JP2544420B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

Info

Publication number
JP2544420B2
JP2544420B2 JP32321887A JP32321887A JP2544420B2 JP 2544420 B2 JP2544420 B2 JP 2544420B2 JP 32321887 A JP32321887 A JP 32321887A JP 32321887 A JP32321887 A JP 32321887A JP 2544420 B2 JP2544420 B2 JP 2544420B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
liquid crystal
hard carbon
crystal display
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP32321887A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01164925A (en
Inventor
英一 太田
克彦 谷
裕治 木村
均 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP32321887A priority Critical patent/JP2544420B2/en
Publication of JPH01164925A publication Critical patent/JPH01164925A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2544420B2 publication Critical patent/JP2544420B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、金属−絶縁膜−金属素子(MIM素子)を用
いたアクテイブマトリツクス型液晶表示装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device using a metal-insulating film-metal element (MIM element).

従来技術 液晶表示装置は、軽量・薄型のフラツトパネルデイス
プレイとして実用化が進み、現在ではポータブルコンピ
ユータやポケツトテレビのデイスプレイとしても使用さ
れている。又、パーソナルコンピユータやワードプロセ
ツサ用の高解像度デイスプレイや家庭用ないしは高品位
テレビ用の大型デイスプレイとしても期待されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have been put to practical use as lightweight and thin flat panel displays, and are currently used as displays for portable computers and pocket televisions. It is also expected to be used as a high-resolution display for personal computers and word processors, and as a large display for home or high-definition television.

ここに、液晶デイスプレイの駆動方式としては、一般
に単純マトリツクス方式が使用されている。しかるに、
解像度を増すためにコントラスト比、画素数、応答等の
表示性能を考慮すると、単純マトリツクス駆動方式では
表示性能に限界があり、高解像度デイスプレイ用として
は不向きといえる。そこで、薄膜トランジスタ(TFT)
などの3端子素子やMIM素子などの2端子素子を用いた
アクテイブマトリツクス方式が駆動方式として有望視さ
れている。これらの例として、例えば特開昭57−196589
号公報や特開昭62−62333号公報に示されるようなもの
がある。
Here, a simple matrix system is generally used as a driving system of the liquid crystal display. However,
Considering the display performance such as the contrast ratio, the number of pixels, the response, etc. in order to increase the resolution, the display performance of the simple matrix drive system is limited, and it is not suitable for a high-resolution display. Therefore, a thin film transistor (TFT)
An active matrix method using a three-terminal element such as MIM element and a two-terminal element such as MIM element is regarded as a promising driving method. Examples of these include, for example, JP-A-57-196589.
JP-A No. 62-62333 and JP-A No. 62-62333.

第6図及び第7図に特開昭62−62333号公報による液
晶表示装置を示す。まず、ガラスによる基板1上に下部
電極2を形成する。具体的には、Ta又はAlをスパツタリ
ング法等により薄膜形成してパターン化する。次に、下
部電極2を陽極酸化法、熱酸化法若しくはプラズマ酸化
法等により酸化し、絶縁膜3を同一パターン形状として
作成する。その上に画素電極となる透明電極4を形成し
パターン化し、画素電極(透明電極4)と直列にMIM素
子を形成するというものである。つまり、下部電極(金
属)2−絶縁膜3−透明電極(金属)4の積層個所がMI
M素子として機能する。このMIM素子中の絶縁膜としては
Ta2O5やAl2O3等が用いられる。なお、第6図中、5は液
晶材料を充填させてなる液晶層であり、この液晶層5上
に所定パターンの上部透明電極を持つ他方の対向基板が
配置されるものである。
6 and 7 show a liquid crystal display device according to Japanese Patent Laid-Open No. 62-62333. First, the lower electrode 2 is formed on the substrate 1 made of glass. Specifically, Ta or Al is formed into a thin film by a sputtering method or the like and patterned. Next, the lower electrode 2 is oxidized by an anodic oxidation method, a thermal oxidation method, a plasma oxidation method, or the like to form the insulating film 3 in the same pattern shape. The transparent electrode 4 to be a pixel electrode is formed on the patterned electrode, and the MIM element is formed in series with the pixel electrode (transparent electrode 4). In other words, the laminated part of the lower electrode (metal) 2-insulating film 3-transparent electrode (metal) 4 is MI.
Functions as an M element. As the insulating film in this MIM element
Ta 2 O 5 or Al 2 O 3 is used. In FIG. 6, numeral 5 is a liquid crystal layer filled with a liquid crystal material, and the other counter substrate having an upper transparent electrode of a predetermined pattern is arranged on the liquid crystal layer 5.

