JP3387588B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、非線形素子であるＭＩ
Ｍ素子を備えた液晶表示装置の構造およびその製造方法
に関する。 【０００２】 【従来の技術】液晶表示パネルの実用化が進み、現在で
は高品位の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。アクティブマトリ
クス方式とは、液晶表示装置の画素電極毎に、スイッチ
ング素子として３端子素子である薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）や、２端子素子であるダイオードや非線形素子を
設けたものである。 【０００３】２端子系の非線形素子には、金属膜−絶縁
膜−金属膜あるいは金属膜−絶縁膜−透明導電膜の３層
構造からなるＭｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔ
ａｌ素子（ＭＩＭ素子と呼ばれる）があり、これには、
タンタル膜（Ｔａ）−酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）−
クロム膜（Ｃｒ）構造のものや、あるいはタンタル膜
（Ｔａ）−酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）−酸化インジ
ュウムスズ膜（ＩＴＯ）構造のものがある。また絶縁膜
として、酸化タンタル膜以外に酸化シリコン膜や酸化ア
ルミニュウム膜などが使用可能である。ＭＩＭ素子は電
流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性が非線形であり、これによって
液晶層への印加電圧のスイッチングが行われる。 【０００４】タンタル膜（Ｔａ）−酸化タンタル膜（Ｔ
ａ2 Ｏ5 ）−酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）構造の
ＭＩＭ素子による従来例を、図１７から図２０の図面を
用いて説明する。図１７は従来の液晶表示装置の平面
図、図１８は図１７の破線３６で囲った部分の拡大平面
図、図１９は信号電極とＭＩＭ素子と画素電極を示す平
面図、図２０は図１９のＡ−Ｂ線におけるＭＩＭ素子部
の断面図である。 【０００５】図２０にてＭＩＭ素子は、アクティブ基板
３３の上に形成された下部電極であるタンタル（Ｔａ）
膜４３、絶縁膜である酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）膜４
４、そして上部電極である酸化インジュウムスズ膜の透
明導電膜４５よりなる。タンタル膜と酸化タンタル膜か
らなる信号電極３７が下部電極４３に連続し、上部電極
４５が酸化インジュウムスズ膜の画素電極３８に連続し
ていて、外部信号は信号電極３７よりＭＩＭ素子を介し
て画素電極３８に印加される。 【０００６】液晶表示装置は、図１７と図１８に示すご
とく、画素電極３８およびＭＩＭ素子の形成されたアク
ティブ基板３３と、画素電極３８に向き合う対向電極４
０の形成された対向基板３４を、それぞれ配向処理を施
した後、シール部３５により一定の隙間を保つよう張り
合わせ、その隙間に液晶を封入したものである。図１８
の実線２１の内側が表示領域である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ＭＩＭ素子を用いた液
晶表示装置では、液晶の駆動に際して「焼き付き現象」
と呼ばれる不具合を生じる。図２１のグラフによりこれ
を説明する。この例の液晶表示装置はノーマリー白の表
示であり、グラフは任意の画素に加える電圧を５分間隔
で切り換えた場合の透過率の変化を示すものである。最
初に透過率５０％の表示の電圧を５分間（非選択期間Ｔ
１）印加し、次に透過率１０％の表示の電圧を５分間
（選択期間Ｔ２）印加し、次に再び最初のＴ１の非選択
期間に印加した電圧と同じ電圧を５分間（非選択期間Ｔ
３）印加する。非選択期間Ｔ１と非選択期間Ｔ３を比べ
ると、印加電圧が等しいにもかかわらず透過率に差（Δ
Ｔ）が生じている。この例ではΔＴは５％であった。こ
れから分かるように、実際の表示においても静止画を数
分以上表示した場合、この画像が次に表示される別の画
像の上に残って残像として認識される。これが「焼き付
き現象」で表示品質を著しく低下させるものであり、液
晶表示装置にとって実用上大きな問題である。焼き付き
現象は、駆動時に液晶層に直流電圧成分が加わるため
に、配向膜の分極や液晶自体の劣化が生じて起こると考
えられる。 【０００８】図２２は、従来見られるタンタル膜−酸化
タンタル膜−酸化インジュウムスズ構造からなるＭＩＭ
素子の、電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を示すグラフで
ある。印加電圧の極性によって電流値が大きく異なって
おり、縦軸（印加電圧＝０Ｖ）に関し非対称である。Ｍ
ＩＭ素子の上部電極である酸化インジュウムスズを、ク
ロム（Ｃｒ）あるいはチタン（Ｔｉ）などの金属膜に置
き換えると、非対称性はやや緩和されるが完全に対称に
はならない。ＭＩＭ素子の電流−電圧特性が非対称であ
ると、液晶表示装置の交流駆動時に（＋）フィールドと
（−）フィールドで液晶層に加わる電圧に差ができ、直
流成分を生じる。 【０００９】このような直流電圧成分を除去する方法と
して、オフセット駆動法が提案されている。これは図２
３に示すように、セレクト期間（Ｔｓ）とホールド期間
（Ｔｈ）の印加電圧を、（＋）フィールドと（−）フィ
ールドでそれぞれ違え、素子特性の非対称を駆動電圧の
差で補償することにより、液晶層に直流電圧成分が加わ
らないようにする方法である。セレクト期間（Ｔｓ）の
電圧はＶａ１とＶａ２であり、ホールド期間（Ｔｈ）の
電圧は、Ｖｂ１とＶｂ２である。 【００１０】オフセット駆動法により、液晶層を挟む画
素電極と対向電極間の直流電圧成分は低減する。しかし
ながら信号電極には、例えばＶｂ１とＶｂ２のような非
対称な電圧が印加されるから、アクティブ基板上の信号
電極と画素電極間には直流電圧成分が生じる。また、対
向電極と信号電極間にも直流電圧成分が生じる。このた
め、液晶層に加わる直流電圧成分を十分に低下させるこ
とができず、残像現象は完全には解消しない。 【００１１】本発明の目的は、ＭＩＭ素子の電流−電圧
特性の非対称性を解消し、液晶層への直流電圧成分の印
加を防いで、焼き付き現象のない、画像品質の良好な液
晶表示装置とその製造方法を提供することである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の液晶表示装置は次のような構造を用いる。
すなわち、下部電極を島状に形成し、その表面を陽極酸
化処理して絶縁膜を作り、この絶縁膜を介して下部電極
に接合する複数の上部電極を設けてＭＩＭ素子を形成
し、一部の上部電極を信号電極に接続し、別の上部電極
を画素電極に接続する。画素電極に接続する上部電極は
画素電極と同じ材料でこれと一体に形成する。これによ
り信号電極と画素電極の間に複数のＭＩＭ素子が配置さ
れ、この間を構成する各層の配列が対称になって、個々
のＭＩＭ素子における電流−電圧特性の非対称性が補償
され、対称な電流−電圧特性が得られるのである。 【００１３】本発明では、さらに、上記のように形成し
たＭＩＭ素子および画素電極の上にパシベーション膜と
して透明絶縁膜を設けることを提案する。このパシベー
ション膜によって基板上の配向膜と電極が分離され、配
