JPH05232517A - Substrate for liquid crystal display device and its production - Google Patents
Substrate for liquid crystal display device and its productionInfo
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- JPH05232517A JPH05232517A JP3521492A JP3521492A JPH05232517A JP H05232517 A JPH05232517 A JP H05232517A JP 3521492 A JP3521492 A JP 3521492A JP 3521492 A JP3521492 A JP 3521492A JP H05232517 A JPH05232517 A JP H05232517A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング素子とし
て金属−絶縁体−金属（Metal-Insulator-Metal)素子を
用いた液晶表示装置用基板およびその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate for a liquid crystal display device using a metal-insulator-metal element as a switching element and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、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、さらには、オフィス・オー
トメーション用の端末機器、テレビ用の画像表示等、大
容量の情報表示用にも広く用いられるようになってきて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have changed from relatively simple ones such as clocks, calculators and measuring instruments to personal computers, word processors, terminal equipment for office automation, image display for televisions, etc. Also, it has been widely used for displaying a large amount of information.
【０００３】このような大容量の液晶表示装置では、一
般にマトリクス表示のマルチプレックス駆動方式が採用
されていた。ところが、このマルチプレックス駆動方式
では、走査線の増加に伴い、液晶自体の本質的な特性に
よって、オン画素である表示部分とオフ画素である非表
示部分とのコントラストが低下するので、大規模なマト
リクス表示には好ましくない。In such a large capacity liquid crystal display device, a multiplex drive system of matrix display is generally adopted. However, in this multiplex drive method, as the number of scanning lines increases, the contrast between the display portion, which is an ON pixel, and the non-display portion, which is an OFF pixel, decreases due to the essential characteristics of the liquid crystal itself, so that a large scale is required. Not suitable for matrix display.
【０００４】そして、液晶表示装置の持つ問題点を解決
するため、個々の画素をスイッチング素子により直接駆
動する、いわゆるアクティブマトリクス方式が開発され
ている。このアクティブマトリクス方式におけるスイッ
チング素子としては、薄膜トランジスタ（Thin Film Tr
ansistor）や、特開昭６１−３２６３７号公報に示され
ている非線形抵抗素子が用いられている。In order to solve the problem of the liquid crystal display device, a so-called active matrix system has been developed in which each pixel is directly driven by a switching element. As a switching element in this active matrix system, a thin film transistor (Thin Film Tr
ansistor) and the non-linear resistance element disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-32637.
【０００５】ここで、非線形抵抗素子は、薄膜トランジ
スタが３端子であるのに比べ、基本的に２端子であるの
で、構造が簡単であり、製造も容易となる。このため、
製品歩留まりの向上が期待でき、コストを低減させるこ
とができる。Here, since the non-linear resistance element basically has two terminals as compared with the thin film transistor having three terminals, the structure is simple and the manufacture is easy. For this reason,
The product yield can be expected to be improved, and the cost can be reduced.
【０００６】そして、非線形抵抗素子としては様々なも
のが開発されているが、なかでも金属−絶縁体−金属
（ＭＩＭ）の素子構造を持つ、いわゆるＭＩＭ素子の実
用化が進んでいる。このような、ＭＩＭ素子を用いた液
晶表示装置用基板は、たとえば特開昭５５−１６１２７
３号公報あるいは特開昭５８−１７８３２０号公報に開
示されているように、次のように製造されている。Although various types of nonlinear resistance elements have been developed, the so-called MIM element having a metal-insulator-metal (MIM) element structure has been put into practical use. Such a substrate for a liquid crystal display device using an MIM element is disclosed in, for example, JP-A-55-16127.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3 or Japanese Patent Laid-Open No. 58-178320, it is manufactured as follows.
【０００７】まず、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素子を構成する第１の金属とを形成する。First, 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 an MIM element are formed by using a photolithography technique or the like. Form with metal.
【０００８】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（ＡＯ法）により化成し、絶縁体を形成
する。さらに、ＭＩＭ素子のもう一方の金属電極とし
て、クロム（Ｃｒ）膜を薄膜形成法により形成し、この
クロム膜を第２の金属とし、ＭＩＭ素子を構成する。Next, the first metal is formed by an anodizing method (AO method) using an aqueous solution of citric acid or the like to form an insulator. Further, as the other metal electrode of the MIM element, a chromium (Cr) film is formed by a thin film forming method, and this chromium film is used as the second metal to form the MIM element.
【０００９】このように形成された第１の電極基板と、
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の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
板とを、液晶組成物を介して対向配置することにより、
液晶表示装置が構成される。A first electrode substrate formed in this way,
By disposing a second electrode substrate having a counter electrode formed in a stripe shape by a transparent conductor such as ITO (Indium Tin Oxide) so as to face each other with a liquid crystal composition interposed therebetween,
A liquid crystal display device is configured.
【００１０】そして、従来の液晶表示装置では、表示画
面全体を黒く点灯させた場合でも、表示用の画素電極お
よび信号電極のいずれもが形成されていない領域では点
灯状態とはならず、白として表示されることになる。こ
の部分は、表示面全体に対してごく僅かの面積ではある
が、全面に生じるので、表示コントラストを低下させる
こととなる。In the conventional liquid crystal display device, even when the entire display screen is illuminated in black, the region in which neither the pixel electrode for display nor the signal electrode is formed is not in the illuminated state, and is white. Will be displayed. Although this portion is a very small area with respect to the entire display surface, it is generated over the entire surface, so that the display contrast is lowered.
