JP2545590B2 - Liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal device

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JP2545590B2
JP2545590B2 JP23402388A JP23402388A JP2545590B2 JP 2545590 B2 JP2545590 B2 JP 2545590B2 JP 23402388 A JP23402388 A JP 23402388A JP 23402388 A JP23402388 A JP 23402388A JP 2545590 B2 JP2545590 B2 JP 2545590B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、導電体−絶縁体−導電体構造、または導電
体−半導体−導電体構造の非線形素子を有する液晶装置
に関する。
The present invention relates to a liquid crystal device having a non-linear element having a conductor-insulator-conductor structure or a conductor-semiconductor-conductor structure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の非線形素子の構造を第1図及び第2図に示す。
第1図は非線形素子を液晶表示装置の画素を駆動する用
途に用いた場合の非線形素子と画素の平面図で、第2図
は第1図bb′部の断面図である。従来の非線形素子の構
造は第1図または第2図に示されるように、第1の導電
体[1]と絶縁体[3]と第2の導電体[2]を積層し
たものが知られている。ここで第1図斜線部で示される
部分が非線形素子となっている。第1の導電体[1]は
絶縁体[3]と第2の導電体[2]を介して画素電極
[5]に接続されている。特に第1の導電体[1]がタ
ンタル(Ta)で、絶縁体[3]が酸化タンタル(TaOx)
で、第2の導電体[2]がクロム(Cr)で画素電極
[5]がITOの透明導電膜からなる非線形素子を用いた
液晶表示装置の画素構造は良く知られている。これらの
各膜は通常ガラス基板上に形成される。画素電極と画素
電極に特定の電荷を流入させるための非線形素子と、画
素間の配線用のパタンなどを形成したガラス基板と、液
晶をはさんで対向電極となるパタンを形成したガラス基
板を2枚適当な間隔(数ミクロンメートル)ではり合
せ、その2枚のガラス基板間に液晶を封入配向したもの
が液晶表示装置の概略である。液晶表示装置は光を透過
させ、透過光の光量を制御することで、表示体としての
機能を持たせるため、上記2枚の基板は無色透明である
ことが望ましい。透過光の光量の調節は以下のように行
なう。蛍光灯などを光源とした光は偏向板を通し直線偏
向光となる。この偏向光を液晶表示装置に入射し、液晶
の傾きを変えることによって偏向光の偏向方向を変え
る。この光を再度別の偏向板に通すことによって、2枚
目の偏向板を通過してくる光の量が変わり、表示を行な
うことができる。ここで液晶の傾きを変えるためには、
液晶の傾きを変える領域(この領域の最小単位が画素で
ある)の液晶に適当な電位差を印加する。印加する電位
差によって液晶の傾きを変えることができるため、結果
的に透過光の光量を、この画素に印加する電位差で制御
することができる。ここで一度印加された電位差を、次
に電位差が印加されるまで保持するために各画素に素子
が形成される。従って素子の特性としては、画素に電位
差を印加するときには素子抵抗がゼロとなり、電位差を
保持するときには素子抵抗が無限大となることが理想的
である。非線形素子を液晶表示装置に用いた場合に素子
の特性を理想に近づけるためには、一般的に素子の面積
を透明画素電極に比べて十分に小さくしなければならな
い。透明画素電極が例えば200μm角であるとするなら
ば非線形素子の大きさは例えば4μm角以下で設計され
る。非線形素子の大きさの決定には数多くのパラメータ
ーを含むが、その中で最も重要なパラメーターとして透
明画素電極の持つ容量や抵抗と、非線形素子の持つ容量
や抵抗のそれぞれの比率がある。また非線形素子を形成
するプロセスの能力も無視することはできない。一般的
には透明画素電極の面積に対する非線形素子の面積の比
は1/1500〜1/3000程度に設定される。さらに液晶表示装
置の場合には隣接する画素間で画素に印加されている電
位差に数パーセントの差が生じていれば目視で確認でき
る。従って非線形素子の面積にも同レベルの均一性が必
要となり非線形素子間の面積の均一性は1/10μm2レベル
が要求される。
The structure of a conventional non-linear element is shown in FIGS.
FIG. 1 is a plan view of the non-linear element and the pixel when the non-linear element is used for driving a pixel of a liquid crystal display device, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line bb 'in FIG. As a structure of a conventional non-linear element, as shown in FIG. 1 or 2, it is known that a first conductor [1], an insulator [3], and a second conductor [2] are laminated. ing. Here, the hatched portion in FIG. 1 is a non-linear element. The first conductor [1] is connected to the pixel electrode [5] via the insulator [3] and the second conductor [2]. In particular, the first conductor [1] is tantalum (Ta) and the insulator [3] is tantalum oxide (TaOx).
The pixel structure of a liquid crystal display device using a non-linear element in which the second conductor [2] is chromium (Cr) and the pixel electrode [5] is a transparent conductive film of ITO is well known. Each of these films is usually formed on a glass substrate. There are a pixel electrode and a non-linear element for allowing a specific charge to flow into the pixel electrode, a glass substrate on which a pattern for wiring between pixels is formed, and a glass substrate on which a pattern serving as a counter electrode is formed by sandwiching a liquid crystal. An outline of a liquid crystal display device is one in which the plates are laminated at an appropriate interval (several microns), and liquid crystal is enclosed and aligned between the two glass substrates. Since the liquid crystal display device has a function as a display body by transmitting light and controlling the amount of transmitted light, the two substrates are preferably colorless and transparent. The amount of transmitted light is adjusted as follows. Light from a fluorescent lamp or the like as a light source passes through a deflection plate and becomes linearly polarized light. This deflected light is made incident on the liquid crystal display device, and the deflection direction of the deflected light is changed by changing the inclination of the liquid crystal. By passing this light through another deflecting plate again, the amount of light passing through the second deflecting plate is changed and display can be performed. To change the tilt of the liquid crystal here,
An appropriate potential difference is applied to the liquid crystal in a region where the tilt of the liquid crystal is changed (the minimum unit of this region is a pixel). Since the tilt of the liquid crystal can be changed by the applied potential difference, the amount of transmitted light can be controlled by the applied potential difference to this pixel. An element is formed in each pixel in order to hold the potential difference once applied here until the next potential difference is applied. Therefore, as the characteristics of the element, it is ideal that the element resistance becomes zero when a potential difference is applied to the pixel and becomes infinite when the potential difference is held. When a non-linear element is used in a liquid crystal display device, it is generally necessary to make the area of the element sufficiently smaller than that of the transparent pixel electrode in order to bring the characteristics of the element close to ideal. If the transparent pixel electrode is 200 μm square, the size of the non-linear element is designed to be 4 μm square or less. Many parameters are included in the determination of the size of the non-linear element, and the most important parameter among them is the ratio of the capacitance and resistance of the transparent pixel electrode to the capacitance and resistance of the non-linear element. Also, the capability of the process of forming the non-linear element cannot be ignored. Generally, the ratio of the area of the non-linear element to the area of the transparent pixel electrode is set to about 1/1500 to 1/3000. Further, in the case of a liquid crystal display device, it can be visually confirmed if the potential difference applied to the pixels between adjacent pixels has a difference of several percent. Therefore, the same level of uniformity is required for the area of the non-linear element, and the area uniformity between the non-linear elements is required to be 1/10 μm 2 level.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかし、前述の従来技術において第1図または第2図
で示される非線形素子部〔第1図の左下がりの斜線部〕
は極めて微細であるため、非線形素子を形成する手段で
あるホトエッチング時のバラツキ等によって広い領域に
渡って均一に数多くの(通常は10万画素分以上)非線形
素子を作ることが困難であり、非線形素子を集積してな
る液晶表示装置などの歩留りを上げることが困難であっ
た。
However, in the above-mentioned prior art, the non-linear element portion shown in FIG. 1 or 2 [the diagonally downward-sloping portion in FIG. 1]
Is extremely fine, it is difficult to make a large number (usually 100,000 pixels or more) of non-linear elements uniformly over a wide area due to variations in photo-etching, which is a means of forming non-linear elements. It has been difficult to increase the yield of liquid crystal display devices and the like in which nonlinear elements are integrated.

