JP2778746B2 - Liquid crystal display device and method of manufacturing electrode substrate - Google Patents
Liquid crystal display device and method of manufacturing electrode substrateInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、スイッチング素子としてMIM（Metal−In
sulator−Metal）素子を用いた液晶表示装置と電極基板
の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a MIM (Metal-In
The present invention relates to a liquid crystal display device using a (sulator-metal) element and a method for manufacturing an electrode substrate.
（従来の技術） 近年、時計・電卓・計測機器等の比較的簡単なものか
ら、パーソナル・コンピュータ、ワード・プロセッサ
ー、更にはOA用の端末機器、TV画像表示等の大容量情報
表示の用途に液晶表示装置は使用されている。こうした
大容量の液晶表示装置においては、マトリックス表示の
マルチプレックス駆動方式が一般に採用されている。と
ころがこの方式は、液晶自身の本質的な特性によって、
表示部分（オン画素）と非表示部分（オフ画素）のコン
トラスト比の点では、200本程度の走査線を有する場合
でも不十分であり、更に走査線が500本以上の大規模な
マトリックス駆動を行なう場合には、コントラストの劣
化が致命的であった。(Prior art) In recent years, from relatively simple devices such as clocks, calculators, measuring instruments, etc. to personal computers, word processors, OA terminal devices, and large-capacity information displays such as TV image displays. Liquid crystal display devices are used. In such a large-capacity liquid crystal display device, a multiplex driving method of matrix display is generally adopted. However, this method is based on the essential characteristics of the liquid crystal itself,
Regarding the contrast ratio between the display part (ON pixel) and the non-display part (OFF pixel), it is not enough to have about 200 scanning lines. If so, the degradation of contrast was fatal.
そして、この液晶表示装置のもつ欠点を解決するため
の開発が、各所で盛んに行われている。その一つの方向
が、個々の画素を直接にスイッチ駆動するものである。
その場合のスイッチング素子として薄膜トランジスタが
採用されている。薄膜トランジスタを構成する半導体と
して、これまで単結晶シリコン、多結晶シリコン、セレ
ン化カドミウム及びテルル等の種々の材料が提案されて
きたが、現在は非晶質シリコンが最も多く研究されてい
る。しかしながら、この種の液晶表示装置の製造におい
ては、微細加工工程が数回必要となり、工程が複雑で歩
留りが悪くなることがあった。この結果、製品コストが
高くなり、また、大規模な液晶表示装置の製造が著しく
困難となっていた。Developments for solving the drawbacks of the liquid crystal display device have been actively conducted in various places. One direction is to directly switch drive individual pixels.
In that case, a thin film transistor is employed as a switching element. Various materials such as single-crystal silicon, polycrystalline silicon, cadmium selenide, and tellurium have been proposed as semiconductors for forming thin film transistors, but amorphous silicon has been most frequently studied at present. However, in the manufacture of this type of liquid crystal display device, fine processing steps are required several times, and the steps are complicated and the yield may be deteriorated in some cases. As a result, the product cost has been increased, and it has been extremely difficult to manufacture a large-scale liquid crystal display device.
スイッチング素子列（アレイ）を用いた別の方向とし
て、非線形抵抗素子を用いたものがある。非線形抵抗素
子は、薄膜トランジスタの三端子に比べて、基本的に二
端子で構造が簡単であり、製造が容易である。このた
め、製品歩留りの向上が期待でき、コスト低下の利点が
ある。As another direction using a switching element row (array), there is a direction using a nonlinear resistance element. The non-linear resistance element has basically two terminals and a simple structure as compared with three terminals of a thin film transistor, and is easy to manufacture. Therefore, an improvement in product yield can be expected, and there is an advantage of cost reduction.
非線形抵抗素子は、薄膜トランジスタと同様の材料を
用いて、接合形成したダイオードの型、酸化亜鉛を用い
たバリスタの型、電極間に絶縁物を挟んだ金属−絶縁層
−金属（MIM）型、更には金属電極間に半導電性の層（M
SI）を用いた型等が開発されている。The non-linear resistance element is made of a junction type diode, a varistor type using zinc oxide, a metal-insulating layer-metal (MIM) type in which an insulator is interposed between electrodes, using the same material as the thin film transistor. Is a semiconductive layer (M
Types using SI) have been developed.
このうちMIM型は、構造が最も簡単なものの一つで、
現在のところ実用化が最も近いということができる。The MIM type is one of the simplest structures,
At present, it can be said that practical application is the closest.
一般にMIM素子を有する電極基板の製造は、ガラス基
板上にタンタル（Ta）膜をスパッタリング法や真空蒸着
法等の薄膜形成法により形成し、フォトリソグラフィ技
術等を用いて所望の信号電極とMIMの第１の金属とを形
成する。次に、第１の金属をクエン酸水溶液等を用いた
陽極酸化法により化成し、絶縁体を形成する。更に、MI
Mのもう片方の電極としてクロム（Cr）膜を、薄膜形成
法により形成し第２の金属とすることにより、MIM素子
が完成する。更にこの後には、画像表示用の画素電極を
第２の金属と接続形成すればよい。こうした基本的な製
造技術は特開昭55−61273号公報に開示され、その改良
技術が特開昭58−178320号公報等に示されている。Generally, in manufacturing an electrode substrate having a MIM element, a tantalum (Ta) film is formed on a glass substrate by a thin film forming method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method, and a desired signal electrode and the MIM are formed using a photolithography technique or the like. Forming a first metal; Next, the first metal is formed by an anodic oxidation method using a citric acid aqueous solution or the like to form an insulator. Furthermore, MI
A MIM element is completed by forming a chromium (Cr) film as the other electrode of M by a thin film forming method and using it as a second metal. After that, the pixel electrode for image display may be connected to the second metal. Such a basic manufacturing technique is disclosed in JP-A-55-61273, and an improved technique thereof is disclosed in JP-A-58-178320.