【００１１】この問題を解決する手段として、ＭＩＭ素
子を配列した第１の電極基板と対向する第２の電極基板
の、非画素部分に対抗する領域に、光を遮断する、いわ
ゆるブラックマトリクスとよばれる膜を形成することが
用いられている。このブラックマトリクスを形成する材
料としては、遮光性の強い金属膜が用いられる。As a means for solving this problem, a so-called black matrix is used to block light in a region of the second electrode substrate facing the first electrode substrate on which the MIM elements are arranged and which faces the non-pixel portion. It has been used to form exposed films. As a material for forming this black matrix, a metal film having a strong light shielding property is used.
【００１２】ここで、前述のＭＩＭ素子を用いた液晶表
示装置では、対向電極を形成した第２の電極基板は、通
常はＩＴＯ膜のみの一層構造であるため、ブラックマト
リクスを形成するためには、金属薄膜層のデポおよびそ
のパターニング工程が追加されることとなり、コスト増
加が生じる。Here, in the liquid crystal display device using the above-mentioned MIM element, the second electrode substrate on which the counter electrode is formed usually has a single-layer structure of only an ITO film, so that it is necessary to form a black matrix. , The deposition of the metal thin film layer and the patterning process thereof are added, resulting in an increase in cost.
【００１３】また、第２の電極基板上に、コスト上昇を
最小限に抑えながら、対向電極としてのＩＴＯ膜とは別
の金属膜を形成する方法として、特開平３−３１８２３
号公報に記載された方法が知られている。この方法は、
共通のガラス基板上の一方の領域に、ＭＩＭ素子や画素
電極からなる第１の基板部分を形成すると共に、ガラス
基板の他方の領域に対向電極や他の金属膜からなる第２
の基板部分を同時に形成し、この後、これら第１の基板
部分および第２の基板部分を切り離すものである。この
切離された第１電極基板および第２の電極基板は前述の
ように対向配置し、液晶表示装置として組み立てるもの
である。Further, as a method of forming a metal film different from the ITO film as the counter electrode on the second electrode substrate while suppressing the cost increase to a minimum, Japanese Patent Laid-Open No. 3-31823.
The method described in the publication is known. This method
A first substrate portion including a MIM element and a pixel electrode is formed in one region on a common glass substrate, and a second electrode including a counter electrode and another metal film is formed in the other region of the glass substrate.
The first substrate portion and the second substrate portion are separated at the same time. The separated first electrode substrate and second electrode substrate are opposed to each other as described above, and are assembled as a liquid crystal display device.
【００１４】この方法では、第２の電極基板の部分にお
ける他の金属膜は、第１の電極基板の部分に、第１の金
属を形成する際に同時に形成することができる。したが
って、この金属膜をブラックマトリクスとして用いれ
ば、ブラックマトリクスを形成するために大幅な製造コ
ストの上昇は生じない。According to this method, the other metal film on the second electrode substrate portion can be formed on the first electrode substrate portion at the same time when the first metal is formed. Therefore, if this metal film is used as the black matrix, a large increase in manufacturing cost does not occur because the black matrix is formed.
【００１５】しかし、このようにして形成したブラック
マトリクスは、導電性の金属膜であるため、隣設部分と
の短絡を防止するため、できるだけ細く形成しなくては
ならず、各画素電極間との対向部に配置されても、図９
で示すように、点灯部となる画素電極１と、この画素電
極１に配設される配線電極２およびブラックマトリクス
３との間に、隙間４が生じ、画素電極１の周囲の非点灯
部分を完全に覆い隠すことはできず、ブラックマトリク
ス３としては不充分であった。However, since the black matrix thus formed is a conductive metal film, it must be formed as thin as possible in order to prevent a short circuit with an adjacent portion, and it should be formed between pixel electrodes. Even if it is arranged at the opposite part of FIG.
As shown by, a gap 4 is formed between the pixel electrode 1 which becomes the lighting portion and the wiring electrode 2 and the black matrix 3 which are arranged in the pixel electrode 1, and a non-lighting portion around the pixel electrode 1 is formed. It could not be completely covered, and was insufficient as the black matrix 3.
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】このように、コントラ
ストを上昇させるべくブラックマトリクス３を形成する
場合、製造コストが上昇してしまい、また、製造コスト
を上昇させることなくブラックマトリクス３を形成しよ
うとすると、画素電極１の周囲の非点灯部分を完全に覆
い隠すことができず、ブラックマトリクス３としては不
充分である。As described above, when the black matrix 3 is formed to increase the contrast, the manufacturing cost increases, and the black matrix 3 is formed without increasing the manufacturing cost. Then, the non-lighted part around the pixel electrode 1 cannot be completely covered, and the black matrix 3 is insufficient.
