(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に形成する信号電極と、
前記信号電極に駆動信号を送るための接続部と、
その接続部に配設した突起電極を有する駆動用集積回路とを有し、
前記第１の基板と第２の基板とを所定の間隔で貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、
前記接続部は、前記信号電極に接続され、かつ開口を有する遮光性の金属膜により構成されており、
前記第１の基板と前記接続部に設けた前記開口を通して前記突起電極を認識可能な構成としたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記接続部が、前記振動電極に接続されたスイッチング素子を構成する非線形抵抗層で被覆されてなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記接続部と前記突起電極の間に透明導電性膜を配し、前記突起電極と前記信号電極との電気的な接続を、前記透明導電性膜を介して行うことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の基板がガラスであり、
前記接続部と前記駆動用集積回路との接続方法は、前記駆動用集積回路に設ける前記突起電極と前記第１の基板上に設ける前記輪郭部または透明導電性膜とのフェイスダウンボンディング法にて接続するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記接続部上の少なくとも一部に接続用開口部を有する保護用絶縁膜を配することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の構造に関し、とくに第１の基板に第１の電極と第２の電極と第３の電極、あるいは第２の電極と第３の電極とを有し、第３の電極と表示電極間に非線形抵抗素子を有し、島状の第２の電極上に設ける非線形抵抗層として、第２の電極の陽極酸化膜や酸化シリコン膜や窒化シリコン膜や炭化シリコン膜や酸化タンタル膜や、あるいは酸化アルミニウム膜を有する金属−絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子（以下ＴＦＤ素子と記載する）をゆうする液晶表示装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルを用いた液晶表示装置の表示容量は、大容量化の一途をたどっている。
【０００３】
そして、単純マトリクス構成の液晶表示装置にマルチプレクス駆動を用いる手段は、高時分割化するに従ってコントラストの低下あるいは応答速度の低下が生じ、２００本程度の走査線を有する場合では、充分なコントラストを得ることが難しくなる。
【０００４】
そこで、このような欠点を除去するために、個々の画素にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクスの液晶表示パネルが採用されている。
【０００５】
このアクティブマトリクスの液晶表示パネルには、大別すると薄膜トランジスタを用いる三端子系と、非線系抵抗素子を用いる二端子系とがある。これらのうち構造や製造方法が簡単な点で、二端子系が優れている。
【０００６】
この二端子系のスイッチング素子としては、ダイオード型や、バリスタ型や、ＴＦＤ型などが開発されている。
【０００７】
このうちＴＦＤ型は、とくに構造が簡単で、そのうえ製造工程が短いという特徴を備えている。
【０００８】
さらに液晶表示パネルは、高密度でしかも高精細化が要求され、スイッチング素子の占有面積を小さくする必要がある。
【０００９】
その微細化の手段として、半導体製造技術であるフォトリソグラフィー技術とエッチング技術とがある。しかしながら、大面積で微細加工を行いしかも低コストを実現するには、非常に困難な技術である。
【００１０】
ここで、大面積で微細化加工が可能で、しかもコスト低減に有効な素子構造を図面を用いて説明する。
【００１１】
図１０は非線形抵抗素子を用いた従来技術における液晶表示装置の構成を示す平面図である。さらに図１１は、図１０の平面図におけるＡ−Ａ線での断面を示す断面図である。以下、図１０と図１１とを交互に用いて従来技術を説明する。
【００１２】
第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極である信号電極３と島状の第２の電極４と信号電極３と第２の電極を接続する張り出し部２０を有する。さらに信号電極３と第２の電極４と張り出し部２０上には、第１の電極の陽極酸化膜である酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる非線形抵抗層５を有する。
【００１３】
さらに信号電極３上には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第３の電極７と、この第３の電極７に接続し第２の電極４の非線形抵抗層５上にオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８を有する。さらに表示電極６と、この表示電極６に接続し第２の電極４上の非線形抵抗層５上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。
【００１４】
この信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４とにより第１の非線形抵抗素子１１を構成し、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２電極４とにより第２の非線形抵抗素子１２を構成する。
【００１５】
外部回路より第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２に信号を印加する接続部３１は、信号電極３と第３の電極７とを積層するように設けている。そして、外部回路との接続には第３の電極７を利用する。
