JPH0617956B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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- JPH0617956B2 JPH0617956B2 JP60015003A JP1500385A JPH0617956B2 JP H0617956 B2 JPH0617956 B2 JP H0617956B2 JP 60015003 A JP60015003 A JP 60015003A JP 1500385 A JP1500385 A JP 1500385A JP H0617956 B2 JPH0617956 B2 JP H0617956B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は液晶と液晶駆動用電極の間に、各画素に液晶
と直列に非化学量論比からなるシリコン酸化膜またはシ
リコン窒化膜を形成したドツトマトリクス液晶表示装置
の製造方法に関する。
と直列に非化学量論比からなるシリコン酸化膜またはシ
リコン窒化膜を形成したドツトマトリクス液晶表示装置
の製造方法に関する。
（発明の概要） この発明は、液晶と液晶駆動用電極の各画素ごとに液晶
と直列に非線形抵抗素子を接線したドツトマトリクス液
晶表示装置の製造方法において、非線形抵抗素子とし
て、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜であり、原子
組成比Ｏ／Ｓｉ＝ｘ，Ｎ／Ｓｉ＝ｙが、それぞれ０．１
≦ｘ≦１．９，０．１≦ｙ≦１．３でありかつ水素を含
有する薄膜を使用するものであり、製造工程中のフオト
パターン形成回数が２回であり、パターン合せ精度を大
巾に緩和し、製造コストを下げるようにした。
と直列に非線形抵抗素子を接線したドツトマトリクス液
晶表示装置の製造方法において、非線形抵抗素子とし
て、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜であり、原子
組成比Ｏ／Ｓｉ＝ｘ，Ｎ／Ｓｉ＝ｙが、それぞれ０．１
≦ｘ≦１．９，０．１≦ｙ≦１．３でありかつ水素を含
有する薄膜を使用するものであり、製造工程中のフオト
パターン形成回数が２回であり、パターン合せ精度を大
巾に緩和し、製造コストを下げるようにした。
（従来技術） 小型、軽量、低消費電力の表示装置として液晶表示装置
が実用化されてきた。近年この表示装置の表示情報量増
大化を計る目的で、金属−絶縁膜−金属からなる非線形
抵抗素子を用いたもの、また非線形素子としてＺｎＯバ
リスターを用いた、液晶表示装置などが知られている。
第２図は従来から知られたＴａ２Ｏ５を絶縁膜として用
いたＭＩＭ型液晶表示装置の製造方法を示す縦断面図で
あり、簡単化するために一画素のＭＩＭについて示す。
第２図(a)は基板２１上に金属Ｔａ22のパターン形成し
た図、第２図(b)は前記Ｔａを陽極酸化処理を行い、Ｔ
ａ２Ｏ５薄膜23を形成した状態、第２図(c)は、前記Ｔ
ａ２Ｏ５上に金属薄膜24を形成しパターニングをした
図、第２図(d)はＩＴＯなどからなる透明導電膜25を形
成し画素電極としてパターンを形成した状態を示す基板
断面図をそれぞれ示す。
が実用化されてきた。近年この表示装置の表示情報量増
大化を計る目的で、金属−絶縁膜−金属からなる非線形
抵抗素子を用いたもの、また非線形素子としてＺｎＯバ
リスターを用いた、液晶表示装置などが知られている。
第２図は従来から知られたＴａ２Ｏ５を絶縁膜として用
いたＭＩＭ型液晶表示装置の製造方法を示す縦断面図で
あり、簡単化するために一画素のＭＩＭについて示す。
第２図(a)は基板２１上に金属Ｔａ22のパターン形成し
た図、第２図(b)は前記Ｔａを陽極酸化処理を行い、Ｔ