このようにして形成された第１の電極基板と、透明導
電体によってストライプ状に形成された対向電極を有す
る第２の電極基板によって液晶組成物を挟持させて液晶
表示装置としていた。A liquid crystal display device has been obtained by sandwiching a liquid crystal composition between the first electrode substrate thus formed and a second electrode substrate having a counter electrode formed in a stripe shape by a transparent conductor.
（発明が解決しようとする課題） ところが液晶表示装置の大表示化が進むにつれて、信
号電極あるいは対向電極の配線長の増加、配線ピッチの
極細化の傾向にある。(Problems to be Solved by the Invention) However, as the size of the liquid crystal display device has been increased, the wiring length of the signal electrode or the counter electrode has been increased, and the wiring pitch has become extremely thin.
このような中、信号電極側を低抵抗化した液晶表示装
置は種々開発されているが、対向電極については何等解
決されていなかった。Under such circumstances, various liquid crystal display devices having a low resistance on the signal electrode side have been developed, but no solution has been found for the counter electrode.
この対向電極の配線抵抗の増加に伴い、駆動波形の歪
あるいは次定数の増加が起り、液晶表示装置の表示画像
に悪影響を及ぼすようになってきた。As the wiring resistance of the counter electrode increases, distortion of the drive waveform or an increase in the next constant occurs, which adversely affects the display image of the liquid crystal display device.
この発明は上記した事情に鑑みてなされたものであ
り、光透過率を低減させることなく配線抵抗を低減し、
良好な表示画像が得られる液晶表示装置を提供すること
を目的とする。また、例えば上記の液晶表示装置の電極
基板等を簡略に製造し得る電極基板の製造方法を提供す
ることを目的としたものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces wiring resistance without reducing light transmittance.
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of obtaining a good display image. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electrode substrate which can easily manufacture the electrode substrate of the above-described liquid crystal display device.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の液晶表示装置は、複数の画素電極及びその各
々に電気的に接続した第１の金属−絶縁体−第２の金属
よりなる非線形抵抗素子を基板上に形成した第１の電極
基板と、この第１の電極基板の画素電極に対向する対向
電極を備えた第２の電極基板と、第１の電極基板と第２
の電極基板によって挟持される液晶組成物とを備えた液
晶表示装置であって、対向電極は配線電極と透明電極に
よって構成されており、この配線電極は低抵抗金属より
成り、画素電極間上部に設けられるか、あるいは画素電
極上に10ミクロン以下の線幅で設けられていることを特
徴としたものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A liquid crystal display device according to the present invention has a non-linear structure including a plurality of pixel electrodes and a first metal-insulator-second metal electrically connected to each of the plurality of pixel electrodes. A first electrode substrate having a resistive element formed on the substrate, a second electrode substrate having a counter electrode facing the pixel electrode of the first electrode substrate, a first electrode substrate and a second electrode substrate;
A liquid crystal display device comprising a liquid crystal composition sandwiched between electrode substrates, wherein the counter electrode is constituted by a wiring electrode and a transparent electrode, and the wiring electrode is made of a low-resistance metal, and is provided between pixel electrodes. Or a line width of 10 microns or less on the pixel electrode.
また本発明の電極基板の製造方法は、基板上の第１の
領域に複数の画素電極及びその各々に電気的に接続した
第１の金属−絶縁体−第２の金属よりなる非線形抵抗素
子と、基板の第１の領域とは異なる第２の領域に配線電
極と透明電極より成る対向電極とを形成する第１の工程
と、基板を第１の領域と第２の領域とに分割し、画素電
極を備えた第１の電極基板と、対向電極を備えた第２の
電極基板とを形成する第２の工程とを備えたものであっ
て、第１の工程が、第１の金属もしくは第２の金属を形
成すると同時に基板上に配線電極を形成する工程と、画
素電極を形成すると同時に透明電極を形成する工程から
選ばれる少なくとも一方の工程を行なった後に他方の工
程を行なうことを特徴としたものである。The method of manufacturing an electrode substrate according to the present invention may further include a non-linear resistance element including a plurality of pixel electrodes in a first region on the substrate and a first metal-insulator-second metal electrically connected to each of the plurality of pixel electrodes. A first step of forming a wiring electrode and a counter electrode made of a transparent electrode in a second area different from the first area of the substrate, and dividing the substrate into a first area and a second area; A second step of forming a first electrode substrate provided with a pixel electrode and a second electrode substrate provided with a counter electrode, wherein the first step is performed with a first metal or A step of forming a wiring electrode on a substrate at the same time as forming the second metal; and a step of forming a transparent electrode at the same time as forming a pixel electrode, and then performing the other step. It is what it was.
（作用） 本発明者等は種々の実験により、対向電極に要求され
る抵抗値は10Ω／□であり、これを実現することにより
初めて良好な表示特性が得られる液晶表示装置とするこ
とができることを見い出した。(Operation) The present inventors have conducted various experiments and found that the resistance value required for the counter electrode is 10 Ω / □, and by realizing this, a liquid crystal display device with good display characteristics can be obtained. I found
対向電極の抵抗値を下げるべく種々検討した結果、対
向電極の膜厚を厚くすることにより低抵抗化することに
は限界がある。即ち、対向電極はI.T.O.（Indium Tin O
xide）等の透明導電体によって形成されており、膜の緻
密性にもよるが上記した抵抗値を実現するためには膜厚
を大きくする必要がある。液晶表示装置の対向電極にこ
のような厚膜のI.T.O.等を設置することは、光透過率の
低下を招き、コントラスト特性の良好な表示が得られな
くなってしまう。As a result of various studies to reduce the resistance value of the counter electrode, there is a limit to reducing the resistance by increasing the thickness of the counter electrode. That is, the counter electrode is ITO (Indium Tin O
xide) and the like, and it is necessary to increase the film thickness in order to realize the above-mentioned resistance value, though it depends on the denseness of the film. When such a thick film of ITO or the like is provided on the counter electrode of the liquid crystal display device, the light transmittance is reduced, and a display with good contrast characteristics cannot be obtained.