向膜分極が起こりにくくなって表示性能が改善される。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１の実施例である液晶表示装
置の画素電極周辺を示す平面図であり、図のＣ−Ｄ線に
おける断面を図２に示す。第１の基板１上に下部電極２
を設ける。下部電極２は膜厚１００ｎｍのタンタル（Ｔ
ａ）膜からなり、島状に形成される。下部電極２を陽極
酸化処理して、表面に酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）膜か
らなる膜厚３５ｎｍの絶縁膜３を設ける。 【００１５】また、信号電極７とこれに連続した第１の
上部電極５と、画素電極８とこれに連続した第２の上部
電極６を設ける。第１の上部電極５と第２の上部電極６
は、ＭＩＭ素子部１０を構成する下部電極２の上に絶縁
部３を介して設ける。信号電極７と第１の上部電極５と
第２の上部電極６と画素電極８は、いずれも透明導電
膜、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成す
る。そして第１、第２の上部電極５、６は、いずれも中
央部で下部電極２と交差し、両端で信号電極７と画素電
極８にそれぞれ接続している。従来例である図１９の液
晶表示装置の場合、上部電極４５は一端だけが画素電極
３８につながっているが、図２０に見るように、上部電
極４５は基板３３の上面と下部電極４３を覆う絶縁膜４
５の表面との段差にまたがって形成されていて、この段
差部分で破断しやすくなり、破断すれば画素欠陥を生じ
る。しかし図１の実施例のように上部電極が下部電極に
交差していて、下部電極の両側で段差被覆する構造な
ら、上部電極の一方の側が破断しても反対側が健在の場
合、不良率は半減する。図１の実施例では第１、第２の
二つの上部電極５、６が段差被覆するので、破断の機会
が増える傾向であり、上部電極がいずれも両端で電極に
接続する構造は大いに有用である。また、外部回路との
接続を行うための接続部９を信号電極７の一端に設け
る。 【００１６】以上の構成により、信号電極７と画素電極
８との間に設けられたＭＩＭ素子の構成は、酸化インジ
ュウムスズ−酸化タンタル−タンタル−酸化タンタル−
酸化インジュウムスズの順である。すなわち、信号電極
７と画素電極８の間の構造が対称になる。 【００１７】このＭＩＭ素子の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特
性を、図３のグラフに示す。ＭＩＭ素子は画素電極と信
号電極の間で対称な構造なので、極性の異なる印加電圧
（Ｖ）に対して電流（Ｉ）が対称になる。 【００１８】このＭＩＭ素子を用いた液晶表示装置の焼
き付き現象を、図４のグラフで説明する。このグラフ
は、従来例の焼き付き現象を示す先の図２１のグラフと
同様に、画素に印加する電圧を５分間隔で切り換えた場
合の透過率の変化を示している。液晶表示装置はノ−マ
リー白の表示である。最初に透過率５０％の表示の電圧
を５分間（非選択期間Ｔ１）印加し、次に透過率１０％
の表示の電圧を５分間（選択期間Ｔ２）印加し、次に再
び最初のＴ１の非選択期間に印加した電圧と同じ電圧を
５分間（非選択期間Ｔ３）印加する。本発明のＭＩＭ素
子の場合、非選択期間Ｔ１と非選択期間Ｔ３における透
過率の差（ΔＴ）は１％以下に低下し、さらに時間とと
もに急激に減少している。 【００１９】図５は、本発明の液晶表示装置の信号電極
に印加する電圧の例を示す図である。セレクト期間Ｔ
ｓ、およびホールド期間Ｔｈに印加する電圧は、（＋）
フィールドのときそれぞれＶｓ１とＶｈ１であり、
（−）フィールドのときＶｓ２とＶｈ２である。ＭＩＭ
素子の電流−電圧特性が対称であるため、Ｖｓ１とＶｓ
２の絶対値とＶｈ１とＶｈ２の絶対値は、ともに等しく
することができる。 【００２０】このように、本発明のＭＩＭ素子は電流−
電圧特性が対称であり、駆動電圧を対称にすることがで
きる。従って駆動中に液晶層にかかる直流電圧成分が著
しく減少するとともに、信号電極と画素電極、および信
号電極と対向電極間に直流電圧成分が印加されなくな
る。これにより表示上問題となる焼き付き現象が防止さ
れ、優れた表示品質の液晶表示装置が得られる。 【００２１】次に、この実施例における液晶表示装置の
製造方法を、図６、図７および図８により説明する。図
６は下部電極２とこれに連続した疑似電極１１および共
通電極部１３を示す平面図である。図７は、下部電極２
を島状に形成した状態を示す平面図である。図８は、画
素電極８とこれに連続していて下部電極と交差する上部
電極６、信号電極７とこれに連続していて下部電極と交
差する上部電極５、そして信号電極７の一端に設けた接
続部９を形成した状態を示す平面図である。 【００２２】まず図６において、ガラスの第１基板１上
にタンタル（Ｔａ）膜を２５０ｎｍの膜厚で全面に形成
する。次いでホトリソグラフィ法とエッチング法によ
り、下部電極２とこれに連続した疑似電極１１および共
通電極部１３をパターン形成する。次に、共通電極部１
３を陽極とし、クエン酸水溶液、あるいはホウ酸アンモ
ニウム水溶液を用いて、タンタル膜に陽極酸化処理を行
う。これにより、下部電極２と疑似電極１１の表面に、
酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）の絶縁膜を３５ｎｍの膜厚
で形成する。 【００２３】次にホトリソグラフィ法およびエッチング
法で、疑似電極１１と共通電極部１３を除去し、図７に
示すように表面に絶縁膜が作られた島状の下部電極２を
形成する。これがＭＩＭ素子部１０になる。 【００２４】次に、基板表面に透明導電膜として酸化イ
ンジュウムスズ（ＩＴＯ）膜を２００ｎｍの膜厚で形成
し、図８に示すように、ホトリソグラフィ法とエッチン
グ法により、画素電極８とこれに連続した第１の上部電
極６、信号電極７とこれに連続した第２の上部電極５、
そして信号電極７の一端の接続部９を同時にパターン形
成する。第１の上部電極５と第２の上部電極６は、下部
電極２と交差するように配置する。これによりＭＩＭ素
子を備えた液晶表示装置の基板が得られる。 【００２５】以上の説明では、下部電極２と疑似電極１
１を形成して絶縁膜を設け、下部電極２を島状に分離し
た後、透明導電膜により信号電極７と画素電極８と第１
の上部電極５と第２の上部電極６を形成する例を示し
た。別の製造方法として、下部電極２と疑似電極１１を
形成して絶縁膜を設け、続いて透明導電膜により信号電
極７と画素電極８と第１の上部電極５と第２の上部電極
６とを形成し、その後、下部電極２を疑似電極１１から
分離する方法を取ることもできる。 【００２６】次に、本発明の液晶表示装置の第２の実施
例を図面に基づいて説明する。図９は第２の実施例の画
素電極周辺を示す平面図であり、図のＥ−Ｆ線における
断面を図１０に示す。第１の基板１上に、１００ｎｍの
膜厚のタンタル（Ｔａ）からなる島状の下部電極２を設
ける。これを陽極酸化処理して、表面に酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）の絶縁膜３を４０ｎｍの膜厚で設ける。
また、タンタル膜からなる補助電極１４を形成する。補
助電極１４は、後で形成する信号電極７の下層に位置す
るものであり、信号電極７を外部回路に接続するための
接続部９に至る。次に、信号電極７とこれに連続した第
１の上部電極５、画素電極８とこれに連続した第２の上
部電極６を、上部電極５、６が下部電極２と交差するよ
うに絶縁膜３の上に設ける。信号電極７と第１の上部電
極５と第２の上部電極６と画素電極８は、いずれも透明
導電膜、たとえば酸化インジュウムスズ（ＩＴＯ）で構
