JP3690878B2

JP3690878B2 - Liquid crystal display device

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Publication number: JP3690878B2
Application number: JP17784696A
Authority: JP
Inventors: 関口　　金孝
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2016-07-08
Also published as: JPH1020344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の構造に関し、とくに非線形抵抗素子を有する基板の構造に関するものである。基板上には、非線形抵抗素子として、金属−非線形抵抗層−金属構造を有する二端子型非線形抵抗素子、あるいは、金属−半導体層−金属、あるいは、ゲート電極とゲート絶縁膜と半導体層と不純物イオンを含む半導体層とソース電極とデーター電極とを有する三端子型非線形抵抗素子に接続する表示電極を金属膜にて設け、前記表示電極上に表示電極を構成する金属膜の絶縁膜を設けるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルを用いた液晶表示装置の表示容量は、大容量化の一途をたどっている。その液晶表示装置の構造は、第１の基板上に設ける信号電極に液晶画素の表示電極を直接に接続するパッシブマトリクス型と、信号電極と表示電極の間に非線形抵抗素子を有するアクティブマトリクス型がある。さらに、第１の基板上の表示電極と対向するように液晶を介して対向電極を設け、複数の信号電極と複数の対向電極をマトリクス状に配置し、信号電極と、対向電極に接続するデーター電極に外部回路より所定の信号を印加する構造からなる。
【０００３】
そして、単純マトリクス構成（パッシブマトリクス型）の液晶表示装置にマルチプレクス駆動を用いる手段は、高時分割化するに従ってコントラストの低下あるいは応答速度の低下が生じ、２００本程度の走査線を有する場合では、充分なコントラストを得ることが難しくなる。
【０００４】
そこで、このような欠点を除去するために、個々の画素にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクスの液晶表示パネルが採用されている。
【０００５】
このアクティブマトリクスの液晶表示パネルには、大別すると薄膜トランジスタを用いる三端子系と、非線系抵抗素子を用いる二端子系とがある。これらのうち構造や製造方法が簡単な点で、二端子系が優れている。
【０００６】
この二端子系のスイッチング素子としては、ダイオード型や、バリスタ型や、ＴＦＤ型などが開発されている。
【０００７】
このうちＴＦＤ型は、とくに構造が簡単で、そのうえ製造工程が短いという特徴を備えている。
【０００８】
また、液晶表示装置は自己発光型の表示装置ではないため、外部の光源を利用し液晶の光学変化により外部の光の変化を利用し表示を行う。そのため、観察者と液晶表示装置と光源の位置関係には、大きく分けると２種類ある。一つ目は、光源と観察者が液晶表示装置に対して同一面にある、いわゆる反射型液晶表示装置であり、２つ目は観察者−液晶表示装置−光源の配置をとる、いわゆる透過型液晶表示装置である。液晶表示装置の長所である低消費電力化を目的とする場合には、特に光源を必要とせず液晶表示装置の周囲の光源を利用する反射型液晶表示装置が有効である。
【０００９】
以下に、信号電極と表示電極の間に非線形抵抗素子を有する反射型液晶表示装置の従来例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１１は非線形抵抗素子を用いた従来技術における反射型液晶表示装置の構成を示す平面図である。さらに図１２は、図１１の平面図におけるＡ−Ａ線での断面を示す断面図である。以下、図１１と図１２とを交互に用いて従来技術を説明する。
【００１１】
第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の信号電極３と島状の下部電極４と、第１の信号電極３と下部電極４と一体構造とする張り出し部２０を有する。また、第１の信号電極３と一体構造を有する第１の接続部２を第１の信号電極３の一端に設ける。さらに第１の信号電極３上と下部電極４上と張り出し部２０上とには、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる非線形抵抗層５を有する。第１の接続部２上には酸化タンタル膜は設けない。また、前記張り出し部２０は最終的には第１の基板１上より除去されているため、図１１および図１２においては破線にて示してある。
【００１２】
さらに、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜とアルミニウム（Ａｌ）膜の２層膜からなり、第１の信号電極３上を覆うように設ける第２の信号電極３２と、この第２の信号電極３２と一体構造を有し、かつ下部電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８を有する。さらに、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜とアルミニウム膜の２層膜からなる表示電極６と、この表示電極６と一体構造を有し、かつ下部電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。また、第２の信号電極３２の一端は第１の信号電極３の接続部２上に第２の接続部３１を有する。
【００１３】
この信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と下部電極４とにより第１の非線形抵抗素子１１を構成し、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と下部電極４とにより第２の非線形抵抗素子１２を構成する。
【００１４】
また、第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２に外部回路（図示せず）より信号を印加するために設ける第１の接続部２と第２の接続部３１上のアルミニウム膜は除去され、第２の接続部３１と外部回路との接続には第２の接続部３１の構成材料の一部である酸化インジウムスズ膜を利用する。
【００１５】
以上に記載する第１の基板１を液晶表示装置として使用する場合には、第１の基板１に対向するように第２の基板２２を設ける。この第２の基板２２上には、表示電極６と対向するように透明導電性膜からなる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜で構成する対向電極１５を有する。さらに対向電極１５には、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）を接続している。
【００１６】
さらに第１の基板１上と第２の基板２２上には、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。
【００１７】
さらにスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００１８】
さらに、第２の基板２２上に偏光板２４を有する。液晶表示装置は自己発光しないため、第２の信号電極３２とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２を介して、表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の電圧と光学特性変化を利用し、さらに、第１の基板上のアルミニウム膜の反射特性と外光とを利用し液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の液晶表示装置では、対向電極と表示電極の間には、薄くて、かつ柔らかい絶縁膜である配向膜１６と液晶１７しかないため、ゴミ等により配向膜１６は、簡単に破壊し、さらに導電性のゴミにより対向電極と表示電極が電気的に短絡してしまい、目的とする電圧を表示電極と対向電極間に印加することができなくなる。
【００２０】
同様に、三端子型の非線形抵抗素子を利用する液晶表示装置においても、表示電極と対向電極間には、二端子型と同様に配向膜６と液晶１７のみのため、表示電極と対向電極は、導電性のゴミにより電気的に短絡する。この電気的短絡の発生により、液晶表示装置の表示品質の著しい低下をまねいてしまう。また、表示電極あるいは、対向電極上に真空スパタリング法あるいは、回転塗布法等により絶縁膜を形成する方法があるが、真空を利用する方法はコストが高く、回転塗布法では絶縁膜の膜厚が厚くなり液晶表示装置の表示品質の低下あるいは駆動電圧の上昇につながる。
【００２１】
また、絶縁膜を全面に形成する場合には、外部回路との接続部には開口部を形成する必要がある。もし、印刷法等により絶縁膜を部分的に形成する場合には、合わせ精度と、合わせを行うための工程が必要となるため、精度の良い開口部の形成は難しい。
【００２２】
本発明の目的は、上記課題を解決して、上記の液晶表示装置の表示電極と対向電極の電気的短絡の発生を防止し、液晶表示装置の表示品質の向上を達成するための液晶表示装置の構造を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置においては、下記記載の構成を採用する。
【００２４】
本発明の液晶表示装置は、所定の間隔をもって対向する第１の基板および第２の基板と、その第１の基板上に設けた信号電極あるいは、データー電極と液晶画素の表示電極の間に設けた非線形抵抗素子と、前記第１の基板と第２の基板との間に封入した液晶とを備えた液晶表示装置において、前記表示電極は金属膜、あるいは、透明導電膜と金属膜からなり、前記表示電極上の全面あるいは、表示電極上の全面と信号電極上の全面には表示電極を構成する金属膜の酸化膜あるいは窒化膜からなる絶縁膜を有する構造を採用する。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、所定の間隔をもって対向する第１の基板および第２の基板と、その第１の基板上に設けた信号電極あるいは、データー電極と液晶画素の表示電極の間に設けた非線形抵抗素子と、前記第１の基板と第２の基板との間に封入した液晶とを備えた液晶表示装置において、少なくとも前記表示電極上およびその周囲には保護用絶縁膜を有し、該保護用絶縁膜には表示電極と重なり合う領域に開口部を有し、該保護用絶縁膜上には保護用絶縁膜を介して表示電極と重なり合う金属膜からなる第２の表示電極を有し、該第２の表示電極は表示電極と保護用絶縁膜に設ける開口部により接続し、該第２の表示電極上には第２の表示電極を構成する金属膜の酸化膜あるいは窒化膜からなる絶縁膜を有する構造を採用する。
【００２６】
【作用】
液晶表示装置を構成する第１の基板上の表示電極と第２の基板上の対向電極とは、液晶を介して所定の間隙を有して対向している。さらに、対向電極あるいは、表示電極上には、薄膜の配向膜のみを有するため、導電性のゴミにより対向電極と表示電極が電気的に短絡する。そのため、表示電極上に絶縁膜を設ける。前記絶縁膜は表示電極を構成する金属膜の絶縁膜である。この絶縁膜は、表示電極を構成する金属膜の酸化物あるいは窒化物を利用する。
【００２７】
これにより、表示電極上に均一でかつピンホールの少ない絶縁膜を設けることができる。さらに、表示電極上、あるいは、表示電極上と信号電極上の必要な箇所のみに絶縁膜を形成できるため、信号電極の外部回路の接続部等に絶縁膜を形成することがないため、絶縁膜に開口部を形成する工程が簡略化できる。
【００２８】
表示電極上に絶縁膜を形成する方法としては、陽極酸化法等が利用可能であり、また、表示電極上の絶縁膜を非線形抵抗素子を介して電圧を印加することにより特に専用の電極等を設ける必要がない。
【００２９】
さらに、表示電極と信号電極を一体構造とし表示電極と信号電極間を細線にて連結することにより、表示電極と信号電極の表面に絶縁膜を形成する際に、細線全体が絶縁体化して非導通となる手法を採用することにより、特に陽極酸化のための専用の電極等を設ける必要がない。
【００３０】
さらに、表示電極を反射板として兼用する反射型液晶表示装置の場合には、凹凸を有する表示電極を利用することが多いが、陽極酸化法はピンホールの欠陥を発生することなく絶縁膜を形成することができる。
【００３１】
