JP2884359B2 - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

電気光学装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パーソナルコンピュータ用ディスプレー、
ハンドヘルドコンピュータ用ディスプレー、各種計測機
のデイスプレーテレビ、プリンタ用シャッターなどに使
用される多数の画素を有する電気光学装置の製造方法に
関する。
〔発明の概要〕
本発明は、a−Siをベース材料とする非線形抵抗素子
やTFTなどのスイッチング素子を有する電気光学装置に
おいて、シリコンをターゲットとし、配線電極の端子部
からの抵抗値に応じて反応性ガスの量を調節して反応性
スパッタリングを行いべースa−Si材料を堆積すること
により、画面表示が均一な電気光学装置が得られると共
に階調表示、フルカラー化が容易になることにより高画
質の電気光学装置を提供できるようにしたものである。
〔従来の技術〕
我々は、非線形抵抗素子としてシリコン窒化膜、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化酸化膜あるいはシリコン炭化
膜を用いた電気光学装置用非線形抵抗素子又はa−SiTF
Tを開発してきた。
これらのa−Siベース膜は、プラズマCVD装置やスパ
ッタリング装置を用いて、同一基板上面に出来るだけ均
一な組成で成膜してきた。
〔発明が解決しようとする課題〕
近年液晶を用いた電気光学装置の大容量化、高画質化
に伴い、配線電極の長距離化、微細化が必須となってい
る。配線電極の抵抗は、端子部からの距離に比例して高
くなるが、電極の幅が細くかつ長くなるにつれて、その
値は大きくなる。そのことによる走査波形、データー波
形のなまりにより電圧降下が生じ、一画面内で表示ムラ
が発生することになる。
本発明は、a−Siをベース材料とする非線形抵抗素子
やTFTなどのスイッチング素子を有する電気光学装置に
おいて、シリコンをターゲットとし、配線電極の端子部
からの抵抗値に応じて反応性ガスの量を調節して反応性
スパッタリングを行いべースa−Si材料を堆積すること
により、画面表示が均一な電気光学装置が得られるよう
にしたものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の電気光学装置は上記問題点を解決するもので
あり、a−Siをベース材料とするスイッチング素子を用
いた電気光学装置の製造方法であって、シリコンをター
ゲットとし、配線電極の端子部からの抵抗値に応じて反
応性ガスの量を調節して反応性スパッタリングを行いベ
ースa−Si材料を堆積することにより、画面表示が均一
な電気光学装置を得るようにしたものである。
〔作用〕
上記のようにa−Siをベース材料とする非線形抵抗素
子やTFTなどのスイッチング素子を有する電気光学装置
において、シリコンをターゲットとし、配線電極の端子
部からの抵抗値に応じて反応性ガスの量を調節して反応
性スパッタリンクを行いベースa=Si材料を堆積するこ
とにより、画面表示が均一な電気光学装置が得られると
共に階調表示、フルカラー化が容易になることにより高
画質の電気光学装置となる。
〔実施例〕
以下に、この発明の実施例を図面に基ずいて説明す
る。第1図(A)は、この発明を適用した実施例の画素
電極構造の平面図であり、第1図(B)は、非線形抵抗
素子の断面図である。
第2図(A)は、本発明による液晶表示装置の非線形
抵抗素子を形成した基板の一実施例を示す斜視図であ
り、一画素のみを拡大して示すもので、液晶層、液晶を
封入するための対抗側基板、偏向板等は説明を簡単にす
るために省略した。第2図(B)は、本発明による液晶
表示装置の縦断面構造の一画素について明示した図であ
る。
第3図は、本発明の非線形抵抗素子を用いた液晶表示
装置の回路図をしめしている。第3図において、透明電
極32は本実施例では480本の走査電極、また31配線電極
は640本のデーター電極とし、480分割の時分割駆動で駆
動させた。
第2図(A)において、21は透明基板であり、ソーダ
ガラスなどの通常のガラスで作られている。22は透明画
素電極であり、インジウムスズ酸化膜(ITO)をマグネ
トロンスパッタリング、蒸着等の手段によって透明基板
21の全面に約100から500Åデポジションし、次にフォト
エッチングによって所定形状にパターニングしたもので
ある。24はシリコンを主成分とするアモルファス材料で
あり、シリコン単結晶もしくはシリコン多結晶のターゲ
ットを用いて、チッソガス約5〜15%含んだアルゴンガ
スを使用し、縦型通過式マグネトロンスパッタリング装
置によって反応性スパッタリング法で約500〜1500Åの
水素をほとんど含まないシリコン窒化膜を堆積した。ま
た本実施例では図4に示したように基板の進行方向は配
線電極のラインに対して直角方向とし、チッソのガスの
吹き出し口の穴の径を端子部に近い程大きく、または穴
のピッチを端子部に近い程小さくすることにより、チッ
ソの吹き出る量を端子部に近い程多くするようにしてシ
リコン窒化膜を形成した。このことによりシリコン窒化
膜の組成は、端子部から遠い程シリコンリッチとなっ
た。13は配線電極で行列電極の一方を構成する。本実施
例においてはアルミニウムシリコンもしくはクロム金属