このようなことから、対向電極を２種類の材料により
形成することに着眼した。即ち、対向電極を抵抗値の低
い金属と、従来と同様なI.T.O.等の透明電極によって形
成することにより、抵抗値を十分に低下させることがで
きる。この低抵抗金属とは、例えば銅（Cu）、タンタル
（Ta）、アルミ（Al）、チタン（Ti）あるいはこれら金
属から選ばれる合金等が挙げられる。For this reason, attention was paid to forming the counter electrode using two types of materials. That is, the resistance value can be sufficiently reduced by forming the counter electrode with a metal having a low resistance value and a transparent electrode made of ITO or the like as in the related art. Examples of the low-resistance metal include copper (Cu), tantalum (Ta), aluminum (Al), titanium (Ti), and alloys selected from these metals.
しかし、低抵抗金属によって形成される配線電極は光
不透過であるため、液晶表示装置の光透過率を低下させ
ないようにする必要がある。このため、本発明者は種々
の実験より画素電極間上部の表示領域外部に設けるか、
あるいは表示領域内部に設ける場合は光透過率を10ミク
ロン以下の線幅にすることを見い出した。配線電極の線
幅が10ミクロン以上であると、液晶表示装置として十分
な光透過率が得られなくなってしまう。また少なくとも
対向電極の抵抗値を10Ω／□とするためには３ミクロン
以上の線幅であることが好ましい。However, since a wiring electrode formed of a low-resistance metal is opaque to light, it is necessary to prevent the light transmittance of the liquid crystal display device from lowering. For this reason, the present inventor has determined whether to provide it outside the display region above the pixel electrodes, based on various experiments,
Alternatively, it has been found that, when provided inside the display area, the light transmittance is reduced to a line width of 10 microns or less. If the line width of the wiring electrode is 10 microns or more, sufficient light transmittance as a liquid crystal display device cannot be obtained. Further, in order to make the resistance value of the counter electrode at least 10Ω / □, the line width is preferably 3 μm or more.
ところで、液晶表示装置の対向電極を上記したように
配線電極と透明電極の２層で形成することは、製造上か
ら好ましくない。By the way, it is not preferable in terms of manufacturing to form the counter electrode of the liquid crystal display device with two layers of the wiring electrode and the transparent electrode as described above.
従来の非線形抵抗素子を備えた電極基板の製造方法
は、一方の基板上に複数の非線形抵抗素子及び画素電極
を備えた第１の電極基板を形成し、また他方の基板に画
素電極に対向する対向電極を備えた第２の電極基板を形
成するもので、例えばこれら一対の基板に液晶組成物を
挟持させて液晶表示装置としていた。A conventional method for manufacturing an electrode substrate having a non-linear resistance element includes forming a first electrode substrate having a plurality of non-linear resistance elements and pixel electrodes on one substrate, and facing the pixel electrode on the other substrate. A second electrode substrate having a counter electrode is formed. For example, a liquid crystal display device is formed by sandwiching a liquid crystal composition between the pair of substrates.
このため、上記した複雑な構成の液晶表示装置を製造
するには、配線電極を形成するため少なくとも１回のフ
ォトリソグラフィ工程が増加してしまう。For this reason, in order to manufacture a liquid crystal display device having the above-described complicated configuration, at least one photolithography step for forming wiring electrodes increases.
そこで本発明者は非線形抵抗素子を備えた電極基板の
製造方法について種々検討した結果、同一基板で第１の
電極基板と第２の電極基板を同時に形成することを見い
出した。そして、更に１の電極基板の画素電極と第２の
電極基板の透明電極を同一部材で同時に形成し、また第
１の電極基板の配線電極と第２の電極基板の非線形抵抗
素子を構成する金属と同一部材で同時に形成することに
より、構成の複雑化に伴なうフォトリソグラフィ工程の
増加を防ぐことができる。即ち、第２の電極基板の製造
工程内で十分に第１の電極基板を形成することができる
ためである。The present inventor has conducted various studies on a method of manufacturing an electrode substrate provided with a nonlinear resistance element, and as a result, has found that the first electrode substrate and the second electrode substrate are formed simultaneously on the same substrate. Further, the pixel electrode of the first electrode substrate and the transparent electrode of the second electrode substrate are simultaneously formed with the same member, and the wiring electrode of the first electrode substrate and the metal constituting the nonlinear resistance element of the second electrode substrate are formed. By using the same member as above, it is possible to prevent an increase in the number of photolithography steps accompanying a complicated configuration. That is, the first electrode substrate can be formed sufficiently in the manufacturing process of the second electrode substrate.
（実 施 例） 以下、この発明の詳細を図面を参照して説明する。第
１図は本発明の一実施例に係る液晶表示装置の一表示部
分の概略断面図を示すものであり、また第２図は第１図
においてＡ〜Ａ′線に沿って切断した断面図を示すもの
である。(Embodiment) Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of one display portion of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A 'in FIG. It shows.
本実施例の液晶表示装置（１）は、第１の電極基板
（11）と第２の電極基板（31）に液晶組成物（51）が挟
持されて成っている。The liquid crystal display device (1) of the present embodiment includes a liquid crystal composition (51) sandwiched between a first electrode substrate (11) and a second electrode substrate (31).
第１の電極基板（11）は、透明なガラス基板（13）上
に形成されたストライプ状の信号電極（35）と、この信
号電極（35）に接続された複数のMIM素子（40）と、こ
のMIM素子（40）に接続設置された画素電極（41）と、
これら電極上に設置された配向膜（27）によって形成さ
れている。The first electrode substrate (11) includes a striped signal electrode (35) formed on a transparent glass substrate (13), and a plurality of MIM elements (40) connected to the signal electrode (35). A pixel electrode (41) connected to the MIM element (40);
It is formed by an alignment film (27) provided on these electrodes.
