JP2007013193A - 薄膜ダイオード - Google Patents

Abstract

【課題】素子の微細化の向上及び製造コストの低下を図る。
【解決手段】下部基板１０上に下部電極２を成膜し、その上に非線形抵抗膜４を成膜する。非線形抵抗膜４の上に、例えば導電性粒子１８を含む絶縁膜６を成膜し、その上に上部電極８を成膜する。図中、符号１２は液晶、１４は対向電極、１６は上部基板を示している。非線形抵抗膜４の導電性粒子１８に対応する微小領域のみで非線形抵抗膜４の機能が得られため、導電性粒子１８の密度を変えることにより非線形抵抗膜４の機能する領域を微細加工によらずに調整できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示パネル等の駆動に用いられる薄膜ダイオードに関する。

液晶表示パネルの駆動方式としては、パッシブマトリクス方式と、アクティブマトリクス方式とがある。パッシブマトリクス方式はその構造の単純さから、低コスト製造が可能であるが、表示品質及び多分割性（高精細化）の面でアクティブマトリクス方式に劣る。そこで、アクティブマトリクス方式をパッシブマトリクス方式並みの製造コストで実現できる技術が求められている。
アクティブマトリクス方式に用いられるスイッチング素子には、従来、２端子駆動素子の薄膜ダイオード（ＴＦＤ）と、３端子駆動素子の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とがある。３端子駆動素子は原理的に３端子必要なことから判るように、１つの素子に３本の配線が必要であり、そのため開口率を大きくとれない。また、その構造の複雑性から、製造プロセスでもマスクが６枚以上必要になるなど、製造コストの肥大要因を抱えている。

これに対し、２端子駆動素子は開口率を大きくとることができ、特にダイオードの構造が単純であるために製造コストを低減できるというメリットを有している。
２端子駆動素子は、電極と電極の間に非線形抵抗膜を挟み込んだだけの単純な構造であるが、この２端子駆動素子を形成するプロセスにおいてもマスクが３枚程度必要であり、且つ、それぞれのマスクの高精度の位置合わせ（アライメント）工程が不可欠であった。これを以下に具体的に説明する。

現在、２端子駆動素子の中で唯一商品化されているのは、タンタルの陽極酸化で作成するタンタルオキサイドのＭＩＭ型ダイオードである。その１画素分の構造は、図９に示すように、下部電極１００と、この下部電極１００の上に設けられた非線形抵抗膜１０２と、非線形抵抗膜１０２の上に設けられた上部電極１０４とからなり、下部電極１００と上部電極１０４が重なっている部分、すなわちハッチングで示す３層構造部分１０６が薄膜ダイオードとなる。図１０はこれをアレーにした場合の平面図である。このＭＩＭ型ダイオードアレーの製造工程は次の通りである。

まず初めに、下部電極１００を基板に成膜し、フォトリソグラフィーによってパターニングする。次に下部電極１００の上に重ねて非線形抵抗膜１０２を成膜し、下部電極１００に位置合わせをしてパターニングする。次に非線形抵抗膜１０２の上に重ねて上部電極１０４を成膜し、下層の非線形抵抗膜１０２及び下部電極１００に位置合わせをしてパターニングする。
このように３枚のマスクによる高精度の位置合わせが必要であるため、パッシブマトリクス方式の製造コストレベルに近づけるには、端子駆動素子のアライメント工程を不要にできる技術が必要である。

特許文献１には、透過型液晶表示用の駆動素子としてアライメント工程が不要な２端子駆動素子の構造が提案されている。
これは、図１１に示すように、下部電極１０８の上部全面に非線形抵抗膜１１０を成膜し、下部電極１０８の全面を薄膜ダイオードとすることを特徴としている。図１１において、符号１１２は下部基板、１１４は上部基板、１１６は対向電極、１１８は液晶を示す。
下部電極１０８の上面に非線形抵抗膜１１０を成膜するだけでよいので、アライメント工程が不要となる。

一方、一般に薄膜ダイオードの電気特性は、その非線形抵抗膜の材料、膜厚、及びその面積を変えることで設計される。従来使われているタンタルオキサイドは誘電率が大きく、薄膜ダイオードが持つ電気容量が大きい。電気容量が大きくなってしまうと、直列接続をしている液晶に掛かる電圧が小さくなり、表示機能が低下する。このため、薄膜ダイオードの面積をできる限り小さくし、薄膜ダイオードが持つ電気容量を小さくすることが望まれる。この電気容量の少量化に対し、従来はラテライト構造や微細加工技術によって対応してきた。