【００１６】
さらにまた第２の基板２２上には、第１の基板１に設けるそれぞれの表示電極６の隙間からの光の漏れを防止するために、クロム膜（Ｃｒ）からなるブラックマトリクス１３を有する。
【００１７】
さらに第２の基板２２上には、表示電極６と対向するように透明導電性膜からなる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜で構成する対向電極１５を、ブラックマトリクス１３と接触して短絡しないようにポリイミド樹脂からなる層間絶縁膜１４を有する。さらに対向電極１５には、外部回路の信号を印加するためのデーター電極（図示せず）を接続している。
【００１８】
表示電極６は液晶１７を介して対向電極１５と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【００１９】
信号電極３と第２の電極７とデーター電極に外部回路より駆動波形を印加し、第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２を介して、表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００２０】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を有する。
【００２１】
さらにスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙寸法をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００２２】
さらに第１の基板１上に偏光板２４を有し、さらに第２の基板２２上に偏光板２４を有する。液晶表示装置は自己発光しないため、外部の光源である光源部が必要となる。そして液晶表示装置は、この光源部からの光を利用し、さらに液晶１７の光学特性変化を利用して所定の表示を行う。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、外部回路から信号電極あるいはデーター電極により非線形抵抗素子に電圧を印加するときに、従来技術に示す構成では信号電極３やデーター電極の抵抗が大きい。そのため、液晶１７に印加する電圧は表示内容により変化する。
【００２４】
この表示内容により液晶１７に印加する電圧が変化する現象は、この液晶１７に印加する電圧の大きさにより液晶の誘電率が変化するいわゆる誘電率異方性により、液晶１７の負荷容量が変化する。このため、表示内容により表示品質が変化してしまうことにより発生し、クロストーク現象と呼ばれている。
【００２５】
さらに信号電極３の抵抗が大きいため、液晶表示装置の大型化により、液晶表示装置の画面内で抵抗分布が発生し表示に分布が起きてしまう。
【００２６】
本発明の目的は、上記課題を解決して、上記の液晶表示装置の信号電極やデーター電極の抵抗を小さくし、表示内容によるクロストーク現象の防止と画面内の均一表示を達成するための液晶表示装置の構造を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置においては、下記記載の構成を採用する。
【００２８】
本願発明の液晶表示装置は、第１の基板上に形成する信号電極と、前記信号電極に駆動信号を送るための接続部と、その接続部に配設した突起電極を有する駆動用集積回路と、前記第１の基板と第２の基板とを所定の間隔で貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、前記接続部は、前記信号電極に接続する金属膜からなる輪郭部を有し、前記第１の基板を透かして前記輪郭部を認識可能としたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、前記輪郭部が非線形抵抗層で被覆されてなることを特徴とする。
【００３０】
本発明の液晶表示装置は、前記輪郭部と前記突起電極の間に透明導電性膜を配し、前記突起電極と前記信号電極との電気的な接続を前記透明導電性膜を介して行うことを特徴とする。
【００３１】
本発明の液晶表示装置は、前記第１の基板がガラスであり、前記信号電極と前記駆動用集積回路との接続方法は、前記駆動用集積回路に設ける前記突起電極と前記第１の基板上に設ける前記輪郭部または透明導電性膜とをフェイスダウンボンディング法にて接続するチップ・オン・グラス（ＣＯＧ）実装法であることを特徴とする。
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、前記輪郭部上の少なくとも一部に接続用開口部を有する保護用絶縁膜を配することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶表示装置は、信号電極となる第１の電極と、前記信号電極に並設する複数個の表示電極と、前記各表示電極と前記信号電極との接続箇所に配する非線形抵抗素子を第１の基板上に形成し、前記第１の基板と第２の基板とを所定の間隔で貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、前記信号電極は、前記第１の電極と前記非線形抵抗層と透明導電性膜からなる電極膜と、さらにその上層に設ける低抵抗の金属電極膜を配した多層構造であることを特徴とする。
【００３４】
本発明の液晶表示装置は、前記表示電極は、高反射率を有する材料にて形成されてなることを特徴とする。
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、前記低抵抗の金属電極膜は、前記表示電極と同じ高反射率を有する材料にて形成されてなることを特徴とする。
【００３６】
本発明の液晶表示装置は、少なくとも前記高反射率を有する材料にて形成された電極には、絶縁膜が被覆されてなることを特徴とする。
【００３７】
本発明の液晶表示装置は、前記絶縁膜は、少なくとも高反射率を有する電極材料を含む酸化膜であることを特徴とする。
【００４２】
