JPH02287326A - 液晶素子 - Google Patents
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- JPH02287326A JPH02287326A JP1111543A JP11154389A JPH02287326A JP H02287326 A JPH02287326 A JP H02287326A JP 1111543 A JP1111543 A JP 1111543A JP 11154389 A JP11154389 A JP 11154389A JP H02287326 A JPH02287326 A JP H02287326A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属−絶縁体−金属からなる薄膜二端子素子
を具備した液晶素子に関する。
を具備した液晶素子に関する。
近年ツィステッド・ネマチック型を中心とじた液晶素子
（ＬＣＤ）の応用が発展し、腕時計や電卓の分野で大量
に用いられている。それに加え、近年、文字・図形等の
任意の表示が可能なマトリクス型も使われ始めている。
（ＬＣＤ）の応用が発展し、腕時計や電卓の分野で大量
に用いられている。それに加え、近年、文字・図形等の
任意の表示が可能なマトリクス型も使われ始めている。
表示領域である画素をマトリクス状に配したこのマトリ
クス型ＬＣＤの応用分野を広げるためには、表示容量の
増大が必要である。しかし、従来のＬＣＤの電圧−透過
率変化特性の立ち上がりはあまり急峻ではないので、表
示容量を増加させるためにマルチプレックス駆動の走査
本数を増加させると、選択画素と非選択画素との各々に
かかる実効電圧比は低下し、選択画素の透過率低下と非
選択画素の透過率増加というクロストークが生じる。そ
の結果、表示フントラストが著しく低下し、ある程度の
コントラストが得られる視野角も狭くなり、従来のＬＣ
Ｄでは、走査本数は６０本ぐらいが限界である。
クス型ＬＣＤの応用分野を広げるためには、表示容量の
増大が必要である。しかし、従来のＬＣＤの電圧−透過
率変化特性の立ち上がりはあまり急峻ではないので、表
示容量を増加させるためにマルチプレックス駆動の走査
本数を増加させると、選択画素と非選択画素との各々に
かかる実効電圧比は低下し、選択画素の透過率低下と非
選択画素の透過率増加というクロストークが生じる。そ
の結果、表示フントラストが著しく低下し、ある程度の
コントラストが得られる視野角も狭くなり、従来のＬＣ
Ｄでは、走査本数は６０本ぐらいが限界である。
このマトリクス型ＬＣＤの表示容量を大幅に増加させる
ために、ＬＣＤの各画素にスイッチング素子を直列に配
置したアクティブマトリクスＬＣＤが考案されている。
ために、ＬＣＤの各画素にスイッチング素子を直列に配
置したアクティブマトリクスＬＣＤが考案されている。
これまでに発表されたアクティブマトリクスＬＣＤの試
作品のスイッチング素子には、アモルファスＳｉやポリ
クリスタルＳｉを半導体材料とした薄膜トランジスタ素
子（Ｔ Ｐ Ｔ）が多く用いられている。また一方では
、製造及び構造が比較的簡単であるため、製造工程が簡
略化でき、高歩留まり、低コスト化が期待される薄膜二
端子素子（以下ＴＦＤと略す）を用いたアクティブマト
リクスＬＣＤも注目されている。
作品のスイッチング素子には、アモルファスＳｉやポリ
クリスタルＳｉを半導体材料とした薄膜トランジスタ素
子（Ｔ Ｐ Ｔ）が多く用いられている。また一方では
、製造及び構造が比較的簡単であるため、製造工程が簡
略化でき、高歩留まり、低コスト化が期待される薄膜二
端子素子（以下ＴＦＤと略す）を用いたアクティブマト
リクスＬＣＤも注目されている。
このような薄膜二端子素子型アクティブマトリクスＬＣ
Ｄ （以下ＴＦＤ−ＬＣＤと略す）において−香臭用化
に近いと考えられているＬＣＤはＴＦＤに金属−絶縁体
−金属構造の素子（以下ＭＩＭ素子またはＭＩＭと略す
）を用いたＬＣＤである。
Ｄ （以下ＴＦＤ−ＬＣＤと略す）において−香臭用化
に近いと考えられているＬＣＤはＴＦＤに金属−絶縁体
−金属構造の素子（以下ＭＩＭ素子またはＭＩＭと略す
