JPH1039797A - Display device - Google Patents

Display device

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Publication number
JPH1039797A
JPH1039797A JP19256396A JP19256396A JPH1039797A JP H1039797 A JPH1039797 A JP H1039797A JP 19256396 A JP19256396 A JP 19256396A JP 19256396 A JP19256396 A JP 19256396A JP H1039797 A JPH1039797 A JP H1039797A
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JP
Japan
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resistance layer
electrode
linear resistance
liquid crystal
nonlinear resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP19256396A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Okano
清 岡野
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH1039797A publication Critical patent/JPH1039797A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device permitting to achieve a switching characteristic of a two-terminal non-linear resistance element required for driving a liquid crystal with a wide operation range such as high-polymer distributed type liquid crystal, etc., by using zinc sulfide for a non-linear resistance layer of the two-terminal non-linear resistance element used as an active element. SOLUTION: A two-terminal non-linear resistance element 20 is composed of a lower electrode 13 electrically connected with a scanning electrode 12, a non-linear resistance layer 14 consisting of a material containing zinc sulfide as the main component, an insulation film 15, and an upper electrode 16 serving for a picture element electrode as well, which are sequentially laminated on a glass substrate 11. The non-linear resistance layer 14 is partly in contact with the upper electrode 16 via a contact hole 15a formed in the insulation layer 15, and is also heat-treated. Thus, it is possible to reduce an off-current value of the two-terminal non-linear resistance element 20 and also improve a current-voltage characteristic in steepness.

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、画素のスイッチン
グ素子として2端子非線形抵抗素子を用いたアクティブ
マトリクス型の表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type display device using a two-terminal nonlinear resistance element as a pixel switching element.

【0002】[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、中で
も表示装置の低コスト化が重要な課題となっている。こ
のようなOA機器のポータブル化を図るためには、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
た一対の基板が設けられ、この電極間に電圧を印加する
ことにより表示を行う構成の表示装置が一般的に採用さ
れている。そして、上記の表示媒体としては、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いる。特に表示媒体としての液晶
は、低消費電力で表示が可能であるため、この液晶を用
いた表示装置である液晶表示装置(Liquid Crystal Disp
lay;LCD)は、最も実用化が進んでいる。
2. Description of the Related Art Recently, OA of personal computers and the like has been developed.
(Office Automation) Portable devices are becoming more and more important, and in particular, cost reduction of display devices has become an important issue. In order to make such an OA device portable, a pair of substrates each having electrodes formed on a display medium having electro-optical characteristics is provided, and display is performed by applying a voltage between the electrodes. A display device having a configuration is generally employed. As the display medium, liquid crystal, electroluminescence, plasma, electrochromic, or the like is used. In particular, liquid crystal as a display medium can be displayed with low power consumption. Therefore, a liquid crystal display (Liquid Crystal Disp.
lay; LCD) is the most practical.

【0003】液晶表示装置の駆動方式として、単純マト
リクス方式と、アクティブマトリクス方式とがある。こ
れらの駆動方式のうち、超捩れネマティック(Super Twi
stedNematic;STN) 型液晶セル等を用いた単純マトリク
ス方式が、最も低コスト化を実現できる部類に属する。
しかしながら、今後、情報のマルチメディア化が進むに
つれ、表示装置の高解像度化、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ている。
There are a simple matrix system and an active matrix system as a driving system of the liquid crystal display device. Among these drive systems, Super Twist Nematic
A simple matrix system using a stedNematic (STN) type liquid crystal cell or the like belongs to the category that can achieve the lowest cost.
However, in the future, as information becomes more multimedia, it is required that display devices have higher resolution, higher contrast, multi-gradation (multi-color, full-color), and a wider field of view. It is considered difficult to respond.

【0004】一方、アクティブマトリクス方式の液晶表
示装置は、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電極とが、アクティブ素子(ス
イッチング素子)を介して電気的に接続された構成とな
っている。したがって、アクティブマトリクス方式で
は、個々の画素にアクティブ素子を設けていることか
ら、駆動可能な走査電極の本数を増加させることができ
る。これにより、アクティブマトリクス方式では、走査
電極に接続される画素の数も増加し、表示装置の高解像
度化、高コントラスト化、多階調化および広視野化を達
成することが可能となる。
On the other hand, in an active matrix type liquid crystal display device, pixel electrodes provided in a matrix and scanning electrodes passing in the vicinity of the pixel electrodes are electrically connected via active elements (switching elements). Configuration. Therefore, in the active matrix system, the number of drivable scanning electrodes can be increased because the active elements are provided in each pixel. Accordingly, in the active matrix system, the number of pixels connected to the scanning electrodes also increases, and it is possible to achieve higher resolution, higher contrast, multiple gradations, and a wider field of view of the display device.

【0005】上記のアクティブ素子としては、2端子の
非線形素子(2端子素子)、あるいは3端子の非線形素
子(3端子素子)が使用されており、表示品位の点か
ら、3端子素子を使用するのが望ましい。そして、3端
子素子としては、現在、薄膜トランジスタ(Thin Film T
ransistor;TFT)が主に使用されている。しかしながら、
TFT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)に必要な
マスク枚数が多くなるので、良品率の低下、即ち歩留り
の低下を招き、商品コストが高くなるという問題が生じ
る。
As the active element, a two-terminal non-linear element (two-terminal element) or a three-terminal non-linear element (three-terminal element) is used. In view of display quality, a three-terminal element is used. It is desirable. As a three-terminal element, at present, a thin film transistor (Thin Film T)
ransistor (TFT) is mainly used. However,
In the TFT, a photo process (after applying a photoresist,
Since the number of masks required for patterning by exposure and development is increased, the yield of non-defective products, that is, the yield is reduced, and the cost of products is increased.

【0006】一方、2端子素子としては、例えば薄膜ダ
イオード(Thin Film Diode;TFD) が使用されている。こ
のTFDは、製造工程において必要なマスク枚数が3枚
程度で良いので、TFTの場合に比べて製造工程が簡略
化でき、この結果、良品率の向上、即ち歩留りの向上が
図れ、商品の低価格化を実現することが可能となってい
る。現在、TFDに採用されているものとしては、例え
ば特公昭61−32674号公報に開示されている酸化
タンタル(Ta2 5 )を非線形抵抗層として用いたM
IM(Metal Insulator Metal) 素子や、「非化学量論的
SiNxを用いた新ダイオードマトリクス液晶表示装
置」(1986年、電気情報通信学会技術報告EID8
6−19、p.13〜16)に開示されている非化学量
論的窒化ケイ素を用いたTFD等がある。
On the other hand, as the two-terminal element, for example, a thin film diode (TFD) is used. This TFD requires only about three masks in the manufacturing process, so that the manufacturing process can be simplified as compared with the case of the TFT. As a result, the yield rate can be improved, that is, the yield can be improved, and the product can be manufactured at a low cost. It is possible to realize price increase. At present, for example, tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 61-32677 using a tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) as a non-linear resistance layer is adopted as a TFD.
IM (Metal Insulator Metal) element and "New diode matrix liquid crystal display using non-stoichiometric SiNx" (1986, IEICE technical report EID8)
6-19, p. 13-16) TFD using non-stoichiometric silicon nitride, and the like.

【0007】上述したような2端子素子をアクティブ素
子として用いた表示装置として、例えば特開昭60−1
70888号公報に開示されている液晶表示装置があ
る。上記公報と同様の構造の透過型液晶表示装置につい
て以下に説明する。
A display device using the above-described two-terminal element as an active element is disclosed in, for example, JP-A-60-1.
There is a liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent No. 70888. A transmission type liquid crystal display device having a structure similar to that of the above publication will be described below.

【0008】上記の透過型液晶表示装置は、例えば図6
(a)(b)に示すように、透過性絶縁基板であるガラ
ス基板51上に、導電薄膜からなる走査電極52と、走
査電極52から分岐された下部電極53とが形成され、
その上に非線形抵抗層54が形成され、さらに、この非
線形抵抗層54の上に、下部電極53の上部にコンタク
トホール55aが位置するように絶縁膜55がパターン
形成され、絶縁膜55上には、導電物質から成る上部電
極56の接続部56aがコンタクトホール55aを介し
て非線形抵抗層54と接触するように形成されている。
よって、上記ガラス基板51上に、下部電極53、非線
形抵抗層54および上部電極56からなる2端子素子が
形成れている。さらに、ITO(Indium Tin Oxide)等か
らなる画素電極57が、上部電極56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することで上
記透過型液晶表示装置が製造される。
The above-mentioned transmission type liquid crystal display device is, for example, shown in FIG.
(A) As shown in (b), a scanning electrode 52 made of a conductive thin film and a lower electrode 53 branched from the scanning electrode 52 are formed on a glass substrate 51 which is a transparent insulating substrate.
A non-linear resistance layer 54 is formed thereon, and an insulating film 55 is patterned on the non-linear resistance layer 54 so that a contact hole 55 a is located above the lower electrode 53. The connection portion 56a of the upper electrode 56 made of a conductive material is formed so as to be in contact with the nonlinear resistance layer 54 via the contact hole 55a.
Therefore, a two-terminal element including the lower electrode 53, the nonlinear resistance layer 54, and the upper electrode 56 is formed on the glass substrate 51. Further, the pixel electrode 57 made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like is partially overlapped with the end of the upper electrode 56 to be electrically connected to the two-terminal element, whereby the transmission type liquid crystal display device is manufactured. .

