JPH03102329A - 電気光学装置 - Google Patents
電気光学装置Info
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- JPH03102329A JPH03102329A JP1241011A JP24101189A JPH03102329A JP H03102329 A JPH03102329 A JP H03102329A JP 1241011 A JP1241011 A JP 1241011A JP 24101189 A JP24101189 A JP 24101189A JP H03102329 A JPH03102329 A JP H03102329A
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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、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ハ
ンドヘルドコンピュータ用ディスプレイ各種計測機のデ
ィスプレイ、テレビ、ブリンク用シャッタなどに使用さ
れる多数の画素を有する電気光学装置に関する． ［発明の概要】 本発明は非線形抵抗薄賎としてａ−ＳｉＮｘを有する電
気光学装置において，そのａ−ＳｉＮｘ膜中に実質的に
水素を含ませないととちに、Ｎ／Ｓｉ＝０．６〜０．８
とすることにより，光電シカ果がなく駆動マージンが充
分に大きくかつ，極めて安定な信頼性の高い電気光学装
置を提供しようというものである。
ンドヘルドコンピュータ用ディスプレイ各種計測機のデ
ィスプレイ、テレビ、ブリンク用シャッタなどに使用さ
れる多数の画素を有する電気光学装置に関する． ［発明の概要】 本発明は非線形抵抗薄賎としてａ−ＳｉＮｘを有する電
気光学装置において，そのａ−ＳｉＮｘ膜中に実質的に
水素を含ませないととちに、Ｎ／Ｓｉ＝０．６〜０．８
とすることにより，光電シカ果がなく駆動マージンが充
分に大きくかつ，極めて安定な信頼性の高い電気光学装
置を提供しようというものである。
〔従来の技術］
我々は、非線形抵抗薄膿としてａ−ＳｉＮｘを用いた電
気光学装置用非線形抵抗素子を開発してきた．これは例
えば，特開昭６１−９０１９２号公報、特開昭６１−９
４０８６号公報に開示されている． それらのａ−ＳｉＮｘを用いた電気光学装置用非線形素
子では、プラズマＣＶＤ装置を用いてガスとガスとを化
学反応させて模を推晴させて作製していたために、どう
してもａ−ＳｉＮｘｌｌｉ中にＨが混入してしまうこと
になる．例えばＳｉＮｘ（Ｎ／Ｓｉ ＝０．４〜０ ８
）の非線形抵抗素子を作製するものでは、Ｓ ｉ ｆ｛
．ガスとＮ２ガスちしくはＮＨ．ガスとを化学反応さ
せて成膜させるために．ＳｉＨ＜ガスの分解したＨ成分
もしくはＮＨ，のＨ成分がＳｉＮｘ膜中に１０〜２０％
混入してしまうことになる。
気光学装置用非線形抵抗素子を開発してきた．これは例
えば，特開昭６１−９０１９２号公報、特開昭６１−９
４０８６号公報に開示されている． それらのａ−ＳｉＮｘを用いた電気光学装置用非線形素
子では、プラズマＣＶＤ装置を用いてガスとガスとを化
学反応させて模を推晴させて作製していたために、どう
してもａ−ＳｉＮｘｌｌｉ中にＨが混入してしまうこと
になる．例えばＳｉＮｘ（Ｎ／Ｓｉ ＝０．４〜０ ８
）の非線形抵抗素子を作製するものでは、Ｓ ｉ ｆ｛
．ガスとＮ２ガスちしくはＮＨ．ガスとを化学反応さ
せて成膜させるために．ＳｉＨ＜ガスの分解したＨ成分
もしくはＮＨ，のＨ成分がＳｉＮｘ膜中に１０〜２０％
混入してしまうことになる。
［発明が解決しようとする課題Ｉ
Ｈを含んだａ−ＳｉＮｘ（以下ａ−ＳｉＮｘＨ）を非線
形抵抗薄膿とする非線形抵抗素子では．ａ−ＳｉＮｘ：
Ｈ特有の光電効果を示すために，素子周りの雰囲気（明
暗）で素子の電気特性が変化することになる．例えば、
透明画素電極と配線電極およびそれらの間にａ−ＳｉＮ
ｘ：Ｈ非線形抵抗薄膜からなる構造をもつ非緯形抵抗素
子（第１図，第２図参照）において、配線１！極と透明
画素電極間の電圧一電流特性が第３図に示すように、素
子周りの明暗で違いが生じてくる．このような非線形抵
抗素子を第６図のような液晶表示装置に用いると、明る
い雰囲気と暗い雰囲気でのコントラストに差が生じてく
ることになる。最悪の場合では、暗い雰囲気下で表示し
ていた文字が急に明るい雰囲気下に変わった時に文字が
