JPH03246524A - 液晶素子 - Google Patents
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- JPH03246524A JPH03246524A JP2042611A JP4261190A JPH03246524A JP H03246524 A JPH03246524 A JP H03246524A JP 2042611 A JP2042611 A JP 2042611A JP 4261190 A JP4261190 A JP 4261190A JP H03246524 A JPH03246524 A JP H03246524A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02F1/01—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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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]
本発明は液晶表示素子に関し、特に表示電極としてIT
Oと金属配線の積層構成を有する液晶表示素子に関する
ものである。
Oと金属配線の積層構成を有する液晶表示素子に関する
ものである。
[従来の技術]
従来、液晶表示素子の電極配線の低抵抗化を目的として
ITO(インジウム チン オキサイド;Indium
Tin 0xide)と金属配線の積層構造が用いら
れてきた。上記金属配線を形成する金属としては、 I
TOとの選択エツチングが可能で、かつ通常のフォトリ
ソプロセスに耐えるCr、 Mo、 W、 Ni等が用
いられてきた。しかし、近年、液晶表示素子の大面積・
高精細化への要求が増々高まり、電極配線の抵抗をさら
に小さくする必要が生じてきた。そのために、抵抗が低
(安価で微細加工が可能なAI!が金属配線として用い
られるようになってきている。
ITO(インジウム チン オキサイド;Indium
Tin 0xide)と金属配線の積層構造が用いら
れてきた。上記金属配線を形成する金属としては、 I
TOとの選択エツチングが可能で、かつ通常のフォトリ
ソプロセスに耐えるCr、 Mo、 W、 Ni等が用
いられてきた。しかし、近年、液晶表示素子の大面積・
高精細化への要求が増々高まり、電極配線の抵抗をさら
に小さくする必要が生じてきた。そのために、抵抗が低
(安価で微細加工が可能なAI!が金属配線として用い
られるようになってきている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、 ITOとAIlから・なる電極配線の
積層構成を通常のフォトリソプロセスを用いて形成する
と、 ITOにピンホール状の欠陥が発生し易いという
欠点があった。その具体的な例を、図面に基づいて説明
する。第4図(a)〜(d)は上記従来例の電極配線の
製造工程を示す工程図である。まず、ガラス基板1上に
ITO2のパターンを形成する(第4図(a)参照)。
積層構成を通常のフォトリソプロセスを用いて形成する
と、 ITOにピンホール状の欠陥が発生し易いという
欠点があった。その具体的な例を、図面に基づいて説明
する。第4図(a)〜(d)は上記従来例の電極配線の
製造工程を示す工程図である。まず、ガラス基板1上に
ITO2のパターンを形成する(第4図(a)参照)。
次に、その上にAA’4を3000人の厚さに成膜し、
ポジ型のフォトレジスト5を塗布する(第4図(b)参
照)。その後、通常のフォトリソプロセスでパターンを
形成するが、この際に有機アルカリを主成分とする現像
液に対してAlが溶解する。このときAI!薄膜にわず
かなピンホール7があると、Ailが溶解するときに発
生する発生期の水素の作用により、現像プロセス中にI
TOも溶解してしまう(第4図(C)参照)。次に、A
lをエツチングして電極パターンを形成すると、 IT
Oの溶解した部分がピンホール状の欠陥8となって液晶
表示素子の表示品位を著しく悪化させる結果となる(第
4図(dJ参照)。
ポジ型のフォトレジスト5を塗布する(第4図(b)参
照)。その後、通常のフォトリソプロセスでパターンを
形成するが、この際に有機アルカリを主成分とする現像
液に対してAlが溶解する。このときAI!薄膜にわず
かなピンホール7があると、Ailが溶解するときに発
生する発生期の水素の作用により、現像プロセス中にI
TOも溶解してしまう(第4図(C)参照)。次に、A
lをエツチングして電極パターンを形成すると、 IT
Oの溶解した部分がピンホール状の欠陥8となって液晶
表示素子の表示品位を著しく悪化させる結果となる(第
4図(dJ参照)。
上記の第4図に示す様な従来例の欠点を補うために、
ITOとAl薄膜の間に保護膜を設ける方法が提案され
ている。第5図(a)〜(d)は、その方法の具体例を
示すものであり、第1層にITO2、第2層にCr9.
第3層にA44を用いた構成の電極配線の製造工程を示
す工程図である。その製造工程は、第2層にCr9を用
いた以外は、第4図の工程と同様であり、また現像プロ
セス中にAlが溶解することは同様であるが、AIlと
rTOの間にCrが存在するため、 ITOにピンホー
ルが発生することを防ぐことができる。しかしながら、
第5図(C)、(d)で示した様に、Alのエツチング
工程とCrのエツチング工程が必要となり、工程が複雑
になるという欠点が生ずる。
ITOとAl薄膜の間に保護膜を設ける方法が提案され
ている。第5図(a)〜(d)は、その方法の具体例を
示すものであり、第1層にITO2、第2層にCr9.