【0009】このように、非線形抵抗層54が絶縁膜5
5のコンタクトホール55aを通じて上部電極56と部
分的に接触されているので、非線形抵抗層54の電流伝
導に関与する領域が下部電極53の上面部のみとなり、
絶縁膜55が無い場合、即ち非線形抵抗層54の電流伝
導に関与する領域が走査電極52まで拡がった場合のよ
うに、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。この2端子素子の構造
は、下部電極53に比べて非線形抵抗層54の方が薄い
場合に極めて有効なものとなる。
As described above, the non-linear resistance layer 54 is
5 is partially in contact with the upper electrode 56 through the contact hole 55a, so that the region of the nonlinear resistance layer 54 involved in current conduction is only the upper surface of the lower electrode 53,
As in the case where the insulating film 55 is not provided, that is, when the region of the nonlinear resistance layer 54 involved in the current conduction extends to the scan electrode 52, the problem that the leak current occurs in the step coverage portion is improved. The structure of the two-terminal element is extremely effective when the nonlinear resistance layer 54 is thinner than the lower electrode 53.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
2端子素子において、非線形抵抗層54には、下部電極
に使用される酸化タンタルを陽極酸化して得られる酸化
タンタルが一般的に用いられている。
By the way, in the above-mentioned conventional two-terminal element, the non-linear resistance layer 54 is generally made of tantalum oxide obtained by anodizing tantalum oxide used for the lower electrode. I have.

【0011】上記酸化タンタルの電流伝導機構は、一般
に、以下に示す(1)式、即ち、プールフレンケルの式
に従う。
[0011] The current conduction mechanism of the above-mentioned tantalum oxide generally complies with the following equation (1), that is, Poole-Frenkel equation.

【0012】[0012]

【数1】 (Equation 1)

【0013】ここで、nはキャリア密度、μは移動度、
qはキャリアの電荷、sは素子面積、dは非線形抵抗層
の膜厚、φはトラップの深さ、kはボルツマン定数、T
は絶対温度、εr は非線形抵抗層の比誘電率、ε0 は真
空誘電率を表す。
Where n is the carrier density, μ is the mobility,
q is the carrier charge, s is the element area, d is the thickness of the nonlinear resistance layer, φ is the trap depth, k is the Boltzmann constant,
Is the absolute temperature, ε r is the relative permittivity of the nonlinear resistance layer, and ε 0 is the vacuum permittivity.

【0014】ところが、酸化タンタルは、比誘電率が2
3〜25と比較的高い部類に属する絶縁体であるため、
2端子素子のスイッチング特性(急峻性)を決定する上
記のβ値が3程度と低くなってしまう。このため、2端
子素子のスイッチング特性、即ち電流電圧特性の急峻性
が必要とされる動作範囲の広い液晶を駆動することが困
難であるという問題が生じる。
However, tantalum oxide has a relative dielectric constant of 2
Since it is an insulator belonging to a relatively high class of 3 to 25,
The β value that determines the switching characteristics (steepness) of the two-terminal element becomes as low as about 3. For this reason, there is a problem that it is difficult to drive a liquid crystal having a wide operating range in which the switching characteristic of the two-terminal element, that is, the steepness of the current-voltage characteristic is required.

【0015】そこで、非線形抵抗層として、酸化タンタ
ルよりも比誘電率の低い、硫化亜鉛を用いることが提案
されている。硫化亜鉛の比誘電率は、7〜9と酸化タン
タルの3分の1程度であるため、2端子素子のスイチン
グ特性の向上、即ち電流電圧特性の高急峻性が期待でき
る。
Therefore, it has been proposed to use zinc sulfide, which has a lower dielectric constant than tantalum oxide, as the nonlinear resistance layer. Since the relative dielectric constant of zinc sulfide is 7 to 9, which is about one third of that of tantalum oxide, improvement in switching characteristics of the two-terminal element, that is, high steepness of current-voltage characteristics can be expected.

【0016】このように、2端子素子の非線形抵抗層に
硫化亜鉛を用いた場合、この硫化亜鉛の電流伝導機構が
上記(1)式のプールフレンケル式に従うと仮定すれ
ば、電流電圧特性の急峻性の指標であるβ値が4程度と
なり、通常のTFT−LCDで用いられているようなT
N液晶を駆動するには十分である。
As described above, when zinc sulfide is used for the non-linear resistance layer of the two-terminal element, assuming that the current conduction mechanism of the zinc sulfide follows the Pool Frenkel equation of the above equation (1), the current-voltage characteristics are steep. The β value, which is an index of sex, becomes about 4, and the T value as used in a normal TFT-LCD is used.
It is enough to drive N liquid crystal.

【0017】ところで、反射型液晶表示装置でペーパー
ホワイト表示するために近年提案されている、例えば垂
直配向のネマティック−コレステリック相転移型ゲスト
ホスト(Phase Change Guest Host;PCGH)モードの液晶
や、高分子分散型液晶(PolymerDispersed Liquid Cryst
al;PDLC) においては、例えば5V/1Vで液晶がON
/OFFするというように液晶の動作範囲が広い。この
ため、これらの液晶を駆動させるには、より高い電流電
圧特性の急峻性(スイッチング特性)が必要となる。こ
のため、硫化亜鉛膜をそのままの状態で2端子素子の非
線形抵抗層として使用するだけでは、上記のような動作
範囲の広い液晶に対して必要なスイッチング特性、即ち
電流電圧特性の高急峻性が得られず、上記のような液晶
の駆動が困難であるという問題が生じる。
By the way, liquid crystal of a nematic-cholesteric phase change type guest host (PCGH) mode, which has been recently proposed for displaying paper white with a reflection type liquid crystal display device, or a polymer, has been proposed. Dispersed liquid crystal (Polymer Dispersed Liquid Cryst
al; PDLC), for example, the liquid crystal is turned on at 5V / 1V
The operating range of the liquid crystal is wide, such as turning on / off. Therefore, in order to drive these liquid crystals, higher steepness of current-voltage characteristics (switching characteristics) is required. Therefore, if the zinc sulfide film is used as it is as the nonlinear resistance layer of the two-terminal element, the switching characteristics required for the liquid crystal having a wide operating range as described above, that is, the high steepness of the current-voltage characteristics, can be obtained. This makes it difficult to drive the liquid crystal as described above.

【0018】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、2端子素子の非線形抵抗
層に硫化亜鉛を用いた場合に、垂直配向のネマティック
−コレステリック相転移型ゲストホストモードの液晶
や、高分子分散型液晶等の動作範囲の広い液晶を駆動す
るのに必要な2端子素子のスイッチング特性が得られる
ような表示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vertically oriented nematic-cholesteric phase transition type using zinc sulfide for a nonlinear resistance layer of a two-terminal element. It is an object of the present invention to provide a display device capable of obtaining switching characteristics of a two-terminal element necessary for driving a liquid crystal having a wide operation range such as a liquid crystal in a guest-host mode and a polymer dispersed liquid crystal.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記非線
形抵抗層に、熱処理を施すことにより、2端子素子の低
電圧領域における電流値(オフ電流値)を低減できるこ
とを見い出した。即ち、2端子素子の非線形抵抗層に硫
化亜鉛を用いた場合に、非線形抵抗層に、熱処理を施す
ことで、該2端子素子のスイッチング特性を向上させる
ことを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventor has found that a current value (off current value) in a low voltage region of a two-terminal element can be reduced by performing a heat treatment on the nonlinear resistance layer. That is, it has been found that when zinc sulfide is used for the nonlinear resistance layer of the two-terminal element, the switching characteristic of the two-terminal element is improved by performing heat treatment on the nonlinear resistance layer.

【0020】例えば、熱処理無しの2端子素子()
と、熱処理有りの2端子素子(・)との電流電圧特
性の熱処理温度による変化を示すと図5に示すようなグ
ラフとなる。但し、熱処理温度は<とする。
For example, a two-terminal element without heat treatment
FIG. 5 is a graph showing the change in the current-voltage characteristics of the two-terminal element (•) with the heat treatment depending on the heat treatment temperature. However, the heat treatment temperature is <.

【0021】図5に示すように、熱処理無しの2端子素
子では上に凸の曲線となり、熱処理温度を高くしてい
くにつれて下に凸の曲線となる。即ち、熱処理温度が高
ければ電流電圧特性の急峻性も高くなる。このことか
ら、2端子素子のスイッチング特性が向上することが分
かる。
As shown in FIG. 5, a two-terminal element without heat treatment has an upwardly convex curve, and has a downwardly convex curve as the heat treatment temperature is increased. That is, the higher the heat treatment temperature, the higher the sharpness of the current-voltage characteristics. This indicates that the switching characteristics of the two-terminal element are improved.

【0022】このように2端子素子の低電圧領域におけ
る電流値(オフ電流値)が低減する理由としては、例え
ば非線形抵抗層において、空孔や転位等の欠陥や結晶粒
界が熱処理により消失し、それに起因するリーク電流が
減少することが考えられる。
The reason why the current value (off-current value) of the two-terminal element in the low-voltage region is reduced is that, for example, defects such as vacancies and dislocations and crystal grain boundaries in the nonlinear resistance layer disappear due to heat treatment. It is conceivable that the leakage current resulting therefrom decreases.