）を用いたＬＣＤである。
ＭＩＭのようなＴＦＤを液晶と直列に接続することによ
り、ＴＦＤの電圧−電流特性の高非線形性により、ＴＦ
Ｄ−液晶素子の電圧−透過率変化特性の立ち上がりは急
峻になり、液晶素子の走査本数を大幅に増やすことが可
能になる。
り、ＴＦＤの電圧−電流特性の高非線形性により、ＴＦ
Ｄ−液晶素子の電圧−透過率変化特性の立ち上がりは急
峻になり、液晶素子の走査本数を大幅に増やすことが可
能になる。
このようなＭＩＭを用いたＬＣＤの従来例は論文ではデ
イ・アールバラフ他著（ジ・オプチマイゼイション・オ
ン・メタル・インシュレータ・メタル・ノンリニア・デ
バイシズ・フォア・ユース・イン・マルチプレクスド・
リキッド・クリスタル・ディスプレイズ）、アイ・イー
・イー・イー・トランザクション・オン・エレクトロン
・デ゛バイシズ、２８巻、６号１頁７３６−７３９．１
９８１年発行） （Ｄ、Ｒ，Ｂａｒａｆｆ、ｅｔ ａｌ
、、ゴｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔ
ａｌ−Ｉ−ｎｓｈｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ Ｎｏｎ−
１ｉｎｅａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｕｓｅ
ｉｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ”ｒＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
、ＥＩｅｃ−ｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、ｖｏｌＥＤ−
２８，ｐｐ７３６−７３９（１９８１））に代表的に示
される。
イ・アールバラフ他著（ジ・オプチマイゼイション・オ
ン・メタル・インシュレータ・メタル・ノンリニア・デ
バイシズ・フォア・ユース・イン・マルチプレクスド・
リキッド・クリスタル・ディスプレイズ）、アイ・イー
・イー・イー・トランザクション・オン・エレクトロン
・デ゛バイシズ、２８巻、６号１頁７３６−７３９．１
９８１年発行） （Ｄ、Ｒ，Ｂａｒａｆｆ、ｅｔ ａｌ
、、ゴｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔ
ａｌ−Ｉ−ｎｓｈｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ Ｎｏｎ−
１ｉｎｅａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｕｓｅ
ｉｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ”ｒＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
、ＥＩｅｃ−ｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、ｖｏｌＥＤ−
２８，ｐｐ７３６−７３９（１９８１））に代表的に示
される。
ＭＩＭ素子の絶縁体層の材料としては、酸化タンタル、
窒化シリコンなどの無機物の他に、ポリイミドなどの有
機物も用いられている。絶縁体層の成膜方法として無機
物は、陽極酸化、プラズマＣＶＤ、スパッタ法などを用
い、有機物は、スピンコード法、ＬＢ法などを用いる。
窒化シリコンなどの無機物の他に、ポリイミドなどの有
機物も用いられている。絶縁体層の成膜方法として無機
物は、陽極酸化、プラズマＣＶＤ、スパッタ法などを用
い、有機物は、スピンコード法、ＬＢ法などを用いる。
成膜された絶縁体層は、ＭＩＭ素子形成のために必要に
応じてパターンニングされる。
応じてパターンニングされる。
ＭＩＭ素子形成基板を液晶素子用基板として用いる場合
はＭＩＭ素子形成後、液晶を配向させるために基板上に
ポリイミドなどの配向膜を、スピンナーを用いたり、転
写法により塗布し、溶剤を蒸発させるために加熱して形
成した後に、布で基板を一方向にこするラビング法を用
