JP2005251845A - Method for manufacturing nonlinear element, nonlinear element, electrooptical device, and electronic equipment - Google Patents

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    • H10K2102/311Flexible OLED

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a nonlinear element by reducing weight by using a plastic substrate and preventing deformation in the substrate in processing. <P>SOLUTION: When forming the nonlinear element (for example TFD 13) on the flexible plastic substrate 10, first a wiring film 141 for energization for anode oxidization is formed in a line on the plastic substrate 10 by using a mask sputtering method and a droplet discharge method. In this case, as a material of the wiring film 141, a material that can be subjected to anode oxidization and has small film stress, such as a conductive material containing a valve metal such as aluminum, is used. Then, a plurality of electrode films 142 that form the body of the lower electrode of TFD 13 are formed along the line on the surface of the wiring film 141, by using the mask sputtering method and the droplet discharge method. Then, the surface of each electrode film 142 is subjected to anode oxidization collectively by using the wiring film 141, and an upper electrode 11 in the TFD 13 is formed on the surface of an obtained anode oxide film 18. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非線形素子の製造方法、非線形素子、電気光学装置、電子機器に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a nonlinear element, a nonlinear element, an electro-optical device, and an electronic apparatus.

アクティブマトリクス型液晶装置等の画素スイッチング素子として、第1導電膜/絶縁
膜/第2導電膜の積層構造(MIM構造)を有する非線形素子、例えばTFD(Thin Film Diode)を用いたものが知られている。この種の液晶装置には通常、ガラス基板や石英基板が用いられているが、近年、軽量化を目的として、この基板にプラスチック基板を用いることが検討されている(例えば特許文献1参照)。
特開平8−211399号公報
As a pixel switching element of an active matrix liquid crystal device or the like, a non-linear element having a laminated structure (MIM structure) of first conductive film / insulating film / second conductive film, for example, a TFD (Thin Film Diode) is known. ing. In general, a glass substrate or a quartz substrate is used for this type of liquid crystal device. However, in recent years, it has been studied to use a plastic substrate as the substrate for the purpose of reducing the weight (for example, see Patent Document 1).
JP-A-8-212399

特許文献1に記載されるように、ロール・トゥ・ロール手法によって成膜できるプラスチック基板は、その軽量性や破壊靭性の高さに加え、生産性の面からも期待されるところは大きい。しかし、プラスチック等の有機基材上に無機物・金属膜を全面スパッタすると、その成膜時の膜応力が大きい材料については室温成膜であっても基板変形が生じてしまう。このため、基板全面に成膜された金属膜等をエッチングする際に十分な精度が得られなくなる。この対策として、例えば特開2001−279011号公報では、基板変形を抑えるために補強板を用いる方法が提案されているが、これはプロセス中において基板変形を生じさせないようにするための工夫であって、補強板から外した時点では基板に反りが生じてしまう。
そこで、特開2003−101193号公報では、予め成膜後の基板変形量を見積もっておいて、事前に基板を逆方向に変形させておく方法が提案されている。しかしながら、この方法では各種のプロセス条件や膜構成が変化したときに新たに変形量の見積もりが必要であるし、計算結果及びその事前変形の加工精度等に問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プラスチック基板を用いて軽量化を図りつつ、プロセス時の基板変形を防止することのできる非線形素子の製造方法を提供することを目的とする。
As described in Patent Document 1, a plastic substrate that can be formed by a roll-to-roll technique is greatly expected from the viewpoint of productivity in addition to its light weight and high fracture toughness. However, if the entire surface of an inorganic / metal film is sputtered onto an organic base material such as plastic, the substrate will be deformed even if the film is formed at room temperature for a material having a large film stress during the film formation. For this reason, sufficient accuracy cannot be obtained when etching a metal film or the like formed on the entire surface of the substrate. As a countermeasure, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-279011 proposes a method using a reinforcing plate to suppress substrate deformation, but this is a device for preventing substrate deformation during the process. Thus, the substrate is warped when it is removed from the reinforcing plate.
In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-101193 proposes a method in which the amount of deformation of the substrate after film formation is estimated in advance and the substrate is deformed in the reverse direction in advance. However, this method requires a new deformation amount estimation when various process conditions and film configurations change, and there are problems with the calculation results and the processing accuracy of the prior deformation.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nonlinear element capable of preventing substrate deformation during a process while reducing the weight using a plastic substrate. .

上記の課題を解決するため、本発明の非線形素子の製造方法は、可撓性を有するプラスチック基板上に第1の導電膜,絶縁膜,第2の導電膜を順に積層してなる非線形素子の製造方法であって、前記第1の導電膜の形成工程が、材料膜を所定の領域にのみ選択的に堆積可能な方法を用いて、前記第1の導電膜を素子の形成される領域に対して選択的に堆積させる工程を含むことを特徴とする。
具体的には、前記第1の導電膜の形成工程は、マスクスパッタ法若しくは液滴吐出法により行なわれるものとすることができる。
本方法は、従来、全面スパッタを行なうことによって生じていた基板の反りを抑えるべく、非線形素子の下電極となる第1の導電膜を、マスクスパッタ等により、素子の形成領域に対して分割した状態で堆積するようにしたものである。すなわち、従来の下電極の形成工程はタンタル等の金属材料を基板全面にスパッタし、これをエッチングによりパターニングしていた。このため、金属を全面スパッタした際に、プラスチック基板が成膜面を凸にして大きく反り、その後の基板の取り扱いが難しくなっていた。これに対して本発明では、第1の導電膜を全面スパッタせずに最初から分割した状態で成膜するため、少なくとも分割方向には基板の反りは生じない。よって、本方法を用いれば、左右上下の2方向の反りが複合して生じる従来のものに比べて、基板の変形量は格段に少なくなる。
In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a nonlinear element according to the present invention includes a nonlinear element formed by sequentially laminating a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film on a flexible plastic substrate. In the manufacturing method, the first conductive film is formed in a region where an element is to be formed by using a method in which a material film can be selectively deposited only in a predetermined region. And a step of selectively depositing it.
Specifically, the step of forming the first conductive film can be performed by a mask sputtering method or a droplet discharge method.
In this method, in order to suppress the warpage of the substrate that has conventionally been caused by performing the entire surface sputtering, the first conductive film serving as the lower electrode of the nonlinear element is divided into the element formation region by mask sputtering or the like. It is intended to be deposited in a state. That is, in the conventional process of forming the lower electrode, a metal material such as tantalum is sputtered on the entire surface of the substrate, and this is patterned by etching. For this reason, when the entire surface of the metal is sputtered, the plastic substrate is greatly warped with the film formation surface convex, and the subsequent handling of the substrate is difficult. On the other hand, in the present invention, since the first conductive film is formed in a state of being divided from the beginning without being sputtered entirely, the substrate is not warped at least in the dividing direction. Therefore, when this method is used, the amount of deformation of the substrate is remarkably reduced as compared with the conventional one in which the warpage in the two directions of left, right, up and down is combined.

本発明の非線形素子の製造方法では、前記第1の導電膜が弁金属を含む導電材料からなり、前記絶縁膜の形成工程が、前記第1の導電膜を陽極酸化することにより該第1の導電膜の表面に絶縁膜を形成する工程を含むものとすることができる。このように陽極酸化法を用いることで、高品質な絶縁膜を形成することができる。   In the nonlinear element manufacturing method of the present invention, the first conductive film is made of a conductive material including a valve metal, and the insulating film forming step includes anodizing the first conductive film to form the first conductive film. A step of forming an insulating film on the surface of the conductive film can be included. By using the anodic oxidation method in this way, a high-quality insulating film can be formed.