また、非線形抵抗素子上あるいは、信号電極上に保護用絶縁膜を設け、保護用絶縁膜上に表示電極を設ける場合においても、非線形抵抗素子を介して表示電極に電圧を印加することができるため、簡単に表示電極上に絶縁膜を形成することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の液晶表示装置を実施するための最良の形態における液晶表示装置の構成を、図面を使用して説明する。
【００３３】
はじめに本発明の第１の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図１と図２を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大する平面図である。図２は図１の平面図のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。以下、図１と図２を交互に用いて本発明の第１の実施形態を説明する。
【００３４】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の信号電極３と、第１の信号電極３と一体構造である下部電極４と、同じく第１の信号電極３と一体構造である第１の接続部２とを設ける。さらに第１の信号電極３上と下部電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタル膜（Ｔａ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）を設ける。ここで、第１の接続部２上には非線形抵抗層５は設けていない。
【００３５】
さらに、第１の信号電極３上を覆うように設ける第２の信号電極３２と、第２の信号電極と一体構造を有する第２の接続部３１と、下部電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップする上部電極９と、上部電極９と一体構造の第１の基板１上に設ける表示電極６をアルミニウム（Ａｌ）膜にて設ける。非線形抵抗素子１１は、下部電極４と非線形抵抗層５と上部電極９とにより構成する。
【００３６】
また、第２の信号電極３２上と上部電極９上と表示電極上６には、絶縁膜３３として各電極を構成するアルミニウム膜の酸化膜からなる酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜を設けてある。
【００３７】
ここで、第２の信号電極３２上に酸化アルミニウム膜を形成する際に陽極酸化処理溶液を第２の接続部３１上に接触させないことにより第２の接続部３１上には絶縁膜を形成しない。この絶縁膜を設けていない第２の接続部３１と外部回路（図示せず）の電気接続をおこない信号電極３と３２へ信号を印加する。
【００３８】
さらに、以上の第１の基板１を液晶表示装置に利用する場合には、第１の基板１と対向する第２の基板２２を設ける。この第２の基板２２上には、第１の基板１上に設ける表示電極６と対向するように酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる対向電極１５を設ける。さらに対向電極１５は、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）と接続する。
【００３９】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。
【００４０】
さらにスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間に液晶１７を封入する。さらに、第２の基板２２上に偏光板２４を有する。
【００４１】
また、第２の信号電極３２とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、非線形抵抗素子１１を介して、表示電極６と対向電極１５との間の液晶１７に光学特性変化を発生させることにより液晶表示装置は所定の画像表示を行う。また、液晶表示装置は自己発光しないため、第１の基板上のアルミニウム膜の反射特性と外光とを利用し、観察者へ表示情報を提示する。
【００４２】
以上により、第１の基板１上に設ける表示電極６と第２の信号電極３２上には絶縁膜３３が自己整合的に設けてある。また、対向電極１５と対向する領域には、絶縁膜３３と非線形抵抗層５である酸化タンタルのいずれかが被覆してあるため、対向電極１５と第２の信号電極３２あるいは、対向電極１５と表示電極６の導電性材料が電気的に短絡することは極めて少なくなる。
【００４３】
以上の説明から明かなように、表示電極６と対向電極１５に導電性材料を利用する場合に、表示電極６上を自己整合的に絶縁膜にて被服することにより対向電極１５との電気的短絡を極めて減少することができる。
【００４４】
さらに、第１の信号電極３あるいは、第２の信号電極３２上を絶縁膜３３にて被服することにより対向電極１５との電気的短絡が防止できるため、液晶表示装置の配線欠陥の発生を極めて減少することができる。また、前記絶縁膜３３を表示電極６あるいは第２の信号電極３２の表面を絶縁化処理するため複雑な表面形状であっても簡単に絶縁膜３３を形成することができる。
【００４５】
つぎに、本発明の第２の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図３と図４とを用いて説明する。図３は本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大する平面図である。図４は図３の平面図のＣ−Ｃ線における断面を示す断面図である。以下、図３と図４とを交互に用いて本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４６】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、いずれもクロム（Ｃｒ）膜からなる第１の信号電極３と、第１の信号電極３と一体構造を有する下部電極４と、第１の信号電極３と一体構造を有する第１の接続部２を設ける。
【００４７】
さらに第１の信号電極３上と下部電極４上と第１の接続部２上と第１の基板１には、非線形抵抗層５として水素（Ｈ）を含む窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ：Ｈ）あるいは、水素（Ｈ）を含む炭素（Ｃ：Ｈ）膜を設ける。特に炭素（Ｃ：Ｈ）膜は透明性が高いため、特に非線形抵抗層５のパターンニングを必要としない利点がある。
【００４８】
さらに、第１の信号電極３上を覆うように設ける第２の信号電極３２と、第２の信号電極３２と一体構造を有し第１の接続部２上を覆う接続部３１と、下部電極４上の非線形抵抗層５をオーバーラップする上部電極９と、上部電極９と一体構造を有する表示電極６と、第２の信号電極３２と、第２の信号電極３２と表示電極６とを一体構造につなぐ補助電極３４とをシリコンを含むアルミニウム（Ａｌ：Ｓｉ）膜にて設ける。この補助電極３４は細線にて設ける。また、非線形抵抗素子１１は、下部電極４と非線形抵抗層５と上部電極９とにより構成する。
【００４９】
また、第２の信号電極３２上と上部電極９上と表示電極上６には、絶縁膜３３として各電極の構成材料であるシリコンを含むアルミニウム膜の酸化膜からなる酸化シリコンと酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２）膜を設けてある。さらに、補助電極３４は、表示電極６と第２の信号電極３２上に絶縁膜３３を形成する際に酸化され絶縁化し、その結果、第２の信号電極３２と表示電極６は電気的に絶縁分離する。
【００５０】
また、第２の接続部３１上には、第２の信号電極３２上に絶縁膜３３を形成する場合に陽極酸化処理溶液を接触しない方法を採用する。したがって、第２の接続部３１上には、絶縁膜３３は形成されない。
【００５１】
さらに上記第１の基板１を液晶表示装置に利用する場合には、第１の基板１と対向する第２の基板２２を設ける。前記第２の基板２２上には、第１の基板１上の表示電極６と対向するように酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる対向電極１５を有する。さらに対向電極１５は、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）と接続する。
【００５２】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。
【００５３】
さらにスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。さらに、第２の基板２２上に偏光板２４を有する。
【００５４】
また、第１の信号電極３あるいは第２の信号電極３２とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、非線形抵抗素子１１を介して、表示電極６と対向電極１５との間の液晶１７に電圧を印加し液晶１７に光学特性変化を発生させ液晶表示装置は所定の画像表示を行う。また、液晶表示装置は自己発光しないため、第１の基板上のアルミニウム膜の反射特性と外光とを利用し、観察者へ表示情報を提示する。
【００５５】
以上により、第１の基板１上の表示電極６と第２の信号電極３２上には絶縁膜３３が自己整合的に設けてある。また、対向電極１５と対向する領域には、絶縁膜３３と非線形抵抗層５を構成する窒化シリコン膜のいずれかが被覆してある。そのため、対向電極１５と信号電極３あるいは、対向電極１５と表示電極６の導電性材料が電気的に短絡することは極めて少なくなる。
【００５６】
以上の説明から明かなように、表示電極６と対向電極１５に導電性材料を利用する場合に、表示電極６上を自己整合的に絶縁膜３３にて被覆することにより対向電極１５との電気的短絡を極めて減少することができる。さらに、第１の信号電極３と第２の信号電極３２上を絶縁膜３３にて被覆することにより対向電極１５との電気的短絡が防止できる。
【００５７】
さらに、非線形抵抗素子１１に電流を流し表示電極６上に絶縁膜を形成する方法では素子特性が劣化する場合においても、本実施形態に示す構成、すなわち第２の信号電極３２と表示電極６と補助電極３４を一体構造とすることにより、第２の信号電極３２と表示電極６上に、非線形抵抗素子の特性を劣化することなく絶縁膜の形成が可能となる。
【００５８】
さらに、補助電極３４の線幅を１〜３マイクロメーターにすることにより、表示電極６上へ絶縁膜を形成する際に自然に絶縁化し、第２の信号電極３２と表示電極６とが絶縁分離できる。
【００５９】
つぎに、本発明の第３の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図５と図６とを用いて説明する。図５は本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大する平面図である。図６は図５の平面図のＤ−Ｄ線における断面を示す断面図である。以下、図５と図６とを交互に用いて本発明の第３の実施形態を説明する。
【００６０】
第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極である第１の信号電極３と第１の信号電極３と一体構造の張り出し部２０と第１の信号電極３と張り出し部２０を介して一体構造を有する下部電極４を有する。さらに、第１の信号電極３の一端には、第１の信号電極３と一体構造の第１の接続部２を設ける。さらに第１の信号電極３上と下部電極４上と張り出し部２０上には、第１の電極の陽極酸化膜である酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる非線形抵抗層５を有する。最終的に前記張り出し部２０は第１の基板１より除去されるため図５と図６には破線にて示す。
【００６１】
さらに第１の信号電極３上を覆うように設ける第２の信号電極３２と、第２の信号電極３２と一体構造を有する第２の接続部３１と、前記第２の信号電極３２と一体構造を有し、かつ下部電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８と、表示電極６と、前記表示電極６と一体構造を有し、かつ下部電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９をクロム（Ｃｒ）膜５５とアルミニウム（Ａｌ）膜５６にて設ける。また、表示電極６と近接する他の表示電極６の間には、表示電極６の一体構造からなる相互接続配線３５が設けてある。張り出し部２０と相互接続配線３５は、最終的には、分離辺３６にて相互に分離する構造となり、最終的には第１の基板１上から除去される。