成する。 【００２７】この構造によれば、信号電極７と画素電極
８との間に設けられたＭＩＭ素子は、実施例１と同じく
対称な構造になる。従って、液晶層への直流成分の印加
がなくなって、表示上問題となる焼き付き現象の発生を
防ぐことができ、表示の良好な液晶表示装置が得られ
る。 【００２８】さらにこの実施例においては、液晶表示装
置の大型化に伴う信号電極の抵抗値の増加による表示品
質の低下を防ぐため、ＩＴＯの信号電極７の下層に、金
属であるタンタル膜の補助電極１４を形成してある。こ
れにより、信号電極７の抵抗値を減少させることができ
る。また図９に示すように、接続部９において補助電極
１４をリング状に形成してある。外部回路との接続の
際、透明導電膜のＩＴＯが見えにくくとも、リング状の
金属膜があるので容易に識別でき、接続部９に半導体集
積回路装置や外部接続端子を接続する作業の能率が向上
する。また、これらの外部回路の接続後、リング状の開
口部に見える導電接着剤の導電粒等を、基板の裏面から
顕微鏡で観察することにより、接続状態の良否を容易に
確認できる。 【００２９】次に、本発明の液晶表示装置の第３の実施
例を図面に基づいて説明する。図１１は、第３の実施例
の画素電極周辺を示す平面図であり、図のＧ−Ｈ線にお
ける断面を図１２に示す。この実施例は、ＭＩＭ素子の
上部電極を下部電極の側面の絶縁膜に接するよう設ける
ことにより、素子面積の小さいＭＩＭ素子を形成するも
のである。 【００３０】第１の基板１上には、２５０ｎｍの膜厚の
タンタル（Ｔａ）の下部電極２を島状に形成する。下部
電極２はＭＩＭ素子部１０を構成する。下部電極２を陽
極酸化処理して、表面に酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）の
絶縁膜３を５０ｎｍの膜厚で設ける。図１１にて、下部
電極２が矢印１５の方向に伸びて疑似電極をなしていた
が、この図ではすでに除去されている。 【００３１】次に、信号電極７とこれに連続した第１の
上部電極５、画素電極８とこれに連続した第２の上部電
極６を、上部電極５、６が下部電極２の側面に接して上
面に僅かにかかるように設ける。これらの電極はいずれ
も酸化インジュウムスズ（ＩＴＯ）からなる。外部の回
路との接続を行うための接続部９を信号電極７の一端に
設けてある。 【００３２】ＭＩＭ素子の面積は、第１の上部電極５と
第２の上部電極６が、下部電極２の側面と上縁で絶縁膜
３を介して下部電極２に重なる面積になる。下部電極２
の膜厚が２５０ｎｍと薄いので、接合面積の小さなＭＩ
Ｍ素子が作れる。ＭＩＭ素子部１０も小さくできる。 【００３３】これによれば、信号電極７と画素電極８と
の間に設けられたＭＩＭ素子は、先の各実施例と同じく
対称の構造になり、微細面積のＭＩＭ素子においても対
称な電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性を実現できる。従って良
好な表示品質の液晶表示装置が得られる。 【００３４】次に、本発明の第４の実施例を図面に基づ
いて説明する。図１３は第４の実施例の液晶表示装置の
画素電極周辺を示す平面図であり、図のＩ−Ｊ線におけ
る断面を図１４に示す。第１の基板１の全面にスパッタ
リング法によりタンタル（Ｔａ）を２５０ｎｍの膜厚で
形成し、フォトエッチングにより、図１３の斜線部がま
だ開口部１６で切断されずにつながっている状態のパタ
ーンを得る。このパターンは下部電極２となる部分を含
んでる。 【００３５】陽極酸化処理により、斜線領域の表面に酸
化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）の絶縁膜３を３５ｎｍの膜厚
で形成する。次にスパッタリング法により、酸化インジ
ュウムスズ（ＩＴＯ）の透明導電膜を２００ｎｍの膜厚
で全面に形成する。次にフォトエッチング処理によって
ＩＴＯをパターニングし、ＭＩＭ素子の第１の上部電極
５およびこれに連続した信号電極７と、第２の上部電極
６およびこれに連続した画素電極８を形成する。これら
のパタ−ンは図１３に破線で示される。 【００３６】スパッタリング法により、酸化タンタルあ
るいは酸化シリコンの透明絶縁膜１７を２００ｎｍの膜
厚で全面に形成する。透明絶縁膜１７はパシベーション
膜として機能する。次に、フォトエッチングにより開口
部１６を作り、斜線領域をＭＩＭ素子部１０と信号電極
７に分離する。 【００３７】ＭＩＭ素子部１０にて、第１の上部電極５
と第２の上部電極６が絶縁膜３を介して下部電極２と交
差する部分がＭＩＭ素子となる。本実施例ではＭＩＭ素
子面積が３２μｍ² のものを作成した。信号電極７と画
素電極８の間におけるＭＩＭ素子の構造は、先の各実施
例と同様に対称なものとなる。なお、信号電極７はタン
タル膜（斜線部）とＩＴＯ膜（破線部）の２層構造であ
り、層間に絶縁膜３が介在して容量結合をなすから、実
施例２の図９、図１０の場合のように二つの層が直接に
接合する構造ほどではないが、やはり信号電極の抵抗を
低くする効果がある。 【００３８】図１５は、本実施例のＭＩＭ素子を備えた
液晶表示装置の「焼き付き現象」の評価結果を示すグラ
フである。５分間の選択期間の前後で透過率の変動は
０．５％に止どまり、表示画像に残像は生じなかった。 【００３９】本実施例の効果が顕著なのは、電圧−電流
特性が対称のＭＩＭ素子により、直流電圧成分の印加を
避けて液晶の劣化を抑えることができたのに加え、信号
電極７とＭＩＭ素子部１０と画素電極８の上にパシベー
ション膜である透明絶縁膜１７を形成したことにより、
配向膜と電極が分離されて配向膜分極が起きにくくなっ
たためと考えられる。 【００４０】第４の実施例はこのように有効なものであ
るが、下部電極２が信号電極７や画素電極８に高抵抗を
介して接続されているため、外部の電圧に対して不安定
であり、図１４に見るように開口部１６の箇所で下部電
極２の側面にタンタルが露出していると、液晶内のイオ
ンの付着や配向膜の極性の偏り（分極）のために電気的
な変化が起こり、ＭＩＭ素子の特性が変化する恐れがあ
る。 【００４１】そこで第５の実施例として、第４の実施例
の工程で図１３および図１４の開口部１６を作った後
に、信号電極７に電圧を印加することによりＭＩＭ素子
部１０を介して下部電極２を陽極酸化処理し、図１６に
示すように下部電極２の開口部１６側の側面に酸化タン
タル（Ｔａ2 Ｏ5 ）の絶縁膜１８を３５ｎｍの膜厚で形
成する。これによりタンタル表面が液晶や配向膜と直接
に接触することが避けられて素子の特性が安定化する。 【００４２】開口部１６にタンタルが露出するのを防ぐ
には、次の方法によることもできる。先の実施例４の工
程では、全面に透明絶縁膜１７を施し、次いでフォトエ
ッチングで開口部１６を作ったが、この工程を入れ替え
る。すると図１４にて開口部１６も透明絶縁膜１７で覆
われることになり、タンタルの下部電極２の側面のうち
開口部１６に面した部分が保護される。 【００４３】以上に説明した各実施例では、上部電極と
これに連続した信号電極を同じ材料で作る例について説
明したが、両電極を別材料にして、上部電極にＩＴＯ
膜、信号電極にチタン（Ｔｉ）膜を用い、両者の接続領
域を設けてもよい。また、ＩＴＯ−酸化タンタル−タン
タル−酸化タンタル−ＩＴＯの構造のＭＩＭ素子の場合
を説明したが、電極材料としてタンタルの代わりに窒化
タンタル、タンタルシリサイド、タンタルアルミニウ
ム、またはタンタルチタンを用い、これらを陽極酸化処
理して非線形抵抗体である絶縁膜を作ることもできる。
また、透明導電膜としてＩＴＯ膜のほか、薄膜金属膜、
あるいは導電性金属酸化膜の単層膜、あるいは導電性金
