JP2590670B2 - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents
電気光学装置の製造方法Info
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- JP2590670B2 JP2590670B2 JP15508992A JP15508992A JP2590670B2 JP 2590670 B2 JP2590670 B2 JP 2590670B2 JP 15508992 A JP15508992 A JP 15508992A JP 15508992 A JP15508992 A JP 15508992A JP 2590670 B2 JP2590670 B2 JP 2590670B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学装置の製造方法
に関する。
に関する。
【０００２】更に詳しくは金属一酸化膜−金属構造を持
つ非線形素子（以下ＭＩＭ素子と呼ぶ）を用いて各画素
電極に電荷を蓄積・保持させることにより表示を行なう
液晶を用いた電気光学装置の製造方法に関する。
つ非線形素子（以下ＭＩＭ素子と呼ぶ）を用いて各画素
電極に電荷を蓄積・保持させることにより表示を行なう
液晶を用いた電気光学装置の製造方法に関する。
【０００３】
【従来技術】近年、液晶表示装置の実用化が進み腕時計
・電卓を始めとして多くの分野に応用がなされている。
しかし、他の分野、例えば情報端末や個人用小型電子機
器等の表示部への応用を考えた時、表示ユニットの容積
が小さい、低電圧駆動可能、消費電力が少ないなどとい
う利点にもかかわらず、駆動電圧−コントラスト特性が
あまり良くなく、多桁のマトリクス駆動が出来ないため
表示可能な情報量が少ないという欠点が問題となってい
た。
・電卓を始めとして多くの分野に応用がなされている。
しかし、他の分野、例えば情報端末や個人用小型電子機
器等の表示部への応用を考えた時、表示ユニットの容積
が小さい、低電圧駆動可能、消費電力が少ないなどとい
う利点にもかかわらず、駆動電圧−コントラスト特性が
あまり良くなく、多桁のマトリクス駆動が出来ないため
表示可能な情報量が少ないという欠点が問題となってい
た。
【０００４】この液晶表示装置の持つ欠点を解消するた
めの一方法としてＭＩＭ素子を用いたマトリクス駆動が
考えられた。
めの一方法としてＭＩＭ素子を用いたマトリクス駆動が
考えられた。
【０００５】この方法は、図１に一画素分の等価回路を
示すように非線形抵抗ＲＭＩＭと容量ＣＭＩＭが並列に
つながったＭＩＭ素子１及び抵抗ＲＬＣと容量ＣＬＣが
並列につながった液晶を誘電体としたコンデンサ２とが
直列に結合されていると考えることが出来、マトリクス
駆動の選択期間にＭＩＭ素子１の低抵抗状態を利用して
液晶を誘電体としたコンデンサ２に電荷を蓄積し、非選
択期間はＭＩＭ素子１の高抵抗状態を利用して前述の電
荷を保持することにより液晶に電界を印加して液晶の配
向状態を制御して表示を行なうものである。
示すように非線形抵抗ＲＭＩＭと容量ＣＭＩＭが並列に
つながったＭＩＭ素子１及び抵抗ＲＬＣと容量ＣＬＣが
並列につながった液晶を誘電体としたコンデンサ２とが
直列に結合されていると考えることが出来、マトリクス
駆動の選択期間にＭＩＭ素子１の低抵抗状態を利用して
液晶を誘電体としたコンデンサ２に電荷を蓄積し、非選
択期間はＭＩＭ素子１の高抵抗状態を利用して前述の電
荷を保持することにより液晶に電界を印加して液晶の配
向状態を制御して表示を行なうものである。
【０００６】この方式の場合、ＭＩＭ素子１の非線形性
と液晶を誘電体としたコンデンサ２の容量ＣＬＣ値及び
抵抗ＲＬＣ値の３者の相関で液晶に印加される実効値が
決定される。これら３者のうち液晶を誘電体としたコン
デンサ２の容量ＣＬＣと抵抗ＲＬＣは画素電極の寸法と
セルギャップ及び使用する液晶を定めれば必然的にその
値が定まってしまう。そのためＭＩＭ素子１には液晶部
分に応じた特性が要求され、例えば０．４ｍｍ角の画素
電極を持った７μｍギャップのセルに誘電異方性Δε＝
２７（ε＝３５、ε＝８）、Ｖｔｈ＝１．１Ｖｒｍｓ、
Ｖｓａｔ＝１．５Ｖｒｍｓのネマチック液晶を封入して
ツイストネマチックセルとして１／５００デューティで
駆動したい場合には、例えばＴａ−Ｔａ205 −ＮｉＣｒ
／Ａｕ構造のＭＩＭ素子に要求される寸法は約５μｍ角
