JP3527074B2 - 表示装置の製造方法 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
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- G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
- G02F1/1358—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied the supplementary layer being a ferro-electric layer
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造が単純な単純
マトリクス型表示装置に自発分極を有する強誘電体素子
を組み合わせることで、高コントラストな画像表示を実
現できる表示装置の製造方法に関する。
マトリクス型表示装置に自発分極を有する強誘電体素子
を組み合わせることで、高コントラストな画像表示を実
現できる表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マトリクス構成を有する表示装置、例え
ば液晶表示装置の場合は、駆動方法によって単純マトリ
クス型とアクティブマトリクス型に大別される。前者は
構造が簡単で、プロセス上の制約も少ないため安価に製
造できるという特徴を有するが、実効電圧に反応するネ
マティック液晶を用いた場合等にはクロストークが発生
するとともに、画像表示の方法がダイナミック表示とな
るため一般にコントラストが低い。これに対し、後者
は、個々の画素にダイオードやトランジスタ等のアクテ
ィブ素子を設けて、これによってスイッチングを行なう
ためクロストークの発生が抑制され、また、画像表示の
方法がスタティック表示となるためコントラストも高
い。しかしながら、画素毎にアクティブ素子を形成する
ために歩留りが低く、また、プロセス上の多くの制限が
存在する。
ば液晶表示装置の場合は、駆動方法によって単純マトリ
クス型とアクティブマトリクス型に大別される。前者は
構造が簡単で、プロセス上の制約も少ないため安価に製
造できるという特徴を有するが、実効電圧に反応するネ
マティック液晶を用いた場合等にはクロストークが発生
するとともに、画像表示の方法がダイナミック表示とな
るため一般にコントラストが低い。これに対し、後者
は、個々の画素にダイオードやトランジスタ等のアクテ
ィブ素子を設けて、これによってスイッチングを行なう
ためクロストークの発生が抑制され、また、画像表示の
方法がスタティック表示となるためコントラストも高
い。しかしながら、画素毎にアクティブ素子を形成する
ために歩留りが低く、また、プロセス上の多くの制限が
存在する。
【０００３】これに対し、従来から、例えば特開昭６４
−４７２１号公報や特開昭６４−１７０２５号公報に開
示されているように、構造が単純な単純マトリクス型の
表示装置に自発分極を有する強誘電体素子を組み合わせ
ることで、比較的構造が単純で、高コントラストな画像
表示が実現できる表示装置が提案されている。
−４７２１号公報や特開昭６４−１７０２５号公報に開
示されているように、構造が単純な単純マトリクス型の
表示装置に自発分極を有する強誘電体素子を組み合わせ
ることで、比較的構造が単純で、高コントラストな画像
表示が実現できる表示装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６４−４７２１
号公報に開示されている表示装置は、図６及び図７に示
すように、単純マトリクス型の液晶表示装置の各画素毎
に、ガラス基板（下）２１上にＣｒからなる第一の電極
２３が設けられ、ガラス基板（下）２１及び第一の電極
２３上に自発分極を有する非晶質（アモルファス）Ｔｉ
ＢａＯ3からなる強誘電体層２４が設けられ、第一の電
極２３及び強誘電体層２４上にＩＴＯからなる第二の電
極２５が設けられた下基板３２と、ガラス基板（上）２
２上にＩＴＯからなる透明電極２６で形成される上基板
３３と、上基板３３と下基板３２の間に液晶２７を配置
した構成をしている。各画素では、走査電極（Ｘ）２８
とデータ電極（Ｙ）２９のバスライン間で液晶の容量３
０と強誘電体膜の容量３１が直列に接続された構造にな
っている。
号公報に開示されている表示装置は、図６及び図７に示
すように、単純マトリクス型の液晶表示装置の各画素毎
に、ガラス基板（下）２１上にＣｒからなる第一の電極
２３が設けられ、ガラス基板（下）２１及び第一の電極
２３上に自発分極を有する非晶質（アモルファス）Ｔｉ
ＢａＯ3からなる強誘電体層２４が設けられ、第一の電
極２３及び強誘電体層２４上にＩＴＯからなる第二の電
極２５が設けられた下基板３２と、ガラス基板（上）２
２上にＩＴＯからなる透明電極２６で形成される上基板
３３と、上基板３３と下基板３２の間に液晶２７を配置
した構成をしている。各画素では、走査電極（Ｘ）２８
とデータ電極（Ｙ）２９のバスライン間で液晶の容量３
０と強誘電体膜の容量３１が直列に接続された構造にな
っている。
【０００５】一般に、強誘電体は、印加される電圧（電
界強度）と容量（電荷量）が非線形な電気特性を示すの
で、いわゆる非線形素子としての役割を果たすことがで
きる。つまり、選択時は、ＸＹのバスライン間に、ある
しきい値以上の信号電圧が印加されると、強誘電体膜が
自発分極を起こし、その自発分極によって発生した電荷
で液晶の容量を充電することができる。また、非選択時
は強誘電体膜の自発分極のメモリー性を利用すること
で、液晶容量に充電された電荷を保持することができ
る。従って、従来の単純マトリクス型液晶表示装置に比
べて、クロストークが低減され、高コントラストな画像
表示が可能となる。
界強度）と容量（電荷量）が非線形な電気特性を示すの
で、いわゆる非線形素子としての役割を果たすことがで
きる。つまり、選択時は、ＸＹのバスライン間に、ある
しきい値以上の信号電圧が印加されると、強誘電体膜が
自発分極を起こし、その自発分極によって発生した電荷
で液晶の容量を充電することができる。また、非選択時
は強誘電体膜の自発分極のメモリー性を利用すること
で、液晶容量に充電された電荷を保持することができ
る。従って、従来の単純マトリクス型液晶表示装置に比
べて、クロストークが低減され、高コントラストな画像
表示が可能となる。
【０００６】しかしながら、一般に、表示装置は安価で
大面積化が容易なガラス基板によって構成されているた
め、次のような問題が生じる。通常、不揮発性メモリと
して利用されている強誘電体素子の製造を参考にすれ
ば、ＰＺＴ等に代表される無機材料からなる強誘電体膜
は、スパッタ蒸着法やゾルゲル法でアモルファス状に成
膜した後、ＲＴＡ法等により約６００℃以上の温度で焼
成することで結晶化を図り、充分な強誘電特性と信頼性
を有する強誘電体膜を形成している。例えば、「ＳＰＩ
Ｅ Ｖｏｌ．１７５８ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｏｐｔｉｃｓ
（１９９２）ｐｐ．２６１−２７３」に、結晶化され
たＰＺＴとアモルファス状のＰＺＴの強誘電特性の違い
が記載されている。具体的には、４００℃で焼成された
アモルファスＰＺＴの残留分極密度が３．２（μＣ／ｃ
ｍ2）であるのに対し、７００℃で焼成された結晶ＰＺ
Ｔの残留分極密度は３１．５（μＣ／ｃｍ2）と約一桁
特性が向上することが明記されている。
大面積化が容易なガラス基板によって構成されているた
め、次のような問題が生じる。通常、不揮発性メモリと
して利用されている強誘電体素子の製造を参考にすれ
ば、ＰＺＴ等に代表される無機材料からなる強誘電体膜
は、スパッタ蒸着法やゾルゲル法でアモルファス状に成
膜した後、ＲＴＡ法等により約６００℃以上の温度で焼
成することで結晶化を図り、充分な強誘電特性と信頼性