液晶表示装置は外部回路から信号電極により非線形抵抗素子に電圧を印加するとき、信号電極あるいはデーター電極の抵抗値を小さくすることが重要である。
【００４３】
さらに液晶表示装置の表示品質を決める非線形抵抗素子は、その電流−電圧特性の変化を起こすことなく、信号電極あるいはデーター電極の抵抗値を小さくする必要がある。
【００４４】
そのためには非線形抵抗素子を構成する領域、すなわち第２の電極上の非線形抵抗層と信号電極用上電極や表示電極用上電極部には第３の電極のみとし、信号電極やデーター電極の低抵抗化のための第４の電極は設けていない。そのため、非線形抵抗素子の特性を変化することなく信号電極やデーター電極の低抵抗化を図ることができる。
【００４５】
さらに、第４の電極を第３の電極上に直接設けるのではなく、第３の電極と第４の電極の層間に第１の保護用絶縁膜を設ける。このことにより、第４の電極材料が直接非線形抵抗素子の周囲に触れることを防止できる。
【００４６】
また、第３の電極上の第１の保護用絶縁膜には、開口部を設ける。この開口部により第３の電極と第４の電極は接続でき、配線抵抗が低減できる。
【００４７】
さらに第１の電極があると信号電極やデーター電極部が多層積層膜になる。そのため第１の電極を除去し第３の電極と第４の電極のみとすることにより充分低抵抗化ができる。
【００４８】
さらに第４の電極上を保護用絶縁膜にて覆うことにより、第４の電極の機械的と化学的な耐久性とは大きく向上する。
【００４９】
さらに第４の電極上に第４の電極の酸化膜を設けることにより、新たに保護用絶縁膜を形成する工程を低減できる。
【００５０】
さらに外部回路と信号電極との接続部の構成を、第３の電極にて外部回路との接続部を設け、他の第１の電極あるいは第４の電極あるいは保護用絶縁膜は、接続部の周囲に設け接続部には開口部を設けることにより、導電性ペーストや異方性導電フィルムを用いて外部回路との接続が可能となる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の液晶表示装置を実施するための最良の形態における液晶表示装置の構成を、図面を使用して説明する。
【００５２】
はじめに本発明の第１の実施形態における非線形抵抗素子と非線形抵抗素子を用いる液晶表示装置の構成を、図１と図２を用いて説明する。さらに、駆動用集積回路の実装部の構成を示す断面図を図３を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図２は図１の平面図のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図である。以下、図１と図２と図３を交互に用いて本発明の第１の実施形態を説明する。
【００５３】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、いずれもタンタル（Ｔａ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【００５４】
さらに信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタル膜（Ｔａ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）を設ける。
【００５５】
信号電極３に接続する張り出し部２０は、第１の電極上と第２の電極４上とに非線形抵抗層５を設けた後にエッチング除去し、島状の第２の電極４とする。図１と図２とは、この第１の電極３から第２の電極４に分離している構造を示す。
【００５６】
さらに信号電極３上には透明導電性膜である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第３の電極７を設け、さらに酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜の表示電極６を設ける。また信号電極３の一部をなす第３の電極７は、第２の電極４上をオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、第２の電極４上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。
【００５７】
さらにそのうえ信号電極３上には、モリブデン（Ｍｏ）膜からなる第４の電極１０を設ける。
【００５８】
以上の構成にすることにより、第１の電極であるタンタル膜からなる信号電極３上には、酸化タンタル膜からなる非線形抵抗層５と、酸化インジュウムスズ膜からなる第３の電極７と、低抵抗膜であるモリブデン膜からなる第４の電極１０の多層構造を有し、タンタル膜と酸化タンタル膜と酸化インジュウムスズ膜の多層構造に比較して、抵抗値としては１０分の１程度の抵抗値にできる。
【００５９】
さらに本発明の実施形態のモリブデン膜は、膜厚を厚くしてもタンタル膜に比較し応力が小さく、エッチング加工性がよいため、充分低抵抗化に有効である。
【００６０】
さらにまた信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４とにより第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【００６１】
さらに第２の基板２２上には、第１の基板１に形成するそれぞれの表示電極６の隙間からの光の漏れを防止するためのブラックマトリクス１３を設ける。
【００６２】
さらに第２の基板２２には、表示電極６と対向するように、対向電極１５をブラックマトリクス１３と接触して短絡しないように層間絶縁膜１４を介して設ける。
【００６３】
またさらに図１の平面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【００６４】
表示電極６は液晶１７を介して対向電極１５と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【００６５】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００６６】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を設ける。