【００１７】本発明の目的は、製造コストを上昇させる
ことなく、しかも非点灯部分をほぼ完全に覆い隠すこと
ができるブラックマトリクスを備えた液晶表示装置用基
板およびその製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a substrate for a liquid crystal display device having a black matrix capable of almost completely covering a non-lighted portion without increasing the manufacturing cost, and a manufacturing method thereof. ..
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の液晶表示
装置用基板は、複数の画素電極およびこれら画素電極の
それぞれに電気的に接続された第１の金属−絶縁体−第
２の金属からなる非直線抵抗素子を形成した第１の電極
基板と、この第１の電極基板の各画素電極に対向する対
向電極を備えた第２の電極基板とを、同一の基板材内に
分割可能に形成した液晶表示装置用基板において、前記
対向電極が形成される第２の電極基板上の、前記第１の
電極基板上における前記各画素電極間の非点灯部分との
対向部分に、この非点灯部分とほぼ等しい形状のブラッ
クマトリクスを、前記非直線抵抗素子を構成する第１の
金属−絶縁体と同一の材料で形成したものである。A liquid crystal display substrate according to claim 1, wherein a plurality of pixel electrodes and a first metal-insulator-second metal electrically connected to each of the pixel electrodes are provided. A first electrode substrate having a non-linear resistance element formed of and a second electrode substrate having a counter electrode facing each pixel electrode of the first electrode substrate can be divided into the same substrate material. In the substrate for a liquid crystal display device formed in step 1, the non-lighted portion between the pixel electrodes on the first electrode substrate on the second electrode substrate on which the counter electrode is formed faces the non-lighted portion. A black matrix having substantially the same shape as the lighting portion is formed of the same material as the first metal-insulator forming the nonlinear resistance element.
【００１９】請求項２記載の液晶表示装置用基板の製造
方法は、基板材の一方の領域に、複数の画素電極および
これら画素電極のそれぞれに電気的に接続された第１の
金属−絶縁体−第２の金属からなる非直線抵抗素子を形
成して第１の電極基板の部分を構成し、前記基板材の他
方の領域に、対向電極および前記各画素電極に対するブ
ラックスマトリクスを形成して第２の電極基板の部分を
構成した後、この第１の電極基板の部分と第２の電極基
板の部分とを切り離す液晶表示用基板の製造方法であっ
て、前記一方の領域に前記非直線抵抗素子の第１の金属
を構成する際に、この第１の金属と電気的に独立して前
記他方の領域に同時にブラックマトリクス用の金属部分
を形成し、前記第１の金属の表面に絶縁体を形成する際
に、前記ブラックマトリクス用の金属部分の表面にも陽
極酸化法によって絶縁体を形成してブラックマトリクス
を構成するものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, wherein a plurality of pixel electrodes and a first metal-insulator electrically connected to each of the pixel electrodes are provided in one region of the substrate material. Forming a non-linear resistance element made of a second metal to form a portion of the first electrode substrate, and forming a black matrix for the counter electrode and each of the pixel electrodes in the other region of the substrate material. A method of manufacturing a liquid crystal display substrate, comprising forming a portion of a second electrode substrate and then separating the portion of the first electrode substrate and the portion of the second electrode substrate, wherein the non-linear region is provided in the one region. When forming the first metal of the resistance element, a metal portion for a black matrix is simultaneously formed in the other region electrically independently of the first metal, and the surface of the first metal is insulated. When forming the body, the black By anodic oxidation on the surface of the metal part for Torikusu constitutes a black matrix by forming an insulator.
【００２０】[0020]
【作用】請求項１記載の液晶表示装置用基板では、第２
の電極基板に形成されるブラックマトリクスを、第１の
電極基板に形成される第１の金属−絶縁体−第２の金属
からなる非直線抵抗素子の第１の金属および絶縁体と同
じ材料で形成しており、ブラックマトリクス自体の表面
は絶縁体となるので、隣接部分と短絡することなく、画
素電極間の非点灯部分を完全に覆い隠すことができる形
状とすることができ、表示装置としてのコントラストが
向上する。In the liquid crystal display substrate according to claim 1, the second
The black matrix formed on the electrode substrate is formed of the same material as the first metal and the insulator of the non-linear resistance element formed of the first metal-insulator-second metal formed on the first electrode substrate. Since the surface of the black matrix itself is an insulator because it is formed, it is possible to completely obscure the non-lighted part between the pixel electrodes without short-circuiting with the adjacent part. The contrast is improved.
【００２１】請求項２記載の液晶表示装置用基板の製造
方法では、共通の基板材料上で、第１の金属−絶縁体−
第２の金属からなる非線形抵抗素子の第１の金属と絶縁
体とを形成する際に、ブラックマトリクスとなる金属お
よびこの金属の表面に形成される絶縁体を並行して形成
できるので、金属薄膜層のデポおよびそのパターニング
工程が追加されることはなく、製造コストが大幅に上昇
することなく、ブラックマトリクスが隣接部分と短絡す
ることなく、画素電極間の非点灯部分を完全に覆い隠す
ことができる形状とすることができ、表示装置としての
コントラストが向上する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, wherein the first metal-insulator-is formed on a common substrate material.