を有する強誘電体膜を形成している。例えば、「ＳＰＩ
Ｅ Ｖｏｌ．１７５８ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｏｐｔｉｃｓ
（１９９２）ｐｐ．２６１−２７３」に、結晶化され
たＰＺＴとアモルファス状のＰＺＴの強誘電特性の違い
が記載されている。具体的には、４００℃で焼成された
アモルファスＰＺＴの残留分極密度が３．２（μＣ／ｃ
ｍ2）であるのに対し、７００℃で焼成された結晶ＰＺ
Ｔの残留分極密度は３１．５（μＣ／ｃｍ2）と約一桁
特性が向上することが明記されている。
【０００７】これに対し、表示装置の場合、表示装置を
構成する基板にガラス基板を用いることが望ましく、こ
のためアモルファス状の無機強誘電体膜を６００℃以上
の焼成によって結晶化することが困難であった。従っ
て、十分な強誘電特性と信頼性を得ることができず、上
記表示装置は現在まで実用化に至っていない。
構成する基板にガラス基板を用いることが望ましく、こ
のためアモルファス状の無機強誘電体膜を６００℃以上
の焼成によって結晶化することが困難であった。従っ
て、十分な強誘電特性と信頼性を得ることができず、上
記表示装置は現在まで実用化に至っていない。
【０００８】また、特開昭６４−１７０２５号公報で
は、上記無機材料の強誘電体膜の代わりに、強誘電ポリ
マーであるフッ化ビニリデン（ビニリデンフロライド：
ＶＤＦ）とトリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）との共重
合体Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）を用いている。Ｐ（ＶＤＦ
／ＴｒＦＥ）の有機強誘電体膜は、スピンコートで塗布
した後、１５０℃程度の低温の焼成で結晶化が可能なた
め、ガラス基板上にでも容易に成膜が可能である。実際
に、ガラス基板上に形成したＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）を
用い、表示装置を作製した例が、「ＳＩＤ ９１ ＤＩ
ＧＥＳＴ ｐｐ．１８−２０（１９９１）」で報告され
ている。
は、上記無機材料の強誘電体膜の代わりに、強誘電ポリ
マーであるフッ化ビニリデン（ビニリデンフロライド：
ＶＤＦ）とトリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）との共重
合体Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）を用いている。Ｐ（ＶＤＦ
／ＴｒＦＥ）の有機強誘電体膜は、スピンコートで塗布
した後、１５０℃程度の低温の焼成で結晶化が可能なた
め、ガラス基板上にでも容易に成膜が可能である。実際
に、ガラス基板上に形成したＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）を
用い、表示装置を作製した例が、「ＳＩＤ ９１ ＤＩ
ＧＥＳＴ ｐｐ．１８−２０（１９９１）」で報告され
ている。
【０００９】しかしながら、有機強誘電体膜は、ポリマ
ーを構成する主鎖についている双極子が向きを変えるこ
とで自発分極を形成するが、この時主鎖自身も形態変化
や回転運動を行なうため、結晶状態が変化しやすく信頼
性が乏しいといった問題があり、実用化には至っていな
い（ちなみに、無機強誘電体膜は、荷電した原子がわず
かな距離だけ変位して自発分極を形成するため、有機強
誘電体膜に比べて相対的に信頼性が良いとされてい
る。）。
ーを構成する主鎖についている双極子が向きを変えるこ
とで自発分極を形成するが、この時主鎖自身も形態変化
や回転運動を行なうため、結晶状態が変化しやすく信頼
性が乏しいといった問題があり、実用化には至っていな
い（ちなみに、無機強誘電体膜は、荷電した原子がわず
かな距離だけ変位して自発分極を形成するため、有機強
誘電体膜に比べて相対的に信頼性が良いとされてい
る。）。
【００１０】従って本発明は、ガラス基板を用いて上記
と同様の表示装置を製造する場合においても、十分な強
誘電性と信頼性を有する無機強誘電体膜が形成できる製
造方法と、それによって製造された表示装置を提供する
ことを目的とする。
と同様の表示装置を製造する場合においても、十分な強
誘電性と信頼性を有する無機強誘電体膜が形成できる製
造方法と、それによって製造された表示装置を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置の製造
方法は、非線形素子を用いて駆動する表示装置の製造方
法において、貴金属または貴金属の酸化物以外の導電材
料からなる下部電極を形成する工程と、前記下部電極上
に非晶質の強誘電体膜を形成する工程と、前記非晶質の
強誘電体膜に光を照射して前記強誘電体膜を結晶化する
工程を含み、前記非線型素子は前記下部電極に電気的に
接続されることを特徴としている。
方法は、非線形素子を用いて駆動する表示装置の製造方
法において、貴金属または貴金属の酸化物以外の導電材
料からなる下部電極を形成する工程と、前記下部電極上
に非晶質の強誘電体膜を形成する工程と、前記非晶質の
強誘電体膜に光を照射して前記強誘電体膜を結晶化する
工程を含み、前記非線型素子は前記下部電極に電気的に
接続されることを特徴としている。
【００１８】本発明の表示装置の製造方法において、前
記光がエキシマレーザー光であることが好ましい。
記光がエキシマレーザー光であることが好ましい。
【００１９】以下、上記構成による作用を説明する。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】本発明の非線型素子を用いて駆動する表示
装置の製造方法は、貴金属または貴金属の酸化物以外の
導電材料からなる下部電極を形成する工程と、前記下部
電極上に非晶質（アモルファス）の強誘電体膜を形成す
る工程と、前記非晶質の強誘電体膜に光（紫外線）を照
射して前記強誘電体膜を結晶化する工程を含み、前記非
線型素子は前記下部電極に電気的に接続されることを特
徴としている。照射される紫外線は、強誘電体膜の表面
から吸収され、その吸収量は厚み方向に治って指数関数
的に減衰されるため、表面に位置する強誘電体膜のみに
効率良くエネルギーを与えることができる。
装置の製造方法は、貴金属または貴金属の酸化物以外の
導電材料からなる下部電極を形成する工程と、前記下部
電極上に非晶質（アモルファス）の強誘電体膜を形成す
る工程と、前記非晶質の強誘電体膜に光（紫外線）を照
射して前記強誘電体膜を結晶化する工程を含み、前記非
線型素子は前記下部電極に電気的に接続されることを特
徴としている。照射される紫外線は、強誘電体膜の表面
から吸収され、その吸収量は厚み方向に治って指数関数
的に減衰されるため、表面に位置する強誘電体膜のみに
効率良くエネルギーを与えることができる。
【００２９】従って、従来のＲＴＡ法等の焼成法に比べ
て、強誘電体膜の下地の温度上昇を６００℃以下に抑え
ながら、強誘電体膜の結晶化を効率よく図ることができ
る。これにより、耐熱温度が６００℃程度のガラス基板
上においても、問題無く強誘電体膜の結晶化を図ること
ができる。
て、強誘電体膜の下地の温度上昇を６００℃以下に抑え
ながら、強誘電体膜の結晶化を効率よく図ることができ
る。これにより、耐熱温度が６００℃程度のガラス基板
上においても、問題無く強誘電体膜の結晶化を図ること
ができる。
【００３０】また、上記の理由で、結晶化の際、強誘電
体膜の下地が６００℃以上の高温に曝されることが無い
ので、強誘電体膜の下に存在する電極材料の選択種が増
すといった効果もある。
体膜の下地が６００℃以上の高温に曝されることが無い
ので、強誘電体膜の下に存在する電極材料の選択種が増
すといった効果もある。
【００３１】従来のようにＲＴＡ法等の方法で強誘電体
膜を焼成し結晶化を図る場合、強誘電体膜の下部で接続