【００６７】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００６８】
さらに第２の基板２２には接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。さらにまた第１の基板１には接着層（図示せず）を介して偏光板２４設け、液晶の光学変化を、この２枚の偏光板２４、２４を利用して行う。
【００６９】
また図３に示すように、信号電極３と駆動用集積回路２５との接続手段としては、第１の基板１と第２の基板２２の重なり合う周辺に、駆動用集積回路２５の突起電極２６を、第１の基板１上に導電性ペースト２７を用いてフェイスダウンボンディング法にて行うチップ・オン・ガラス（ＣＯＧ）実装法を用いて行う。
【００７０】
まず、信号電極３と第３の電極７と第４の電極１０と駆動用集積回路２５との接続を行う領域の構成は、透明導電性膜からなる第３の電極７の接続部３１と駆動用集積回路２５の突起電極２６と導電性ペースト２７との接続からなる。また、第３の電極７からなる接続部３１には、第１の電極３や第４の電極１０の遮光性の膜は設けていない。しかし、接続部３１の周囲には第１の電極３からなる輪郭部３２を有するように設けてある。
【００７１】
駆動用集積回路２５と第１の基板１には、駆動用集積回路２５の突起電極２６と導電ペースト２７と接続部３１の保護を行うために保護樹脂２８を設ける。
【００７２】
以上に示すように、導電性ペースト２７と接触する材料は第３の電極７である透明導電性膜の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）とすることにより、導電性ペースト２７との接続抵抗を小さくできると同時に安定する。さらに遮光性の膜を設けていないため、導電性ペースト２７の形状あるいは駆動用集積回路２５と接続部３１との位置合わせ精度が向上できる。
【００７３】
さらに透明導電性膜の第３の電極７では、位置検出が難しい場合があるため、接続部３１の周囲に遮光性を有する第１の電極３からなる輪郭部３２を設けることにより接続部３１の位置検出が容易になる。
【００７４】
さらに駆動用集積回路２５と外部回路との接続を行う箇所においても同様な構成とする。すなわち、導電性ペースト２７と接触する部分と、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）と接触する部分とに関して、第３の電極７である透明導電性膜により接続部３１を設けその周囲に輪郭部３２を設ける。
【００７５】
以上に示すように、本発明の実施形態では第４の電極１０を付加することにより、非線形抵抗素子の特性変化を起こすことなく低抵抗の配線を設けることができる。また、駆動用集積回路２５と外部回路との配線抵抗を小さくできるため精度よく外部回路の信号を非線形抵抗素子を介して液晶に伝達できる。
【００７６】
つぎに本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の構成を、図４と図５を用いて説明する。図４は本発明の第２の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図５は図４の平面図のＣ−Ｃ線における断面を示す断面図である。以下、図４と図５とを交互に用いて本発明の第２の実施形態を説明する。
【００７７】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、いずれもリン（Ｐ）を不純物イオンとして含むタンタル（Ｔａ：Ｐ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【００７８】
信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてリンを不純物イオンとして含むタンタル膜（Ｔａ：Ｐ）の陽極酸化膜からなるリンを含む酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ：ＰＯ）を設ける。
【００７９】
信号電極３に接続する張り出し部２０は、第１の電極上と第２の電極４上とに非線形抵抗層５を設けた後にエッチング除去し、島状の第２の電極４とする。図４と図５は、この第１の電極３から第２の電極４に分離している状態を示す。
【００８０】
さらに信号電極３上には、クロム膜（Ｃｒ）からなる第３の電極７を設け、さらに信号電極３の一部をなす第３の電極７は、島状の第２の電極４上をオーバーラップするように設ける信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、かつ島状の第２の電極４上をオーバーラップするように設ける表示電極用上電極９を有する。
【００８１】
さらにそのうえ、信号電極３上には、アルミニウム膜（Ａｌ）からなる第４の電極１０を設ける。また、アルミニウム膜からなる表示電極６を設け、表示電極６は、表示電極用上電極９と接続する。信号電極３上では、第４の電極１０の幅寸法を大きくしてある。
【００８２】
以上の構成にすることにより、信号電極３上には、第１の電極であるリンを不純物イオンとして含むタンタル膜と、酸化タンタル膜と第３の電極であるクロム膜と低抵抗膜であるアルミニウム膜の多層構造を有し、リンを不純物イオンとして含むタンタル膜と酸化タンタル膜とクロム膜の多層構造に比較し抵抗値としては、１０分の１程度の抵抗値にできる。
【００８３】
さらに第４の電極１０上には保護用絶縁膜３０としてアルミニウムの陽極酸化膜である酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を設ける。この酸化アルミニウムにより、配線は保護用絶縁膜３０である酸化アルミニウムにより覆われているため、対向電極１５と電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下することがなくなる。