このMIM素子（40）は、第２図に示すようにガラス基
板（13）側から信号電極（35）と一体のタンタル（Ta）
より成る第１の金属（37）、絶縁体（38）、チタン（T
i）より成る第２の金属（39）といった積層構造となっ
ている。This MIM element (40) is made of tantalum (Ta) integrated with the signal electrode (35) from the glass substrate (13) side as shown in FIG.
First metal (37), insulator (38), titanium (T
It has a laminated structure of a second metal (39) made of i).
次に、第２の電極基板（31）は透明なガラス基板（1
3）上にMIM素子（40）を構成する第１の金属（37）と同
様に、低抵抗金属であるタンタル（Ta）によって10ミク
ロンの微細な線幅で形成された配線電極（20a）と、配
線電極（20a）を被覆したストライプ状の透明電極（20
b）によって構成さる対向電極（21）が設置されいる。
そして第１図に示すように、配線電極（20a）は対向す
る画素電極（41）間上部にストライプ状に形成されもの
であって、液晶表示装置（１）の表示領域は避けて設置
されているため、液晶表示装置の光透過率を低下させる
ことはない。Next, the second electrode substrate (31) is a transparent glass substrate (1).
3) Similar to the first metal (37) constituting the MIM element (40), a wiring electrode (20a) formed with a fine line width of 10 microns by tantalum (Ta) which is a low-resistance metal. , A striped transparent electrode (20
The counter electrode (21) constituted by b) is provided.
As shown in FIG. 1, the wiring electrode (20a) is formed in a stripe shape on the upper portion between the opposing pixel electrodes (41), and is disposed so as to avoid the display area of the liquid crystal display device (1). Therefore, the light transmittance of the liquid crystal display device is not reduced.
ここでは配線電極（20a）を画素電極（41）間上部に
設置されるようにしたが、線幅が10ミクロン以下であれ
ば画素電極上に設置されるようにしても良い。Here, the wiring electrode (20a) is provided above the pixel electrode (41), but may be provided on the pixel electrode if the line width is 10 microns or less.
更に、この対向電極（21）上に配向膜（27）が設置さ
れて、第２の電極基板（31）は構成されている。Further, an alignment film (27) is provided on the counter electrode (21) to form a second electrode substrate (31).
このような第１の電極基板（11）と第２の電極基板
（31）によって液晶組成物（51）が挟持され液晶表示装
置（１）は構成されている。A liquid crystal composition (51) is sandwiched between such a first electrode substrate (11) and a second electrode substrate (31) to constitute a liquid crystal display device (1).
そして第３図に示すように、第１の電極基板（11）の
信号電極（35）を信号電極駆動手段（61）に、第２の電
極基板（31）の対向電極を対向電極駆動手段（71）に接
続し、制御手段（81）によって制御することによって液
晶表示装置（１）を動作させることができる。As shown in FIG. 3, the signal electrode (35) of the first electrode substrate (11) is used as a signal electrode driving means (61), and the counter electrode of the second electrode substrate (31) is used as a counter electrode driving means ( The liquid crystal display device (1) can be operated by being connected to (71) and controlled by the control means (81).
この信号電極駆動手段（61）、対向電極駆動手段（7
1）はシフトレジスタ回路と、ドライブ回路によって構
成されており、制御手段からのタイミング信号に同期し
て情報信号を順次印加するものである。The signal electrode driving means (61) and the counter electrode driving means (7
1) is composed of a shift register circuit and a drive circuit, and sequentially applies information signals in synchronization with a timing signal from the control means.
本実施例の液晶表示装置（１）では上記したように、
対向電極（21）の一部を構成する低抵抗金属より成る配
線電極（20a）を対向する画素電極（41）間上部に形成
することにより、透明電極（20b）は従来と同様の膜厚
のI.T.O.膜等によって形成しても、光透過率を低下させ
ることなく対向電極（21）の配線抵抗を10Ω／□とする
ことができた。このため従来の液晶表示装置に比べて次
定数が低下することなく、はるかに良好な表示画像が得
られた。In the liquid crystal display device (1) of the present embodiment, as described above,
By forming a wiring electrode (20a) made of a low-resistance metal that constitutes a part of the counter electrode (21) above the opposing pixel electrode (41), the transparent electrode (20b) has the same thickness as the conventional one. Even when formed by an ITO film or the like, the wiring resistance of the counter electrode (21) could be reduced to 10Ω / □ without lowering the light transmittance. Therefore, a much better display image was obtained without lowering the next constant as compared with the conventional liquid crystal display device.
次に、このような液晶表示装置の製造方法を第４図を
参照して詳述する。Next, a method for manufacturing such a liquid crystal display device will be described in detail with reference to FIG.
まず、第４図（ａ）に示すように、透明なガラス基板
（13）上にスパッタリングによりタンタル（Ta）膜（1
4）を3000オングストロームの膜厚で形成する。このス
パッタリングの初期の状態でアルゴンガスに10％の酸素
を添加することにより、タンタル（Ta）膜（14）のガラ
ス基板（13）との接触面は300オングストローム程度酸
化物層となり、これにより良好な密着性を確保すること
ができる。また、この酸化物層（図示せず）は、タンタ
ル（Ta）膜（14）表面で外光が反射することを防ぐ効果
も奏する。First, as shown in FIG. 4 (a), a tantalum (Ta) film (1) is formed on a transparent glass substrate (13) by sputtering.
4) is formed with a film thickness of 3000 angstroms. By adding 10% oxygen to the argon gas in the initial state of this sputtering, the contact surface of the tantalum (Ta) film (14) with the glass substrate (13) becomes an oxide layer of about 300 angstroms, which is favorable. High adhesion can be ensured. The oxide layer (not shown) also has an effect of preventing external light from being reflected on the surface of the tantalum (Ta) film (14).