【0023】したがって、請求項1の表示装置は、電気
光学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
電極がマトリクス状に設けられると共に、各画素電極に
走査信号を供給するための走査電極がストライプ状に形
成されており、上記画素電極の近傍に、該画素電極をス
イッチングするために、上記走査電極に電気的に接続さ
れた2端子非線形抵抗素子が少なくとも1つ以上設けら
れた表示装置において、上記2端子非線形抵抗素子は、
少なくとも上記走査電極に電気的に接続された下部電極
と、非線形抵抗層と、上記画素電極に電気的に接続され
た上部電極とが順次積層された積層構造をなし、上記非
線形抵抗層は、硫化亜鉛を主成分とする材料からなると
共に、熱処理が施されていることを特徴としている。
Therefore, in the display device according to the first aspect, pixel electrodes for applying a voltage to the display medium are provided in a matrix on at least one of the pair of substrates sandwiching the display medium having electro-optical characteristics. In addition, a scanning electrode for supplying a scanning signal to each pixel electrode is formed in a stripe shape, and in the vicinity of the pixel electrode, in order to switch the pixel electrode, is electrically connected to the scanning electrode. In a display device provided with at least one or more two-terminal nonlinear resistance elements, the two-terminal nonlinear resistance element includes:
At least a lower electrode electrically connected to the scan electrode, a non-linear resistance layer, and an upper electrode electrically connected to the pixel electrode are sequentially laminated to form a laminated structure. It is made of a material containing zinc as a main component, and is characterized by being subjected to heat treatment.

【0024】上記の構成によれば、非線形抵抗層が、酸
化タンタルよりも比誘電率の低い硫化亜鉛を主成分とす
る材料からなっているので、この硫化亜鉛を主成分とす
る非線形抵抗層を用いた2端子非線形抵抗素子の電流電
圧特性の急峻性を向上させることができる。しかも、非
線形抵抗層が熱処理されていることで、上記2端子非線
形抵抗素子の低電圧領域での電流値(オフ電流値)を低
減できる。したがって、2端子非線形抵抗素子の電流電
圧特性の急峻性をさらに向上させることができるので、
動作範囲の広い液晶、例えば垂直配向のPCGHモード
の液晶や、PDLCを駆動させることができる。また、
電流電圧特性の急峻性が高く、且つオフ電流値が小さい
ので、クロストークを無くし、コントラストの高い表示
装置を提供することができる。
According to the above structure, the nonlinear resistance layer is made of a material containing zinc sulfide as a main component having a lower dielectric constant than tantalum oxide. The steepness of the current-voltage characteristics of the used two-terminal nonlinear resistance element can be improved. Moreover, since the nonlinear resistance layer is heat-treated, the current value (off-state current value) of the two-terminal nonlinear resistance element in a low voltage region can be reduced. Therefore, the steepness of the current-voltage characteristics of the two-terminal nonlinear resistance element can be further improved.
A liquid crystal having a wide operating range, for example, a vertically aligned PCGH mode liquid crystal or PDLC can be driven. Also,
Since the steepness of the current-voltage characteristics is high and the off-state current value is small, crosstalk can be eliminated and a display device with high contrast can be provided.

【0025】請求項2の表示装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1の構成に加えて、下部電極と非線
形抵抗層との間、あるいは上部電極と非線形抵抗層との
間の何れか一方に、非線形抵抗層と各電極とを部分的に
接触させるためのコンタクトホールが形成された絶縁膜
が設けられていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the first aspect, a display device between the lower electrode and the non-linear resistance layer or between the upper electrode and the non-linear resistance layer is provided. In any one of the embodiments, an insulating film having a contact hole for partially contacting the non-linear resistance layer and each electrode is provided.

【0026】上記の構成によれば、請求項1の作用に加
えて、非線形抵抗層と各電極とが、間に設けられた絶縁
膜に形成されているコンタクトホールを介して部分的に
接触しているので、電流伝導に関与する非線形抵抗層の
領域が下部電極の上面の一部、あるいは上部電極の下面
の一部のみとなり、絶縁膜の無い場合と比較して、各電
極と非線形抵抗層との段差部、即ちステップカバレージ
の部分でのリーク電流の発生を防止することができる。
According to the above construction, in addition to the function of the first aspect, the non-linear resistance layer and each electrode are partially contacted via the contact hole formed in the insulating film provided therebetween. Therefore, the area of the non-linear resistance layer involved in current conduction is only a part of the upper surface of the lower electrode or only a part of the lower surface of the upper electrode. , That is, at the step coverage portion, the occurrence of leakage current can be prevented.

【0027】請求項3の表示装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1または2の構成に加えて、非線形
抵抗層の硫化亜鉛に、ニッケル、アルミニウム、鉄のう
ち少なくとも1種類がドーピングされていることを特徴
としている。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in addition to the configuration of the first or second aspect, at least one of nickel, aluminum and iron is added to zinc sulfide of the nonlinear resistance layer. It is characterized by being doped.

【0028】上記の構成によれば、請求項1または2の
作用に加えて、硫化亜鉛に、ニッケル、アルミニウム、
鉄のうち少なくとも1種類をドーピングすることで、こ
の非線形抵抗層を用いた2端子非線形抵抗素子のスイッ
チング特性をさらに向上させることができる。
According to the above construction, in addition to the function of claim 1 or 2, nickel, aluminum,
By doping at least one of iron, the switching characteristics of a two-terminal nonlinear resistance element using this nonlinear resistance layer can be further improved.

【0029】請求項4の表示装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1、2または3の構成に加えて、硫
化亜鉛の熱処理温度が、200℃〜300℃の範囲に設
定されていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in addition to the configuration of the first, second or third aspect, the heat treatment temperature of the zinc sulfide is set in a range of 200 ° C. to 300 ° C. It is characterized by having.

【0030】上記の構成によれば、請求項1、2または
3の作用に加えて、非線形抵抗層の硫化亜鉛を、200
℃〜300℃の範囲に設定して熱処理を行うことで、非
線形抵抗層の絶縁破壊電圧およびON電流値を低下させ
ることなく、電流電圧特性の急峻性を向上させることが
できる。つまり、熱処理温度が200℃よりも低けれ
ば、電流電圧特性の急峻性を十分に向上させることがで
きず、熱処理温度が300℃よりも高ければ、非線形抵
抗層の絶縁破壊電圧およびON電流値を低下させてしま
うという問題が生じる。
According to the above construction, in addition to the function of the first, second or third aspect, the zinc sulfide of the non-linear resistance layer can be removed by 200%.
By performing the heat treatment at a temperature in the range of from about 300 ° C. to about 300 ° C., the steepness of the current-voltage characteristics can be improved without lowering the dielectric breakdown voltage and the ON current value of the nonlinear resistance layer. That is, if the heat treatment temperature is lower than 200 ° C., the steepness of the current-voltage characteristics cannot be sufficiently improved, and if the heat treatment temperature is higher than 300 ° C., the dielectric breakdown voltage and the ON current value of the nonlinear resistance layer are reduced. This causes a problem of lowering.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔実施の形態1〕本発明の実施の一形態について図1、
2および図5に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、本実施の形態では、表示媒体として液晶を用い
た液晶表示装置について説明する。また、本来画素電極
はマトリクス状に複数個配されているが、本実施の形態
および他の実施の形態においては、説明の便宜上、画素
電極数を2とした場合について説明する。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
2 and FIG. 5 are as follows. In this embodiment, a liquid crystal display device using liquid crystal as a display medium will be described. Although a plurality of pixel electrodes are originally arranged in a matrix, in this embodiment and other embodiments, a case where the number of pixel electrodes is 2 will be described for convenience of description.

【0032】本実施の形態に係る液晶表示装置として反
射型液晶表示装置を採用する。この液晶表示装置は、図
2に示すように、電気光学特性を有する表示媒体として
の液晶25と、この液晶25を挟んで対向配設される一
対の基板21・22とを有している。但し、本説明で
は、画素数を2とする。
As the liquid crystal display device according to the present embodiment, a reflection type liquid crystal display device is employed. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device includes a liquid crystal 25 as a display medium having electro-optical characteristics, and a pair of substrates 21 and 22 opposed to each other with the liquid crystal 25 interposed therebetween. However, in this description, the number of pixels is two.

【0033】一方の基板21には、画素電極を兼ねる上
部電極16・16と、この上部電極16をスイッチング
するための2端子非線形抵抗素子20と、2端子非線形
抵抗素子20に走査信号を供給するための走査電極12
とが設けられている。以下、上記基板21を素子側基板
と称する。
On one substrate 21, upper electrodes 16 also serving as pixel electrodes, a two-terminal nonlinear resistance element 20 for switching the upper electrode 16, and a scanning signal are supplied to the two-terminal nonlinear resistance element 20. Scanning electrode 12 for
Are provided. Hereinafter, the substrate 21 is referred to as an element-side substrate.

【0034】他方の基板22には、上記素子側基板21
に設けられた上部電極16・16と対向するように、上
記走査電極12に直交する状態でITO(Indium Tin Ox
ide)膜からなるデータ電極23・23が形成されてい
る。以下、上記基板22を対向側基板と称する。
On the other substrate 22, the device-side substrate 21
The ITO (Indium Tin Ox) is perpendicular to the scanning electrode 12 so as to face the upper electrodes 16 provided on the substrate.
ide) Data electrodes 23 made of a film are formed. Hereinafter, the substrate 22 is referred to as a counter substrate.

【0035】さらに、上記素子側基板21および対向側
基板22の液晶25側表面には、それぞれ、液晶25の
配向状態を規制するための配向膜24・24が設けられ
ている。
Further, alignment films 24 for controlling the alignment state of the liquid crystal 25 are provided on the liquid crystal 25 side surfaces of the element side substrate 21 and the opposing side substrate 22, respectively.