【００６２】
第２の信号電極３２上と第２の信号電極３２と一体構造の信号電極用上電極８上と、表示電極６上と表示電極用上電極９上には表示電極６間を連結する相互接続配線３５を利用し各電極を構成する膜の表面を絶縁化し、絶縁膜３３を設ける。
【００６３】
また、非線形抵抗素子１１、１２の構成は、信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と下部電極４とにより第１の非線形抵抗素子１１を構成し、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と下部電極４とにより第２の非線形抵抗素子１２を構成する。
【００６４】
また、外部回路との接続には第２の接続部３１を利用し、第２の信号電極３２を構成するクロム膜を利用する。
【００６５】
さらに上記第１の基板１を液晶表示装置に利用する場合には、第１の基板１に対向する第２の基板２２を設ける。この第２の基板２２上には、赤（Ｒ）色カラーフイルター３７とシアン（Ｃ）色カラーフイルター３８とを設け、カラーフイルター３７と３８上.には平坦化膜３９を設け、平坦化膜上には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる対向電極１５を有する。さらに対向電極１５は、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）と接続する。
【００６６】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。さらにスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００６７】
ここで利用する液晶１７は、液晶内に色素を含むゲストホストモードを利用し、さらに、偏光板を必要としないモードを利用する。これにより明るい反射型液晶表示装置が可能となる。また、第２の信号電極３２とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２を介して、表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の電圧と光学特性変化を利用し、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００６８】
以上により、第１の基板１上の表示電極６と第２の信号電極３２上には絶縁膜３３が自己整合的に設けてある。また、対向電極１５と対向する領域には、絶縁膜３３と非線形抵抗層５を構成する酸化タンタル膜のいずれかが被服している。そのため、対向電極１５と第２の信号電極３２あるいは、対向電極１５と表示電極６の導電性材料が電気的に短絡することは極めて少なくなる。
【００６９】
さらに、非線形抵抗素子１１に電流を流し表示電極６上に絶縁膜を形成する方法では素子特性が劣化する場合においても、本実施形態に示す構成、すなわち表示電極６間を相互接続配線３５により連結する構造とすることにより、表示電極６上に、非線形抵抗素子の特性を劣化することなく絶縁膜の形成が可能となる。
【００７０】
さらに、第１の信号電極３と張り出し部２０を介して下部電極４を一体構造とするため、張り出し部２０を第１の基板１より除去し、第１の信号電極３と下部電極４とを分離する必要がある。そのため、張り出し部２０を第１の基板１より除去する際に相互接続配線３５を同時に除去することにより簡単に表示電極６上に絶縁膜３３を形成できる。
【００７１】
つぎに、本発明の第４の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図７と図８とを用いて説明する。本発明の第４の実施形態におけるスイッチング素子は、三端子型の薄膜トランジスタを用いて説明する。図７は本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大する平面図である。図８は図７の平面図のＥ−Ｅ線における断面を示す断面図である。以下、図７と図８とを交互に用いて本発明の第４の実施形態を説明する。
【００７２】
第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる信号電極４１と信号電極４１と一体構造を有するゲート電極４２とを設ける。ゲート電極４２上には、酸化タンタル膜と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなるゲート絶縁膜４３を有する。
【００７３】
ゲート絶縁膜４３上とゲート絶縁膜４３の周囲には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜からなる半導体層４４を設ける。また、前記半導体層４４上でかつ一部ゲート電極４２とオーバーラップするように不純物イオンを含むアモルファスシリコン（ｎ−Ｓｉ）４５、４６を設ける。島状の半導体層４４上には不純物イオンを含む２個のアモルファスシリコンが平行し、かつ分割して設けてある。さらに、一方の不純物イオンを含むアモルファスシリコン４５上にソース電極４７を設け、他方の不純物イオンを含むアモルファスシリコン４６上にドレイン電極４８を設ける。
【００７４】
また、ソース電極４７とドレイン電極４８の間の半導体層４４上、および一部ソース電極４７と一部ドレイン電極４８上には、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜からなる保護用絶縁膜４９を有する。
【００７５】
さらに、全面に層間絶縁膜５０を設け、前記絶縁膜５０は、ドレイン電極４８上の一部に開口部５１を設ける。また、層間絶縁膜５０上には高融点金属とアルミニウムの合金膜からなる表示電極６を設ける。表示電極６は、層間絶縁膜５０の開口部５１を介してドレイン電極４８と接続する。さらに、表示電極６上には高融点金属とアルミニウムの合金膜の酸化膜からなる絶縁膜３３を設ける。高融点金属としては、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）を利用するとよい。
【００７６】
絶縁膜３３を表示電極６上に設ける方法として、ゲート電極４２に電圧を印加し、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）をＯＮ状態にして、ソース電極４７に電圧を印加することにより、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を介して表示電極６に電圧を印加することができる。表示電極６に電圧を印加し、陽極酸化処理溶液にて陽極酸化処理を行うことにより、高融点金属とアルミニウムの合金膜上へ絶縁膜３３を設けることが簡単にできる。
【００７７】
さらに第１の基板１を液晶表示装置に利用する場合には、第１の基板１と対向する第２の基板を設ける。この第２の基板２２上には、赤（Ｒ）色カラーフイルター３７とシアン（Ｃ）色カラーフイルター３８とを設け、カラーフイルター３７と３８上には、平坦化膜３９を設け、さらに平坦化膜３９上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる対向電極１５を設ける。さらに対向電極１５は、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）を接続する。
【００７８】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。さらにスペーサー（図示せず）によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００７９】
ここで利用する液晶１７は、液晶内に色素を含むゲストホストモードを利用し、さらに、偏光板を必要としないモードを利用する。これにより明るい反射型液晶表示装置が可能となる。また、ゲート電極４２により薄膜トランジスター（ＴＦＴ）をＯＮとＯＦＦを行い、ソース電極４７に外部回路より所定の駆動波形を印加し、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を介して、表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の電圧と光学特性変化を利用し、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００８０】
本第４の実施形態を利用することにより、表示電極６上にピンホールのない、また、特に絶縁膜のパターンニング工程を必要としない絶縁膜３３を設けることができる。
【００８１】
さらに、表示電極６以外の領域は厚い層間絶縁膜にて覆われているため、表示電極６上に絶縁膜３３を設けることにより、完全に導体上に絶縁膜を設けることができる。
【００８２】
以上の説明から明らかなように、表示電極６上に表示電極６を構成する金属膜の一部を絶縁化する絶縁膜を設けることにより表示電極６と対向電極の電気的短絡を有効に防止できる。
【００８３】
さらに、対向電極の材質に例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、あるいは、酸化スズ膜等の透明導電膜を利用し、表示電極６にアルミニウム膜を利用する場合には、電極の標準単極電位の差が大きいため、両電極間に直流成分が発生する。そのため、従来の駆動方法では、液晶へ直流電圧が印加するため液晶表示装置の表示品質の低下につながる。そのため、表示電極６上への絶縁膜の形成は非常に有効である。
【００８４】
つぎに、本発明の第５の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図９と図１０とを用いて説明する。本実施形態においては、下部電極と表示電極を一体構造とする構成を採用している。図９は本発明の第５の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大する平面図である。図１０は図９の平面図のＦ−Ｆ線における断面を示す断面図である。以下、図９と図１０とを交互に用いて本発明の第５の実施形態を説明する。
【００８５】
第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極である表示電極６と、前記表示電極６と一体構造の下部電極４とを有する。また、表示電極６と近接する他の表示電極６の間には、表示電極６の一体構造からなる相互接続配線３５が設けてある。また、相互接続配線３５は、最終的には、分離辺３６にて相互に分離する構造となり、最終的には第１の基板１上から除去される。
【００８６】
さらに表示電極６上と下部電極４上には、第１の電極の陽極酸化膜である酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる非線形抵抗層５を有する。最終的に相互接続配線３５は第１の基板１より除去されるため図９と図１０には破線にて示す。
【００８７】
さらに、第１の基板１上には、信号電極３２と信号電極３２と一体構造であり、かつ下部電極極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける上部電極９と信号電極３２と一体構造の接続部３１とをアルミニウム（Ａｌ）膜にて設ける。また、信号電極３２と上部電極９上には、酸化アルミニウム膜からなる絶縁膜３３を有する。以上により、表示電極６上には非線形抵抗層５を設け、信号電極３２と上部電極９上には絶縁膜３３を設ける。
【００８８】
また、外部回路との接続には接続部３１を利用するため、接続部３１上には絶縁膜３３は設けていない。
【００８９】
さらに上記第１の基板１を液晶表示装置に利用する場合には、第１の基板１に対向する第２の基板２２を設ける。この第２の基板２２上には、赤（Ｒ）色カラーフイルター３７とシアン（Ｃ）色カラーフイルター３８とを設け、カラーフイルター３７と３８上.には平坦化膜３９を設け、平坦化膜上には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる対向電極１５を有する。さらに対向電極１５は、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）と接続する。
【００９０】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。さらにスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００９１】