When forming the first metal and the insulator of the non-linear resistance element made of the second metal, the metal serving as the black matrix and the insulator formed on the surface of this metal can be formed in parallel, so that the metal thin film is formed. No additional layer deposition and its patterning steps are required, the manufacturing cost is not significantly increased, the black matrix is not short-circuited with the adjacent part, and the non-lighted part between the pixel electrodes is completely covered. The shape of the display device can be changed, and the contrast of the display device is improved.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２３】図２は液晶表示装置における１画素分の断
面構造を示しており、図６のＩ−Ｉ線に沿って切断した
部分を示している。FIG. 2 shows a sectional structure of one pixel in the liquid crystal display device, and shows a portion cut along the line II of FIG.
【００２４】図２に示す液晶表示装置は、マトリクスア
レイパターン側の基板である第１の電極基板11と、対向
電極パターン側の基板である第２の電極基板12と、これ
ら第１の電極基板11および第２の電極基板12の間に挟持
された液晶組成物13とで構成されている。The liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes a first electrode substrate 11 which is a substrate on the matrix array pattern side, a second electrode substrate 12 which is a substrate on the opposite electrode pattern side, and these first electrode substrates. 11 and the liquid crystal composition 13 sandwiched between the second electrode substrate 12.
【００２５】第１の電極基板11は、酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2 ）コートしたソーダライムの基板材としてのガラス
基板15上に形成された図６に示す複数本のストライプ状
の信号電極16を複数本有する。この信号電極16は、横方
向に沿って形成されており、この信号電極16の側辺部に
は、各画素毎のスイッチング素子となる金属−絶縁体−
金属（Metal-Insulator-Metal ）素子である非線形抵抗
素子17が一体に形成され、さらに、この非線形抵抗素子
17には、対応する画素電極18が電気的に接続している。
そして、これらガラス基板15および画素電極18は配向膜
19により覆われている。The first electrode substrate 11 is made of silicon oxide (Si
It has a plurality of stripe-shaped signal electrodes 16 shown in FIG. 6 formed on a glass substrate 15 as a substrate material of O 2 ) coated soda lime. The signal electrode 16 is formed along the lateral direction, and a metal-insulator-which serves as a switching element for each pixel is provided on a side portion of the signal electrode 16.
A non-linear resistance element 17 which is a metal (Metal-Insulator-Metal) element is integrally formed.
A corresponding pixel electrode 18 is electrically connected to 17.
The glass substrate 15 and the pixel electrode 18 are an alignment film.
Covered by 19.
【００２６】そして、非線形抵抗素子17は、信号電極と
一体のタンタル（Ｔａ）よりなる第１の金属21と、絶縁
体22と、チタン（Ｔｉ）よりなる第２の金属23とを積層
構造としたものである。The non-linear resistance element 17 has a laminated structure of a first metal 21 made of tantalum (Ta) integrated with the signal electrode, an insulator 22, and a second metal 23 made of titanium (Ti). It was done.
【００２７】一方、第２の電極基板12は、同様にＳｉＯ
2 コートを有するガラス基板15上に、ＩＴＯ等の透明電
極材よりなるストライプ状の対向電極26を複数本、平行
に形成したものである。この対向電極26の幅寸法は、図
４で示すように、１画素分の表示範囲より僅かに大きく
設定されており、対向電極26の長さ方向は、第１の電極
基板11に形成された信号電極16と直交するように組み合
わされる。On the other hand, the second electrode substrate 12 is also made of SiO.
A plurality of stripe-shaped counter electrodes 26 made of a transparent electrode material such as ITO are formed in parallel on a glass substrate 15 having two coats. As shown in FIG. 4, the width dimension of the counter electrode 26 is set to be slightly larger than the display range for one pixel, and the counter electrode 26 is formed on the first electrode substrate 11 in the length direction. It is combined so as to be orthogonal to the signal electrode 16.
【００２８】また、この第２の電極基板12上には、図４
および図６において斜線で示す部分、すなわち、各画素
間の非点灯部分に、ブラックマトリクス28を形成してい
る。このブラックマトリクス28は、図２で示すようにガ
ラス基板15上に設けられた金属29上に絶縁体30を形成し
たもので、第１の電極基板11側に形成された非線形抵抗
素子17の第１の金属21および絶縁体22と同じもので、こ
れら第１の金属21および絶縁体22と同様の手法で形成さ
れる。そして、これらブラックマトリクス28および対向
電極26上は配向膜31により覆われている。Further, on the second electrode substrate 12, as shown in FIG.
Further, the black matrix 28 is formed in the hatched portion in FIG. 6, that is, in the non-lighted portion between the pixels. The black matrix 28 is formed by forming an insulator 30 on a metal 29 provided on a glass substrate 15 as shown in FIG. 2, and is the first non-linear resistance element 17 formed on the first electrode substrate 11 side. The first metal 21 and the insulator 22 are the same as the first metal 21 and the insulator 22, and are formed in the same manner as the first metal 21 and the insulator 22. The black matrix 28 and the counter electrode 26 are covered with an alignment film 31.