ａ２Ｏ５薄膜23を形成した状態、第２図(c)は、前記Ｔ
ａ２Ｏ５上に金属薄膜24を形成しパターニングをした
図、第２図(d)はＩＴＯなどからなる透明導電膜25を形
成し画素電極としてパターンを形成した状態を示す基板
断面図をそれぞれ示す。
（発明が解決しようとする問題点） 第２図で示した従来から知られたＭＩＭ型非線形抵抗素
子の形成方法によれば、使用マスク数が少なくとも３枚
以上必要であること、また第１のＴａ電極22に対する第
２の金属電極24およびＩＴＯの画素電極形成時における
パターン合せが必要であり、その精度は少なくとも５０
μｍ以下とする必要がある。このことは、表示画面が大
きくなる程コスト高、製造歩留り低下をきたす大きな原
因となる。また、絶縁膜を流れる非線形電流は、トンネ
ル電流またはポールフレンケル電流であるために、絶縁
膜の膜厚を１００Å〜４００Åと極めて薄く形成する必
要があり、電流密度が大きく電子のエネルギーは５×１
０８Ｖ以上となる。そのために絶縁破戒が起きやすく
寿命が短いという欠点がある。また、絶縁膜厚が薄いた
め、液晶配向膜のラビング処理による絶縁破戒、これに
よる製造歩留りの低下が問題となる。
子の形成方法によれば、使用マスク数が少なくとも３枚
以上必要であること、また第１のＴａ電極22に対する第
２の金属電極24およびＩＴＯの画素電極形成時における
パターン合せが必要であり、その精度は少なくとも５０
μｍ以下とする必要がある。このことは、表示画面が大
きくなる程コスト高、製造歩留り低下をきたす大きな原
因となる。また、絶縁膜を流れる非線形電流は、トンネ
ル電流またはポールフレンケル電流であるために、絶縁
膜の膜厚を１００Å〜４００Åと極めて薄く形成する必
要があり、電流密度が大きく電子のエネルギーは５×１
０８Ｖ以上となる。そのために絶縁破戒が起きやすく
寿命が短いという欠点がある。また、絶縁膜厚が薄いた
め、液晶配向膜のラビング処理による絶縁破戒、これに
よる製造歩留りの低下が問題となる。
（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、第１の導体薄膜
の形成、パターニング後に、非化学量論的組成を有する
シリコン酸化膜または非化学量論的組成を有するシリコ
ン窒化膜（ＳＣＩ膜と記す、Semi−（Onductive−Insul
atov）を形成し、次に第２の導体薄膜を形成し、パター
ニングを行い、さらに、画素領域に相当する部分のシリ
コン酸化膜またはシリコン窒化膜をエッチング除去する
ことにある。
の形成、パターニング後に、非化学量論的組成を有する
シリコン酸化膜または非化学量論的組成を有するシリコ
ン窒化膜（ＳＣＩ膜と記す、Semi−（Onductive−Insul
atov）を形成し、次に第２の導体薄膜を形成し、パター
ニングを行い、さらに、画素領域に相当する部分のシリ
コン酸化膜またはシリコン窒化膜をエッチング除去する
ことにある。
（作用） 本発明による液晶表示装置の製造方法は、ＳＣＩ膜を５
００Å形成する。ＳＣＩ膜は組成比もおよびｙを適切に
設定することにより、透明または不透明に作成すること
ができる。そのため、パターン形成回数を２回とするこ
とができる。各パターン形成時のマスク合せ精度は４０
０μｍから１０００μｍ程度であり、従来例と比較し合
せ精度を極めて粗くすることができる。ＳＣＩ膜に印加
される電界強度は２〜３MV／cm程度であり、くり返し寿
命においては1010回以上を有する。ＳＣＩ膜の膜厚が従
来例と比較し２〜４倍厚く形成するために、液晶配向処
理時のラビング工程におけるブレークダウンがほとんど
問題とならない。以上まとめると、ＳＣＩ膜を使用する
ことにより、パターン合せ精度が大巾に緩和され製造工
程数が減少減少し、大巾なコストダウンが期待できると