いて配向処理を行い、対向基板と貼合わせ液晶素子を製
造している。
はＭＩＭ素子形成後、液晶を配向させるために基板上に
ポリイミドなどの配向膜を、スピンナーを用いたり、転
写法により塗布し、溶剤を蒸発させるために加熱して形
成した後に、布で基板を一方向にこするラビング法を用
いて配向処理を行い、対向基板と貼合わせ液晶素子を製
造している。
ＭＩＭ素子形成後に液晶を配向させるために配向膜を形
成しているために、液晶素子作製に時間がかかったり、
配向膜布や焼成時にゴミが付着したり、充分に溶剤が蒸
発せずに、良好な配向膜が得られなかったりして、液晶
の配向欠陥が生じたりしていた。
成しているために、液晶素子作製に時間がかかったり、
配向膜布や焼成時にゴミが付着したり、充分に溶剤が蒸
発せずに、良好な配向膜が得られなかったりして、液晶
の配向欠陥が生じたりしていた。
本発明の目的は、このようなＭＩＭを用いた液晶素子の
配向膜を良質でしかも時間を短縮して形成できる液晶素
子を提供することにある。
配向膜を良質でしかも時間を短縮して形成できる液晶素
子を提供することにある。
本発明は、少くとも液晶配向膜を有し、金属−絶縁体−
金属構造の薄膜二端子素子を具備した第１の基板と、少
くとも透明電極を具備した第２の基板との間に液晶を挟
持した液晶素子であって、絶縁体と液晶配向膜とを同一
材料で蒸着重合法により成膜した有機膜からなることを
特徴とする液晶素子である。
金属構造の薄膜二端子素子を具備した第１の基板と、少
くとも透明電極を具備した第２の基板との間に液晶を挟
持した液晶素子であって、絶縁体と液晶配向膜とを同一
材料で蒸着重合法により成膜した有機膜からなることを
特徴とする液晶素子である。
ＭＩＭ素子を有する液晶素子は、通常第１図に断面図を
示したような構造になっている。第１図で、ＭＩＭ素子
の絶縁体層としてポリイミドなどの有機薄膜を用いても
ＴＦＤの動作をする。有機薄膜の形成方法としては蒸着
重合法により成膜する方法が、例えば、高欄らによって
絶縁材料、電子材料合同研究会資料（ＥＭＩ−８５−４
９゜ＥＦＭ−８５−２８）に報告されている。これによ
りＭＩＭ素子の絶縁体層を蒸着重合法により形成すれば
、液晶配向膜層と同時に形成することができることが分
かる。しかも、蒸着重合法による成膜方法では成膜を真
空槽内で行うので、ゴミの付着などは生じない。さらに
高分子を直接重合させるために、溶剤に溶解させて成膜
する方法と違い、成膜時に溶剤が残ることもなく不純物
の無い安定な膜が形成される。
示したような構造になっている。第１図で、ＭＩＭ素子
の絶縁体層としてポリイミドなどの有機薄膜を用いても
ＴＦＤの動作をする。有機薄膜の形成方法としては蒸着
重合法により成膜する方法が、例えば、高欄らによって
絶縁材料、電子材料合同研究会資料（ＥＭＩ−８５−４
９゜ＥＦＭ−８５−２８）に報告されている。これによ
りＭＩＭ素子の絶縁体層を蒸着重合法により形成すれば
、液晶配向膜層と同時に形成することができることが分
かる。しかも、蒸着重合法による成膜方法では成膜を真
空槽内で行うので、ゴミの付着などは生じない。さらに
高分子を直接重合させるために、溶剤に溶解させて成膜
する方法と違い、成膜時に溶剤が残ることもなく不純物
の無い安定な膜が形成される。
以下に本発明の実施例を挙げて詳細に説明する。
第１図に断面図を示すような構造のＭＩＭ液晶素子を以
下に示すような方法で作製する。まず下部ガラス基板１
をＳｉＯ２ガラヌ保護層２で被覆する。この保護層２は
不可欠なものではないので被覆を省略することもできる
。また、５ｉＣｈ以外の物質でもよい。次にこの上に金
属電極としてＣｒを１０００人形成しフォトリングラフ
ィ法により島状にパターン化しリード電極３を形成する
。
下に示すような方法で作製する。まず下部ガラス基板１
をＳｉＯ２ガラヌ保護層２で被覆する。この保護層２は
不可欠なものではないので被覆を省略することもできる
。また、５ｉＣｈ以外の物質でもよい。次にこの上に金
属電極としてＣｒを１０００人形成しフォトリングラフ
ィ法により島状にパターン化しリード電極３を形成する
。
つづいて下部透明電極４すなわち画素電極としてＩ Ｔ