しかるに、このように金属表面に酸化膜を形成する方
法の場合、加熱工程を必要とするため、基板がガラス等
の耐熱性を持つものに限られ、例えばPETなどのポリフ
イルム上に形成することは困難である。例えば、Taを陽
極酸化する場合を考えると、酸化自体は比較的低温で処
理できるが、不純物の除去等を確実に行なう点を考慮す
ると300℃で30分(空気中)程度の加熱処理が必要とな
る。又、熱酸化法であれば、酸素雰囲気中で400℃〜500
℃程度の高温加熱が必要となる。
However, in the case of such a method of forming an oxide film on a metal surface, a heating step is required, so that the substrate is limited to one having heat resistance such as glass, for example, it should be formed on a polyfilm such as PET. It is difficult. For example, when considering the case of anodizing Ta, the oxidation itself can be processed at a relatively low temperature, but considering the fact that impurities are removed reliably, heat treatment at 300 ° C for about 30 minutes (in air) is required. Becomes Also, if the thermal oxidation method, 400 ℃ ~ 500 in oxygen atmosphere
High temperature heating of about ℃ is required.

又、同公報に示されるような従来法による場合、酸化
膜形成工程が複雑であり、膜質、膜厚につきともに均一
性のよい酸化膜を得ることは難しい。よつて、MIM素子
の素子特性(I−V特性)、対称性(I−V特性の+,
−バイアス時のIの比)のバラツキの原因ともなつてい
る。
Further, in the case of the conventional method as disclosed in the publication, the oxide film forming process is complicated, and it is difficult to obtain an oxide film having good uniformity in film quality and film thickness. Therefore, the device characteristics (IV characteristic) of the MIM element, the symmetry (IV characteristic +,
-The ratio of I when biased) is also a cause of variation.

更には、液晶表示にあつては、開口率(即ち、画素電
極の面積とそれ以外の部分の面積との比)を大きくした
い、MIM素子の容量を小さくしたい(即ち、LCD駆動のた
めにはLCD付きの容量/MIM素子の比が10以上であること
が望ましい)という要求がある。これらの要求を満たす
ためには、絶縁膜がTa2O5の場合であればその誘電率ε
rがεr≒25程度と高いため、MIM素子の面積をできる
だけ小さくしたい訳であるが、従来の如き単純積層構造
による場合、その構成上、たかだか15μm×15μm程度
が実用的な限度である。
Further, in the case of liquid crystal display, it is desired to increase the aperture ratio (that is, the ratio of the area of the pixel electrode to the area of other portions) and to reduce the capacitance of the MIM element (that is, for LCD driving, It is desirable that the ratio of capacitance / MIM element with LCD be 10 or more). In order to meet these requirements, if the insulating film is Ta 2 O 5 , its dielectric constant ε
Since r is as high as εr≈25, it is desirable to make the area of the MIM element as small as possible. However, in the case of the conventional simple laminated structure, the practical limit is about 15 μm × 15 μm.