ここで利用する液晶１７は、液晶内に色素を含むゲストホストモードを利用し、さらに、偏光板を必要としないモードを利用する。これにより明るい反射型液晶表示装置が可能となる。また、第２の信号電極３２とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、非線形抵抗素子１１を介して、表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の電圧と光学特性変化を利用し、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００９２】
以上により、第１の基板１上の表示電極６の上には非線形抵抗層５、第２の信号電極３２上には絶縁膜３３が自己整合的に設けてある。従って、対向電極１５と対向する領域には、絶縁膜３３と非線形抵抗層５を構成する酸化タンタル膜のいずれかが被覆してある。そのため、対向電極１５と第２の信号電極３２あるいは、対向電極１５と表示電極６の導電性材料が電気的に短絡することは極めて少なくなる。
【００９３】
さらに、非線形抵抗素子１１に電流を流し表示電極６上に絶縁膜を形成する方法では素子特性が劣化する場合においても、本実施形態に示す構成、すなわち表示電極６間を相互接続配線３５により連結する構造とすることにより、表示電極６上に、非線形抵抗素子の特性を劣化することなく絶縁膜の形成が可能となる。
【００９４】
以上の実施形態においては、信号電極と表示電極の間に補助電極を設ける実施形態には非線形抵抗素子として二端子型の素子を利用する例を示したが、三端子型の非線形抵抗素子を用いる場合においても、本実施形態の効果は当然有効である。
【００９５】
さらに、隣接する表示電極間を相互接続配線により接続する実施形態には、非線形抵抗素子として二端子型の素子を利用する例を示したが、三端子型の非線形抵抗素子を用いる場合においても、本実施形態の効果は当然有効である。
【００９６】
また、層間絶縁膜を用いる実施形態を三端子型の非線形抵抗素子を用いる例に関して説明したが、二端子型の非線形抵抗素子に利用することにより、本実施形態の効果は当然有効である。
【００９７】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように、表示電極上に表示電極を構成する金属膜の一部を絶縁化する絶縁膜を設けることにより表示電極と対向電極の電気的短絡を有効に防止できる。
【００９８】
さらに、表示電極と信号電極を同一な金属膜より構成し、表示電極上に設ける絶縁膜と信号電極上に設ける絶縁膜を同じ材質にすることにより、工程上の負荷なしに信号電極上へ絶縁膜の形成が可能となる。したがって、信号電極と対向電極との電気的短絡がなく、液晶表示装置の表示品質を向上できる。
【００９９】
さらに、信号電極と表示電極の間にある非線形抵抗素子を介して表示電極に電圧を印加することにより特別な電極を設けることなしに表示電極上に表示電極を構成する金属の一部を陽極酸化処理できるため、均一で安定した絶縁膜が形成可能となる。
【０１００】
また、信号電極と表示電極を補助電極を介して一体構造とし、信号電極上と表示電極上と補助電極上とに絶縁膜を設けることにより、補助電極を自動的に絶縁化し、信号電極と表示電極を絶縁分離することができるため、非線形抵抗素子を介さずに表示電極上に陽極酸化膜を設けることができる。
【０１０１】
さらに、対向電極の材質に例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、あるいは、酸化スズ膜等の透明導電膜を利用し、表示電極にアルミニウム膜を利用する場合には、電極の標準単極電位の差が大きいため、両電極間に直流成分が発生する。そのため、従来の駆動方法では、液晶へ直流電圧が印加するため液晶表示装置の表示品質の低下につながる。そのため、表示電極上への絶縁膜の形成は非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１１】従来例における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図１２】従来例における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１第１の基板
２第１の接続部
３第１の信号電極
４下部電極
５非線形抵抗層
６表示電極
９上部電極
１１非線形抵抗素子
１２非線形抵抗素子
１５対向電極
１６配向膜
１７液晶
２２第２の基板
２４偏向板
３２第２の信号電極
３３絶縁膜
３５相互接続配線線 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of a liquid crystal display device, and more particularly to the structure of a substrate having a nonlinear resistance element. On the substrate, as a non-linear resistance element, a two-terminal type non-linear resistance element having a metal-nonlinear resistance layer-metal structure, or a metal-semiconductor layer-metal, or a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and an impurity ion A display electrode connected to a three-terminal nonlinear resistance element having a semiconductor layer including a source electrode and a data electrode is provided by a metal film, and a metal film insulating film constituting the display electrode is provided on the display electrode. is there.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the display capacity of a liquid crystal display device using a liquid crystal panel has been increasing. The structure of the liquid crystal display device includes a passive matrix type in which a display electrode of a liquid crystal pixel is directly connected to a signal electrode provided on a first substrate, and an active matrix type having a nonlinear resistance element between the signal electrode and the display electrode. is there. Further, a counter electrode is provided through a liquid crystal so as to face the display electrode on the first substrate, a plurality of signal electrodes and a plurality of counter electrodes are arranged in a matrix, and the signal electrode and data connected to the counter electrode It has a structure in which a predetermined signal is applied to the electrode from an external circuit.
[0003]
In a simple matrix (passive matrix type) liquid crystal display device that uses multiplex drive, the contrast decreases or the response speed decreases as the time is increased, and in the case of having about 200 scanning lines. It becomes difficult to obtain sufficient contrast.
[0004]
Therefore, in order to eliminate such defects, an active matrix liquid crystal display panel in which a switching element is provided for each pixel is employed.
[0005]
The active matrix liquid crystal display panel is roughly classified into a three-terminal system using a thin film transistor and a two-terminal system using a non-linear resistance element. Of these, the two-terminal system is superior in that the structure and manufacturing method are simple.
[0006]
As this two-terminal switching element, a diode type, a varistor type, a TFD type, and the like have been developed.
[0007]
Of these, the TFD type is particularly simple in structure and has a short manufacturing process.
[0008]
Further, since the liquid crystal display device is not a self-luminous display device, display is performed using an external light source and an external light change due to an optical change of the liquid crystal. Therefore, there are roughly two types of positional relationships among the observer, the liquid crystal display device, and the light source. The first is a so-called reflection type liquid crystal display device in which the light source and the observer are on the same plane with respect to the liquid crystal display device, and the second is a so-called transmission type in which an observer-liquid crystal display device-light source is arranged. It is a liquid crystal display device. For the purpose of reducing power consumption, which is an advantage of the liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device that uses a light source around the liquid crystal display device without requiring a light source is effective.