【0036】上記素子側基板21は、図1(a)(b)
に示すように、ガラス基板11上にTa(タンタル)か
らなる走査電極12と、該走査電極12から分岐された
下部電極13とが形成され、これら走査電極12と下部
電極13を覆うようにして硫化亜鉛を主成分とする非線
形抵抗層14と、感光性樹脂からなる絶縁膜15と、画
素電極を兼ねるアルミニウムからなる上部電極16とが
順次積層された構造となっている。尚、説明の便宜上、
図1(a)では、非線形抵抗層14および絶縁膜15は
省略している。
The element-side substrate 21 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, a scanning electrode 12 made of Ta (tantalum) and a lower electrode 13 branched from the scanning electrode 12 are formed on a glass substrate 11 so as to cover the scanning electrode 12 and the lower electrode 13. It has a structure in which a non-linear resistance layer 14 mainly composed of zinc sulfide, an insulating film 15 made of a photosensitive resin, and an upper electrode 16 made of aluminum also serving as a pixel electrode are sequentially laminated. For convenience of explanation,
In FIG. 1A, the non-linear resistance layer 14 and the insulating film 15 are omitted.

【0037】上記絶縁膜15には、図1(b)に示すよ
うに、非線形抵抗層14と上部電極16との間を貫通す
るコンタクトホール15aが形成されており、このコン
タクトホール15aを介して上部電極16の接続部16
aが非線形抵抗層14と部分的に接触するようになって
いる。
As shown in FIG. 1B, a contact hole 15a penetrating between the nonlinear resistance layer 14 and the upper electrode 16 is formed in the insulating film 15, and through the contact hole 15a. Connection part 16 of upper electrode 16
a is in partial contact with the nonlinear resistance layer 14.

【0038】このように、非線形抵抗層14と上部電極
16とが、間に設けられた絶縁膜15に形成されている
コンタクトホール15aを介して部分的に接触している
ので、電流伝導に関与する非線形抵抗層14の領域が下
部電極13の上面の一部のみとなり、絶縁膜15の無い
場合と比較して、下部電極13と非線形抵抗層14との
段差部、即ちステップカバレージの部分でのリーク電流
の発生を防止することができる。
As described above, since the non-linear resistance layer 14 and the upper electrode 16 are partially in contact with each other via the contact hole 15a formed in the insulating film 15 provided therebetween, the non-linear resistance layer 14 and the upper electrode 16 are involved in current conduction. The region of the non-linear resistance layer 14 is only a part of the upper surface of the lower electrode 13, and the stepped portion between the lower electrode 13 and the non-linear resistance layer 14, that is, the step coverage portion is compared with the case where the insulating film 15 is not provided. Generation of a leak current can be prevented.

【0039】以上のように、上記の上部電極16と、非
線形抵抗層14と、下部電極13とでスイッチング素子
である2端子非線形抵抗素子20を構成する。
As described above, the upper electrode 16, the nonlinear resistance layer 14, and the lower electrode 13 constitute a two-terminal nonlinear resistance element 20 which is a switching element.

【0040】ここで、上記構造の液晶表示装置の製造工
程について以下に説明する。
Here, the manufacturing process of the liquid crystal display device having the above structure will be described below.

【0041】先ず、素子側基板21の作成手順について
説明する。はじめに、ガラス基板11上にTa(タンタ
ル)からなる導電性薄膜をスパッタリング等により形成
し、これを所定の形状にパターン形成して走査電極12
および走査電極12から分岐した下部電極13とを形成
する。ここでは、ガラス基板11として、コーニング社
製の♯7059硼珪酸ガラスを使用し、このガラス基板
11上には走査電極12および下部電極13として、厚
み200nmのタンタルを堆積したものを使用してい
る。
First, the procedure for forming the element-side substrate 21 will be described. First, a conductive thin film made of Ta (tantalum) is formed on a glass substrate 11 by sputtering or the like, and is patterned into a predetermined shape to form a scanning electrode 12.
And a lower electrode 13 branched from the scanning electrode 12. Here, Corning's # 7059 borosilicate glass is used as the glass substrate 11, and a 200 nm-thick tantalum deposited on the glass substrate 11 is used as the scanning electrode 12 and the lower electrode 13. .

【0042】次に、ガラス基板11上の走査電極12お
よび下部電極13を覆うように、非線形抵抗層14の主
成分である硫化亜鉛をRFスパッタリングによって成膜
する。ここでは、上記RFスパッタリングにおいて、タ
ーゲットは硫化亜鉛を、スパッタガスにはアルゴンを用
いて硫化亜鉛を成膜した。この硫化亜鉛の膜厚は120
nm程度とした。
Next, zinc sulfide, which is a main component of the nonlinear resistance layer 14, is formed by RF sputtering so as to cover the scanning electrode 12 and the lower electrode 13 on the glass substrate 11. Here, in the above RF sputtering, zinc sulfide was formed into a film by using zinc sulfide as a target and argon as a sputtering gas. The thickness of this zinc sulfide is 120
nm.

【0043】尚、硫化亜鉛膜を成膜する場合、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非
(亜鉛と硫黄の原子数比)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、即
ち、硫化亜鉛中にニッケル、アルミニウム、鉄等の不純
物をキャリア源としてドーピングすることにより、形成
された2端子非線形抵抗素子20のスイッチング特性を
向上させることができる。
When a zinc sulfide film is formed, the composition of zinc sulfide (atomic ratio of zinc and sulfur) is controlled by using a rare gas containing hydrogen sulfide as a sputtering gas, or a nickel , Iron, aluminum, and the like, that is, doping impurities such as nickel, aluminum, and iron into zinc sulfide as a carrier source, thereby improving the switching characteristics of the formed two-terminal nonlinear resistance element 20. it can.

【0044】次いで、成膜された非線形抵抗層14をパ
ターニングして、駆動ドライバ(図示せず)と接続する
ための端子部の硫化亜鉛を除去する。
Next, the formed nonlinear resistance layer 14 is patterned to remove zinc sulfide at a terminal portion for connecting to a driving driver (not shown).

【0045】次に、パターニングされた非線形抵抗層1
4に対して熱処理を施す。この熱処理は、図示しない熱
処理炉の真空チャンバ内で行う。このように、熱処理
は、通常真空中で行うが、熱処理中の硫化亜鉛の硫黄原
子の抜けを防止する為に、硫化水素ガスまたは硫黄ガス
をチャンバ内に導入して硫黄雰囲気中で行っても良く、
また、素子特性改善のために、不活性ガス(Ar等)や
窒素ガス、酸素ガスをチャンバ内に導入して行っても良
い。ここで、非線形抵抗層14、即ち硫化亜鉛に対する
熱処理の温度は、250℃に設定した。
Next, the patterned non-linear resistance layer 1
4 is subjected to a heat treatment. This heat treatment is performed in a vacuum chamber of a heat treatment furnace (not shown). As described above, the heat treatment is usually performed in a vacuum.However, in order to prevent the escape of sulfur atoms of zinc sulfide during the heat treatment, the heat treatment may be performed in a sulfur atmosphere by introducing a hydrogen sulfide gas or a sulfur gas into the chamber. well,
In order to improve element characteristics, an inert gas (such as Ar), a nitrogen gas, or an oxygen gas may be introduced into the chamber. Here, the temperature of the heat treatment for the nonlinear resistance layer 14, that is, for the zinc sulfide, was set to 250 ° C.

【0046】上記の熱処理の温度を250℃に設定した
理由を以下に述べる。一般に、非線形抵抗層14に対す
る熱処理温度と2端子非線形抵抗素子20の電流電圧特
性は、図5に示すグラフのようになる。但し、曲線は
熱処理無し、直線および曲線は熱処理有りを示し、
熱処理温度は<となっている。
The reason for setting the temperature of the heat treatment to 250 ° C. will be described below. In general, the heat treatment temperature for the nonlinear resistance layer 14 and the current-voltage characteristics of the two-terminal nonlinear resistance element 20 are as shown in the graph of FIG. However, the curve shows no heat treatment, the straight line and the curve show heat treatment,
The heat treatment temperature is <.

【0047】図5から、熱処理が施されていないの場
合に比べて、熱処理が施されたおよびの場合のほう
が電流電圧特性の急峻性が高くなっていることが分か
る。また、よりも熱処理温度の高いのほうが電流電
圧特性の急峻性が高くなっていることが分かる。したが
って、非線形抵抗層14に硫化亜鉛を用いることによ
り、この硫化亜鉛に対する熱処理温度が高いほど急峻性
が高くなることが分かる。しかしながら、熱処理温度が
高くなれば、2端子非線形抵抗素子20における耐圧低
下を招く虞がある。このため、熱処理温度を上述したよ
うに250℃とすることで、2端子非線形抵抗素子20
の耐圧低下を招くことなくスイッチング特性を最適化し
ている。
FIG. 5 shows that the steepness of the current-voltage characteristics is higher in the case where the heat treatment is performed than in the case where the heat treatment is not performed. It can also be seen that the higher the heat treatment temperature, the higher the steepness of the current-voltage characteristics. Therefore, it can be seen that, by using zinc sulfide for the nonlinear resistance layer 14, the sharpness increases as the heat treatment temperature for the zinc sulfide increases. However, if the heat treatment temperature becomes high, there is a possibility that the withstand voltage of the two-terminal nonlinear resistance element 20 is reduced. Therefore, by setting the heat treatment temperature to 250 ° C. as described above, the two-terminal nonlinear resistance element 20
The switching characteristics are optimized without lowering the breakdown voltage.

【0048】尚、上記熱処理温度(250℃)は、絶対
的ではなく、非線形抵抗層14の主成分である硫化亜鉛
に添加される不純物濃度等により変化するが、2端子非
線形抵抗素子20の耐圧等を考慮して、概ね200℃〜
300℃の範囲に設定するのが望ましい。例えば、熱処
理温度が200℃よりも低ければ、非線形抵抗層14の
電流電圧特性の急峻性を十分に向上させることができ
ず、また、熱処理温度が300℃よりも高ければ、非線
形抵抗層14の絶縁破壊電圧およびON電流値を低下さ
せてしまうという問題が生じる。
The heat treatment temperature (250 ° C.) is not absolute, but changes depending on the concentration of impurities added to zinc sulfide which is a main component of the nonlinear resistance layer 14. About 200 ° C ~
It is desirable to set the temperature in the range of 300 ° C. For example, if the heat treatment temperature is lower than 200 ° C., the steepness of the current-voltage characteristics of the nonlinear resistance layer 14 cannot be sufficiently improved, and if the heat treatment temperature is higher than 300 ° C., the nonlinear resistance layer 14 There is a problem that the dielectric breakdown voltage and the ON current value are reduced.