ｏ（ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）をパターン化
形成と９ する。さらに次の構造式で示される二無水７０メツト酸
、４．４’−ジアミノジフェニルエーテルを真空槽内の
別々の蒸発源に入れ加熱し、分子が１対１の比になるよ
うに蒸発させて重合させ、ポリアミック酸を基板上に６
００人成膜する。その後基板を２０分間、２００℃に加
熱し、イミド化を行い、ポリイミド膜を得る。
ｏ（ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）をパターン化
形成と９ する。さらに次の構造式で示される二無水７０メツト酸
、４．４’−ジアミノジフェニルエーテルを真空槽内の
別々の蒸発源に入れ加熱し、分子が１対１の比になるよ
うに蒸発させて重合させ、ポリアミック酸を基板上に６
００人成膜する。その後基板を２０分間、２００℃に加
熱し、イミド化を行い、ポリイミド膜を得る。
二無水ピロメリット酸
次にレジストを塗布し露光を行い、現像をしてレジスト
のパターンニングを行う。この基板を酸素プラズマを用
いて、レジストが残っていない部分のポリイミドをドラ
イエツチングし、レジストをアセトンで溶解させ、絶縁
体層５．液晶配向膜６を得る。その後、上部電極７とし
てＯｒを１０００人形成しフォトリングラフィ法により
パターン化し、ＭＩＭ素子アレイを形成する。以上のよ
うな方法で形成した二端子素子の電圧−電流特性を測定
すると、非線形係数５が得られた（ここで非線形係数と
は、素子を流れる電流を工、印加電圧をＶとした場合Ｉ
＝ＡＶ’と表せるαの値である。但しＡは比例定数。）
。
のパターンニングを行う。この基板を酸素プラズマを用
いて、レジストが残っていない部分のポリイミドをドラ
イエツチングし、レジストをアセトンで溶解させ、絶縁
体層５．液晶配向膜６を得る。その後、上部電極７とし
てＯｒを１０００人形成しフォトリングラフィ法により
パターン化し、ＭＩＭ素子アレイを形成する。以上のよ
うな方法で形成した二端子素子の電圧−電流特性を測定
すると、非線形係数５が得られた（ここで非線形係数と
は、素子を流れる電流を工、印加電圧をＶとした場合Ｉ
＝ＡＶ’と表せるαの値である。但しＡは比例定数。）
。
上部ガラス基板８上には必要に応じて、Ｓｉｇｈのガラ
ス保護層９を形成して、その上に上部透明電極１０を形
成し、通常の単純マルチプレックスＬＣＤと殆ど同様に
ストライプ状に上部透明電極をパターン化する。その後
、下部基板と同様の材料を用いて同じように蒸着重合法
でポリアミック酸の膜を形成し、イミド化を行いポリイ
ミド膜で成る配向膜６を得る。なお、上部ガラス基板８
にはＭＩＭ素子を形成しないので、ポリイミド膜のパタ
ーンニングを行う必要はない。
ス保護層９を形成して、その上に上部透明電極１０を形
成し、通常の単純マルチプレックスＬＣＤと殆ど同様に
ストライプ状に上部透明電極をパターン化する。その後
、下部基板と同様の材料を用いて同じように蒸着重合法
でポリアミック酸の膜を形成し、イミド化を行いポリイ
ミド膜で成る配向膜６を得る。なお、上部ガラス基板８
にはＭＩＭ素子を形成しないので、ポリイミド膜のパタ
ーンニングを行う必要はない。
次に、以上のように電極が形成された上部ガラス基板８
と下部ガラス基板ｌをラビング装置でラビング処理を行
い、スペーサを介してラビング方向が直交するように、
エポキシ系の接着剤を用いてセルギャップが５μｍにな
るように貼合わせ、ＴＮ液晶ｚＬニー１５１６（メルク
社製）１１を基板間に注入し、ＴＦＤ−ＬＣＤを得る。
と下部ガラス基板ｌをラビング装置でラビング処理を行
い、スペーサを介してラビング方向が直交するように、
エポキシ系の接着剤を用いてセルギャップが５μｍにな
るように貼合わせ、ＴＮ液晶ｚＬニー１５１６（メルク
社製）１１を基板間に注入し、ＴＦＤ−ＬＣＤを得る。
液晶１１の配向状態を偏光顕微鏡を用いて観測したとこ
ろ良好な配向状態であった。従って本発明を用いれば、
ＴＦＤ−ＬＣＤを得ることができる。
ろ良好な配向状態であった。従って本発明を用いれば、
ＴＦＤ−ＬＣＤを得ることができる。
本実施例では、ＴＮ液晶を用いてＴＦＤ−ＬＣＤを得て
