WO1996002867A1

WO1996002867A1 - Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication

Info

Publication number: WO1996002867A1
Application number: PCT/JP1995/001412
Authority: WO
Inventors: Kanetaka Sekiguchi
Original assignee: Citizen Watch Co., Ltd.
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1996-02-01
Also published as: GB2306747B; GB2306747A; GB9700682D0; US6512556B1; US5893621A

Description

明細書液晶表示装置およびその製造方法技術分野

この発明は、金属一絶縁体—金属構造、あるいは金属—絶縁体一透明導電体構造からなる M I M素子を有する液晶表示装置、およびその液晶表示装置の製造方法に関する。背景技術

液晶表示装置は実用化が進み、現在では高品位な画質が得られるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が主流になりつつある。

ここでアクティブマトリクス方式とは、表示電極である液晶表示電極ごとに、薄膜トランジスタ（T F T) 、ダイオード、あるいは金属一絶縁体一金属，又は金属一絶縁体一透明導電体の 3層構造からなる M e t a l — I n s u l a t o r— M e t a l (以下 M I M と記載する）構造の非線形抵抗素子をスイッチング素子として有するものである。

上記 M I M素子は、一般的に、 T a— T a 2 05 — C rあるいは T a - T a 2 05 — I T〇構造によって構成される。ここで、 T a はタンタル膜， T a 2 05 は酸化タンタル膜， C rはクロム膜， I T Oは酸化インジウム錫膜を意味する。

そして、 M I M素子を使用する液晶表示装置は、 M I M素子の非線形な電圧一電流特性を用いて、この M I M素子に直列に配する液晶層をスイッチングして表示を行なうものである。

この T a— T a2 05 一 I T 0構造の非線形抵抗素子を有する従来の液晶表示パネルの構造について、第 2 9図から第 3 2図を用いて説明する。

M I M素子は、第 3 2図に明示されるように、第 1 の基板 1 0 2 の上に形成した下部電極 1 0 3 としてのタンタル（T a ) 膜と、その上に形成した絶縁膜 1 0 4 としての酸化タンタル（T a 2 0 5 ) 膜と、さらにその上に形成した上部電極 1 0 5 としての酸化インジゥム錫（ I T O ) 膜からなる透明導電膜とを有し、これらによって非線形抵抗素子部を形成している。

さらに M I M素子は、酸化ィンジゥム錫膜で構成する表示電極 1 0 6 を有する。そして、表示電極 1 0 6には、表示内容に依存するデータ信号を、非線形抵抗素子部を介して、タンタル膜と酸化タンタル膜とからなる信号電極 1 0 7 により印加する。

この液晶表示装置は、非線形抵抗素子部を形成する第 1 の基板 1 0 2 と、この第 1 の基板 1 ◦ 2上に形成する表示電極 1 0 6 と向かい合うように形成する対向電極 1 1 0 (第 3 0図に仮想線で示す）を有する第 2の基板 1 0 9 (第 1 図）とを備えている。

そして、第 1 の基板 1 0 2 と第 2の基板 1 0 9 とに配向処理を行なう。その後、シール部 1 0 8 を用いて第 1 の基板 1 0 2 と第 2の基板 1 0 9 とを一定の間隙を保って貼り合わせ、その隙間に液晶を封入して液晶表示装置を構成する。なお、 2 9図に仮想線 1 1 8で第 3 0図に実線 1 1 8で示す内側の領域が表示領域である。

しかしながら、このような従来の非線形抵抗素子を有する液晶表示装置は、液晶駆動時において表示を切り換える際に残像現象が起こるという問題がある。

第 3 3図を用いてこの残像現象について説明する。なおこの液晶表示装置は、ノーマリー白の表示であるものとする。

第 3 3図は、任意の画素に対する印加電圧を 5分間隔で変化させたときの透過率の変化を示している。すなわち、はじめに透過率 5 0 %の表示の電圧（V I ) を 5分間（非選択期間： T 1 ) 印加し，つぎに透過率 1 0 %の表示の電圧（ V 2 ) を 5分間（選択期間： T 2 ) 印加し、さらに再び最初の T 1 の非選択期間に印加した電圧 ( V I ) と同一な電圧（V 3 ) を 5分間（非選択期間： T 3 ) 印加する。

残像現象は、非選択期間 T 1 と非選択期間 T 3 とに印加する電圧が等しいにもかかわらず、透過率に差（Δ Τ ) が生じる現象である前述した液晶表示装置における透過率の差 Δ Tは、 5 %であった。

このような残像現象が発生することにより、本来表示すべき画像と異なる表示内容が表示されることになる。

そのため、この残像現象である焼き付き現象は、液晶表示装置の表示品質をきわめて低下させることになリ、液晶表示装置としては実用上大きな問題点となっている。

この残像現象の大きな発生要因としては、駆動中に液晶層に印加される直流電圧成分がある。この直流電圧成分のために、液晶を一定方向に並べるために利用する配向膜の分極現象や、液晶自体の劣化が生じるために残像現象が起こる。

第 3 4 図は、従来の構造によって作製した「タンタル膜—酸化タンタル膜一酸化ィンジゥム錫膜」の構造からなる非線形抵抗素子の電流一電圧特性（ I 一 V特性）を示すグラフである。

この図に示すように、電流値は印加電圧の極性によって大きく異なリ、電圧ゼロボルトに対し非対称な電流一電圧特性を示す。

この非対称な電流一電圧特性を改善する手段として、非線形抵抗素子の上部電極 1 0 5である酸化インジウム錫膜をクロム（C r ) あるいはチタン（T i ) などの金属膜に置き換えることが考えられる。

しかしながら、この上部電極 1 0 5 を酸化ィンジゥム錫膜からクロム膜やチタン膜に変換すると、第 3 4図に示したような電流ー電圧特性における非対称性は若干緩和されるが、依然として完全に対称な電流一電圧特性にはならない。

さらに、電流一電圧特性が非対称な特性を有する非線形抵抗素子において、液晶層に直流電圧成分を印加しないようにするために、オフセッ卜駆動法が提案されている。このオフセット駆動法を第 3 5図を用いて説明する。

オフセット駆動法とは、第 3 5図に示すように、セレクト期間 ( T s ) と、ホールド期間（T h ) とに印加する電圧を、それぞれ ( + ) フィールドと（一）フィールドとで変えて、素子特性の非対称性を駆動電圧で補償して、液晶層に直流電圧成分が印加されないようにする駆動方法である。

セレク卜期間（ T s ) に印加する電圧は V a 1 と V a 2であり、ホールド期間（ T h ) に印加する電圧は V b 1 と V b 2に対応する _t この第 3 5図に示すオフセッ卜駆動方法により、液晶層を介して配置する表示電極 1 0 6 と対向電極 1 1 0間の直流電圧成分は低減する。

しかしながら、第 3 0図および第 3 1 図に示した信号電極 1 0 7 には、非対称な電圧、たとえば V b 2 と V b 1 を印加する力液晶層には対称な電圧を印加している。そのため、 M I M素子を形成する第 1 の基板 1 0 2上の信号電極 1 0 7 と表示電極 1 0 6間には、直流電圧成分が生じる。さらに、対向電極 1 1 0 と信号電極 1 0 7 間にも、同様に直流電圧成分が生じる。

そのため、非対称な電流一電圧特性を有するときには、液晶層への直流電圧成分の印加を充分に低下させることができず、残像現象を完全になくすことはできなかった。

この発明の目的は、非対称な電流一電圧特性を有する非線形抵抗素子において、液晶層への直流電圧成分の印加を低減し、残像現象のない良好な画像品質を実現できる液晶表示装置と、その液晶表示装置の製造方法とを提供することにある。発明の開示

この発明は上記の目的を達成するため、次のように構成した液晶表示装置およびその製造方法を提供する。

この発明による液晶表示装置は、基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、上記下部電極上に絶縁膜を介して設けた 2つの上部電極と、表示電極と、金属膜あるいは金属膜と絶縁膜とからなる信号電極とを備えている。そして、上記 2つの上部電極は下部電極と交差し、その 2つの上部電極と絶縁膜と下部電極とによって 2つの非線形抵抗素子部を構成し、その非線形抵抗素子部を構成する 2つの上部電極の一方は上記信号電極に接続され、他方は上記表示電極に接続される。

さらに、上記表示電極の下部に、下部電極と同じ金属膜と上記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有することを特徴とする。

この液晶表示装置において、 2つの上部電極が金属膜からなり、信号電極が金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなり、表示電極が透明導電膜からなり、非線形抵抗素子部を構成する 2つの上部電極の一方は信号電極に接続され、他方はパッド部を介して上記表示電極に接続されるようにしてもよい。

また、上記表示電極の下部に存在する下部電極と同じ金属膜と絶縁膜との 2層膜は、上記金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極とを接続する接続部の、該表示電極の外側の部分を除去した残存部分によって形成される。

基板上にさらに、開口部を有する保護用絶縁膜を備え、その保護用絶縁膜の開口部内の表示電極の下部に、上記下部電極と同じ金属膜と絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有するようにしてもよい。上記各液晶表示装置において、上部電極は 4個以上の偶数個で構成するとよい。また、非線形抵抗素子部は、複数の非線形抵抗素子部を直列接続するか、あるいは 2つの並列接続されたものを直列接続してもよい。

この発明の液晶表示装置は、非対称な電流一電圧特性を有する非線形抵抗素子の電流一電圧特性を対称にするために、上述のように複数個の非線形抵抗素子部を設ける。

そして、さらにこの複数個の非線形抵抗素子部の形成に利用する接続部の一部領域を表示電極の下に形成し、接続部を分離して島状の下部電極を設ける。そしてこの下部電極上に複数の非線形抵抗素子を形成することにより、対称構造を有する複数の非線形抵抗素子が得られる。このため、非対称な電流一電圧特性を有する非線形抵抗素子においても、液晶層への直流電圧成分の印加を低減し、残像現象のない良好な画像品質を有する液晶表示装置を工程を複雑化することなく提供することができる。このような液晶表示装置の製造方法は、次の各工程を有する。

A . 基板上に金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッチング処理によりパターニングして陽極酸化用電極と下部電極と接続部と共通電極とを形成する工程。

B . 陽極酸化処理を行なうことにより上記金属膜の表面に絶縁膜を形成する工程。

C . その絶縁膜上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜をフォトェツチング処理によリパタ一二ングして表示電極と信号電極と複数の上部電極とその表示電極と上記接続部とがオーバラップする重なリ部とを形成する工程。

D . 上記複数の上部電極を被覆する領域に感光性樹脂を形成するェ程。

E . その感光性樹脂と上記表示電極とをエッチング用マスクとして用いるエッチング法により、上記接続部の表示電極と感光性樹脂とから露出する部分を除去して島状の下部電極を形成する工程。上記 Cの工程を次のようにしてもよい。

F . 上記絶縁膜上に金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッチング処理によりパターニングして信号電極と複数の上部電極とその一方の上部電極を延長するパッド部とを形成する工程。

G . 上記絶縁膜上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜をパター二ングして表示電極とこの表示電極と上記接続部とがオーバラップする重なり部とを形成する工程。上記 Fの工程において金属膜に代えて透明導電膜を形成し、その透明導電膜をフォ卜エッチング処理によりパターニングして表示電極とこの表示電極と接続部とがオーバラップする重なり部とを形成する工程にしてもよい。