属酸化膜の積層膜を用いることもできる。 【００４４】さらに、上記の各実施例において、ＩＴＯ
−酸化タンタル−タンタルからなるＭＩＭ素子を２個直
列に接続して得られるＩＴＯ−酸化タンタル−タンタル
−酸化タンタル−ＩＴＯの構造のＭＩＭ素子を示した
が、このような対称構造のＭＩＭ素子を複数個並列に接
続する構造としてもよい。 【００４５】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、液晶表
示装置に本発明のＭＩＭ素子を用いるならば、印加電圧
に対するＭＩＭ素子の電流特性の非対称性を解消し、液
晶層に加わる直流電圧成分を減らして、液晶の劣化を防
ぐことができる。これにより液晶表示装置のコントラス
トの低下や、フリッカ現象や、残像を生じる画像焼き付
き現象が避けられ、表示品質が向上する。特に焼き付き
現象に関しては、三端子系の素子に勝るとも劣らない特
性が得られる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-linear
The present invention relates to a structure of a liquid crystal display device having an M element and a method of manufacturing the same. 2. Description of the Related Art With the practical application of liquid crystal display panels, active matrix type liquid crystal display devices capable of obtaining high-quality image quality are becoming mainstream. The active matrix method means that a thin film transistor (T), which is a three-terminal element, is used as a switching element for each pixel electrode of a liquid crystal display device.
FT), a diode which is a two-terminal element, and a non-linear element. A two-terminal nonlinear element includes a metal-insulator-met having a three-layer structure of a metal film-insulating film-metal film or a metal film-insulating film-transparent conductive film.
al element (called MIM element), which includes
Tantalum film (Ta)-Tantalum oxide film (Ta2 O5)-
There is a chromium film (Cr) structure or a tantalum film (Ta) -tantalum oxide film (Ta2 O5) -indium tin oxide film (ITO) structure. As the insulating film, a silicon oxide film, an aluminum oxide film, or the like can be used other than the tantalum oxide film. The MIM element has a non-linear current-voltage (IV) characteristic, thereby switching the voltage applied to the liquid crystal layer. Tantalum film (Ta) -Tantalum oxide film (T
A conventional example using a MIM element having an (a2 O5) -indium tin oxide film (ITO) structure will be described with reference to FIGS. 17 is a plan view of a conventional liquid crystal display device, FIG. 18 is an enlarged plan view of a portion surrounded by a broken line 36 in FIG. 17, FIG. 19 is a plan view showing signal electrodes, MIM elements, and pixel electrodes, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the MIM element section taken along line AB of FIG. In FIG. 20, the MIM element is a tantalum (Ta) which is a lower electrode formed on an active substrate 33.
Film 43, tantalum oxide (Ta2 O5) film 4 as an insulating film
4 and a transparent conductive film 45 of an indium tin oxide film as an upper electrode. A signal electrode 37 composed of a tantalum film and a tantalum oxide film is continuous with the lower electrode 43, an upper electrode 45 is continuous with the pixel electrode 38 of the indium tin oxide film, and external signals are transmitted from the signal electrode 37 via the MIM element to the pixel electrode. 38. As shown in FIGS. 17 and 18, the liquid crystal display device includes an active substrate 33 on which a pixel electrode 38 and an MIM element are formed, and an opposing electrode 4 facing the pixel electrode 38.
After subjecting each of the opposite substrates 34 on which 0 is formed to an alignment treatment, the opposing substrates 34 are bonded to each other by a seal portion 35 so as to maintain a certain gap, and liquid crystal is sealed in the gap. FIG.