いるが、強誘電性液晶を液晶材として用いても同様の効
果が得られる。
いるが、強誘電性液晶を液晶材として用いても同様の効
果が得られる。
また実施例においては電極としてクロム電極を用いてい
るが、Ａｌ１．Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどの他の金属及びシリ
サイドを上部及びリード電極に用いても本発明は有効で
ある。
るが、Ａｌ１．Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどの他の金属及びシリ
サイドを上部及びリード電極に用いても本発明は有効で
ある。
以上説明したように、本発明によれば薄膜二端子液晶素
子で製造時間が短縮され、しかも良好な配向膜が得られ
る液晶素子を提供することができる。
子で製造時間が短縮され、しかも良好な配向膜が得られ
る液晶素子を提供することができる。
第１図は本発明によるＴＦＤ−ＬＣＤの一実施例の部分
断面図を示す。 １・・・・・・下部ガラス基板、２，９・・・・・・ガ
ラス保護膜、３・・・・・・リード電極、４・・・・・
・下部透明電極、５・・・・・・絶縁体層、６・・・・
・・液晶配向膜、７・・・・・・上部電極、８・・・・
・・上部ガラス基板、１０・・・・・・上部透明電極、
１１・・・・・・液晶。 代理人 弁理士 内 原 晋
断面図を示す。 １・・・・・・下部ガラス基板、２，９・・・・・・ガ
ラス保護膜、３・・・・・・リード電極、４・・・・・
・下部透明電極、５・・・・・・絶縁体層、６・・・・
・・液晶配向膜、７・・・・・・上部電極、８・・・・
・・上部ガラス基板、１０・・・・・・上部透明電極、
１１・・・・・・液晶。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 少くとも液晶配向膜を有し、金属−絶縁体−金属構造の
薄膜二端子素子を具備した第１の基板と、少くとも透明
電極を具備した第２の基板との間に液晶を挟持して成る
液晶素子において、前記絶縁体および前記液晶配向膜が
、同一材料で成膜された蒸着重合有機膜からなることを
特徴とする液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111543A JPH02287326A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111543A JPH02287326A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 液晶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287326A true JPH02287326A (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=14564041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111543A Pending JPH02287326A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02287326A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190015412A (ko) * | 2016-07-29 | 2019-02-13 | 후지필름 가부시키가이샤 | 처리액 및 기판 세정 방법 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1111543A patent/JPH02287326A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190015412A (ko) * | 2016-07-29 | 2019-02-13 | 후지필름 가부시키가이샤 | 처리액 및 기판 세정 방법 |
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