第3層にA44を用いた構成の電極配線の製造工程を示
す工程図である。その製造工程は、第2層にCr9を用
いた以外は、第4図の工程と同様であり、また現像プロ
セス中にAlが溶解することは同様であるが、AIlと
rTOの間にCrが存在するため、 ITOにピンホー
ルが発生することを防ぐことができる。しかしながら、
第5図(C)、(d)で示した様に、Alのエツチング
工程とCrのエツチング工程が必要となり、工程が複雑
になるという欠点が生ずる。
本発明は、この様な従来技術の欠点を改善するためにな
されたものであり、表示電極を、ITOとAlまたはA
I!合金からなる層の間にMo又はMo合金からなる層
を設けた構成にすることにより、製造プロセスを複雑に
することなく、またITOにピンホール状の欠陥を生じ
ることなく、AIを用いた低抵抗配線を実現することが
できる液晶表示素子を提供することを目的とするもので
ある。
されたものであり、表示電極を、ITOとAlまたはA
I!合金からなる層の間にMo又はMo合金からなる層
を設けた構成にすることにより、製造プロセスを複雑に
することなく、またITOにピンホール状の欠陥を生じ
ることなく、AIを用いた低抵抗配線を実現することが
できる液晶表示素子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]
即ち、本発明は、ITOからなる第1層と、前記第1層
上に設けられたMo又はMo合金からなる第2層と、前
記第2層上に設けられたAl又はAl合金からなる第3
層とから構成された表示電極を有することを特徴とする
液晶表示素子である。
上に設けられたMo又はMo合金からなる第2層と、前
記第2層上に設けられたAl又はAl合金からなる第3
層とから構成された表示電極を有することを特徴とする
液晶表示素子である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の液晶表示素子は、 ITOからなる第1層と、
前記第1層上に設けられたMo又はMo合金からなる第
2層と、前記第2層上に設けられたAl又はAi+合金
からなる第3層とから構成された表示電極を備えた基板
に配向処理を施し、該基板2枚を貼り合わせた後、液晶
を注入して構成される。
前記第1層上に設けられたMo又はMo合金からなる第
2層と、前記第2層上に設けられたAl又はAi+合金
からなる第3層とから構成された表示電極を備えた基板
に配向処理を施し、該基板2枚を貼り合わせた後、液晶
を注入して構成される。
本発明において、基板上に表示電極を形成する方法は、
基板上にスパッタ法により ITOを成膜し、通常のフ
ォトリソ技術によりストライブ状のパターンを形成し、
次に、Mo又はMo合金と、Al又はAI!合金の積層
膜を順次ITOと同様にスパッタ法にて形成し、その上
にポジ型フォトレジストを塗布した後、露光、現像して
パターンを形成する。
基板上にスパッタ法により ITOを成膜し、通常のフ
ォトリソ技術によりストライブ状のパターンを形成し、
次に、Mo又はMo合金と、Al又はAI!合金の積層
膜を順次ITOと同様にスパッタ法にて形成し、その上
にポジ型フォトレジストを塗布した後、露光、現像して
パターンを形成する。
次に、リン酸に硝酸、酢酸および水を少量加えたエツチ
ング液でAl又はAl合金、 Mo又はMo合金をエツ
チングした後、フォトレジストを剥離することにより形
成することができる。
ング液でAl又はAl合金、 Mo又はMo合金をエツ
チングした後、フォトレジストを剥離することにより形
成することができる。
本発明において、第2層にはMo又はMo合金が用いら
れる。また、Mo合金には、例えばMo−Ta +Mo
−Ti 、 Mo−5L、 Mo−Cr、 Mo−V、
Mo−Nb、 Mo−W等の合金が好ましい。特に、
Mo合金を使用すると、エツチング速度をTa、 Ti
等の合金の配合成分の含有割合を調整することによりコ
ントロールすることが可能であることから好ましい(第
3図)。
れる。また、Mo合金には、例えばMo−Ta +Mo
−Ti 、 Mo−5L、 Mo−Cr、 Mo−V、
Mo−Nb、 Mo−W等の合金が好ましい。特に、
Mo合金を使用すると、エツチング速度をTa、 Ti
等の合金の配合成分の含有割合を調整することによりコ
ントロールすることが可能であることから好ましい(第
3図)。
Mo−Ta合金またはMo−Ti合金のTa又はTiの
含有率は30wt%以下、好ましくは5〜15wt%の
範囲が望ましい。
含有率は30wt%以下、好ましくは5〜15wt%の
範囲が望ましい。
また、Mo又はMo合金からなる第2層の膜厚は50〜
2000人、好ましくは300〜1000人の範囲が望
ましい。
2000人、好ましくは300〜1000人の範囲が望
ましい。
本発明の液晶表示素子は、特に液晶素子が強誘電性液晶
素子であることが好ましく、強誘電性液晶としては、特
に制限することはな(、広範囲のものを使用することが
できる。
素子であることが好ましく、強誘電性液晶としては、特
に制限することはな(、広範囲のものを使用することが