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、低温
で再現性、均一性よく作成することができ、構造的に金
属−絶縁膜−金属素子の小面積化を達成し、低コスト、
高品質化に寄与し得る液晶表示装置を得ることを目的と
する。
The present invention has been made in view of such a point, can be produced with good reproducibility and uniformity at low temperatures, structurally achieves a small area of metal-insulating film-metal element, low cost ,
It is an object to obtain a liquid crystal display device that can contribute to high quality.

構成 本発明は、上記目的を達成するため、対向基板の一方
の基板に行電極パターンを形成し他方の基板に列電極パ
ターンを形成し、前記電極パターンの少なくとも一方の
各画素に金属−絶縁膜−金属素子を直列に接続し、前記
対向基板間に液晶材料を保持させてなる液晶表示装置に
おいて、前記金属−絶縁膜−素子を前記基板に対して角
度をもたせて形成し、前記絶縁膜を炭素原子と水素原子
とを主要な組織形成元素として非晶質又は微結晶質の少
なくとも一方を含む硬質炭素膜により形成したことを特
徴とするものである。
Structure In order to achieve the above object, the present invention forms a row electrode pattern on one substrate of a counter substrate and a column electrode pattern on the other substrate, and a metal-insulating film is formed on each pixel of at least one of the electrode patterns. -In a liquid crystal display device in which metal elements are connected in series and a liquid crystal material is held between the opposite substrates, the metal-insulating film-element is formed at an angle to the substrate, and the insulating film is formed. It is characterized in that it is formed by a hard carbon film containing at least one of amorphous and microcrystalline with carbon atoms and hydrogen atoms as main texture forming elements.

即ち、MIM素子の絶縁膜として気相合成により制御性
よく均一かつ室温程度の低温で作成でき誘電率εrもε
r≒4程度に小さい硬質炭素膜によりその膜厚及び均一
性を制御しやすい状態で形成するものである。
That is, it can be formed as an insulating film of the MIM element by vapor phase synthesis with good controllability and at a low temperature around room temperature, and the dielectric constant εr is also ε.
A hard carbon film having a size as small as r≈4 is formed in a state in which its thickness and uniformity can be easily controlled.

以下、本発明の第一の実施例を第1図ないし第4図に
基づいて説明する。まず、対向基板の一方の基板11上に
第2図(a)に示すように下部電極12、硬質炭素膜13を
積層形成する。ここに、下部電極12は膜厚2500Å以上、
望ましくは5000Å以上に形成される。又、下部電極12の
材料としてはAl、Ni、NiCr、Cr、Pt、Ta、Mo等の金属が
適宜用いられるが、これらに例示したものに限らずエツ
チングによりパターン化が可能な導電性材料であればよ
い。又、硬質炭素膜13の形成方法及びその特性について
は後述するが、この硬質炭素膜13の膜厚としては2000Å
以上(望ましくは、4000Å以上)であればよい。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. First, a lower electrode 12 and a hard carbon film 13 are laminated and formed on one of the opposite substrates 11 as shown in FIG. 2 (a). Here, the lower electrode 12 has a film thickness of 2500 Å or more,
Desirably, it is formed with a thickness of 5000Å or more. Further, as the material of the lower electrode 12, metals such as Al, Ni, NiCr, Cr, Pt, Ta and Mo are appropriately used, but not limited to those exemplified above, a conductive material that can be patterned by etching is used. I wish I had it. The method of forming the hard carbon film 13 and its characteristics will be described later, but the thickness of the hard carbon film 13 is 2000 Å
It should be above (preferably 4000 Å or above).

次に、同図(b)に示すように硬質炭素膜13と下部電
極12とをドライエツチング法により順次エツチングし、
所定のパターンにパターン化する。これらの硬質炭素膜
13と下部電極12とを順次エツチングする処理は、同一チ
ヤンバーにてガス種、圧力、放電パワー等を選択設定す
ることにより連続的に行なうことができる。
Next, as shown in FIG. 3B, the hard carbon film 13 and the lower electrode 12 are sequentially etched by the dry etching method,
Pattern into a predetermined pattern. These hard carbon films
The process of sequentially etching the lower electrode 13 and the lower electrode 12 can be continuously performed by selectively setting the gas type, pressure, discharge power, etc. in the same chamber.