を非線形抵抗薄膜14上に同一チャンバー内もしくは別の
チャンバー内で、連続してマグネトロンスパッタリング
法によって約1000から8000Åデポジションした。次にフ
ォトエッチングによって金属配線電極13が所定形状にパ
ターニングされる。その後、非線形抵抗薄膜14がフォト
エッチングによって所定形状にパターニングされた。
第2図(B)は本発明による液晶表示装置の縦断面図
である。26は液晶層であり、厚さは5〜7μmでありツ
イストネマチック材料を使用した。25は配向膜であり誘
電率、抵抗を考慮したポリイミド材料を使用し、27は透
明導電膜(ITO)であり行列電極の一方の電極群を構成
している。また、28は偏向板である。
本発明による液晶表示装置と従来の液晶表示装置を比
較すると画面表示に顕著な差があり、従来の液晶表示装
置つまりシリコン酸化膜もしくはシリコン窒化膜を均一
に堆積させたものでは、配線電極のラインに沿って抵抗
による電圧降下現象が表われており、駆動電圧を0ボル
トから徐々に上げていくと端子部から表示し始めるとい
う現象になる。特に配線電極としてクロムを用いたもの
では、端子部と端子部から最も遠い画素とでは、表示し
始めの電圧レベルが1〜2Vの差があった。しかし、本発
明による液晶表示装置では、配線電極の抵抗で電圧降下
したとしても、非線形抵抗薄膜の組成比を変え、非線形
抵抗素子のしきい値特性を低くすることによって電圧降
下分を補っているので、駆動電圧をOVから徐々に上げて
いった場合、画面は全体的に均一に表示し始めた。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明による方法で電気光学装
置を作製すれば、画面表示が均一な電気光学装置が得ら
れると共に、階調表示、フルカラー化が容易になること
により高画質の電気光学装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の実施例を示す画素電極の平面
図、第1図は(B)非線形抵抗素子の断面図、第2図
(A)、(B)はそれぞれ基板の電極構成斜視図と液晶
表示装置の縦断面図、第3図は非線形抵抗素子を用いた
液晶表示装置の回路図、第4図は本発明の実施例を示す
通過式スパッタリング装置のガス吹き出し口を示す図で
ある。 11、21、41……透明基板 12、22……透明画素電極 13、24、31……配線電極 14、23……非線形抵抗膜 15、34……非線形抵抗素子 25……配向膜 26、33……液晶 27、32……透明電極 28……偏向板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/136 G02F 1/1343 G02F 1/13 101 G09F 9/30 H01L 49/02 H01L 29/78

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリコンをターゲットとし反応性スパッタ
    リングによってスイッチング素子のベースa−Si材料を
    堆積する電気光学装置の製造方法において、配線電極の
    端子部からの抵抗値に応じて反応性ガスの量を調節した
    ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 【請求項2】少なくとも一方の基板の内面は、配線電極
    と画素電極および非線形抵抗素子とからなり、前記非線
    形抵抗素子は前記配線電極からなる第1の導体、および
    前記画素電極からなる第2の導体、さらに第1の導体と
    第2の導体の間に、シリコンをターゲットとし反応性ス
    パッタリングによって堆積したa−Siをベース材料とす
    る非線形抵抗膜からなる電気光学装置の製造方法におい
    て、前記配線電極からなる第1の導体の端子部からの抵
    抗値に応じて反応性ガスの量を調節したことを特徴とす
    る請求項記載の電気光学装置の製造方法。
  3. 【請求項3】前記非線形抵抗膜が実質的にSiNxからなる
    電気光学装置の製造方法において、シリコンをターゲッ
    トとし反応性ガスのチッソガスの量を、配線電極の端子
    部からの抵抗値に反比例させて吹き出させて、反応性ス
    パッタリングを行いSiNxを堆積させたことを特徴とする
    請求項記載の電気光学装置の製造方法。
  4. 【請求項4】前記非線形抵抗膜が実質的にSiOyからなる
    電気光学装置の製造方法において、シリコンをターゲッ
    トとし反応性ガスの酸素ガスの量を、配線電極の端子部
    からの抵抗値に反比例させて吹き出させて、反応性スパ
    ッタリングを行いSiOyを堆積させたことを特徴とする請
    求項記載の電気光学装置の製造方法。
  5. 【請求項5】前記非線形抵抗膜が実質的にSiNxOyからな
    る電気光学装置の製造方法において、シリコンをターゲ
    ットとし反応性ガスのチッソおよび酸素ガスの量を、配
    線電極の端子部からの抵抗値に反比例させて吹き出させ
    て、反応性スパッタリングを行いSiNxOyを堆積させたこ
    とを特徴とする請求項記載の電気光学装置の製造方
    法。
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