消えて見えなくなることになる． 本発明は，非線形抵抗薄膜としてａ−ＳｉＮｘを用いた
電気光学装置用非線形抵抗素子において．ａ−ＳｉＮｘ
ｉＩＩ中に実質的にＨを含まないようにすることにより
、光電効果をなくし、明るい所での電気光学装置のコン
トラスト低下を防止するとともに、Ｎ／Ｓｉ＝０．６〜
０ ８とすることにより、駆動マージンが充分に大きい
電気光学装置を提供することを目的とするものである。
形抵抗薄膿とする非線形抵抗素子では．ａ−ＳｉＮｘ：
Ｈ特有の光電効果を示すために，素子周りの雰囲気（明
暗）で素子の電気特性が変化することになる．例えば、
透明画素電極と配線電極およびそれらの間にａ−ＳｉＮ
ｘ：Ｈ非線形抵抗薄膜からなる構造をもつ非緯形抵抗素
子（第１図，第２図参照）において、配線１！極と透明
画素電極間の電圧一電流特性が第３図に示すように、素
子周りの明暗で違いが生じてくる．このような非線形抵
抗素子を第６図のような液晶表示装置に用いると、明る
い雰囲気と暗い雰囲気でのコントラストに差が生じてく
ることになる。最悪の場合では、暗い雰囲気下で表示し
ていた文字が急に明るい雰囲気下に変わった時に文字が
消えて見えなくなることになる． 本発明は，非線形抵抗薄膜としてａ−ＳｉＮｘを用いた
電気光学装置用非線形抵抗素子において．ａ−ＳｉＮｘ
ｉＩＩ中に実質的にＨを含まないようにすることにより
、光電効果をなくし、明るい所での電気光学装置のコン
トラスト低下を防止するとともに、Ｎ／Ｓｉ＝０．６〜
０ ８とすることにより、駆動マージンが充分に大きい
電気光学装置を提供することを目的とするものである。
〔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６のであ
り、非線形抵抗薄膜としてａ−ＳｉＮｘを用いた電気光
学装置用非線形抵抗素子において、ａ−ＳｉＮｘｌｌ中
に実質的にＨを含ませないとと６にＮ／Ｓｉ＝０．６〜
０ ８とすることにより，光電効果をなくし、駆動マー
ジンを充分に大きくとれるようにしたちのである． ［作用］ 上記のように、非線形抵抗薄膜としてａ−ＳｉＮｘを用
いた電気光学装置用非線形抵抗素子において．ａ−Ｓｉ
Ｎｘｔｌｉ中に実質的にＨを含まないようにすることに
より、光電クカ果をなくし、明るい所での電気光学装置
のコントラスト低下を防止するととちに．Ｎ／Ｓｉ＝０
．６〜０ ８とすることにより、駆動マージンが充分に
大きい電気光学装置となり、また長時間駆動させた場合
にＨが原因と考えられる電気特性の変化が防止できる、
極めて安定な高信頼性の電気光学装置となる。
り、非線形抵抗薄膜としてａ−ＳｉＮｘを用いた電気光
学装置用非線形抵抗素子において、ａ−ＳｉＮｘｌｌ中
に実質的にＨを含ませないとと６にＮ／Ｓｉ＝０．６〜
０ ８とすることにより，光電効果をなくし、駆動マー
ジンを充分に大きくとれるようにしたちのである． ［作用］ 上記のように、非線形抵抗薄膜としてａ−ＳｉＮｘを用
いた電気光学装置用非線形抵抗素子において．ａ−Ｓｉ
Ｎｘｔｌｉ中に実質的にＨを含まないようにすることに
より、光電クカ果をなくし、明るい所での電気光学装置
のコントラスト低下を防止するととちに．Ｎ／Ｓｉ＝０
．６〜０ ８とすることにより、駆動マージンが充分に
大きい電気光学装置となり、また長時間駆動させた場合
にＨが原因と考えられる電気特性の変化が防止できる、
極めて安定な高信頼性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づいて説明する．
第１図は、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２図は、第１図における非線形抵抗素
子の断面図である。
第１図は、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２図は、第１図における非線形抵抗素
子の断面図である。
第５図は、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ちので、液晶層、液晶を封入するた
めの対向側基板、偏光板等は説明を簡単にするために省
略した．第６図は５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５図におい
て，１１は透明基板であり、ソーダガラス，パイレック
スガラスなど通常のガラスで作られている．１２は透明