この際、下部電極12のエツチングに際しては段差部が
断面テーパ形状となるようにエツチングする。このよう
な角度を持たせたテーパ形状とすることにより、次工程
で形成する第2の硬質炭素膜14の段差部、即ちテーパ面
上での膜厚及びその均一性が一層制御しやすいものとな
る。
At this time, when etching the lower electrode 12, etching is performed so that the step portion has a tapered cross-section. By making the taper shape with such an angle, it is easier to control the film thickness and its uniformity on the step portion of the second hard carbon film 14 formed in the next step, that is, the taper surface. Become.

更に、同図(c)に示すようにパターン化された硬質
炭素膜13上面及び側面及び下部電極12側面を覆うように
第2の硬質炭素膜14を形成する。この第2の硬質炭素膜
14の膜厚は300Å以上、望ましくは500Å〜2000Åに形成
する。つまり、これらの硬質炭素膜13,14によりMIM素子
の絶縁膜が構成される訳であるが、硬質炭素膜13,14が
積層されている下部電極12表面部分では膜厚が両者の和
により厚くされ、段差部、即ち下部電極12の側面個所で
は硬質炭素膜14のみであり膜厚が薄くなるように構成さ
れている。
Further, a second hard carbon film 14 is formed so as to cover the patterned upper surface and side surface of the hard carbon film 13 and the side surface of the lower electrode 12 as shown in FIG. This second hard carbon film
The film thickness of 14 is 300 Å or more, preferably 500 Å ~ 2000 Å. That is, the insulating film of the MIM element is constituted by these hard carbon films 13 and 14, but the film thickness becomes thicker at the surface portion of the lower electrode 12 where the hard carbon films 13 and 14 are laminated due to the sum of the two. The step portion, that is, the side surface portion of the lower electrode 12 has only the hard carbon film 14, and the film thickness is reduced.

更に、同図(d)に示すように画素電極となる透明電
極15をDC又はRFスパツタリング法により形成し、所定の
パターンニングを行なう。透明電極15の材料としてはIT
OやSnO2等が用いられ、その膜厚は300Å以上、望ましく
は500Å〜1500Å程度に形成される。
Further, as shown in FIG. 3D, a transparent electrode 15 which will be a pixel electrode is formed by a DC or RF sputtering method, and a predetermined patterning is performed. IT as the material of the transparent electrode 15
O, SnO 2 or the like is used, and the film thickness thereof is 300 Å or more, preferably about 500 Å to 1500 Å.

このような製造工程を経て、本実施例の特徴とする硬
質炭素膜13,14を絶縁膜とするMIM素子を備えた液晶表示
装置が構成される。なお、MIM素子を含む液晶表示装置
の全体的な構成は前述した公報記載等のものに準ずるも
のである。
Through these manufacturing steps, the liquid crystal display device including the MIM element having the hard carbon films 13 and 14 as insulating films, which is the feature of this embodiment, is configured. The overall structure of the liquid crystal display device including the MIM element is similar to that described in the above-mentioned publication.