される電極は、酸化されないようにＰｔやＩｒといった
貴金属、若しくはＲｕＯ2、ＩｒＯ2といった貴金属の酸
化物が用いられていた。しかしながら、本発明の場合、
強誘電体膜の下地が従来ほど加熱されないので、比較的
酸化し難い他の導電材料を電極として使用することが可
能になる。例えば、Ｔａを使用することができ、安価な
導電材料を用いることが可能になる。
膜を焼成し結晶化を図る場合、強誘電体膜の下部で接続
される電極は、酸化されないようにＰｔやＩｒといった
貴金属、若しくはＲｕＯ2、ＩｒＯ2といった貴金属の酸
化物が用いられていた。しかしながら、本発明の場合、
強誘電体膜の下地が従来ほど加熱されないので、比較的
酸化し難い他の導電材料を電極として使用することが可
能になる。例えば、Ｔａを使用することができ、安価な
導電材料を用いることが可能になる。
【００３２】本発明の表示装置の製造方法において、前
記紫外線がエキシマレーザー光であることが好ましい。
ＸｅＣｌ等のエキシマレーザーは紫外線レーザーであ
り、ＰＺＴ等の無機材料の強誘電体膜の吸収帯に合致
し、効率良く強誘電体膜を結晶化できるとともに、薄膜
トランジスタに用いられるポリＳｉ−ＴＦＴ形成用とし
て既に広く使用されており、その量産装置を流用するこ
とができる。
記紫外線がエキシマレーザー光であることが好ましい。
ＸｅＣｌ等のエキシマレーザーは紫外線レーザーであ
り、ＰＺＴ等の無機材料の強誘電体膜の吸収帯に合致
し、効率良く強誘電体膜を結晶化できるとともに、薄膜
トランジスタに用いられるポリＳｉ−ＴＦＴ形成用とし
て既に広く使用されており、その量産装置を流用するこ
とができる。
【００３３】ポリＳｉ−ＴＦＴ形成用に開発されている
レーザーアニール装置は、液晶表示装置の製造を目的と
して使用されているため、レーザービームを数ｃｍ角の
四角いスポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状となる
ように光学系にて加工し、大面積を走査できるように開
発されているため、上記表示装置の製造においても有効
に活用することができる。
レーザーアニール装置は、液晶表示装置の製造を目的と
して使用されているため、レーザービームを数ｃｍ角の
四角いスポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状となる
ように光学系にて加工し、大面積を走査できるように開
発されているため、上記表示装置の製造においても有効
に活用することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係わる表示装置の製造方法につ
いて以下に説明する。
いて以下に説明する。
【００３５】図１の（ａ）は、本発明により製造される
表示装置の単位画素当たりのＡ−Ａ線断面構成図、
（ｂ）は単位画素当たりの平面配置図を示す図である。
図に示すように、一方のガラス基板（下）１上には、タ
ンタル（Ｔａ）の金属膜からなるデータ電極４と、多結
晶状態のＰＺＴからなる強誘電体膜５と、透明導電膜の
ＩＴＯからなる画素電極６が順次積層して形成されてい
る。また、他方のガラス基板（上）２上には、透明導電
膜のＩＴＯからなる走査電極７が形成されている。そし
て、これら一対の基板間に液晶３を封入された構成をな
している。
表示装置の単位画素当たりのＡ−Ａ線断面構成図、
（ｂ）は単位画素当たりの平面配置図を示す図である。
図に示すように、一方のガラス基板（下）１上には、タ
ンタル（Ｔａ）の金属膜からなるデータ電極４と、多結
晶状態のＰＺＴからなる強誘電体膜５と、透明導電膜の
ＩＴＯからなる画素電極６が順次積層して形成されてい
る。また、他方のガラス基板（上）２上には、透明導電
膜のＩＴＯからなる走査電極７が形成されている。そし
て、これら一対の基板間に液晶３を封入された構成をな
している。
【００３６】図２は、図１に示す単位構成がマトリクス
状に並んだ全体の平面図構成図である。走査電極７とデ
ータ電極４は、図に示すように互いに直交するように配
置されている。走査電極７は、データ電極４と強誘電体
膜５を介して接続された画素電極６の対向電極になるよ
うに配置されている。
状に並んだ全体の平面図構成図である。走査電極７とデ
ータ電極４は、図に示すように互いに直交するように配
置されている。走査電極７は、データ電極４と強誘電体
膜５を介して接続された画素電極６の対向電極になるよ
うに配置されている。
【００３７】また図３は、表示装置全体の等価回路図で
ある。各画素においては、表示媒体である液晶の容量
（Ｃｌｃ）８と強誘電体膜の容量（Ｃｆｅ）９がデータ
電極４と走査電極７との間で直列に接続された構成をな
している。強誘電体膜５は、周知の通り、外部から電圧
が印加されその電界強度がしきい値を超えると自発分極
が起こり、一度自発分極が生じると、逆方向のしきい値
電圧が印加されるまでその分極が残留されるといったメ
モリー性を有している。従って、強誘電体膜５は非線形
素子として作用し、強誘電体膜５に直列に接続されてい
る液晶の容量（Ｃｌｃ）８は、強誘電体膜５の自発分極
によって生じる電荷で充電することが可能であり、メモ
リー性を利用してその電荷を保持することが可能であ
る。この原理を利用して液晶を駆動することができる。
なお、走査電極７とデータ電極４を入れ替えても同様に
駆動することができる。
ある。各画素においては、表示媒体である液晶の容量
（Ｃｌｃ）８と強誘電体膜の容量（Ｃｆｅ）９がデータ
電極４と走査電極７との間で直列に接続された構成をな
している。強誘電体膜５は、周知の通り、外部から電圧
が印加されその電界強度がしきい値を超えると自発分極
が起こり、一度自発分極が生じると、逆方向のしきい値
電圧が印加されるまでその分極が残留されるといったメ
モリー性を有している。従って、強誘電体膜５は非線形
素子として作用し、強誘電体膜５に直列に接続されてい
る液晶の容量（Ｃｌｃ）８は、強誘電体膜５の自発分極
によって生じる電荷で充電することが可能であり、メモ
リー性を利用してその電荷を保持することが可能であ
る。この原理を利用して液晶を駆動することができる。
なお、走査電極７とデータ電極４を入れ替えても同様に
駆動することができる。
【００３８】このような、強誘電体膜の自発分極とその
メモリー性を用いた表示装置は、従来の単純マトリクス
型表示装置に比べてクロストークが少なく高コントラス
トを実現できるとともに、従来のＴＦＴを用いたアクテ
ィブマトリクス型表示装置に比べて素子構造が単純で生
産性に優れているといった長所を有する。
メモリー性を用いた表示装置は、従来の単純マトリクス
型表示装置に比べてクロストークが少なく高コントラス
トを実現できるとともに、従来のＴＦＴを用いたアクテ
ィブマトリクス型表示装置に比べて素子構造が単純で生
産性に優れているといった長所を有する。
【００３９】以下に、図４に沿って上記表示装置の具体
的な製造方法について説明する。先ず、図４（ａ）に示
すように、例えば液晶パネル用のコーニング社製＃１７
３７ガラス等の透明なガラス基板(下)１上に、Ｔａ膜を
スパッタ蒸着法を用いて約０．３μｍの厚みで成膜す
る。そしてフォトリソグラフィーとドライエッチング技
術を用いて所望のデータ電極４のパターンを形成する。
的な製造方法について説明する。先ず、図４（ａ）に示
すように、例えば液晶パネル用のコーニング社製＃１７
３７ガラス等の透明なガラス基板(下)１上に、Ｔａ膜を
スパッタ蒸着法を用いて約０．３μｍの厚みで成膜す
る。そしてフォトリソグラフィーとドライエッチング技
術を用いて所望のデータ電極４のパターンを形成する。
【００４０】次に、図４（ｂ）に示すように、Ｐｂ、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ｏを主成分とするアモルファスの強誘電体膜
１０を、例えばＰｂＯを１０％過剰に含むＰｂ1.1（Ｚ
ｒ0.5Ｔｉ0.5）Ｏ3.1をターゲットに用いた高周波マグ