【００８４】
また第４の電極１０のアルミニウム膜は、膜厚を厚くしてもタンタル膜に比較し応力が小さく、エッチング加工性がよいため、充分低抵抗化に有効である。
【００８５】
さらに信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４により第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、島状の第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６に対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【００８６】
また第４の電極１０と表示電極６にアルミニウム膜のように高反射率を有する材料を使用することにより、反射型液晶表示装置として明るい表示が得られる。
【００８７】
反射型液晶表示装置のため、第２の基板２２には、表示電極６と対向するように対向電極１５を設ける。
【００８８】
またさらに図５の断面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【００８９】
表示電極６は、液晶１６を介して対向電極１４と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【００９０】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【００９１】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を設ける。
【００９２】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【００９３】
さらに第２の基板２２には接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。観察者および外部光源は第２の基板２２側に設ける、いわゆる反射型液晶表示装置となる。また、信号電極３と駆動用集積回路や外部回路（図示せず）との接続構造に関しては、第１の実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９４】
さらに第４の電極１０はアルミニウムからなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触することにより第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。そのため、第４の電極１０上に第４の電極１０の酸化膜である酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる保護用絶縁膜３０を設ける。この保護用絶縁膜３０を設けることによって、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡の防止ができる。
【００９５】
以上の本発明の第２の実施形態の構成を採用することにより、信号電極は第１の電極と第１の電極の酸化膜と第３の電極と第４の電極の４層構造となるため、信号電極は第３の電極７のみの場合に比較し低抵抗にできる。
【００９６】
また、第４の電極１０を低応力のアルミニウム膜を利用することにより第１の基板１の反りの問題を起こすことなく低抵抗の信号電極を得ることができる。
【００９７】
さらに第４の電極１０の表面に保護用絶縁膜３０を設けることにより機械的強度の向上により傷による断線の防止と、第４の電極１０と対向電極１４との電気的短絡が防止できる。そのため、低抵抗でかつ信頼性に優れ、歩留まりの良好な液晶表示装置が得られる。
【００９８】
以上説明した本発明の実施形態においては、第４の電極１０と表示電極６との上面に保護用絶縁膜３０を設ける場合を示したが、保護用絶縁膜３０を設けない実施形態でも、信号電極は充分に低抵抗化することができる。さらに第４の電極１０の上面のみに保護用絶縁膜３０を形成しても本発明の効果は得られる。
【００９９】
つぎに本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の構成を、図６と図７を用いて説明する。図６は本発明の第３の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図７は図６の平面図のＤ−Ｄ線における断面を示す断面図である。以下、図６と図７とを交互に用いて本発明の第３の実施形態を説明する。
【０１００】
ガラス基板からなる第１の基板１に、いずれもタンタル（Ｔａ）とモリブデン（Ｍｏ）の合金（ＴａＭｏ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【０１０１】
信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタルモリブデン膜（ＴａＭｏ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタルモリブデン膜（Ｔａ2 Ｏ5 ＭｏＯ）を設ける。
【０１０２】
信号電極３と第２の電極４と信号電極３と第２の電極４との接続に使用する張り出し部２０上には非線形抵抗層５を設ける。
【０１０３】
さらに信号電極３上には、酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる第３の電極７を設け、さらに第３の電極７は、第２の電極４上をオーバーラップする信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、かつ島状の第２の電極４上をオーバーラップする表示電極用上電極９を有する。さらに酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる表示電極６を設ける。
【０１０４】