この方法では、前記第1の導電膜の形成工程が、陽極酸化のための配線膜をライン状に形成する工程と、前記配線膜の表面に前記弁金属を含む島状の電極膜を前記ラインに沿って複数形成する工程と、前記絶縁膜の形成後に、隣接する前記電極膜の間に位置する前記配線膜を除去し、各電極膜を電気的に絶縁する工程とを含むものとすることができる。こうすることで、互いに電気的に絶縁された複数の非線形素子を一括して形成することが可能になる。
この場合、前記配線膜が、前記電極膜よりも膜応力の小さい材料からなることが好ましい。こうすることで、従来のように第1の導電膜をタンタル金属等の単層膜とした場合に比べて、基板の変形量を少なくすることができる。
In this method, the step of forming the first conductive film includes a step of forming a wiring film for anodic oxidation in a line shape, and an island-shaped electrode film including the valve metal on the surface of the wiring film. And a step of electrically insulating each electrode film by removing the wiring film located between the adjacent electrode films after the formation of the insulating film. . This makes it possible to collectively form a plurality of nonlinear elements that are electrically insulated from each other.
In this case, it is preferable that the wiring film is made of a material having a smaller film stress than the electrode film. By doing so, the amount of deformation of the substrate can be reduced as compared with the conventional case where the first conductive film is a single layer film of tantalum metal or the like.

またこの方法では、前記配線膜の形成工程が、前記配線膜の最表面を弁金属からなる第1の導電材料によって形成する工程を含むものとすることができる。こうすることで、通電時に電極膜の表面を効率的に陽極酸化することができる。つまり、配線膜が弁金属を含まない場合、即ち、配線膜が陽極酸化されない材料からなる場合には、配線膜の部分で通電してしまい、電極膜の表面に陽極酸化膜形成に必要な電界が生じないこととなる。これに対して、本方法では配線膜の表面も陽極酸化されるので、前述の場合に比べて電極膜に有効な電界が生じることとなり、より効率的に前記絶縁膜を形成することができる。   In this method, the wiring film forming step may include a step of forming the outermost surface of the wiring film with a first conductive material made of a valve metal. By doing so, the surface of the electrode film can be efficiently anodized during energization. That is, when the wiring film does not contain a valve metal, that is, when the wiring film is made of a material that is not anodized, current is passed through the wiring film, and the electric field necessary for forming the anodized film on the surface of the electrode film Will not occur. On the other hand, since the surface of the wiring film is also anodized in this method, an effective electric field is generated in the electrode film as compared with the above case, and the insulating film can be formed more efficiently.

この方法では、前記第1の導電材料が前記電極膜よりも膜応力の小さい材料からなることが好ましい。こうすることで、基板の反りを小さくすることができる。この第1の導電材料としては、弁金属の中で最も膜応力の小さいアルミニウムが好適である。
またこの方法では、前記配線膜の形成工程が、前記配線膜の前記第1の導電材料からなる層よりも下層側の層を前記電極膜よりも膜応力の小さい第2の導電材料、例えば金,銀,銅,アルミニウムのいずれかの金属材料又は導電性有機材料によって形成する工程を含むものとすることができる。こうすることで、基板変形をより小さくすることができる。
In this method, it is preferable that the first conductive material is made of a material having a film stress smaller than that of the electrode film. By doing so, the warpage of the substrate can be reduced. As the first conductive material, aluminum having the smallest film stress among the valve metals is suitable.
Further, in this method, the wiring film forming step may include forming a layer on the lower layer side of the layer made of the first conductive material of the wiring film with a second conductive material having a smaller film stress than the electrode film, for example, gold , Silver, copper, aluminum, or a conductive organic material. By so doing, substrate deformation can be further reduced.

本発明の非線形素子は、可撓性を有するプラスチック基板上に第1の導電膜,絶縁膜,第2の導電膜を順に積層してなる非線形素子であって、前記第1の導電膜が、弁金属である第1の導電材料からなる層と、前記第1の導電材料よりも膜応力の小さい第2の導電材料からなる層とを含む多層膜からなることを特徴とする。
このように第1の導電膜を多層膜とすることで、陽極酸化可能で且つ膜応力の小さい膜を得ることができる。このため、従来のように第1の導電膜をタンタル金属等の単層膜とした場合に比べて、プロセス時の基板の反りが少なくなり、素子の微細化,高品質化が可能となる。
The nonlinear element of the present invention is a nonlinear element formed by sequentially laminating a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film on a flexible plastic substrate, and the first conductive film comprises: It is characterized by comprising a multilayer film including a layer made of a first conductive material that is a valve metal and a layer made of a second conductive material having a film stress smaller than that of the first conductive material.
In this way, by forming the first conductive film as a multilayer film, a film that can be anodized and has a small film stress can be obtained. For this reason, compared with the conventional case where the first conductive film is a single-layer film made of tantalum metal or the like, the warpage of the substrate during the process is reduced, and the element can be miniaturized and the quality can be improved.

本発明の電気光学装置は、前述の方法により製造された非線形素子を備えたことを特徴とする。また本発明の電子機器は、係る電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、高精細,高コントラストな電気光学装置及び電子機器を提供することができる。   The electro-optical device according to the present invention includes a nonlinear element manufactured by the above-described method. According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the electro-optical device. Thereby, a high-definition and high-contrast electro-optical device and electronic apparatus can be provided.

[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(液晶装置の構成)
図1は、本発明に係る電気光学装置の一例である液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。同図に示す液晶装置は、スイッチング素子としてTFD(Thin Film Diode)素子(二端子型非線形素子)を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置である。この液晶装置は、図示X方向に延在する複数の走査線25と、Y方向に延在する複数のデータ線11と、走査線25およびデータ線11の各交差に設けられたサブ画素50とを有する。さらに、複数の走査線25のうち図1における上から数えて奇数本目の走査線25(以下、単に「奇数本目の走査線」と表記する)は第1のYドライバIC401に接続される一方、図1における上から数えて偶数本目の走査線25(以下、単に「偶数本目の走査線」と表記する)は第2のYドライバIC402に接続されている。そして、各走査線25には、これらのYドライバICによって生成された走査信号が供給される。
[First Embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
(Configuration of liquid crystal device)
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a liquid crystal device which is an example of an electro-optical device according to the invention. The liquid crystal device shown in the figure is an active matrix liquid crystal device using a TFD (Thin Film Diode) element (two-terminal nonlinear element) as a switching element. The liquid crystal device includes a plurality of scanning lines 25 extending in the X direction, a plurality of data lines 11 extending in the Y direction, and subpixels 50 provided at each intersection of the scanning lines 25 and the data lines 11. Have Further, among the plurality of scanning lines 25, the odd-numbered scanning lines 25 counted from the top in FIG. 1 (hereinafter simply referred to as “odd-numbered scanning lines”) are connected to the first Y driver IC 401, The even-numbered scanning lines 25 (hereinafter simply referred to as “even-numbered scanning lines”) counted from the top in FIG. 1 are connected to the second Y driver IC 402. The scanning signal generated by these Y driver ICs is supplied to each scanning line 25.

尚、以下では、第1のYドライバIC401と第2のYドライバIC402とを特に区別する必要がない場合には、単に「YドライバIC40」と表記する。また、各データ線11はXドライバIC41に接続されており、このXドライバIC41によって生成されたデータ信号が供給される。一方、マトリクス状に配列する複数のサブ画素50の各々は、R(赤色)、G(緑色)またはB(青色)のいずれかの色に対応する。各サブ画素50は、液晶表示要素51とTFD素子13とが直列接続された構成となっている。   Hereinafter, the first Y driver IC 401 and the second Y driver IC 402 are simply referred to as “Y driver IC 40” when it is not necessary to distinguish between them. Each data line 11 is connected to an X driver IC 41, and a data signal generated by the X driver IC 41 is supplied. On the other hand, each of the plurality of sub-pixels 50 arranged in a matrix corresponds to one of R (red), G (green), and B (blue). Each sub-pixel 50 has a configuration in which a liquid crystal display element 51 and a TFD element 13 are connected in series.

