JPH01155320A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH01155320A
JPH01155320A JP62315567A JP31556787A JPH01155320A JP H01155320 A JPH01155320 A JP H01155320A JP 62315567 A JP62315567 A JP 62315567A JP 31556787 A JP31556787 A JP 31556787A JP H01155320 A JPH01155320 A JP H01155320A
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JP
Japan
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electrode
common electrode
insulating film
liquid crystal
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP62315567A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kimura
裕治 木村
Hidekazu Ota
英一 太田
Katsuhiko Tani
克彦 谷
Hitoshi Kondo
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
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH01155320A publication Critical patent/JPH01155320A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase an aperture rate and to make a high-resolution or high- contrast display by forming a metal-insulating film-metal element which has a common electrode as one electrode directly at a fine-pattern position of the common electrode. CONSTITUTION:Part of the common electrode 12 is formed in a pattern which is narrow to constant line width at the position of each picture element electrode 11 and the MIM element which has the common electrode as its one electrode is formed directly at the narrow pattern position of the common electrode. Consequently, the aperture rate of picture elements is increased and the high- resolution or high-contrast display is made; even if there is a mask position shift, the area of the MIM element is caused to vary and variance in its characteristics is eliminated, so that the characteristics of the liquid crystal display are made stable.

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
いたアクティブマトリックス型液晶表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to an active matrix 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・薄型のフラットパネルデイスプ
レィとして実用化が進み、現在ではポータプルコンピュ
ータやポケットテレビのデイスプレィとしても使用され
ている。又、パーソナルコンピュータやワードプロセッ
サ用の高解像度デイスプレィや家庭用ないしは高品位テ
レビ用の大型デイスプレィとしても期待されている。 
    ′ここに、液晶デイスプレィの駆動方式として
は、一般に単純マトリックス方式が使用されている。
Prior art liquid crystal display devices have been put into practical use as lightweight and thin flat panel displays, and are now also 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-sized display for home use or high-definition televisions.
'Here, a simple matrix method is generally used as a driving method for a liquid crystal display.

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、単純マトリックス駆
動方式では表示性能に限界があり、高解像度デイスプレ
ィ用としては不向きといえる。
However, when display performance such as contrast ratio, number of pixels, and response are considered in order to increase resolution, the simple matrix drive method has a limit in display performance and is unsuitable for high-resolution displays.

そこで、薄膜トランジスタ(TPT)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ィブマト
リックス方式が駆動方式として有望視されている。これ
らは、例えば特開昭61−295529号公報や、rN
IKKEI  ELECTRONICS  1987.
1.12中の「アクティブ・マトリクス、方式の液晶パ
ネルの製造コスト低減をねらう5iNx2端子素子」」
や、rNIKKEI  にICRODEVICES  
1987年7月号中の「駆動の工夫でTPTの画質を狙
うMIMダイオード液晶パネルJ」等により知られてい
る。
Therefore, an active matrix method using a three-terminal element such as a thin film transistor (TPT) or a two-terminal element such as an MIM element is considered to be a promising driving method. These are, for example, JP-A No. 61-295529, rN
IKKEI ELECTRONICS 1987.
1.12 “5iNx2 terminal element aimed at reducing manufacturing cost of active matrix liquid crystal panels”
And rNIKKEI ICRODEVICES
The company is known for its articles such as ``MIM diode liquid crystal panel J that aims to improve TPT image quality by improving drive technology'' in the July 1987 issue.

しかるに、アクティブマトリックス方式の場合。However, in the case of active matrix method.

TPTを用いるものではマスク数が多く、歩留まりが悪
くなり、かつ、素子の面積が大きくなって欠陥率が高く
なり、面には、開口率が小さくなる欠点がある。
Those using TPT have the drawbacks that the number of masks is large, resulting in poor yield, and the area of the element is large, resulting in a high defect rate, and the surface has a small aperture ratio.