【００２９】そして、第１の電極基板11、第２の電極基
板12および液晶組成物13からなる液晶表示装置は、図６
で示すように、第１の電極基板11の各信号電極16を信号
電極駆動手段35にそれぞれ接続し、また、第２の電極基
板12の各対向電極26を対向電極駆動手段36にそれぞれ接
続し、制御手段37により制御することで液晶表示装置を
動作させる。この信号電極駆動手段35および対向電極駆
動手段36は、それぞれシフトレジスタとドライバ回路と
で構成されており、制御手段37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。A liquid crystal display device comprising the first electrode substrate 11, the second electrode substrate 12 and the liquid crystal composition 13 is shown in FIG.
, Each signal electrode 16 of the first electrode substrate 11 is connected to the signal electrode driving means 35, and each counter electrode 26 of the second electrode substrate 12 is connected to the counter electrode driving means 36. The liquid crystal display device is operated by being controlled by the control means 37. Each of the signal electrode driving means 35 and the counter electrode driving means 36 is composed of a shift register and a driver circuit, and sequentially applies information signals in synchronization with the timing signal from the control means 37.
【００３０】ここで、ブラックストライプ28の表面部分
は絶縁体30であるため、隣設部分との短絡を考慮する必
要はなく、図７で示すように、各画素電極18間の非点灯
部分と対向する部分を完全に覆い隠せる大きさおよび形
状とすることができ、表示装置としてのコントラストを
向上させることができる。Here, since the surface portion of the black stripe 28 is the insulator 30, it is not necessary to consider a short circuit with an adjacent portion, and as shown in FIG. The size and shape of the facing portion can be completely covered, and the contrast of the display device can be improved.
【００３１】次に、このような液晶表示装置の製造方法
を、図１ないし図６を参照して説明する。Next, a method of manufacturing such a liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
【００３２】図３において、基板材であるＳｉＯ2 コー
トしたソーダライムガラス基板15は、始めは一体のもの
で、一方の領域に第１の電極基板11の部分が形成され、
他方の領域に第２の電極基板12の部分がそれぞれ形成さ
れる。これら第１の電極基板11および第２の電極基板12
は、それぞれ形成が完了した時点で切り離される。In FIG. 3, the soda-lime glass substrate 15 coated with SiO 2 which is a substrate material is initially an integral one, and a portion of the first electrode substrate 11 is formed in one region,
Portions of the second electrode substrate 12 are formed in the other regions, respectively. These first electrode substrate 11 and second electrode substrate 12
Are cut off at the time of completion of formation.
【００３３】また、図４は図３における第２の電極基板
12部分Ａを拡大して示しており、図５は図３における第
１の電極基板11部分Ｂを拡大して示している。さらに、
図２は、第１の電極基板11と第２の電極基板12とを、液
晶表示装置として所定の関係で組み合わせた状態を、１
画素分について示している。FIG. 4 shows the second electrode substrate in FIG.
12 part A is shown enlarged, and FIG. 5 shows the first electrode substrate 11 part B in FIG. 3 enlarged. further,
FIG. 2 shows a state in which the first electrode substrate 11 and the second electrode substrate 12 are combined in a predetermined relationship as a liquid crystal display device.
It shows about pixels.
【００３４】図１は各電極基板11，12部分の製造工程を
説明するものであり、右部分は図５で示した第１の電極
基板11の部分ＢのＶ−Ｖ断面部分を示し、また、左部分
は図４で示した第２の電極基板12の部分ＡのIV−IV断面
部分を示している。FIG. 1 is a view for explaining a manufacturing process of the respective electrode substrates 11 and 12, and the right part shows a VV cross section of the part B of the first electrode substrate 11 shown in FIG. The left part shows the IV-IV cross section of the part A of the second electrode substrate 12 shown in FIG.
【００３５】以下、各電極基板11，12の製造工程を順次
説明する。The manufacturing steps of the electrode substrates 11 and 12 will be sequentially described below.
【００３６】まず、図１（ａ）で示すように、ガラス基
板15上に、スパッタリングによってタンタル（Ｔａ）膜
41を３０００オングストロームの膜厚で形成する。この
とき、スパッタリングの初期の状態でアルゴンガスに１
０％程の酸素を添加することにより、タンタル膜41のガ
ラス基板15との接触面である３００オングストローム程
度の図示しない酸化物層は、良好な密着性を確保するこ
とができる。また、タンタル膜41の表面で外光が反射す
ることを防ぐ効果も生じる。First, as shown in FIG. 1A, a tantalum (Ta) film is formed on a glass substrate 15 by sputtering.
41 is formed with a film thickness of 3000 angstroms. At this time, in the initial state of sputtering, 1
By adding about 0% oxygen, the oxide layer (not shown) of about 300 angstrom, which is the contact surface of the tantalum film 41 with the glass substrate 15, can secure good adhesion. Further, an effect of preventing reflection of external light on the surface of the tantalum film 41 is also produced.