ネトロンスパッタ法により、約０．５μｍの厚みで形成
する。
ｒ、Ｔｉ、Ｏを主成分とするアモルファスの強誘電体膜
１０を、例えばＰｂＯを１０％過剰に含むＰｂ1.1（Ｚ
ｒ0.5Ｔｉ0.5）Ｏ3.1をターゲットに用いた高周波マグ
ネトロンスパッタ法により、約０．５μｍの厚みで形成
する。
【００４１】この非晶質の強誘電体膜１０は、後述の結
晶化アニールにより強誘電体膜特性を示す多結晶のチタ
ン酸ジルコン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ0.5Ｔｉ0.5）Ｏ3、略して
ＰＺＴになる基である。また、上記アモルファスＰＺＴ
の残留分極密度は約２μＣ／ｃｍ2であった。
晶化アニールにより強誘電体膜特性を示す多結晶のチタ
ン酸ジルコン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ0.5Ｔｉ0.5）Ｏ3、略して
ＰＺＴになる基である。また、上記アモルファスＰＺＴ
の残留分極密度は約２μＣ／ｃｍ2であった。
【００４２】そして、図４（ｃ）に示すように、アモル
ファスの強誘電体膜１０にＸｅＣｌのエキシマレーザー
光１１をアモルファスの強誘電体膜１０に垂直に照射す
る。
ファスの強誘電体膜１０にＸｅＣｌのエキシマレーザー
光１１をアモルファスの強誘電体膜１０に垂直に照射す
る。
【００４３】ＸｅＣｌエキシマレーザーは波長３０８ｎ
ｍの紫外光であり、これに対してＰＺＴの吸収端が５０
０〜６００ｎｍであることから、アモルファスの強誘電
体膜１０はエキシマレーザー光１１を吸収し、急速に加
熱し、その温度により自ら結晶化する。エキシマレーザ
ー光１１の照射条件は、酸素雰囲気中で、５００ｍＪ、
２０Ｈｚの１０Ｗとし、０．６秒間照射すると良い。そ
の結果、ペロブスカイト結晶構造を有する多結晶のＰＺ
Ｔが形成される。この時の多結晶ＰＺＴの粒径は３００
オングストローム程度となり、非常に緻密な膜が得られ
た。この時の多結晶ＰＺＴの残留分極密度は約２５μＣ
／ｃｍ2であった。なお、ここで用いるレーザーアニー
ル装置は、液晶表示装置の多結晶Ｓｉ−ＴＦＴ形成を目
的として使用されている汎用装置を使用し、酸素雰囲気
中で、レーザービームを数ｃｍ角の四角いスポットとな
るように光学系にて加工ガラス基板全体を走査すると良
い。
ｍの紫外光であり、これに対してＰＺＴの吸収端が５０
０〜６００ｎｍであることから、アモルファスの強誘電
体膜１０はエキシマレーザー光１１を吸収し、急速に加
熱し、その温度により自ら結晶化する。エキシマレーザ
ー光１１の照射条件は、酸素雰囲気中で、５００ｍＪ、
２０Ｈｚの１０Ｗとし、０．６秒間照射すると良い。そ
の結果、ペロブスカイト結晶構造を有する多結晶のＰＺ
Ｔが形成される。この時の多結晶ＰＺＴの粒径は３００
オングストローム程度となり、非常に緻密な膜が得られ
た。この時の多結晶ＰＺＴの残留分極密度は約２５μＣ
／ｃｍ2であった。なお、ここで用いるレーザーアニー
ル装置は、液晶表示装置の多結晶Ｓｉ−ＴＦＴ形成を目
的として使用されている汎用装置を使用し、酸素雰囲気
中で、レーザービームを数ｃｍ角の四角いスポットとな
るように光学系にて加工ガラス基板全体を走査すると良
い。
【００４４】そして、図４（ｄ）に示すように、レーザ
ーアニールで結晶化された多結晶ＰＺＴ膜を、フォトリ
ソグラフィーとドライエッチング技術を用いて所望の強
誘電体膜５のパターンを形成する。なお、ＰＺＴのドラ
イエッチングには、フッ素系ガスや塩素系ガスを用いる
と良い。
ーアニールで結晶化された多結晶ＰＺＴ膜を、フォトリ
ソグラフィーとドライエッチング技術を用いて所望の強
誘電体膜５のパターンを形成する。なお、ＰＺＴのドラ
イエッチングには、フッ素系ガスや塩素系ガスを用いる
と良い。
【００４５】次に、図４（ｅ）に示すように、透明導電
材料であるＩＴＯ膜をスパッタ蒸着法を用いて約０．１
５μｍの厚みで成膜する。そしてフォトリソグラフィー
とドライエッチング技術を用いて所望の画素電極６のパ
ターンを形成する。
材料であるＩＴＯ膜をスパッタ蒸着法を用いて約０．１
５μｍの厚みで成膜する。そしてフォトリソグラフィー
とドライエッチング技術を用いて所望の画素電極６のパ
ターンを形成する。
【００４６】一方、図１（ａ）に示すように、液晶パネ
ル用のコーニング社製＃１７３７ガラス等の透明なガラ
ス基板（上）２上には、ＩＴＯ膜をスパッタ蒸着法を用
いて約０．３μｍの厚みで成膜する。そしてフォトリソ
グラフィーとドライエッチング技術を用いて所望の走査
電極７のパターンを形成する。
ル用のコーニング社製＃１７３７ガラス等の透明なガラ
ス基板（上）２上には、ＩＴＯ膜をスパッタ蒸着法を用
いて約０．３μｍの厚みで成膜する。そしてフォトリソ
グラフィーとドライエッチング技術を用いて所望の走査
電極７のパターンを形成する。
【００４７】このようにして得られた一対のガラス基板
の表面に、ポリイミド膜からなる図示していない配向膜
を印刷法等で約０．０５μｍ厚みで塗布し、焼成後、ラ
ビングによる配向処理を施す。そしてこれら一対の基板
を図１の如く対向配置させ、その間隙に液晶３を封入す
ることで、本発明の表示装置が完成する。なお、用いる
液晶３に、偏光特性を利用する表示モードを利用する場
合、これら一対のガラス基板の外側に偏光板を配置する
と良い。
の表面に、ポリイミド膜からなる図示していない配向膜
を印刷法等で約０．０５μｍ厚みで塗布し、焼成後、ラ
ビングによる配向処理を施す。そしてこれら一対の基板
を図１の如く対向配置させ、その間隙に液晶３を封入す
ることで、本発明の表示装置が完成する。なお、用いる
液晶３に、偏光特性を利用する表示モードを利用する場
合、これら一対のガラス基板の外側に偏光板を配置する
と良い。
【００４８】上記表示装置では、強誘電体膜５として、
多結晶状態のＰＺＴ強誘電体膜を用いることを特徴とし
ている。従って、アモルファス状態のＰＺＴ強誘電体膜
よりも、優れた強誘電特性を利用して表示装置を駆動す
ることができる。例えば、上記の如く、ＰＺＴの残留分
極密度が、アモルファス時に約２μＣ／ｃｍ2であった
ものが、多結晶化することにより約２５μＣ／ｃｍ2に
向上させることができる。
多結晶状態のＰＺＴ強誘電体膜を用いることを特徴とし
ている。従って、アモルファス状態のＰＺＴ強誘電体膜
よりも、優れた強誘電特性を利用して表示装置を駆動す
ることができる。例えば、上記の如く、ＰＺＴの残留分
極密度が、アモルファス時に約２μＣ／ｃｍ2であった
ものが、多結晶化することにより約２５μＣ／ｃｍ2に
向上させることができる。
【００４９】残留分極密度がＸ倍になれば、強誘電体膜
５の実効面積を１／Ｘに縮小しても自発分極によって同
じ電荷量を得ることが可能になるので、上記の場合強誘
電体膜５の実効面積を２／２５のサイズに小型化でき
る。従って、強誘電体膜５の素子サイズを小さくし、そ
の分だけ画素電極６のサイズを大きくすることができ、
表示装置の開口率を向上させることが可能になる。
５の実効面積を１／Ｘに縮小しても自発分極によって同
じ電荷量を得ることが可能になるので、上記の場合強誘
電体膜５の実効面積を２／２５のサイズに小型化でき
る。従って、強誘電体膜５の素子サイズを小さくし、そ
の分だけ画素電極６のサイズを大きくすることができ、
表示装置の開口率を向上させることが可能になる。
【００５０】また、アモルファスの強誘電体膜に比べる
と、結晶化された強誘電体膜の方が、自発分極の繰り返
しによる特性劣化が少ないことは明らかであり、信頼性
の面でも優れた表示装置を提供することができる。
と、結晶化された強誘電体膜の方が、自発分極の繰り返
しによる特性劣化が少ないことは明らかであり、信頼性
の面でも優れた表示装置を提供することができる。
【００５１】また、上記表示装置では、表示装置を構成
する一対の基板として、ガラス基板を用いている。従
来、無機のアモルファス強誘電体膜を結晶化させる際