一方、MIM素子を用いるものでは、2端子素子であり
マスク数も少なくなり歩留まりが上がるが、現在のマス
クパターンでは開口率を大きくすることができず、画素
数が増えた場合に高解像度・高コントラストのデイスプ
レィを作成するのが困難である。例えば、第6図はMI
M素子を用いた従来の液晶表示装置を示すものであり、
MIM素子1は共通電極2から突出形成した突起状電極
3上に絶縁膜4、上部電極5を積層形成してなり、この
上部電極5が画素電極6に接続されているものであり、
そのスイッチングをMIM素子1が行なうものである。
On the other hand, devices using MIM elements are two-terminal devices and require fewer masks, increasing yield, but current mask patterns cannot increase the aperture ratio, and when the number of pixels increases, high resolution and high Contrast displays are difficult to create. For example, Figure 6 shows MI
This shows a conventional liquid crystal display device using M elements,
The MIM element 1 is formed by laminating an insulating film 4 and an upper electrode 5 on a protruding electrode 3 formed protruding from a common electrode 2, and this upper electrode 5 is connected to a pixel electrode 6.
The MIM element 1 performs this switching.

つまり、図示状態からも判るように、MIM素子1のマ
スク位置ずれによる素子面積の変化を防ぐために、画素
電極6の一部を切欠7として切欠いており、この分、開
口率が小さくなるものである。このように、駆動素子を
画素中に組込んでいるため、画素面積が小さくなってし
まい、所謂開口率が小さくなるという欠点がある。又、
素子を構成する大きさが数μm×数μm〜数10μm×
数10μm程度と小さいためにマスク合せの誤差による
特性のバラツキが生ずる。
In other words, as can be seen from the diagram, a part of the pixel electrode 6 is cut out as a notch 7 in order to prevent changes in the element area due to mask position shift of the MIM element 1, and the aperture ratio is reduced accordingly. be. Since the driving element is incorporated into the pixel in this way, the pixel area becomes small, which has the drawback of reducing the so-called aperture ratio. or,
The size of the element is several μm×several μm to several tens of μm×
Since it is small, on the order of several tens of micrometers, variations in characteristics occur due to errors in mask alignment.

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、開口率
を大きくすることができ、高解像度ないしは高コントラ
ストなデイスプレィ化を達成し得る液晶表示装置を得る
ことを目的とする。
OBJECTS The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to obtain a liquid crystal display device that can increase the aperture ratio and achieve a display with high resolution or high contrast.

構成 本発明は、上記目的を達成するため、電極間に絶縁膜を
介在させてなる金属−絶縁膜−金属素子を用いた液晶表
示装置において、共通電極の一部を画素電極毎の位置で
一定線幅に細くパターン形成し、この共通電極の細いパ
ターン位置に共通電極を一方の電極とする金属−絶縁膜
−金属素子を直接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 provides a liquid crystal display device using a metal-insulating film-metal element in which an insulating film is interposed between the electrodes, in which a part of the common electrode is fixed at a constant position for each pixel electrode. It is characterized by forming a pattern with a narrow line width, and directly forming a metal-insulating film-metal element with the common electrode as one electrode at the narrow pattern position of the common electrode.

以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて
説明する。まず、複数の画素電極11の配列方向に沿わ
せてパターン形成した共通電極12が画素電極11に隣
接する状態で設けられている。ここに、これらの画素電
極11と共通電極12との間をスイッチングするために
直列的に接続するのがMIM素子13であるが、本実施
例では、このMIM素子13を共通電極12の位置に直
接形成するものである。まず、画素電極11自体は矩形
状に形成し、共通電極12に交叉し得る位置までその一
部を突起状電極(一方の電極)11aとして形成する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2. First, a common electrode 12 is provided adjacent to the pixel electrodes 11, which is patterned along the direction in which the plurality of pixel electrodes 11 are arranged. Here, the MIM element 13 is connected in series between the pixel electrode 11 and the common electrode 12 for switching, but in this embodiment, this MIM element 13 is placed at the position of the common electrode 12. It is formed directly. First, the pixel electrode 11 itself is formed in a rectangular shape, and a portion thereof is formed as a protruding electrode (one electrode) 11a up to a position where it can intersect with the common electrode 12.