同時に、極めて信頼性の高い液晶表示装置の製造方法を
提供するものである。
００Å形成する。ＳＣＩ膜は組成比もおよびｙを適切に
設定することにより、透明または不透明に作成すること
ができる。そのため、パターン形成回数を２回とするこ
とができる。各パターン形成時のマスク合せ精度は４０
０μｍから１０００μｍ程度であり、従来例と比較し合
せ精度を極めて粗くすることができる。ＳＣＩ膜に印加
される電界強度は２〜３MV／cm程度であり、くり返し寿
命においては1010回以上を有する。ＳＣＩ膜の膜厚が従
来例と比較し２〜４倍厚く形成するために、液晶配向処
理時のラビング工程におけるブレークダウンがほとんど
問題とならない。以上まとめると、ＳＣＩ膜を使用する
ことにより、パターン合せ精度が大巾に緩和され製造工
程数が減少減少し、大巾なコストダウンが期待できると
同時に、極めて信頼性の高い液晶表示装置の製造方法を
提供するものである。
（実施例） 第１図は本発明による液晶表示装置の製造方法を示す一
実施例を示し、説明を簡単化するために１画素について
の縦断面構造によつて工程順に説明する。
実施例を示し、説明を簡単化するために１画素について
の縦断面構造によつて工程順に説明する。
第１図(a)は絶縁基板１上に第１導体薄膜２を形成した
断面図であり、絶縁基板としてガラスを使用し、導体膜
として透明導電膜ＩＴＯをスパッタ法により厚さ約５０
０Åに形成した。
断面図であり、絶縁基板としてガラスを使用し、導体膜
として透明導電膜ＩＴＯをスパッタ法により厚さ約５０
０Åに形成した。
なお、絶縁基板としては、ガラスの他、石英、セラミッ
クス板などが使用できる。
クス板などが使用できる。
第１図(b)は、前記絶縁基板１上に第１導体薄膜ＩＴＯ
膜を画素電極としてパターニングした縦断面図である。
電極パターンは約１０００μｍ口の面積を有し、電極間
Ｇapは２０μｍ以上とした。
膜を画素電極としてパターニングした縦断面図である。
電極パターンは約１０００μｍ口の面積を有し、電極間
Ｇapは２０μｍ以上とした。
パターン形成は、フォトエッチングの他に高分子樹脂の
印刷によってもよい。
印刷によってもよい。
次に第１図(c)は、ＳＩＣ膜３、導体薄膜４を形成した
縦断面図である。ＳＣＩ膜３はプラズマＣＶＤ法によっ
て、シランガスと酸化窒素ガスまたは亞酸化窒素ガスの
適切な混合ガスにより形成された約１０００ÅのＳｉＯ
ｘ膜である。ＳｉＯｘ膜は、通常透明であるが、膜中の
シリコン原子が多い場合は不透明となるが、本実施例に
おいては、不透明膜であっても表示品質には何ら影響を
与えるものではない。
縦断面図である。ＳＣＩ膜３はプラズマＣＶＤ法によっ
て、シランガスと酸化窒素ガスまたは亞酸化窒素ガスの
適切な混合ガスにより形成された約１０００ÅのＳｉＯ
ｘ膜である。ＳｉＯｘ膜は、通常透明であるが、膜中の
シリコン原子が多い場合は不透明となるが、本実施例に
おいては、不透明膜であっても表示品質には何ら影響を
与えるものではない。
第１図(d)は、第２の導体薄膜４、および、ＳＣＩ膜３
を連続的にパターン形成したときの縦断面図である。パ
ターン形成方法は、通常のフォトエッチング法で行っ
た。すなわち、レジストを塗布乾燥し、マスクを使用し
露光現像乾燥し、次にＡｕ、および、Ｃｒを湿式法によ
りエッチングした。次に、ＳＣＩ膜３をＣＦ４と酸素を
混合したガスによりドライエッチを行った。
を連続的にパターン形成したときの縦断面図である。パ
ターン形成方法は、通常のフォトエッチング法で行っ
た。すなわち、レジストを塗布乾燥し、マスクを使用し
露光現像乾燥し、次にＡｕ、および、Ｃｒを湿式法によ
りエッチングした。次に、ＳＣＩ膜３をＣＦ４と酸素を
混合したガスによりドライエッチを行った。
第２電極４は、画素電極である第１電極２上のどの部分