画素電極であり，インジウムスズ酸化賎（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６１の全面に約１． Ｏ Ｏ人から５００人デポジ
ションし、次にフォトエッチングによって所定形状にバ
ターニングしたちのである．！４はａ−ＳｉＮｘの非線
形抵抗薄膜であり，シリコン単結晶らしくはシリコン多
結晶のターゲットを用いて、チッソガス約１−１５％含
んだアルゴンガスを使用し、マグネトロンスパッタリン
グ装置等によって反応性スパッタリング法で約７５０入
〜１ ５００人の水素をほとんど含まないシリコン窒化
膜をデポジションした。
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ちので、液晶層、液晶を封入するた
めの対向側基板、偏光板等は説明を簡単にするために省
略した．第６図は５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５図におい
て，１１は透明基板であり、ソーダガラス，パイレック
スガラスなど通常のガラスで作られている．１２は透明
画素電極であり，インジウムスズ酸化賎（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６１の全面に約１． Ｏ Ｏ人から５００人デポジ
ションし、次にフォトエッチングによって所定形状にバ
ターニングしたちのである．！４はａ−ＳｉＮｘの非線
形抵抗薄膜であり，シリコン単結晶らしくはシリコン多
結晶のターゲットを用いて、チッソガス約１−１５％含
んだアルゴンガスを使用し、マグネトロンスパッタリン
グ装置等によって反応性スパッタリング法で約７５０入
〜１ ５００人の水素をほとんど含まないシリコン窒化
膜をデポジションした。
ｌ３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８０００入デポジシ
ョンした．次にフォトエッチングによって金属配線１１
ｔｆｉｌ３が所定形状にバクーニングされる。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
状にバターニングされた．又、本実施例ではフォトエッ
チングによって金属配線１ｔ極１３を選択的に除去し、
次に感光性樹脂（フォトレジスト）を除去せずに、非線
形抵抗薄ＩＩ６３を選択的にエッチング除去した．つま
り２枚のフォトマスクを使用し、３回のエッチング工程
によって作成した．第６図は本発明による液晶表示装置
の縦断面図である．１６は液晶層であり、厚さは５〜７
ｔｈ ｍでありツイストネマテック材料を使用した．
１８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、１２は透明導１膜（ＩＴ○）であり行列
電極の一方の電極群を構成している．また、１９は上側
透明基板であり、下側透明基板１ｌと同一の種類のガラ
スを使用している．また２０、２１は偏光板であり，上
側偏光板２０と下側偏光板２ｌの偏光軸は約９０”ずれ
るように設定してある． 第４図は、透明画素電極としてＩＴＯ、非線形抵抗薄膜
として水素を実質的に含まないシリコン窒化膜また配線
電極としてアルミニウムシリコンまたはクロムを積層さ
せた本発明の方法により形成させた非線形抵抗素子にお
いて．ＩＴＯをアースにし，金属配線電極に電圧を印加
していった時の電圧一電流特性を示す図であり、また第
３図は同様な構造をシランガスとチッソガスまたはアン
モニアガスを用いてプラズマＣＶＤでシリコン窒化膜を
作製した非線形抵抗素子の電圧一電流特性を示すグラフ
である．両グラフでは、縦軸は電流を対数目盛で示して
いる。両グラフから明らかなようにプラズマＣＶＤで作
製したａ−ＳｉＮｘ：Ｈ非線形抵抗薄膜の場合，低電圧
領域では光電効果により、明るい雰囲気で抵抗が下がる
現象が生じてくるが、スパッタリングで作製したほぼ水
素を含有しない非線形抵抗素子の場合には、そのような
現象が生じない．水素含有量がｌ重量％以下であれば、
上記の光電効果はほとんどあらわれない． 従って、第６図のような液晶表示装置に第３図のような
特性の非線形抵抗素子をｍいると，明るい雰囲気と暗い
雰囲気でのコントラストに差が生じてきたが、第４図の
ような特性の非線形抵抗素子を用いた場合、そのような
コントラスト差が生じ少し安定した表示状態を保った． 第７図には、シリコンをターゲットとし１−１５％のＮ
２ガスを含んだアルゴンガスを用いた反応性スパッタリ
ングを行いＮ／Ｓｉ＝０．６〜０ ８のａ−Ｓ ｉＮｘ