[0009]
Hereinafter, a conventional example of a reflective liquid crystal display device having a non-linear resistance element between a signal electrode and a display electrode will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a reflection type liquid crystal display device in the prior art using a non-linear resistance element. Further, FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA in the plan view of FIG. Hereinafter, the prior art will be described using FIG. 11 and FIG. 12 alternately.
[0011]
On the first substrate 1, the first signal electrode 3 made of a tantalum (Ta) film, the island-like lower electrode 4, and the overhanging portion that is integrated with the first signal electrode 3 and the lower electrode 4. 20 Further, the first connection portion 2 having an integral structure with the first signal electrode 3 is provided at one end of the first signal electrode 3. Further, a non-linear resistance layer 5 made of tantalum oxide (Ta2 O5) is provided on the first signal electrode 3, the lower electrode 4, and the overhanging portion 20. A tantalum oxide film is not provided on the first connection portion 2. Further, since the overhang portion 20 is finally removed from the first substrate 1, it is indicated by a broken line in FIGS.
[0012]
Furthermore, the second signal electrode 32 is formed of a two-layer film of an indium tin oxide (ITO) film and an aluminum (Al) film, and is provided so as to cover the first signal electrode 3, and the second signal electrode 32, The signal electrode upper electrode 8 has an integral structure and is provided so as to overlap the nonlinear resistance layer 5 on the lower electrode 4. Further, the display electrode 6 is formed of a two-layer film of an indium tin oxide (ITO) film and an aluminum film, and has an integral structure with the display electrode 6 and overlaps the nonlinear resistance layer 5 on the lower electrode 4. The display electrode upper electrode 9 is provided. One end of the second signal electrode 32 has a second connection portion 31 on the connection portion 2 of the first signal electrode 3.
[0013]
The signal electrode upper electrode 8, the nonlinear resistance layer 5 and the lower electrode 4 constitute a first nonlinear resistance element 11, and the display electrode upper electrode 9, the nonlinear resistance layer 5 and the lower electrode 4 constitute a second nonlinear resistance element. The resistance element 12 is configured.
[0014]
  Further, the aluminum film on the first connection portion 2 and the second connection portion 31 provided for applying a signal to the first nonlinear resistance element 11 and the second nonlinear resistance element 12 from an external circuit (not shown). Is removed and the second connection 31And a second connection part 3 for connection to the external circuit1An indium tin oxide film which is a part of the constituent material is used.
[0015]
When the first substrate 1 described above is used as a liquid crystal display device, the second substrate 22 is provided so as to face the first substrate 1. On the second substrate 22, a counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film made of a transparent conductive film is provided so as to face the display electrode 6. Further, the counter electrode 15 is connected to a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0016]
Furthermore, alignment films 16 and 16 are provided on the first substrate 1 and the second substrate 22 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17, respectively.
[0017]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap dimension by a spacer (not shown), and the liquid crystal 17 is interposed between the first substrate 1 and the second substrate 22. Enclosed.
[0018]
  Further, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22. Since the liquid crystal display device does not self-emit, the secondsignalelectrode32A driving waveform is applied to the data electrode from an external circuit, and the voltage of the liquid crystal 17 in the region between the display electrode 6 and the counter electrode 15 is set via the first nonlinear resistance element 11 and the second nonlinear resistance element 12. The liquid crystal display device displays a predetermined image using the change in optical characteristics and further using the reflection characteristics of the aluminum film on the first substrate and external light.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the conventional liquid crystal display device, since there are only the alignment film 16 and the liquid crystal 17 which are thin and soft insulating films between the counter electrode and the display electrode, the alignment film 16 is easily destroyed by dust or the like. Further, the counter electrode and the display electrode are electrically short-circuited by the conductive dust, and the target voltage cannot be applied between the display electrode and the counter electrode.
[0020]
Similarly, in a liquid crystal display device using a three-terminal type non-linear resistance element, the display electrode and the counter electrode are not provided between the display electrode and the counter electrode because only the alignment film 6 and the liquid crystal 17 are provided between the display electrode and the counter electrode. Short circuit electrically due to conductive dust. Due to the occurrence of this electrical short circuit, the display quality of the liquid crystal display device is significantly degraded. In addition, there is a method of forming an insulating film on the display electrode or the counter electrode by a vacuum sputtering method, a spin coating method, or the like. However, a method using a vacuum is expensive and the spin coating method has a film thickness of the insulating film. The thickness increases, leading to a decrease in display quality of the liquid crystal display device or an increase in driving voltage.
[0021]
In the case where the insulating film is formed over the entire surface, it is necessary to form an opening in a connection portion with an external circuit. If an insulating film is partially formed by a printing method or the like, alignment accuracy and a process for performing alignment are required, so that it is difficult to form an opening with high accuracy.
[0022]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, prevent the occurrence of an electrical short circuit between the display electrode and the counter electrode of the above-mentioned liquid crystal display device, and achieve an improvement in display quality of the liquid crystal display device Is to provide a structure.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention employs the following configuration.
[0024]
The liquid crystal display device of the present invention is provided between a first substrate and a second substrate facing each other at a predetermined interval, and a signal electrode provided on the first substrate or a data electrode and a display electrode of a liquid crystal pixel. In the liquid crystal display device including the non-linear resistance element and the liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate, the display electrode includes a metal film, or a transparent conductive film and a metal film, A structure having an insulating film made of an oxide film or a nitride film of a metal film constituting the display electrode is adopted on the entire surface of the display electrode or on the entire surface of the display electrode and the entire surface of the signal electrode.
[0025]
The liquid crystal display device of the present invention is provided between a first substrate and a second substrate facing each other at a predetermined interval, and a signal electrode provided on the first substrate or a data electrode and a display electrode of a liquid crystal pixel. In the liquid crystal display device including the non-linear resistance element and the liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate, a protective insulating film is provided at least on and around the display electrode, The protective insulating film has an opening in a region overlapping with the display electrode, and the protective insulating film has a second display electrode made of a metal film overlapping the display electrode through the protective insulating film. The second display electrode is connected to the display electrode through an opening provided in the protective insulating film, and is formed of an oxide film or a nitride film of a metal film constituting the second display electrode on the second display electrode. A structure having an insulating film is employed.
[0026]
[Action]
The display electrode on the first substrate and the counter electrode on the second substrate constituting the liquid crystal display device are opposed to each other with a predetermined gap through the liquid crystal. Further, since only the thin alignment film is provided on the counter electrode or the display electrode, the counter electrode and the display electrode are electrically short-circuited by the conductive dust. Therefore, an insulating film is provided over the display electrode. The insulating film is a metal film insulating film constituting the display electrode. The insulating film uses an oxide or nitride of a metal film that constitutes the display electrode.
[0027]
Thus, an insulating film that is uniform and has few pinholes can be provided on the display electrode. Furthermore, since the insulating film can be formed only on the display electrode or only on the display electrode and the signal electrode where necessary, the insulating film is not formed on the connection portion of the external circuit of the signal electrode. The process of forming the opening in the can be simplified.
[0028]
As a method for forming an insulating film on the display electrode, an anodic oxidation method or the like can be used, and a special electrode or the like can be formed by applying a voltage to the insulating film on the display electrode through a non-linear resistance element. There is no need to provide it.
[0029]
  Furthermore, the display electrode and the signal electrode are integrated, and the display electrode and the signal electrode are connected by a thin line, so that an insulating film is formed on the surface of the display electrode and the signal electrode.TheFormWhenIn,Fine wireWholeInsulationBecome non-conductiveBy adopting the method,In particularFor anodizingThere is no need to provide dedicated electrodes.
[0030]
Furthermore, in the case of a reflective liquid crystal display device that also uses the display electrode as a reflection plate, a display electrode having irregularities is often used, but the anodic oxidation method forms an insulating film without generating pinhole defects. can do.
[0031]
Further, even when a protective insulating film is provided on the non-linear resistance element or the signal electrode and the display electrode is provided on the protective insulating film, a voltage can be applied to the display electrode via the non-linear resistance element. An insulating film can be easily formed on the display electrode.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the liquid crystal display device in the best mode for carrying out the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0033]
First, the configuration of a liquid crystal display device using a nonlinear resistance element and a nonlinear resistance element in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an enlarged plan view of a part of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line BB in the plan view of FIG. Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described using FIG. 1 and FIG. 2 alternately.