さらに信号電極３上には、タンタル（Ｔａ）とアルミニウム（Ａｌ）の合金からなる第４の電極１０を有する。第４の電極１０と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２と表示電極６と第１の基板１上に保護用絶縁膜３０を有する。
【０１０５】
この保護用絶縁膜３０には信号電極３と第２の電極４との接続を行う張り出し部２０上に分離用開口部３３ａと、外部回路との接続に使用する接続部３１上に接続用開口部３３ｂを設ける
【０１０６】
張り出し部２０は保護用絶縁膜３０の分離用開口部３３ａと保護用絶縁膜３０の加工面と同一の分離辺３４にて、島状の第２の電極４と信号電極３に分離している。
【０１０７】
以上の構成にすることにより、信号電極３上には第１の電極であるタンタルモリブデン膜と酸化タンタルモリブデン膜と第３の電極である酸化インジュウムスズ膜と低抵抗膜であるタンタルアルミニウム膜の多層構造を有し、タンタルモリブデン膜と酸化タンタルモリブデン膜と酸化インジュウムスズ膜の多層構造に比較し抵抗値としては、５分の１程度の抵抗値にできる。
【０１０８】
このタンタルアルミニウム膜は酸化インジュウムスズ膜との密着強度が強く、さらに電気的接触抵抗が小さい。そのため、タンタルアルミ膜の膜厚を厚くしても密着性がよく、低抵抗化が容易である。
【０１０９】
また、信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４により第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６に対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【０１１０】
さらに第２の基板２２上には、第１の基板１に形成するそれぞれの表示電極６の隙間からの光の漏れを防止するためにブラックマトリクス１３を設ける。
【０１１１】
さらに第２の基板２２には、表示電極６と対向するように対向電極１５を、ブラックマトリクス１３と接触して短絡しないように絶縁膜１４を介して設ける。
【０１１２】
またさらに図６の平面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【０１１３】
表示電極６は、液晶１６を介して対向電極１４と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【０１１４】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【０１１５】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を設ける。
【０１１６】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【０１１７】
さらに第２の基板２２に接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。さらにまた第１の基板１側には、接着層（図示せず）を介して偏光板２４設け、液晶の光学変化を、この２枚の偏光板２４、２４を利用して行う。
【０１１８】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム膜からなるため第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触して第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。さらに表示電極６と、第２の基板２２上の対向電極１４とがごみにより電気的に接触することにより表示電極６と対向電極１４が電気的短絡を起こし液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。
【０１１９】
そのため、第４の電極上と非線形抵抗素子の領域と表示電極６上に酸化タンタル膜からなる保護用絶縁膜３０を設ける。この保護用絶縁膜３０を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡の防止と表示電極６と対向電極１４の電気的短絡が防止できる。
【０１２０】
また信号電極３と外部回路（図示せず）との接続手段に関しては、第１の実施形態と同様な手段を用ればよく、その接続手段の説明は省略する。
【０１２１】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム膜からなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触することにより第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こす。また表示電極６と対向電極１４においても同様に電気的短絡を発生して液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。そのため、第４の電極上と表示電極６上に保護用絶縁膜３０を設ける。この保護用絶縁膜３０を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡と表示電極６と対向電極１４との電気的短絡の防止ができる。
【０１２２】
以上本発明の第３の実施形態の構成を採用することにより、信号電極３は、第１の電極と非線形抵抗層５と第３の電極７と第４の電極１０との４層構造となるため、信号電極３は第３の電極７のみの場合に比較し低抵抗にできる。
【０１２３】
さらに第４の電極１０上と表示電極６と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２上とその周囲に保護用絶縁膜３５を設けることにより第４の電極１０の機械的強度の向上する。この結果、傷発生による断線の防止と、第４の電極１０と対向電極１４と、表示電極６と対向電極１４との電気的短絡が防止できる。そのため低抵抗でかつ信頼性に優れ、歩留まりの良好な液晶表示装置が得られる。
【０１２４】