となる。
と液晶を誘電体としたコンデンサ２の容量ＣＬＣ値及び
抵抗ＲＬＣ値の３者の相関で液晶に印加される実効値が
決定される。これら３者のうち液晶を誘電体としたコン
デンサ２の容量ＣＬＣと抵抗ＲＬＣは画素電極の寸法と
セルギャップ及び使用する液晶を定めれば必然的にその
値が定まってしまう。そのためＭＩＭ素子１には液晶部
分に応じた特性が要求され、例えば０．４ｍｍ角の画素
電極を持った７μｍギャップのセルに誘電異方性Δε＝
２７（ε＝３５、ε＝８）、Ｖｔｈ＝１．１Ｖｒｍｓ、
Ｖｓａｔ＝１．５Ｖｒｍｓのネマチック液晶を封入して
ツイストネマチックセルとして１／５００デューティで
駆動したい場合には、例えばＴａ−Ｔａ205 −ＮｉＣｒ
／Ａｕ構造のＭＩＭ素子に要求される寸法は約５μｍ角
となる。
【０００７】ＭＩＭ素子は、以下の方法で形成される。
ガラス等の透明基板５上にＴａ膜６をスパッタ蒸着等に
より形成し、フォトエッチング法によりＴａを選択的に
エッチングして所定の形状になす。このときＴａ配線と
ＭＩＭの一方の電極が同時に形成される。
ガラス等の透明基板５上にＴａ膜６をスパッタ蒸着等に
より形成し、フォトエッチング法によりＴａを選択的に
エッチングして所定の形状になす。このときＴａ配線と
ＭＩＭの一方の電極が同時に形成される。
【０００８】前記パターニングされたＴａ６を０．０１
ｗｔ％クエン酸水溶液中で陽極化した後、Ｃｒ（ＮｉＣ
ｒもしくは、さらに上層にＡｕを連続蒸着したものでも
よい）８を蒸着し、これをフォトエッチング法により所
定の形状にパターンニングしてＭＩＭ素子となす。７…
陽極酸化膜。この後透明電極９を形成して液晶表示装置
の一方の電極基板とする。以後通常の表示装置と同様に
組立てることにより液晶表示装置となす。
ｗｔ％クエン酸水溶液中で陽極化した後、Ｃｒ（ＮｉＣ
ｒもしくは、さらに上層にＡｕを連続蒸着したものでも
よい）８を蒸着し、これをフォトエッチング法により所
定の形状にパターンニングしてＭＩＭ素子となす。７…
陽極酸化膜。この後透明電極９を形成して液晶表示装置
の一方の電極基板とする。以後通常の表示装置と同様に
組立てることにより液晶表示装置となす。
【０００９】したがってＭＩＭ素子寸法は、フォトエッ
チングの精度、特にフォトリソグラフィの精度により最
小限界が決まる。５μｍ寸法のパターン化には高精度の
マスクアライナーを必要とするが、こういった高精度マ
スクアライナーは、基板寸法が小さく現段階では４イン
チ径の基板が最高で、これ以上大きな基板が可能なマス
クアライナーは解像度が低くなる。列の方法としてマス
ク製作に利用されているパターンジェネレーターという
装置を用いる方法がある。このパターンジェネレーター
は、解像度は２〜３μｍで基板寸法も６インチ四角のも
のが可能であるが処理能力が小さく、１時間当り１枚程
度でコスト高となり量産にはむかない。
チングの精度、特にフォトリソグラフィの精度により最
小限界が決まる。５μｍ寸法のパターン化には高精度の
マスクアライナーを必要とするが、こういった高精度マ
スクアライナーは、基板寸法が小さく現段階では４イン
チ径の基板が最高で、これ以上大きな基板が可能なマス
クアライナーは解像度が低くなる。列の方法としてマス
ク製作に利用されているパターンジェネレーターという
装置を用いる方法がある。このパターンジェネレーター
は、解像度は２〜３μｍで基板寸法も６インチ四角のも
のが可能であるが処理能力が小さく、１時間当り１枚程
度でコスト高となり量産にはむかない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る欠点を除去しパターン形成におけるフォトリソグラフ
ィのパターン寸法に対する制限を緩やかにし、大型基板
上への製造を容易ならしめることにより大型の電気光学
装置を提供することにある。
る欠点を除去しパターン形成におけるフォトリソグラフ
ィのパターン寸法に対する制限を緩やかにし、大型基板
上への製造を容易ならしめることにより大型の電気光学
装置を提供することにある。
【００１１】特に、従来のＭＩＭ素子の上述の如く小型
化出来ないことに基づく、コントラストの良好な画像表
示が得られないという課題を解決するものである。
化出来ないことに基づく、コントラストの良好な画像表
示が得られないという課題を解決するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の電気光学装置の