[0034]
  On the first substrate 1 made of a glass substrate, a first signal electrode 3 made of a tantalum (Ta) film, and a lower electrode 4 integrated with the first signal electrode 3,Similarly, the first signal electrode 3 andA first connection portion 2 that is an integral structure is provided. Further, a tantalum oxide film (Ta2 O5) made of an anodic oxide film of a tantalum film (Ta) is provided as a nonlinear resistance layer 5 on the first signal electrode 3 and the lower electrode 4. Here, the non-linear resistance layer 5 is not provided on the first connection portion 2.
[0035]
  Furthermore, the second signal electrode 32 provided so as to cover the first signal electrode 3, the second connection portion 31 having an integral structure with the second signal electrode, and the nonlinear resistance layer 5 on the lower electrode 4 The upper electrode 9 and the upper electrode 9ConstructionThe display electrode 6 provided on the first substrate 1 is provided with an aluminum (Al) film. The nonlinear resistance element 11 includes a lower electrode 4, a nonlinear resistance layer 5, and an upper electrode 9.
[0036]
Further, an aluminum oxide (Al 2 O 3) film made of an oxide film of an aluminum film constituting each electrode is provided as the insulating film 33 on the second signal electrode 32, the upper electrode 9, and the display electrode 6.
[0037]
  Here, when an aluminum oxide film is formed on the second signal electrode 32, the anodizing solution is brought into contact with the second connection portion 31.LetTherefore, no insulating film is formed on the second connection portion 31. The second connection portion 31 not provided with the insulating film is electrically connected to an external circuit (not shown), and a signal is applied to the signal electrodes 3 and 32.
[0038]
Further, when the first substrate 1 described above is used for a liquid crystal display device, a second substrate 22 facing the first substrate 1 is provided. On the second substrate 22, a counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided so as to face the display electrode 6 provided on the first substrate 1. Further, the counter electrode 15 is connected to a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0039]
Furthermore, the first substrate 1 and the second substrate 22 respectively have alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17.
[0040]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap size by a spacer (not shown), and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. . Further, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22.
[0041]
In addition, a driving waveform is applied to the second signal electrode 32 and the data electrode from an external circuit, and an optical characteristic change is generated in the liquid crystal 17 between the display electrode 6 and the counter electrode 15 via the nonlinear resistance element 11. Thus, the liquid crystal display device displays a predetermined image. Further, since the liquid crystal display device does not self-emit, the display information is presented to the observer using the reflection characteristics of the aluminum film on the first substrate and the external light.
[0042]
  As described above, the insulating film 33 is provided in a self-aligned manner on the display electrode 6 and the second signal electrode 32 provided on the first substrate 1. Further, in the region facing the counter electrode 15, either the insulating film 33 or the tantalum oxide which is the nonlinear resistance layer 5 is covered.Coveringdo itAhTherefore, with the counter electrode 15SecondSignal electrode 32Or, the conductive materials of the counter electrode 15 and the display electrode 6 are extremely short-circuited.
[0043]
As is clear from the above description, when a conductive material is used for the display electrode 6 and the counter electrode 15, the display electrode 6 is electrically coated with an insulating film in a self-aligning manner so as to be electrically connected to the counter electrode 15. Short circuit can be greatly reduced.
[0044]
Furthermore, since an electrical short circuit with the counter electrode 15 can be prevented by covering the first signal electrode 3 or the second signal electrode 32 with the insulating film 33, the occurrence of wiring defects in the liquid crystal display device is extremely reduced. Can be reduced. Further, since the insulating film 33 is subjected to insulation treatment on the surface of the display electrode 6 or the second signal electrode 32, the insulating film 33 can be easily formed even if the surface has a complicated surface shape.
[0045]
Next, the configuration of the liquid crystal display device using the non-linear resistance element and the non-linear resistance element in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an enlarged plan view of a part of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line CC in the plan view of FIG. Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described using FIG. 3 and FIG. 4 alternately.
[0046]
On the first substrate 1 made of a glass substrate, a first signal electrode 3 made of a chromium (Cr) film, a lower electrode 4 having an integral structure with the first signal electrode 3, and a first signal A first connection portion 2 having an integral structure with the electrode 3 is provided.
[0047]
Furthermore, a silicon nitride film (SiNx: H) containing hydrogen (H) as the non-linear resistance layer 5 on the first signal electrode 3, the lower electrode 4, the first connection portion 2, and the first substrate 1, or A carbon (C: H) film containing hydrogen (H) is provided. In particular, since the carbon (C: H) film has high transparency, there is an advantage that patterning of the nonlinear resistance layer 5 is not particularly required.
[0048]
  Further, the second signal electrode 32 provided so as to cover the first signal electrode 3 has an integral structure with the second signal electrode 32.And covers the first connection part 2The connection portion 31, the upper electrode 9 that overlaps the nonlinear resistance layer 5 on the lower electrode 4, the display electrode 6 having an integral structure with the upper electrode 9, the second signal electrode 32, and the second signal electrode 32. And the display electrode 6TheMonolithic structureConnectThe auxiliary electrode 34 is provided by an aluminum (Al: Si) film containing silicon. The auxiliary electrode 34 is provided by a thin line. The nonlinear resistance element 11 is composed of the lower electrode 4, the nonlinear resistance layer 5, and the upper electrode 9.
[0049]
  Further, on the second signal electrode 32, the upper electrode 9, and the display electrode 6, silicon oxide and aluminum oxide (Al 2 O 3) made of an oxide film of an aluminum film containing silicon as a constituent material of each electrode as the insulating film 33. : SiO2) film is provided. Further, the auxiliary electrode 34 is, tableAn insulating film 33 is formed on the display electrode 6 and the second signal electrode 32.WhenOxidized and insulated,Thatresult,The second signal electrode 32 and the display electrode 6 areElectricallyIsolate.
[0050]
In addition, when the insulating film 33 is formed on the second signal electrode 32 on the second connection portion 31, a method that does not contact the anodizing solution is adopted. Therefore, the insulating film 33 is not formed on the second connection portion 31.
[0051]
Further, when the first substrate 1 is used for a liquid crystal display device, a second substrate 22 facing the first substrate 1 is provided. A counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided on the second substrate 22 so as to face the display electrode 6 on the first substrate 1. Further, the counter electrode 15 is connected to a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0052]
Furthermore, the first substrate 1 and the second substrate 22 respectively have alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17.
[0053]
Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap size by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. . Further, a polarizing plate 24 is provided on the second substrate 22.
[0054]
A driving waveform is applied to the first signal electrode 3 or the second signal electrode 32 and the data electrode from an external circuit, and the liquid crystal 17 between the display electrode 6 and the counter electrode 15 is applied to the liquid crystal 17 via the non-linear resistance element 11. A voltage is applied to change the optical characteristics of the liquid crystal 17, and the liquid crystal display device displays a predetermined image. Further, since the liquid crystal display device does not self-emit, the display information is presented to the observer using the reflection characteristics of the aluminum film on the first substrate and the external light.
[0055]
  As described above, the insulating film 33 is provided on the display electrode 6 and the second signal electrode 32 on the first substrate 1 in a self-aligning manner. In addition, in the region facing the counter electrode 15, either the insulating film 33 or the silicon nitride film constituting the nonlinear resistance layer 5 is covered.Coveringdo itAhThe Therefore, the conductive material of the counter electrode 15 and the signal electrode 3 or the counter electrode 15 and the display electrode 6 is extremely less likely to be short-circuited.
[0056]
  As is clear from the above description, when a conductive material is used for the display electrode 6 and the counter electrode 15, the insulating film 33 covers the display electrode 6 on the display electrode 6 in a self-aligning manner.CoveringBy doing so, electrical shorts with the counter electrode 15 can be greatly reduced. Further, the insulating film 33 covers the first signal electrode 3 and the second signal electrode 32.CoveringBy doing so, an electrical short circuit with the counter electrode 15 can be prevented.
[0057]
  Further, an electric current is passed through the non-linear resistance element 11 to form an insulating film on the display electrode 6.In the wayEven when the element characteristics deteriorate, the configuration shown in the present embodiment, that is, the second signal electrode 32, the display electrode 6, and the auxiliary electrode 34 are integrated, so that the second signal electrode 32 and the display electrode 6 can be integrated. In addition, an insulating film can be formed without degrading the characteristics of the nonlinear resistance element.
[0058]
Further, by setting the line width of the auxiliary electrode 34 to 1 to 3 micrometers, the insulating film is naturally insulated when the insulating film is formed on the display electrode 6, and the second signal electrode 32 and the display electrode 6 are insulated and separated. it can.
[0059]
Next, the configuration of the liquid crystal display device using the non-linear resistance element and the non-linear resistance element in the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an enlarged plan view of a part of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line DD in the plan view of FIG. Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described using FIG. 5 and FIG. 6 alternately.