は、ＲＴＡ法等によって６００℃以上の高温焼成を施し
ていた。通常、無機の強誘電体膜で不揮発性メモリーを
製造する際には、下地基板としてＳｉウエハー等の半導
体基板を用いるため、このような高温焼成プロセスでも
問題を生じることはなかった。しかし、上記表示装置に
おいては、Ｓｉウエハーの代わりに透明でかつ大面積な
ガラス基板を用いる必要があったので、６００℃以上の
高温焼成ができず、アモルファス状の強誘電体膜しか形
成することができなかった。
する一対の基板として、ガラス基板を用いている。従
来、無機のアモルファス強誘電体膜を結晶化させる際
は、ＲＴＡ法等によって６００℃以上の高温焼成を施し
ていた。通常、無機の強誘電体膜で不揮発性メモリーを
製造する際には、下地基板としてＳｉウエハー等の半導
体基板を用いるため、このような高温焼成プロセスでも
問題を生じることはなかった。しかし、上記表示装置に
おいては、Ｓｉウエハーの代わりに透明でかつ大面積な
ガラス基板を用いる必要があったので、６００℃以上の
高温焼成ができず、アモルファス状の強誘電体膜しか形
成することができなかった。
【００５２】そこで、強誘電体膜の結晶化の手段とし
て、ＲＴＡ法の代わりに上述のレーザーアニール法を導
入することで、紫外線の進入長をアモルファスの強誘電
体膜の厚み程度に抑えることができ、下地基板を高温に
曝さずに強誘電体膜の結晶化を効率よく行なうことが可
能になった。従って、耐熱温度が６００℃程度のガラス
基板上においても、問題無く強誘電体膜の結晶化を図る
ことができるようになった。表示装置にとって大面積で
安価なガラス基板を使用できることは大きなメリットで
ある。
て、ＲＴＡ法の代わりに上述のレーザーアニール法を導
入することで、紫外線の進入長をアモルファスの強誘電
体膜の厚み程度に抑えることができ、下地基板を高温に
曝さずに強誘電体膜の結晶化を効率よく行なうことが可
能になった。従って、耐熱温度が６００℃程度のガラス
基板上においても、問題無く強誘電体膜の結晶化を図る
ことができるようになった。表示装置にとって大面積で
安価なガラス基板を使用できることは大きなメリットで
ある。
【００５３】また、上記表示装置では、強誘電体膜の下
地にＴａからなるデータ電極４が接続されている。従
来、無機の強誘電体膜を結晶化させる際には、ＲＴＡ法
等によって酸素雰囲気中で６００℃以上の高温焼成を施
していた。通常、酸素雰囲気中で６００℃以上の高温焼
成を施すと、ほとんどの金属は酸化されてしまうため、
強誘電体膜の下には、６００℃で酸化し難いＰｔ、Ｉｒ
といった貴金属またはＲｕＯ2、ＩｒＯ2といった貴金属
の酸化物が使用されており、コスト上昇の原因につなが
っていた。
地にＴａからなるデータ電極４が接続されている。従
来、無機の強誘電体膜を結晶化させる際には、ＲＴＡ法
等によって酸素雰囲気中で６００℃以上の高温焼成を施
していた。通常、酸素雰囲気中で６００℃以上の高温焼
成を施すと、ほとんどの金属は酸化されてしまうため、
強誘電体膜の下には、６００℃で酸化し難いＰｔ、Ｉｒ
といった貴金属またはＲｕＯ2、ＩｒＯ2といった貴金属
の酸化物が使用されており、コスト上昇の原因につなが
っていた。
【００５４】ところが、本発明では、上述のように強誘
電体膜の結晶化の手段として、ＲＴＡ法の代わりに上述
のレーザーアニール法を導入することで、下地基板を高
温に曝さずに強誘電体膜の結晶化を効率よく行なうこと
が可能になった。従って、強誘電体膜の下に形成する電
極材料の選択種が増え、貴金属または貴金属の酸化物以
外の金属も使用することが可能になった。実際に、比較
的酸化し難いＴａをデータ電極４として採用したが、レ
ーザーアニール処理中にＴａがほとんど酸化されること
が無く、電極として十分使用できることが確認できた。
なお、データ電極４の材料としては、Ｔａに限定される
ものでは無く、酸素雰囲気中のレーザーアニール処理で
ほとんど酸化されない材料であれば、どんな導電材料を
用いても構わない。もちろん、コストを問題にしなけれ
ば、従来のようにＰｔ、Ｉｒといった貴金属またはＲｕ
Ｏ2、ＩｒＯ2といった貴金属の酸化物を用いることも可
能である。
電体膜の結晶化の手段として、ＲＴＡ法の代わりに上述
のレーザーアニール法を導入することで、下地基板を高
温に曝さずに強誘電体膜の結晶化を効率よく行なうこと
が可能になった。従って、強誘電体膜の下に形成する電
極材料の選択種が増え、貴金属または貴金属の酸化物以
外の金属も使用することが可能になった。実際に、比較
的酸化し難いＴａをデータ電極４として採用したが、レ
ーザーアニール処理中にＴａがほとんど酸化されること
が無く、電極として十分使用できることが確認できた。
なお、データ電極４の材料としては、Ｔａに限定される
ものでは無く、酸素雰囲気中のレーザーアニール処理で
ほとんど酸化されない材料であれば、どんな導電材料を
用いても構わない。もちろん、コストを問題にしなけれ
ば、従来のようにＰｔ、Ｉｒといった貴金属またはＲｕ
Ｏ2、ＩｒＯ2といった貴金属の酸化物を用いることも可
能である。
【００５５】また、上記表示装置の製造方法では、アモ
ルファスＰＺＴをレーザーアニール処理によって結晶化
した後、ＰＺＴのパターニングを行なう順で製造した例
を示したが、アモルファスＰＺＴをパターニングした
後、レーザーアニール処理によって結晶化する順で製造
しても構わない。
ルファスＰＺＴをレーザーアニール処理によって結晶化
した後、ＰＺＴのパターニングを行なう順で製造した例
を示したが、アモルファスＰＺＴをパターニングした
後、レーザーアニール処理によって結晶化する順で製造
しても構わない。
【００５６】なお、上記レーザーアニールに使用する紫
外線源としてＸｅＣｌエキシマレーザーを用いて説明し
たが、ＡｒＣｌ、ＡｒＦ、ＫｒＣｌ、ＫｒＦ、ＸｅＢ
ｒ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ等のエキシマレーザーを用いても
強誘電体膜の吸収帯にあたるため勿論良い。更に、レー
ザーに限らず水素放電管、低圧及び高圧の水銀ランプ、
Ｘｅランプ等の紫外線を用いてもよい。
外線源としてＸｅＣｌエキシマレーザーを用いて説明し
たが、ＡｒＣｌ、ＡｒＦ、ＫｒＣｌ、ＫｒＦ、ＸｅＢ
ｒ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ等のエキシマレーザーを用いても
強誘電体膜の吸収帯にあたるため勿論良い。更に、レー
ザーに限らず水素放電管、低圧及び高圧の水銀ランプ、
Ｘｅランプ等の紫外線を用いてもよい。
【００５７】また、アモルファスの強誘電体膜１０を形
成する方法として、高周波マグネトロンスパッタを用い
て説明したが、ゾルゲル法やＭＯＣＶＤ法を用いても勿
論良い。
成する方法として、高周波マグネトロンスパッタを用い
て説明したが、ゾルゲル法やＭＯＣＶＤ法を用いても勿
論良い。
【００５８】また、強誘電体膜としてＰＺＴを用いて説
明したが、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9、ＰｂＴｉ3、ＫＮｂ
Ｏ3、Ｐｂ（ＭｎＮｂ）Ｏ3等の強誘電体膜でもよいし、
それらにランタン（Ｌａ）、カルシウム（Ｃａ）、ナイ
オビウム（Ｎｂ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ビスマス（Ｂ
ｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、タンタル（Ｔａ）等の不純
物がドーピングされていてもよい。ただし、これら他の
強誘電体膜を用いる場合は、それぞれの光の吸収帯と結
晶化のために照射する光の波長を考慮し、適当な光源を
選ぶことが必要である。
明したが、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9、ＰｂＴｉ3、ＫＮｂ
Ｏ3、Ｐｂ（ＭｎＮｂ）Ｏ3等の強誘電体膜でもよいし、