つぎに本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の構成を、図８と図９を用いて説明する。図８は本発明の第４の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。図９は図８の平面図のＥ−Ｅ線における断面を示す断面図である。以下、図８と図９とを交互に用いて本発明の第４の実施形態を説明する。
【０１２５】
ガラス基板からなる第１の基板１に、いずれもタンタル（Ｔａ）とタングステン（Ｗ）の合金（ＴａＷ）膜からなる第１の電極である信号電極３と、信号電極３と接続する張り出し部２０と、信号電極３と張り出し部２０にて接続する第２の電極４を設ける。
【０１２６】
信号電極３と張り出し部２０と第２の電極４上には、非線形抵抗層５としてタンタルタングステン膜（ＴａＷ）の陽極酸化膜からなる酸化タンタルタングステン膜（Ｔａ2Ｏ5ＷＯ）を設ける。
【０１２７】
信号電極３と第２の電極４と信号電極３と第２の電極４との接続に使用する張り出し部２０上には非線形抵抗層５を設ける。
【０１２８】
さらに信号電極３上には、酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる第３の電極７を設け、さらに第３の電極７は、第２の電極４上をオーバーラップする信号電極用上電極８と接続する。さらに表示電極６に接続し、かつ島状の第２の電極４上をオーバーラップする表示電極用上電極９を有する。さらに酸化インジュウムスズ膜（ＩＴＯ）からなる表示電極６を設ける。
【０１２９】
さらに第３の電極７と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２と表示電極６と第１の基板１上に、第１の保護用絶縁膜３０を設ける。
【０１３０】
この第１の保護用絶縁膜３０には、信号電極３と第２の電極４との接続を行う張り出し部２０上に分離用開口部３３ａと、外部回路との接続に使用する接続部３１上に接続用開口部３３ｂと第３の電極７上に配線用開口部３３ｃを設ける。
【０１３１】
さらに信号電極３上と第１の保護用絶縁膜３０上には、タンタル（Ｔａ）とアルミニウム（Ａｌ）と銅（Ｃｕ）の合金からなる第４の電極１０を有する。第４の電極１０と第３の電極７とは、配線用開口部３３ｃにより電気的接続を行う。
【０１３２】
さらに第４の電極１０上には、第２の保護用絶縁膜３５として第４の電極１０の酸化膜である酸化タンタルアルミニウム銅（Ｔａ2 Ｏ5 Ａｌ2 Ｏ3 ＣｕＯ）を設ける。
【０１３３】
以上の構成にすることにより、信号電極３上には第１の電極であるタンタルタングステン膜と酸化タンタルタングステン膜と第３の電極である酸化インジュウムスズ膜と配線用開口部を有する第１の保護用絶縁膜と低抵抗膜であるタンタルアルミニウム銅膜と酸化タンタル・アルミニウム・銅膜の多層構造を有し、タンタルタングステン膜と酸化タンタルタングステン膜と酸化インジュウムスズ膜の多層構造に比較し抵抗値としては、１０分の１から５０分の１程度の抵抗値にできる。
【０１３４】
このタンタルアルミニウム銅膜は陽極酸化処理により表面に酸化膜ができ、酸化インジュウムスズ膜との密着強度が強く、さらに電気的接触抵抗が小さい。そのため、タンタルアルミ銅膜の膜厚を厚くしても密着性がよく、低抵抗化が容易である。
【０１３５】
また、第４の電極を設ける以前に、第１の保護用絶縁膜を非線形抵抗層の周囲に設ける。この第１の保護用絶縁膜を設けることにより、第４の電極材料が非線形抵抗素子に触れることがない。そのため、第４の電極が非線形抵抗素子に触れることにより非線形抵抗素子の電流−電圧特性が変化する材料、例えば銅を含有する第４の電極材料を使用することができる。そのため、信号電極の抵抗値を大きく改善できる。
【０１３６】
さらに、第４の電極上には第２の保護用絶縁膜を設ける。この第２の保護用絶縁膜により、第４の電極の配線材料が直接液晶層に触れることがない。また、第２の保護用絶縁膜により、第４の電極と対向電極との電気的短絡もほとんどおこらない。
【０１３７】
また、信号電極用上電極８と非線形抵抗層５と第２の電極４により第１の非線形抵抗素子１１を構成している。また、表示電極用上電極９と非線形抵抗層５と第２の電極４により第２の非線形抵抗素子１２を構成している。この第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２は、第２の電極４により対称の構成をしているため、信号電極３から表示電極６に対して対称の電流−電圧特性を有し、液晶への直流電圧の印加を防止できる。
【０１３８】
さらに第２の基板２２上には、第１の基板１に形成するそれぞれの表示電極６の隙間からの光の漏れを防止するためにブラックマトリクス１３を設ける。
【０１３９】
さらに第２の基板２２には、表示電極６と対向するように対向電極１５を、ブラックマトリクス１３と接触して短絡しないように絶縁膜１４を介して設ける。
【０１４０】
またさらに図８の平面図に示すように、信号電極３や第３の電極７や第４の電極１０と表示電極６とは、所定寸法の間隙を有している。
【０１４１】
表示電極６は、液晶１６を介して対向電極１４と重なり合うように配置することにより、液晶表示パネルの表示画素部となる。
【０１４２】
表示電極６と対向電極１５との間の領域の液晶１７の透過率変化により、液晶表示装置は所定の画像表示を行う。
【０１４３】
さらに第１の基板１と第２の基板２２とは、液晶１７の分子を規則的に並べるための処理層として、それぞれ配向膜１６、１６を設ける。
【０１４４】
さらにそのうえスペーサー１８によって、第１の基板１と第２の基板２２とを所定の間隙をもって対向させ、第１の基板１と第２の基板２２との間には、液晶１７を封入している。
【０１４５】
さらに第２の基板２２に接着層（図示せず）を介して偏光板２４を設ける。さらにまた第１の基板１側には、接着層（図示せず）を介して偏光板２４設け、液晶の光学変化を、この２枚の偏光板２４、２４を利用して行う。