【0049】次に、非線形抵抗層14を覆うようにして
絶縁膜15を成膜する。ここでは、絶縁膜15としてア
クリル系の感光性樹脂を用いて厚み約300nmに形成
した。つまり、絶縁膜15は、感光性樹脂を非線形抵抗
層14上にスピンナ塗布した後、下部電極13の上部に
当たる部位にコンタクトホール15aがくるように露
光、現像を行って形成した。
Next, an insulating film 15 is formed so as to cover the nonlinear resistance layer 14. Here, the insulating film 15 was formed to a thickness of about 300 nm using an acrylic photosensitive resin. That is, the insulating film 15 is formed by spin-coating a photosensitive resin on the non-linear resistance layer 14, and then performing exposure and development so that the contact hole 15 a comes to a position corresponding to the upper part of the lower electrode 13.

【0050】このように絶縁膜15に感光性樹脂を用い
れば、コンタクトホール15aを有するようにパターニ
ングするために、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るので、製造工程の簡略化が図れ
る。尚、絶縁膜15の材料としては、上記感光性樹脂に
限定するものではなく、パターニングする際に非線形抵
抗層14を浸食しない材料であれば良い。
If a photosensitive resin is used for the insulating film 15 as described above, the etching step and the resist stripping step can be omitted in order to perform patterning so as to have the contact hole 15a, so that the manufacturing process can be simplified. The material of the insulating film 15 is not limited to the photosensitive resin described above, but may be any material that does not erode the nonlinear resistance layer 14 during patterning.

【0051】最後に、上部電極16を絶縁膜15上に形
成する。ここで、上部電極16は、アルミニウムを絶縁
膜15上にスパッタリングで成膜し、フォト工程の後、
エッチング液として燐酸等を用いてアルミニウムをエッ
チングして形成される。また、上部電極16は、図1
(b)に示すように、絶縁膜15のコンタクトホール1
5aを介して接続部16aが非線形抵抗層14に部分的
に接触するようにして形成される。
Finally, the upper electrode 16 is formed on the insulating film 15. Here, the upper electrode 16 is formed by depositing aluminum on the insulating film 15 by sputtering, and after a photo process,
It is formed by etching aluminum using phosphoric acid or the like as an etchant. In addition, the upper electrode 16 is provided in FIG.
As shown in (b), the contact hole 1 in the insulating film 15 is formed.
The connection portion 16a is formed so as to partially contact the non-linear resistance layer 14 via 5a.

【0052】尚、上部電極16の材料としては、アルミ
ニウムの他、モリブデン、チタン、銀等が使用可能であ
るが、モリブデン等の表面反射率の低い金属の場合は、
アルミニウムを1層重ねることにより、反射率の向上を
図ることが望ましい。
As the material for the upper electrode 16, besides aluminum, molybdenum, titanium, silver and the like can be used. In the case of a metal having a low surface reflectance such as molybdenum,
It is desirable to improve the reflectance by stacking one layer of aluminum.

【0053】次に、対向側基板22の作成手順について
説明する。対向側基板22は、ガラス等からなる絶縁性
基板上にストライプ状のデータ電極23を形成する。こ
こでは、ガラス基板として、コーニング社製の♯705
9硼珪酸ガラスを使用し、このガラス基板上に、厚み約
200nmのITO膜をスパッタリングにより形成し、
フォト工程を経た後、エッチング液として臭化水素酸を
用いて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、スプライト状のデータ電極23を
得て、図2に示すような対向側基板22を形成した。
Next, a procedure for forming the opposing substrate 22 will be described. The opposing substrate 22 has striped data electrodes 23 formed on an insulating substrate made of glass or the like. Here, Corning's # 705 glass substrate was used.
Using a 9-borosilicate glass, an about 200 nm thick ITO film is formed on this glass substrate by sputtering.
After a photo step, the ITO film is etched using hydrobromic acid as an etchant, and the photoresist is stripped to obtain a sprite-like data electrode 23. No. 22 was formed.

【0054】その後、以上のように作成した素子側基板
21おび対向基板22における素子や電極形成面側に、
各々配向膜24を塗布する。
Thereafter, on the element and electrode forming surface side of the element-side substrate 21 and the counter substrate 22 prepared as described above,
Each of the alignment films 24 is applied.

【0055】次いで、両基板21・22の配向膜24の
形成面側の所定の位置に、シール印刷を行い、この配向
膜24が形成されている面が内側となるように、両基板
21・22の貼り合わせを行う。その後、両基板21・
22間に液晶25を注入し、注入孔を封止して反射型液
晶表示装置を完成させる。ここでは、配向膜24として
は垂直配向膜を用い、液晶25としてはネマティック−
コレステリック相転移型ホスト−ゲスト(PCGH)モ
ードの液晶を用いた。これにより、上記構成の反射型液
晶表示装置では、ペーパーホワイト表示を行うようにな
っている。
Next, seal printing is performed at a predetermined position on the surface of the substrates 21 and 22 on which the alignment film 24 is formed, so that the surface on which the alignment film 24 is formed is located inside. 22 are laminated. After that, both substrates 21
A liquid crystal 25 is injected between 22 and the injection hole is sealed to complete a reflection type liquid crystal display device. Here, a vertical alignment film is used as the alignment film 24, and a nematic liquid crystal 25 is used as the liquid crystal 25.
A cholesteric phase transition type host-guest (PCGH) mode liquid crystal was used. Thus, the reflective liquid crystal display device having the above-described configuration performs paper white display.

【0056】上記の構成によれば、非線形抵抗層14の
主成分である熱処理が施された硫化亜鉛は、従来より非
線形抵抗層として用いられた酸化タンタル等に比べて比
誘電率が小さいため、2端子非線形抵抗素子20の電流
電圧特性の急峻性が高く、しかもオフ電流値が低くなる
ことが分かっている。したがって、上記のPCGHモー
ドの液晶のような、例えば5V/1VでON/OFFす
るような動作範囲の広い液晶であっても十分に駆動させ
ることができる。また、非線形抵抗層14として熱処理
を施された硫化亜鉛を用いることで、2端子非線形抵抗
素子20のスイッチング特性が向上するので、クロスト
ークが生じず、コントラストの高い液晶表示装置を提供
することが可能となる。
According to the above configuration, the heat-treated zinc sulfide, which is the main component of the nonlinear resistance layer 14, has a smaller relative dielectric constant than tantalum oxide or the like conventionally used as the nonlinear resistance layer. It has been found that the steepness of the current-voltage characteristics of the two-terminal nonlinear resistance element 20 is high and the off-current value is low. Therefore, even a liquid crystal having a wide operation range such as ON / OFF at 5 V / 1 V, such as the above-described PCGH mode liquid crystal, can be driven sufficiently. Further, by using heat-treated zinc sulfide as the nonlinear resistance layer 14, the switching characteristics of the two-terminal nonlinear resistance element 20 are improved, so that a liquid crystal display device with high contrast without crosstalk can be provided. It becomes possible.

【0057】本実施の形態では、液晶表示装置として反
射型液晶表示装置について説明したが、以下の実施の形
態2では、液晶表示装置として透過型液晶表示装置に適
用した場合について説明する。
In the present embodiment, a reflection type liquid crystal display device has been described as a liquid crystal display device. In the second embodiment, a case where the present invention is applied to a transmission type liquid crystal display device will be described.

【0058】〔実施の形態2〕本発明の他の実施の形態
について、図3、図4および図5に基づいて説明すれば
以下の通りである。尚、本実施の形態では、液晶表示装
置として透過型液晶表示装置を採用する。
[Second Embodiment] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3, 4 and 5. In this embodiment, a transmissive liquid crystal display device is employed as the liquid crystal display device.

【0059】本実施の形態に係る液晶表示装置は、図4
に示すように、電気光学特性を有する表示媒体としての
液晶44と、この液晶44を挟んで対向配設される一対
の基板41・42とを有している。但し、本説明では、
画素数を2とする。
The liquid crystal display device according to the present embodiment has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the liquid crystal display device has a liquid crystal 44 as a display medium having electro-optical characteristics, and a pair of substrates 41 and 42 disposed to face each other with the liquid crystal 44 interposed therebetween. However, in this explanation,
Assume that the number of pixels is two.

【0060】一方の基板41には、マトリクス状に形成
された画素電極37・37と、この画素電極37をスイ
ッチングするための2端子非線形抵抗素子30と、2端
子非線形抵抗素子30に上部電極36を介して接続され
た走査電極32とが設けられている。以下、上記基板4
1を素子側基板と称する。
On one substrate 41, pixel electrodes 37 and 37 formed in a matrix, a two-terminal nonlinear resistance element 30 for switching the pixel electrodes 37, and an upper electrode 36 And a scanning electrode 32 connected through the same. Hereinafter, the substrate 4
1 is called an element side substrate.

【0061】他方の基板42には、上記素子側基板41
に設けられた画素電極37・37に対向するように、上
記走査電極32に直交する状態でITO(Indium Tin Ox
ide)膜からなるデータ電極43・43が形成されてい
る。以下、上記基板42を対向側基板と称する。
On the other substrate 42, the element-side substrate 41
The ITO (Indium Tin Ox) is perpendicular to the scanning electrode 32 so as to face the pixel electrodes 37 provided on the substrate.
ide) Data electrodes 43 made of a film are formed. Hereinafter, the substrate 42 is referred to as a counter substrate.