そして、この突起状電極11a上に絶縁膜14を所定の
パターンで形成し、これらの上を通るように共通電極1
2を形成し、この共通電極12の一部を直接MIM素子
13の他方の電極(金属)とするものである。ここに、
MIM素子13を形成しようとする共通電極12の部 
分は他の個所よりも一定線幅に細くした細パターン部1
2aとされている。このような細パターン部12aは画
素電極11毎の位置に形成されている。
Then, an insulating film 14 is formed in a predetermined pattern on this protruding electrode 11a, and a common electrode 14 is formed so as to pass over these.
2, and a part of this common electrode 12 is directly used as the other electrode (metal) of the MIM element 13. Here,
A portion of the common electrode 12 where the MIM element 13 is to be formed
The thin pattern part 1 has a constant line width thinner than other parts.
It is considered to be 2a. Such a thin pattern portion 12a is formed at a position for each pixel electrode 11.

このような構成によれば、まず、MIM素子13が共通
電極12部分に直接形成されているため、従来のように
共通電極2側から画素電極6側に突起状電極3を引出し
形成する必要がなくなり、画素の開口率を向上させるこ
とができる。即ち、共通電極12部分は少なくとも画素
とはなり得ない個所であり、この部分にMIM素子13
を形成しても画素には影響なく、かつ、開口率を向上さ
せるには最も効果的な個所だからである。このようにし
て、画素電極11は従来のような切欠7が不要であり、
矩形状にフルに形成でき、開口率の高いものとなる。又
、本実施例ではこのようなMIM素子13を形成する共
通電極12部分を細パターン部12aとしたのは、マス
ク位置ずれによるMIM素子13の面積変化を防止し、
かつ、全体の配線抵抗を小さくすることができる。即ち
、MIM素子13を形成する部分の共通電極12が幅広
のままでマスクずれがあった場合にはMIM素子自体の
面積が変化し、その特性にバラツキを生じ得るが、マス
クずれがあっても細パターン部12aにより規制される
一定面積のMIM素子13となる。又、共通電極12の
配線抵抗が高いと画素の表示制御が難しくなるため、配
線抵抗を低くする必要があり、MIM素子素子1或 従来の線幅にて共通電極12を形成してなる。
According to such a configuration, first, since the MIM element 13 is directly formed on the common electrode 12 portion, it is not necessary to extend and form the protruding electrode 3 from the common electrode 2 side to the pixel electrode 6 side as in the conventional case. Therefore, the aperture ratio of the pixel can be improved. That is, the common electrode 12 portion is at least a portion that cannot become a pixel, and the MIM element 13 is placed in this portion.
This is because forming the area does not affect the pixel and is the most effective area for improving the aperture ratio. In this way, the pixel electrode 11 does not require the conventional notch 7,
It can be fully formed into a rectangular shape and has a high aperture ratio. Furthermore, in this embodiment, the common electrode 12 portion forming the MIM element 13 is made into the thin pattern portion 12a in order to prevent the area change of the MIM element 13 due to mask positional deviation.
Moreover, the overall wiring resistance can be reduced. In other words, if the common electrode 12 in the area where the MIM element 13 is formed remains wide and there is mask misalignment, the area of the MIM element itself will change and its characteristics may vary, but even if there is mask misalignment, The MIM element 13 has a constant area regulated by the thin pattern portion 12a. Furthermore, if the wiring resistance of the common electrode 12 is high, it becomes difficult to control pixel display, so it is necessary to lower the wiring resistance, and the common electrode 12 is formed in the MIM element 1 or with a conventional line width.

ところで、本実施例構造の作成方法について説明する。By the way, the method for creating the structure of this example will be explained.

第一の方法を第2図を参照して説明する。The first method will be explained with reference to FIG.

まず、基板にはガラス、プラスチックス又はフレキシブ
ルなプラスチックスなどの透明基板を用いる。このよう
な基板上に共通電極12を形成する。
First, a transparent substrate such as glass, plastic, or flexible plastic is used as the substrate. A common electrode 12 is formed on such a substrate.