このような構成において、MIM素子として動作するの
は下部電極12側面の硬質炭素膜14の薄い個所、即ち下部
電極(金属)12−第2の硬質炭素膜(絶縁膜)14−透明
電極(金属)15が横方向に積層された個所Aである。MI
M素子の面積は下部電極12の段差部(膜厚)と透明電極1
5のパターンとにより決まるものであり、従来に比し非
常に小さくし得ることが判る。又、平面内に作成するも
のではないので開口率を下げることもない。又、MIM素
子の面積を規定するのが下部電極12の段差(膜厚)であ
るのでフオトリソグラフイ法による加工精度に比べて高
精度に形成し得るので、素子面積のバラツキによる特性
バラツキも少ないものとなる。
In such a structure, what operates as a MIM element is a thin portion of the hard carbon film 14 on the side surface of the lower electrode 12, that is, the lower electrode (metal) 12-second hard carbon film (insulating film) 14-transparent electrode (metal). ) 15 is a portion A laminated in the lateral direction. MI
The area of the M element is equal to the step (thickness) of the lower electrode 12 and the transparent electrode 1.
It is determined by the pattern of 5 and can be made extremely smaller than the conventional one. Further, since it is not formed in a plane, the aperture ratio is not lowered. Further, since the step (film thickness) of the lower electrode 12 defines the area of the MIM element, the MIM element can be formed with higher accuracy than the processing accuracy by the photolithography method, and therefore the characteristic variation due to the element area variation is small. Will be things.

ところで、本実施例における硬質炭素膜13,14の合成
(形成)方法の一例をプラズマCVD法により説明する。
装置としては、例えば平行平板型プラズマCVD装置が使
用される。まず、膜を形成すべき基板はセルフバイアス
のため正イオンの衝撃が促進されるRF給電側に取付けら
れる。例えば、CH4、C2H6、C3H8又はC4H10等の炭化水素
と水素とを混合した原料ガスを装置内に導入し、平行平
板電極間に約13.56MHzの高周波電界を印加するとグロー
放電が発生する。このグロー放電により原料ガスはラジ
カルとイオンとに分解され反応することによつて、基板
上に炭素原子Cと水素原子Hとからなるアモルフアス
(非晶質)或いは微結晶質を一部に含む硬質炭素膜が堆
積する。この硬質炭素膜が一般にダイヤモンド状炭素膜
又はi−C膜或いはダイヤモンド膜ないしはダイヤモン
ド薄膜と称されるものである。このような反応に必要な
条件は、 RF出力:0.1〜5.0W/cm2 圧力:10-3〜10Torr 堆積温度:室温〜950℃ である。
By the way, an example of a method of synthesizing (forming) the hard carbon films 13 and 14 in the present embodiment will be described by a plasma CVD method.
As the apparatus, for example, a parallel plate type plasma CVD apparatus is used. First, the substrate on which the film is to be formed is attached to the RF power supply side where self-bias promotes positive ion bombardment. For example, a raw material gas obtained by mixing a hydrocarbon such as CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 or C 4 H 10 with hydrogen is introduced into the apparatus, and a high-frequency electric field of about 13.56 MHz is applied between the parallel plate electrodes. When applied, a glow discharge occurs. The raw material gas is decomposed into radicals and ions by the glow discharge and reacts with each other. A carbon film is deposited. This hard carbon film is generally called a diamond-like carbon film, an i-C film, a diamond film or a diamond thin film. Conditions required for such reactions, RF output: 0.1~5.0W / cm 2 pressure: 10 -3 to 10 Torr Deposition temperature: room temperature to 950 ° C.