また第2の導電体[2]が基板[6]との密着が悪い
場合には、第2の導電体[2]が基板[6]上で剥れた
り切れたりする欠陥が多く、非線形素子を集積してなる
液晶表示装置などの歩留りを上げることが困難であっ
た。特に第1の導電体[1]がTaからなり、第2の導電
体[2]がCrからなり、基板[6]がガラスからなり、
第1の導電体[1]であるTaのエッチングをドライエッ
チングで行なう場合に、第2の導電体[2]であるCrと
基板[6]であるガラスとの密着性が悪く、第2の導電
体[2]の基板[6]上や第1の導電体[1]の段差部
の近傍での剥れや切れなどの欠陥が顕著であった。
Further, when the second conductor [2] has poor adhesion to the substrate [6], the second conductor [2] has many defects that are peeled or cut off on the substrate [6], and the nonlinear element It has been difficult to increase the yield of liquid crystal display devices and the like in which In particular, the first conductor [1] is made of Ta, the second conductor [2] is made of Cr, and the substrate [6] is made of glass.
When the etching of Ta, which is the first conductor [1], is performed by dry etching, the adhesion between Cr, which is the second conductor [2], and the glass, which is the substrate [6], is poor and the second Defects such as peeling and breakage on the substrate [6] of the conductor [2] and in the vicinity of the stepped portion of the first conductor [1] were remarkable.