非線形抵抗薄膜をデポジションし、透明画素電極として
ｒＴＯまた金属配線電極としてアルミニウムもしくはク
ロムからなる非線形抵抗素子を用いた液晶表示装置の電
圧一透過率特性を示した。■。。（５０％）とＶ．，ｒ
ｒ（１０％）の差（駆動マージン）は１７６バイアスで
７〜１０ｖ．ｌ／ｌＯバイアスで２〜４■となった，Ｎ
／Ｓｉ＞０．８のａ−ＳｉＮｘ非線形抵抗薄膜では、駆
動マージンは大きくなるが、駆動電圧が３０Ｖ以上にな
るため好ましくない。またＮ／Ｓｉｌ０．６のａ−Ｓｉ
Ｎｘ非線形抵抗薄膜では、駆動マージンが小さくなると
とちにコントラスト比ち小さくなるので好ましくない。
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８０００入デポジシ
ョンした．次にフォトエッチングによって金属配線１１
ｔｆｉｌ３が所定形状にバクーニングされる。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
状にバターニングされた．又、本実施例ではフォトエッ
チングによって金属配線１ｔ極１３を選択的に除去し、
次に感光性樹脂（フォトレジスト）を除去せずに、非線
形抵抗薄ＩＩ６３を選択的にエッチング除去した．つま
り２枚のフォトマスクを使用し、３回のエッチング工程
によって作成した．第６図は本発明による液晶表示装置
の縦断面図である．１６は液晶層であり、厚さは５〜７
ｔｈ ｍでありツイストネマテック材料を使用した．
１８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、１２は透明導１膜（ＩＴ○）であり行列
電極の一方の電極群を構成している．また、１９は上側
透明基板であり、下側透明基板１ｌと同一の種類のガラ
スを使用している．また２０、２１は偏光板であり，上
側偏光板２０と下側偏光板２ｌの偏光軸は約９０”ずれ
るように設定してある． 第４図は、透明画素電極としてＩＴＯ、非線形抵抗薄膜
として水素を実質的に含まないシリコン窒化膜また配線
電極としてアルミニウムシリコンまたはクロムを積層さ
せた本発明の方法により形成させた非線形抵抗素子にお
いて．ＩＴＯをアースにし，金属配線電極に電圧を印加
していった時の電圧一電流特性を示す図であり、また第
３図は同様な構造をシランガスとチッソガスまたはアン
モニアガスを用いてプラズマＣＶＤでシリコン窒化膜を
作製した非線形抵抗素子の電圧一電流特性を示すグラフ
である．両グラフでは、縦軸は電流を対数目盛で示して
いる。両グラフから明らかなようにプラズマＣＶＤで作
製したａ−ＳｉＮｘ：Ｈ非線形抵抗薄膜の場合，低電圧
領域では光電効果により、明るい雰囲気で抵抗が下がる
現象が生じてくるが、スパッタリングで作製したほぼ水
素を含有しない非線形抵抗素子の場合には、そのような
現象が生じない．水素含有量がｌ重量％以下であれば、
上記の光電効果はほとんどあらわれない． 従って、第６図のような液晶表示装置に第３図のような
特性の非線形抵抗素子をｍいると，明るい雰囲気と暗い
雰囲気でのコントラストに差が生じてきたが、第４図の
ような特性の非線形抵抗素子を用いた場合、そのような
コントラスト差が生じ少し安定した表示状態を保った． 第７図には、シリコンをターゲットとし１−１５％のＮ
２ガスを含んだアルゴンガスを用いた反応性スパッタリ
ングを行いＮ／Ｓｉ＝０．６〜０ ８のａ−Ｓ ｉＮｘ
非線形抵抗薄膜をデポジションし、透明画素電極として
ｒＴＯまた金属配線電極としてアルミニウムもしくはク
ロムからなる非線形抵抗素子を用いた液晶表示装置の電
圧一透過率特性を示した。■。。（５０％）とＶ．，ｒ
ｒ（１０％）の差（駆動マージン）は１７６バイアスで
７〜１０ｖ．ｌ／ｌＯバイアスで２〜４■となった，Ｎ
／Ｓｉ＞０．８のａ−ＳｉＮｘ非線形抵抗薄膜では、駆
動マージンは大きくなるが、駆動電圧が３０Ｖ以上にな
るため好ましくない。またＮ／Ｓｉｌ０．６のａ−Ｓｉ
Ｎｘ非線形抵抗薄膜では、駆動マージンが小さくなると
とちにコントラスト比ち小さくなるので好ましくない。
従って、ａ−Ｓ ｉ Ｎｘ非線形抵抗薄膜からなる液晶
表示装置用非線形抵抗素子においては５実質的に水素成
分を含まず、かつＮ／Ｓｉ＝０．６〜０ ８であるちの
が，最ら問題なく安定した表示状態を示した． 〔発明の効果〕 以上説明したように，本発明による電気光学装置では、
ａ−ＳｉＮｘ非線形抵抗７１ １１Ｑ中に実質的に日成
分を含まないことにより、光電効果がなく，明るい所で