であってもよく、そのためマスク合わせ精度は約１００
０μｍ程度でよい。
であってもよく、そのためマスク合わせ精度は約１００
０μｍ程度でよい。
第３図(a)は、本発明に使用するＳＣＩ膜の赤外線吸収
特性を示すグラフであり、第３図(b)の５は波数２１０
０ｃｍ-1付近のＳｉ−Ｈボンドの吸収ピーク、第３図
(a)の６は波数９００〜１１００ｃｍ-1付近のＳｉ−Ｏ
の吸収ピークを示す。ＡＥＳ分析によれば、前記ＳＣＩ
膜膜の元素組成比Ｏ／Ｓｉ≒０．５であり、しかも可視
光線領域においては透過率８０％以上を有した。第３図
(b)は、本発明に使用したＳＣＩ膜の電圧対電流特性図
を示し、極めてすぐれた対称性を示し、オペレーション
電圧ＶOPとした場合、電圧ＶOP／２に対し電流値は３ケ
タ以上低下した。
特性を示すグラフであり、第３図(b)の５は波数２１０
０ｃｍ-1付近のＳｉ−Ｈボンドの吸収ピーク、第３図
(a)の６は波数９００〜１１００ｃｍ-1付近のＳｉ−Ｏ
の吸収ピークを示す。ＡＥＳ分析によれば、前記ＳＣＩ
膜膜の元素組成比Ｏ／Ｓｉ≒０．５であり、しかも可視
光線領域においては透過率８０％以上を有した。第３図
(b)は、本発明に使用したＳＣＩ膜の電圧対電流特性図
を示し、極めてすぐれた対称性を示し、オペレーション
電圧ＶOPとした場合、電圧ＶOP／２に対し電流値は３ケ
タ以上低下した。
なお、本実施例においては、プラズマＣＶＤ法によって
ＳＣＩ膜を形成したが、これを常圧及び減圧ＣＶＤ法に
よって形成してもよいし、スパッター法、光ＣＶＤ法な
どによっても形成してもよい。また、本実施例において
は、ＳＣＩ膜を酸化膜としたが、これをシランガスとア
ンモニアガスまたは窒素ガスによるＳｉＮｘ膜として
も、第３図(b)に示すごとく非線形電流特性が得られ
た。
ＳＣＩ膜を形成したが、これを常圧及び減圧ＣＶＤ法に
よって形成してもよいし、スパッター法、光ＣＶＤ法な
どによっても形成してもよい。また、本実施例において
は、ＳＣＩ膜を酸化膜としたが、これをシランガスとア
ンモニアガスまたは窒素ガスによるＳｉＮｘ膜として
も、第３図(b)に示すごとく非線形電流特性が得られ
た。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明による液晶表示装置の製造方
法によれば、第１の導電薄膜と第２の導電薄膜との間
に、非化学量論比のシリコン酸化膜またはシリコン窒化
膜からなるＳＣＩ膜を膜厚５００Å以上に形成すること
により、パターン形成時のマスク合わせ精度が１０００
μｍ程度と極めて粗くすることができた。
法によれば、第１の導電薄膜と第２の導電薄膜との間
に、非化学量論比のシリコン酸化膜またはシリコン窒化
膜からなるＳＣＩ膜を膜厚５００Å以上に形成すること
により、パターン形成時のマスク合わせ精度が１０００
μｍ程度と極めて粗くすることができた。
また、工程数の減少、マスク合わせ精度の大幅緩和によ
る大幅なコストダウンが実現できた。また、非線形抵抗
機能を有するＳＣＩ膜を５００Å以上と厚く作成するこ
とができるため、液晶配向膜作成時のラビング処理のブ
レークダウンが殆んどなく、信頼性の高い表示装置を提
供できるものである。
る大幅なコストダウンが実現できた。また、非線形抵抗
機能を有するＳＣＩ膜を５００Å以上と厚く作成するこ
とができるため、液晶配向膜作成時のラビング処理のブ
レークダウンが殆んどなく、信頼性の高い表示装置を提
供できるものである。
さらに、本発明の製造方法により形成された画素電極
は、基板上に形成された導体薄膜のみからなるため、透
過光量の大きな表示装置を提供できる。
は、基板上に形成された導体薄膜のみからなるため、透
過光量の大きな表示装置を提供できる。
第１図(a)〜(d)は、本発明による液晶表示装置の製造方
法の実施例を、工程順に示した断面図、第２図(a)〜(d)