まず、第1の導電体はドライエッチングでパターンを
形成しなければならない。これはウェットエッチングを
用いると第1の導電体のパターン端面の段差部が切り立
ってしまい、第2の導電体が段差部でステップカバレッ
ジができずに切れてしまうことによる。ドライエッチン
グを用いることにより、第1の導電体のパターン端面の
段差部にテーパーを付け、第二の導電体のステップカバ
レッジを良くすることができる。ところがドライエッチ
ングに用いるプラズマによって第1の導電体がエッチン
グされた後に基板もプラズマにさらされて、基板表面が
荒れてしまう。特にこの荒れは不純物の多いガラス、す
なわちコストの安いガラスに顕著で、結晶ガラス(石英
ガラス)などの場合にはほとんどない。この場合に第2
の導電体が剥れたり切れたりする不良を発生する。また
ドライエッチング時に1度エッチングされたTaやSiなど
が再度基板上にデポジションされてしまう場合もある。
このとき再度デポジションされるものはカーボンポリマ
ーの形をとり、エッチングに用いるプラズマでは除去さ
れなくなる。これらカーボンポリマーのデポジションは
第1の導電体のパターン端面の段差部から数μmの位置
に帯状にデポジションされることが多く、この部分に形
成される第2の導電体の密着性が悪くなり、切れや剥れ
などの不良が発生する。これらの切れや剥れの一例を第
6図や第7図に示す。切れや剥れによる第2の導電体の
パタン不良は数パーセントから数10パーセント発生し、
著しく歩留りを悪化させている。
First, the first conductor must be patterned by dry etching. This is because when wet etching is used, the step portion of the pattern end face of the first conductor is raised, and the second conductor is cut without step coverage at the step portion. By using dry etching, the step portion of the pattern end face of the first conductor can be tapered and the step coverage of the second conductor can be improved. However, after the first conductor is etched by the plasma used for dry etching, the substrate is also exposed to the plasma and the surface of the substrate is roughened. In particular, this roughening is remarkable in the glass with many impurities, that is, in the glass having a low cost, and is hardly present in the case of crystal glass (quartz glass). In this case the second
A defect that the conductor is peeled or cut occurs. In addition, Ta, Si, etc., which have been etched once during dry etching, may be deposited again on the substrate.
At this time, the material deposited again takes the form of carbon polymer and cannot be removed by the plasma used for etching. The deposition of these carbon polymers is often deposited in a strip shape at a position of several μm from the step portion of the pattern end face of the first conductor, and the adhesion of the second conductor formed in this portion is poor. And defects such as breakage and peeling occur. Examples of these breaks and peelings are shown in FIGS. 6 and 7. The pattern failure of the second conductor due to breakage or peeling occurs from several percent to several tens percent,
The yield is remarkably deteriorated.

