発明の実施例に係るMIM型非線形素子の印
加電圧と電流値との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an applied voltage and a current value of the MIM type nonlinear element according to the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 液晶表示パネル 12 走査線 14 データ線 16 画素領域 20 MIM型非線形素子 22 第1の導電膜 24 絶縁膜 26 第2の導電膜 30 第1の基板 32 第2の基板 34 画素電極 40 液晶表示要素 100 走査信号駆動回路 110 データ信号駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display panel 12 Scan line 14 Data line 16 Pixel area 20 MIM type nonlinear element 22 First conductive film 24 Insulating film 26 Second conductive film 30 First substrate 32 Second substrate 34 Pixel electrode 40 Liquid crystal display element Reference Signs List 100 scanning signal driving circuit 110 data signal driving circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 琢巳 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 宇恵 誠 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 (72)発明者 水谷 文一 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 (72)発明者 竹内 佐千江 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takumi Seki 3-3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture Inside Seiko Epson Corporation (72) Inventor Makoto Ue 8-3-1 Chuo, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture Inside the Tsukuba Research Laboratory, Mitsubishi Chemical Corporation (72) Bunichi Mizutani 8-3-1 Chuo, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture Inside the Tsukuba Research Laboratory Mitsubishi Chemical Corporation (72) Sachie Takeuchi, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture 8-3-1, Inside Tsukuba Research Laboratory, Mitsubishi Chemical Corporation

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機溶媒および溶質を含み、かつ電気電
導率が1ms/cm以上100ms/cm以下であるこ
とを特徴とする2端子型非線形素子の製造のための非水
系化成液。
1. A non-aqueous chemical liquid for producing a two-terminal nonlinear element, comprising an organic solvent and a solute, and having an electric conductivity of 1 ms / cm or more and 100 ms / cm or less.
【請求項2】 請求項1において、 前記溶質は、カルボン酸塩および無機オキソ酸塩の少な
くとも一方からなることを特徴とする2端子型非線形素
子の製造のための非水系化成液。
2. The non-aqueous chemical liquid according to claim 1, wherein the solute comprises at least one of a carboxylate and an inorganic oxo acid salt.
【請求項3】 請求項2において、 前記カルボン酸塩は、芳香族モノカルボン酸および水酸
基のない脂肪族ジカルボン酸の群から選ばれる一種以上
のカルボン酸の塩であることを特徴とする2端子型非線
形素子の製造のための非水系化成液。
3. The two-terminal terminal according to claim 2, wherein the carboxylate is a salt of at least one carboxylic acid selected from the group consisting of an aromatic monocarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid having no hydroxyl group. Non-aqueous chemical liquid for the production of non-linear elements.
【請求項4】 請求項3において、 前記カルボン酸塩は、サリチル酸塩、レゾルシン酸塩、
安息香酸塩、マロン酸塩、マレイン酸塩およびアジピン
酸塩からなる群から選ばれる一種以上であることを特徴
とする2端子型非線形素子の製造のための非水系化成
液。
4. The method according to claim 3, wherein the carboxylate is a salicylate, a resorcylate,
A non-aqueous chemical liquid for producing a two-terminal nonlinear element, which is at least one member selected from the group consisting of benzoate, malonate, maleate and adipate.
【請求項5】 請求項2において、 前記無機オキソ酸塩は、オキソ酸の中心原子が3族から
7族に属する原子であることを特徴とする2端子型非線
形素子の製造のための非水系化成液。
5. The non-aqueous inorganic oxoacid salt according to claim 2, wherein a central atom of the oxo acid is an atom belonging to Group 3 to Group 7. Chemical conversion liquid.
【請求項6】 請求項5において、 前記無機オキソ酸塩は、硝酸塩、バナジン酸塩、リン酸
塩、クロム酸塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、
ケイ酸塩、過レニウム酸塩および硫酸塩からなる群から
選ばれる一種以上であることを特徴とする2端子型非線
形素子の製造のための非水系化成液。
6. The method according to claim 5, wherein the inorganic oxo acid salt is a nitrate, a vanadate, a phosphate, a chromate, a tungstate, a molybdate,
A non-aqueous chemical liquid for producing a two-terminal nonlinear element, which is at least one selected from the group consisting of silicates, perrhenates and sulfates.
【請求項7】 請求項6において、 前記無機オキソ酸塩は、硝酸アンモニウムまたはバナジ
ン酸のアルキルアンモニウム塩であることを特徴とする
2端子型非線形素子の製造のための非水系化成液。
7. The non-aqueous chemical liquid according to claim 6, wherein the inorganic oxo acid salt is an ammonium ammonium nitrate or an alkyl ammonium salt of vanadic acid.
【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかにお
いて、 前記有機溶媒は、エチレングリコールおよびγ−ブチロ
ラクトンの少なくとも一方からなることを特徴とする2
端子型非線形素子の製造のための非水系化成液。
8. The method according to claim 1, wherein the organic solvent comprises at least one of ethylene glycol and γ-butyrolactone.
Non-aqueous chemical liquid for manufacturing terminal type non-linear elements.
【請求項9】 (a)基板上に、タンタルあるいはタン
タル合金からなる第1の導電膜を形成する工程、 (b)前記第1の導電膜を、請求項1ないし請求項8の
いずれかに記載の非水系化成液中で陽極酸化して、該第
1の導電膜の表面に絶縁膜を形成する工程、 (c)前記絶縁膜の表面に第2の導電膜を形成する工
程、を含むことを特徴とする2端子型非線形素子の製造
方法。
9. The method according to claim 1, wherein (a) a step of forming a first conductive film made of tantalum or a tantalum alloy on the substrate; and (b) forming the first conductive film on the substrate. (C) forming an insulating film on the surface of the first conductive film by anodizing in the non-aqueous chemical conversion solution described above, and (c) forming a second conductive film on the surface of the insulating film. A method for manufacturing a two-terminal nonlinear element, characterized by comprising:
【請求項10】 請求項9に記載の製造方法によって製
造されたことを特徴とする2端子型非線形素子。
10. A two-terminal non-linear element manufactured by the manufacturing method according to claim 9.
【請求項11】 透明な基板、この基板上に所定のパタ
ーンで配設された一方の信号線、この信号線に所定のピ
ッチで接続された請求項10に記載の2端子型非線形素
子、およびこの2端子型非線形素子に接続された画素電
極を備えた第1の基板と、 前記画素電極に対向する位置に他方の信号線を備えた第
2の基板と、 前記第1の基板と前記第2の基板との間に封入された液
晶層と、を含むことを特徴とする液晶表示パネル。
11. A two-terminal nonlinear element according to claim 10, wherein the substrate is a transparent substrate, one of the signal lines arranged on the substrate in a predetermined pattern, and the signal terminal is connected to the signal line at a predetermined pitch. A first substrate having a pixel electrode connected to the two-terminal nonlinear element, a second substrate having the other signal line at a position facing the pixel electrode, the first substrate and the first A liquid crystal layer sealed between the first and second substrates.
JP8342423A 1996-12-06 1996-12-06 Nonaqueous chemical conversion liquid for manufacture of two-terminal type nonlinear device, manufacture of two-terminal type nonlinear device, two-terminal type nonlinear device and liquid crystal display panel Pending JPH10173254A (en)

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