それらにランタン（Ｌａ）、カルシウム（Ｃａ）、ナイ
オビウム（Ｎｂ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ビスマス（Ｂ
ｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、タンタル（Ｔａ）等の不純
物がドーピングされていてもよい。ただし、これら他の
強誘電体膜を用いる場合は、それぞれの光の吸収帯と結
晶化のために照射する光の波長を考慮し、適当な光源を
選ぶことが必要である。
【００５９】また、上記表示装置では、表示装置を構成
する一対の基板内で、一方側に走査電極（Ｘ）７を、他
方側にデータ電極（Ｙ）４を具備したＸＹマトリクス配
線構造を採用したが、多結晶状態の無機強誘電体から形
成される非線形素子を備えた表示装置なら上記構造に限
られることは無い。例えば、一方の基板側にＸＹのマト
リクス配線と非線形素子を具備させた構造の表示装置で
もかまわない。
する一対の基板内で、一方側に走査電極（Ｘ）７を、他
方側にデータ電極（Ｙ）４を具備したＸＹマトリクス配
線構造を採用したが、多結晶状態の無機強誘電体から形
成される非線形素子を備えた表示装置なら上記構造に限
られることは無い。例えば、一方の基板側にＸＹのマト
リクス配線と非線形素子を具備させた構造の表示装置で
もかまわない。
【００６０】また、上記表示装置では、表示媒体として
液晶を用いた液晶表示装置（ＬＣＤ）の例を示したが、
他の表示媒体を用いた表示装置、例えばエレクトロクロ
ミック表示装置（ＥＣＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉ
ｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電気泳動表示装置（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）等にも適用可
能である。
液晶を用いた液晶表示装置（ＬＣＤ）の例を示したが、
他の表示媒体を用いた表示装置、例えばエレクトロクロ
ミック表示装置（ＥＣＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉ
ｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電気泳動表示装置（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）等にも適用可
能である。
【００６１】（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係わる表示装置の製造方法につ
いて以下に説明する。
いて以下に説明する。
【００６２】図５の（ａ）は、本発明により製造される
表示装置の単位画素当たりのＢ−Ｂ線断面構成図、
（ｂ）は単位画素当たりの平面配置図を示す図である。
図に示すように、一方のガラス基板（下）１上には、タ
ンタル（Ｔａ）の金属膜からなるデータ電極４と、多結
晶状態のＰＺＴからなる強誘電体膜５と、タンタル（Ｔ
ａ）の金属膜からなる上部電極１２と、透明導電膜のＩ
ＴＯからなる画素電極６が形成されている。また、他方
のガラス基板（上）２上には、透明導電のＩＴＯからな
る走査電極７が形成されている。これら一対の基板間に
液晶３を封入された構成をなしている。
表示装置の単位画素当たりのＢ−Ｂ線断面構成図、
（ｂ）は単位画素当たりの平面配置図を示す図である。
図に示すように、一方のガラス基板（下）１上には、タ
ンタル（Ｔａ）の金属膜からなるデータ電極４と、多結
晶状態のＰＺＴからなる強誘電体膜５と、タンタル（Ｔ
ａ）の金属膜からなる上部電極１２と、透明導電膜のＩ
ＴＯからなる画素電極６が形成されている。また、他方
のガラス基板（上）２上には、透明導電のＩＴＯからな
る走査電極７が形成されている。これら一対の基板間に
液晶３を封入された構成をなしている。
【００６３】基本的な駆動原理や製造方法は実施の形態
１と同様であるが、強誘電体膜に接する電極（データ電
極４、上部電極１２）が共に同様の材料で形成されてい
る。従って、電極と強誘電体膜の界面で発生する接触抵
抗が上下で対称になり、正負両極性において対称な電気
特性を得ることができる。すなわち、正負両極性におい
て対称な残留分極のヒステリシス特性を得ることが可能
になる。
１と同様であるが、強誘電体膜に接する電極（データ電
極４、上部電極１２）が共に同様の材料で形成されてい
る。従って、電極と強誘電体膜の界面で発生する接触抵
抗が上下で対称になり、正負両極性において対称な電気
特性を得ることができる。すなわち、正負両極性におい
て対称な残留分極のヒステリシス特性を得ることが可能
になる。
【００６４】一般に、液晶等の表示媒体に常時ＤＣ電圧
が印加されると、液晶材料が分解したり、電極でのイオ
ン吸着等が発生するため信頼性が悪くなる傾向があるた
め、表示装置の駆動方法としては各画素で１フレーム毎
に正負の極性を反転させる交流駆動が望ましい。上記の
如く、強誘電体膜の電気特性が極性に対して対称であれ
ば、交流駆動が行ないやすく有用である。
が印加されると、液晶材料が分解したり、電極でのイオ
ン吸着等が発生するため信頼性が悪くなる傾向があるた
め、表示装置の駆動方法としては各画素で１フレーム毎
に正負の極性を反転させる交流駆動が望ましい。上記の
如く、強誘電体膜の電気特性が極性に対して対称であれ
ば、交流駆動が行ないやすく有用である。
【００６５】従って、仮に強誘電体膜が正負両極性にお
いて非対称な残留分極のヒステリシス特性を示す場合
は、駆動信号にそれを補正する信号を付加する必要があ
ったが、上記の如く正負両極性において対称なヒステリ
シス特性を得ることができれば、補正の必要を無くすこ
とができる。
いて非対称な残留分極のヒステリシス特性を示す場合
は、駆動信号にそれを補正する信号を付加する必要があ
ったが、上記の如く正負両極性において対称なヒステリ
シス特性を得ることができれば、補正の必要を無くすこ
とができる。
【００６６】
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【発明の効果】本発明の非線型素子を用いて駆動する表
示装置の製造方法は、貴金属または貴金属の酸化物以外
の導電材料からなる下部電極を形成する後退と、前記下
部電極上に非晶質（アモルファス）の強誘電体膜を形成
する工程と、前記非晶質の強誘電体膜に光（紫外線）を
照射して前記強誘電体膜を結晶化する工程を含み、前記
非線型素子は前記下部電極に電気的に接続されることを
特徴としている。照射される紫外線は、強誘電体膜の表
面から吸収され、その吸収量は厚み方向に沿って指数関
数的に減衰されるため、表面に位置する強誘電体膜のみ
に効率良くエネルギーを与えることができる。
示装置の製造方法は、貴金属または貴金属の酸化物以外
の導電材料からなる下部電極を形成する後退と、前記下
部電極上に非晶質（アモルファス）の強誘電体膜を形成
する工程と、前記非晶質の強誘電体膜に光（紫外線）を
照射して前記強誘電体膜を結晶化する工程を含み、前記
非線型素子は前記下部電極に電気的に接続されることを
特徴としている。照射される紫外線は、強誘電体膜の表
面から吸収され、その吸収量は厚み方向に沿って指数関
数的に減衰されるため、表面に位置する強誘電体膜のみ
に効率良くエネルギーを与えることができる。
【００７５】従って、従来のＲＴＡ法等の焼成法に比べ
て、強誘電体膜の下地の温度上昇を６００℃以下に抑え
ながら、強誘電体膜の結晶化を効率よく図ることができ
る。これにより、耐熱温度が６００℃程度のガラス基板
上においても、問題無く強誘電体膜の結晶化を図ること
ができる。
て、強誘電体膜の下地の温度上昇を６００℃以下に抑え
ながら、強誘電体膜の結晶化を効率よく図ることができ
る。これにより、耐熱温度が６００℃程度のガラス基板