共通電極12はAfi、Ni−Cr.Mo.Cr、Ni
%Ti,Zr,Nb,、Au,As,Ptなどの高導電
材料を用い、スパッタリング法、蒸着法、CVD法等に
より数百人〜数千人程度の膜厚に堆積形成する。これを
フォトリソグラフィー・エツチング工程により所定のパ
ターンにパターン化する。更に、このような共通電極1
2ないしは基板上にSiNxや1−C(硬質炭素)など
による絶縁膜14をCVD法、スパッタリング法、蒸着
法等により堆積形成し、これをフォトリソグラフィー・
エツチング工程又はリフトオフ法により所定のパターン
にパターン化する。もつとも、絶縁膜14はこのように
堆積形成せずに共通電極12を陽極酸化法により酸化し
てその表面一部に絶縁膜を作成するようにしたものでも
よい。次いで、これらの上に画素電極11となる透明電
極を堆積形成する。材料としては、ITO,ZnO:A
fi。
The common electrode 12 is made of Afi, Ni-Cr. Mo. Cr, Ni
% Ti, Zr, Nb, Au, As, Pt, or other highly conductive material, and is deposited to a thickness of several hundred to several thousand layers by sputtering, vapor deposition, CVD, or the like. This is patterned into a predetermined pattern using a photolithography and etching process. Furthermore, such a common electrode 1
2 or on the substrate by depositing an insulating film 14 made of SiNx, 1-C (hard carbon), etc. by CVD, sputtering, vapor deposition, etc., and then photolithography or
It is patterned into a predetermined pattern by an etching process or a lift-off method. However, the insulating film 14 may be formed by oxidizing the common electrode 12 by anodic oxidation to form an insulating film on a portion of the surface of the common electrode 12 instead of being deposited in this manner. Next, a transparent electrode that will become the pixel electrode 11 is deposited on these. Materials include ITO, ZnO:A
fi.

Zn○:Si,SnO,:Sb  が用いられ、CVD
法、スパッタリング法、蒸着法等により数百人〜1μm
程度の膜厚に堆積される。そして、フォトリソグラフィ
ー・エツチング工程により所定のパターン(突起状電極
11a+画素電極11本体)にパターン化すればよい。
Zn○:Si, SnO, :Sb is used, and CVD
Several hundred to 1 μm by method, sputtering method, vapor deposition method, etc.
It is deposited to a film thickness of about Then, it may be patterned into a predetermined pattern (protruding electrode 11a+pixel electrode 11 body) by a photolithography/etching process.

第二の作成方法を第1図又は第3図により説明する。ま
ず、透明基板上に画素電極11としての透明電極を堆積
させパターン化する。次いで、iC,SiNxのような
絶縁膜14をCVD法、スパッタリング法、蒸着法等に
より堆積させパターニングする。この際、第3図に示す
ように絶縁膜14の堆積前に透明電極11の突起状電極
11a部分上のみに補助電極15をパターン形成してお
くようにしてもよい。この補助電極15はAQ、Ni,
Cr,Ni−Cr,Mo,Ta,Ti%Nb.Au%A
s,Ptなどの高導電材料により形成される。そして、
絶縁膜14上に高導電材料を堆積させパターニングして
共通電極12を形成すればよい。
The second production method will be explained with reference to FIG. 1 or 3. First, a transparent electrode as the pixel electrode 11 is deposited on a transparent substrate and patterned. Next, an insulating film 14 such as iC or SiNx is deposited and patterned by CVD, sputtering, vapor deposition, or the like. At this time, as shown in FIG. 3, the auxiliary electrode 15 may be patterned only on the protruding electrode 11a portion of the transparent electrode 11 before the insulating film 14 is deposited. This auxiliary electrode 15 is made of AQ, Ni,
Cr, Ni-Cr, Mo, Ta, Ti%Nb. Au%A
It is made of a highly conductive material such as S, Pt, etc. and,
The common electrode 12 may be formed by depositing a highly conductive material on the insulating film 14 and patterning it.

第三の作成方法を第4図により説明する。基本的には前
述の作成方法と同様であるが、ここでは画素電極11を
突起状電極11a部分を含まない孤立した矩形形状とす
る一方、MIM素子13を共通電極12と絶縁膜14と
独立して設けた上部電極16とにより構成するようにし
たものである。
The third production method will be explained with reference to FIG. The manufacturing method is basically the same as that described above, but here the pixel electrode 11 is made into an isolated rectangular shape that does not include the protruding electrode 11a, and the MIM element 13 is made independent of the common electrode 12 and the insulating film 14. It is configured by an upper electrode 16 provided at the top.