【０１４６】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム銅膜からなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触して第４の電極と対向電極１４が電気的短絡を発生し、液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。さらに表示電極６と、第２の基板２２上の対向電極１４とがごみにより電気的に接触することにより表示電極６と対向電極１４が電気的短絡を発生し、液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。
【０１４７】
そのため、第４の電極上と非線形抵抗素子の領域と表示電極６上に第４の電極１０の酸化膜からなる酸化タンタルアルミニウム銅膜からなる第２の保護用絶縁膜３５を設ける。この第２の保護用絶縁膜３５を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡の防止と表示電極６と対向電極１４の電気的短絡が防止できる。
【０１４８】
また信号電極３と外部回路（図示せず）との接続手段に関しては、第１の実施形態と同様な手段を用ればよく、その接続手段の説明は省略する。
【０１４９】
さらに第４の電極１０はタンタルアルミニウム銅膜からなるため、第２の基板２２上の対向電極１４とごみにより電気的に接触すことにより第４の電極１０と対向電極１４が電気的短絡を起こす。また表示電極６と対向電極１４においても同様に電気的短絡を発生して液晶表示装置の表示品質を低下させてしまう。そのため、第４の電極上と表示電極６上に保護用絶縁膜３０を設ける。この第２の保護用絶縁膜３５を設けることにより、第４の電極１０の機械的強度の向上と、第４の電極１０と対向電極１４の電気的短絡と表示電極６と対向電極１４との電気的短絡の防止ができる。
【０１５０】
以上本発明の第４の実施形態の構成を採用することにより、信号電極３は第１の電極と非線形抵抗層５と第３の電極７と配線用開口部を有する第１の保護用絶縁膜と第４の電極１０との５層構造となるため、信号電極３は第３の電極７のみの場合に比較し低抵抗にできる。
【０１５１】
さらに第４の電極１０上と表示電極６と第１の非線形抵抗素子１１と第２の非線形抵抗素子１２上とその周囲に第１の保護用絶縁膜７を設ける。この結果、非線形抵抗素子の機械的劣化の防止と第４の電極材料の接触を防止できる。
【０１５２】
さらに第４の電極をメッキ処理法を用いる場合においては、第４の電極が非線形抵抗素子に触れると上電極と下電極とが電気的短絡をおこすため、非線形抵抗素子としての機能を維持できない。そのため、第４の電極を設ける以前に第１の保護用絶縁膜を設けることは第４の電極の広範囲な形成方法が利用可能となり、安価で低抵抗な第４の電極を得ることが可能となる。
【０１５３】
そのため本発明の液晶表示装置では、低抵抗でかつ信頼性に優れ、歩留まりの良好な液晶表示装置が得られる。
【０１５４】
なお本発明の実施形態においては、第１の基板１あるいは第２の基板２２上にカラーフィルターを設けない場合に関して説明したが、第１の基板１あるいは第２の基板２２上にカラーフィルターを設ける場合においても以上説明した第１から第３の実施形態に示す効果は得られる。
【０１５５】
以上説明した本発明の実施形態においては、非線形抵抗層５として酸化タンタル膜とリンを不純物イオンとして含む酸化タンタル膜や、あるいは酸化タンタルモリブデン膜について示したが、第２の電極４の陽極酸化膜や酸化シリコン膜や炭化シリコン膜や、あるいは酸化アルミ膜や、あるいはタンタルシリサイドの酸化膜や、あるいはタンタルにほう素（Ｂ）や、窒素（Ｎ）の不純物イオンを含む酸化膜を有する金属−絶縁膜−金属構造からなる非線形抵抗素子（ＴＦＤ素子）を有する液晶表示装置においても本発明の実施形態に示す効果は得られる。
【０１５６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の液晶表示装置では、非線形抵抗素子の特性を変化することなく信号電極やデーター電極の低抵抗化ができる。
【０１５７】
さらに信号電極やデーター電極を多層積層膜化にすることにより配線の断線が発生しにくくなると同時に配線の低抵抗化を図ることができる。
【０１５８】
さらに最も低抵抗な電極である第４の電極上面を保護用絶縁膜にて覆うことにより、第４の電極の機械的と化学的な耐久性が大きく向上する。
【０１５９】
さらに本発明の液晶表示装置では、第４の電極上に第４の電極の酸化膜を設けることにより、新たに保護用絶縁膜を形成する工程を低減できる。
【０１６０】
さらに外部回路と信号電極との接続部の構成を、第３の電極にて外部回路との接続部を設け、他の第１の電極あるいは第４の電極あるいは保護用絶縁膜は、接続部の周囲に設け接続部には接続用開口部を設けることにより、導電性ペーストや異方性導電フィルムを用いて外部回路との接続が可能となる。
【０１６１】
したがって本発明の液晶表示装置は、液晶表示装置の大画面化や微細化や低コスト化に対して歩留まりの向上と表示品質の向上を兼ね備えた技術である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の実装部を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における液晶表示装置を示す断面図である。
【図１０】従来技術における液晶表示装置を示す平面図である。
【図１１】従来技術における液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  第１の基板
３  信号電極
４  第２の電極
５  非線形抵抗層
６  表示電極
７  第３の電極
１０  第４の電極
２２  第２の基板
【図１】
0003795562.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003795562.tif 000008
【図８】
0003795562.tif 000009
【図９】
0003795562.tif 000010
【図１０】
0003795562.tif 000011
【図１１】
0003795562.tif 000012