そして、 Gの工程に代えて、感光性樹脂と上記透明導電膜とをェツチング用マスクとして用いるエッチング法によって、上記接続部の表示電極と感光性樹脂とから露出する部分を上記複数の上部電極と整合するように除去する工程にしてもよい。

あるいはまた、上記各電極及び接続部の全面に保護用絶縁膜を形成し、フォトエツチング処理を行なうことによりその保護用絶縁膜に開口部を形成し、上記接続部の該開口部内でしかも上記重なり部から露出する部分を除去する工程を設けてもよい。さらに、この発明は次のような液晶表示装置も提供する。

基板上にマトリクス状に配置された表示電極を有し、この表示電極が画素部となる液晶表示装置において、次のように構成する。基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、上記下部電極上に絶縁膜を介して設けた透明導電膜からなる 2つの上部電極と、透明導電膜からなる表示電極と、金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなる信号電極とを備える。

その 2つの上部電極は前記下部電極と交差し、その 2つの上部電極と絶縁膜と下部電極とによって 2つの非線形抵抗素子部を構成する。その該非線形抵抗素子部を構成する 2つの上部電極の一方は信号電極に接続され、他方は前記表示電極に接続される。

そして、上記画素部を構成する表示電極が、その下部に上記下部電極と同じ金属膜と絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有する表示電極と、その下部に前記重なり部を有さない表示電極との 2種類の表示電極からなる。複数の表示電極により 1 画素を構成する液晶表示装置の場合には、その 1 画素部を構成する上記表示電極が、その下部に前記下部電極と同じ金属膜と前記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有する表示電極と、その下部に前記重なり部を有さない表示電極との 2種類の表示電極部からなる。

あるいは、 1 画素部を構成する表示電極が、その下部に上記下部電極と同じ金属膜と上記絶縁膜との 2層膜が残る重なリ部を有する表示電極と、その下部に前記重なリ部を有しない表示電極との 2種類の表示電極からなり、且つ該 1 画素部を構成する複数の表示電極の非線形抵抗素子部を集中させるようにするとよい。

また、基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、その下部電極上に絶縁膜を介して設けた上部電極と、該上部電極に接続される表示電極と、上記下部電極あるいは該下部電極と絶縁膜とからなる信号電極とを備える。

そして、上記上部電極は下部電極と交差し、その上部電極と上記絶縁膜と下部電極とによって非線形抵抗素子を構成し、上記陽極酸化用電極あるいは該陽極酸化用電極と上記絶縁膜の一部が、前記表示電極の下部に残る重なり部を有するものも提供する。

上記非線形抵抗素子部を構成する 2つの上部電極の一方は信号電極に接続され、他方は表示電極に接続されるようにするのが好ましい。

液晶表示装置では、表示電極と周辺部の表示に利用できない部分の比率を小さくすることが表示品質を向上するために重要である。また、高密度液晶表示装置の場合には、周辺部の面積を小さくすることが重要である。

そのため、非線形抵抗素子を集中し表示電極の下部に金属膜と絶縁膜との 2層膜が存在在する表示電極と存在しない表示電極を設けることにより、接続部の占める面積が小さくなり、接続部の光遮蔽部の面積が小さくなるため明るい表示ができる。

さらに、複数個の表示電極から 1 画素部を構成する液晶表示装置の場合には、非線形抵抗素子部を集中して、表示電極の下部に上記 2層膜が存在する表示電極の個数を存在しない表示電極の個数に比ベて少なくすることにより、光を遮蔽する接続部の面積が減少するため表示電極を有効に使用することができる。

画素部のピッチが小さな高密度液晶表示装置、あるいは大面積液晶表示装置の場合には、陽極酸化用電極の幅が限定されてしまう。そこで、陽極酸化が終了する以前は陽極酸化用電極の幅を大きい状態で使用し、表示電極を形成した後に陽極酸化用電極の一部を加工し除去する。それによつて陽極酸化用電極の幅を大きくすることができるため、高密度液晶表示装置あるいは大面積液晶表示装置の場合においても短時間にかつ均一に絶縁膜を形成できる。

さらに、陽極酸化用電極と島状の下部電極の接続部を分離する際に陽極酸化用電極の一部を表示電極をマスクとして加工することにより製造工程を増やすことなく短時間にかつ均一な絶縁膜の形成が可能となる。

また、表示電極の下部に残る陽極酸化用電極の重なり部をブラック · マ卜リクスの一部に使用することが可能になり、ブラック ' マ卜リクスと表示電極との位置精度の向上を図ることができる。図面の簡単な説明

第 1 図はこの発明による液晶表示装置の第 1 の実施形態の非線形抵抗素子を構成する部分の平面図、第 2図は第 1 図における Π — Π 線に沿う拡大断面図、第 3図はこの非線形抵抗素子の電流一電圧特性を示す線図、第 4図はこの液晶表示装置における残像現象を示す線図、第 5図は同じくこの液晶表示装置の走査電極に印加する駆動波形を示すタイミングチヤ一卜図である。

第 6図はこの発明による液晶表示装置の第 1 の実施形態の製造方法を説明するための初期工程の平面図、第 7 図および第 8図は同じくその中間工程の平面図、第 9 図は同じくその完成状態の平面図である。

第 1 0図はこの発明による液晶表示装置の第 2の実施形態とその製造方法を説明するための初期工程の平面図、第 1 1 図乃至第 1 4 図は同じくその中間及び最終の各工程の平面図、第 1 5図は第 1 4 図における X V— X V線に沿う拡大断面図である。

第 1 6 図および第 1 7 図はこの発明による液晶表示装置の第 3の実施形態とその製造方法を説明するための中間工程及び最終工程の平面図である。

第 1 8図および第 1 9 図はこの発明による液晶表示装置の第 4の実施形態とその製造方法を説明するための中間工程及び最終工程の平面図、第 2 0図は第 1 9図における X X— X X線に沿う拡大断面図である。

第 2 1 図および第 2 2図はこの発明による液晶表示装置の他の異なる実施形態の非線形抵抗素子を構成する部分の平面図である。第 2 3図はこの発明による液晶表示装置の第 5の実施形態の非線形抵抗素子を構成する部分の平面図、第 2 4図は第 2 3図における X X — X X 線に沿う断面図である。

第 2 5図はこの発明による液晶表示装置の第 6の実施形態の非線形抵抗素子を構成する部分の平面図、第 2 6 図は第 2 5図における X X VI— X X VI線に沿う断面図である。

第 2 7 図はこの発明による液晶表示装置の第 7 の実施形態の非線形抵抗素子を構成する部分の平面図、第 2 8図は第 2 7 図における X X — X X VI線に沿う断面図である。

第 2 9 図は従来のこの種の液晶表示装置を示す平面図、第 3 0図は第 2 9 図において 2点鎖線の円 Aで囲んだ領域を拡大して示す平面図、第 3 1 図は非線形抵抗素子部を示す平面図であり、第 3 2図は第 3 1 図の B— Bに沿う断面図である。

第 3 3図は従来の液晶表示装置における残像現象を示す線図、第 3 4 図は同じくその非線形抵抗素子の電流一電圧特性を示す線図、第 3 5図は同じくその信号電極に印加する駆動電圧波形を示すタイミングチヤ一卜図である。発明を実施するための最良の形態

この発明の内容をより詳細に説明するために、添付の図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。

〔第 1 の実施形態〕

第 1 図は、この発明による液晶表示装置の第 1 の実施形態において、非線形抵抗素子（M I M素子）を形成する第 1 の基板の一部領域を示す平面図である。図 2はその Π— Π線に沿う拡大断面図である。まずこれらの図を参照して、この第 1 の実施形態による液晶表示装置の構成を説明する。

非線形抵抗素子部を形成するアクティブ基板である透明な第 1 の基板 1 の上には、いずれも金属膜であるタンタル（ T a ) 膜からなる陽極酸化用電極 3 と、下部電極 2 と、陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 とを接続する接続部 4 とを設ける。

陽極酸化用電極 3は、一方の端部を共通電極 6 に接続し、他方の端部を外部回路から非線形抵抗素子部に信号を印加するための入力部 7 に接続する。この共通電極 6は、下部電極 2の表面に絶縁膜 8 を陽極酸化処理により形成するときの電極として使用する。

第 1 図の信号電極 9 と表示電極 1 2 との間の接続部 4 と、共通電極 6 と、第 1 の上部電極 1 0の右側領域の表示電極 1 2 との間の接続部 4等の二点鎖線 5で示している領域は、後で説明する製造方法における加工工程で除去してしまう。

すなわち、この第 1 図は製造工程の途中を示し、説明を理解しやすいようにしてある。

さらに、下部電極 2の表面には、この下部電極 2 を陽極酸化処理して形成する酸化タンタル（ T a 2 0 5 ) 膜からなる絶縁膜 8 を設ける。

さらに、陽極酸化用電極 3上には、透明導電膜を設けて信号電極 9 とする。そしてこの信号電極 9に接続する第 1 の上部電極 1 0 を下部電極 2上に設け、さらに表示電極 1 2に接続する第 2の上部電極 1 1 を下部電極 2上に設ける。この第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 とは、島状の下部電極 2上に絶縁膜 8 を介して設ける。

して、下部電極 2 と絶縁膜 8 と第 1 の上部電極 1 0 とにより第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 を構成し、下部電極 2 と絶縁膜 8 と第 2の上部電極 1 1 とにより第 2の非線形抵抗素子部 1 4 を構成している。

ここで、信号電極 9 と第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 と表示電極 1 2 とは、いずれも透明導電膜、たとえば酸化ィンジゥム錫（ I T 0 ) 膜で構成する。

外部の回路との接続を行なうための信号電極 9 は、さらに入力部 7 に接続する。

表示電極 1 2の一部領域は、陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 とを接続する接続部 4の一部領域とオーバラップする領域である重なり部 1 5 を有する。

接続部 4 の一部領域の表示電極 1 2 と信号電極 9 との間は分離し、島状の下部電極 2 とする。

ここで、信号電極 9 と表示電極 1 2間の領域に設ける第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とは、「酸化インジゥム錫膜一酸化タンタル膜一タンタル膜」からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と、「タンタル膜—酸化タンタル膜一酸化ィンジゥム錫膜」からなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とからなる。

すなわち、信号電極 9から表示電極 1 2への電流経路をみると、第 1 の非線形抵抗素子部 1 3の「酸化インジウム錫膜一酸化タンタル膜一タンタル膜」から、第 2の非線形抵抗素子部 1 4の「タンタル膜一酸化タンタル膜—酸化ィンジゥム錫膜」へと流れることになる。

このため、信号電極 9から表示電極 1 2に対する非線形抵抗素子部の接続と、表示電極 1 2から信号電極 9 に対する非線形抵抗素子部の接続とが対称構造になる。

この第 1 の実施形態による非線形抵抗素子の電流一電圧（ I 一 V ) 特性を第 3図によって説明する。非線形抵抗素子は、表示電極と信号電極の間で対称構造なため、第 3図に示すように、印加電圧（V ) の正側と負側で対称な電流 ( I ) となる特性を有する。