つまり、この上部電極16がMIM素子13と画素電極
11とのコンタクトをとることになる。
In other words, this upper electrode 16 makes contact between the MIM element 13 and the pixel electrode 11.

このような方法に基づき作成された本実施例方式のMI
M素子13のI−V特性を第5図に示す。
MI of this embodiment method created based on such a method
FIG. 5 shows the IV characteristics of the M element 13.

更に、本実施例におけるより具体的な作成実施例を具体
例1〜3として順に説明する。
Further, more specific production examples in this example will be sequentially described as specific examples 1 to 3.

具体例1 画素電極11としてITOを600人の膜厚で堆積させ
パターニングする。次に、補助電極15としてAoを5
00人の膜厚で堆積させ突起状電極11a上のみにAf
iを残すパターニングを行なう。その上にレジストを塗
布しこれをパターニングした後、レジスト膜上にプラズ
マCVD法を用いて硬質炭素膜を堆積させて絶縁膜14
を形成する。この時の成膜条件は、圧力0,0ITor
r、CH4/H,=515、RFパワー50Wで膜厚は
800人とした。
Specific Example 1 ITO is deposited to a thickness of 600 mm as the pixel electrode 11 and patterned. Next, 5 Ao was used as the auxiliary electrode 15.
Af is deposited to a film thickness of 0.00 mm only on the protruding electrode 11a.
Perform patterning to leave i. After applying a resist thereon and patterning it, a hard carbon film is deposited on the resist film using a plasma CVD method to form an insulating film 14.
form. The film forming conditions at this time were a pressure of 0.0 I Torr.
r, CH4/H, = 515, RF power was 50 W, and the film thickness was 800.

ちなみに、絶縁膜14となる硬質炭素膜の作成方法につ
いて、更に説明する。この硬質炭素膜はイオンビーム法
等によっても作成できるが、ここではプラズマCVD法
による例にて説明する。まず、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。そして、炭化
水素(例えばCH4、C,H,、C,H,、C4H,。
Incidentally, the method for creating the hard carbon film that will become the insulating film 14 will be further explained. Although this hard carbon film can also be formed by an ion beam method, an example using a plasma CVD method will be explained here. First, 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 positive ion bombardment is promoted due to self-bias. and hydrocarbons (e.g. CH4, C,H,, C,H,, C4H,.

、C,H,等)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13.56MHzの高周波電
界を印加するとグロー放電が発生する。
, C, H, etc.) and hydrogen is introduced into the device, and a 13.56 MHz high-frequency electric field is applied between parallel plate electrodes to generate a glow discharge.

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って、基板上に炭素原子Cと
水素原子Hとからなるアモルファス(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
はアモルファス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。このような硬質炭素膜の堆積
条件は、 RF出カニ10〜200W 圧力  : 10”” 〜10 Torr堆積温度:室
温〜150℃ である。
Due to this glow discharge, the raw material gas is decomposed into radicals and ions and reacts, thereby forming an amorphous (amorphous) consisting of carbon atoms C and hydrogen atoms H or a hard carbon film partially containing microcrystalline substances on the substrate. is deposited. This hard carbon film is generally called a diamond-like carbon film, an i-C film, an amorphous diamond film, or a diamond thin film. The deposition conditions for such a hard carbon film are as follows: RF power: 10 to 200 W; pressure: 10'' to 10 Torr; deposition temperature: room temperature to 150°C.

このような堆積条件により作成された膜物性及びMIM
素子の非線形特性は、 比抵抗(ρ)     +lO’〜10’”Ω唾ビッカ
ース硬度(H):〜10000kg−mm−”屈折率(
n)     :1.9〜2.25非線形特性β   
:2〜9 なる物性、特性を有する。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、ビッカース
硬度はマイクロビッカース計、屈折率はエリプソメータ
により各々測定したものである。
The physical properties of the film created under these deposition conditions and the MIM
The nonlinear characteristics of the element are as follows: Specific resistance (ρ) +lO'~10''' Ω Vickers hardness (H): ~10000 kg-mm-'' Refractive index (
n): 1.9 to 2.25 nonlinear characteristic β
:2-9 Physical properties and characteristics. However, the specific resistance was measured by IV characteristics using a coplanar cell, the Vickers hardness was measured by a micro Vickers meter, and the refractive index was measured by an ellipsometer.