このような成膜方法により成膜された硬質炭素膜は、 比抵抗(ρ):106〜1013Ωcm ビツカース硬度(H):〜9500kg・mm-2 屈折率(n):1.9〜2.4 欠陥密度:6×1016〜1018cm-3 なる物性を有する。但し、比抵抗の測定はコプレナー型
セルによるI−V特性により測定し、ビツカース硬度は
マイクロビツカス計、屈折率はエリプソメータ、欠陥密
度はESRにより各々測定したものである。つまり、X線
及び電子回折分析によればアモルフアス状態(a−C:
H)、又は約50Å〜100Å程度の微結晶粒を含むアモルフ
アス状態にある。IR吸収法及びラマン分光法による分析
の結果、第3図及び第4図に示すように炭素原子がSP3
の混成軌道とSP2の混成軌道とを形成した原子間結合が
混在していることが明らかになつている。なお、このよ
うな硬質炭素膜はSP3を主体としてSP2を含むものと、SP
2を主体としてSP3を含むものとがある。
The hard carbon film formed by such a film forming method has a specific resistance (ρ) of 10 6 to 10 13 Ωcm, a Vickers hardness (H) of up to 9500 kg · mm -2 and a refractive index (n) of 1.9 to 2.4. Density: has physical properties of 6 × 10 16 to 10 18 cm −3 . However, the specific resistance was measured by the IV characteristic of a coplanar cell, the Vickers hardness was measured by a microbitusmeter, the refractive index was measured by an ellipsometer, and the defect density was measured by ESR. That is, according to X-ray and electron diffraction analysis, the amorphous state (a-C:
H) or in an amorphous state containing fine crystal grains of about 50 to 100 °. Analysis by IR absorption and Raman spectroscopy, carbon atoms as shown in FIGS. 3 and 4 is SP 3
Between hybridized and atoms to form a hybrid orbital of the SP 2 bond that is clearly summer that are mixed in. Such a hard carbon film as the containing SP 2 mainly of SP 3, SP
It is as including SP 3 2 a mainly.

又、成膜においては、RF出力が小さく圧力が低い程、
膜の比抵抗値及び硬度が増加し、水素混合比が大きい
程、屈折率が増加して欠陥密度が減少、つまり、良質な
膜を得ることができる。
In film formation, the smaller the RF output and the lower the pressure,
As the resistivity and hardness of the film increase and the hydrogen mixture ratio increases, the refractive index increases and the defect density decreases, that is, a high-quality film can be obtained.

更に、硬質炭素膜は常温から約150℃というように比
較的低い温度において製造した場合でも膜質が劣化しな
い特徴を有しているため、素子製造プロセスの低温化に
は最適であり、使用する基板材料がガラス等に限られる
ことなく、その選択自由度が増すことになる。
Furthermore, since the hard carbon film has the characteristic that the film quality does not deteriorate even when manufactured at a relatively low temperature such as from normal temperature to about 150 ° C., it is most suitable for lowering the element manufacturing process, and The material is not limited to glass or the like, and the degree of freedom in selection is increased.

又、例示したようなプラズマCVD法による成膜に限ら
ず、同様の原料ガスによるイオンビーム法によつてもほ
ぼ同質な膜を成膜できる。
In addition, a film of substantially the same quality can be formed not only by the plasma CVD method as illustrated but also by an ion beam method using the same source gas.

このように、MIM素子の絶縁膜を硬質炭素膜13,14によ
り形成することにより、素子特性のバラツキが少なくな
り、機械的損傷に耐え得るMIM素子とし得る。即ち、液
晶材料封入時のラビング工程による損傷が少なく、歩留
まりが向上するものとなる。又、本実施例によれば下部
電極12の段差部、即ち側面にMIM素子を形成し得るので
液晶表示装置としての開口率をも向上させ得る。更に
は、このような硬質炭素膜13,14は室温程度の低温にて
形成できるので基板が耐熱性を持つものに限定されるこ
とがなく、その選択の自由度が増し、かつい、硬質炭素
膜13,14の誘電率εrがεr≒4程度と小さいので左程
微細加工を必要とせずに高精度に形成でき、この点から
も歩留まりが向上する。
In this way, by forming the insulating film of the MIM element by the hard carbon films 13 and 14, variations in element characteristics are reduced and the MIM element can withstand mechanical damage. That is, the damage due to the rubbing process when the liquid crystal material is sealed is small, and the yield is improved. Further, according to this embodiment, since the MIM element can be formed on the step portion of the lower electrode 12, that is, on the side surface, the aperture ratio of the liquid crystal display device can be improved. Furthermore, since such hard carbon films 13 and 14 can be formed at a low temperature of about room temperature, the substrate is not limited to those having heat resistance, and the degree of freedom in selection increases, and Since the dielectric constants εr of 13,14 are as small as εr≈4, they can be formed with high precision without requiring fine processing to the left, and the yield is improved also from this point.