この場合の残像現象について第 4 図によって説明する。

この第 4図は、従来例の残像現象を説明した第 3 3図と同様に、上述したこの発明による非線形抵抗素子を有する液晶表示装置の画素を、 5分間隔で電圧を変化したときの透過率の変化を示している, この液晶表示装置はノーマリ白の表示である。

最初に透過率 5 0 %の表示の電圧（V I ) を 5分間（非選択期間 T 1 ) 印加し、つぎに透過率 1 0 %の表示の電圧（ V 2 ) を 5分間 (選択期間： T 2 ) 印加し、さらに再び最初の T 1 の非選択期間に印加した電圧（V I ) と同一な電圧（ V 3 ) を 5分間（非選択期間 T 3 ) 印加する。

残像現象とは、前述の説明のように、非選択期間 T 1 と非選択期間 T 3 とに印加する電圧が等しいにもかかわらず、透過率に差（厶 T ) が生じる現象である。

この発明の第 1 の実施形態による非線形抵抗素子を用いることにより、透過率の差（ Δ Τ ) は、第 4 図に示すように 1 %以下にまで減少する。さらにこの透過率の差 Δ Tは、時間とともに急激に低下している。

次に、この液晶表示装置における信号電極 9への印加電圧波形の例を第 5図によって説明する。

セレク卜期間 T s とホールド期間 T hに印加する電圧は、それぞれ（+ ) フィーノレドのとき V s 1 と V h l であり、（一）フィールドのとき V s 2 と V h 2である。非線形抵抗素子の電流一電圧特性が対称なため、電圧 V s 1 と電圧 V s 2の絶対値、および電圧 V h 1 と電圧 V h 2の絶対値をともに等しくすることができる。

以上の説明から明らかなように、この実施形態の構成によって、液晶表示装置の非線形抵抗素子は対称な電流一電圧特性になる。

そのため、駆動中に液晶層への直流電圧成分の印加が殆ど無くなり、さらに信号電極への印加電圧波形も対称にすることができる。その結果、信号電極と表示電極、および信号電極と対向電極間への直流電圧成分の印加が無くなリ、表示上問題となる残像現象の発生を防止することが可能になる。したがって、良好な表示品質を有する液晶表示装置を得ることができる。

次に、第 1 図と第 2図に示した液晶表示装置のアクティブ基板の製造方法を、第 6 図から第 9 図を用いて説明する。この第 6図から第 9 図は、この発明の第 1 の実施形態の液晶表示装置のアクティブ基板の製造方法を工程順に示す平面図である。

まず始めに第 6 図に示すように、ガラスからなるアクティブ基板である第 1 の基板 1 上の全面に、金属膜としてタンタル（T a ) 膜を 2 5 0 n mの膜厚でスパッタリング法で形成する。

その後、タンタル膜上の全面に感光性樹脂（図示せず）を回転塗布法により塗布形成し、所定のホ卜マスクを用いて露光及び現像処理を行ない、感光性樹脂をパターン形成し、その後このパターニングした感光性樹脂をエッチングマスクとして用いてタンタル膜をェツチングするフォトエッチング処理により、下部電極 2 と、この下部電極 2 と接続部 4 を介して接続する陽極酸化用電極 3 と、この陽極酸化用電極 3 と接続する共通電極 6 とをパターン形成する。

ここで、タンタル膜のエッチングは、反応性イオンエッチング (以下 R I Eと記載する）装置を用いて行なう。

そのエッチング条件は、エッチングガスとして六フッ化ィォゥ ( S F 6 ) と酸素（0 2 ) との混合ガスを用いる。そして六フッ化ィォゥ流量が 1 0 0〜 2 0 0 seem , 酸素流量が 1 0〜4 0 seemとし、圧力が 4〜 1 2 X 1 0 - ² t orrとし、さらに使用電力が 0 . 2〜 0 . 5 k Ψ / c m ² でなう。

その後、共通電極 6 を陽極とし、陽極酸化液として、 0 . 0 1 〜 1 . 0 w t %のクェン酸水溶液あるいはホウ酸アンモニゥム水溶液を用いて、 1 0〜 2 0 Vの電圧を印加して、タンタル膜の陽極酸化処理を行う。 1 δ この結果、下部電極 2 と陽極酸化用電極 3 と接続部 4 の側壁と上面の表面に、酸化タンタル膜（ T a 2 0 5 ) からなる絶縁膜を 3 5 n mの膜厚で形成する。

次に、第 7図に示すように、スパッタリング法を用いて、透明導電膜として酸化インジウム錫（ I T 0 ) 膜を膜厚 1 0 0 n mで全面に形成する。その後、酸化インジウム錫膜上に感光性樹脂を形成する。

そして、その酸化ィンジゥム錫膜をエッチング処理して表示電極 1 2 と、その表示電極 1 2に接続する第 2の上部電極 1 1 と、信号電極 9 と、その信号電極 9に接続する第 1 の上部電極 1 0 と、信号電極 9に接続する入力部 7 とを同時にパターン形成する。

このとき入力部 7は、酸化インジウム錫ですベて被覆し、第 7 図の左方に延長するようにパターン形成し、共通電極 6はタンタル膜が露出するように、酸化インジウム錫をパターン形成する。

この酸化インジウム錫のエッチングは、酸化第二鉄と塩酸の水溶液エツチャントとを用いるゥエツ卜エッチングにより行なう。なおこのときのエッチヤント液温は 3 0 °C〜4 0 °Cに設定する。

第 7図の平面図に示すように、表示電極 1 2の一部領域は、接続部 4 の一部領域を覆っている。この表示電極 1 2 と接続部 4 とがォーバラップする領域は、重なり部 1 5 とする。

次に、第 8図に示すように、感光性樹脂を全面に形成し、所定のホ卜マスクを用いて露光処理と現像処理とを行うホトリソグラフィ一処理により、第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 とを被覆するように感光性樹脂 2 1 を形成する。

そして、陽極酸化用電極 3 と共通電極 6 との間を接続する接続部 4 と、下部電極 2 と表示電極 1 2 との間の接続部 4 との表示電極 1 2から露出する領域とを、表示電極 1 2 と感光性樹脂 2 1 とをエツチングマスクとして用い、 R I E装置を使用してエッチング処理する。

このエッチング条件は、エッチングガスとして六フッ化ィォゥ O

1 6

( S F 6 ) と酸素（〇2 ) との混合ガスを用いる。そして六フッ化ィォゥ流量が 1 0 0〜 2 0 0 s ccm、酸素流量が 1 0〜 4 0 sccmとし圧力が 4〜 1 2 X 1 0 - ² torrとし、さらに使用電力が 0 . 2〜 0 . 5 k W / c m ² で行う。

上記のエッチング条件では、酸化インジウム錫を殆どエッチングすることなく、接続部 4 のタンタル膜と絶縁膜 8の酸化タンタル膜だけをエッチングすることができる。

このエッチング処理より、第 9図に示すように陽極酸化用電極 3 と表示電極 1 2 との間の接続部 4の切断分離と、共通電極 6の除去と、表示電極 1 2 と下部電極 2 との間の接続部 4の切断分離とを行うことができる。

以上の工程により、第 9図と第 2図に示すように、陽極酸化用電極 3から分離した島状の下部電極 2 と、この下部電極 2上に形成する絶縁膜 8 と、信号電極 9に接続する第 1 の上部電極 1 0からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 を形成することができる。

さらに、島状の下部電極 2 と、この下部電極 2上に形成する絶縁膜 8 と、表示電極 1 2に接続する第 2の上部電極 1 1 とからなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4 を形成することができる。

そして、信号電極 9の一方の端部は入力部 7に接続する構成を形成することができる。

外部から印加する駆動信号は、「入力部 7 —信号電極 9 一第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 —第 2の非線形抵抗素子部 1 4」を介して表示電極 1 2に印加される。

表示電極 1 2の一部領域には、タンタル膜からなり、略 L字状の接続部 4 とオーバラップする重なり部 1 5 を有する。

この製造方法においては、接続部 4 をエッチング処理によって加ェするときに、感光性樹脂 2 1 と表示電極 1 2 とをエッチング用マスクとして使用する。そのため、接続部 4 を表示電極 1 2の下面領域に整合するような形状に形成することができる。

そして、第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 とを被覆するように形成する感光性樹脂 2 1 を、エッチングマスクとしてエッチング処理を行なうため、島状の下部電極 2 を形成することができる, ここで、信号電極 9 と表示電極 1 2 との間に形成する非線形抵抗素子部は、「酸化インジウム錫—酸化タンタル—タンタル」構造からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と、「タンタル一酸化タンタル一酸化ィンジゥム錫」構造からなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とからなる。

すなわち、信号電極 9から表示電極 1 2への電流経路をみると、第 1 の非線形抵抗素子部 1 3の酸化ィンジゥム錫一酸化タンタルータンタルから、第 2の非線形抵抗素子部 1 4のタンタル一酸化タンタル一酸化インジウム錫へと流れることになる。

このため、信号電極 9から表示電極 1 2に対する非線形抵抗素子の接続と、表示電極 1 2から信号電極 9 に対する非線形抵抗素子の接続とは対称構造になる。

この第 1 の実施形態として説明したアクティブ基板の製造方法を使用することにより、対称性の良い非線形抵抗素子の製造が可能となる。

そのため、液晶層への直流成分の印加が無くなり、表示上問題となる残像現象の発生を防止することができるとともに、表示電極をエッチング用マスクをして使用することができる。

したがって、陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 との分離を行なうェ程で、感光性樹脂 2 1 は第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と第 2の非線形抵抗素子部 1 4 との上面に形成するだけでよい。

このため、感光性樹脂 2 1 を形成する領域の位置精度を、従来より緩和することが可能になる。しかも、接続部 4 と下部電極 2 との分離と、接続部 4 と陽極酸化用電極 3 との分離を確実に行なうことができる。したがって、良好な表示品質を有する液晶表示装置が得られる。 [第 2の実施形態〕

次に、この発明の第 2の実施形態による液晶表示装置の非線形抵抗素子を形成する第 1 の基板の構造とその製造方法とを、第 1 0図から第 1 5 図によって説明する。

第 1 0図から第 1 4 図はこの発明の第 2の実施形態による液晶表示装置の製造工程を示す平面図であり、第 1 5図は第 1 4 図の V— V線に沿う拡大断面図である。

まず、この第 2の実施形態の液晶表示装置の構成を第 1 4 図と第 1 5図とを参照して説明する。

信号電極 3 5 と表示電極 5 1 との間に設ける非線形抵抗素子部は. クロム膜からなる第 1 の上部電極 3 6 と、酸化タンタル膜からなる絶縁膜 6 0 と、タンタル膜からなる下部電極 3 2 とで構成する第 1 の非線形抵抗素子部 6 2 を有する。

さらに、タンタル膜からなる下部電極 3 2 と、酸化タンタル膜からなる絶縁膜 6 0 と、クロム膜からなる第 2の上部電極 3 8 とで構成する第 2の非線形抵抗素子部 6 3 を有する。