は、従来のＴａの陽極酸化法によりＭＩＭ形素子による
製造方法を工程順に示した断面図、第３図(a)は、本発
明に使用するＳＣＩ膜の赤外線吸収特性を示すグラフ、
第３図(b)は、本発明の製造方法によるＳＣＩ膜の電圧
対電流特性を示すグラフを示している。 符号の説明 絶縁基板……１，２１ 第１導体薄膜……２ 第２導体薄膜……４ ＳＣＩ膜……３ 陽極酸化膜……２３ 金属電極……２４ 透明導電膜……２５
法の実施例を、工程順に示した断面図、第２図(a)〜(d)
は、従来のＴａの陽極酸化法によりＭＩＭ形素子による
製造方法を工程順に示した断面図、第３図(a)は、本発
明に使用するＳＣＩ膜の赤外線吸収特性を示すグラフ、
第３図(b)は、本発明の製造方法によるＳＣＩ膜の電圧
対電流特性を示すグラフを示している。 符号の説明 絶縁基板……１，２１ 第１導体薄膜……２ 第２導体薄膜……４ ＳＣＩ膜……３ 陽極酸化膜……２３ 金属電極……２４ 透明導電膜……２５
Claims (2)
- 【請求項１】２枚の対向する基板、該基板間に挟持され
た液晶層などからなる液晶表示装置の製造方法におい
て、 一方の基板上に第１の導体薄膜を形成し、次に所定の形
状に第１の導体薄膜をパターニングして画素電極を形成
する工程と、 前記パターンを形成した基板上にシリコン酸化膜ＳｉＯ
ｘまたはシリコン窒化膜ＳｉＮｙであり、原子組成比Ｏ
／Ｓｉ＝ｘ、Ｎ／Ｓｉ＝ｙがそれぞれ０．１≦ｘ≦１．
９、０．１≦ｙ≦１．３である薄膜を形成する工程と、 前記シリコン酸化膜ＳｉＯｘまたはシリコン窒化膜Ｓｉ
Ｎｙ上に第２の導体薄膜を形成し所定の形状に第２の導
体薄膜をパターニングする工程と、 前記画素電極の領域の前記シリコン酸化膜ＳｉＯｘまた
はシリコン窒化膜ＳｉＮｙをエッチング除去する工程と
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項２】前記パターンを形成した基板上にシリコン
酸化膜ＳｉＯｘまたはシリコン窒化膜ＳｉＮｙであり、
原子組成比Ｏ／Ｓｉ＝ｘ、Ｎ／Ｓｉ＝ｙがそれぞれ０．
１≦ｘ≦１．９、０．１≦ｙ≦１．３である薄膜を形成
する工程において、 前記薄膜の中に水素を含有させることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015003A JPH0617956B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015003A JPH0617956B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174509A JPS61174509A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0617956B2 true JPH0617956B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=11876721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015003A Expired - Lifetime JPH0617956B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617956B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1985
- 1985-01-29 JP JP60015003A patent/JPH0617956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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