製造方法は、上記課題を解決するために、絶縁基板上に
第１金属層を所望の形状に形成する工程、該第１金属層
の表面を陽極酸化して絶縁層を形成する工程、該第１金
属上の絶縁層をまたがるように該絶縁基板上に第２金属
層を形成する工程、該第１金属層、絶縁層上の該第２金
属層上のレジストの膜厚は薄く、該絶縁基板上の第２金
属層上のレジストの膜厚は厚くなるように該絶縁基板上
にレジスト形成する工程、該絶縁基板上の第２金属層上
のレジストは残し、該第１金属層、絶縁層上の該第２金
属層上のレジストは除去する選択エッチング工程、レジ
ストが除去された該第１金属膜上面の該第２金属層を除
去する工程からなり、該第１金属層−該絶縁層−該第１
金属層の側面に形成された第２金属層構造により非線形
素子を形成したことを特徴とする。
製造方法は、上記課題を解決するために、絶縁基板上に
第１金属層を所望の形状に形成する工程、該第１金属層
の表面を陽極酸化して絶縁層を形成する工程、該第１金
属上の絶縁層をまたがるように該絶縁基板上に第２金属
層を形成する工程、該第１金属層、絶縁層上の該第２金
属層上のレジストの膜厚は薄く、該絶縁基板上の第２金
属層上のレジストの膜厚は厚くなるように該絶縁基板上
にレジスト形成する工程、該絶縁基板上の第２金属層上
のレジストは残し、該第１金属層、絶縁層上の該第２金
属層上のレジストは除去する選択エッチング工程、レジ
ストが除去された該第１金属膜上面の該第２金属層を除
去する工程からなり、該第１金属層−該絶縁層−該第１
金属層の側面に形成された第２金属層構造により非線形
素子を形成したことを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明は上記手段により、素子の寸法が従来フ
ォトエッチングの精度にのみ制限されていたものを金属
膜の膜厚で制限することにより、寸法を大巾に小さくし
従来に比べより小さな寸法の素子を形成し表示装置の大
型化、高解像化ならしめるものである。
ォトエッチングの精度にのみ制限されていたものを金属
膜の膜厚で制限することにより、寸法を大巾に小さくし
従来に比べより小さな寸法の素子を形成し表示装置の大
型化、高解像化ならしめるものである。
【００１４】
【実施例】以下本発明の参考例及び実施例に従って説明
する。
する。
【００１５】図４、図５は、それぞれ本発明の参考例に
ついて示した図であり、断面図及び平面図である。
ついて示した図であり、断面図及び平面図である。
【００１６】ガラス等の透明基板１１上にスパッタ蒸着
によりＴａ膜１２を形成し（ａ）、フォトエッチング法
により選択的にＴａをエッチングし所定の形状にＴａを
パターンニングする（ｂ）。この時、配線（データ線）
１３とＭＩＭ素子の一方の電極１４は同時に形成され
る。次に０．０１ｗｔ％クエン酸水溶液中で陽極酸化す
ることによりＴａ電極１４の表面にＴａ酸化膜１５を形
成する。この時同時にＴａ配線１３の一部も陽極酸化さ
れる（ｃ）。
によりＴａ膜１２を形成し（ａ）、フォトエッチング法
により選択的にＴａをエッチングし所定の形状にＴａを
パターンニングする（ｂ）。この時、配線（データ線）
１３とＭＩＭ素子の一方の電極１４は同時に形成され
る。次に０．０１ｗｔ％クエン酸水溶液中で陽極酸化す
ることによりＴａ電極１４の表面にＴａ酸化膜１５を形
成する。この時同時にＴａ配線１３の一部も陽極酸化さ
れる（ｃ）。
【００１７】次にＣｒ膜１６を熱蒸着等により形成し、
これを所定の形状にフォトエッチングする（ｂ）。この
ときＴａ電極１４上のＣｒ膜を除去する。まず通常のフ
ォトエッチング工程に従いレジスト膜１７を形成し、Ｔ
ａ電極１４上のレジストを通常のフォトリソグラフィの
技術により除去する（ｅ）。Ｔａ電極１４上の露出され
たＣｒ膜１８をエッチングにより除去する（ｆ）。これ
によりＴａ膜厚を利用したＭＩＭ素子が形成される。
これを所定の形状にフォトエッチングする（ｂ）。この
ときＴａ電極１４上のＣｒ膜を除去する。まず通常のフ
ォトエッチング工程に従いレジスト膜１７を形成し、Ｔ
ａ電極１４上のレジストを通常のフォトリソグラフィの
技術により除去する（ｅ）。Ｔａ電極１４上の露出され
たＣｒ膜１８をエッチングにより除去する（ｆ）。これ
によりＴａ膜厚を利用したＭＩＭ素子が形成される。
【００１８】この後透明電極１９を所定の形状で形成し
てＭＩＭ基板ができる（ｇ）。以下通常の液晶表示装置
と同様にして組立てることにより表示装置が得られる。