次に、図2は、本実施形態に係る液晶装置を背面側(つまり観察者が位置すべき側と反対側)からみた場合の構成を示す斜視図である。なお、図2に示すように、X軸の負方向を「A側」、正方向を「B側」と定める。
図2に示すように、液晶装置は、相互に対向する素子基板(支持基板)10および対向基板(他の基板)20がシール材30によって貼り合わされるとともに、両基板とシール材30とによって囲まれた領域に電気光学物質である液晶(図2においては図示が省略されている)が封入された構成となっている。シール材30は、対向基板20の縁辺に沿って略矩形枠状に形成されるが、液晶を封入するために一部が開口された形状となっている。このため、液晶の封入後にその開口部分が封止材31によって封止されるようになっている。
Next, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration when the liquid crystal device according to the present embodiment is viewed from the back side (that is, the side opposite to the side where the observer should be positioned). As shown in FIG. 2, the negative direction of the X axis is defined as “A side” and the positive direction is defined as “B side”.
As shown in FIG. 2, in the liquid crystal device, an element substrate (support substrate) 10 and a counter substrate (other substrate) 20 that face each other are bonded together by a sealing material 30 and surrounded by both the substrates and the sealing material 30. A liquid crystal (not shown in FIG. 2), which is an electro-optical material, is sealed in the region. The sealing material 30 is formed in a substantially rectangular frame shape along the edge of the counter substrate 20, but has a shape in which a part is opened to enclose the liquid crystal. For this reason, the opening is sealed with the sealing material 31 after the liquid crystal is sealed.

また、シール材30には導電性を有する多数の導通粒子が分散されている。この導通粒子は、例えば金属のメッキが施されたプラスチックの粒子や、導電性を有する樹脂の粒子であり、素子基板10および対向基板20の各々に形成された配線同士を導通させる機能と、両基板の間隙(セルギャップ)を一定に保つスペーサとしての機能とを兼ね備える。なお、実際には、素子基板10および対向基板20の外側の表面に、入射光を偏光させるための偏光板や、干渉色を補償するための位相差板などが適宜貼着される。   The sealing material 30 has a large number of conductive particles dispersed therein. The conductive particles are, for example, plastic particles plated with metal or conductive resin particles. The conductive particles are electrically connected to each other on the element substrate 10 and the counter substrate 20. It also functions as a spacer that keeps the gap (cell gap) between the substrates constant. Actually, a polarizing plate for polarizing incident light, a retardation plate for compensating for interference colors, and the like are appropriately attached to the outer surfaces of the element substrate 10 and the counter substrate 20.

素子基板10および対向基板20は、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)等の光透過性を有する可撓性のプラスチックフィルム基材である。このうち観察側に位置する素子基板10の内側(対向基板20側)表面には上述した複数のデータ線11が形成される一方、背面側に位置する対向基板20の内側(素子基板10側)の面上には複数の走査線25が形成されている。また、素子基板10は、シール材30から外側の領域(すなわち、シール材30および液晶と対向しない領域である。以下、「縁辺領域」と表記する)10aを有する。そして、縁辺領域10aのうちX方向の中央部近傍にはXドライバIC41が、当該XドライバIC41を挟んで両側の位置には第1のYドライバIC401および第2のYドライバIC402が実装されている。すなわち、これらのドライバICは、接着材中に導通粒子を分散させた異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film;ACF)を介して素子基板10上に実装されている。また、縁辺領域10aのうち素子基板10の縁端部近傍には複数のパッド17が形成されるとともに、パッド17…が形成された部分の近傍には、フレキシブル基板(図示略)の一端が接合される。このフレキシブル基板の他端には、例えば回路基板などの外部機器が接合されている。   The element substrate 10 and the counter substrate 20 are flexible plastic film base materials having optical transparency such as polyethylene terephthalate (PET) and polycarbonate (PC). Among these, the plurality of data lines 11 described above are formed on the inner surface (opposite substrate 20 side) surface of the element substrate 10 located on the observation side, while the inner side (element substrate 10 side) of the counter substrate 20 located on the back side. A plurality of scanning lines 25 are formed on the surface. In addition, the element substrate 10 has an area outside the sealing material 30 (that is, an area that does not face the sealing material 30 and the liquid crystal; hereinafter, referred to as an “edge area”) 10 a. An X driver IC 41 is mounted near the center of the edge region 10a in the X direction, and a first Y driver IC 401 and a second Y driver IC 402 are mounted at positions on both sides of the X driver IC 41. . That is, these driver ICs are mounted on the element substrate 10 via an anisotropic conductive film (ACF) in which conductive particles are dispersed in an adhesive. Further, a plurality of pads 17 are formed in the vicinity of the edge of the element substrate 10 in the edge region 10a, and one end of a flexible substrate (not shown) is bonded in the vicinity of the portion where the pads 17 are formed. Is done. An external device such as a circuit board is joined to the other end of the flexible board.

係る構成のもと、XドライバIC41は、外部機器からフレキシブル基板およびパッド17を介して入力された信号に応じてデータ信号を生成し、これをデータ線11に対して出力する。他方、YドライバIC401,402は、外部機器からフレキシブル基板およびパッド17を介して入力された信号に応じて走査信号を生成して出力する。この走査信号は、素子基板10上に形成された引廻し配線16からシール材30中の導通粒子を介して対向基板20側へ伝達され、この上基板20上の各走査線25に与えられる。   Under such a configuration, the X driver IC 41 generates a data signal according to a signal input from an external device via the flexible substrate and the pad 17, and outputs the data signal to the data line 11. On the other hand, the Y driver ICs 401 and 402 generate and output a scanning signal in accordance with a signal input from an external device via the flexible substrate and the pad 17. This scanning signal is transmitted from the routing wiring 16 formed on the element substrate 10 to the counter substrate 20 side through the conductive particles in the sealing material 30, and is applied to each scanning line 25 on the upper substrate 20.

次に、液晶装置のうち、シール材30の内周縁によって囲まれた領域(以下、「表示領域」と表記する)内の構成を説明する。図3は、図2におけるC−C’線からみた断面のうち表示領域内の部分を示す図である。また、図4(a)は、本実施形態に係る液晶装置の1つのサブ画素領域を示す平面構成図であり、図4(b)は、図4(a)に示すTFD素子13を拡大して示す平面構成図であり、図4(c)は、図4(b)に示すD−D’線に沿う断面構成図である。   Next, a configuration of a region (hereinafter referred to as “display region”) surrounded by the inner peripheral edge of the sealing material 30 in the liquid crystal device will be described. FIG. 3 is a diagram showing a portion in the display area of the cross section taken along line C-C ′ in FIG. 2. 4A is a plan configuration diagram showing one sub-pixel region of the liquid crystal device according to the present embodiment, and FIG. 4B is an enlarged view of the TFD element 13 shown in FIG. FIG. 4C is a cross-sectional configuration diagram taken along the line DD ′ shown in FIG. 4B.