次に、タンタル（Ta）膜（14）上にレジストを塗布し
た後に、マスクを用いて露光・現像し、信号電極（35）
とMIM素子（40）を構成する第１の金属（37）を形成す
るための複数のレジストパターン（15a）をガラス基板
（13）の第１の領域上に形成すると同時に、対向電極
（21）を構成する配線電極（20a）を形成するためのレ
ジストパターン（15b）を同一ガラス基板（13）の第２
の領域に形成する。ここで、第１の領域とはガラス基板
（13）の中心部で1/2に区切られる領域とし、第２の領
域とはガラス基板（13）の残り1/2の領域とした。Next, after applying a resist on the tantalum (Ta) film (14), the resist is exposed and developed using a mask, and the signal electrode (35)
And a plurality of resist patterns (15a) for forming a first metal (37) constituting the MIM element (40) are formed on a first region of the glass substrate (13), and at the same time, a counter electrode (21) is formed. The resist pattern (15b) for forming the wiring electrode (20a) constituting
In the region of Here, the first region was defined as a region divided into two at the center of the glass substrate (13), and the second region was defined as the remaining half of the glass substrate (13).
そして第４図（ｂ）に示すように、ガラス基板（13）
をCF4とO2を1:2の割合で混合したプラズマ中でドライエ
ッチングし、所望の電極パターンを得る。Then, as shown in FIG. 4 (b), the glass substrate (13)
Is dry-etched in a plasma in which CF 4 and O 2 are mixed at a ratio of 1: 2 to obtain a desired electrode pattern.
次に、信号電極（35）と第１の金属（37）表面を0.01
重量％クエン酸水溶液中で陽極酸化し、信号電極（35）
と第１の金属（37）表面に700オングストロームの膜厚
で絶縁体（38）を形成する。Next, the surface of the signal electrode (35) and the surface of the first metal (37) are 0.01
Anodizing in aqueous solution of citric acid by weight to produce signal electrode (35)
Then, an insulator (38) having a thickness of 700 Å is formed on the surface of the first metal (37).
次に第４図（ｃ）に示すように、絶縁体（38）上にス
パッタリングにより、1500オングストロームの膜厚でチ
タン（Ti）膜（図示せず）を形成する。このチタン（T
i）膜上にレジストを塗布しマスクを用いて露光・現像
し、アンモニア水と過酸化水素とEDTAと水の混合物によ
ってエッチングし、第１の金属（37）表面に設置された
絶縁体（38）上にのみチタン（Ti）膜を形成して第２の
金属（39）とし、このようにして信号電極（35）とMIM
素子（40）は構成される。Next, as shown in FIG. 4C, a titanium (Ti) film (not shown) is formed on the insulator (38) by sputtering to a thickness of 1500 angstroms. This titanium (T
i) A resist is coated on the film, exposed and developed using a mask, etched with a mixture of ammonia water, hydrogen peroxide, EDTA and water, and an insulator (38) placed on the surface of the first metal (37) ) A titanium (Ti) film is formed only on the second metal (39), and thus the signal electrode (35) and the MIM are formed.
The element (40) is configured.
次に、第４図（ｄ）に示すようにI.T.O.膜（17）をス
パッタリングによって全面に形成する。そして第２の金
属（39）に接続される画素電極（40）及び配線電極（20
a）に接続される透明電極（20b）を形成するために所定
の形状の複数のレジストパターン（16a），（16b）をガ
ラス基板（13）の第１の領域、第２の領域に設置する。Next, as shown in FIG. 4D, an ITO film (17) is formed on the entire surface by sputtering. The pixel electrode (40) and the wiring electrode (20) connected to the second metal (39)
A plurality of resist patterns (16a) and (16b) having a predetermined shape are provided in a first area and a second area of a glass substrate (13) to form a transparent electrode (20b) connected to a). .
続いてエッチング処理をして、第４図（ｅ）に示すよ
うに、MIM素子（40）部の第２の金属（39）に接続され
る画素電極（41）と、配線電極（20a）上に設置される
ストライプ状の透明電極（20b）を形成する。Subsequently, an etching process is performed to form a pixel electrode (41) connected to the second metal (39) of the MIM element (40) and a wiring electrode (20a) as shown in FIG. To form a striped transparent electrode (20b).
第５図は、このような状態のガラス基板（13）の概略
斜視図を示すもので、同一ガラス基板（13）上に複数の
画素電極（41）あるいは対向電極（21）が形成される。FIG. 5 is a schematic perspective view of the glass substrate (13) in such a state, and a plurality of pixel electrodes (41) or counter electrodes (21) are formed on the same glass substrate (13).
このようなガラス基板（13）を第１の領域と第２の領
域で切断し、第４図（ｆ）に示すように画素電極（41）
を備えた第１の電極基板（11）と、対向電極（21）を備
えた第２の電極基板（31）を形成する。Such a glass substrate (13) is cut at the first region and the second region, and the pixel electrode (41) is cut as shown in FIG.
And a second electrode substrate (31) provided with a counter electrode (21).