従来技術は、以上のような問題点を有していた。そこ
で本発明はこのような問題点を解決するもので、その目
的とするところは広い領域に渡って数多くの非線形素子
を均一にしかも欠陥を少なく形成し、非線形素子を集積
してなる液晶表示装置などの歩留りを向上させることに
ある。
The prior art has the above problems. Therefore, the present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which a large number of non-linear elements are uniformly formed over a wide area with few defects and the non-linear elements are integrated. It is to improve the yield.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明はの液晶装置は、対向する一対の基板間に液晶
が挟持され、少なくとも一方の前記基板上には、信号電
極と画素電極とが形成され、前記信号電極と前記画素電
極とは、第1導電体−絶縁体−第2導電体、または第1
導電体−半導体−第2導電体がこの順に積層されてなる
非線形素子を介して電気的に接続されてなり、前記第1
導電体は前記信号電極と同一材料かつ同一工程により形
成され、かつ前記信号電極と電気的に接続され、前記第
2導電体が前記画素電極と電気的に接続されてなる液晶
装置であって、前記第2導電体は前記非線形素子部分か
ら延出され、その端部が前記画素電極と重なり合ってお
り、前記非線形素子部分から前記端部にかけて、前記第
2導電体の下部には、前記第1導電体と同一材料かつ同
一工程により複数の島状の保護部が形成されてなり、2
つの前記島状の保護部に挟まれた領域において、前記第
2導電体と前記画素電極とが重なり部分を有することを
特徴とする。
In the liquid crystal device of the present invention, liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates facing each other, and a signal electrode and a pixel electrode are formed on at least one of the substrates, and the signal electrode and the pixel electrode are 1 conductor-insulator-second conductor, or first
A conductor, a semiconductor, and a second conductor, which are electrically connected via a non-linear element formed by stacking them in this order.
A liquid crystal device, wherein the conductor is formed of the same material and in the same process as the signal electrode, and is electrically connected to the signal electrode, and the second conductor is electrically connected to the pixel electrode. The second conductor extends from the non-linear element portion, and an end portion of the second conductor overlaps the pixel electrode. The second conductor extends from the non-linear element portion to the end portion, and the first conductor is provided below the second conductor. A plurality of island-shaped protection portions are formed by the same material and the same process as the conductor.
The second conductor and the pixel electrode have an overlapping portion in a region sandwiched between two island-shaped protection portions.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第3図は本発明による非線形素子の平面図で、非線形素
子を液晶表示装置の画素を駆動する用途に用いた場合の
非線形素子と画素の一部の平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a plan view of a non-linear element according to the present invention, and is a plan view of a part of the non-linear element and the pixel when the non-linear element is used for driving a pixel of a liquid crystal display device.

以下、非線形素子として特に良く知られている素子構
造(以下、MIM素子という)をもとに実施例を説明す
る。すなわち、第1と導電体[1]がTa、絶縁体[3]
がTaの酸化物(以下、TaOxという)、第2の導電体
[2]がCrの場合に基づいて説明する。
Examples will be described below based on an element structure (hereinafter referred to as a MIM element) that is particularly well known as a non-linear element. That is, the first and the conductor [1] are Ta, and the insulator [3]
Is an oxide of Ta (hereinafter, referred to as TaOx), and the second conductor [2] is Cr.

第3図で左下がりの斜線部が非線形素子を形成してお
り、その面積は小さい方が素子特性上望ましい。非線形
素子は、その構造上容量でもある。応用面では素子容量
は小さいことが電気的効率性から求められる。また素子
の大きさのバラツキは直接素子の特性のバラツキとな
り、表示性能上の欠陥となってしまう。前述のように非
線形素子は小さく、均一に数多く形成しなければならな
い。このことは一般的に良く知られている。
In FIG. 3, the slanted lines on the lower left form a non-linear element, and it is desirable that the area is small in terms of element characteristics. A nonlinear element is also a capacitor in its structure. From the aspect of application, a small element capacitance is required from the viewpoint of electrical efficiency. In addition, variations in the size of the element directly cause variations in the characteristics of the element, resulting in defects in display performance. As described above, the non-linear element is small and must be formed in large numbers uniformly. This is generally well known.

第3図ではTa[1]とCr[2]の間にTaOx[3]をは
さみMIM素子を形成しているが、MIM素子を形成する部分
の第1導電体[1]のパターン幅は、通常数μm以下と
小さい。第1導電体[1]部分と同一工程で形成される
他の部分、例えば信号電極[1′]部分や端子部分は、
通常数10μmから数100μmである。よって、MIM素子の
第1導電体[1]と信号電極[1′]を同一フォトエッ
チング工程で形成しなければならない場合、パターンに
かなりの設計上の大きさのバラツキが生じる。バラツキ
の中で最も小さい部分であるMIM素子を形成する部分は
エッチングレートが最も早くなり、またエッチングのバ
ラツキも大きくなってしまう。このバラツキに関して
は、エッチング自体のバラツキと上記MIM素子を形成す
る部分が存在している場所に起因するバラツキがある。
前者の場合は例えば基板の周辺部のエッチングレートが
早い場合、逆に基板の中央部のエッチングレートが早い
場合などがある。ドライエッチングの場合にはエッチン
グにかかわるプラズマの密度が基板上で不均一な分布に
なっていることが、このバラツキの主原因となる。後者
の場合は例えば、そのMIM素子を形成する部分の周囲に
何らかのパターンが存在するか、または存在しないか、
存在するならば、その密度や大きさ等でもエッチングレ
ートは変わってくるなどがある。
In FIG. 3, TaOx [3] is sandwiched between Ta [1] and Cr [2] to form a MIM element, but the pattern width of the first conductor [1] in the portion forming the MIM element is It is usually as small as several μm or less. Other portions formed in the same step as the first conductor [1] portion, for example, the signal electrode [1 ′] portion and the terminal portion,
It is usually several tens of μm to several hundreds of μm. Therefore, when the first conductor [1] and the signal electrode [1 '] of the MIM element have to be formed in the same photo-etching process, the pattern has considerable design variation. The etching rate is the highest in the portion where the MIM element is formed, which is the smallest variation, and the variation in etching also becomes large. Regarding this variation, there are variations due to the etching itself and the location where the portion forming the MIM element is present.
In the former case, for example, the etching rate of the peripheral portion of the substrate is fast, and conversely, the etching rate of the central portion of the substrate is fast. In the case of dry etching, the main cause of this variation is that the density of plasma involved in etching has an uneven distribution on the substrate. In the latter case, for example, some pattern exists around the portion forming the MIM element, or does not exist,
If it exists, the etching rate may change depending on its density and size.