つまり、X線及び電子回折分析によればアモルファス状
態(a−C:H)、又は約50人〜100人程度の微結
晶粒を含むアモルファス状態にある。
That is, according to X-ray and electron diffraction analysis, it is in an amorphous state (a-C:H) or an amorphous state containing about 50 to 100 microcrystalline grains.

IR吸収法及びラマン分光法による分析の結果、炭素原
子がSP”の混成軌道とSP”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っている。
As a result of analysis by IR absorption method and Raman spectroscopy, it has been revealed that interatomic bonds in which the carbon atoms form SP'' hybrid orbitals and SP'' hybrid orbitals coexist.

なお、このような硬質炭素膜はSP’を主体としてSP
”を含むものと、SPlを主体としてSF3を含むもの
とがある。又、成膜においては、RF比出力小さく圧力
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6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。このように、MIM素子の絶縁
膜を硬質炭素膜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、
このような硬質炭素膜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、硬質炭素膜の誘電率ε
r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。
It should be noted that such a hard carbon film mainly consists of SP' and SP'.
There are two types of films, one containing SPl as the main component and the other containing SF3 mainly consisting of SPl.In addition, in film formation, the smaller the RF specific output and the lower the pressure, the higher the resistivity and hardness of the film, and the higher the hydrogen mixing ratio. As the refractive index increases, the defect density decreases, which means that a film of good quality can be obtained6.Furthermore, even when hard carbon films are manufactured at relatively low temperatures, such as room temperature to about 150°C, the film quality deteriorates. As the MIM element By forming the insulating film from a hard carbon film, variations in device characteristics are reduced, and an MIM device that can withstand mechanical damage can be obtained.In other words, damage caused by the rubbing process during encapsulation of liquid crystal material is reduced, and yield is improved. Become something.Also,
Since such a hard carbon film can be formed at a temperature as low as room temperature, the substrate is not limited to being heat resistant.
The degree of freedom in selection is increased, and the dielectric constant ε of the hard carbon film is
Since r is as small as about εr#4, it can be formed with high precision without requiring as much microfabrication as on the left, and from this point of view as well, the yield is improved.

このようにして、絶縁膜14を硬質炭素膜にて形成した
後、レジスト膜を剥離するりフトオフ法にて硬質炭素膜
のパターニングを行なう。更に、ptを用いて共通電極
12をEB蒸着法により膜厚1000人に堆積させリフ
トオフ法によりバターニングする。このようにして、第
3図形式のMIM素子13が作成される。硬質炭素膜の
バターニングはりフトオフ法に限らず、上部電極のバタ
ーニング後に全面に硬質炭素膜を堆積させた後、ドライ
エツチング法によりパターニングするようにしでもよい
After the insulating film 14 is formed of a hard carbon film in this way, the resist film is peeled off or the hard carbon film is patterned by a lift-off method. Further, a common electrode 12 is deposited using PT to a thickness of 1000 mm by EB evaporation, and patterned by lift-off. In this way, the MIM element 13 of the type shown in FIG. 3 is created. Patterning of the hard carbon film is not limited to the beam lift-off method. After patterning the upper electrode, the hard carbon film may be deposited on the entire surface and then patterned by dry etching.

具体例2 まず、Crを材料とし蒸着法により膜厚1000人に堆
積させて共通電極12を形成し、これをバターニングす
る。次いで、この上にSiNxを材料としてプラズマC
VD法によりガス種をSiH4,NH,として500人
堆積させ、パターニングして絶縁膜14を形成する。更
に、IT○を用いマグネトロンスパッタにて100人堆
積させパターニングを行ない画素電極11を形成する。
Specific Example 2 First, a common electrode 12 is formed by depositing Cr as a material to a thickness of 1,000 yen by a vapor deposition method, and this is patterned. Next, plasma C was applied on top of this using SiNx as a material.
The insulating film 14 is formed by depositing 500 gases using the VD method using SiH4 and NH and patterning. Furthermore, the pixel electrode 11 is formed by depositing and patterning 100 layers by magnetron sputtering using IT○.