尚、このようにして得られた第１の電極基板（11）と
第２の電極基板（31）から液晶表示装置（１）を形成す
るには、例えば次のようにすればよい。得られた第１の
電極基板（11）のMIM素子（40）形成面及び第２の電極
基板（31）の対向電極（21）形成面に、ポリイミド樹脂
からなる配向膜を塗布・焼成しラビングすることによ
り、液晶組成物（51）の配向方向を規制する。そして第
１の電極基板（11）の対向電極（21）と第２の電極基板
（31）の信号電極（35）が直交する方向で液晶組成物
（51）を介し、対向電極（21）と画素電極（41）と重な
るように形成する。このようにして液晶組成物（51）の
分子長軸方向が両基板（11），（31）間で約90゜ねじれ
るように５〜20μｍの間隔を保って保持させ、液晶組成
物（51）の注入する。そして、第１の電極基板（11）及
び第２の電極基板（31）の外側に偏光軸を約90゜ねじっ
た形でガラス基板（13），（33）に偏光板（39），（4
9）を配置すればよい。In addition, in order to form the liquid crystal display device (1) from the first electrode substrate (11) and the second electrode substrate (31) thus obtained, for example, the following may be performed. Rubbing by applying and firing an alignment film made of a polyimide resin on the MIM element (40) forming surface of the first electrode substrate (11) and the counter electrode (21) forming surface of the second electrode substrate (31). By doing so, the alignment direction of the liquid crystal composition (51) is regulated. Then, the counter electrode (21) of the first electrode substrate (11) and the signal electrode (35) of the second electrode substrate (31) intersect with the counter electrode (21) via the liquid crystal composition (51) in a direction orthogonal to the first electrode substrate. It is formed so as to overlap with the pixel electrode (41). In this way, the liquid crystal composition (51) is held at an interval of 5 to 20 μm so that the molecular long axis direction of the liquid crystal composition (51) is twisted about 90 ° between the two substrates (11) and (31). To inject. Then, the polarizing plates (39), (4) are provided on the glass substrates (13), (33) in such a manner that the polarization axis is twisted about 90 ° outside the first electrode substrate (11) and the second electrode substrate (31).
9) can be arranged.
このように同一基板で第１の電極基板（11）と第２の
電極基板（31）を、上記したように形成することによ
り、対向電極（21）の構成の複雑化に伴なう製造工程の
増加を防ぐことができた。また従来に比べて、製造に使
用されるマスクの数を大幅に減少させることができた。By forming the first electrode substrate (11) and the second electrode substrate (31) on the same substrate as described above, a manufacturing process accompanying the complication of the configuration of the counter electrode (21) is performed. Was prevented from increasing. In addition, the number of masks used for manufacturing was significantly reduced as compared with the conventional case.
更に、対向電極（21）の配線電極（20a）をMIM素子
（40）を構成する低抵抗金属によって形成するため、対
向電極（21）の配線抵抗を低下させ伝送途中における信
号の波形歪を解消し良好な表示画像が得られる液晶表示
装置（１）とすることができた。Furthermore, since the wiring electrode (20a) of the counter electrode (21) is formed of the low-resistance metal constituting the MIM element (40), the wiring resistance of the counter electrode (21) is reduced, and the waveform distortion of the signal during transmission is eliminated. Thus, a liquid crystal display device (1) capable of obtaining a good display image was obtained.
本実施例ではMIM素子（40）の第１の金属（37）を形
成すると同時に配線電極（20a）を形成したが、本発明
はこれに限ることなく、第２の金属（39）形成と同時に
配線電極（20a）を形成するものであっても良い。また
画素電極（41）を形成した後に第２の金属（39）を形成
しMIM素子（40）を形成しても良い。In the present embodiment, the wiring electrode (20a) is formed at the same time when the first metal (37) of the MIM element (40) is formed. However, the present invention is not limited to this, and the wiring electrode (20a) is formed at the same time as the formation of the second metal (39). The wiring electrode (20a) may be formed. After the pixel electrode (41) is formed, the second metal (39) may be formed to form the MIM element (40).
（他の実施例） 上述した実施例では、液晶表示装置（１）を構成する
MIM素子（40）の第１の金属（37）と対向電極（21）を
形成する配線電極（20a）とを同一の工程で同一金属で
形成したが、例えば対向電極（21）は透明電極（20b）
上に配線電極（20a）を設置し構成したものであっても
良い。このような構成は、例えば次のようにして製造す
ることにより容易に得ることができる。(Other Embodiments) In the above embodiments, the liquid crystal display device (1) is configured.
The first metal (37) of the MIM element (40) and the wiring electrode (20a) forming the counter electrode (21) were formed of the same metal in the same step. For example, the counter electrode (21) was formed of a transparent electrode ( 20b)
A configuration in which a wiring electrode (20a) is provided thereon may be used. Such a configuration can be easily obtained, for example, by manufacturing as follows.
第６図はこの実施例に係る液晶表示装置の製造方法を
示す概略プロセス図であり、これを参照し、第１の実施
例と同一箇所は省略し説明する。FIG. 6 is a schematic process diagram showing a method of manufacturing a liquid crystal display device according to this embodiment. Referring to FIG. 6, the same parts as in the first embodiment will be omitted and described.
まず、第６図（ａ）に示すように、透明なガラス基板
（13）上にスパッタリングによりタンタル（Ta）膜（1
4）を3000オングストロームの膜厚で形成し、更に、タ
ンタル（Ta）膜（14）上にレジストを塗布した後に、マ
スクを用いて露光・現像し、信号電極（35）とMIM素子
（40）を構成する第１の金属（37）を形成するための複
数のレジストパターン（15a）をガラス基板（13）の第
１の領域上に形成する。ここでも、第１の領域とはガラ
ス基板（13）の中心部で1/2に区切られる領域とし、第
２の領域とはガラス基板（13）の残り1/2の領域とし
た。First, as shown in FIG. 6A, a tantalum (Ta) film (1) is formed on a transparent glass substrate (13) by sputtering.
4) is formed to a thickness of 3000 angstroms, and after applying a resist on the tantalum (Ta) film (14), it is exposed and developed using a mask, and the signal electrode (35) and the MIM element (40) are formed. A plurality of resist patterns (15a) for forming the first metal (37) constituting the above are formed on the first region of the glass substrate (13). Here also, the first region is a region that is divided in half at the center of the glass substrate (13), and the second region is a remaining half region of the glass substrate (13).