[0060]
On the first substrate 1, the first signal electrode 3, which is a first electrode made of a tantalum (Ta) film, the first signal electrode 3, an overhanging portion 20, and the first signal electrode. 3 and a lower electrode 4 having an integral structure through an overhanging portion 20. Furthermore, the first signal electrode 3 is provided at one end with the first connection portion 2 that is integrated with the first signal electrode 3. Further, a non-linear resistance layer 5 made of tantalum oxide (Ta2 O5), which is an anodic oxide film of the first electrode, is provided on the first signal electrode 3, the lower electrode 4, and the overhanging portion 20. Since the overhang portion 20 is finally removed from the first substrate 1, it is indicated by a broken line in FIGS.
[0061]
  Further, a second signal electrode 32 provided so as to cover the first signal electrode 3, a second connection portion 31 having an integral structure with the second signal electrode 32, and an integral structure with the second signal electrode 32 And the upper electrode 8 for signal electrodes provided so as to overlap the nonlinear resistance layer 5 on the lower electrode 4, the display electrode 6, and the display electrode 6, and the lower electrode 4 A display electrode upper electrode 9 provided so as to overlap the upper nonlinear resistance layer 5 is provided by a chromium (Cr) film 55 and an aluminum (Al) film 56. In addition, the display electrode 6 is integrally formed between the display electrodes 6 adjacent to the display electrode 6.MutualConnection wiring 35 is provided. The overhanging portion 20 and the interconnection wiring 35 are finally separated from each other by the separation side 36 and are finally removed from the first substrate 1.
[0062]
  The display electrodes 6 are connected to each other on the second signal electrode 32, the signal electrode upper electrode 8 integrally formed with the second signal electrode 32, and the display electrode 6 and the display electrode upper electrode 9.MutualAn insulating film 33 is provided by insulating the surface of the film constituting each electrode using the connection wiring 35.
[0063]
The non-linear resistance elements 11 and 12 are configured such that the signal electrode upper electrode 8, the non-linear resistance layer 5 and the lower electrode 4 constitute the first non-linear resistance element 11, and the display electrode upper electrode 9 and the non-linear resistance layer. 5 and the lower electrode 4 constitute a second nonlinear resistance element 12.
[0064]
Further, the second connection portion 31 is used for connection with an external circuit, and a chromium film constituting the second signal electrode 32 is used.
[0065]
Further, when the first substrate 1 is used for a liquid crystal display device, a second substrate 22 facing the first substrate 1 is provided. A red (R) color filter 37 and a cyan (C) color filter 38 are provided on the second substrate 22, and a flattening film 39 is provided on the color filters 37 and 38. A counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided thereon. Further, the counter electrode 15 is connected to a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0066]
Furthermore, the first substrate 1 and the second substrate 22 respectively have alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17. Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap size by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0067]
The liquid crystal 17 used here uses a guest-host mode in which the liquid crystal contains a dye, and further uses a mode that does not require a polarizing plate. As a result, a bright reflective liquid crystal display device can be realized. Further, a driving waveform is applied to the second signal electrode 32 and the data electrode from an external circuit, and the display electrode 6 and the counter electrode 15 are interposed between the first nonlinear resistance element 11 and the second nonlinear resistance element 12. The liquid crystal display device performs a predetermined image display by utilizing the voltage of the liquid crystal 17 and the change in the optical characteristics in the above region.
[0068]
As described above, the insulating film 33 is provided on the display electrode 6 and the second signal electrode 32 on the first substrate 1 in a self-aligning manner. Further, the region facing the counter electrode 15 is covered with either the insulating film 33 or the tantalum oxide film constituting the nonlinear resistance layer 5. Therefore, the conductive material of the counter electrode 15 and the second signal electrode 32 or the counter electrode 15 and the display electrode 6 is extremely short-circuited.
[0069]
  Further, an electric current is passed through the non-linear resistance element 11 to form an insulating film on the display electrode 6.In the wayEven when the element characteristics deteriorate, the configuration shown in the present embodiment, that is, the gap between the display electrodes 6 can be maintained.MutualWith the structure in which the connection lines 35 are connected, an insulating film can be formed on the display electrode 6 without deteriorating the characteristics of the nonlinear resistance element.
[0070]
  Further, since the lower electrode 4 is integrated with the first signal electrode 3 and the overhanging portion 20, the overhanging portion 20 is removed from the first substrate 1, and the first signal electrode 3 and the lower electrode 4 are connected to each other. Need to be separated. Therefore, when removing the overhanging portion 20 from the first substrate 1,MutualThe insulating film 33 can be easily formed on the display electrode 6 by removing the connection wiring 35 simultaneously.
[0071]
  Next, the configuration of the liquid crystal display device using the nonlinear resistance element and the nonlinear resistance element in the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment of the present inventionSwitchingThe element is a three-terminal typeThin film transistorWill be described. FIG. 7 is an enlarged plan view of a part of a liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line E-E of the plan view of FIG. Hereinafter, the fourth embodiment of the present invention will be described using FIG. 7 and FIG. 8 alternately.
[0072]
On the first substrate 1, a signal electrode 41 made of a tantalum (Ta) film and a gate electrode 42 having an integral structure with the signal electrode 41 are provided. A gate insulating film 43 made of a tantalum oxide film and silicon nitride (SiNx) is provided on the gate electrode 42.
[0073]
  A semiconductor layer 44 made of an amorphous silicon (a-Si) film is provided on the gate insulating film 43 and around the gate insulating film 43. Further, amorphous silicon (n-Si) 45 and 46 containing impurity ions are provided on the semiconductor layer 44 so as to partially overlap the gate electrode 42. On the island-shaped semiconductor layer 44Is notContains pure ionsTwoAmorphous silicon is provided in parallel and divided. Further, a source electrode 47 is provided on the amorphous silicon 45 containing one impurity ion, and a drain electrode 48 is provided on the amorphous silicon 46 containing the other impurity ion.
[0074]
A protective insulating film 49 made of a silicon oxide (SiO 2) film is provided on the semiconductor layer 44 between the source electrode 47 and the drain electrode 48 and on the partial source electrode 47 and the partial drain electrode 48.
[0075]
Further, an interlayer insulating film 50 is provided on the entire surface, and the insulating film 50 is provided with an opening 51 in a part on the drain electrode 48. A display electrode 6 made of an alloy film of a refractory metal and aluminum is provided on the interlayer insulating film 50. The display electrode 6 is connected to the drain electrode 48 through the opening 51 of the interlayer insulating film 50. Further, an insulating film 33 made of an oxide film of a refractory metal and aluminum alloy film is provided on the display electrode 6. As the refractory metal, molybdenum (Mo), tantalum (Ta), titanium (Ti), or tungsten (W) may be used.
[0076]
As a method of providing the insulating film 33 on the display electrode 6, a voltage is applied to the gate electrode 42, the thin film transistor (TFT) is turned on, and a voltage is applied to the source electrode 47, whereby the thin film transistor (TFT) is formed. Thus, a voltage can be applied to the display electrode 6. By applying a voltage to the display electrode 6 and anodizing with an anodizing solution, the insulating film 33 can be easily provided on the alloy film of the refractory metal and aluminum.
[0077]
Further, when the first substrate 1 is used for a liquid crystal display device, a second substrate facing the first substrate 1 is provided. A red (R) color filter 37 and a cyan (C) color filter 38 are provided on the second substrate 22. A flattening film 39 is provided on the color filters 37 and 38, and further flattened. A counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided on the film 39. Further, the counter electrode 15 connects a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0078]
Furthermore, the first substrate 1 and the second substrate 22 respectively have alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17. Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap dimension by a spacer (not shown), and the liquid crystal 17 is interposed between the first substrate 1 and the second substrate 22. Enclosed.
[0079]
The liquid crystal 17 used here uses a guest-host mode in which the liquid crystal contains a dye, and further uses a mode that does not require a polarizing plate. As a result, a bright reflective liquid crystal display device can be realized. Further, the thin film transistor (TFT) is turned on and off by the gate electrode 42, a predetermined driving waveform is applied to the source electrode 47 from an external circuit, and the display electrode 6 and the counter electrode 15 are connected to each other through the thin film transistor (TFT). The liquid crystal display device performs a predetermined image display using the voltage of the liquid crystal 17 and the change in the optical characteristics in the area between the two.
[0080]
By using the fourth embodiment, it is possible to provide the insulating film 33 on the display electrode 6 without a pinhole and in particular that does not require a patterning process of the insulating film.
[0081]
Further, since the region other than the display electrode 6 is covered with a thick interlayer insulating film, by providing the insulating film 33 on the display electrode 6, the insulating film can be completely provided on the conductor.
[0082]
As is clear from the above description, an electrical short circuit between the display electrode 6 and the counter electrode can be effectively prevented by providing an insulating film that insulates a part of the metal film constituting the display electrode 6 on the display electrode 6. .