特公平５−８８０８号公報 特許公報第２５８３７９４号

特許文献１に記載された技術によれば、アライメント工程を不要にできるので、その分製造コストの低減を図ることができ、アクティブマトリクス方式の製造コストをパッシブマトリクス方式の製造コストに近づけるための一つの手法とみることができる。
しかしながら、下部電極の面積に対し非線形抵抗膜の面積を大きくした場合、電流量が所望量を遙かに超えることになる。このため、同技術では、非線形抵抗膜に用いたａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈの酸素含有量を変えることで電流量を制御しているが、このような対策を講じた場合、特許文献２にも示されるように、薄膜ダイオードの電気特性が低下し、本来要求されている機能を十分に果たせなくなる。

薄膜ダイオードに要求されている電気特性のうち、最も重要であるのは、ＩＶカーブの急峻性である。換言すれば、スイッチング機能のＯＮ時とＯＦＦ時で流れる電流値の比が大きいことを意味する。ＯＮの時は大量の電流が流れて応答速度を高め、且つ、ＯＦＦの時には余計な電流が流れて液晶に電圧が掛かることを阻止する必要がある。表示品質で重要な表示コントラストはＯＦＦ時の電流量で決まるからである。
電気特性が低下し、アクティブマトリクス方式の駆動素子として必要なＩＶカーブがなだらかになってしまうと、駆動素子としての機能が十分に作用しなくなる。かかる観点から、特許文献１に記載された技術では、製造コストの低減は可能であるものの、アクティブマトリクス方式の駆動素子の利点である「表示品質及び多分割性に係る優位性」を犠牲にすることになる。

一方、薄膜ダイオードの持つ電気容量の少量化においては、大面積高精細化の技術趨勢を考慮すると、ラテライト構造や微細加工では限界に達しているといえる。
薄膜ダイオードの持つ電気容量の少量化技術、すなわち、薄膜ダイオードの微細化技術、及びアライメント工程の排除技術は、以下の理由からも望まれている。
一般に液晶表示パネルはガラス基板で形成されるが、近年においてはプラスチックなどのフィルムを基板にした液晶表示パネル（ＰＦＤ）も商品化されるようになった。ＰＦＤは軽量で且つ割れにくく、曲げられる、という従来のガラスに無い特徴を有している。しかし、基板となるプラスチックフィルムは耐熱性が小さく、従来のガラス基板上に形成する製造プロセスは適用できない。
このため、従来のＰＦＤでは、基板上にスイッチング素子を有しないパッシブマトリクス方式を適用している。しかし、この方式では高精細精密化、大画面化等の今後の技術趨勢において不利になると思われる。そこで、ＰＦＤにもアクティブマトリクス方式を適用するための研究が最近行われるようになった。

プラスチック基板にアクティブマトリクス方式を適用するためには、同基板上に微細なスイッチング素子を形成しなければならない。しかし、プラスチック基板ではプロセス時の熱や脱水による伸縮が起こることが知られている。この伸縮は１０００ｐｐｍ近くにもなり、マスクのアライメントが非常に困難であった。
そのため、従来では設計デザインをルーズにしたり、等倍ステッパーを用いることで対応してきたが、より一層の大画面化且つ高精細化を考慮すると限界に達しているといえる。
また、プラスチック基板はその特徴である柔軟性から、ロールｔｏロール方式の生産が可能である。このロールｔｏロール方式の生産方法は、従来の方法に比べ生産コストの面から遙かに効率的であるが、この方式において高精度のアライメント工程を行うことは現在の技術では不可能である。

そこで、本発明は、アライメント工程を極力省くことができ、又はアライメントの高精度を排除でき、且つ、ダイオード特性を低下させることなく大面積高精細化にハイレベルで対応でき、また、プラスチック基板によるロールｔｏロール方式の生産も可能な薄膜ダイオードの提供を、その目的とする。

従来における素子の微細化は、非線形抵抗膜の面積自体を小さくしようとするものであり、それが故に微細加工でのアプローチに限界を来すとともに、面積に対する位置合わせの条件を排除できない。
非線形抵抗膜上において電圧が掛かる微小領域を考えた場合、この微小領域の数又は密度を操作することによって、非線形抵抗膜の面積に拘わらず電気流量を調整でき、その少量化は面積の縮小化によるアプローチに比べて極限的レベルが可能となる。また、非線形抵抗膜の面積自体には関係しないので、面積の位置合わせであるアライメント工程は意味がなくなり、不要となる。これが本発明の趣旨である。
かかる思想の下、請求項１記載の発明では、基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、上記非線形抵抗膜の任意のある領域だけに電圧が掛かるようにする、という構成を採っている。