てＭＩＭ基板ができる（ｇ）。以下通常の液晶表示装置
と同様にして組立てることにより表示装置が得られる。
【００１９】図６は本発明の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【００２０】Ｃｒ膜１６を形成し、所定の形状にパター
ンニングするまでは、前述の参考例と同様に行った後
（ａ）、粘性の小さなレジスト２１を全面に塗布する
（ｂ）。粘性が小さいため基板上の凹部はレジスト膜厚
が厚く、凸部は薄くなる。レジスト塗布後の熱処理によ
り、さらにこの傾向は大きくなる。レジストを塗布した
基板をプラズマエッチングもしくはイオンエッチングに
よりレジストをエッチングしていくとレジスト膜厚の薄
い部分は除去され下層の膜表面が露出される（ｃ）。露
出されるのは、最も高い所の面であるＴａ上のＣｒ面で
ある（レジスト膜厚が最も薄い）。この露出したＣｒを
エッチングするとＴａ膜の段差部は垂直方向には厚くな
っているためエッチングされず図６（ｅ）のように残
り、ＭＩＭ素子の電極２２が形成される。以後透明電極
１９を形成しＭＩＭ素子基板が出来る（ｆ）。以下通常
の液晶表示装置と同様にして組立てることにより表示装
置を得る。
ンニングするまでは、前述の参考例と同様に行った後
（ａ）、粘性の小さなレジスト２１を全面に塗布する
（ｂ）。粘性が小さいため基板上の凹部はレジスト膜厚
が厚く、凸部は薄くなる。レジスト塗布後の熱処理によ
り、さらにこの傾向は大きくなる。レジストを塗布した
基板をプラズマエッチングもしくはイオンエッチングに
よりレジストをエッチングしていくとレジスト膜厚の薄
い部分は除去され下層の膜表面が露出される（ｃ）。露
出されるのは、最も高い所の面であるＴａ上のＣｒ面で
ある（レジスト膜厚が最も薄い）。この露出したＣｒを
エッチングするとＴａ膜の段差部は垂直方向には厚くな
っているためエッチングされず図６（ｅ）のように残
り、ＭＩＭ素子の電極２２が形成される。以後透明電極
１９を形成しＭＩＭ素子基板が出来る（ｆ）。以下通常
の液晶表示装置と同様にして組立てることにより表示装
置を得る。
【００２１】以上の方法により形成されるＭＩＭ素子の
寸法は以下のようになる。
寸法は以下のようになる。
【００２２】マスクアライナーの解像度を２０μｍとす
れば、従来のＭＩＭ素子寸法は、Ｔａ電極巾２０μｍ×
Ｃｒ電極巾２０μｍ＝４００μｍ2 となるが、本発明に
よれば、Ｔａ膜厚を０．２μｍとすると、Ｔａ電極巾
（Ｔａ膜厚）０．２μｍ×Ｃｒ電極巾２０μｍ＝４μｍ
2 となり従来の１００分の１のＭＩＭ素子寸法が可能と
なる。本説明の図面は従来の形状と同じ形状としている
ため、前記ＭＩＭ素子がＴａ電極の両側に出来るように
なっているためＭＩＭ素子寸法は２つ合せて８μｍ2 と
なり５０分の１となっている。図７のように１つのＭＩ
Ｍとすることは簡単である。
れば、従来のＭＩＭ素子寸法は、Ｔａ電極巾２０μｍ×
Ｃｒ電極巾２０μｍ＝４００μｍ2 となるが、本発明に
よれば、Ｔａ膜厚を０．２μｍとすると、Ｔａ電極巾
（Ｔａ膜厚）０．２μｍ×Ｃｒ電極巾２０μｍ＝４μｍ
2 となり従来の１００分の１のＭＩＭ素子寸法が可能と
なる。本説明の図面は従来の形状と同じ形状としている
ため、前記ＭＩＭ素子がＴａ電極の両側に出来るように
なっているためＭＩＭ素子寸法は２つ合せて８μｍ2 と
なり５０分の１となっている。図７のように１つのＭＩ
Ｍとすることは簡単である。
【００２３】本発明の説明において図２の金属にＣｒを
用いたが、Ｃｒの他ＮｉＣｒが一般的であり、また透明
電極との接続を得やすくするため及び液晶に対する金属
のパッシベーション膜としてＡｕを金属の上層に形成す
ることもある。
用いたが、Ｃｒの他ＮｉＣｒが一般的であり、また透明
電極との接続を得やすくするため及び液晶に対する金属
のパッシベーション膜としてＡｕを金属の上層に形成す
ることもある。
【００２４】また、透明電極の形成はＴａ膜形成前でも
Ｃｒ膜形成前でもよい。
Ｃｒ膜形成前でもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上の如く、本発明の電気光学装置の製
造方法によれば、従来のＭＩＭ素子面積に比べ１〜２ケ
タ小さいＭＩＭ素子を得ることが可能となり、それに伴
って、ＭＩＭ素子の容量が小さくなり、その結果、画素
電極に比べて十分小さな容量比を有する非線形素子が得
られるので、コントラストの良好な画像表示を得ること