[0083]
Further, when a transparent conductive film such as an indium tin oxide (ITO) film or a tin oxide film is used as the material of the counter electrode and an aluminum film is used as the display electrode 6, a standard unipolar potential of the electrode is used. Because of the large difference, a direct current component is generated between both electrodes. For this reason, in the conventional driving method, since a DC voltage is applied to the liquid crystal, the display quality of the liquid crystal display device is degraded. Therefore, the formation of the insulating film on the display electrode 6 is very effective.
[0084]
  Next, the configuration of the liquid crystal display device using the nonlinear resistance element and the nonlinear resistance element in the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.RealIn the embodiment, a configuration in which the lower electrode and the display electrode are integrated is adopted. FIG. 9 is an enlarged plan view of a part of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment of the present invention. 10 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line FF in the plan view of FIG. Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described using FIG. 9 and FIG. 10 alternately.
[0085]
  On the first substrate 1, a display electrode 6, which is a first electrode made of a tantalum (Ta) film, and a lower electrode 4 integrally formed with the display electrode 6 are provided. In addition, the display electrode 6 is integrally formed between the display electrodes 6 adjacent to the display electrode 6.MutualConnection wiring 35 is provided. Further, the interconnection wiring 35 is finally separated from each other by the separation side 36 and is finally removed from the first substrate 1.
[0086]
Further, on the display electrode 6 and the lower electrode 4, there is a non-linear resistance layer 5 made of tantalum oxide (Ta2 O5) which is an anodic oxide film of the first electrode. Since the interconnection wiring 35 is finally removed from the first substrate 1, it is shown by a broken line in FIGS.
[0087]
  Further, on the first substrate 1, the signal electrode 32 and the signal electrode 32 are integrated with each other, and the upper electrode 9 and the signal electrode 32 are provided so as to overlap the nonlinear resistance layer 5 on the lower electrode electrode 4. And the connecting portion 31 having an integral structure are provided by an aluminum (Al) film. An insulating film 33 made of an aluminum oxide film is provided on the signal electrode 32 and the upper electrode 9. As described above, the non-linear resistance is formed on the display electrode 6.Layer 5The signal electrode 32 and the upper electrode9An insulating film 33 is provided thereon.
[0088]
In addition, since the connection portion 31 is used for connection with an external circuit, the insulating film 33 is not provided on the connection portion 31.
[0089]
Further, when the first substrate 1 is used for a liquid crystal display device, a second substrate 22 facing the first substrate 1 is provided. A red (R) color filter 37 and a cyan (C) color filter 38 are provided on the second substrate 22, and a flattening film 39 is provided on the color filters 37 and 38. A counter electrode 15 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided thereon. Further, the counter electrode 15 is connected to a data electrode (not shown) for applying a signal of an external circuit.
[0090]
Furthermore, the first substrate 1 and the second substrate 22 respectively have alignment films 16 and 16 as processing layers for regularly arranging the molecules of the liquid crystal 17. Further, the first substrate 1 and the second substrate 22 are opposed to each other with a predetermined gap size by the spacer 18, and the liquid crystal 17 is sealed between the first substrate 1 and the second substrate 22. .
[0091]
  The liquid crystal 17 used here uses a guest-host mode in which the liquid crystal contains a dye, and further uses a mode that does not require a polarizing plate. As a result, a bright reflective liquid crystal display device can be realized. In addition, a driving waveform is applied to the second signal electrode 32 and the data electrode from an external circuit., NonLinear resistance element 11Thus, the liquid crystal display device performs a predetermined image display using the voltage and optical characteristic change of the liquid crystal 17 in the region between the display electrode 6 and the counter electrode 15.
[0092]
  Thus, the display electrode 6 on the first substrate 1 is obtained.On the non-linear resistance layer 5,An insulating film 33 is provided on the second signal electrode 32 in a self-aligning manner.ThereforeIn the region facing the counter electrode 15, either the insulating film 33 or the tantalum oxide film constituting the nonlinear resistance layer 5 is covered.Coveringdo itAhThe Therefore, the conductive material of the counter electrode 15 and the second signal electrode 32 or the counter electrode 15 and the display electrode 6 is extremely short-circuited.
[0093]
  Further, an electric current is passed through the non-linear resistance element 11 to form an insulating film on the display electrode 6.In the wayEven when the element characteristics deteriorate, the configuration shown in the present embodiment, that is, the gap between the display electrodes 6 can be maintained.MutualWith the structure in which the connection lines 35 are connected, an insulating film can be formed on the display electrode 6 without deteriorating the characteristics of the nonlinear resistance element.
[0094]
In the above embodiment, the example in which the auxiliary electrode is provided between the signal electrode and the display electrode has shown the example using the two-terminal type element as the non-linear resistance element, but the three-terminal type non-linear resistance element is used. Even in this case, the effect of this embodiment is naturally effective.
[0095]
  Furthermore, between adjacent display electrodesMutualIn the embodiment connected by the connection wiring, an example in which a two-terminal type element is used as a nonlinear resistance element has been shown. is there.
[0096]
Further, although the embodiment using the interlayer insulating film has been described with respect to the example using the three-terminal type non-linear resistance element, the effect of this embodiment is naturally effective by using it for the two-terminal type non-linear resistance element.
[0097]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, an electrical short circuit between the display electrode and the counter electrode can be effectively prevented by providing an insulating film that insulates a part of the metal film constituting the display electrode on the display electrode.
[0098]
  Furthermore, the display electrode and the signal electrode are made of the same metal film, and an insulating film provided on the display electrodeWhenOn signal electrodeInsulating film provided onsameThe same materialBy,ProcessUpAn insulating film can be formed on the signal electrode without any load. Therefore, there is no electrical short between the signal electrode and the counter electrode, and the display quality of the liquid crystal display device can be improved.
[0099]
Furthermore, a part of the metal constituting the display electrode is anodized on the display electrode without applying a special electrode by applying a voltage to the display electrode through a non-linear resistance element between the signal electrode and the display electrode. Since it can be processed, a uniform and stable insulating film can be formed.
[0100]
In addition, the signal electrode and the display electrode are integrated with each other through the auxiliary electrode, and the auxiliary electrode is automatically insulated by providing an insulating film on the signal electrode, the display electrode, and the auxiliary electrode. Since the electrodes can be insulated and separated, an anodic oxide film can be provided on the display electrode without using a non-linear resistance element.
[0101]
Further, when a transparent conductive film such as an indium tin oxide (ITO) film or a tin oxide film is used as the material of the counter electrode and an aluminum film is used as the display electrode, the standard unipolar potential of the electrode Since the difference is large, a direct current component is generated between both electrodes. For this reason, in the conventional driving method, since a DC voltage is applied to the liquid crystal, the display quality of the liquid crystal display device is degraded. Therefore, the formation of an insulating film on the display electrode is very effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 2 shows a structure of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 3 shows a structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 4 shows a structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 5 shows a structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 6 shows a structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 7 shows a structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 8 shows a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.Show configurationIt is sectional drawing.
FIG. 9 shows a structure of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.CompletionFIG.
FIG. 10 shows a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the invention.Show configurationIt is sectional drawing.
FIG. 11 shows a structure of a liquid crystal display device in a conventional example.CompletionFIG.
FIG. 12 shows a structure of a liquid crystal display device in a conventional example.CompletionFIG.
[Explanation of symbols]
  1 First substrate
  2 1st connection part
  3 First signal electrode
  4 Lower electrode
  5 Nonlinear resistance layer
  6 Display electrodes
  9 Upper electrode
11 Nonlinear resistance elements
12 Nonlinear resistance elements
15 Counter electrode
16 Alignment film
17 LCD
22 Second substrate
24 Deflection plate
32 Second signal electrode
33 Insulating film
35 Interconnect wiring

Claims

A first substrate and a second substrate facing each other at a predetermined interval; a switching element provided between a signal electrode provided on the first substrate and a display electrode of a liquid crystal pixel; the first substrate; In a liquid crystal display device comprising a liquid crystal sealed between the second substrate,
The switching element is a two-terminal nonlinear resistance element comprising a lower electrode connected to the signal electrode, a nonlinear resistance layer provided on the lower electrode, and an upper electrode provided on the nonlinear resistance layer and connected to the display electrode And
The display electrode and the signal electrode include a metal film formed of the same material on the surface layer at the same time, and an insulating film made of an oxide film or a nitride film of the metal film of the same material is formed on the entire surface of the display electrode and the signal electrode. A liquid crystal display device comprising:

The liquid crystal display device according to claim 1.
The display electrode and the signal electrode are connected by a thin auxiliary electrode, and the auxiliary electrode is formed integrally with a metal film of the same material that forms the surface layer of each of the display electrode and the signal electrode. And a liquid crystal display device which is electrically non-conductive.