The inside of the solid line 21 is the display area. [0007] In a liquid crystal display device using an MIM element, a "burn-in phenomenon" occurs when driving a liquid crystal.
Causes a problem called This will be described with reference to the graph of FIG. The liquid crystal display device of this example is a normally white display, and the graph shows a change in transmittance when a voltage applied to an arbitrary pixel is switched at intervals of 5 minutes. First, a display voltage of 50% transmittance is applied for 5 minutes (non-selection period T
1) Apply, then apply a display voltage with a transmittance of 10% for 5 minutes (selection period T2), and then apply the same voltage again for the first T1 non-selection period for 5 minutes (non-selection period) T
3) Apply. When the non-selection period T1 and the non-selection period T3 are compared, the difference in the transmittance (Δ
T) has occurred. In this example, ΔT was 5%. As can be seen from this, when a still image is displayed for several minutes or more in actual display, this image remains on another image to be displayed next and is recognized as an afterimage. This significantly reduces the display quality due to the "burn-in phenomenon", which is a serious problem for a liquid crystal display device in practical use. It is considered that the burn-in phenomenon occurs because a DC voltage component is applied to the liquid crystal layer at the time of driving, thereby causing polarization of the alignment film and deterioration of the liquid crystal itself. FIG. 22 shows a conventional MIM having a tantalum film-tantalum oxide film-indium tin oxide structure.
6 is a graph showing current-voltage characteristics (IV characteristics) of the device. The current value greatly differs depending on the polarity of the applied voltage, and is asymmetric with respect to the vertical axis (applied voltage = 0 V). M
When indium tin oxide, which is the upper electrode of the IM device, is replaced with a metal film such as chromium (Cr) or titanium (Ti), the asymmetry is somewhat relaxed but not completely symmetric. If the current-voltage characteristics of the MIM element are asymmetric, there is a difference between the voltage applied to the liquid crystal layer in the (+) field and the (-) field during the AC driving of the liquid crystal display device, and a DC component is generated. As a method for removing such a DC voltage component, an offset driving method has been proposed. This is Figure 2
As shown in FIG. 3, the applied voltages in the select period (Ts) and the hold period (Th) are different in the (+) field and the (-) field, and the asymmetry of the element characteristics is compensated by the difference in the drive voltage. This is a method for preventing a DC voltage component from being applied to the liquid crystal layer. The voltages during the select period (Ts) are Va1 and Va2, and the voltages during the hold period (Th) are Vb1 and Vb2. By the offset driving method, the DC voltage component between the pixel electrode and the counter electrode sandwiching the liquid crystal layer is reduced. However, since asymmetric voltages such as Vb1 and Vb2 are applied to the signal electrodes, a DC voltage component is generated between the signal electrodes and the pixel electrodes on the active substrate. Also, a DC voltage component is generated between the counter electrode and the signal electrode. Therefore, the DC voltage component applied to the liquid crystal layer cannot be sufficiently reduced, and the afterimage phenomenon cannot be completely eliminated. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device which eliminates the asymmetry of the current-voltage characteristics of an MIM element, prevents the application of a DC voltage component to a liquid crystal layer, and has no image sticking and a good image quality. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method thereof. In order to achieve this object, the liquid crystal display of the present invention uses the following structure.
That is, the lower electrode is formed in an island shape, the surface thereof is anodized to form an insulating film, and a plurality of upper electrodes joined to the lower electrode are provided through the insulating film to form a MIM element. Is connected to the signal electrode, and another upper electrode is connected to the pixel electrode. The upper electrode connected to the pixel electrode is made of the same material as the pixel electrode and is formed integrally therewith. As a result, a plurality of MIM elements are arranged between the signal electrode and the pixel electrode, and the arrangement of each layer constituting the MIM elements is symmetrical, the asymmetry of the current-voltage characteristic in each MIM element is compensated, and the symmetric current -Voltage characteristics are obtained. The present invention further proposes providing a transparent insulating film as a passivation film on the MIM element and the pixel electrode formed as described above. This passivation film separates the electrode from the alignment film on the substrate, making it difficult for the alignment film to polarize, thereby improving the display performance. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing the periphery of a pixel electrode of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a cross section taken along line CD of FIG. Lower electrode 2 on first substrate 1
Is provided. The lower electrode 2 is made of tantalum (T
a) It consists of a film and is formed in an island shape. The lower electrode 2 is subjected to anodizing treatment to provide an insulating film 3 made of a tantalum oxide (Ta2 O5) film with a thickness of 35 nm on the surface. Further, a signal electrode 7, a first upper electrode 5 continuous with the signal electrode 7, a pixel electrode 8, and a second upper electrode 6 continuous with the pixel electrode 8 are provided. First upper electrode 5 and second upper electrode 6
Is provided on the lower electrode 2 constituting the MIM element section 10 via the insulating section 3. The signal electrode 7, the first upper electrode 5, the second upper electrode 6, and the pixel electrode 8 are all made of a transparent conductive film, for example, indium tin oxide (ITO). Each of the first and second upper electrodes 5 and 6 has a middle
It intersects the lower electrode 2 at the center and the signal electrode 7 and the pixel electrode at both ends.
Each is connected to a pole 8. Liquid of FIG. 19 which is a conventional example
In the case of a crystal display device, only one end of the upper electrode 45 is a pixel electrode.
38, but as shown in FIG.
The pole 45 is an insulating film 4 covering the upper surface of the substrate 33 and the lower electrode 43.
5 is formed over the step with the surface of
It is easy to break at the difference part, and if it breaks, pixel defects will occur
You. However, as in the embodiment of FIG.
Intersect and have a step coverage on both sides of the lower electrode
If one side of the upper electrode breaks, the other side remains healthy.
In this case, the defective rate is halved. In the embodiment of FIG. 1, the first and second
Since the two upper electrodes 5 and 6 cover the step, there is an opportunity for breakage.
Tend to increase, and both upper electrodes
Connecting structures are very useful. Further, a connection portion 9 for connecting to an external circuit is provided at one end of the signal electrode 7. With the above configuration, the configuration of the MIM element provided between the signal electrode 7 and the pixel electrode 8 is indium tin oxide-tantalum-tantalum-tantalum oxide-
The order is indium tin oxide. That is, the structure between the signal electrode 7 and the pixel electrode 8 becomes symmetric. FIG. 3 is a graph showing the current-voltage (IV) characteristics of the MIM element. Since the MIM element has a symmetric structure between the pixel electrode and the signal electrode, the current (I) is symmetric with respect to the applied voltage (V) having different polarities. The burn-in phenomenon of the liquid crystal display device using the MIM element will be described with reference to the graph of FIG. This graph shows a change in transmittance when the voltage applied to the pixel is switched at 5 minute intervals, similarly to the graph of FIG. 21 showing the burn-in phenomenon of the conventional example. The liquid crystal display has a normally white display. First, a display voltage with a transmittance of 50% is applied for 5 minutes (non-selection period T1), and then a transmittance of 10% is applied.