請求項２記載の発明では、基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、上記下部電極と上部電極との間に導電領域と絶縁領域を併せ持つ膜を設け、上記非線形抵抗膜の該導電領域に対応する部分だけに電圧が掛かるようにする、という構成を採っている。

請求項３記載の発明では、基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、上記下部電極と上部電極との間に導電性の粒子を含んだ絶縁膜を設け、上記非線形抵抗膜の該導電性の粒子に対応する部分だけに電圧が掛かるようにする、という構成を採っている。

請求項４記載の発明では、基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、上記下部電極と上部電極との間に空孔を有した絶縁膜を設け、上記非線形抵抗膜の該空孔に対応する部分だけに電圧が掛かるようにする、という構成を採っている。

請求項５記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割する、という構成を採っている。

請求項６記載の発明では、請求項２記載の構成において、上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割する、という構成を採っている。

請求項７記載の発明では、請求項３記載の構成において、上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割する、という構成を採っている。

請求項８記載の発明では、請求項４記載の構成において、上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割する、という構成を採っている。

請求項１、２、３又は４記載の発明によれば、非線形抵抗膜の任意のある領域（微小領域）だけに電圧が掛かるようにし、該領域の数や密度によって非線形抵抗膜の機能する領域を調整する構成としたので、微細加工の限界を超えた素子の微細化が可能となる。これにより大面積高精細化にハイレベルで対応できる。
また、アライメント工程を不要にでき、又はアライメントの高精度を排除できるので、製造コストの低減を図ることができ、又プラスチック基板によるロールｔｏロール方式の生産も可能となる。

請求項５、６、７又は８記載の発明によれば、上部電極を分割構成としたので、請求項１、２、３又は４記載の効果に加え、対向電極に対するアライメント精度を緩和でき、アライメントの不要化、緩和化を一層促進させることができる。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
本実施例における薄膜ダイオードは、図１（一部切り欠きの平面図）に示すように、下部電極２と、下部電極２の上に設けられた非線形抵抗膜４と、非線形抵抗膜４の上に設けられた有機性の絶縁膜６と、絶縁膜６の上に設けられたハッチング表示（断面表示ではない）の上部電極８とからなる４層構造に形成されている。上部電極８は、複数の電極片８ａに分割されている。
図１は１画素分の構成を示しており、図２はこれをアレーにした場合の平面図である。図３は図２におけるＡ−Ａ線での断面図であり、図４は図２におけるＢ−Ｂ線での断面図である。

図３及び図４において、符号１０は下部電極２が設けられる下部基板１０を、１２は液晶を、１４は対向電極を、１６は対向電極１４が設けられる上部基板をそれぞれ示している。
絶縁膜６は、非線形抵抗膜４の任意のある領域だけに電圧が掛かるようにするための部材であり、図５に示すように、導電性粒子１８をそれがまぶされた状態に含んでいる。導電性粒子１８は絶縁膜６の表裏面からその一部が突出する状態に存在する。
非線形抵抗膜４における各導電性粒子１８に対応する微小領域は、上部電極８と電気的に接続される部位であり、電圧が掛けられる領域である。従って、絶縁膜６は、導電領域と絶縁領域とを併せ持つ部材である。

かかる構成は、導電性粒子１８の濃度、すなわち含有量を調整することによって、非線形抵抗膜４の機能する領域を自在に調整することができることを意味する。
従来のように、非線形抵抗膜４の全体の面積を小さくすることによって素子の微細化を図る手法では、非線形抵抗膜４の形状自体に直接アプローチする微細加工技術に頼らざるを得ず、限界があったが、本実施例のように導電性粒子１８の数又は密度によって電圧が掛かる領域を変える構成とすれば、非線形抵抗膜４の面積、形状に関係なく、非線形抵抗膜４の機能する領域を粒径レベルをもって超微細的に且つ任意に形成することができる。

上記のように非線形抵抗膜４の機能する領域の調整は、超微小領域の集合度合いによって調整されるので、非線形抵抗膜４の形状とは大まかには関係しないことになり、これによって、従来、形状との関係で存在していたアライメント工程を不要にでき、又は設計上のルーズ性によりアライメント工程の高精度性を排除できる。特公平５−８８０８号公報に記載の技術のように下部電極２の全面に非線形抵抗膜４を形成することによるアライメント工程の不要化とは異なるので、非線形抵抗膜４の組成変化も必要なく、非線形抵抗膜４の電気特性の低減も来さない。
また、非線形抵抗膜４にタンタルオキサイドを用いた場合でもその電気容量を容易に小さくすることができ、換言すればＩＶ特性を可変でき、これによってＩＶ特性の最適化を図ることができる。