陽極酸化用電極 2 9 、 3 0の一方の端部は共通電極に接続し、他方の端部は入力部 4 0に接続する。

下部電極 3 2の表面には、この下部電極 3 2 を陽極酸化処理して形成する酸化タンタル膜からなる絶縁膜 6 0 を設ける。

さらに、その陽極酸化用電極 2 9 , 3 0の上面には金属膜としてクロム膜を設け、タンタル膜とクロム膜との 2層膜からなる信号電極 3 5 とする。

この信号電極 3 5は、下部電極 3 2 と交差し、下部電極 3 2上に設ける第 1 の上部電極 3 6 となるよう延長部を設ける。

下部電極 3 2 と交差し、下部電極 3 2上に設ける第 2の上部電極 3 8は、 ) 、つド部 3 7 を介して表示電極 5 1 と接続する。この第 2 の上部電極 3 8 もクロム膜で構成する。この表示電極 5 1 は酸化ィンジゥム錫などの透明導電膜で構成する。

第 1 2 図および第 1 3図に示すように、下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 とを接続する接続部 3 1 は、表示電極 5 1 とオーバラップする重なり部 5 3 を有する。なお表示電極 5 1 と接続部 3 1 との間には、絶縁膜 6 0が介在している。

そして、この重なり部 5 3は、接続部 3 1 の幅寸法のおよそ半分の寸法とし、表示電極 5 1 から露出する接続部 3 1 を露出領域 5 7 とする。

この露出領域 5 7 を表示電極 5 1 形成後に除去することにより、第 1 4図に示すように、島状の下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 とに分離する。

さらに、入力部 4 0ではクロム膜からなる入力電極部 3 9 と、透明導電膜からなる接続用入力電極部 5 4 とを設ける。

この結果、信号電極 3 5 と表示電極 5 1 との間に設ける第 1 の非線形抵抗素子部 6 2は「クロム膜一酸化タンタル—タンタル」構造となり、第 2の非線形抵抗素子部 6 3は「タンタル—酸化タンタル -クロム膜」構造となる。

このために、信号電極 3 5から表示電極 5 1 に対する非線形抵抗素子部の接続と、表示電極 5 1 から信号電極 3 5に対する非線形抵抗素子部の接続とが対称構造になる。

したがって、対称性の良い非線形抵抗素子が得られ、液晶層への直流成分の印加が無くなり、表示上問題となる残像現象の発生を防止することができる。

次に、この第 1 4図と第 1 5図とに示す第 2の実施態様による液晶表示装置の製造方法を説明する。

まず、第 1 0図に示すように、スパッタリング法を用いて、ガラスからなる第 1 の基板 1 上に、金属膜としてタンタル（ T a ) 膜を 1 O O n mの膜厚で形成する。その後、そのタンタル膜上に感光性樹脂（図示せず）を形成する。

その後、その感光性樹脂をエッチングマスクとして用いるエッチング処理をすることにより、いずれもタンタル膜からなる下部電極 3 2 と、この下部電極 3 2 と接続部 3 1 を介して接続する陽極酸化用電極 2 9 と、この陽極酸化用電極 2 9 と陽極酸化用電極 3 0 とに接続する共通電極 3 4 と、外部回路の走査信号を入力する入力部 4 0 とをパターン形成する。このタンタル膜のエッチングは、前述のエツチング条件による、 R I E装置を使用して行なう。

第 1 0図は、 n番目の走査電極に相当する陽極酸化用電極 3 0 と n + 1 番目の走査電極に相当する陽極酸化用電極 2 9 とを示している。

この第 2の実施形態においては、 n番目の非線形抵抗素子部を形成する下部電極 3 2は、 n + 1 番目の陽極酸化用電極 2 9 に接続部 3 1 を介して接続されている。

その後、共通電極 3 4 を陽極とし、陽極酸化液として 0 . 0 1〜 1 . 0 w t %のクェン酸水溶液、あるいはホウ酸アンモニゥム水溶液を用いて、 1 0〜 2 0 Vの電圧を印加して、タンタル膜の陽極酸化処理を行なう。

この結果、下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 , 3 0 と接続部 3 1 との側壁と上面の表面に、酸化タンタル膜（T a 2 0 5 ) からなる絶縁膜を膜厚 3 5 n mで形成することができる。

次いで、第 1 1 図に示すように、スパッタリング法により、第 1 の基板 1 と絶縁膜 6 0 との上面にクロム（C r ) 膜を 5 0 n mの膜厚で形成する。その後、このクロム膜上に感光性樹脂を形成する。

その後、感光性樹脂をエッチングマスクに用いてエッチング処理することにより、いずれもクロム膜からなる信号電極 3 5 を、陽極酸化用電極 2 9， 3 0上に形成し、さらに信号電極 3 5に接続する第 1 の上部電極 3 6 と、表示電極 5 1 と接続するパッド部 3 7 を有する第 2の上部電極 3 8 とをパターン形成する。

ここで、信号電極 3 5 は、入力部 4 0において入力電極部 3 9 に接続される。さらに、クロム膜は共通電極 3 4上には形成しない。

このクロム膜のエッチングは、過塩素酸と硝酸セリウムアンモニゥムの水溶液エッチヤン卜とを用いるゥエツトエッチングにより行なう。なおエッチヤン卜の液温は、 2 0 °Cから 3 0 °Cに設定する。次に、第 1 2図に示すように、スパッタリング法により、透明導電膜として酸化インジウム錫（ I T 0 ) 膜を膜厚 1 0 0 n mで形成する。その後、酸化インジウム錫膜上に感光性樹脂を形成する。そして、その感光性樹脂をエッチングマスクに用いてエッチング処理を行うことにより、酸化インジウム錫膜からなる n番目の信号電極 3 5 に非線形抵抗素子部を介して接続する n番目の表示電極 5 1 を形成する。

この表示電極 5 1 は、下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 とを接続する接続部 3 1 の一部領域とオーバラップする重なり部 5 3 と、第 2の上部電極 3 8 を延長するパッド部 3 7 とオーバラップする重なり部 5 2 とを形成するようパターン形成する。

さらにまた、第 1 2図に示すように、入力部 4 0にて陽極酸化用電極 3 0 を被覆するように形成する接続用入力電極部 5 4 を、表示電極 5 1 の形成と同時にパターン形成する。

そして第 1 3図に示すように、第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 と下部電極 3 2 とを被覆するように、感光性樹脂 5 5 をホトリソグラフィー処理により形成する。

その後、第 1 4 図に示すように、共通電極 3 4 と、 n + 1 番目の陽極酸化用電極 2 9 と下部電極 3 2の間を接続する接続部 3 1 のうち、重なり部 5 3でない領域である接続部 3 1 が露出している露出領域（第 1 4図に仮想線で示す）を、表示電極 5 1 と感光性樹脂 5 5 とをエッチング用マスクとして用いて、エツチング処理を行なうことにより除去する。

この結果、それぞれ接続部 3 1 と陽極酸化用電極 2 9 、および接続部 3 1 と下部電極 3 2 をエッチング分離して、島状の下部電極 3 2 を形成する。

さらに、このエツチング処理と同時に、感光性樹脂 5 5 を被覆していない接続部 3 1 とは反対側の下部電極 3 2の露出領域 3 2 a (仮想線で示す）もエッチング除去している。なおこの露出領域 3 2 aがないように、感光性樹脂 5 5 をパターン形成することも可能である。

このようにして、 n + 1 番目の陽極酸化用電極 2 9 と分離した島状の下部電極 3 2 と、絶縁膜 6 0 と、 n番目の信号電極 3 5に接続する第 1 の上部電極 3 6 とからなる第 1 の非線形抵抗素子部 6 2 を形成する。

さらに、島状の下部電極 3 2 と、絶縁膜 6 0 と、 n番目の表示電極 5 1 にバ、ソド部 3 7 を介して接続する第 2の上部電極 3 8 とからなる第 2の非線形抵抗素子部 6 3 を形成する。

また、信号電極 3 5の一方は入力部 4 0に接続される。そして、この入力部 4 0は、陽極酸化用電極 2 9， 3 0の上面に形成されたクロム膜からなる入力電極部 3 9 と、この入力電極部 3 9の上面に形成される透明導電膜とからなる接続用入力電極部 5 4 とを形成することができる。

そして、外部の信号を、入力部 4 0 —信号電極 3 5 —第 1 の非線形抵抗素子部 6 2 —第 2の非線形抵抗素子部 6 3 を介して表示電極 5 1 に印加する。

表示表極 5 1 は、第 1 4図および第 1 5図に示すように、陽極酸化用電極 2 9 , 3 0 と下部電極 3 2 とを接続する接続部 3 1 とォーバラップする重なり部 5 3 を有する。

接続部 3 1 をエッチング法にて除去するときに、表示電極 5 1 をエッチング用マスクとして使用する。 ·したがって、接続部 3 1 の表示電極 5 1 とオーバラップしない露出領域（第 1 4 図に仮想線で示す）で分離し、島状の下部電極 3 2 を形成することができる。

このようにして、この発明の第 2の実施形態のアクティブ基板の製造方法を使用することにより、対称性の良い非線形抵抗素子の製造が可能になる。

それによつて、液晶層への直流成分の印加が無くなり、表示上問題となる残像現象の発生を防止することができるとともに、表示電極 5 1 をエッチング用マスクとして使用することができる。

したがって、陽極酸化用電極 2 9 と下部電極 3 2 との分離を行なうときに、感光性樹脂 5 5は第 1 3図に示したように、 2つの上部電極 3 6， 3 8 と下部電極 3 2 との上面領域に形成するだけでよい, このため、感光性樹脂 5 5 を形成する領域の位置精度を、従来より緩和することが可能になる。

さらにまた、表示電極 5 1 の下層に残る接続部 3 1 は金属膜からなるため、光を遮蔽することができる。

そのため、透過型液晶表示装置として使用するときには、残存する接続部 3 1 を光の遮蔽膜として使用することができる。したがつて、非線形抵抗素子部を形成する第 1 の基板上で光の部分的な遮蔽が可能になる。

〔第 3の実施形態〕

次に、この発明の第 3の実施形態による液晶表示装置の構造とその製造方法を、第 1 6 図と第 1 7図によって説明する。

第 1 6 図および第 1 7 図は、はこの発明の第 3の実施形態による液晶表示装置の構造と製造方法を説明するための液晶表示装置の一部領域を示す平面図でぁリ、それぞれこの発明の第 2の実施形態の説明に供した第 1 3図および第 1 4 図に相当する図である。

まず、この発明の第 3の実施形態おける液晶表示装置の構成を第 1 7 図によって説明する。

信号電極 3 5 と表示電極 5 1 との間に設ける非線形抵抗素子部は、クロム膜からなる第 1 の上部電極 3 6 と、酸化タンタル膜からなる絶縁膜と、タンタル膜とで構成する下部電極 3 2 とからなる第 1 の非線形抵抗素子部 6 2 'を有する。

さらに、タンタル膜からなる下部電極 3 2 と酸化タンタルからなる絶縁膜 6 0 と、クロム膜からなる第 2の上部電極 3 8 とで構成する第 2の非線形抵抗素子部 6 3 を有する。