【００３７】次に、タンタル膜41上の所定位置にレジス
ト42a ，42b を塗布した後、マスクを用いて露光、現像
を行い、第１の電極基板11の部分Ｂには、信号電極16お
よび非線形抵抗素子17の第１の金属21を形成するための
レジストパターン形成する。また、第２の電極基板12の
部分Ａには、ブラックマトリクス28の金属29を形成する
ためのレジストパターン形成する。そして、ガラス基板
15をＣＦ4 とＯ2 ガスを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て所望のパターンを形成し、
図１（ｂ）で示すように、信号電極16および非線形抵抗
素子17の第１の金属21と、ブラックマトリクス28用の金
属29とを得る。Next, resists 42a and 42b are applied at predetermined positions on the tantalum film 41, and then exposure and development are performed using a mask. In the portion B of the first electrode substrate 11, the signal electrode 16 and the nonlinearity are formed. A resist pattern for forming the first metal 21 of the resistance element 17 is formed. Further, a resist pattern for forming the metal 29 of the black matrix 28 is formed on the portion A of the second electrode substrate 12. And glass substrate
15 is dry-etched in plasma in which CF 4 and O 2 gas are mixed at a ratio of 1: 2 to form a desired pattern,
As shown in FIG. 1B, the first metal 21 of the signal electrode 16 and the nonlinear resistance element 17 and the metal 29 for the black matrix 28 are obtained.
【００３８】次に、これら信号電極16および非線形抵抗
素子17の第１の金属21の表面に対し、０．０１重量％ク
エン酸水溶液中で陽極酸化法（ＡＯ法）よる処理を行
い、これら信号電極16および非線形抵抗素子17の表面に
膜厚７００オングストロームの絶縁体22を形成する。ま
た、この絶縁体22の形成と同時に、ブラックマトリクス
28用の金属29の表面に対しても、ＡＯ法で異なる化成電
圧を印加して、金属29の表面に膜厚１７００オングスト
ロームの絶縁体30を形成する。Then, the surface of the signal electrode 16 and the surface of the first metal 21 of the nonlinear resistance element 17 is subjected to a treatment by an anodic oxidation method (AO method) in a 0.01 wt% citric acid aqueous solution, and these signals are processed. An insulator 22 having a film thickness of 700 angstrom is formed on the surfaces of the electrode 16 and the nonlinear resistance element 17. At the same time when the insulator 22 is formed, a black matrix is formed.
Different formation voltages are applied to the surface of the metal 29 for 28 by the AO method to form the insulator 30 having a film thickness of 1700 angstroms on the surface of the metal 29.
【００３９】次に、第１の電極基板11の部分Ｂに形成さ
れた絶縁体22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）膜を形成し、このチ
タン膜域にレジストを塗布する。そして、マスクを用い
て露光、現像を行い、アンモニア水と過酸化水素水とエ
チレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）と水との混合溶液に
よりエッチングを行い、図１（ｃ）で示すように、絶縁
体22上にのみチタン膜による第２の金属23を形成する。
この結果、第１の電極基板11の部分Ｂには信号電極16と
非線形抵抗素子17とが形成され、第２の電極基板12の部
分Ａにはブラックマトリクス28が形成されたこととな
る。Next, a titanium (Ti) film having a film thickness of 1500 angstrom is formed on the insulator 22 formed on the portion B of the first electrode substrate 11 by sputtering, and a resist is applied to this titanium film region. .. Then, exposure and development are performed using a mask, etching is performed with a mixed solution of ammonia water, hydrogen peroxide water, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and water, and as shown in FIG. A second metal 23 is formed of a titanium film only on the top.
As a result, the signal electrode 16 and the non-linear resistance element 17 are formed on the portion B of the first electrode substrate 11, and the black matrix 28 is formed on the portion A of the second electrode substrate 12.
【００４０】次に、図１（ｄ）で示すように、ＩＴＯ膜
43をスパッタリングによって全面に形成する。そして、
非線形抵抗素子17に接続される画素電極18および対向電
極26を形成するために所定形状のレジスト44を設置す
る。Next, as shown in FIG. 1D, an ITO film is formed.
43 is formed on the entire surface by sputtering. And
A resist 44 having a predetermined shape is provided to form the pixel electrode 18 and the counter electrode 26 connected to the nonlinear resistance element 17.
【００４１】この後、エッチング処理を施して、図１
（ｅ）で示すように、非線形抵抗素子17の第２の金属23
に接続される画素電極18と、ブラックマトリクス28上に
設置されるストライプ状の対向電極26を形成する。After this, an etching process is performed to obtain the structure shown in FIG.
As shown in (e), the second metal 23 of the nonlinear resistance element 17 is
The pixel electrode 18 connected to the black matrix 28 and the stripe-shaped counter electrode 26 provided on the black matrix 28 are formed.
【００４２】このようにして、同一のガラス基板15上に
第１の電極基板11の部分Ｂと第２の電極基板12の部分Ａ
とが形成される。これら第１の電極基板11の部分Ｂと第
２の電極基板12の部分Ａとが形成された後は、第１の電
極基板11の部分Ｂおよび第２の電極基板12の部分Ａを切
断し、第１の電極基板11の部分Ｂおよび第２の電極基板
12の部分Ａの上面に、ポリイミド樹脂からなる配向膜1
9，31を塗布、焼成し、ラビリンスすることにより液晶
組成物13の配向方向を規制するようにする。In this way, the portion B of the first electrode substrate 11 and the portion A of the second electrode substrate 12 are formed on the same glass substrate 15.