図3に示すように、本実施形態の液晶装置は、互いに対向して配置された素子基板10及び対向基板20と、これらの基板10,20との間に挟まれた領域内に封止された液晶35とを備えて構成されている。同図に示す表示領域内における素子基板10の内側(液晶35側)表面には、マトリクス状に配列された複数の画素電極12と、各画素電極12の間隙部分においてY方向に延在する複数のデータ線11とが形成されている。各画素電極12は、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料によって形成された平面視略矩形状の電極である。そして、各画素電極12と、当該画素電極12に一方の側において隣接するデータ線11とは図示略のTFD素子(非線形素子)を介して接続されている(図4(a)参照)。また、図3に示すように、データ線11、画素電極12およびTFD素子が形成された素子基板10の表面は、配向膜151によって覆われている。この配向膜151は、ポリイミドなどからなる有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶35の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。   As shown in FIG. 3, the liquid crystal device according to the present embodiment is sealed in a region sandwiched between the element substrate 10 and the counter substrate 20 that are arranged to face each other and the substrates 10 and 20. The liquid crystal 35 is provided. A plurality of pixel electrodes 12 arranged in a matrix and a plurality of pixel electrodes 12 extending in the Y direction on the inner surface (on the liquid crystal 35 side) surface of the element substrate 10 in the display region shown in FIG. Data lines 11 are formed. Each pixel electrode 12 is a substantially rectangular electrode in plan view formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide). Each pixel electrode 12 and the data line 11 adjacent to the pixel electrode 12 on one side are connected via a TFD element (nonlinear element) (not shown) (see FIG. 4A). Further, as shown in FIG. 3, the surface of the element substrate 10 on which the data lines 11, the pixel electrodes 12, and the TFD elements are formed is covered with an alignment film 151. The alignment film 151 is an organic thin film made of polyimide or the like, and is subjected to a rubbing process for defining the alignment direction of the liquid crystal 35 when no voltage is applied.

ここで、図4(a)に示すように、素子基板10上の要素のうちひとつのサブ画素50に対応する領域を対向基板20側(背面側)からみると、平面視略矩形状の画素電極12の長辺方向に沿って延びるようにデータ線11が形成されている。TFD素子13は、図4(b)の拡大平面図に示すように、前記データ線11とほぼ平行に延在する平面視矩形状の下電極(第1の導電膜)14と、この下電極14の表面に陽極酸化によって形成された第1絶縁膜18と、絶縁膜18上に相互に離間して形成された第1の上電極(第2の導電膜)11aおよび第2の上電極(第2の導電膜)19とから構成されている。前記第1の上電極11aは、図4(a)に示すように、データ線11の一部を画素電極12側へ延出して形成されており、第2の上電極19は、前記下電極14と反対側の端部で画素電極12と一部平面的に重なってTFD素子13と画素電極12とを電気的に接続している。   Here, as shown in FIG. 4A, when a region corresponding to one sub pixel 50 among the elements on the element substrate 10 is viewed from the counter substrate 20 side (back side), the pixel having a substantially rectangular shape in a plan view. A data line 11 is formed so as to extend along the long side direction of the electrode 12. As shown in the enlarged plan view of FIG. 4B, the TFD element 13 includes a rectangular lower electrode (first conductive film) 14 extending substantially parallel to the data line 11 and the lower electrode. The first insulating film 18 formed on the surface 14 by anodic oxidation, the first upper electrode (second conductive film) 11a formed on the insulating film 18 and spaced apart from each other, and the second upper electrode ( Second conductive film) 19. As shown in FIG. 4A, the first upper electrode 11a is formed by extending a part of the data line 11 toward the pixel electrode 12, and the second upper electrode 19 is formed by the lower electrode. The TFD element 13 and the pixel electrode 12 are electrically connected so as to partially overlap the pixel electrode 12 at the end opposite to the pixel 14.

TFD素子13は、第1のTFD素子131と第2のTFD素子132とから構成されている。すなわち、下電極14の平面領域において、絶縁膜18を介して第1の上電極11aと対向する領域内に第1のTFD素子131が形成されており、絶縁膜18を介して第2の上電極19と対向する領域内に第2のTFD素子132が形成されている。   The TFD element 13 includes a first TFD element 131 and a second TFD element 132. That is, in the planar region of the lower electrode 14, the first TFD element 131 is formed in a region facing the first upper electrode 11 a via the insulating film 18, and the second upper electrode 14 is interposed via the insulating film 18. A second TFD element 132 is formed in a region facing the electrode 19.

上記第2のTFD素子132をさらに詳細に説明すると、図4(c)に示すように、素子基板10上に形成された下地絶縁膜4と、この下地絶縁膜4上に設けられた下電極14と、下電極14の表面を覆う絶縁膜18とを備えて構成されている。そして、前記絶縁膜18を介して、第2の上電極19と、下電極14とが対向する領域にて金属/絶縁体/金属のサンドイッチ構造を採る結果、正負双方向のダイオードスイッチング特性を有するTFD素子132が構成されている。
尚、図示は省略したが、第1のTFD素子131は、図4(c)に示す断面構造において、上電極19に代えて第1の上電極11aが配置された構成を備えている。
The second TFD element 132 will be described in more detail. As shown in FIG. 4C, the base insulating film 4 formed on the element substrate 10 and the lower electrode provided on the base insulating film 4 14 and an insulating film 18 covering the surface of the lower electrode 14. And, as a result of adopting a metal / insulator / metal sandwich structure in a region where the second upper electrode 19 and the lower electrode 14 face each other through the insulating film 18, it has a positive and negative bidirectional diode switching characteristic. A TFD element 132 is configured.
Although not shown, the first TFD element 131 has a configuration in which the first upper electrode 11a is arranged in place of the upper electrode 19 in the cross-sectional structure shown in FIG.

本実施形態に係るTFD素子13では、下電極14上に、互いに離間されて第1のTFD素子131と第2のTFD素子132とが形成されているため、前記両TFD素子131,132は、反対のダイオードスイッチング特性を有する。このように、TFD素子13は、2つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した構成となっているため、1つのダイオードを用いた場合と比較して、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称化される。
ただし、かかる非線形特性の対称性を確保するためには、第1のTFD素子131を構成する絶縁膜18の厚さと、第2のTFD素子132を構成する絶縁膜18の厚さとを同一の厚さにするとともに、前記絶縁膜18を介して下電極14と対向する領域の上電極11a、19の面積を相等しくする必要がある。本実施形態では、図4(b)に示すように、絶縁膜18は下電極14を覆って形成されているので、上電極11a、19を、同一幅に形成すれば、上記TFD素子131,132の対称性を容易に得ることができる。
In the TFD element 13 according to the present embodiment, the first TFD element 131 and the second TFD element 132 are formed on the lower electrode 14 so as to be separated from each other. Has opposite diode switching characteristics. Thus, since the TFD element 13 has a configuration in which two diodes are connected in series in opposite directions, the current-voltage nonlinear characteristic is bi-directional with positive and negative in comparison with the case where one diode is used. Symmetrized over.
However, in order to ensure the symmetry of such nonlinear characteristics, the thickness of the insulating film 18 constituting the first TFD element 131 and the thickness of the insulating film 18 constituting the second TFD element 132 are the same. In addition, the areas of the upper electrodes 11a and 19 in a region facing the lower electrode 14 through the insulating film 18 must be made equal. In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the insulating film 18 is formed so as to cover the lower electrode 14, and therefore, if the upper electrodes 11a and 19 are formed to have the same width, the TFD element 131, 132 symmetry can be easily obtained.

本実施形態において、前記下電極14は、導電層141及び導電層142からなる多層構造を有している。導電層142は、弁金属を含む導電材料からなる。ここで、弁金属(バルブ金属)とは、陽極酸化により金属表面がその金属の酸化物の皮膜で一様に覆われるような金属(即ち、金属表面にできた酸化物の酸素空孔が移動しやすい金属)をいい、この弁金属としては、例えばアルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)等がある。本実施形態では、導電層142を例えばタンタル(Ta)単体やタンタルを主成分とした合金によって構成する。また、導電層142よりも下層側の導電層141は、導電層142を構成する導電材料よりも膜応力の小さい弁金属を含む導電材料、例えばアルミニウムからなる。またデータ線11(第1の上電極11aを含む)及び第2の上電極19は、例えばクロム(Cr)やアルミニウム(Al)といった各種の導電性材料からなる同一の層から形成され、上記の金属材料に加え、タンタルやモリブデン(Mo)でも形成することができる。
また、下電極14の下側に設けられた下地絶縁膜4は、例えばタンタル酸化物等により形成することができ、下電極14を基板10を固定するための密着層として機能させることができる。
In the present embodiment, the lower electrode 14 has a multilayer structure including a conductive layer 141 and a conductive layer 142. The conductive layer 142 is made of a conductive material including a valve metal. Here, the valve metal (valve metal) is a metal whose surface is uniformly covered with an oxide film of the metal by anodic oxidation (that is, oxygen vacancies in the oxide formed on the metal surface move). Examples of the valve metal include aluminum (Al), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), niobium (Nb), and tantalum (Ta). In the present embodiment, the conductive layer 142 is made of, for example, tantalum (Ta) alone or an alloy containing tantalum as a main component. The conductive layer 141 on the lower layer side of the conductive layer 142 is made of a conductive material containing a valve metal whose film stress is smaller than that of the conductive material constituting the conductive layer 142, for example, aluminum. The data line 11 (including the first upper electrode 11a) and the second upper electrode 19 are formed of the same layer made of various conductive materials such as chrome (Cr) and aluminum (Al), for example, In addition to a metal material, tantalum or molybdenum (Mo) can be used.
Further, the base insulating film 4 provided on the lower side of the lower electrode 14 can be formed of, for example, tantalum oxide or the like, and the lower electrode 14 can function as an adhesion layer for fixing the substrate 10.