次に、図６に基づいて本実施例における薄膜ダイオードの製造プロセスを説明する。
まず、下部基板１０上に下部電極２を成膜する（図６（ａ））。
下部電極２の材料としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｉｎ等やこれらの複合物の金属、又は有機物、半導体などがある。下部電極２には低抵抗及び柔軟性等が要求されるので、特に、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましい。

次に、下部電極２の上に非線形抵抗膜４を成膜する（図６（ｂ））。
非線形抵抗膜４の材料としては、Ｓｉ、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｆ、ａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｆ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆ、ポーラスシリコン、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＡｌＧａ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＡｌＰ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ、ＮａＣｌ、ＡｇＢｒ、ＣｕＣｌ等やこれらの複合物からなる半導体物質、Ｓｉ４Ｎ３、ＳｉＯ２、ｉ−Ｃ等の絶縁物、もしくは有機物などがある。特に、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈやａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｈ等が適材である。下部基板１０をプラスチックなどの有機物にした場合には応力などを考え、下部基板１０と同様な素材を用いることが望ましい。
そこで、従来無機物で形成されていた非線形抵抗膜４を、例えば３−アルキルチオフェン等の有機物で形成することができる。この場合、移動度ひいては電流量を大きくとれないという問題が発生するが、ＭＩＭ型ダイオードのタンタルオキサイドとは逆に、ダイオード面積をある程度大きくすればよい。これは絶縁膜６の導電領域を多くすること、すなわち導電性粒子１８の含有量を多くすることで対応できる。

次に、非線形抵抗膜４の上に絶縁膜６を成膜する（図６（ｃ））。
絶縁膜６の絶縁部分（換言すれば導電性粒子１８のバインダ材）の材料としては、ポリミド、エポキシ系の樹脂、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＳ等の有機物や、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機物がある。絶縁部分は上下の層と同時にエッチングすることを考慮してその材料を選択する。
導電性粒子１８の材料としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｉｎ等やこれらの合金の金属がある。成膜方法としては、塗布やスプレー、スパッタリング等がある。
導電性粒子１８の粒子の大きさは、１ｎｍ〜１０μ程度が考えられるが、膜厚や電極面積から考慮して、１０ｎｍ〜１μ程度が適当である。また、粒子濃度は、１ｅ-６〜１００００個／μｍ２程度であるが、粒径が０．１μｍ程度で上部電極８が１００μｍ２程度の場合は、粒子濃度は１ｅ-４〜１個／μｍ２が適量とな
る。

次に、絶縁膜６の上に上部電極８を成膜する（図６（ｄ））。
上部電極８の材料としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｉｎ等やこれらの合金の金属、有機物、半導体等がある。上部電極８は反射板として利用されることから、十分な反射率を有するものが望まれ、Ａｌ、Ａｇ等が適材である。
また、上部電極８には特に低抵抗は望まれていないことから、スパッタリングなどの成膜方法に限らず、シルク印刷やスプレー方法など生産コストの面からも考慮することが望ましい。この場合、印刷などによってパターニングすることも考えられ、工程数を低減できる。

次に、４層構造の最上部である上部電極８の上に、フォトリソグラフィー用のレジスト２０を塗布し、図示しないマスクの上から露光してレジスト２０をパターニングする。（図６（ｅ））。このパターニングは、図２のＡ−Ａ方向の分割構成を形成するものである。
次に、パターニングされたレジスト２０の上部からエッチングを行う（図６（ｆ））。エッチングは通常溶液を用いるウェットエッチングが主流であるが、例えば下部基板１０がプラスチックなどの場合にはドライエッチングとすることにより下部基板１０へのダメージを低減できる。
エッチングは、先に成膜された下部電極２、非線形抵抗膜４、絶縁膜６、上部電極８の４層を同時にエッチングすることが望ましい。これによって、従来行われていた下層に対するアライメントなどを一切不要にすることができる。