一般的に残すパターン上にレジストを付けてエッチン
グを行なうが、このとき周辺に何もパターンを残さない
場合ではエッチングレートが早くなり、逆に周辺にベタ
のパターンを残す場合ではエッチングレートが遅くな
る。従って、液晶表示装置の場合では工程上のエッチン
グのバラツキは全く無いとしても、画面の中心付近に相
当する部分ではエッチングレートが早く、画面の周辺付
近に相当する部分ではエッチングレートが遅くなる。液
晶表示装置の場合は画面の中心付近には基本的に画素し
かなく、パターン密度(レジスト密度)は低い。一方画
素の周辺付近には外部との接続用の端子部などがあり、
パターン密度(レジスト密度)は最も高い。結果的にMI
M素子のバラツキが大きくなり特にMIM素子が微細化すれ
ばするほどその傾向は大きくなる。
Generally, etching is performed by attaching a resist on the pattern to be left, but if no pattern is left on the periphery at this time, the etching rate becomes faster, and conversely, if a solid pattern is left on the periphery, the etching rate becomes slower. . Therefore, in the case of a liquid crystal display device, even if there is no variation in etching during the process, the etching rate is fast in the portion near the center of the screen and slow in the portion near the periphery of the screen. In the case of a liquid crystal display device, there are basically only pixels near the center of the screen, and the pattern density (resist density) is low. On the other hand, there is a terminal part for connection with the outside near the periphery of the pixel,
The pattern density (resist density) is the highest. As a result MI
The variation of the M element becomes large, and the tendency becomes larger as the MIM element becomes finer.

そこでTa[1]のMIM素子を形成する部分(第3図の
左下がり斜線部)の近傍にTa[1]と同一材料かつ同一
工程で保護部[4]を形成すれば、TaのMIM素子部の近
傍には、そのMIM素子が基板上どこにあろうとも、保護
部[4]があるために、一様にエッチングレートは下が
り、また均一性も向上する。当然のことながら保護部
[4]がMIM素子部からどの程度の位置にあるかによっ
てエッチングレートは変わり、近くにあればあるほどエ
ッチングレートは遅くなることになる。特にTaのエッチ
ングをドライエッチングで行なう場合には上記傾向は大
きくなる。
Therefore, if the protective portion [4] is formed in the same material and in the same process as Ta [1] in the vicinity of the portion where the MIM element of Ta [1] is formed (the diagonally downward-sloping portion in FIG. 3), the TaIM No matter where the MIM element is located on the substrate in the vicinity of the part, the etching rate is uniformly reduced and the uniformity is improved because of the protection part [4]. As a matter of course, the etching rate changes depending on the position of the protective section [4] from the MIM element section, and the closer the protective section [4] is, the slower the etching rate. In particular, when Ta etching is performed by dry etching, the above tendency becomes large.

従ってある程度自由に、MIM素子部を形成する部分のT
aのエッチングレートを設定することが可能であり、Ta
のパターン設計上及び工程上のエッチングレートのバラ
ツキを減少させることができる。
Therefore, to some extent, the T
It is possible to set the etching rate of a and Ta
It is possible to reduce variations in the etching rate due to the pattern design and the process.