一方、図3に示すように、対向基板20の面上には、反射層21、カラーフィルタ22、遮光層23、オーバーコート層24、複数の走査線25および配向膜26が形成されている。
反射層21は、例えばアルミニウムや銀といった光反射性を有する金属によって形成された薄膜である。観察側から液晶装置に入射した光は、この反射層21の表面において反射されて観察側に出射され、これによりいわゆる反射型表示が実現される。ここで、図3に示すように、対向基板20の内側表面のうち反射層21によって覆われた領域は、多数の微細な凹凸が形成された粗面となっている。したがって、かかる粗面を覆うように薄膜状に形成された反射層21の表面には、当該粗面を反映した微細な凹凸(すなわち散乱構造)が形成される。この結果、観察側からの入射光は、反射層21の表面において適度に散乱した状態で反射され、反射層21表面における鏡面反射を回避して広い視野角が実現される。また、図4(a)に示した画素電極12の平面領域内に部分的に反射層21が形成されない開口領域を設けるならば、係る開口領域を介した透過表示が可能になり、半透過反射型の液晶装置を構成することができる。
尚、図3では、基板20表面に凹凸形状が直接形成されている場合を図示しているが、反射層21に散乱機能を付与するための構造は本実施形態で挙げた例に限定されず、例えば、基板20上に樹脂膜を形成し、その表面に凹凸を形成したものや、反射層21上に光散乱性を有する光学素子(屈折率の異なる材料どうしを混練硬化した樹脂膜等)を設けたものも適用できるのは勿論である。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a reflective layer 21, a color filter 22, a light shielding layer 23, an overcoat layer 24, a plurality of scanning lines 25 and an alignment film 26 are formed on the surface of the counter substrate 20.
The reflective layer 21 is a thin film formed of a metal having light reflectivity such as aluminum or silver. Light incident on the liquid crystal device from the observation side is reflected on the surface of the reflection layer 21 and emitted to the observation side, thereby realizing a so-called reflection type display. Here, as shown in FIG. 3, the region covered with the reflective layer 21 on the inner surface of the counter substrate 20 is a rough surface on which a large number of fine irregularities are formed. Therefore, fine irregularities (that is, scattering structures) reflecting the rough surface are formed on the surface of the reflective layer 21 formed in a thin film so as to cover the rough surface. As a result, incident light from the observation side is reflected in a state of being appropriately scattered on the surface of the reflective layer 21, and a specular reflection on the surface of the reflective layer 21 is avoided to realize a wide viewing angle. Further, if an opening region where the reflective layer 21 is not partially formed is provided in the planar region of the pixel electrode 12 shown in FIG. 4A, transmissive display through the opening region becomes possible, and transflective Type liquid crystal device can be constructed.
Note that FIG. 3 illustrates a case where the uneven shape is directly formed on the surface of the substrate 20, but the structure for imparting the scattering function to the reflective layer 21 is not limited to the example given in this embodiment. For example, a resin film is formed on the substrate 20 and irregularities are formed on the surface thereof, or an optical element having light scattering properties on the reflective layer 21 (a resin film obtained by kneading and curing materials having different refractive indexes) Of course, it is also possible to apply the one provided with.

カラーフィルタ22は、各サブ画素50に対応して反射層21の面上に形成された樹脂層であり、染料や顔料によってR(赤色)、G(緑色)またはB(青色)のうちのいずれかに着色されている。そして、相互に異なる色に対応した3つのサブ画素50によって、表示画像の画素(ドット)が構成される。遮光層23は、素子基板10上にマトリクス状に配列された画素電極12の間隙部分に対応して格子状に形成され、各画素電極12同士の隙間を遮光する役割を担っている。
本実施形態における遮光層23は、図3に示すように、R、G、Bの3色分のカラーフィルタ22が積層された構成を有するものである。オーバーコート層24は、カラーフィルタ22および遮光層23によって形成された凹凸を平坦化するための層であり、例えばエポキシ系やアクリル系などの樹脂材料によって形成される。
The color filter 22 is a resin layer formed on the surface of the reflective layer 21 corresponding to each sub-pixel 50, and any of R (red), G (green), and B (blue) depending on the dye or pigment. It is colored crab. A pixel (dot) of the display image is configured by the three sub-pixels 50 corresponding to different colors. The light shielding layer 23 is formed in a lattice shape corresponding to the gaps between the pixel electrodes 12 arranged in a matrix on the element substrate 10, and plays a role of shielding the gaps between the pixel electrodes 12.
As shown in FIG. 3, the light shielding layer 23 in the present embodiment has a configuration in which color filters 22 for three colors of R, G, and B are laminated. The overcoat layer 24 is a layer for flattening the unevenness formed by the color filter 22 and the light shielding layer 23, and is formed of, for example, an epoxy or acrylic resin material.

走査線25は、オーバーコート層24の面上に、ITOなどの透明導電材料によって形成された帯状の電極である。各走査線25は、素子基板10上においてX方向に列をなす複数の画素電極12と対向するように図示X方向に延在して形成される。そして、画素電極12と、これに対向する走査線25と、両者によって挟まれた液晶35とによって、図1に示した液晶表示要素51が構成される。
すなわち、走査線25に走査信号を供給するとともに、データ線11にデータ信号を供給することによってTFD素子13にしきい値以上の電圧を印加すると、当該TFD素子13はオン状態となる。そしてこの結果、TFD素子13に接続された液晶表示要素51に電荷が蓄積され、液晶35の配向方向が変化する。こうしてサブ画素50ごとに液晶35の配向方向を変化させることにより、所望の表示を行なうようになっている。一方、電荷が蓄積された後に当該TFD素子13をオフ状態としても液晶表示要素51における電荷の蓄積は維持される。また、複数の走査線25が形成されたオーバーコート層24の表面は、素子基板10上の配向膜151と同様の配向膜26によって覆われている。
The scanning line 25 is a belt-like electrode formed on the surface of the overcoat layer 24 by a transparent conductive material such as ITO. Each scanning line 25 is formed to extend in the X direction in the figure so as to face the plurality of pixel electrodes 12 that are arranged in the X direction on the element substrate 10. Then, the liquid crystal display element 51 shown in FIG. 1 is configured by the pixel electrode 12, the scanning line 25 opposed to the pixel electrode 12, and the liquid crystal 35 sandwiched therebetween.
That is, when a voltage higher than the threshold is applied to the TFD element 13 by supplying a scanning signal to the scanning line 25 and supplying a data signal to the data line 11, the TFD element 13 is turned on. As a result, charges are accumulated in the liquid crystal display element 51 connected to the TFD element 13, and the alignment direction of the liquid crystal 35 changes. Thus, the desired display is performed by changing the orientation direction of the liquid crystal 35 for each sub-pixel 50. On the other hand, even if the TFD element 13 is turned off after the charge is accumulated, the charge accumulation in the liquid crystal display element 51 is maintained. Further, the surface of the overcoat layer 24 on which the plurality of scanning lines 25 are formed is covered with an alignment film 26 similar to the alignment film 151 on the element substrate 10.