そして、第 1 6 図に示すように、下部電極 3 2は接続部 3 〗を介して陽極酸化用電極 2 9 と接続されているが、その下部電極 3 2の第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 より外側の部分は、第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 とに整合するように除去され 8

2 4 る。

なお、第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 との中間の下部電極 3 2は残存させる。

陽極酸化用電極 2 9 , 3 0の一方の端部は共通電極 3 4 に接続し. 他方の端部は入力部 4 0に接続する。

下部電極 3 2の表面には、この下部電極 3 2 を陽極酸化処理して形成する酸化タンタル膜からなる絶縁膜を設ける。

さらに、陽極酸化用電極 2 9， 3 0の上面にはクロム膜を設け、タンタル膜とクロム膜との 2層膜からなる信号電極 3 5 とする。そして、一方の信号電極 3 5には、下部電極 3 2 と交差し、その下部電極 3 2上に設ける第 1 の上部電極 3 6 となるよう延長部を設ける。

下部電極 3 2 と交差し、その下部電極 3 2上に設ける第 2の上部電極 3 8は、ノッド部 3 7 を介して表示電極 5 1 と接続する。この第 2の上部電極 3 8 もクロム膜で構成する。この表示電極 5 1 は酸化インジウム錫などの透明導電膜で構成する。

下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 とを接続する接続部 3 1 は、表示電極 5 1 とオーバラップする重なり部 5 3 を有する。なお、表示電極 5 1 と接続部 3 1 との間には、絶縁膜が介在している。

この重なり部 5 3は、接続部 3 1 の幅寸法のおよそ半分の寸法とし、第 1 6 図に示すように表示電極 5 1 から露出する接続部 5 3 を露出領域 5 7 とする。

そして、この露出領域 5 7 を表示電極 5 1 形成後に除去することにより、第 1 7 図に示すように島状の下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 とに分離する。

さらに、入力部 4 0にはクロム膜からなる入力電極部 3 9 と、透明導電膜からなる接続用入力電極部 5 4 とを設ける。

その結果、信号電極 3 5 と表示電極 5 1 との間に設ける第 1 の非線形抵抗素子部 6 2は、クロム膜—酸化タンタルータンタル膜構造となり、第 2の非線形抵抗素子部 6 3は、タンタル膜一酸化タンタルークロム膜構造となる。

そのために、信号電極 3 5から表示電極 5 1 に対する非線形抵抗素子部の接続と、表示電極 5 1 から信号電極 3 5に対する非線形抵抗素子部の接続とが対称構造になる。

ここで、この第 1 6図と第 1 7図に示すこの発明の第 3の実施形態による液晶表示装置の製造方法を説明する。

まず初めに、スパッタリング法により、絶縁性を有する第 1 の基板 1 上にタンタル（T a ) 膜を 1 0 0 η mの膜厚で全面に形成する _c その後、そのタンタル膜上に感光性樹脂を形成する。

そして、そのタンタル膜をエッチング処理して、下部電極 3 2 と、その下部電極 3 2 と接続部 3 1 を介して接続する陽極酸化用電極 2 9 と、もう 1 つの陽極酸化用電極 3 0 と、これらの陽極酸化用電極 2 9 , 3 0 と接続する共通電極 3 4 と、外部回路の走査信号を入力する入力部 4 0 とをパターン形成する。このタンタル膜は R I E装置を用いてエッチングする。

第 1 6 図は、 n番目の走査電極に相当する陽極酸化用電極 3 0 と、 n + 1 番目に相当する陽極酸化用電極 2 9 とを示しており、この実施形態においては、 n番目の非線形抵抗素子の下部電極 3 2は、 n + 1 番目の陽極酸化用電極 2 9 に接続部 3 1 を介して接続されている。

その後、共通電極 3 4 を陽極とし、陽極酸化液としてクェン酸水溶液あるいはホウ酸アンモニゥム水溶液を用いて、タンタル膜の陽極酸化処理を行なう。

その結果、下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9， 3 0 と接続部 3 1 との側壁と上面との表面に、酸化タンタル膜（T a 2 0 5 ) からなる絶縁膜を 3 5 n mの膜厚で形成することができる。

次に、第 1 の基板 1 と上記絶縁膜との上面にクロム（C r ) 膜を 5 0 n mの膜厚で、スパッタリング法により形成する。その後、そのクロム膜上に感光性樹脂を形成する。

その後、クロム膜をエッチング処理して陽極酸化用電極 2 9 , 3 0上に、信号電極 3 5 と、その信号電極 3 5に接続する第 1 の上部電極 3 6 と、表示電極 5 1 と接続するパッド部 3 7 を有する第 2の上部電極 3 8 とをパターン形成する。

さらにまた、信号電極 3 5は入力部 4 0において、入力電極部 3 9 に接続するように、クロム膜で入力電極部 3 9 を同時に形成する, ここでクロム膜は共通電極 3 4上には形成しない。

次に、透明導電膜として酸化インジウム錫（ I T O ) 膜を膜厚 1 0 0 n mで、スパッタリング法により全面に形成する。その後、その酸化インジウム錫膜上に感光性樹脂を形成する。

そして、その感光性樹脂をエッチングマスクとして用い、 R I E 装置を使用して酸化ィンジゥム錫膜のエッチング処理を行なって、 n番目の信号電極 3 5に非線形抵抗素子を介して接続する n番目の表示電極 5 1 をパターン形成する。

さらに、表示電極 5 1 は、下部電極 3 2 と陽極酸化用電極 2 9 とを接続する接続部 3 1 の一部領域とオーバラップする重なり部 5 3 と、第 2の上部電極 3 8の一部領域のパッド部 3 7 とオーバラップする重なリ部 5 2 とを形成するように、ホ卜エツチング処理にてパターン形成する。

このとき接続部 3 1 と表示電極 5 1 とのオーバラップ幅寸法は、接続部 3 1 の幅寸法のおよそ半分とし、表示電極 5 1 で被覆していない接続部 3 1 を露出領域 5 7 とする。

さらにまた、入力部 4 0において、陽極酸化用電極 2 9， 3 0 を被覆している接続用入力電極部 5 4 を、透明導電膜で同時にパターン形成する。

その後、下部電極 3 2上の第 1 の上部電極 3 6のおよそ半分の領域と、第 2の上部電極 3 8のおよそ半分の領域と、第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 との間の下部電極 3 2 とを被覆するように、感光性樹脂 7 1 をホ卜リソグラフィ一処理によリパターン形成する。

そして、第 1 7 図に示すように、共通電極 3 4 と、 n + 1 番目の陽極酸化用電極 2 9 と下部電極 3 2の間を接続する接続部 3 1 の露出領域 5 7 を、感光性樹脂 5 5 と表示電極 5 1 とをエッチング用マスクとして用いて、 R I E装置を用いるエッチング処理にてエッチングして除去する。

このエッチング処理の際に、感光性樹脂 7 1 と表示電極 5 1 と第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 とがエッチング用マスクとなる。

そのため、第 1 の上部電極 3 6の左方の辺 7 2 と第 2の上部電極 3 8の右方の辺 7 3にて、下部電極 3 2 と絶縁膜とを第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 とに自己整合的に形成することができる。

このようにして、第 3の実施形態の M I M素子を形成する第 1 の基板の製造方法を使用することにより、対称性の良い非線形抵抗素子の製造が可能になる。

それらよつて、液晶層への直流成分の印加が無くなり、表示上問題となる残像現象の発生を防止することができるとともに、表示電極 5 1 をエッチング用マスクをして使用することができる。

したがって、陽極酸化用電極 2 9， 3 0 と下部電極 3 2 との分離を行なうとき、感光性樹脂 7 1 は、第 1 の上部電極 3 6 と、第 2の上部電極 3 8 と、第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 との間の下部電極 3 2 との上面にだけ形成すればよい。

さらに、第 1 の上部電極 3 6 と第 2の上部電極 3 8 との上面の全部の領域を、感光性樹脂 7 1 で被覆しなくてもよい。そのため、感光性樹脂 7 1 を形成する領域の位置精度を、従来より緩和することが可能になる。

また、表示電極 5 1 の下に残る接続部 3 1 は金属膜からなる。そのため光を遮蔽できる。そこで、透過型液晶表示装置として使用す O 96/02

2 8 るときには、この残存する接続部 3 1 を光の遮蔽膜として使用でき非線形抵抗素子を形成する基板上で光の部分的な遮蔽が可能になる, 〔第 4の実施形態〕

次に、この発明の第 4の実施形態による液晶表示装置の構造とその製造方法を、第 1 8図乃至第 2 0図によって説明する。

まず、この発明の第 4の実施形態による液晶表示装置の構造を説明する。

非線形抵抗素子を形成するアクティブ基板である第 1 の基板 1 上には、いずれも金属膜として窒素（N ) を含むタンタル（T a ) 膜からなる陽極酸化用電極 3 と、下部電極 2 と、その陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 とを接続する接続部 4 とを設けている。

その陽極酸化用電極 3は、一方の端部を共通電極 6に接続し、他方の端部を外部回路から非線形抵抗素子に信号を印加するための入力部 7に接続する。共通電極 6 は、絶縁膜 8 を陽極酸化処理により形成するときの電極として使用される。

さらに、下部電極 2の上には第 2 0図に示すように、この下部電極 2 を陽極酸化処理して形成する窒素を含む酸化タンタル（T a 2 0 5 : ) 膜からなる絶縁膜 8 を設ける。

さらに、陽極酸化用電極 3上には透明導電膜を設け、信号電極 9 とする。そして、この信号電極 9 に接続する第 1 の上部電極 1 0 を下部電極 2上に設け、さらに表示電極 1 2に接続する第 2の上部電極 1 1 を下部電極 2上に設ける。

なお、この第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 とは、下部電極 2上に絶縁膜 8 を介して設けている。

そして、下部電極 2 と絶縁膜 8 と第 1 の上部電極 1 0 とにより第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 を構成し、下部電極 2 と絶縁膜 8 と第 2 の上部電極 1 1 とにより第 2の非線形抵抗素子部 1 4 を構成する。

ここで、信号電極 9 と第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 と表示電極 1 2 とは、いずれも透明導電膜、たとえば酸化インジゥム錫（ I T 0 ) 膜で構成する。さらに、外部の回路との接続を行なうための信号電極 9 は、入力部 7 に接続する。

表示電極 1 2の一部は、陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 とを接続する接続部 4のほぼ L字状の領域でオーバラップする重なり部 1 5 を有する。

下部電極 2 と表示電極 1 2 との間の接続部 4 と、陽極酸化用電極 3 と表示電極 1 2の間の接続部 4 との間は除去され、島状の下部電極 2 とする。

さらに、これらの各電極および接続部 4の全面に保護用絶縁膜 8 5 を設け、さらにこの保護用絶縁膜 8 5に重なり部 1 5 と入力部 7 とを露出させるように開口部 8 0， 8 1 を設ける。

この実施形態における信号電極 9 と表示電極 1 2間の領域に設ける第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とは，「酸化インジウム錫膜—窒素を含む酸化タンタル膜一窒素を含むタンタル膜」からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と、「窒素を含むタンタル膜—窒素を含む酸化タンタル膜一酸化インジウム錫膜」からなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4からなる。