Is applied for 5 minutes (selection period T2), and then the same voltage as that applied in the first non-selection period of T1 is applied again for 5 minutes (non-selection period T3). In the case of the MIM element of the present invention, the difference (ΔT) between the transmittances in the non-selection period T1 and the non-selection period T3 decreases to 1% or less, and further decreases rapidly with time. FIG. 5 is a diagram showing an example of a voltage applied to the signal electrode of the liquid crystal display device of the present invention. Select period T
s and the voltage applied during the hold period Th are (+)
Vs1 and Vh1 in the field, respectively.
Vs2 and Vh2 in the (-) field. MIM
Since the current-voltage characteristics of the element are symmetric, Vs1 and Vs
2 and the absolute values of Vh1 and Vh2 can be equal. As described above, the MIM element of the present invention has a
The voltage characteristics are symmetric, and the driving voltage can be symmetric. Accordingly, the DC voltage component applied to the liquid crystal layer during driving is significantly reduced, and the DC voltage component is not applied between the signal electrode and the pixel electrode and between the signal electrode and the counter electrode. As a result, the image sticking phenomenon which is a problem in display is prevented, and a liquid crystal display device having excellent display quality can be obtained. Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a plan view showing the lower electrode 2 and the pseudo electrode 11 and the common electrode portion 13 connected thereto. FIG. 7 shows the lower electrode 2
FIG. 4 is a plan view showing a state where is formed in an island shape. FIG. 8 shows a pixel electrode 8 and an upper electrode 6 which is continuous with the lower electrode and intersects with the lower electrode, a signal electrode 7 which is connected to the upper electrode 5 which intersects with the lower electrode, and which is provided at one end of the signal electrode 7. FIG. 4 is a plan view showing a state in which a connecting portion 9 is formed. First, in FIG. 6, a tantalum (Ta) film having a thickness of 250 nm is formed on the first substrate 1 made of glass. Next, the lower electrode 2 and the pseudo electrode 11 and the common electrode portion 13 which are continuous with the lower electrode 2 are patterned by photolithography and etching. Next, the common electrode unit 1
Anodizing treatment is performed on the tantalum film using a citric acid aqueous solution or an ammonium borate aqueous solution with 3 as an anode. Thereby, on the surfaces of the lower electrode 2 and the pseudo electrode 11,
An insulating film of tantalum oxide (Ta2 O5) is formed with a thickness of 35 nm. Next, the pseudo electrode 11 and the common electrode portion 13 are removed by photolithography and etching to form an island-like lower electrode 2 having an insulating film formed on the surface as shown in FIG. This is the MIM element section 10. Next, an indium tin oxide (ITO) film having a thickness of 200 nm is formed as a transparent conductive film on the surface of the substrate, and as shown in FIG. The first upper electrode 6, the signal electrode 7, and the second upper electrode 5,
Then, the connection portion 9 at one end of the signal electrode 7 is simultaneously patterned. The first upper electrode 5 and the second upper electrode 6 are arranged so as to intersect the lower electrode 2. As a result, a substrate of a liquid crystal display device including the MIM element is obtained. In the above description, the lower electrode 2 and the pseudo electrode 1
1, an insulating film is provided, the lower electrode 2 is separated into an island shape, and then the signal electrode 7, the pixel electrode 8, and the first
In which the upper electrode 5 and the second upper electrode 6 are formed. As another manufacturing method, the lower electrode 2 and the pseudo electrode 11 are formed, an insulating film is provided, and then the signal electrode 7, the pixel electrode 8, the first upper electrode 5, the second upper electrode 6, Then, a method of separating the lower electrode 2 from the pseudo electrode 11 can be adopted. Next, a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view showing the periphery of a pixel electrode according to the second embodiment, and FIG. 10 shows a cross section taken along line EF in the figure. An island-shaped lower electrode 2 made of tantalum (Ta) having a thickness of 100 nm is provided on a first substrate 1. This is subjected to anodizing treatment, and an insulating film 3 of tantalum oxide (Ta2 O5) is provided on the surface with a thickness of 40 nm.
Further, an auxiliary electrode 14 made of a tantalum film is formed. The auxiliary electrode 14 is located below the signal electrode 7 to be formed later, and reaches the connection portion 9 for connecting the signal electrode 7 to an external circuit. Next, the signal electrode 7 and the first upper electrode 5 connected thereto and the pixel electrode 8 and the second upper electrode 6 connected thereto are separated by an insulating film so that the upper electrodes 5 and 6 cross the lower electrode 2. 3 above. The signal electrode 7, the first upper electrode 5, the second upper electrode 6, and the pixel electrode 8 are all made of a transparent conductive film, for example, indium tin oxide (ITO). According to this structure, the MIM element provided between the signal electrode 7 and the pixel electrode 8 has a symmetric structure as in the first embodiment. Therefore, the application of the DC component to the liquid crystal layer is eliminated, and the occurrence of a burn-in phenomenon which is a problem in display can be prevented, and a liquid crystal display device with good display can be obtained. Further, in this embodiment, in order to prevent the display quality from deteriorating due to an increase in the resistance value of the signal electrode due to an increase in the size of the liquid crystal display device, a metal tantalum film is provided below the ITO signal electrode 7. An electrode 14 is formed. Thereby, the resistance value of the signal electrode 7 can be reduced. Further, as shown in FIG. 9, the auxiliary electrode 14 is formed in a ring shape at the connection portion 9. At the time of connection with an external circuit, even if the ITO of the transparent conductive film is difficult to see, it can be easily identified because of the presence of the ring-shaped metal film. improves. After connecting these external circuits, open the ring
Remove the conductive particles of the conductive adhesive that can be seen from the mouth from the back of the substrate.