【0062】上記素子側基板41は、図3(a)(b)
に示すように、ガラス基板31上にTa(タンタル)か
らなる走査電極32と、該走査電極32から分岐された
下部電極33とが形成され、これら走査電極32と下部
電極33を覆うようにして硫化亜鉛を主成分とする非線
形抵抗層34と、感光性樹脂からなる絶縁膜35と、モ
リブデンからなる上部電極36とが順次積層された構造
となっている。そして、上記絶縁膜35上には、上部電
極36と一部重畳してITO膜からなる画素電極37が
形成されている。尚、説明の便宜上、図3(a)では、
非線形抵抗層34および絶縁膜35は省略している。
The element-side substrate 41 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, a scanning electrode 32 made of Ta (tantalum) and a lower electrode 33 branched from the scanning electrode 32 are formed on a glass substrate 31 so as to cover the scanning electrode 32 and the lower electrode 33. It has a structure in which a nonlinear resistance layer 34 mainly composed of zinc sulfide, an insulating film 35 made of a photosensitive resin, and an upper electrode 36 made of molybdenum are sequentially laminated. A pixel electrode 37 made of an ITO film is formed on the insulating film 35 so as to partially overlap the upper electrode 36. For convenience of explanation, FIG.
The non-linear resistance layer 34 and the insulating film 35 are omitted.

【0063】上記絶縁膜35には、図3(b)に示すよ
うに、非線形抵抗層34と上部電極36との間を貫通す
るコンタクトホール35aが形成されており、このコン
タクトホール35aを介して上部電極36の接続部36
aが非線形抵抗層34と部分的に接触するようになって
いる。
As shown in FIG. 3B, a contact hole 35a penetrating between the non-linear resistance layer 34 and the upper electrode 36 is formed in the insulating film 35, and the contact hole 35a is formed through the contact hole 35a. Connection part 36 of upper electrode 36
a is in partial contact with the nonlinear resistance layer 34.

【0064】このように、非線形抵抗層34と上部電極
36とが、間に設けられた絶縁膜35に形成されている
コンタクトホール35aを介して部分的に接触している
ので、電流伝導に関与する非線形抵抗層34の領域が下
部電極33の上面の一部のみとなるので、絶縁膜35の
無い場合と比較して、下部電極33と非線形抵抗層34
との段差部、即ちステップカバレージの部分でのリーク
電流の発生を防止することができる。
As described above, since the non-linear resistance layer 34 and the upper electrode 36 are partially in contact with each other via the contact hole 35a formed in the insulating film 35 provided therebetween, the non-linear resistance layer 34 and the upper electrode 36 are involved in current conduction. Since the region of the non-linear resistance layer 34 is only a part of the upper surface of the lower electrode 33, the lower electrode 33 and the non-linear resistance layer 34 are compared with the case where the insulating film 35 is not provided.
, That is, at the step coverage portion, the occurrence of leakage current can be prevented.

【0065】以上のように上記の上部電極36と、非線
形抵抗層34と、下部電極33とでスイッチング素子で
ある2端子非線形抵抗素子30を構成する。
As described above, the upper electrode 36, the nonlinear resistance layer 34, and the lower electrode 33 constitute the two-terminal nonlinear resistance element 30 as a switching element.

【0066】ここで、上記構造の液晶表示装置の製造工
程について以下に説明する。
Here, the manufacturing process of the liquid crystal display device having the above structure will be described below.

【0067】先ず、素子側基板41の作成手順について
説明する。はじめに、ガラス基板31上にTa(タンタ
ル)からなる導電性薄膜をスパッタリング等により形成
し、これを所定の形状にパターン形成して走査電極32
および走査電極32から分岐した下部電極33を形成す
る。ここでは、ガラス基板31として、コーニング社製
の♯7059硼珪酸ガラスを使用し、このガラス基板3
1上には走査電極32および下部電極33として、厚み
200nmのタンタルを堆積したものを使用している。
First, a procedure for forming the element-side substrate 41 will be described. First, a conductive thin film made of Ta (tantalum) is formed on a glass substrate 31 by sputtering or the like, and is patterned into a predetermined shape to form a scanning electrode 32.
Then, a lower electrode 33 branched from the scanning electrode 32 is formed. Here, as the glass substrate 31, a # 7059 borosilicate glass manufactured by Corning Incorporated is used.
On 1, as the scanning electrode 32 and the lower electrode 33, a 200 nm thick tantalum is used.

【0068】次に、ガラス基板31上の走査電極32お
よび下部電極33を覆うように、非線形抵抗層34の主
成分である硫化亜鉛を高周波(Radio Frequency;RF)スパ
ッタリングによって成膜する。ここでは、上記RFスパ
ッタリングにおいて、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て硫化亜鉛を成膜した。
Next, zinc sulfide, which is the main component of the nonlinear resistance layer 34, is formed by radio frequency (RF) sputtering so as to cover the scanning electrode 32 and the lower electrode 33 on the glass substrate 31. Here, in the RF sputtering, zinc sulfide was formed using zinc sulfide as a target and argon as a sputtering gas.

【0069】この硫化亜鉛の膜厚は120nm程度とし
た。
The thickness of the zinc sulfide was about 120 nm.

【0070】尚、硫化亜鉛膜を成膜する場合、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
(亜鉛と硫黄の原子数比)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
ることにより、形成された2端子非線形抵抗素子30の
スイッチング特性を向上させることができる。
When a zinc sulfide film is formed, the composition ratio of zinc sulfide (atomic ratio of zinc to sulfur) is controlled by using a rare gas containing hydrogen sulfide as a sputtering gas, or nickel is previously contained in a target. By mixing elements such as iron, aluminum and the like, the switching characteristics of the formed two-terminal nonlinear resistance element 30 can be improved.

【0071】次いで、成膜された非線形抵抗層34をパ
ターニングして、駆動ドライバ(図示せず)と接続する
ための端子部の硫化亜鉛を除去する。
Next, the formed nonlinear resistance layer 34 is patterned to remove zinc sulfide at a terminal portion for connecting to a driving driver (not shown).

【0072】次に、パターニングされた非線形抵抗層3
4に対して熱処理を施す。この熱処理は、図示しない熱
処理炉の真空チャンバ内で行う。このように、熱処理
は、通常真空中で行うが、熱処理中の硫化亜鉛の硫黄原
子の抜けを防止する為に、硫化水素ガスまたは硫黄ガス
をチャンバ内に導入して硫黄雰囲気中で行っても良く、
また、素子特性改善のために、不活性ガス(Ar等)や
窒素ガス、酸素ガスをチャンバ内に導入して行っても良
い。ここで、非線形抵抗層34、即ち硫化亜鉛に対する
熱処理の温度は、250℃に設定した。
Next, the patterned non-linear resistance layer 3
4 is subjected to a heat treatment. This heat treatment is performed in a vacuum chamber of a heat treatment furnace (not shown). As described above, the heat treatment is usually performed in a vacuum.However, in order to prevent the escape of sulfur atoms of zinc sulfide during the heat treatment, the heat treatment may be performed in a sulfur atmosphere by introducing a hydrogen sulfide gas or a sulfur gas into the chamber. well,
In order to improve element characteristics, an inert gas (such as Ar), a nitrogen gas, or an oxygen gas may be introduced into the chamber. Here, the temperature of the heat treatment for the nonlinear resistance layer 34, that is, for the zinc sulfide, was set to 250 ° C.

【0073】上記の熱処理の温度を250℃に設定した
理由は、上述した実施の形態1と同じであるので、ここ
では省略する。
The reason why the temperature of the heat treatment is set to 250 ° C. is the same as that of the first embodiment, and therefore the description is omitted here.

【0074】次に、非線形抵抗層34を覆うようにして
絶縁膜35を成膜する。ここでは、絶縁膜35としてア
クリル系の感光性樹脂を用いて厚み約300nmに形成
した。つまり、絶縁膜35は、感光性樹脂を非線形抵抗
層34上にスピンナ塗布した後、下部電極33の上部に
当たる部位にコンタクトホール35aがくるように露
光、現像を行って形成した。
Next, an insulating film 35 is formed so as to cover the nonlinear resistance layer 34. Here, the insulating film 35 was formed to a thickness of about 300 nm using an acrylic photosensitive resin. That is, the insulating film 35 is formed by spin-coating a photosensitive resin on the non-linear resistance layer 34, and then performing exposure and development so that the contact hole 35a comes to a position corresponding to the upper part of the lower electrode 33.

【0075】このように絶縁膜35に感光性樹脂を用い
ることで、コンタクトホール35aを有するようにパタ
ーニングするために、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るので、製造工程の簡略化が図
れる。尚、絶縁膜35の材料としては、上記感光性樹脂
に限定するものではなく、パターニングする際に非線形
抵抗層34を浸食しない材料であれば良い。
By using the photosensitive resin for the insulating film 35 as described above, the etching step and the resist peeling step can be omitted in order to perform patterning so as to have the contact hole 35a, so that the manufacturing process can be simplified. . Note that the material of the insulating film 35 is not limited to the above-described photosensitive resin, and may be any material that does not erode the nonlinear resistance layer 34 during patterning.