すなわち、信号電極 9から表示電極 1 2への電流経路をみると、第 1 の非線形抵抗素子部 1 3の「酸化インジウム錫膜一窒素を含む酸化タンタル膜一窒素を含むタンタル膜」から、第 2の非線形抵抗素子部 1 4の「窒素を含むタンタル膜一窒素を含む酸化タンタル膜 —酸化インジウム錫膜」へと流れることになる。

次に、この第 4の実施形態による液晶表示装置の製造方法を説明する。

第 1 8図に示すように、第 1 の基板 1 上に窒素（N ) を含むタンタル（ T a ) 膜を 2 5 0 n mの膜厚で全面に、スパッタリング法により形成する。その後、窒素を含むタンタル膜上に感光性樹脂を形成する。

その後、感光性樹脂をエッチングマスクとして用いるホ卜エッチング処理を行なって、いずれも窒素を含むタンタル膜からなる陽極酸化用電極 3 と、下部電極 2 と、陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 を接続する接続部 4 とをパターン形成する。この窒素を含むタンタル膜のエッチングは、 R I E装置を用いて行なう。

その陽極酸化用電極 3は、一方の端部を共通電極 6に接続し、他方の端部を外部回路から非線形抵抗素子部に信号を印加するための入力部 7 に接続する。

その後、共通電極 6 を電極として使用して、陽極酸化処理を行なうことによって、下部電極 2の表面に窒素を含む酸化タンタル

( T a 2 0 5 ： N ) 膜からなる絶縁膜 8 を形成する。

ついで、透明導電膜として酸化インジウム錫（ I T O ) 膜を膜厚 1 0 0 n mで全面にスパッタリング法を用いて形成する。その後、酸化インジゥム錫膜上に感光性樹脂をバターン形成する。

その後、酸化ィンジゥム錫膜のエッチング処理を行なうことによリ、陽極酸化用電極 3上に形成する信号電極 9 と、この信号電極 9 に接続する第 1 の上部電極 1 0 と、表示電極 1 2 と、この表示電極 1 2に接続する第 2の上部電極 1 1 とを設ける。

このことにより、下部電極 2 と絶縁膜 8 と第 1 の上部電極 1 0 とにより第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 を形成し、下部電極 2 と絶縁膜 8 と第 2の上部電極 1 1 とにより第 2の非線形抵抗素子部 1 4 を形成する。

この第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とによって、非線形抵抗素子を構成している。

第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 と信号電極 9 と表示電極 1 2 とは、いずれも透明導電膜、たとえば酸化インジウム錫（ I T O ) 、あるいは金属薄膜にて形成する。

さらに、外部の回路との接続を行なうための信号電極 9 は、入力部 7 に接続する。表示電極 1 2は、陽極酸化用電極 3 と下部電極 2 を接続する接続部 4 とオーバラップする領域である重なり部 1 5 を形成する。

次に、非線形抵抗素子の保護用絶縁膜として、酸化タンタル膜をスパッタリング法にて 1 5 0 n mの膜厚で全面に形成する。

その後、酸化タンタル膜上に感光性樹脂を形成し、所定のホトマスクを用いて露光処理と現像処理を行ない、開口部 8 0 , 8 1 に対応する開口を有する感光性樹脂をバターン形成する。

その後、その感光性樹脂をエッチングマスクに用いて、酸化タンタル膜をエッチング処理して、接続部 4 と表示電極 1 2 とがオーバラップする重なり部 1 5 と入力部 7 の各領域に開口部 8 0， 8 1 を形成する。

この酸化タンタル膜のエッチングは、 R I E装置を用いて、エツチングガスとして四フッ化炭素（C F 4 ) が 2 0 0〜 2 4 0 SCCMと酸素（〇2 ) が 1 0〜 4 0 SCCMの流量で混合し、圧力として 4〜 1 2 X 1 0 - ² torr、使用電力 0 . 2〜 0 . 5 k W Z c m ²の条件で行なう。

そして、第 1 9 図に示すように、感光性樹脂をエッチングマスクとして使用し、さらに表示電極 1 2 もエッチングマスクとして使用して、開口部 8 0内に露出する陽極酸化用電極 3 と下部電極 2の接続部 4 とを除去して、島状の下部電極 2 を形成する。

この実施形態においては、非線形抵抗素子部を含む領域には保護用絶縁膜 8 5 を形成する。そして保護用絶縁膜 8 5は、開口部 8 1 と、下部電極 2 と陽極酸化用電極の間の接続部を切断するための開口部 8 0 とを形成している。

このように、接続部 4の切断は、保護用絶縁膜 8 5の開口部 8 0 を形成するための感光性樹脂と表示電極 1 2 とをエッチング用のマスクとして用いるエッチング処理で行なう。

そのため、第 2 0図に示すように、非線形抵抗素子を構成する下部電極 2 と絶縁膜 8は、保護用絶縁膜 8 5の開口部 8 0 と整合する辺 8 6 を有する。同様に、表示電極 1 2 と接続部 4 とがオーバラップする重なり部 1 5では、下部電極 2 と絶縁膜 8 とが表示電極 1 2 と整合する辺 8 7 を有する。

以上の説明から明らかなように、信号電極 9 と表示電極 1 2 との間に設ける非線形抵抗素子は、「酸化インジウム錫膜一窒素を含む酸化タンタル膜—窒素を含むタンタル膜」からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と、「窒素を含むタンタル膜—窒素を含む酸化タンタル膜一酸化ィンジゥム錫膜」からなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4 からなる。

このために、信号電極 9から表示電極 1 2に対する非線形抵抗素子の接続と、表示電極 1 2から信号電極 9に対する非線形抵抗素子の接続とは対称構造になる。

したがって、この第 4の実施形態を使用することによつても、非線形抵抗素子は対称な電流一電圧特性になる。

このため、駆動中に液晶層への直流電圧成分の印加が殆ど無くなり、さらに信号電極への印加電圧波形も対称にすることができる。その結果、信号電極 9 と表示電極 1 2、および信号電極 9 と対向電極間への直流電圧成分の印加が無くなり、表示上問題となる残像現象の発生を防止することが可能になる。

したがって、良好な表示品質を有する液晶表示装置を得ることができる。さらに、保護用絶縁膜 8 5 を非線形抵抗素子部上に形成することにより、非線形抵抗素子の経時変化を小さくすることができる。

なお、保護用絶縁膜 8 5の形成により、外部回路との接続を行なうため、入力部 7の保護用絶縁膜 8 5 を除去する必要があるので開口部 8 1 を設けている。

また、下部電極 2 と陽極酸化用電極 3 との間の接続部 4 の切断を行なうためのエッチングマスクを新たに形成する必要がないため、切断分離を行なう工程が非常に簡単になる。〔他の実施形態〕

次に、第 2 1 図と第 2 2図とを用いて、以上説明した第 1 から第 4の実施形態と異なる実施形態の液晶表示装置について説明する。この第 2 1 図と第 2 2図に示す構成と、第 1 から第 4の実施形態の液晶表示装置の構成との差は上部電極の数である。

すなわち、第 1 から第 4の実施形態では上部電極は 2個であったが、第 2 1 図と第 2 2図に示す実施形態では、第 1 の上部電極 9 1 と第 2の上部電極 9 2 と第 3の上部電極 9 3 と第 4の上部電極 9 4 の 4個の上部電極を、下部電極 2上に交差するように設けている。そして、第 2 1 図に示す実施形態では、第 1 の上部電極 9 1 と第 3の上部電極 9 3 とは信号電極 9に接続され、第 2の上部電極 9 2 と第 4の上部電極 9 4 とは表示電極 1 2に接続されている。

すなわち、この構成では第 1 の上部電極 9 1 と第 3の上部電極 9 3 とは並列接続しており、第 2の上部電極 9 2 と第 4の上部電極 9 4 とも並列接続している。そしてこの並列接続したものを直列接続している。

この第 2 1 図に示す液晶表示装置においては、前述の効果である非対称な電流一電圧特性に起因する直流電圧成分の印加を低滅し、残像現象のない表示が得られる効果ほか、非線形抵抗素子部の断線欠陥を補償することが可能になる効果も有する。

また、第 2 2図に示す構成は、第 1 の上部電極 9 1 と第 2の上部電極 9 2 と第 3の上部電極 9 3 と第 4の上部電極 9 4 とを直列接続している。

この第 2 2図に示す液晶表示装置においては、前述の効果である非対称な電流一電圧特性に起因する直流電圧成分の印加を低減し、残像現象のない表示が得られる効果ほか、それぞれの非線形抵抗素子部の絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能になる効果も有する。

さらに、第 2 1 図および第 2 2図では、 4個の上部電極を設けた実施形態について説明した力、 6個以上の上部電極を設けてもよい。すなわち、上部電極は偶数個設ければよい。なお、この液晶表示装置の製造方法は、第 1 から第 4 の実施形態の製造方法を適用すればよい。

以上説明したこの発明の実施形態においては、透明導電膜としては酸化ィンジゥム錫（ I T O ) を用いた例で説明した力；、酸化ィンジゥム（ I n 2 0 3 ) 、酸化錫（ S n 0 2 ) 、酸化亜鉛（ Z n 0 ) などの酸化物を用いてもよい。

また、下部電極の材料として、タンタルあるいは窒素を含むタンタルを用いた例で説明したが、炭素又はシリコンあるいはニオブもしくはアルミニウムを含むタンタルなどの金属膜を用いてもよい。さらに、第 2の実施形態と第 3の実施形態において、上部電極としてクロム膜を用いた例で説明したが、クロム膜以外に、チタン，タングステン，チタンシリサイド，タングステンシリサイド，あるいは窒素を含むクロム膜なども使用することができる。

〔第 5の実施形態〕

次に、この発明の第 5の実施形態について、第 2 3図および第 2 4図によって説明する。

第 2 3図は、この発明の第 5の実施形態による液晶表示装置の非線形抵抗素子（M I M素子）を形成する第 1 の基板の一部領域を示す平面図であり、第 2 4 図はその X X Γ — X X K線に沿う断面図である。これらの図によって、まずこの実施形態の液晶表示装置の構成を説明する。

非線形抵抗素子部を形成するァクティブ基板である透明な基板 1 上には、いずれも金属膜としてタンタル（T a ) 膜からなる陽極酸化用電極 3 と、下部電極 2 と、その陽極酸化用電極 3それぞれ 2個の下部電極 2， 2 とを接続する接続部 4 とを設ける。接続部 4 は、後述する表示電極 9 5の下側に T型の重なり部 1 5 を形成する丁字形状部 4 a を有している。

陽極酸化用電極 3は、一方の端部を共通電極 6 に接続し、他方の端部を外部回路から非線形抵抗素子部に信号を印加するための入力部 7 に接続する。この共通電極 6は、下部電極 2の表面に絶縁膜 8 を陽極酸化処理により形成するときの電極として使用される。

ここで、陽極酸化用電極 3 と重なり部 1 5 と下部電極 2 と接続部の配置の説明をする。

これらの位置関係は、第 2 3図に示すように、表示電極 9 5の下部に設ける T型の重なり部 1 5は、 T字形状部 4 aの一辺が陽極酸化用電極 3 に接続部 4 を介して接続し、この辺に直交する 2辺はそれぞれ接続部 4 を介して下部電極 2に接続する。さらに、複数の陽極酸化用電極 3 は外部で共通電極 6 にて相互に接続されている。