つづいて、本発明の第二の実施例を第5図により説明
する。本実施例は、概略的には、MIM素子個所用の上部
電極16を独立して形成し、透明電極15との電気的接続を
とるようにしたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the upper electrode 16 for the MIM element part is formed independently and is electrically connected to the transparent electrode 15.

まず、基板11上に下部電極12、硬質炭素膜13を積層形
成する。これらの材料は前記実施例の場合と同様であ
り、かつ、順次ドライエツチングして所定のパターンに
パターン化する。前記実施例と同様にして第2の硬質炭
素膜14を形成した後、本実施例では硬質炭素膜14上の一
部から基板11上にかけて所定パターンで上部電極16を形
成する。この上部電極16は下部電極12と同一材料を用
い、膜厚500Å〜3000Å程度に形成すればよい。この
後、画素電極となる透明電極15を形成し、一部が上部電
極16上にかかるようにパターン化する。この結果、本実
施例によれば、透明電極15と硬質炭素膜14とが直接接触
せず、透明電極15形成時に硬質炭素膜表面の変質に伴う
接合状態の劣化が起こらず、素子特性がより安定するも
のとなる。
First, the lower electrode 12 and the hard carbon film 13 are laminated and formed on the substrate 11. These materials are the same as those in the above-described embodiment, and are sequentially dry-etched to form a predetermined pattern. After forming the second hard carbon film 14 in the same manner as in the above embodiment, in this embodiment, the upper electrode 16 is formed in a predetermined pattern from a part of the hard carbon film 14 to the substrate 11. The upper electrode 16 may be formed of the same material as the lower electrode 12 and may be formed to have a film thickness of about 500Å to 3000Å. After that, a transparent electrode 15 to be a pixel electrode is formed and patterned so that a part thereof is on the upper electrode 16. As a result, according to the present embodiment, the transparent electrode 15 and the hard carbon film 14 do not directly contact with each other, the deterioration of the bonding state due to the alteration of the surface of the hard carbon film during the formation of the transparent electrode 15 does not occur, and the device characteristics are more improved. It will be stable.