Easily check the connection status by observing with a microscope
You can check. Next, a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a plan view showing the periphery of the pixel electrode according to the third embodiment, and FIG. 12 shows a cross section taken along line GH of FIG. In this embodiment, the MIM element having a small element area is formed by providing the upper electrode of the MIM element so as to be in contact with the insulating film on the side surface of the lower electrode. On the first substrate 1, a lower electrode 2 of tantalum (Ta) having a thickness of 250 nm is formed in an island shape. The lower electrode 2 constitutes the MIM element section 10. The lower electrode 2 is subjected to anodizing treatment, and an insulating film 3 of tantalum oxide (Ta2 O5) is provided on the surface with a thickness of 50 nm. In FIG. 11, the lower electrode 2 extends in the direction of arrow 15 to form a pseudo electrode, but has been removed in this figure. Next, the signal electrode 7 and the first upper electrode 5 connected thereto and the pixel electrode 8 and the second upper electrode 6 connected thereto are connected to each other so that the upper electrodes 5 and 6 are in contact with the side surfaces of the lower electrode 2. To slightly overlap the upper surface. Each of these electrodes is made of indium tin oxide (ITO). A connection portion 9 for connecting to an external circuit is provided at one end of the signal electrode 7. The area of the MIM element is such that the first upper electrode 5 and the second upper electrode 6 overlap the lower electrode 2 via the insulating film 3 on the side and upper edge of the lower electrode 2. Lower electrode 2
Has a small junction area,
M elements can be made. The MIM element section 10 can also be made smaller. According to this, the MIM element provided between the signal electrode 7 and the pixel electrode 8 has the same symmetrical structure as in each of the previous embodiments, and the symmetrical current-imparting element is used even in the MIM element having a small area. Voltage (IV) characteristics can be realized. Therefore, a liquid crystal display device having good display quality can be obtained. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a plan view showing the periphery of the pixel electrode of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, and FIG. 14 shows a cross section taken along line IJ of FIG. Tantalum (Ta) is formed to a thickness of 250 nm on the entire surface of the first substrate 1 by a sputtering method, and a pattern in which the hatched portions in FIG. obtain. This pattern includes a portion to be the lower electrode 2. By anodizing, an insulating film 3 of tantalum oxide (Ta 2 O 5) is formed to a thickness of 35 nm on the surface of the hatched region. Next, a transparent conductive film of indium tin oxide (ITO) is formed with a thickness of 200 nm over the entire surface by a sputtering method. Next, the ITO is patterned by photoetching to form a first upper electrode 5 of the MIM element and a signal electrode 7 connected to the first upper electrode 5 and a second upper electrode 6 and a pixel electrode 8 connected to the second upper electrode 6. These patterns are shown by broken lines in FIG. A transparent insulating film 17 of tantalum oxide or silicon oxide is formed on the entire surface by a sputtering method to a thickness of 200 nm. The transparent insulating film 17 functions as a passivation film. Next, an opening 16 is formed by photoetching, and the hatched area is separated into the MIM element section 10 and the signal electrode 7. In the MIM element section 10, the first upper electrode 5
And the portion where the second upper electrode 6 intersects the lower electrode 2 via the insulating film 3 becomes the MIM element. In this example, a device having an MIM element area of 32 μm ² was prepared. The structure of the MIM element between the signal electrode 7 and the pixel electrode 8 is symmetric as in the above embodiments. Note that the signal electrode 7 has a two-layer structure of a tantalum film (shaded portion) and an ITO film (dashed portion), and the insulating film 3 is interposed between the layers to form capacitive coupling. Although this is not as strong as the structure in which two layers are directly joined as in the case of (1), the effect of lowering the resistance of the signal electrode is also obtained. FIG. 15 is a graph showing the evaluation result of the "burn-in phenomenon" of the liquid crystal display device provided with the MIM element of this embodiment. The fluctuation of the transmittance before and after the selection period of 5 minutes was only 0.5%, and no afterimage was generated in the displayed image. The remarkable effect of this embodiment is that the MIM element having a symmetrical voltage-current characteristic not only prevents the application of the DC voltage component but suppresses the deterioration of the liquid crystal, but also the signal electrode 7 and the MIM element. By forming the transparent insulating film 17 as a passivation film on the portion 10 and the pixel electrode 8,
This is probably because the alignment film and the electrode were separated, and polarization of the alignment film became difficult to occur. Although the fourth embodiment is effective as described above, since the lower electrode 2 is connected to the signal electrode 7 and the pixel electrode 8 via a high resistance, it is unstable with respect to an external voltage. When the tantalum is exposed on the side surface of the lower electrode 2 at the location of the opening 16 as shown in FIG. 14, the electrical contact occurs due to the attachment of ions in the liquid crystal and the bias of the orientation film (polarization). Such a change may cause the characteristics of the MIM element to change. Therefore, as a fifth embodiment, after the openings 16 of FIGS. 13 and 14 are formed in the steps of the fourth embodiment, a voltage is applied to the signal electrode 7 through the MIM element portion 10. The lower electrode 2 is anodized, and an insulating film 18 of tantalum oxide (Ta2 O5) is formed on the side surface of the lower electrode 2 on the opening 16 side to a thickness of 35 nm as shown in FIG. This prevents the tantalum surface from directly contacting the liquid crystal or the alignment film, and stabilizes the characteristics of the device. In order to prevent tantalum from being exposed in the opening 16, the following method can be used. In the process of the fourth embodiment, the transparent insulating film 17 is formed on the entire surface, and then the opening 16 is formed by photoetching. However, this process is replaced. Then, the opening 16 is also covered with the transparent insulating film 17 in FIG. 14, and the portion of the side surface of the tantalum lower electrode 2 facing the opening 16 is protected. In each of the embodiments described above, the example in which the upper electrode and the signal electrode connected to the upper electrode are formed of the same material has been described.
A titanium (Ti) film may be used for the film and the signal electrode, and a connection region between them may be provided. Further, the case of the MIM element having the structure of ITO-tantalum oxide-tantalum-tantalum oxide-ITO has been described. The insulating film which is a non-linear resistor can be formed by the oxidation treatment.