実際の液晶表示装置に使用する構成は、接続部 4 の信号電極 9 と表示電極 9 5の間の部分と、 T字状部 4 a と 2個の下部電極 2の間の部分を切断する。

信号電極 9 と表示電極 9 5の間の部分の接続電極 4は、表示電極 9 5 とほぼ同一な辺を有し、 T型の重なり部 1 5 と 2個の下部電極 2の間の接続電極 4 も表示電極 9 5 とほぼ同一な辺を有する。さらに、信号電極 9 に接続する共通電極 6 も信号電極 9 と切断している _c すなわち、信号電極 9 に対応する陽極酸化用電極 3 と重なり部 1 5 を有する表示電極 9 5の間の部分の接続電極 4 と、 T型の重なり部 1 5 と 2個の下部電極 2の間の接続電極 4 (いずれも 2点鎖線で示している）、および共通電極 6の 2点鎖線で図示してある領域はこの液晶表示装置の製造工程の中間の状況を示している。

さらに、信号電極 9 に対する表示電極は、重なり部 1 5 を有する表示電極 9 5 と重なり部 1 5のない表示電極 9 6が交互に配置されている。

また、下部電極 2の表面には、この下部電極 2 を陽極酸化処理して形成する酸化タンタル（T a 2 0 5 ) 膜からなる絶縁膜 8 を設けている。

そして、陽極酸化用電極 3上には、透明導電膜を設けて信号電極 9 とする。この信号電極 9 に接続する第 1 の上部電極 1 0 と、表示電極 1 2に接続する第 2の上部電極 1 1 とを、それぞれ下部電極 2 上に、該下部電極 2 と交差させて設けている。この第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 とは、島状の下部電極 2上に絶縁膜 8 を介して設ける。

ここで、信号電極 9 と第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 と表示電極 1 2 とは、いずれも透明導電膜、たとえば酸化インジゥム錫（ I T 0 ) 膜で構成する。

さらに、外部の回路との接続を行なうための信号電極 9 は、入力部 Ί に接続する。

ここで、信号電極 9 と表示電極 9 5あるいは 9 6間の領域に設ける第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とは，「酸化ィンジゥム錫膜一酸化タンタル膜—タンタル膜」からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と、「タンタル膜一酸化タンタル膜—酸化インジウム錫膜」からなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4からなるすなわち、信号電極 9から表示電極 9 5あるいは 9 6への電流経路をみると、第 1 の非線形抵抗素子部 1 3の「酸化インジウム錫膜 —酸化タンタル膜一タンタル膜」から、第 2の非線形抵抗素子部 1 4 の「タンタル膜一酸化タンタル膜一酸化インジウム錫膜」へと流れることになる。

このため、信号電極 9から表示電極 9 5あるいは 9 6に対する非線形抵抗素子部の接続と、表示電極 9 5あるいは 9 6から信号電極 9 に対する非線形抵抗素子部の接続とが対称構造になる。

以上の説明から明らかなように、接続部 4の T字状部 4 a との重なり部 1 5 を有する表示電極 9 5 と、その重なり部 1 5が存在しない表示電極 9 6 とを交互に設けることができるため、重なり部 1 5 が存在する比率を小さくすることができる。

そのため、この実施形態の液晶表示装置は、各表示電極に重なり部 1 5が存在する場合に比較して明るい表示ができる。〔第 6の実施形態〕

次に、この発明の第 6の実施形態について第 2 5図および第 2 6 図によって説明する。第 2 5図はこの発明の第 6の実施形態による液晶表示装置の非線形抵抗素子（M I M素子）を形成する基板の一部領域を示す平面図であり、第 2 6 図はその X X XI— X X XI線に沿う断面図である。

この液晶表示装置は、 4個の表示電極 9 5， 9 5， 9 6， 9 6によって 1 個の画素部を構成している。この方式の採用により、非線形抵抗素子に欠陥が発生しても、他の 3個の表示電極が正常に機能していれば画素部の欠陥にはならない。

さらに、 4個の表示電極の非線形抵抗素子の「電流一電圧特性」に差を持たせる方式、例えば表示電極毎に異なる非線形抵抗素子の面積にすることにより、液晶表示装置の視野角特性の改善を図ることができる。

非線形抵抗素子部を形成するアクティブ基板である基板 1 上には，いずれも金属膜としてアルミニウム（A 〗）膜からなる陽極酸化用電極 3 と、下部電極 2 と、陽極酸化用電極 3 とそれぞれ 2個の下部電極 2 と接続する T字状部 4 a を有する接続部 4 とを設ける。

その接続部 4 の T字状部 4 aは、表示電極 9 5の下側に T型の重なり部 1 5 を形成する。その T字状部 4 aの一辺は接続部 4 を介して陽極酸化用電極 3に接続し、他の辺は 2個の下部電極 2に接続部を介して接続している。

陽極酸化用電極 3は、一方の端部を共通電極 6 に接続し、他方の端部を外部回路から非線形抵抗素子部に信号を印加するための入力部 7 に接続する。共通電極 6 は下部電極 2の表面に絶縁膜 8 を陽極酸化処理により形成するときの電極として使用される。

実際の液晶表示装置に使用する構成は、接続電極 4における信号電極 9 と表示電極 9 5の間の部分と、 T型の重なり部 1 5 と 2個の下部電極 2の間の部分（第 2 5図に仮想線で示している）を切断し、信号電極 9 と表示電極 9 5の間の部分の接続電極 4 は表示電極 9 5 とほぼ同一な辺を有し、 T型の重なり部 1 5 と 2個の下部電極 2の間の接続電極 4 も表示電極 9 5 とほぼ同一な辺を有する。さらに、信号電極 9 に接続する共通電極 6 (第 2 5図に仮想線で示している）も信号電極 9 と切断される。

すなわち、信号電極 9 に対応する陽極酸化用電極 3 と重なり部 1

5 を有する表示電極 9 5の間の部分の接続電極 4 と、 T型の重なリ部 1 5 と 2個の下部電極 2の間の接続電極 4、および共通電極 6の仮想線で図示してある領域は、この液晶表示装置の製造工程の中間の状況を示している。

さらに、信号電極 9 に対して表示電極 9 5， 9 6 は、重なり部 1

5 を有する表示電極 9 5 と重なり部 1 5がない表示電極 9 6が交互に配置される。そして、信号電極 9に対称に 2個の表示電極を配置し、重なり部 1 5 を有する表示電極 9 5 と重なり部 1 5のない表示電極 9 6 が交差する配置になる。このお互いに交差する 2個ずつの表示電極 9 5 , 9 5 と 9 6， 9 6の 4個の表示電極により 1 個の画素部を構成する。

さらにこの下部電極 2の表面には、この下部電極 2 を陽極酸化処理して形成する酸化タンタル（T a 2 0 5 ) 膜からなる絶縁膜 8 を設ける。

また、陽極酸化用電極 3上には、薄膜金属膜を設けて信号電極 9 とする。そして、この信号電極 9に接続する第 1 の上部電極 1 0 を下部電極 2上に設け、さらに表示電極〗 2に接続する第 2の上部電極 1 1 を下部電極 2上に設ける

この第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 とは、島状の下部電極 2上に絶縁膜 8 を介して設ける。

ここで、信号電極 9 と第 1 の上部電極 1 0 と第 2の上部電極 1 1 と表示電極 1 2 とは、いずれも薄膜金属膜、たとえば薄膜ニオブ ( I n ) 膜で構成する。

さらに、外部の回路との接続を行なうための信号電極 9 は入力部 7 に接続する。

ここで、信号電極 9 と表示電極 9 5あるいは 9 6間の領域に設ける第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と第 2の非線形抵抗素子部 1 4 とは,

「薄膜ニオブ膜—酸化タンタル膜—タンタル膜」からなる第 1 の非線形抵抗素子部 1 3 と、「タンタル膜—酸化タンタル膜一薄膜ニォブ膜」からなる第 2の非線形抵抗素子部 1 4からなる。

すなわち、信号電極 9から表示電極 9 5あるいは 9 6への電流経路をみると、第 1 の非線形抵抗素子部 1 3の「薄膜ニオブ膜一酸化タンタル膜—タンタル膜」から、第 2の非線形抵抗素子部 1 4の

「タンタル膜一酸化タンタル膜一薄膜ニオブ膜」へと流れることになる。

このため、信号電極 9から表示電極 9 5あるいは 9 6 に対する非線形抵抗素子部の接続と、表示電極 9 5あるいは 9 6から信号電極 9 に対する非線形抵抗素子部の接続とが対称構造になる。

この説明から明らかなように、 T型の重なり部 1 5 を有する表示電極 9 5 と、その重なり部 1 5が存在ない表示電極 9 6 を、信号電極 9 に対して交互にかつお互いに交差するように配置し、重なり部 1 5 を集中点対称にすることができる。

そのため、各表示電極に重なり部 1 5が存在する場合に比較して本発明の液晶表示装置は重なり部 1 5が存在しない表示電極 9 6 を設けるため明るい表示ができる。

〔第 7の実施形態]

次に、この発明の第 7の実施形態による液晶表示装置について、第 2 8図および第 2 9 図によって説明する。この第 2 8図はこの実施形態による液晶表示装置の液晶表示装置（M I M素子）を形成する基板の一部領域を示す平面図であり、第 2 9図はその X X VI— X X環線に沿う断面図である。

なお、この実施形態では、 1 つの表示電極 1 0 0に対して設ける非線形抵抗素子 1 3は 1 個の場合に関して説明する。

まず、非線形抵抗素子部を形成するアクティブ基板である基板 1 上には、いずれも金属膜としてタンタル（T a ) 膜からなる陽極酸化用電極 3 と、陽極酸化用電極 3から張り出す下部電極 2 を有する, 陽極酸化用電極 3 は隣接する表示電極 1 0 0の下部に重なり部 1 0 1 を有する。

さらに、この下部電極 2の表面には、この下部電極 2 を陽極酸化処理して形成する酸化タンタル（T a 2 0 5 ) 膜からなる絶縁膜 8 を設ける。

また、陽極酸化用電極 3上には透明導電膜を設け、信号電極 9 とする。そして、表示電極 1 0 0に接続する上部電極 1 0 を下部電極 2上に設け、下部電極 2 と絶縁膜 8からなる非線形抵抗層と上部電極 1 0 とにより非線形抵抗素子 1 3 を構成する。

ここで、信号電極 9 と上部電極 1 0 と表示電極 1 0 0 とは、いずれも透明導電膜、たとえば酸化インジウム錫（ I T〇）膜で構成する。

さらに、外部の回路との接続を行うための信号電極 9は、入力部 7 に接続する。

ここで、陽極酸化用電極 3の構成を説明する。陽極酸化用電極 3 は、一方の端部を共通電極 6 に接続し、他方の端部を外部回路から非線形抵抗素子部に信号を印加するための入力部 7 に接続する。この共通電極 6は、下部電極 2の表面に絶縁膜 8 を陽極酸化処理によリ形成するときの電極として使用される。また、陽極酸化用電極 3 は、陽極酸化を行なう以前には、信号電極 9の下部と、近接する表示電極 1 0 0の下部に重なり部 1 0 1 と信号電極 9の下部と重なリ部 1 0 1 を接続する部分と信号電極 9 に平行する表示電極 1 0 0の間を連結する部分からなる接続部 4 を有するため、破線で示す陽極酸化用電極 3の電極幅は W 1 である。