And are formed. After the portion B of the first electrode substrate 11 and the portion A of the second electrode substrate 12 are formed, the portion B of the first electrode substrate 11 and the portion A of the second electrode substrate 12 are cut. , Part B of the first electrode substrate 11 and the second electrode substrate
Alignment film 1 made of polyimide resin on the upper surface of 12 part A
The alignment direction of the liquid crystal composition 13 is regulated by applying 9,31 and baking and labyrinth.
【００４３】そして、第１の電極基板11の信号電極16と
第２の電極基板12の対向電極26とが直交する方向で、し
かも画素電極18と対向電極とが重なるようにして互いに
対向させ、これら第１の電極基板11および第２の電極基
板12の間に液晶組成物13を注入して一体的に組み立て
る。すなわち、液晶組成物13の分子長軸方向が、両基板
11，12間で９０゜捩じれるようにして、５〜２０μｍの
間隔を保った状態とする。Then, the signal electrode 16 of the first electrode substrate 11 and the counter electrode 26 of the second electrode substrate 12 are opposed to each other in a direction orthogonal to each other, and the pixel electrode 18 and the counter electrode overlap each other. The liquid crystal composition 13 is injected between the first electrode substrate 11 and the second electrode substrate 12 to be assembled integrally. That is, the direction of the long axis of the molecule of the liquid crystal composition 13 is
Twist 90 ° between 11 and 12 to maintain a distance of 5 to 20 μm.
【００４４】さらに、図２で示すように、第１の電極基
板11および第２の電極基板12の外側に、偏光軸を９０゜
ねじった形で偏光板51，52を配置すればよい。Further, as shown in FIG. 2, polarizing plates 51 and 52 may be arranged outside the first electrode substrate 11 and the second electrode substrate 12 with their polarization axes twisted by 90 °.
【００４５】上記製造方法によれば、同一のガラス基板
15上において、非線形抵抗素子17を形成する際、ブラッ
クマトリクス28も同じ手法により平行して形成すること
ができるので、従来のように金属薄膜層のデポおよびそ
のパターニング工程が追加されることはなく、製造コス
トが大幅に上昇することはない。According to the above manufacturing method, the same glass substrate
When the non-linear resistance element 17 is formed on the black matrix 15, the black matrix 28 can also be formed in parallel by the same method, so that the deposition of the metal thin film layer and its patterning step are not added unlike the conventional case. , The manufacturing cost will not increase significantly.
【００４６】なお、上記説明では非線形抵抗素子17等の
材料について例示しているが、他の材料であってもよ
い。In the above description, the material of the non-linear resistance element 17 and the like is illustrated, but other materials may be used.
【００４７】[0047]
【発明の効果】請求項１記載の液晶表示装置用基板によ
れば、第２の電極基板に形成されるブラックマトリクス
を、第１の電極基板に形成される第１の金属−絶縁体−
第２の金属からなる非直線抵抗素子の第１の金属および
絶縁体と同じ材料で形成しており、ブラックマトリクス
自体の表面は絶縁体となるので、隣設部分と短絡するこ
となく、画素電極間の非点灯部分を完全に覆い隠すこと
ができる形状とすることができ、表示装置としてのコン
トラストを向上することができる。According to the substrate for a liquid crystal display device of the first aspect, the black matrix formed on the second electrode substrate is replaced by the first metal-insulator-formed on the first electrode substrate.
It is made of the same material as the first metal and the insulator of the non-linear resistance element made of the second metal, and since the surface of the black matrix itself is an insulator, it does not short-circuit with the adjacent portion, so that the pixel electrode The non-lighted portion between them can be completely covered, and the contrast as a display device can be improved.
【００４８】請求項２記載の液晶表示装置用基板の製造
方法によれば、共通の基板材料上で、第１の金属−絶縁
体−第２の金属からなる非線形抵抗素子の第１の金属と
絶縁体とを形成する際に、ブラックマトリクスとなる金
属およびこの金属の表面に形成される絶縁体を並行して
形成できるので、金属薄膜層のデポおよびそのパターニ
ング工程が追加されることはなく、製造コストが大幅に
上昇することなく、ブラックストライプが隣設部分と短
絡することなく、画素電極間の非点灯部分を完全に覆い
隠すことができる形状とすることができ、表示装置とし
てのコントラストを向上することができる。According to the method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device of the second aspect, the first metal of the non-linear resistance element made of the first metal-insulator-second metal is formed on a common substrate material. When forming the insulator, the metal to be the black matrix and the insulator formed on the surface of the metal can be formed in parallel, so that the deposition of the metal thin film layer and its patterning step are not added, The manufacturing cost is not significantly increased, the black stripe is not short-circuited with the adjacent part, and the non-lighted part between the pixel electrodes can be completely covered, and the contrast as a display device is improved. Can be improved.
【図１】本発明の液晶表示装置用基板の製造方法の一実
施例を説明する工程図である。FIG. 1 is a process chart illustrating an embodiment of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device of the present invention.
【図２】同上液晶表示装置の１画素部分を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing one pixel portion of the above liquid crystal display device.
【図３】同上液晶表示装置用基板を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a substrate for a liquid crystal display device of the above.