またCr[2]が基板[6]と密着性の悪い場合など、
Cr[2]が基板[6]から剥れたり、切れたりする欠陥
が生じるが、第3図の構造にすれば上記欠陥も減少す
る。これはCrと基板の密着が悪くてもCrとTaの密着性が
良い場合に有効である。特に基板がガラスで、Taのパタ
ニングをドライエッチングで行なった場合には顕著であ
る。上記理由を以下に示す。
In addition, when Cr [2] has poor adhesion to the substrate [6],
Defects such as Cr [2] peeling off or breaking from the substrate [6] occur, but the above-mentioned defects are reduced by the structure shown in FIG. This is effective when the adhesion between Cr and the substrate is poor, but the adhesion between Cr and Ta is good. This is particularly remarkable when the substrate is glass and Ta patterning is performed by dry etching. The above reason is shown below.

Ta[1]のエッチングはドライエッチングで行うこと
が一般的である。このときエッチングガスであるプラズ
マ(例えばCOFラジカルなど)にさらされたガラス基板
は金属との密着性が悪くなる。従ってCr[2]は基板
[6]との密着性が悪い。ガラス基板に不純物が多く含
まれている場合(コストが安いガラスの場合)には密着
性の悪さが顕著である。またCrもMIM素子の微細化とい
う観点からMIM素子を形成する部分は数μmと極めて細
くしなければならない。さらにTaとのアライメント精度
の問題から素子を形成する部分のCrは、第3図に示され
るようにアライメント精度を考慮し余裕をもたせた分だ
けの長さが必要になる。従って従来の液晶表示装置は密
着の悪い基板上に形成しなければならないCr部分で特に
細い部分が剥れたり切れたりする欠陥が多い。第3図に
示すように保護部[4]をTaで形成してあれば、Crが細
く密度の悪い場所に形成しなければならない領域は狭
く、保護部[4]上でCrのパターンを広げて密着の悪い
部分ではCrを可能な限り広いパターンで形成することが
できる。これによってCrが剥れたり切れたりする領域を
狭くすることができ、それらの欠陥を減少させることに
なる。
The Ta [1] etching is generally performed by dry etching. At this time, the glass substrate exposed to plasma (for example, COF radicals) as an etching gas has poor adhesion to metal. Therefore, Cr [2] has poor adhesion to the substrate [6]. Poor adhesion is remarkable when the glass substrate contains a large amount of impurities (when the cost is low). Also, from the viewpoint of miniaturization of the MIM element, Cr must be made extremely thin with a part of the MIM element to be several μm. Further, due to the problem of alignment accuracy with Ta, Cr in the portion forming the element needs to have a length corresponding to a margin in consideration of alignment accuracy as shown in FIG. Therefore, in the conventional liquid crystal display device, there are many defects in which a particularly thin portion is peeled off or cut in the Cr portion which must be formed on the substrate having poor adhesion. As shown in FIG. 3, if the protective portion [4] is formed of Ta, the area that must be formed in a location where Cr is thin and has a low density is narrow, and the Cr pattern is widened on the protective portion [4]. In areas where adhesion is poor, Cr can be formed in a pattern as wide as possible. As a result, the area where Cr is peeled or cut can be narrowed, and these defects are reduced.

またMIM素子部を形成しているTa[1]と保護部
[4]の間の部分には再デポジションもほとんど発生し
ないため、再デポジションによるCrのパターン不良も減
少する。
In addition, almost no redeposition occurs in the part between Ta [1] and the protective part [4] forming the MIM element part, so that the Cr pattern defect due to the redeposition is reduced.

また、第3図に示す実施例は、第4図に示したような
構造においてIT[5]が保護部[4]の段差部でステ
ップカバレッジできずに断線してしまう場合を考慮した
ものである。本実施例の場合にはCr[2]とIT[5]
がコンタクトする部分[6]はMIM素子を形成している
部分と保護部[4]の間の状況と同じでありCrの密着性
を失っておらず、しかもIT[5]にとってTaの段着部
のステップカバレッジを必要としない。
The embodiment shown in FIG. 3 considers the case where IT [5] cannot be step-covered at the stepped portion of the protective portion [4] and is disconnected in the structure as shown in FIG. is there. In this embodiment, Cr [2] and IT [5]
The contacting part [6] is the same as the condition between the part forming the MIM element and the protection part [4], and the adhesion of Cr is not lost, and Ta is stepped on IT [5]. Does not require partial step coverage.