そして第６図（ｂ）に示すように、ガラス基板（13）
をCF4とO2を1:2の割合で混合したプラズマ中でドライエ
ッチングし、所望の電極パターンの信号電極（35）と第
１の金属（37）を得る。そして、信号電極（35）と第１
の金属（37）表面を0.01重量％クエン酸水溶液中で陽極
酸化し、信号電極（35）と第１の金属（37）表面に700
オングストロームの膜厚で絶縁体（38）を形成する。Then, as shown in FIG. 6 (b), the glass substrate (13)
CF 4 and O 2 to 1: dry etching with mixed plasma at a ratio of 2 to obtain a metal (37) signal electrodes (35) and the first of the desired electrode pattern. And the signal electrode (35) and the first
The metal (37) surface is anodized in a 0.01% by weight citric acid aqueous solution, and the signal electrode (35) and the first metal (37) surface are anodized.
An insulator (38) is formed to a thickness of Å.
次に第６図（ｃ）に示すように、第１の領域の絶縁体
（38）を除く部分には複数の画素電極（41）を、また第
２の領域にはストライプ状の透明電極（20b）を形成す
る。これはI.T.O.膜をスパッタリングによって全面に形
成した後にエッチングすることにより形成することがで
きる。Next, as shown in FIG. 6 (c), a plurality of pixel electrodes (41) are provided in a portion of the first region excluding the insulator (38), and a stripe-shaped transparent electrode ( 20b). This can be formed by etching after forming an ITO film on the entire surface by sputtering.
そして第６図（ｄ）に示すように、第１の領域の画素
電極（40）及び絶縁体（38）を接続すると共にMIM素子
（40）を構成する第２の金属（39）を形成すると同時
に、第２の領域の透明電極（20b）上にストライプ状の
配線電極（20a）を第２の金属（39）と同一部材で形成
する。これも第２の金属（39）を形成するチタン（Ti）
を第１の領域及び第２の領域全面に形成した後に、エッ
チング処理をして形成することができる。Then, as shown in FIG. 6D, when the pixel electrode (40) and the insulator (38) in the first region are connected and the second metal (39) constituting the MIM element (40) is formed. At the same time, a striped wiring electrode (20a) is formed of the same material as the second metal (39) on the transparent electrode (20b) in the second region. This is also titanium (Ti) forming the second metal (39)
Can be formed by etching after forming the entire surface of the first region and the second region.
このようなガラス基板（13）を第１の実施例と同様に
して第１の領域と第２の領域で切断することによって、
画素電極（41）を備えた第１の電極基板（11）と、対向
電極（21）を備えた第２の電極基板（31）を形成する。By cutting such a glass substrate (13) in the first region and the second region in the same manner as in the first embodiment,
A first electrode substrate (11) having a pixel electrode (41) and a second electrode substrate (31) having a counter electrode (21) are formed.
このようにして得られた第１の電極基板（11）と第２
の電極基板（31）に、第１の実施例と同様に液晶組成物
（51）を挟持させて液晶表示装置（１）とした。The first electrode substrate (11) thus obtained and the second
A liquid crystal display device (1) was obtained by sandwiching a liquid crystal composition (51) on the electrode substrate (31) in the same manner as in the first example.
以上説明したように、対向電極の構成が複雑化して
も、同一基板上に第１の電極基板（11）と第２の電極基
板を形成することにより、第１の実施例と同様に第２の
電極基板（31）を製造すると同様の工程数で製造するこ
とができる。そして、従来では第１の電極基板（11）用
のマスクと第２の電極基板（31）用のマスクが夫々複数
必要であったのに対し、本実施例の液晶表示装置の製造
方法では同一基板上に第１の電極基板（11）と第２の電
極基板を同時に形成することによりマスク数を大幅に減
少できる。As described above, even if the configuration of the counter electrode is complicated, the first electrode substrate (11) and the second electrode substrate are formed on the same substrate, so that the second electrode substrate is formed similarly to the first embodiment. When the electrode substrate (31) is manufactured, it can be manufactured in the same number of steps. Conventionally, a plurality of masks for the first electrode substrate (11) and a plurality of masks for the second electrode substrate (31) were required, whereas the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present embodiment is the same. By simultaneously forming the first electrode substrate (11) and the second electrode substrate on the substrate, the number of masks can be greatly reduced.
また、このようにして製造される液晶表示装置（１）
では、対向電極（21）の配線抵抗を従来に比べて大幅に
減少でき、良好な表示画像を得ることができた。Further, the liquid crystal display device (1) manufactured in this manner.
Thus, the wiring resistance of the counter electrode (21) could be significantly reduced as compared with the related art, and a good display image could be obtained.
ここでは、本発明の電極基板の製造方法を液晶表示装
置に適用した場合を示したが、この他にも種々のものに
利用することもできる。Here, the case where the method for manufacturing an electrode substrate according to the present invention is applied to a liquid crystal display device has been described. However, the present invention can be applied to various other devices.
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の液晶表示装置は、対向
電極を透明電極と低抵抗金属により形成される配線電極
とを備えた構成とし、この配線電極を画素電極間上部あ
るいは画素電極上に10ミクロン以下の線幅で設置するこ
とにより、液晶表示装置の光透過率を低下させることな
く配線抵抗を抑えることにより、良好な表示画像を得る
ことができる液晶表示装置とすることができた。このた
め、本発明の液晶表示装置は、特に大表示画面の液晶表
示装置に適し、その効果を十分に発揮できる。[Effects of the Invention] As described in detail above, the liquid crystal display device of the present invention has a configuration in which the opposing electrode is provided with the transparent electrode and the wiring electrode formed of a low-resistance metal, and the wiring electrode is formed between the pixel electrodes. Alternatively, a liquid crystal display device that can obtain a good display image by suppressing the wiring resistance without lowering the light transmittance of the liquid crystal display device by setting the line width of 10 μm or less on the pixel electrode is provided. I was able to. For this reason, the liquid crystal display device of the present invention is particularly suitable for a liquid crystal display device having a large display screen, and can sufficiently exhibit its effects.