上記構成を備えた本実施形態の液晶装置は、後述の製造方法により製造できる本発明に係る非線形素子TFD13を備えたものであり、この画素スイッチング素子として備えられた複数のTFD素子13が均一な素子特性を備えて形成されている。従って、サブ画素50の表示特性が均一なものとなり、高画質の表示を得ることができるようになっている。   The liquid crystal device of the present embodiment having the above-described configuration includes the nonlinear element TFD13 according to the present invention that can be manufactured by a manufacturing method described later, and the plurality of TFD elements 13 provided as the pixel switching elements are uniform. It is formed with device characteristics. Accordingly, the display characteristics of the sub-pixel 50 are uniform, and a high-quality display can be obtained.

(素子基板の製造方法)
次に、本発明に係る非線形素子の製造方法、及びこの非線形素子を備えた先の実施形態の液晶装置を製造する方法を、図5を参照して説明する。図5は、本実施形態に係る非線形素子の製造方法を説明するための工程図であり、素子基板の平面構造の一部を拡大して示す平面模式図である。
(Method for manufacturing element substrate)
Next, a method for manufacturing a nonlinear element according to the present invention and a method for manufacturing the liquid crystal device according to the previous embodiment including the nonlinear element will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the nonlinear element according to the present embodiment, and is a schematic plan view showing an enlarged part of the planar structure of the element substrate.

まず、図5(a)に示すように、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)等のプラスチック製の支持基板10を用意する。この支持基板10は、本実施形態に係る各工程を経て図2ないし図4に示す素子基板10を成すべきものである。この支持基板10の表面には、必要に応じて、タンタル酸化物等からなる下地絶縁膜4(図4(c)参照)を形成する。   First, as shown in FIG. 5A, a plastic support substrate 10 such as polyethylene terephthalate (PET) or polycarbonate (PC) is prepared. The support substrate 10 should form the element substrate 10 shown in FIGS. 2 to 4 through the respective steps according to the present embodiment. A base insulating film 4 (see FIG. 4C) made of tantalum oxide or the like is formed on the surface of the support substrate 10 as necessary.

次に、この支持基板上に、マスクスパッタ法等の方法を用いてライン状に複数の導電層141を形成する。この導電層141は、後述の導電層142の表面を陽極酸化する際の通電用の配線膜として機能するものである。本実施形態では、この導電層141を導電層142よりも膜応力の小さい弁金属、例えばアルミニウムによって形成し、膜厚を例えば50nmとする。本実施形態では、導電層141をマスクスパッタによりパターン形成するので、従来のようにタンタル等の下電極金属を基板全面に成膜し、これをエッチングによりパターニングする場合に比べて、基板10の変形量を少なくすることができる。つまり、基板10に金属を成膜した場合、係る金属とプラスチックからなる基板10との熱膨張率の違いによって、成膜後の基板10は成膜面を凸面として大きく反った状態になる。これに対して、本実施形態のように金属をライン状に成膜した場合には、基板10には導電層141の分断方向であるY方向の応力が生じないため、そのぶん基板の反り量も少なくなる。また本実施形態では、この導電層141を下電極14の本体部である導電層142よりも膜応力の小さい材料によって形成するため、従来のように下電極14をタンタルの単層膜で形成する場合に比べて、導電層141の延在方向であるX方向の応力も小さくなる。   Next, a plurality of conductive layers 141 are formed in a line shape on the support substrate using a method such as a mask sputtering method. The conductive layer 141 functions as a wiring film for energization when the surface of a conductive layer 142 described later is anodized. In the present embodiment, the conductive layer 141 is formed of a valve metal having a film stress smaller than that of the conductive layer 142, such as aluminum, and has a thickness of 50 nm, for example. In this embodiment, since the conductive layer 141 is patterned by mask sputtering, a lower electrode metal such as tantalum is formed on the entire surface of the substrate as in the prior art, and the deformation of the substrate 10 is compared to the case where this is patterned by etching. The amount can be reduced. That is, when a metal film is formed on the substrate 10, the substrate 10 after film formation is greatly warped with the film formation surface as a convex surface due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal and the substrate 10 made of plastic. On the other hand, when the metal is formed in a line shape as in this embodiment, the substrate 10 is not stressed in the Y direction, which is the direction in which the conductive layer 141 is divided. Less. In this embodiment, since the conductive layer 141 is formed of a material having a smaller film stress than that of the conductive layer 142 which is the main body of the lower electrode 14, the lower electrode 14 is formed of a single layer of tantalum as in the prior art. Compared to the case, the stress in the X direction, which is the extending direction of the conductive layer 141, is also reduced.

次に、図5(b)に示すように、ライン状に形成された各導電層141の表面に、マスクスパッタ法等の方法を用いて、下電極14の本体部となる島状の導電層(電極膜)142を当該ラインに沿ってそれぞれ複数形成する。この導電層142は、後述の工程でその表面を陽極酸化するので、係る導電層142としては陽極酸化可能な導電材料、即ち、弁金属を含む導電材料が使用される。本実施形態では、この導電層142をタンタル単体、若しくはタンタルを主成分とした合金によって形成し、膜厚を例えば100nmとする。本実施形態では、この導電層142がX方向及びY方向の双方で分断された状態で成膜されるため、この導電層142の成膜によって基板10に反りが生じることはない。
なお本例では、導電層141,142をマスクスパッタで形成したが、この導電層の形成方法はこれに限らず、導電材料をエッチング等の後工程に依らずに基板の所定位置に選択的に堆積可能な方法であれば何でもよい。例えば液滴吐出法により、導電材料を含む液体材料を基板上に選択的に吐出し、これを乾燥若しくは焼成する方法であってもよい。
Next, as shown in FIG. 5B, an island-shaped conductive layer serving as the main body of the lower electrode 14 is formed on the surface of each conductive layer 141 formed in a line shape using a method such as mask sputtering. A plurality of (electrode films) 142 are formed along the line. Since the surface of the conductive layer 142 is anodized in a process described later, a conductive material that can be anodized, that is, a conductive material including a valve metal is used as the conductive layer 142. In the present embodiment, the conductive layer 142 is formed of tantalum alone or an alloy containing tantalum as a main component, and has a film thickness of, for example, 100 nm. In this embodiment, since the conductive layer 142 is formed in a state of being divided in both the X direction and the Y direction, the substrate 10 is not warped by the formation of the conductive layer 142.
In this example, the conductive layers 141 and 142 are formed by mask sputtering. However, the method of forming the conductive layers is not limited to this, and the conductive material is selectively placed at a predetermined position on the substrate without depending on subsequent processes such as etching. Any method that can be deposited is acceptable. For example, a liquid material containing a conductive material may be selectively discharged onto a substrate by a droplet discharge method and dried or baked.

次に、図5(c)に示すように、配線膜である導電層141を用いて上層側の導電層142の表面を陽極酸化し、この導電層142の表面に陽極酸化膜(本例の場合、酸化タンタル)からなる絶縁膜18を形成する。本実施形態では、導電層141に弁金属を用いているため、この工程によって導電層141の表面にも陽極酸化膜141a(本例の場合、酸化アルミニウム)が形成される。このため、導電層141を他の導電材料によって構成した場合のように導電層141の部分でのみ通電するようなことがなく、導電層142を効率的に陽極酸化することが可能である。   Next, as shown in FIG. 5C, the surface of the upper conductive layer 142 is anodized using the conductive layer 141 which is a wiring film, and an anodic oxide film (in this example) is formed on the surface of the conductive layer 142. In this case, an insulating film 18 made of tantalum oxide is formed. In this embodiment, since a valve metal is used for the conductive layer 141, an anodic oxide film 141a (in this example, aluminum oxide) is also formed on the surface of the conductive layer 141 by this process. For this reason, it is possible to efficiently anodize the conductive layer 142 without energizing only the portion of the conductive layer 141 unlike the case where the conductive layer 141 is made of another conductive material.