実際の液晶表示装置に使用する構成は、接続部 4における信号電極 9 の下部の重なり部 1 0 1 と接続する部分と、信号電極 9に平行する表示電極 1 0 0の間を連結する部分を切断し、液晶表示装置の使用状態の配線幅を W 2 とする（W 2ぐ W 1 ) 。さらに、信号電極 9 と各表示電極 1 0 0 を分離し、非線形抵抗素子 1 3 を介して信号電極 9 を接続する構造とする。

さらに、各表示電極 1 0 0間を接続する接続部 4 を分離して孤立する表示電極 1 0 0 とする。

信号電極 9に接続する共通電極 6 も信号電極 9 と切断される。このように、陽極酸化用電極 3 を陽極酸化を行なう以前には表示電極 1 0 0の下部に重なり部 1 0 1 を設け、陽極酸化用電極 3の幅 W 1 を大きくして、陽極酸化膜の膜質と膜厚の均一性の向上と短時間に高性能な膜質を形成することが可能となる。

そのため、各表示電極 1 0 0に重なリ部 1 0 1 を設けることにより、実際の液晶表示装置の使用時に使用する陽極酸化用電極 3の幅を小さくできるため明るい表示ができる。

さらに、重なり部 1 0 1 の一部を液晶表示装置の表示品質を向上させるための遮光膜（ブラック · マトリクス）として使用することにより、ブラック · マトリクスと表示電極〗 0 0 との合わせ精度の向上が可能になる。

さらに、非線形抵抗素子の構成要素である下部電極を陽極酸化用電極から分離を行なうときに、感光性樹脂と表示電極とをエツチングマスクとして使用することができる。このため、接続部を被覆する感光性樹脂と非線形抵抗素子との位置合わせ精度をゆるやかにすることができる。

その結果、液晶表示装置の表示品質を容易に向上させることができる。とくに焼き付き現象に関しては、三端子系にも勝るとも劣らない程度の特性に改善することができる。

またさらに、非線形抵抗素子を保護用絶縁膜にて被覆することにより、非線形抵抗素子の劣化を小さくすることができる。このため、液晶表示装置の信頼性の向上が可能となる。産業上の利用可能性

以上のように、この発明による非線形抵抗素子を有する液晶表示装置の構成およびその製造方法を用いることにより、非線形抵抗素子の印加電圧による非対称性な電流一電圧特性を対称にし、液晶層への直流電圧成分を減らし、液晶の画像表示品質の低下やコントラストの低下、あるいはフリツ力現象や残像現象である画像焼き付き現象の発生を防止することができる。

さらに、非線形抵抗素子の構成要素である下部電極を陽極酸化用電極から分離するときに、感光性樹脂と表示電極とをエッチングマスクとして使用することができる。そのため、接続部を被覆する感光性樹脂と非線形抵抗素子との位置合わせ精度をゆるやかにすることができる。

またさらに、非線形抵抗素子を保護用絶縁膜にて被覆することにより、非線形抵抗素子の劣化を小さくすることができる。そのため、液晶表示装置の信頼性の向上が可能となる。

従って、各種携帯用あるいは小型電子機器等に多様されている液晶表示装置にこの発明を適用することにより、その表示品質を高めることができ、その液晶表示装置を効率よく製造することができる。

Claims

求の範囲

1 . 基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた 2つの上部電極と、表示電極と、金属膜あるいは金属膜と絶縁膜とからなる信号電極とを備え、

前記 2つの上部電極は前記下部電極と交差し、その 2つの上部電極と前記絶縁膜と前記下部電極とによって 2つの非線形抵抗素子部を構成し、

該非線形抵抗素子部を構成する 2つの上部電極の一方は前記信号電極に接続され、他方は前記表示電極に接続され、

前記表示電極の下部に、前記下部電極と同じ金属膜と前記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有することを特徴とする液晶表示装置 _t

2 . 基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた金属膜からなる 2つの上部電極と、金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなる信号電極と、透明導電膜からなる表示電極とを備え、

該非線形抵抗素子部を構成する前記 2つの上部電極の一方は前記信号電極に接続され、他方はパッド部を介して前記表示電極に接続され、

前記表示電極の下部に、前記下部電極と同じ金属膜と前記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有することを特徴とする液晶表示装置 _c

3 . 基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた金属膜からなる 2つの上部電極と、金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなる信号電極と、透明導電膜からなる表示電極とを備え、

前記表示電極の下部に、上記金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極とを接続する接続部の、該表示電極の外側の部分を除去した残存部分による金属膜と絶縁膜との 2層膜の重なり部を有することを特徴とする液晶表示装置。

4 . 基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に前記絶縁膜を介して設けた透明導電膜からなる 2つの上部電極と、透明導電膜からなる表示電極と、金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなる信号電極と、開口部を有する保護用絶縁膜とを備え、前記 2つの上部電極は下部電極と交差し、その 2つの上部電極と前記絶縁膜と前記下部電極とによって 2つの非線形抵抗素子部を構成し、

前記保護用絶縁膜の開口部内の前記表示電極の下部に、前記下部電極と同じ金属膜と前記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有することを特徴とする液晶表示装置。

5 . 基板上に金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッチング処理によりパターニングして陽極酸化用電極と下部電極と接続部と共通電 4 δ 極とを形成する工程と、

陽極酸化処理を行なうことにより前記金属膜の表面に絶縁膜を形成する工程と、

その絶縁膜上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜をフォトエツチング処理によりパターニングして表示電極と信号電極と複数の上部電極と前記表示電極と前記接続部とがオーバラップする重なり部とを形成する工程と、

前記複数の上部電極を被覆する領域に感光性樹脂を形成する工程と、

該感光性樹脂と前記表示電極とをエッチング用マスクとして用いるエッチング法により、前記接続部の前記表示電極と感光性樹脂とから露出する部分を除去して島状の下部電極を形成する工程と

を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

6 . 基板上に金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッチング処理によりバタ一二ングして陽極酸化用電極と下部電極と接続部と共通電極とを形成する工程と、

前記陽極酸化処理を行なうことにより前記金属膜の表面に絶縁膜を形成する工程と、

その絶縁膜上に金属膜を形成し、該金属膜をフォ卜エッチング処理によりパターニングして信号電極と複数の上部電極とその一方の上部電極を延長するパッド部とを形成する工程と、

前記絶縁膜上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜をパターニングして表示電極とこの表示電極と前記接続部とがオーバラップする重なり部とを形成する工程と、

前記複数の上部電極を被覆する感光性樹脂を形成する工程と、該感光性樹脂と前記透明導電膜とをエッチング用マスクとして用いるエッチング法によって、前記接続部の前記表示電極と感光性樹脂とから露出する部分を除去する工程と

を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

7 . 基板上に金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッチング処理によりパターニングして陽極酸化用電極と下部電極と接続部と共通電極とを形成する工程と、

前記絶縁膜上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜をフォトエツチング処理によりパターニングして表示電極とこの表示電極と前記接続部とがオーバラップする重なり部とを形成する工程と、

前記複数の上部電極を被覆する感光性樹脂を形成する工程と、該感光性樹脂と前記透明導電膜とをエッチング用マスクとして用いるエッチング法によって、前記接続部の前記表示電極と感光性樹脂とから露出する部分を前記複数の上部電極と整合するように除去する工程と

を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

8 . 基板上に金属膜を形成し、該金属膜をフォトエッチング処理によりバタ一二ングして陽極酸化用電極と下部電極と接続部と共通電極とを形成する工程と、

陽極酸化処理を行なうことにより前記金属膜表面に絶縁膜を形成する工程と、

その絶縁膜上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜をフォトエツチング処理によりバタ一二ングして表示電極と信号電極と複数の上部電極及び前記接続部と前記表示電極とがオーバラップする重なリ部を形成する工程と、

前記各電極及び接続部の全面に保護用絶縁膜を形成し、フォ卜ェツチング処理を行なうことによリ該保護用絶縁膜に開口部を形成し、前記接続部の該開口部内でしかも前記重なり部から露出する部分を除去する工程と

を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

9 . 基板上にマトリクス状に配置された表示電極を有し、この表示電極が画素部となる液晶表示装置において、

基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた透明導電膜からなる 2つの上部電極と、透明導電膜からなる表示電極と、金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなる信号電極とを備え、

該非線形抵抗素子部を構成する前記 2つの上部電極の一方は前記信号電極に接続され、他方は前記表示電極に接続され、

前記画素子部を構成する表示電極が、その下部に前記下部電極と同じ金属膜と絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有する表示電極と、その下部に前記重なり部を有さない表示電極との 2種類の表示電極からなることを特徴とする液晶表示装置。

1 〇 . 基板上にマトリクス状に配置された表示電極を有し、複数の表示電極により 1 画素部を構成する液晶表示装置において、

前記 2つの上部電極は前記下部電極と交差し、その 2つの上部電極と前記絶縁膜と前記下部電極とによって 2つの非線形抵抗素子部を構成し、該非線形抵抗素子部を構成する上部電極の一方は前記信号電極に接続され、他方は前記表示電極に接続され、

1 画素部を構成する前記表示電極が、その下部に前記下部電極と同じ金属膜と前記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有する表示電極と、その下部に前記重なり部を有さない表示電極との 2種類の表示電極部からなることを特徴とする液晶表示装置。

1 1 . 基板上にマトリクス状に配置された表示電極を有し、複数の表示電極により 1 画素部を構成する液晶表示装置において、

基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設ける絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた透明導電膜からなる 2つの上部電極と、透明導電膜からなる表示電極と、金属膜あるいは金属膜と透明導電膜とからなる信号電極とを備え、

前記 1 画素部を構成する表示電極が、その下部に前記下部電極と同じ金属膜と前記絶縁膜との 2層膜が残る重なり部を有する表示電極と、その下部に前記重なり部を有しない表示電極との 2種類の表示電極からなり、且つ該 1 画素部を構成する複数の表示電極の非線形抵抗素子部が集中していることを特徴とする液晶表示装置。

1 2 . 基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた上部電極と、該上部電極に接続される表示電極と、前記下部電極あるいは該下部電極と絶縁膜とからなる信号電極とを備え、前記上部電極は前記下部電極と交差し、その上部電極と前記絶縁膜と前記下部電極とによって非線形抵抗素子を構成し、

前記陽極酸化用電極あるいは該陽極酸化用電極と前記絶縁膜の一部が前記表示電極の下部に残る重なり部を有することを特徴とする液晶表示装置。

1 3 . 基板上に、いずれも金属膜からなる陽極酸化用電極と島状の下部電極と、この金属膜の表面に設けた絶縁膜と、前記下部電極上に絶縁膜を介して設けた 2つの上部電極と、表示電極と、金属膜あるいは金属膜と絶縁膜とからなる信号電極とを備え、