このようにして、第2図形式のMIM素子13が作成さ
れる。
In this way, the MIM element 13 of the type shown in FIG. 2 is created.

具体例3 まず、I ’T Oを材料としスパッタリング法により
膜厚1000人に堆積させ画素電極11を形成し、これ
をバターニングする。次に、Taを用いスパッタリング
法により3000人の膜厚に堆積させパターニングし共
通電極12を形成する。そして、この共通電極12なる
Ta膜を陽極酸化し500人の膜厚のTa、O,を絶縁
膜14として形成する。この後、上部電極16かつコン
タクト電極としてCrを2000人堆積させバターニン
グする。このようにして、第4図形式のMIM素子13
が作成される。
Specific Example 3 First, a pixel electrode 11 is formed by depositing I'T 2 O as a material by sputtering to a thickness of 1000 mm, and this is patterned. Next, a common electrode 12 is formed by depositing and patterning Ta to a thickness of 3000 nm by sputtering. Then, the Ta film serving as the common electrode 12 is anodized to form an insulating film 14 made of Ta and O to a thickness of 500 mm. Thereafter, 2000 Cr is deposited as the upper electrode 16 and contact electrode and patterned. In this way, the MIM element 13 of the form shown in FIG.
is created.

効果 本発明は、上述したように共通電極の一部を画素電極毎
の位置で一定線幅に細くパターン形成し、この共通電極
の細いパターン位置に共通電極を一方の電極とするMI
M素子を直接形成したので、画素の開口率を大きくする
ことができ、高解像度デイスプレィ化ないしは高コント
ラスト化が容易となり、かつ、マスク位置ずれがあって
もMIM素子の面積に変化が持たらされることがなくそ
の特性のバラツキを少ないものとし、よって、液晶表示
の特性も安定したものとすることができるものである。
Effects As described above, the present invention forms a thin pattern on a part of the common electrode to have a constant line width at the position of each pixel electrode, and forms an MI in which the common electrode is used as one electrode at the thin pattern position of the common electrode.
Since the M element is directly formed, the aperture ratio of the pixel can be increased, making it easy to create a high-resolution display or high contrast, and the area of the MIM element does not change even if the mask position shifts. Therefore, the characteristics of the liquid crystal display can be stabilized, and the characteristics of the liquid crystal display can be stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す概略平面図、第2図な
いし第4図は各種作成方法を説明するための概略平面図
、第5図はI−V特性図、第6図は従来例を示す概略平
面図である。 11・・・画素電極、12・・・共通電極、12a・・
・細パターン部、13・・・MIM素子、14・・・絶
縁膜、16・・・上部電極 出 願 人   株式会社   リ コ −」」 図 」」 、533昆 、%Z図 、%u図
Fig. 1 is a schematic plan view showing one embodiment of the present invention, Figs. 2 to 4 are schematic plan views for explaining various production methods, Fig. 5 is an I-V characteristic diagram, and Fig. 6 is a schematic plan view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view showing a conventional example. 11... Pixel electrode, 12... Common electrode, 12a...
・Fine pattern part, 13...MIM element, 14...Insulating film, 16...Top electrode Applicant: Ricoh Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電極間に絶縁膜を介在させてなる金属−絶縁膜−金属素
子を用いた液晶表示装置において、共通電極の一部を画
素電極毎の位置で一定線幅に細くパターン形成し、この
共通電極の細いパターン位置に共通電極を一方の電極と
する金属−絶縁膜−金属素子を直接形成したことを特徴
とする液晶表示装置。
In a liquid crystal display device using a metal-insulating film-metal element in which an insulating film is interposed between electrodes, a part of the common electrode is formed into a thin pattern with a constant line width at the position of each pixel electrode. A liquid crystal display device characterized in that a metal-insulating film-metal element with a common electrode as one electrode is directly formed at a narrow pattern position.
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