上においても、問題無く強誘電体膜の結晶化を図ること
ができる。
【００７６】また、上記の理由で、結晶化の際、強誘電
体膜の下地が６００℃以上の高温に曝されることが無い
ので、強誘電体膜の下に存在する電極材料の選択種が増
すといった効果もある。
体膜の下地が６００℃以上の高温に曝されることが無い
ので、強誘電体膜の下に存在する電極材料の選択種が増
すといった効果もある。
【００７７】従来のようにＲＴＡ法等の方法で強誘電体
膜を焼成し結晶化を図る場合、強誘電体膜の下部で接続
される電極は、酸化されないようにＰｔやＩｒといった
貴金属、若しくはＲｕＯ2、ＩｒＯ2といった貴金属の酸
化物が用いられていた。しかしながら、本発明の場合、
強誘電体膜の下地が従来ほど加熱されないので、比較的
酸化し難い他の導電材料を電極として使用することが可
能になる。例えば、Ｔａを使用することができ、安価な
導電材料を用いることが可能になる。
膜を焼成し結晶化を図る場合、強誘電体膜の下部で接続
される電極は、酸化されないようにＰｔやＩｒといった
貴金属、若しくはＲｕＯ2、ＩｒＯ2といった貴金属の酸
化物が用いられていた。しかしながら、本発明の場合、
強誘電体膜の下地が従来ほど加熱されないので、比較的
酸化し難い他の導電材料を電極として使用することが可
能になる。例えば、Ｔａを使用することができ、安価な
導電材料を用いることが可能になる。
【００７８】本発明の表示装置の製造方法において、前
記紫外線がエキシマレーザーであることが好ましい。Ｘ
ｅＣｌ等のエキシマレーザーは紫外線レーザーであり、
ＰＺＴ等の無機材料の強誘電体膜の吸収帯に合致し、効
率良く強誘電体膜を結晶化できるとともに、薄膜トラン
ジスタに用いられるポリＳｉ−ＴＦＴ形成用として既に
広く使用されており、その量産装置を流用することがで
きる。
記紫外線がエキシマレーザーであることが好ましい。Ｘ
ｅＣｌ等のエキシマレーザーは紫外線レーザーであり、
ＰＺＴ等の無機材料の強誘電体膜の吸収帯に合致し、効
率良く強誘電体膜を結晶化できるとともに、薄膜トラン
ジスタに用いられるポリＳｉ−ＴＦＴ形成用として既に
広く使用されており、その量産装置を流用することがで
きる。
【００７９】ポリＳｉ−ＴＦＴ形成用に開発されている
レーザーアニール装置は、液晶表示装置の製造を目的と
して使用されているため、レーザービームを数ｃｍ角の
四角いスポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状となる
ように光学系にて加工し、大面積を走査できるように開
発されているため、上記表示装置の製造においても有効
に活用することができる。
レーザーアニール装置は、液晶表示装置の製造を目的と
して使用されているため、レーザービームを数ｃｍ角の
四角いスポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状となる
ように光学系にて加工し、大面積を走査できるように開
発されているため、上記表示装置の製造においても有効
に活用することができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係わる表示装置の
（ａ）単位画素当たりのＡ−Ａ線断面構成図、（ｂ）単
位画素当たりの平面配置図である。
（ａ）単位画素当たりのＡ−Ａ線断面構成図、（ｂ）単
位画素当たりの平面配置図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わる表示装置の全体
の平面図構成図である。
の平面図構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる表示装置の全体
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係わる表示装置の製造
工程フロー図である。
工程フロー図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係わる表示装置の
（ａ）単位画素当たりのＢ−Ｂ線断面構成図、（ｂ）単
位画素当たりの平面配置図である。
（ａ）単位画素当たりのＢ−Ｂ線断面構成図、（ｂ）単
位画素当たりの平面配置図である。
【図６】従来例に係わる表示装置の（ａ）単位画素当た
りのＣ−Ｃ線断面構成図、（ｂ）単位画素当たりの平面
配置図である。
りのＣ−Ｃ線断面構成図、（ｂ）単位画素当たりの平面
配置図である。
【図７】従来例に係わる表示装置の全体の等価回路図で
ある。
ある。
１ ガラス基板（下）
２ ガラス基板（上）
３ 液晶
４ データ電極
５ 強誘電体膜
６ 画素電極
７ 走査電極
８ 液晶の容量（Ｃｌｃ）
９ 強誘電体膜の容量（Ｃｆｅ）
１０ アモルファスの強誘電体膜
１１ エキシマレーザー光
１２ 上部電極
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−254829（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−297416（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−194691（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−4721（ＪＰ，Ａ)
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ，米国，1995年 ５月 ８
日，Ｖｏｌ． 66， Ｎｏ． 19，2481
−2483
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13 - 1/141
H01L 49/02
Claims (2)
- 【請求項１】 非線型素子を用いて駆動する表示装置の
製造方法において、貴金属または貴金属の酸化物以外の
導電材料からなる下部電極を形成する工程と、前記下部
電極上に非晶質の強誘電体膜を形成する工程と、前記非
晶質の強誘電体膜に光を照射して前記強誘電体膜を結晶
化する工程を含み、前記非線型素子は前記下部電極に電
気的に接続されることを特徴とする表示装置の製造方
法。 - 【請求項２】 前記光がエキシマレーザー光であること
を特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27551297A JP3527074B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 表示装置の製造方法 |
| US09/167,037 US6137553A (en) | 1997-10-08 | 1998-10-05 | Display device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27551297A JP3527074B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11109420A JPH11109420A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3527074B2 true JP3527074B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=17556517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27551297A Expired - Fee Related JP3527074B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 表示装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3527074B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US20010013660A1 (en) * | 1999-01-04 | 2001-08-16 | Peter Richard Duncombe | Beol decoupling capacitor |