第5図の例は基板[6]とTa[1]、さらにCr[2]
との密着性を高めるためにTa[1]を形成する前に基板
[6]上に下地として絶縁体の膜を形成したものであ
る。例えば絶縁体がTaの酸化物(TaOx)である場合など
がある。通常はTaのパターン形成時にTaOxもエッチング
される。エッチングが基板上全面にわたって均一に行な
われるならばTaのパターンだけをエッチングし、下地で
あるTaOxを残すことが可能である。これはCrの密着性を
高めることを意味する。一般的には工程上のバラツキや
Taパターンの影響を受けて、エッチングは均一には行な
われない。従って最もエッチングレートの遅い部分に合
せてエッチングを行なわなければならない。つまり通常
はMIM素子を形成する部分の近傍でCrの密着性を高めた
い部分に下地であるTaOxは残らない。下地のTaOxはTaと
基板との密着性を高めるために利用されているに過ぎな
いことになる。ここでMIM素子の近傍に保護部[4]をT
aのパタン形成時に同時に形成すれば、保護部[4]とM
IM素子部の間の領域はエッチングレートが遅くなり、Cr
が細く密着性を高めたい部分に下地の絶縁膜が残る。こ
れによってCrと基板の密着性を高めることができ、Crの
剥れや切れを減少させることになる。
In the example of FIG. 5, the substrate [6], Ta [1], and Cr [2] are used.
In order to improve the adhesion with the film, an insulating film is formed as a base on the substrate [6] before forming Ta [1]. For example, the insulator may be an oxide of Ta (TaOx). Usually, TaOx is also etched when forming a Ta pattern. If the etching is performed uniformly over the entire surface of the substrate, it is possible to etch only the Ta pattern and leave the underlying TaOx. This means increasing the adhesion of Cr. Generally, due to process variations
Due to the influence of Ta pattern, etching is not performed uniformly. Therefore, it is necessary to perform etching in accordance with the portion having the slowest etching rate. That is, normally, TaOx as a base does not remain in the portion where the adhesion of Cr is desired to be increased in the vicinity of the portion where the MIM element is formed. The underlying TaOx is merely used to enhance the adhesion between Ta and the substrate. Here, protector [4] is placed near the MIM element
If formed at the same time as the pattern of a, the protective part [4] and M
The etching rate becomes slower in the area between the IM elements
However, the underlying insulating film remains in the areas where it is thin and adhesion is to be improved. As a result, the adhesion between Cr and the substrate can be increased, and the peeling and breakage of Cr can be reduced.

また、絶縁体[3]としてTaOxを例に述べたが、絶縁
体[3]を半導体膜にした場合の非線形素子も同様の効
果を持つ。
Although TaOx has been described as an example of the insulator [3], a non-linear element in which the insulator [3] is a semiconductor film also has the same effect.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明の液晶装置は、対向する一対
の基板間に液晶が挟持され、少なくとも一方の前記基板
上には、信号電極と画素電極とが形成され、前記信号電
極と前記画素電極とは、第1導電体−絶縁体−第2導電
体、または第1導電体−半導体−第2導電体がこの順に
積層されてなる非線形素子を介して電気的に接続されて
なり、前記第1導電体は前記信号電極と同一材料かつ同
一工程により形成され、かつ前記信号電極と電気的に接
続され、前記第2導電体が前記画素電極と電気的に接続
されてなる液晶装置であって、前記第2導電体は前記非
線形素子部分から延出され、その端部が前記画素電極と
重なり合っており、前記非線形素子部分から前記端部に
かけて、前記第2導電体の下部には、前記第1導電体と
同一材料かつ同一工程により複数の島状の保護部が形成
されてなり、2つの前記島状の保護部に挟まれた領域に
おいて、前記第2導電体と前記画素電極とが重なり部分
を有することにより、非線形素子を広い領域に渡って数
多く形成する場合に非線形素子の形状の不均一性に起因
する特性のバラツキや、第2導電体が非線形素子部分と
画素電極部分の間で断線してしまったりする欠陥を防ぐ
ことができ、また、この島状の保護部の段差部分におけ
る画素電極の断線による欠陥の発生を防ぐことができる
ため、生産上の歩留まりを向上させることができる。
As described above, in the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal is sandwiched between the pair of substrates facing each other, the signal electrode and the pixel electrode are formed on at least one of the substrates, and the signal electrode and the pixel electrode are formed. Is electrically connected via a non-linear element formed by stacking a first conductor-insulator-second conductor or a first conductor-semiconductor-second conductor in this order. 1. A liquid crystal device in which one conductor is formed of the same material and in the same process as the signal electrode and is electrically connected to the signal electrode, and the second conductor is electrically connected to the pixel electrode. The second conductor extends from the non-linear element portion, and an end portion of the second conductor overlaps with the pixel electrode. The second conductor extends from the non-linear element portion to the end portion at a lower portion of the second conductor. Same material and same work as 1 conductor A plurality of island-shaped protection portions are formed, and the second conductor and the pixel electrode have an overlapping portion in a region sandwiched by the two island-shaped protection portions. When a large number are formed over a wide area, variations in characteristics due to non-uniformity of the shape of the non-linear element and defects such as disconnection of the second conductor between the non-linear element part and the pixel electrode part are prevented. In addition, since it is possible to prevent the occurrence of defects due to disconnection of the pixel electrode in the stepped portion of the island-shaped protection portion, it is possible to improve the production yield.