次に、図5(d)に示すように、隣接する導電層142の間に位置する導電層141とその酸化膜141aをエッチング等により除去し、各導電層142を電気的に絶縁する。以上により、各TFD素子13の下電極14(導電層141及び導電層142)と絶縁膜18が形成される。
続いて、マスクスパッタ法や液滴吐出法等の方法を用いて、この下電極14上の絶縁膜18を一部覆うように、クロムからなる上電極19を形成する。この上電極19のパターン形成に際して、図4(a)に示すデータ線11(上電極11aを含む)も同時にパターン形成される。以上により、TFD素子13が得られる。
Next, as shown in FIG. 5D, the conductive layer 141 located between the adjacent conductive layers 142 and its oxide film 141a are removed by etching or the like, and each conductive layer 142 is electrically insulated. As described above, the lower electrode 14 (conductive layer 141 and conductive layer 142) and the insulating film 18 of each TFD element 13 are formed.
Subsequently, an upper electrode 19 made of chromium is formed so as to partially cover the insulating film 18 on the lower electrode 14 by using a method such as a mask sputtering method or a droplet discharge method. When the pattern of the upper electrode 19 is formed, the data line 11 (including the upper electrode 11a) shown in FIG. Thus, the TFD element 13 is obtained.

次いで、図4(a)に示したように、第2の上電極19の一端側(下電極14と反対側)に一部乗り上げるようにITO等の透明導電材料からなる画素電極12を形成し、これらの構成部材を覆う配向膜151を成膜すれば、図2に示した素子基板10が得られる。
そして、上記本実施形態の製造方法による製造工程を経て得られた素子基板10を、図2に示すように、別途公知の製造方法により作製された対向基板20と、シール材30を介して貼り合わせ、シール材30と前記両基板10,20とに挟まれる空間に液晶を封止することで、先の実施形態の液晶装置が得られる。
Next, as shown in FIG. 4A, the pixel electrode 12 made of a transparent conductive material such as ITO is formed so as to partially ride on one end side (the side opposite to the lower electrode 14) of the second upper electrode 19. If the alignment film 151 covering these constituent members is formed, the element substrate 10 shown in FIG. 2 is obtained.
Then, the element substrate 10 obtained through the manufacturing process according to the manufacturing method of the present embodiment is bonded to the counter substrate 20 separately manufactured by a known manufacturing method and the sealing material 30 as shown in FIG. In addition, the liquid crystal device of the previous embodiment is obtained by sealing the liquid crystal in a space between the sealing material 30 and the two substrates 10 and 20.

以上説明したように本実施形態では、TFD13を構成する導電膜の形成をマスクスパッタ等により素子の形成領域に限定して行なっているため、従来のように導電膜を基板全面に成膜した後、これをエッチング等によりパターニングする場合に比べて、基板10の変形量を少なくすることができる。特に本実施形態では、下電極14をタンタル等からなる導電層142と該導電層142よりも膜応力の小さい導電層142との積層膜としているため、従来のように下電極14をタンタル単体で形成する場合に比べて、基板の変形量が更に小さくなる。
また本実施形態では、各導電層142に対して共通の配線膜(導電層141)を形成し、陽極酸化後にこの配線膜141を切断しているため、互いに電気的に絶縁された複数のTFD素子を一括して形成することでき、プロセスが容易となる。
As described above, in this embodiment, since the conductive film constituting the TFD 13 is formed only in the element formation region by mask sputtering or the like, after the conductive film is formed over the entire surface of the substrate as in the prior art. The amount of deformation of the substrate 10 can be reduced compared to the case where this is patterned by etching or the like. In particular, in this embodiment, since the lower electrode 14 is a laminated film of the conductive layer 142 made of tantalum or the like and the conductive layer 142 having a film stress smaller than that of the conductive layer 142, the lower electrode 14 is made of tantalum alone as in the prior art. Compared with the case of forming, the deformation amount of the substrate is further reduced.
In the present embodiment, since a common wiring film (conductive layer 141) is formed for each conductive layer 142, and this wiring film 141 is cut after anodization, a plurality of TFDs that are electrically insulated from each other. Elements can be formed in a lump and the process becomes easy.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態を図6を用いて説明する。
図6は、本発明の非線形素子の一例であるTFD素子の断面構造を示す模式図である。本実施形態において、前記第1の実施形態と同様の部材又は部位については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
本実施形態は、前記第1実施形態の構成において、陽極酸化用の配線膜である下電極14の導電層141を複数の層によって構成したものである。すなわち本実施形態では、TFD素子132の導電層141を、導電層142よりも膜応力の小さい弁金属(第1の導電材料)からなる層141bと、この第1の導電材料よりも膜応力の小さい第2の導電材料からなる層141bの積層構造としている。第1の導電材料としては、例えばアルミニウムが好適であり、第2の導電材料としては、例えば金,銀,銅,アルミニウムのいずれかの金属材料又は導電性有機材料が好適である。
これ以外は、前記第1の実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a TFD element that is an example of the nonlinear element of the present invention. In the present embodiment, the same members or parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In this embodiment, in the configuration of the first embodiment, the conductive layer 141 of the lower electrode 14 which is a wiring film for anodic oxidation is configured by a plurality of layers. In other words, in the present embodiment, the conductive layer 141 of the TFD element 132 is divided into a layer 141b made of a valve metal (first conductive material) having a smaller film stress than the conductive layer 142 and a film stress higher than that of the first conductive material. A layered structure of layers 141b made of a small second conductive material is employed. As the first conductive material, for example, aluminum is suitable, and as the second conductive material, for example, a metal material of gold, silver, copper, or aluminum or a conductive organic material is suitable.
The rest is the same as in the first embodiment.

本実施形態では、導電層141の下層側の層141aを導電性有機材料等の柔らかい(膜応力の小さい)材料によって構成しているため、前記第1の実施形態のように導電層141をアルミニウム等の単層膜とした場合に比べて、成膜時の応力が小さくなり、基板の反りを更に小さくすることができる。また、導電層141の最表面の層141bが陽極酸化可能な金属によって構成されているため、陽極酸化時に配線部分(導電層142以外の部分)でのみ通電することなく、導電層142の表面を効率的に酸化することが可能である。   In this embodiment, the layer 141a on the lower layer side of the conductive layer 141 is made of a soft material (small film stress) such as a conductive organic material. Therefore, the conductive layer 141 is made of aluminum as in the first embodiment. Compared with a single layer film such as the above, the stress during film formation is reduced, and the warpage of the substrate can be further reduced. Further, since the outermost layer 141b of the conductive layer 141 is made of an anodizable metal, the surface of the conductive layer 142 is not energized only in the wiring portion (portion other than the conductive layer 142) during anodization. It is possible to oxidize efficiently.