ができりという顕著な効果を奏するものである。
造方法によれば、従来のＭＩＭ素子面積に比べ１〜２ケ
タ小さいＭＩＭ素子を得ることが可能となり、それに伴
って、ＭＩＭ素子の容量が小さくなり、その結果、画素
電極に比べて十分小さな容量比を有する非線形素子が得
られるので、コントラストの良好な画像表示を得ること
ができりという顕著な効果を奏するものである。
【図１】１画素分のＭＩＭ素子と液晶部分の等価回路を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来のＭＩＭ素子を示す図である。
【図３】従来のＭＩＭ素子を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は本発明の参考例を示す断面図
である。
である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）は本発明の参考例を示す平面図
である。
である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施例を示す断面図
である。
である。
【図７】本発明によるＭＩＭ素子を示す平面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基板上に第１金属層を所望の形状に形
成する工程、該第１金属層の表面を陽極酸化して絶縁層
を形成する工程、該第１金属上の絶縁層をまたがるよう
に該絶縁基板上に第２金属層を形成する工程、該第１金
属層、絶縁層上の該第２金属層上のレジストの膜厚は薄
く、該絶縁基板上の第２金属層上のレジストの膜厚は厚
くなるように該絶縁基板上にレジスト形成する工程、該
絶縁基板上の第２金属層上のレジストは残し、該第１金
属層、絶縁層上の該第２金属層上のレジストは除去する
選択エッチング工程、レジストが除去された該第１金属
膜上面の該第２金属層を除去する工程からなり、該第１
金属層−該絶縁層−該第１金属層の側面に形成された第
２金属層構造により非線形素子を形成したことを特徴と
する電気光学装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15508992A JP2590670B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 電気光学装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15508992A JP2590670B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 電気光学装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57064889A Division JPS58181023A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 電気光学装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05173189A JPH05173189A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2590670B2 true JP2590670B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=15598410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15508992A Expired - Lifetime JP2590670B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 電気光学装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590670B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15508992A patent/JP2590670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05173189A (ja) | 1993-07-13 |
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