最後に、上部電極８の分割構成を印刷などでパターニングしていない場合には、先に行ったエッチングとは直交する方向（図２におけるＢ−Ｂ方向）にパターニングする必要がある。このため、レジスト２０を上部電極８の分割構成に対応してパターニングする（図６（ｇ））。
次に、パターニングされたレジスト２０の上部から上部電極８のみで止まるように選択エッチングを行い（図６（ｈ））、その後、レジスト２０を剥がす（図６（ｉ））。上部電極８の分割数は、２〜１０００００程度が考えられるが、上部電極８の反射率などを考慮すると、２〜１０００程度が適当である。
このように上部電極８を多数に分割した場合、図４に示すように、対向電極１４に対してそのエッジの真下に位置する電極片８ａがあったとしても、該電極片８ａの残りの電極片８ａ群に占める割合が小さいので、対向電極１４に対する位置合わせの影響は無視できる程度となる。従って、従来においては対向電極１４と上部電極８とを高精度に位置合わせする必要があったが、本実施例のように分割構成とすることによってアライメントを緩和することができる。
また、上部電極８を分割することによって、非線形抵抗膜４における電圧が掛かる領域を導電性粒子１８の分布との関係で相乗的に可変することができ、薄膜ダイオードの微細化を一層向上させることができる。

次に、他の実施例を説明する。
本実施例では、非線形抵抗膜の任意のある領域だけに電圧を掛けるための部材の導電領域を穴として形成することを特徴としている。
本実施例における薄膜ダイオードの製造プロセスを図７に基づいて説明する。
まず、上記実施例と同様に、下部基板１０上に下部電極２を成膜し（図７（ａ））、次いで下部電極２の上に非線形抵抗膜４を成膜する（図７（ｂ））。
非線形抵抗膜４の材料としては、Ｓｉ、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｈ、ａ−Ｓｉ：Ｆ、ａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｆ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆ、ポーラスシリコン、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＡｌＧａ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＡｌＰ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ、ＮａＣｌ、ＡｇＢｒ、ＣｕＣｌ等やこれらの複合物からなる半導体物質、Ｓｉ４Ｎ３、ＳｉＯ２、ｉ−Ｃ等の絶縁物、もしくは有機物などがある。特に、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈやａ−Ｓｉ：Ｎ：Ｈ等が適材である。下部基板１０をプラスチックなどの有機物にした場合には応力などを考え、下部基板１０と同様な素材を用いることが望ましい。
そこで、従来無機物で形成されていた非線形抵抗膜４を、例えば３−アルキルチオフェン等の有機物で形成することができる。この場合、移動度ひいては電流量を大きくとれないという問題が発生するが、ＭＩＭ型ダイオードのタンタルオキサイドとは逆に、ダイオード面積をある程度大きくすればよい。これは後述する絶縁膜２２の導電領域を多くすることで対応できる。

次に、非線形抵抗膜４の上に絶縁膜２２を成膜する（図７（ｃ））。絶縁膜２２は上記実施例における絶縁膜６と同様に、非線形抵抗膜４の任意のある領域だけに電圧が掛かるようにするための部材である。
絶縁膜２２の材料としては、ＳｉＯ２などの酸化物もしくは窒化物等の無機物や有機物などがある。成膜方法としては、スパッタリング、蒸着、塗布やスプレーなどがある。膜厚は条件によって異なるが、下部にある非線形抵抗膜４と同様、数ｎｍ〜数μ程度でよい。また、絶縁膜２２の材料は、上下の層と同時にエッチングすることを考慮して選択する。

次に、絶縁膜２２の上にレジスト２４を塗布し（図７（ｄ））、レジスト２４をドット（穴）２６を有するマスク２８で露光する（図７（ｅ））。ドット２６の大きさ及び密度は、必要な薄膜ダイオードの電気特性から設計される。例えば、非線形抵抗膜４に膜厚１００ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｈを用いた場合、ドット２６の内部対外部の面積比は１対１０〜１０００程度になる。ドット２６の大きさはできるだけ小さくすることが望まれる。これにより１素子に対するドット２６の数を多くすることができ、ドット２６の数の誤差による素子特性のバラツキを小さくすることができる。すなわち、高精度のアライメントをすることなく、素子の電気特性のバラツキをある許容範囲内に抑えることができる。