【0076】次に、上部電極36をモイブデンで絶縁膜
35上に形成する。ここで、上部電極36は、モリブデ
ンを絶縁膜35上にスパッタリングで成膜(膜厚約15
0nm)し、フォト工程の後、エッチング液として燐酸
・硝酸・酢酸の混合液等を用いてモリブデンをエッチン
グし、絶縁膜35のコンタクトホール35aを島状に覆
う。これにより、上部電極36は、図3(b)に示すよ
うに、絶縁膜35のコンタクトホール35aを介して接
続部36aが非線形抵抗層34に電気的に接続するよう
にして形成される。
Next, an upper electrode 36 is formed on the insulating film 35 by molybdenum. Here, the upper electrode 36 is formed by sputtering molybdenum on the insulating film 35 (with a film thickness of about 15
0 nm), and after the photo step, molybdenum is etched by using a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid as an etching solution to cover the contact holes 35a of the insulating film 35 in an island shape. Thus, the upper electrode 36 is formed such that the connection portion 36a is electrically connected to the nonlinear resistance layer 34 via the contact hole 35a of the insulating film 35, as shown in FIG.

【0077】最後に、絶縁膜35上に、上部電極36と
一部重畳するようにITOからなる画素電極37を形成
する。ここで、画素電極37は、ITOをスパッタリン
グで成膜し、フォト工程を経た後、エッチング液として
臭化水素酸等を用いて上部電極36に一部重畳するよう
にITO膜のエッチングを行ってパターニングすること
で形成される。
Finally, a pixel electrode 37 made of ITO is formed on the insulating film 35 so as to partially overlap the upper electrode 36. Here, the pixel electrode 37 is formed by depositing ITO by sputtering, passing through a photo process, and then etching the ITO film so as to partially overlap the upper electrode 36 using hydrobromic acid or the like as an etchant. It is formed by patterning.

【0078】次に、対向側基板42の作成手順について
説明する。対向側基板42は、ガラス等からなる絶縁性
基板上にストライプ状のデータ電極43を形成する。こ
こでは、ガラス基板として、コーニング社製の♯705
9硼珪酸ガラスを使用し、このガラス基板上に、厚み約
200nmのITO膜をスパッタリングにより形成し、
フォト工程を経た後、エッチング液として臭化水素酸を
用いて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、スプライト状のデータ電極43を
得て、図4に示すような対向側基板42を形成した。
Next, a procedure for forming the opposing substrate 42 will be described. The opposing substrate 42 has a stripe-shaped data electrode 43 formed on an insulating substrate made of glass or the like. Here, Corning's # 705 glass substrate was used.
Using a 9-borosilicate glass, an about 200 nm thick ITO film is formed on this glass substrate by sputtering.
After a photo step, the ITO film is etched using hydrobromic acid as an etchant, and the photoresist is stripped to obtain a sprite-like data electrode 43. The opposing substrate as shown in FIG. 42 were formed.

【0079】本実施の形態では、液晶44として、偏光
板レスで明るい表示が可能な高分子分散型液晶(PDL
C)を用いる。これにより、作成した両基板41・42
に対して配向膜を形成する必要がなく、しかもラビング
処理も必要なくなる。
In the present embodiment, the liquid crystal 44 is a polymer-dispersed liquid crystal (PDL) capable of bright display without a polarizing plate.
C) is used. As a result, the two substrates 41 and 42 created
Therefore, it is not necessary to form an alignment film, and rubbing is not required.

【0080】次いで、両基板41・42の素子や電極等
の薄膜の形成面側に、シール印刷を行い、この薄膜が形
成されている面が内側となるように、両基板41・42
の貼り合わせを行う。その後、両基板41・42間に液
晶44を注入し、注入孔を封止した後、紫外線照射によ
りモノマーの重合を行わせ、ポリマー中に液晶のドロッ
プレットを形成させることにより、透過型のPDLC表
示装置を完成させる。
Next, seal printing is performed on the surfaces of the substrates 41 and 42 on which thin films such as elements and electrodes are formed, and the substrates 41 and 42 are formed such that the surfaces on which the thin films are formed are inside.
Is bonded. After that, the liquid crystal 44 is injected between the two substrates 41 and 42, the injection hole is sealed, the monomer is polymerized by irradiation of ultraviolet rays, and the liquid crystal droplets are formed in the polymer, so that the transmission type PDLC is formed. Complete the display device.

【0081】上記の構成よれば、非線形抵抗層34の主
成分である熱処理が施された硫化亜鉛は、従来より非線
形抵抗層として用いられた酸化タンタル等に比べて比誘
電率が小さいため、2端子非線形抵抗素子30の電流電
圧特性の急峻性が高く、しかもオフ電流値が低くなるこ
とが分かっている。したがって、上記のPDCLのよう
な、例えば5V/1VでON/OFFするような動作範
囲の広い液晶であっても十分に駆動させることができ
る。また、非線形抵抗層34として熱処理を施された硫
化亜鉛を用いることで、2端子非線形抵抗素子30のス
イッチング特性が向上するので、クロストークが生じ
ず、コントラストの高い液晶表示装置を提供することが
可能となる。
According to the above-described structure, the heat-treated zinc sulfide, which is the main component of the nonlinear resistance layer 34, has a smaller relative dielectric constant than tantalum oxide or the like conventionally used as the nonlinear resistance layer. It has been found that the steepness of the current-voltage characteristic of the terminal nonlinear resistance element 30 is high and the off-current value is low. Therefore, even a liquid crystal having a wide operating range, such as the above-mentioned PDCL, which is turned on / off at 5 V / 1 V, for example, can be driven sufficiently. Further, by using the heat-treated zinc sulfide as the nonlinear resistance layer 34, the switching characteristics of the two-terminal nonlinear resistance element 30 are improved, so that a crosstalk does not occur and a liquid crystal display device with high contrast can be provided. It becomes possible.

【0082】尚、上記の実施の形態1および2では、非
線形抵抗層14・34に対する熱処理、即ち硫化亜鉛に
対する熱処理は、それぞれ非線形抵抗層が形成された直
後に行うようになっているが、この熱処理の時期は特に
限定せず、例えば上部電極16・36を形成した後に行
っても良い。
In the first and second embodiments, the heat treatment for the non-linear resistance layers 14 and 34, that is, the heat treatment for zinc sulfide is performed immediately after the non-linear resistance layers are formed. The timing of the heat treatment is not particularly limited, and may be performed, for example, after the upper electrodes 16 and 36 are formed.

【0083】また、上記実施の形態1および2では、2
端子非線形抵抗素子20・30の構造として、非線形抵
抗層14・34と上部電極16・36との間に絶縁膜1
5・35を形成しているが、これに限定するものではな
く、例えば絶縁膜を非線形抵抗層と下部電極との間に設
けて、コンタクトホールを介して非線形抵抗層と下部電
極とが部分的に接触するように構成しても良い。
In Embodiments 1 and 2, 2
As a structure of the terminal nonlinear resistance elements 20 and 30, an insulating film 1 is interposed between the nonlinear resistance layers 14 and 34 and the upper electrodes 16 and 36.
5 and 35 are formed, but the invention is not limited to this. For example, an insulating film is provided between the non-linear resistance layer and the lower electrode, and the non-linear resistance layer and the lower electrode are partially connected via a contact hole. May be configured to come into contact with.

【0084】さらに、各実施の形態では、表示装置とし
て表示媒体として液晶を用いた液晶表示装置について説
明したが、これに限定するものではなく、電気光学特性
を有する表示媒体であれば良く、例えばエレクトロルミ
ネッセンス、プラズマ、エレクトロクロミック等を用い
た表示装置にも本発明を適用しても良い。
Further, in each embodiment, a liquid crystal display device using liquid crystal as a display medium has been described as a display device. However, the present invention is not limited to this, and any display medium having electro-optical characteristics may be used. The present invention may be applied to a display device using electroluminescence, plasma, electrochromic, or the like.

【0085】[0085]

【発明の効果】請求項1の発明の表示装置は、以上のよ
うに、電気光学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
ための画素電極がマトリクス状に設けられると共に、各
画素電極に走査信号を供給するための走査電極がストラ
イプ状に形成されており、上記画素電極の近傍に、該画
素電極をスイッチングするために、上記走査電極に電気
的に接続された2端子非線形抵抗素子が少なくとも1つ
以上設けられた表示装置において、上記2端子非線形抵
抗素子は、少なくとも上記走査電極に電気的に接続され
た下部電極と、非線形抵抗層と、上記画素電極に電気的
に接続された上部電極とが順次積層された積層構造をな
し、上記非線形抵抗層は、硫化亜鉛を主成分とする材料
からなると共に、熱処理が施されている構成である。
As described above, according to the display device of the first aspect of the present invention, a pixel for applying a voltage to at least one of a pair of substrates sandwiching a display medium having electro-optical characteristics is provided. The electrodes are provided in a matrix, and a scanning electrode for supplying a scanning signal to each pixel electrode is formed in a stripe shape. In the vicinity of the pixel electrode, the scanning electrode is used to switch the pixel electrode. In the display device provided with at least one or more two-terminal nonlinear resistance elements electrically connected to the scan electrode, the two-terminal nonlinear resistance element includes at least a lower electrode electrically connected to the scan electrode and a nonlinear resistance layer. And an upper electrode electrically connected to the pixel electrode to form a laminated structure sequentially laminated, the nonlinear resistance layer is made of a material containing zinc sulfide as a main component, Process is the configuration that has been subjected.