【図４】図３に示す第２基板の部分Ａを示す拡大図であ
る。4 is an enlarged view showing a portion A of the second substrate shown in FIG.
【図５】図３に示す第１基板の部分Ｂを示す拡大図であ
る。5 is an enlarged view showing a portion B of the first substrate shown in FIG.
【図６】図４および図５の部分を組み合わせた１画素部
分を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing one pixel portion in which the portions of FIGS. 4 and 5 are combined.
【図７】同上液晶表示装置の回路構成を示すブロック図
である。FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of the above liquid crystal display device.
【図８】同上液晶表示装置の表示状態を１画素分につい
て示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing the display state of the same liquid crystal display device for one pixel.
【図９】従来の液晶表示装置の表示状態を１画素分につ
いて示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a display state of a conventional liquid crystal display device for one pixel.
11 第１の電極基板 12 第２の電極基板 15 基板材としてのガラス基板 17 非線形抵抗素子 18 画素電極 21 第１の金属 22 絶縁体 23 第２の金属 26 対向電極 28 ブラックマトリクス 29 金属 30 絶縁体 11 First Electrode Substrate 12 Second Electrode Substrate 15 Glass Substrate 17 Nonlinear Resistance Element 18 Pixel Electrode 21 First Metal 22 Insulator 23 Second Metal 26 Counter Electrode 28 Black Matrix 29 Metal 30 Insulator
Claims (2)
それぞれに電気的に接続された第１の金属−絶縁体−第
２の金属からなる非直線抵抗素子を形成した第１の電極
基板と、この第１の電極基板の各画素電極に対向する対
向電極を備えた第２の電極基板とを、同一の基板材内に
分割可能に形成した液晶表示装置用基板において、 前記対向電極が形成される第２の電極基板上の、前記第
１の電極基板上における前記各画素電極間の非点灯部分
との対向部分に、この非点灯部分とほぼ等しい形状のブ
ラックマトリクスを、前記非直線抵抗素子を構成する第
１の金属−絶縁体と同一の材料で形成したことを特徴と
する液晶表示装置用基板。1. 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 pixel electrodes, In a substrate for a liquid crystal display device in which a second electrode substrate having a counter electrode facing each pixel electrode of the first electrode substrate is formed so as to be divisible within the same substrate material, the counter electrode is formed. A black matrix having a shape substantially equal to the non-lighted portion is provided on a portion of the second electrode substrate facing the non-lighted portion between the pixel electrodes on the first electrode substrate. A substrate for a liquid crystal display device, which is formed of the same material as the first metal-insulator constituting the above.
およびこれら画素電極のそれぞれに電気的に接続された
第１の金属−絶縁体−第２の金属からなる非直線抵抗素
子を形成して第１の電極基板の部分を構成し、前記基板
材の他方の領域に、対向電極および前記各画素電極に対
するブラックマトリクスを形成して第２の電極基板の部
分を構成した後、この第１の電極基板の部分と第２の電
極基板の部分とを切り離す液晶表示用基板の製造方法で
あって、 前記一方の領域に前記非直線抵抗素子の第１の金属を構
成する際に、この第１の金属と電気的に独立して前記他
方の領域に同時にブラックマトリクス用の金属部分を形
成し、 前記第１の金属の表面に絶縁体を形成する際に、前記ブ
ラックマトリクス用の金属部分の表面にも陽極酸化法に
よって絶縁体を形成してブラックマトリクスを構成する
ことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。2. 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 pixel electrodes are formed in one region of a substrate material. To form a portion of the first electrode substrate, and a black matrix for the counter electrode and each of the pixel electrodes is formed in the other region of the substrate material to form a portion of the second electrode substrate. A method of manufacturing a liquid crystal display substrate, wherein a first electrode substrate portion and a second electrode substrate portion are separated from each other, wherein when the first metal of the non-linear resistance element is formed in the one region, A metal part for the black matrix is formed in the other region at the same time electrically independently of the first metal, and a metal part for the black matrix is formed when an insulator is formed on the surface of the first metal. The surface of the Method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device characterized by forming the black matrix by forming an insulator Te.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3521492A JPH05232517A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Substrate for liquid crystal display device and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3521492A JPH05232517A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Substrate for liquid crystal display device and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232517A true JPH05232517A (en) | 1993-09-10 |
Family
ID=12435594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3521492A Pending JPH05232517A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Substrate for liquid crystal display device and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05232517A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3924004A1 (en) * | 1988-07-20 | 1990-01-25 | Yokogawa Electric Corp., Musashino, Tokio/Tokyo | ENGINE CONTROL ARRANGEMENT |
| KR100962498B1 (en) * | 2003-05-16 | 2010-06-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | Apparatus Method of Fabricating Liquid Crystal Display Panel |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3521492A patent/JPH05232517A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3924004A1 (en) * | 1988-07-20 | 1990-01-25 | Yokogawa Electric Corp., Musashino, Tokio/Tokyo | ENGINE CONTROL ARRANGEMENT |
| KR100962498B1 (en) * | 2003-05-16 | 2010-06-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | Apparatus Method of Fabricating Liquid Crystal Display Panel |
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