レジスト２４を露光した後、絶縁膜２２のみで止まるように選択エッチングを行い、絶縁膜２２に空孔３０を形成する。その後、レジスト２４を剥がす（図７（ｆ））。絶縁膜２２に感光性を示すレジストを用いれば、フォトエッチングにより直接空孔３０を形成することができ、製造プロセスを簡便化できる。しかしながらこの場合には、後ほどエッチングするときのエッチャントを選択しなければならない。
次に、絶縁膜２２の上に上部電極８を成膜する（図７（ｇ））。
これにより、上部電極８は空孔３０を介して非線形抵抗膜４と電気的に接続される。従って、空孔３０の径や密度を変えることにより、非線形抵抗膜４の面積に拘わらず非線形抵抗膜４の機能する領域を自在に調整することができる。
上部電極８の材料等については上記実施例で述べた通りである。

次に、４層構造の最上部である上部電極８の上に、フォトリソグラフィー用のレジスト３２を塗布し、図示しないマスクの上から露光してレジスト２０をパターニングする。（図７（ｈ））。このパターニングは、図２のＡ−Ａ方向の分割構成を形成するものである。
次に、パターニングされたレジスト３２の上部からエッチングを行う（図７（ｉ））。エッチングは通常溶液を用いるウェットエッチングが主流であるが、例えば下部基板１０がプラスチックなどの場合にはドライエッチングとすることにより下部基板１０へのダメージを低減できる。
エッチングは、先に成膜された下部電極２、非線形抵抗膜４、絶縁膜２２、上部電極８の４層を同時にエッチングすることが望ましい。これによって、従来行われていた下層に対するアライメントなどを一切不要にすることができる。

最後に、上部電極８の分割構成を印刷などでパターニングしていない場合には、先に行ったエッチングとは直交する方向（図２におけるＢ−Ｂ方向）にパターニングする必要がある。このため、レジスト３２を上部電極８の分割構成に対応してパターニングする（図７（ｊ））。
次に、パターニングされたレジスト３２の上部から上部電極８のみで止まるように選択エッチングを行い、その後、レジスト２０を剥がす（図７（ｋ））。上部電極８の分割数等については、上記実施例で述べた通りである。
なお、上記各実施例では導電領域と絶縁領域を併せ持つ膜を非線形抵抗膜と上部電極との間に設けたが、下部電極と非線形抵抗膜との間に設けてもよい。

本発明の一実施例における薄膜ダイオードの１画素分の構成を示す一部切り欠きの平面図である。 図１で示した構成をアレーにした場合の平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線での断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線での断面図である。 絶縁膜の斜視図である。 図１で示した薄膜ダイオードの製造プロセスを示す断面図である。 他の実施例における薄膜ダイオードの製造プロセスを示す断面図である。 図７で示した実施例において使用する露光用マスクの平面図である。 従来における薄膜ダイオードの１画素分の構成を示す平面図である。 図９で示した構成をアレーにした場合の平面図である。 従来における他の薄膜ダイオードの断面図である。

符号の説明

２ 下部電極
４ 非線形抵抗膜
６ 絶縁膜
８ 上部電極
８ａ 電極片
１８ 導電性粒子
２２ 絶縁膜
３０ 空孔

Claims (8)

1. 基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、
   上記非線形抵抗膜の任意のある領域だけに電圧が掛かるようにしたことを特徴とする薄膜ダイオード。
2. 基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、
   上記下部電極と上部電極との間に導電領域と絶縁領域を併せ持つ膜を設け、上記非線形抵抗膜の該導電領域に対応する部分だけに電圧が掛かるようにしたことを特徴とする薄膜ダイオード。
3. 基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、
   上記下部電極と上部電極との間に導電性の粒子を含んだ絶縁膜を設け、上記非線形抵抗膜の該導電性の粒子に対応する部分だけに電圧が掛かるようにしたことを特徴とする薄膜ダイオード。
4. 基板上に設けられる下部電極と、該下部電極上に設けられる非線形抵抗膜と、該非線形抵抗膜上に設けられる上部電極とを備えた薄膜ダイオードにおいて、
   上記下部電極と上部電極との間に空孔を有した絶縁膜を設け、上記非線形抵抗膜の該空孔に対応する部分だけに電圧が掛かるようにしたことを特徴とする薄膜ダイオード。
5. 請求項１記載の薄膜ダイオードにおいて、
   上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割したことを特徴とする薄膜ダイオード。
6. 請求項２記載の薄膜ダイオードにおいて、
   上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割したことを特徴とする薄膜ダイオード。
7. 請求項３記載の薄膜ダイオードにおいて、
   上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割したことを特徴とする薄膜ダイオード。
8. 請求項４記載の薄膜ダイオードにおいて、
   上記上部電極を１画素に対して複数の電極片に分割したことを特徴とする薄膜ダイオード。
   

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