の電気光学装置のコントラスト低下を防止できるととも
に、Ｎ／Ｓｉ＝０．６〜０ ８とすることにより、駆動
マージンが充分に大きい電気光学装置となり、また長時
間駆動させた場合にＨ成分が原因と考えられる電気特性
の変化が防止できる、極めて安定な高信頼性の電気光学
装置となる．
表示装置用非線形抵抗素子においては５実質的に水素成
分を含まず、かつＮ／Ｓｉ＝０．６〜０ ８であるちの
が，最ら問題なく安定した表示状態を示した． 〔発明の効果〕 以上説明したように，本発明による電気光学装置では、
ａ−ＳｉＮｘ非線形抵抗７１ １１Ｑ中に実質的に日成
分を含まないことにより、光電効果がなく，明るい所で
の電気光学装置のコントラスト低下を防止できるととも
に、Ｎ／Ｓｉ＝０．６〜０ ８とすることにより、駆動
マージンが充分に大きい電気光学装置となり、また長時
間駆動させた場合にＨ成分が原因と考えられる電気特性
の変化が防止できる、極めて安定な高信頼性の電気光学
装置となる．
第１図は本発明を適用した画素ｍｌの平面図、第２図は
第１図における非線形抵抗素子の断面図、第３図は従来
のａ−ＳｉＮｘ：Ｈ非線形抵抗膜のＩ−Ｖ特性図、第４
図はＨフリーａ−ＳｉＮＸ非線形抵抗膜のＩ−Ｖ特性図
，第５図，第６図はそれぞれ本発明を適用した基板の電
極構成斜視図と液晶表示装置の縦断面図、第７図は本実
施例において作製した液晶表示装置の電圧一透過率特性
図である． Ｌｍ ｌ ２ ・ ｌ ３ ・ ｌ ４ ・ １ ５ ・ ｌ ６ ・ 透明基板 透明画素電極 配線′Ｉｔ１極 非線形抵抗膜 非線形抵抗素子 液晶 第２−園 １７・・・・・・透明電極 ｌ８・・・・・・配向膜
第１図における非線形抵抗素子の断面図、第３図は従来
のａ−ＳｉＮｘ：Ｈ非線形抵抗膜のＩ−Ｖ特性図、第４
図はＨフリーａ−ＳｉＮＸ非線形抵抗膜のＩ−Ｖ特性図
，第５図，第６図はそれぞれ本発明を適用した基板の電
極構成斜視図と液晶表示装置の縦断面図、第７図は本実
施例において作製した液晶表示装置の電圧一透過率特性
図である． Ｌｍ ｌ ２ ・ ｌ ３ ・ ｌ ４ ・ １ ５ ・ ｌ ６ ・ 透明基板 透明画素電極 配線′Ｉｔ１極 非線形抵抗膜 非線形抵抗素子 液晶 第２−園 １７・・・・・・透明電極 ｌ８・・・・・・配向膜
Claims (1)
- （１）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
導体の間に形成した非線形抵抗薄膜とからなる電気光学
装置において、前記非線形抵抗薄膜が実質的に水素成分
を含まないａ−ＳｉＮ＿ｘからなるとともに、Ｎ／Ｓｉ
＝０．６〜０．８であることを特徴とする電気光学装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24101189A JP2926340B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24101189A JP2926340B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電気光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102329A true JPH03102329A (ja) | 1991-04-26 |
| JP2926340B2 JP2926340B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=17068004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24101189A Expired - Fee Related JP2926340B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926340B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP24101189A patent/JP2926340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2926340B2 (ja) | 1999-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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