また、島状の保護部は第1導電体と同一材料かつ同一
工程で形成することができるため、従来の液晶装置と比
べても工程の増加がなく、構造の変化によるコストアッ
プがないという量産上不可欠な要素も充足している。
In addition, since the island-shaped protection part can be formed of the same material and in the same step as the first conductor, the number of steps is not increased as compared with the conventional liquid crystal device, and the cost is not increased due to the structure change. The above essential elements are also satisfied.

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

第1図は従来の非線形素子の平面図。 第2図は従来の非線形素子の断面図。 第3図は本発明の実施例による非線形素子の平面図。 第4図は本発明の比較例による非線形素子の平面図。 第5図は本発明の実施例による非線形素子の断面図。 第6図は従来の非線形素子の平面図。 第7図は従来の非線形素子の平面図。 1……第1の導電体(Ta) 2……第2の導電体(Cr) 3……絶縁体(TaOx)又は半導体(図中右下り斜線で示
される) 4……保護部 5……画素電極(IT) 6……基板(ガラス) なお、非線形素子部は図中左下り斜線で示される。
FIG. 1 is a plan view of a conventional non-linear element. FIG. 2 is a sectional view of a conventional non-linear element. FIG. 3 is a plan view of a non-linear element according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of a non-linear element according to a comparative example of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a non-linear element according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of a conventional non-linear element. FIG. 7 is a plan view of a conventional non-linear element. 1 ... 1st conductor (Ta) 2 ... 2nd conductor (Cr) 3 ... Insulator (TaOx) or semiconductor (shown by the diagonal line to the right in the figure) 4 ... Protective part 5 ... Pixel electrode (IT) 6 ... Substrate (glass) The non-linear element part is shown by a diagonal line descending to the left in the figure.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】対向する一対の基板間に液晶が挟持され、 少なくとも一方の前記基板上には、信号電極と画素電極
とが形成され、 前記信号電極と前記画素電極とは、第1導電体−絶縁体
−第2導電体、または第1導電体−半導体−第2導電体
がこの順に積層されてなる非線形素子を介して電気的に
接続されてなり、 前記第1導電体は前記信号電極と同一材料かつ同一工程
により形成され、かつ前記信号電極と電気的に接続さ
れ、 前記第2導電体が前記画素電極と電気的に接続されてな
る液晶装置であって、 前記第2導電体は前記非線形素子部分から延出され、そ
の端部が前記画素電極と重なり合っており、 前記非線形素子部分から前記端部にかけて、前記第2導
電体の下部には、前記第1導電体と同一材料かつ同一工
程により複数の島状の保護部が形成されてなり、 2つの前記島状の保護部に挟まれた領域において、前記
第2導電体と前記画素電極とが重なり部分を有すること
を特徴とする液晶装置。
1. A liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates, a signal electrode and a pixel electrode are formed on at least one of the substrates, and the signal electrode and the pixel electrode are made of a first conductor. -Insulator-Second conductor or first conductor-Semiconductor-Second conductor is electrically connected via a non-linear element formed by stacking in this order, and the first conductor is the signal electrode. A liquid crystal device formed of the same material and by the same process as, and electrically connected to the signal electrode, the second conductor being electrically connected to the pixel electrode, wherein the second conductor is It extends from the non-linear element portion, and its end portion overlaps with the pixel electrode, and from the non-linear element portion to the end portion, the same material as that of the first conductor is formed under the second conductor. Multiple islands formed by the same process Protection portion is formed in a region sandwiched between the protective portion of two of the island, a liquid crystal device which comprises said pixel electrodes and the overlapped portion and the second conductor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58115473A (en) * 1981-12-28 1983-07-09 セイコーエプソン株式会社 Manufacture of display unit
JPS6138929A (en) * 1984-07-30 1986-02-25 Seiko Epson Corp Liquid crystal display body

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