また本発明の電極基板の製造方法では、同一基板上で
非線形抵抗素子を構成する金属形成と同時に対向電極を
構成する配線電極を形成し、画素電極形成と同時に対向
電極を構成する透明電極を形成することにより、対向電
極の構成が複雑であっても製造工程が増加することな
く、容易に製造することができる。また同一基板で第１
の電極基板と第２の電極基板とを同時に形成することに
より、製造に使用されるマスク数を従来に比べて大幅に
減少させることもできる。In the method of manufacturing an electrode substrate according to the present invention, a wiring electrode forming a counter electrode is formed simultaneously with forming a metal forming a nonlinear resistance element on the same substrate, and a transparent electrode forming a counter electrode is formed simultaneously with forming a pixel electrode. By doing so, even if the configuration of the counter electrode is complicated, it can be easily manufactured without increasing the number of manufacturing steps. The first on the same substrate
By forming the electrode substrate and the second electrode substrate at the same time, the number of masks used for manufacturing can be significantly reduced as compared with the related art.
このように本発明の液晶表示装置に用いる電極基板の
製造方法は、構成が複雑な液晶表示装置であっても、生
産性を損うことなく、容易に製造することができる。As described above, the method for manufacturing an electrode substrate used in the liquid crystal display device of the present invention can be easily manufactured without impairing the productivity even for a liquid crystal display device having a complicated configuration.
第１図は本発明の一実施例に係る液晶表示装置の概略正
面図、第２図は第１図の液晶表示装置のＡ〜Ａ′線に沿
って切断した断面図、第３図は本実施例の液晶表示装置
を使用した液晶表示器の概略構成図、第４図は本実施例
の液晶表示装置の概略プロセス図、第５図は第４図
（ｅ）におけるガラス基板の概略斜視図、第６図は他の
実施例の液晶表示装置の概略プロセス図示すものであ
る。 （１）……液晶表示装置 （11）……第１の電極基板 （20a）……配線電極 （20b）……透明電極 （21）……対向電極 （31）……第２の電極基板 （40）……MIM素子 （51）……液晶組成物FIG. 1 is a schematic front view of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of FIG. 1 taken along line A-A ', and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device using the liquid crystal display device of the embodiment, FIG. 4 is a schematic process diagram of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 5 is a schematic perspective view of the glass substrate in FIG. FIG. 6 is a schematic process diagram of a liquid crystal display device of another embodiment. (1) Liquid crystal display device (11) First electrode substrate (20a) Wiring electrode (20b) Transparent electrode (21) Counter electrode (31) Second electrode substrate ( 40) MIM device (51) Liquid crystal composition
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−41592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−94797（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−161226（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−162324（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−164726（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/136 510──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-47-41592 (JP, A) JP-A-52-94797 (JP, A) Fully open 1987-161226 (JP, U) Really open 1988 162324 (JP, U) Japanese Utility Model 63-164726 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/136 510
Claims (5)
続した第１の金属−絶縁体−第２の金属よりなる非線形
抵抗素子を基板上に形成した第１の電極基板と、この第
１の電極基板の前記画素電極に対向し、略平行な複数本
の対向電極を備えた第２の電極基板と、前記第１の電極
基板と前記第２の電極基板によって挟持される液晶組成
物とを備えた液晶表示装置において、 前記対向電極は配線電極と透明電極を備え、この配線電
極は前記透明電極より低抵抗の金属よりなり、かつ前記
透明電極の線幅より細い線幅で前記透明電極の一部領域
に電気的に接続して形成されていることを特徴とする液
晶表示装置。A first electrode substrate having a plurality of pixel electrodes and a non-linear resistance element made of a first metal-insulator-second metal electrically connected to each of the plurality of pixel electrodes formed on the substrate; A second electrode substrate facing the pixel electrode of the first electrode substrate and including a plurality of substantially parallel counter electrodes, and a liquid crystal composition sandwiched between the first electrode substrate and the second electrode substrate In the liquid crystal display device, the counter electrode includes a wiring electrode and a transparent electrode, and the wiring electrode is made of a metal having a lower resistance than the transparent electrode, and the transparent electrode has a line width smaller than a line width of the transparent electrode. A liquid crystal display device, which is formed so as to be electrically connected to a partial region of an electrode.
られていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said wiring electrodes are provided above said pixel electrodes.
て形成されており、前記重畳幅は10ミクロン以下である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the wiring electrode is formed so as to overlap the upper part of the pixel electrode, and the overlap width is 10 μm or less.
ロン以下の線幅で設けられていることを特徴とする請求
項１記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said wiring electrode is provided on said pixel electrode with a line width of 10 μm or less.
その各々に電気的に接続した第１の金属−絶縁体−第２
の金属よりなる非線形抵抗素子と、前記基板の前記第１
の領域とは異なる第２の領域に配線電極と透明電極より
なる対向電極とを形成する第１の工程と、 前記基板を前記第１の領域と前記第２の領域とに分割
し、前記画素電極を備えた第１の電極基板と、対向電極
を備えた第２の電極基板とを形成する第２の工程とを備
えた電極基板の製造方法であって、 前記第１の工程が、前記第１の金属もしくは前記第２の
金属を形成すると同時に前記基板上に前記配線電極を形
成する工程と、前記画素電極を形成すると同時に前記透
明電極を形成する工程から選ばれる少なくとも一方の工
程を行った後に他方の工程を行うことを特徴とする電極
基板の製造方法。5. A plurality of pixel electrodes in a first region on a substrate and a first metal-insulator-second electrically connected to each of the plurality of pixel electrodes.
A non-linear resistance element made of a metal;
A first step of forming a wiring electrode and a counter electrode made of a transparent electrode in a second area different from the area described above, and dividing the substrate into the first area and the second area; A method of manufacturing an electrode substrate, comprising: a first step of forming a first electrode substrate having electrodes, and a second step of forming a second electrode substrate having a counter electrode, wherein the first step comprises: Performing at least one step selected from a step of forming the first metal or the second metal and simultaneously forming the wiring electrode on the substrate and a step of forming the pixel electrode and simultaneously forming the transparent electrode; A method of manufacturing an electrode substrate, wherein the other step is performed after the formation.
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