| GB2347788A (en) * | 1999-03-06 | 2000-09-13 | Secr Defence | Forming devices such as ferroelectric infra-red sensors by annealing |
| US7012600B2 (en) | 1999-04-30 | 2006-03-14 | E Ink Corporation | Methods for driving bistable electro-optic displays, and apparatus for use therein |
| DE60120315T2 (de) * | 2000-10-04 | 2007-05-16 | Seiko Epson Corp. | Elektroforetische Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren |
| US6612889B1 (en) * | 2000-10-27 | 2003-09-02 | Science Applications International Corporation | Method for making a light-emitting panel |
| US7288014B1 (en) | 2000-10-27 | 2007-10-30 | Science Applications International Corporation | Design, fabrication, testing, and conditioning of micro-components for use in a light-emitting panel |
| US6796867B2 (en) | 2000-10-27 | 2004-09-28 | Science Applications International Corporation | Use of printing and other technology for micro-component placement |
| US6762566B1 (en) | 2000-10-27 | 2004-07-13 | Science Applications International Corporation | Micro-component for use in a light-emitting panel |
| US6620012B1 (en) | 2000-10-27 | 2003-09-16 | Science Applications International Corporation | Method for testing a light-emitting panel and the components therein |
| US6545422B1 (en) | 2000-10-27 | 2003-04-08 | Science Applications International Corporation | Socket for use with a micro-component in a light-emitting panel |
| US6801001B2 (en) | 2000-10-27 | 2004-10-05 | Science Applications International Corporation | Method and apparatus for addressing micro-components in a plasma display panel |
| US6764367B2 (en) | 2000-10-27 | 2004-07-20 | Science Applications International Corporation | Liquid manufacturing processes for panel layer fabrication |
| US6822626B2 (en) | 2000-10-27 | 2004-11-23 | Science Applications International Corporation | Design, fabrication, testing, and conditioning of micro-components for use in a light-emitting panel |
| KR100612860B1 (ko) * | 2004-09-24 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | 강유전막 형성방법, 이를 이용한 커패시터 및 반도체메모리 소자의 제조방법 |
| TW200630937A (en) * | 2005-02-16 | 2006-09-01 | Ind Tech Res Inst | Driving circuit of light emitting element |
| KR100695111B1 (ko) * | 2005-06-18 | 2007-03-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 강유전체 냉음극 및 이를 구비한 강유전체 전계방출소자 |
| US7619609B2 (en) * | 2005-12-28 | 2009-11-17 | Palo Alto Research Center Incorporated | Fluidic display apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644721A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-09 | Seiko Epson Corp | Active device |
| US5227900A (en) * | 1990-03-20 | 1993-07-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of driving ferroelectric liquid crystal element |
| US5986724A (en) * | 1996-03-01 | 1999-11-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal display with liquid crystal layer and ferroelectric layer connected to drain of TFT |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27551297A patent/JP3527074B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-05 US US09/167,037 patent/US6137553A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，米国，１９９５年 ５月 ８日，Ｖｏｌ． ６６， Ｎｏ． １９，２４８１−２４８３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11109420A (ja) | 1999-04-23 |
| US6137553A (en) | 2000-10-24 |
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