In addition to the ITO film as the transparent conductive film, a thin metal film,
Alternatively, a single-layer film of a conductive metal oxide film or a stacked film of a conductive metal oxide film can be used. Further, in each of the above embodiments, ITO
Although an MIM element having a structure of ITO-tantalum oxide-tantalum-tantalum oxide-ITO obtained by connecting two MIM elements composed of tantalum oxide-tantalum in series has been described, a plurality of MIM elements having such a symmetric structure are shown. It may be configured to be connected in parallel. As is clear from the above description, when the MIM element of the present invention is used in a liquid crystal display device, the asymmetry of the current characteristic of the MIM element with respect to the applied voltage is eliminated, and the liquid crystal layer is added. The DC voltage component can be reduced to prevent the liquid crystal from deteriorating. As a result, a decrease in the contrast of the liquid crystal display device, a flicker phenomenon, and an image sticking phenomenon that causes an afterimage are avoided, and the display quality is improved. In particular, with regard to the burn-in phenomenon, characteristics not inferior to those of the three-terminal element can be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施例の液晶表示装置の信号電
極とＭＩＭ素子と画素電極の平面図である。 【図２】本発明の第１の実施例の液晶表示装置のＭＩＭ
素子部分の断面図である。 【図３】本発明の液晶表示装置のＭＩＭ素子の電流−電
圧特性を示すグラフである。 【図４】本発明の第１ないし第３の実施例の液晶表示装
置の焼き付き現象を示すグラフである。 【図５】本発明の液晶表示装置の信号電極に印加する駆
動波形を示す図である。 【図６】本発明の第１の実施例の製造工程におけるＭＩ
Ｍ素子の下部電極と疑似電極の平面図である。 【図７】本発明の第１の実施例の製造工程におけるＭＩ
Ｍ素子の下部電極の平面図である。 【図８】本発明の第１の実施例の製造工程における信号
電極とＭＩＭ素子と画素電極の平面図である。 【図９】本発明の第２の実施例の液晶表示装置の信号電
極とＭＩＭ素子と画素電極の平面図である。 【図１０】本発明の第２の実施例の液晶表示装置のＭＩ
Ｍ素子部分の断面図である。 【図１１】本発明の第３の実施例の液晶表示装置の信号
電極とＭＩＭ素子と画素電極の平面図である。 【図１２】本発明の第３の実施例の液晶表示装置のＭＩ
Ｍ素子部分の断面図である。 【図１３】本発明の第４の実施例の液晶表示装置の信号
電極とＭＩＭ素子と画素電極の平面図である。 【図１４】本発明の第４の実施例の液晶表示装置のＭＩ
Ｍ素子部分の断面図である。 【図１５】本発明の第４の実施例の液晶表示装置の焼き
付き現象を示すグラフである。 【図１６】本発明の第５の実施例の液晶表示装置のＭＩ
Ｍ素子部分の断面図である。 【図１７】従来例の液晶表示装置の平面図である。 【図１８】従来の液晶表示装置の部分拡大平面図であ
る。 【図１９】従来の液晶表示装置のの信号電極とＭＩＭ素
子と画素電極の平面図である。 【図２０】従来の液晶表示装置のＭＩＭ素子部分の断面
図である。 【図２１】従来の液晶表示装置の焼き付き現象を示すグ
ラフである。 【図２２】従来の液晶表示装置のＭＩＭ素子の電流−電
圧特性を示すグラフである。 【図２３】従来の液晶表示装置の信号電極に印加する駆
動波形を示す図である。 【符号の説明】 １ 第１の基板 ２ 下部電極 ３ 絶縁膜 ５ 第１の上部電極 ６ 第２の上部電極 ７ 信号電極 １０ ＭＩＭ素子部 １１ 疑似電極 １４ 補助電極 １６ 開口部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of a signal electrode, an MIM element, and a pixel electrode of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an MIM of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an element part. FIG. 3 is a graph showing current-voltage characteristics of the MIM element of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 4 is a graph showing the burn-in phenomenon of the liquid crystal display devices according to the first to third embodiments of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing driving waveforms applied to signal electrodes of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 6 shows the MI in the manufacturing process of the first embodiment of the present invention.
It is a top view of the lower electrode and pseudo electrode of M element. FIG. 7 is a graph showing MI in the manufacturing process of the first embodiment of the present invention.
It is a top view of the lower electrode of M element. FIG. 8 is a plan view of a signal electrode, a MIM element, and a pixel electrode in a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view of a signal electrode, a MIM element, and a pixel electrode of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 10 shows the MI of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an M element part. FIG. 11 is a plan view of a signal electrode, a MIM element, and a pixel electrode of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 12 shows the MI of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an M element part. FIG. 13 is a plan view of a signal electrode, a MIM element, and a pixel electrode of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 shows the MI of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an M element part. FIG. 15 is a graph showing the burn-in phenomenon of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 16 shows the MI of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of an M element part. FIG. 17 is a plan view of a conventional liquid crystal display device. FIG. 18 is a partially enlarged plan view of a conventional liquid crystal display device. FIG. 19 is a plan view of a signal electrode, a MIM element, and a pixel electrode of a conventional liquid crystal display device. FIG. 20 is a sectional view of an MIM element portion of a conventional liquid crystal display device. FIG. 21 is a graph showing a burn-in phenomenon of a conventional liquid crystal display device. FIG. 22 is a graph showing current-voltage characteristics of a MIM element of a conventional liquid crystal display device. FIG. 23 is a diagram showing driving waveforms applied to signal electrodes of a conventional liquid crystal display device. [Description of Signs] 1 First substrate 2 Lower electrode 3 Insulating film 5 First upper electrode 6 Second upper electrode 7 Signal electrode 10 MIM element section 11 Pseudo electrode 14 Auxiliary electrode 16 Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−64737（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−102433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−52680（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−338928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−112126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−181023（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211428（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1365 G02F 1/1343 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-64737 (JP, A) JP-A-1-102433 (JP, A) JP-A-58-52680 (JP, A) JP-A-4- 338928 (JP, A) JP-A-61-112126 (JP, A) JP-A-58-181023 (JP, A) JP-A-2-211428 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. ⁷ , DB name) G02F 1/1365 G02F 1/1343

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＭＩＭ素子の下部電極の側面全部を絶縁
膜で覆って保護する液晶表示装置の製造方法であって、 基板上に金属膜を形成してフォトエッチングによりパタ
ーニングし、下部電極およびこれに連続した補助の信号
電極部分を形成する工程と、金属膜表面に陽極酸化処理
により絶縁層を形成する工程と、透明導電膜を形成して
フォトエッチングによりパターニングし、複数の上部電
極と配線用の信号電極と画素電極を形成する工程と、透
明絶縁膜を形成する工程と、下部電極と補助の信号電極
の境界に開口部を形成して両電極を分離する工程と、信
号電極に電圧を印加することにより下部電極に陽極酸化
処理を行い、上記開口部に面した下部電極の側面に絶縁
膜を形成する工程を順次行うことを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。(57) Claims 1. A method for manufacturing a liquid crystal display device in which an entire side surface of a lower electrode of a MIM element is covered and protected by an insulating film, wherein a metal film is formed on a substrate and a photo is formed. Patterning by etching to form a lower electrode and an auxiliary signal electrode portion continuous thereto, a step of forming an insulating layer by anodic oxidation on the surface of the metal film, and forming a transparent conductive film and patterning by photoetching Forming a plurality of upper electrodes, signal electrodes for wiring, and pixel electrodes; forming a transparent insulating film; and forming an opening at a boundary between the lower electrode and the auxiliary signal electrode to separate the two electrodes. Liquid crystal characterized by sequentially performing a step of performing an anodizing treatment on a lower electrode by applying a voltage to a signal electrode and forming an insulating film on a side surface of the lower electrode facing the opening. A method for manufacturing a display device.