(電子機器)
次に、本発明の電子機器について説明する。
図7は、本発明に係る電気光学装置を携帯電話機の表示部に適用した例を示す斜視構成図である。同図に示すように、携帯電話機1300は、上記実施形態の液晶装置(電気光学装置)を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高精細、高コントラストであり、輝度が均一で高画質の表示を提供することができる。
(Electronics)
Next, the electronic apparatus of the present invention will be described.
FIG. 7 is a perspective configuration diagram illustrating an example in which the electro-optical device according to the invention is applied to a display unit of a mobile phone. As shown in the figure, a cellular phone 1300 includes the liquid crystal device (electro-optical device) of the above-described embodiment as a small-sized display unit 1301, and includes a plurality of operation buttons 1302, an earpiece 1303, and a mouthpiece 1304. Configured.
The liquid crystal device of the above embodiment is not limited to the mobile phone, but an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, It can be suitably used as an image display means for calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, touch panel-equipped devices, etc. In any electronic device, it has high definition, high contrast, and uniform brightness. A high-quality display can be provided.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば上記実施形態では、本発明の電気光学装置の例として液晶装置を挙げたが、本発明は液晶装置に限らない種々の電気光学装置及びその製造方法に適用することができる。例えば、EL(エレクトロルミネッセンス)装置、電気泳動装置、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた装置(例えば、PDP、FED,SED)や、それらの製造方法等に好適に用いることができる。
As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the liquid crystal device is described as an example of the electro-optical device of the present invention, but the present invention can be applied to various electro-optical devices and manufacturing methods thereof that are not limited to the liquid crystal device. For example, it can be suitably used in EL (electroluminescence) devices, electrophoresis devices, devices using plasma emission or fluorescence by electron emission (for example, PDP, FED, SED), production methods thereof, and the like.

本発明の電気光学装置の一例である液晶装置の回路ブロック図。1 is a circuit block diagram of a liquid crystal device which is an example of an electro-optical device of the invention. 同、外観を示す斜視構成図。The perspective block diagram which shows an external appearance similarly. 図2のC−C’線に沿う断面構成図。FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram taken along line C-C ′ of FIG. 2. (a)は、同液晶装置の画素領域の平面構成図、(b)はTFD素子の拡大平面図、(c)は、(b)のD−D’線に沿う断面構成図。(A) is a plane block diagram of the pixel area | region of the liquid crystal device, (b) is an enlarged plan view of a TFD element, (c) is a cross-sectional block diagram along the D-D 'line of (b). 本発明の非線形素子の製造方法を説明するための断面工程図。Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the nonlinear element of this invention. 本発明の第2実施形態に係る非線形素子の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the nonlinear element which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の電子機器の一例を示す斜視構成図。FIG. 11 is a perspective configuration diagram illustrating an example of an electronic apparatus according to the invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…素子基板、13…TFD素子(二端子型非線形素子)、14…下電極(第1の導電膜)、141・・・導電層(配線膜)、142・・・導電層(電極膜)、18…絶縁膜、11a…第1の上電極(第2の導電膜)、19…第2の上電極(第2の導電膜)、1300・・・電子機器

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Element substrate, 13 ... TFD element (two-terminal nonlinear element), 14 ... Lower electrode (first conductive film), 141 ... Conductive layer (wiring film), 142 ... Conductive layer (electrode film) , 18 ... insulating film, 11a ... first upper electrode (second conductive film), 19 ... second upper electrode (second conductive film), 1300 ... electronic equipment

Claims (13)

可撓性を有するプラスチック基板上に第1の導電膜,絶縁膜,第2の導電膜を備える非線形素子の製造方法であって、
前記第1の導電膜の形成工程が、材料膜を所定の領域にのみ選択的に堆積可能な方法を用いて、前記第1の導電膜を素子の形成される領域に対して選択的に堆積させる工程を含むことを特徴とする、非線形素子の製造方法。
A method of manufacturing a nonlinear element comprising a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film on a plastic substrate having flexibility,
The first conductive film forming step selectively deposits the first conductive film on a region where an element is to be formed using a method capable of selectively depositing a material film only on a predetermined region. The manufacturing method of the nonlinear element characterized by including the process to make.
前記第1の導電膜の形成工程が、マスクスパッタ法若しくは液滴吐出法により行なわれることを特徴とする、請求項1記載の非線形素子の製造方法。   2. The method of manufacturing a nonlinear element according to claim 1, wherein the step of forming the first conductive film is performed by a mask sputtering method or a droplet discharge method. 前記第1の導電膜が弁金属を含む導電材料からなり、前記絶縁膜の形成工程が、前記第1の導電膜を陽極酸化することにより該第1の導電膜の表面に絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項1又は2記載の非線形素子の製造方法。   The first conductive film is made of a conductive material containing a valve metal, and the insulating film forming step forms an insulating film on the surface of the first conductive film by anodizing the first conductive film. The method for manufacturing a nonlinear element according to claim 1, further comprising a step. 前記第1の導電膜の形成工程が、陽極酸化のための通電用の配線膜をライン状に形成する工程と、前記配線膜の表面に前記弁金属を含む島状の電極膜を前記ラインに沿って複数形成する工程と、前記絶縁膜の形成後に、隣接する前記電極膜の間に位置する前記配線膜を除去し、各電極膜を電気的に絶縁する工程とを含むことを特徴とする、請求項3記載の非線形素子の製造方法。   The step of forming the first conductive film includes a step of forming a wiring film for energization for anodization in a line shape, and an island-shaped electrode film including the valve metal on the surface of the wiring film in the line. And a step of electrically insulating each electrode film by removing the wiring film located between the adjacent electrode films after the formation of the insulating film. A method for manufacturing a nonlinear element according to claim 3. 前記配線膜が、前記電極膜よりも膜応力の小さい材料からなることを特徴とする、請求項4記載の非線形素子の製造方法。   The method of manufacturing a nonlinear element according to claim 4, wherein the wiring film is made of a material having a film stress smaller than that of the electrode film. 前記配線膜の形成工程が、前記配線膜の最表面を弁金属からなる第1の導電材料によって形成する工程を含むことを特徴とする、請求項4又は5記載の非線形素子の製造方法。   6. The method of manufacturing a nonlinear element according to claim 4, wherein the forming step of the wiring film includes a step of forming an outermost surface of the wiring film with a first conductive material made of a valve metal. 前記第1の導電材料が前記電極膜よりも膜応力の小さい材料からなることを特徴とする、請求項6記載の非線形素子の製造方法。   The method for manufacturing a nonlinear element according to claim 6, wherein the first conductive material is made of a material having a film stress smaller than that of the electrode film. 前記第1の導電材料がアルミニウムであることを特徴とする、請求項6又は7記載の非線形素子の製造方法。   The method for manufacturing a nonlinear element according to claim 6, wherein the first conductive material is aluminum. 前記配線膜の形成工程が、前記配線膜の前記第1の導電材料からなる層よりも下層側の層を前記電極膜よりも膜応力の小さい第2の導電材料によって形成する工程を含むことを特徴とする、請求項6〜8のいずれかの項に記載の非線形素子の製造方法。   The step of forming the wiring film includes a step of forming a layer on the lower side of the layer made of the first conductive material of the wiring film with a second conductive material having a film stress smaller than that of the electrode film. The method for manufacturing a non-linear element according to claim 6, wherein the method is characterized in that: 前記第2の導電材料が、金,銀,銅,アルミニウムのいずれかの金属材料又は導電性有機材料であることを特徴とする、請求項9記載の非線形素子の製造方法。   The method for manufacturing a nonlinear element according to claim 9, wherein the second conductive material is a metal material or a conductive organic material of gold, silver, copper, or aluminum. 可撓性を有するプラスチック基板上に第1の導電膜,絶縁膜,第2の導電膜を備える非線形素子であって、
前記第1の導電膜が、弁金属である第1の導電材料からなる層と、前記第1の導電材料よりも膜応力の小さい第2の導電材料からなる層とを含む多層膜からなることを特徴とする、非線形素子。
A non-linear element comprising a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film on a plastic substrate having flexibility,
The first conductive film is made of a multilayer film including a layer made of a first conductive material that is a valve metal and a layer made of a second conductive material having a film stress smaller than that of the first conductive material. A non-linear element characterized by the above.
請求項1〜10のいずれかの項に記載の方法により製造された非線形素子を備えたことを特徴とする、電気光学装置。   An electro-optical device comprising a nonlinear element manufactured by the method according to claim 1. 請求項12記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする、電子機器。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 12.
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