効果 本発明は、上述したように金属−絶縁膜−金属素子の
絶縁膜を所定の組織形成元素構成の硬質炭素膜により形
成したので、素子特性のバラツキの少ない状態で形成で
き、液晶材料封入時のラビング工程による損傷がなく機
械的損傷に耐え得るMIM素子とすることができ、又、電
極段差部を利用してMIM素子を形成することができ開口
率を向上させることができ、更には、室温程度の低温で
形成することができ、基板の選択自由度を増すこともで
き、かつ誘電率が低いため、あまり微細加工を必要とせ
ず、さらには、MIM素子部分を基板に対して角度をもた
せて形成しているので、硬質炭素膜による絶縁膜に関す
る膜厚及びその均一性を制御しやい状態で形成すること
ができるものである。
Effects As described above, the present invention forms the metal-insulating film-the insulating film of the metal element by the hard carbon film having a predetermined texture-forming element structure, so that it can be formed in a state where there is little variation in element characteristics, and when the liquid crystal material is enclosed. It can be a MIM element that can withstand mechanical damage without being damaged by the rubbing process, and can also form an MIM element by utilizing the electrode step portion to improve the aperture ratio. It can be formed at a low temperature of about room temperature, the degree of freedom in selecting the substrate can be increased, and the dielectric constant is low, so microfabrication is not required so much. Since the hard carbon film is formed so as to be covered, the film thickness and the uniformity of the insulating film made of the hard carbon film can be easily controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第一の実施例を示す概略斜視図、第2
図は製造プロセスを示す工程図、第3図は波形−吸収係
数特性図、第4図は波数−強度特性図、第5図は本発明
の第二の実施例を示す概略斜視図、第6図は従来例を示
す平面図、第7図はその一部の拡大断面図である。 11……基板、13,14……硬質炭素膜、15……透明電極
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a process diagram showing a manufacturing process, FIG. 3 is a waveform-absorption coefficient characteristic diagram, FIG. 4 is a wave number-intensity characteristic diagram, and FIG. 5 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view showing a conventional example, and FIG. 7 is an enlarged sectional view of a part thereof. 11 …… Substrate, 13,14 …… Hard carbon film, 15 …… Transparent electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 均 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭60−241021(JP,A) 特開 昭62−174378(JP,A) 特開 昭64−40929(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Kondo 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-60-241021 (JP, A) JP-A-SHO 62-174378 (JP, A) JP-A 64-40929 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対向電極の一方の基板に行電極パターンを
形成し他方の基板に列電極パターンを形成し、前記電極
パターンの少なくとも一方の各画素に金属−絶縁膜−金
属素子を直列に接続し、前記対向基板間に液晶材料を保
持させてなる液晶表示装置において、前記金属−絶縁膜
−金属素子を前記基板から突出する段差部がテーパー形
状となるように形成し、前記絶縁膜を炭素原子と水素原
子とを主要な組織形成元素として非晶質又は微結晶質の
少なくとも一方を含む硬質炭素膜により形成したことを
特徴とする液晶表示装置。
1. A row electrode pattern is formed on one substrate of a counter electrode and a column electrode pattern is formed on the other substrate, and a metal-insulating film-metal element is connected in series to each pixel of at least one of the electrode patterns. Then, in a liquid crystal display device in which a liquid crystal material is held between the opposed substrates, the metal-insulating film-metal element is formed so that a step portion protruding from the substrate has a tapered shape, and the insulating film is made of carbon. A liquid crystal display device comprising a hard carbon film containing atoms and hydrogen atoms as main texture-forming elements and containing at least one of amorphous and microcrystalline.
JP32321887A 1987-12-21 1987-12-21 Liquid crystal display Expired - Lifetime JP2544420B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32321887A JP2544420B2 (en) 1987-12-21 1987-12-21 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32321887A JP2544420B2 (en) 1987-12-21 1987-12-21 Liquid crystal display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01164925A JPH01164925A (en) 1989-06-29
JP2544420B2 true JP2544420B2 (en) 1996-10-16

Family

ID=18152352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32321887A Expired - Lifetime JP2544420B2 (en) 1987-12-21 1987-12-21 Liquid crystal display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2544420B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6440929A (en) * 1987-08-07 1989-02-13 Nec Corp Thin film two-terminal element type active matrix liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01164925A (en) 1989-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2757207B2 (en) Liquid crystal display
US4502204A (en) Method of manufacturing insulated gate thin film field effect transistors
JP2558351B2 (en) Active matrix display panel
JP2758911B2 (en) Thin-film two-terminal element
JP2544420B2 (en) Liquid crystal display
JP2589331B2 (en) Liquid crystal display
US5434363A (en) Metallic wiring board
JP2798965B2 (en) Matrix display device
JPH06103817A (en) Conductive thin film
JP2964964B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal display device
US5672251A (en) Metallic wiring board and a method for producing the same
JP2798963B2 (en) Liquid crystal display
JP2841571B2 (en) Active matrix type liquid crystal device
JP2879747B2 (en) MIM element
JP2798962B2 (en) Liquid crystal display
JP3049085B2 (en) Thin-film two-terminal element and liquid crystal display device using the same
JPH05259458A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH01155320A (en) Liquid crystal display device
JPH0283538A (en) Liquid crystal display device
JPH07199229A (en) Mim element, active matrix substrate and liquid crystal display device
JP2876138B2 (en) Thin-film two-terminal element
JP2864480B2 (en) Active matrix type liquid crystal display
JPH0254577A (en) Manufacture of thin film transistor
JPH0887035A (en) Active matrix substrate and liquid crystal display device using the active matrix substrate
JPH02110522A (en) Liquid crystal display device