【0086】それゆえ、非線形抵抗層が、酸化タンタル
よりも比誘電率の低い硫化亜鉛を主成分とする材料から
なっているので、この硫化亜鉛を主成分とする非線形抵
抗層を用いた2端子非線形抵抗素子の電流電圧特性の急
峻性を向上させることができる。しかも、非線形抵抗層
が熱処理されていることで、上記2端子非線形抵抗素子
の低電圧領域での電流値(オフ電流値)を低減できる。
したがって、2端子非線形抵抗素子の電流電圧特性の急
峻性をさらに向上させることができるので、動作範囲の
広い液晶、例えば垂直配向のPCGHモードの液晶や、
PDLCを駆動させることができる。また、電流電圧特
性の急峻性が高く、且つオフ電流値が小さいので、クロ
ストークを無くし、コントラストの高い表示装置を提供
することができるという効果を奏する。
Therefore, since the nonlinear resistance layer is made of a material mainly composed of zinc sulfide having a lower dielectric constant than that of tantalum oxide, a two-terminal using the nonlinear resistance layer mainly composed of zinc sulfide is used. The steepness of the current-voltage characteristics of the nonlinear resistance element can be improved. Moreover, since the nonlinear resistance layer is heat-treated, the current value (off-state current value) of the two-terminal nonlinear resistance element in a low voltage region can be reduced.
Therefore, the steepness of the current-voltage characteristics of the two-terminal nonlinear resistance element can be further improved, so that a liquid crystal having a wide operating range, for example, a vertically aligned PCGH mode liquid crystal,
The PDLC can be driven. Further, since the steepness of the current-voltage characteristics is high and the off-state current value is small, there is an effect that a crosstalk is eliminated and a display device with high contrast can be provided.

【0087】請求項2の発明の表示装置は、以上のよう
に、請求項1の構成に加えて、下部電極と非線形抵抗層
との間、あるいは上部電極と非線形抵抗層との間の何れ
か一方に、非線形抵抗層と各電極とを部分的に接触させ
るためのコンタクトホールを有する絶縁膜が設けられて
いる構成である。
As described above, according to the display device of the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, any one of a portion between the lower electrode and the nonlinear resistance layer or a portion between the upper electrode and the nonlinear resistance layer is provided. On the other hand, an insulating film having a contact hole for partially contacting the nonlinear resistance layer and each electrode is provided.

【0088】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、非線形抵抗層と各電極とが、間に設けられた絶縁
膜に形成されているコンタクトホールを介して部分的に
接触されているので、電流伝導に関与する非線形抵抗層
の領域が下部電極の上面の一部、あるいは上部電極の下
面の一部のみとなるので、絶縁膜の無い場合と比較し
て、各電極と非線形抵抗層との段差部、即ちステップカ
バレージの部分でのリーク電流の発生を防止することが
できるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the non-linear resistance layer and each electrode are partially contacted via the contact hole formed in the insulating film provided therebetween. Therefore, the region of the nonlinear resistance layer involved in current conduction is only a part of the upper surface of the lower electrode or only a part of the lower surface of the upper electrode. , That is, a step current, that is, a step coverage portion, can be prevented from being generated.

【0089】請求項3の発明の表示装置は、以上のよう
に、請求項1または2の構成に加えて、非線形抵抗層の
硫化亜鉛に、ニッケル、アルミニウム、鉄のうち少なく
とも1種類がドーピングされている構成である。
According to a third aspect of the present invention, as described above, in addition to the configuration of the first or second aspect, at least one of nickel, aluminum, and iron is doped into zinc sulfide of the nonlinear resistance layer. Configuration.

【0090】それゆえ、請求項1または2の構成による
効果に加えて、硫化亜鉛に、ニッケル、アルミニウム、
鉄のうち少なくとも1種類をドーピングすることで、こ
の非線形抵抗層を用いた2端子非線形抵抗素子のスイッ
チング特性をさらに向上させることができるという効果
を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the constitution of claim 1 or 2, nickel, aluminum,
By doping at least one of iron, there is an effect that the switching characteristics of a two-terminal nonlinear resistance element using this nonlinear resistance layer can be further improved.

【0091】請求項4の発明の表示装置は、以上のよう
に、請求項1、2または3の構成に加えて、非線形抵抗
層14に対する熱処理温度が、200℃〜300℃の範
囲に設定されている構成である。
As described above, in the display device according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first, second or third aspect, the heat treatment temperature for the nonlinear resistance layer 14 is set in the range of 200 ° C. to 300 ° C. Configuration.

【0092】それゆえ、請求項1、2または3の構成に
よる効果に加えて、非線形抵抗層の硫化亜鉛を、200
℃〜300℃の範囲に設定して熱処理を行うことで、非
線形抵抗層の絶縁破壊電圧およびON電流値を低下させ
ることなく、電流電圧特性の急峻性を向上させることが
できるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the first, second or third aspect, zinc sulfide in the non-linear resistance layer is reduced by 200%.
By performing the heat treatment at a temperature in the range of ° C to 300 ° C, the steepness of the current-voltage characteristics can be improved without lowering the dielectric breakdown voltage and the ON current value of the nonlinear resistance layer.

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

【図1】本発明の表示装置の表示媒体に液晶を用いた液
晶表示装置の画素電極およびスイッチング素子近傍の概
略を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA・A線
矢視断面図である。
FIGS. 1A and 1B schematically show the vicinity of a pixel electrode and a switching element of a liquid crystal display device using liquid crystal as a display medium of the display device of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIG. FIG.

【図2】本発明の表示装置の表示媒体に液晶を用いた液
晶表示装置の2画素分の概略構成斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of two pixels of a liquid crystal display device using liquid crystal as a display medium of the display device of the present invention.

【図3】本発明の表示装置の表示媒体に液晶を用いた他
の液晶表示装置の画素電極およびスイッチング素子近傍
の概略を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB・
B線矢視断面図である。
3A and 3B schematically show the vicinity of a pixel electrode and a switching element of another liquid crystal display device using liquid crystal as a display medium of the display device of the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG.・
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B.

【図4】本発明の表示装置の表示媒体に液晶を用いた他
の液晶表示装置の2画素分の概略構成斜視図である。
FIG. 4 is a schematic configuration perspective view of two pixels of another liquid crystal display device using liquid crystal as a display medium of the display device of the present invention.

【図5】非線形抵抗層の熱処理温度による電流電圧特性
の変化を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a change in a current-voltage characteristic depending on a heat treatment temperature of a nonlinear resistance layer.

【図6】従来の液晶表示装置の画素電極およびスイッチ
ング素子近傍の概略を示し、(a)は平面図、(b)は
(a)のC・C線矢視断面図である。
6A and 6B schematically show the vicinity of a pixel electrode and a switching element of a conventional liquid crystal display device, wherein FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ガラス基板 12 走査電極 13 下部電極 14 非線形抵抗層 15 絶縁膜 15a コンタクトホール 16 上部電極(画素電極) 20 2端子非線形抵抗素子 30 2端子非線形抵抗素子 31 ガラス基板 32 走査電極 33 下部電極 34 非線形抵抗層 35 絶縁膜 35a コンタクトホール 36 上部電極 37 画素電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Glass substrate 12 Scan electrode 13 Lower electrode 14 Non-linear resistance layer 15 Insulating film 15a Contact hole 16 Upper electrode (pixel electrode) 20 2-terminal nonlinear resistance element 30 2-terminal nonlinear resistance element 31 Glass substrate 32 Scan electrode 33 Lower electrode 34 Non-linear resistance Layer 35 Insulating film 35a Contact hole 36 Upper electrode 37 Pixel electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電気光学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マトリクス状に設けられると共
に、各画素電極に走査信号を供給するための走査電極が
ストライプ状に形成されており、上記画素電極の近傍
に、該画素電極をスイッチングするために、上記走査電
極に電気的に接続された2端子非線形抵抗素子が少なく
とも1つ以上設けられた表示装置において、 上記2端子非線形抵抗素子は、少なくとも上記走査電極
に電気的に接続された下部電極と、非線形抵抗層と、上
記画素電極に電気的に接続された上部電極とが順次積層
された積層構造をなし、 上記非線形抵抗層は、硫化亜鉛を主成分とする材料から
なると共に、熱処理が施されていることを特徴とする表
示装置。
A pixel electrode for applying a voltage to the display medium is provided on at least one of a pair of substrates sandwiching a display medium having electro-optical characteristics in a matrix, and a scanning signal is applied to each pixel electrode. Are formed in a stripe shape, and a two-terminal nonlinear resistance element electrically connected to the scan electrode is provided near the pixel electrode for switching the pixel electrode. In one or more display devices, the two-terminal non-linear resistance element includes at least a lower electrode electrically connected to the scan electrode, a non-linear resistance layer, and an upper electrode electrically connected to the pixel electrode. Wherein the non-linear resistance layer is made of a material containing zinc sulfide as a main component and is heat-treated. .
【請求項2】上記下部電極と非線形抵抗層との間、ある
いは上部電極と非線形抵抗層との間の何れか一方に、非
線形抵抗層と各電極とを部分的に接触させるためのコン
タクトホールを有する絶縁膜が設けられていることを特
徴とする請求項1記載の表示装置。
2. A contact hole for partially contacting the non-linear resistance layer and each electrode is provided between one of the lower electrode and the non-linear resistance layer or between the upper electrode and the non-linear resistance layer. The display device according to claim 1, further comprising an insulating film.
【請求項3】上記非線形抵抗層の硫化亜鉛に、ニッケ
ル、アルミニウム、鉄のうち少なくとも1種類がドーピ
ングされていることを特徴とする請求項1または2記載
の表示装置。
3. The display device according to claim 1, wherein zinc sulfide of said non-linear resistance layer is doped with at least one of nickel, aluminum and iron.
【請求項4】上記非線形抵抗層に対する熱処理温度が、
200℃〜300℃の範囲に設定されていることを特徴
とする請求項1、2または3記載の表示装置。
4. A heat treatment temperature for the nonlinear resistance layer,
The display device according to claim 1, wherein the temperature is set in a range of 200 ° C. to 300 ° C. 5.
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