できる。
[実施例]
以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
実施例1
第1図(a)〜(e)は本発明の液晶表示素子に用いら
れる基板の電極配線の製造工程の一実施例を示す工程図
である。同図において、1はガラス基板、2はITOか
らなる第1層、3はMoからなる第2層、4はAI!か
らなる第3層、5はフォトレジストである。先ず、ガラ
ス基板l上にスパッタ法により膜厚1000人のITO
2を形成し、通常のフォトリソ技術によりストライブ状
のパターンを形成した(第1図(a)参照)。
れる基板の電極配線の製造工程の一実施例を示す工程図
である。同図において、1はガラス基板、2はITOか
らなる第1層、3はMoからなる第2層、4はAI!か
らなる第3層、5はフォトレジストである。先ず、ガラ
ス基板l上にスパッタ法により膜厚1000人のITO
2を形成し、通常のフォトリソ技術によりストライブ状
のパターンを形成した(第1図(a)参照)。
次に、膜厚500人のMoと、膜厚3000人のAlの
積層膜をITOと同様にスパッタ法にて形成した。さら
に、ポジ型フォトレジスト5 (0FPR−800東京
応化■製)をロールコータ−を用いて約1pmの厚さに
塗布した後(第1図(b)参照)、露光し、有機アルカ
リを主成分とする現像液(NMD−3東京応化■製)に
浸漬してパターンを形成した(第1図(C)参照)。こ
の工程において、Alはアルカリ溶液に溶解するが、A
ρと ITOの間にMoが存在するために、 ITOに
ピンホールが発生することを防ぐことができる。
積層膜をITOと同様にスパッタ法にて形成した。さら
に、ポジ型フォトレジスト5 (0FPR−800東京
応化■製)をロールコータ−を用いて約1pmの厚さに
塗布した後(第1図(b)参照)、露光し、有機アルカ
リを主成分とする現像液(NMD−3東京応化■製)に
浸漬してパターンを形成した(第1図(C)参照)。こ
の工程において、Alはアルカリ溶液に溶解するが、A
ρと ITOの間にMoが存在するために、 ITOに
ピンホールが発生することを防ぐことができる。
次に、リン酸に硝酸、酢酸および水を少量加えた16:
1:2:1の容量比のエツチング液でAi’。
1:2:1の容量比のエツチング液でAi’。
Moをエツチングした後、フォトレジストを剥離して金
属電極を形成した(第1図(d)参照)。このとき、上
記エツチング液に対するエツチング速度は、通常AI!
よりMoの方が大きいため、AI!電極のオーバーハン
グが形成される。第1図(e)は第1図(d)のAの部
分を示す部分拡大図であり、Aρ電極のオーバーハング
の状態を示す。
属電極を形成した(第1図(d)参照)。このとき、上
記エツチング液に対するエツチング速度は、通常AI!
よりMoの方が大きいため、AI!電極のオーバーハン
グが形成される。第1図(e)は第1図(d)のAの部
分を示す部分拡大図であり、Aρ電極のオーバーハング
の状態を示す。
この基板に配向処理を施し、該基板2枚を貼り合わせた
後に強誘電性液晶(商品名: C5−1014チツソ■
社製)を封入して液晶表示装置を得た。その結果、電極
のオーバーハング部分の近くに液晶の配向欠陥が発生し
たが、欠陥が微小であるため実用上問題はない。
後に強誘電性液晶(商品名: C5−1014チツソ■
社製)を封入して液晶表示装置を得た。その結果、電極
のオーバーハング部分の近くに液晶の配向欠陥が発生し
たが、欠陥が微小であるため実用上問題はない。
実施例2
第2図(a)〜(e)は本発明の液晶表示素子に用いら
れる基板の電極配線の製造工程の他の実施例を示す工程
図である。同図において、1はガラス基板、2はITO
からなる第1層、6はMo−Ta合金からなる第2層、
4はAj?からなる第3層、5はフォトレジストである
。本実施例は、実施例1で示した電極構成に対して、第
2層としてMo−Ta合金を用いたことに特徴がある。
れる基板の電極配線の製造工程の他の実施例を示す工程
図である。同図において、1はガラス基板、2はITO
からなる第1層、6はMo−Ta合金からなる第2層、
4はAj?からなる第3層、5はフォトレジストである
。本実施例は、実施例1で示した電極構成に対して、第
2層としてMo−Ta合金を用いたことに特徴がある。
まず、ガラス基板1上にITO2のパターンを形成後(
第2図(a)参照) 、MoとTaの合金(Mo 92
.5 wt%、 Ta 7.5 wt%)6の薄膜を膜
厚500人に、続いてAI!薄膜を膜厚3000人に成
膜し、実施例1と同様のプロセスにより金属電極パター
ンを形成した。(第2図(b)〜(d) ?照)。上記
Mo−Ta合金のエツチング速度は第3図に示した通り
であり、 Taの含有割合によってコントロールするこ
とが可能である。本実施例では、Alのエツチング速度
とMo−Ta合金のエツチング速度をほぼ同じに合わせ
るために、Ta 7.5wt%のMo−Ta合金を用い
た。この結果、AI!電極のオーバーハングがない、理
想的な電極パターンを形成することが可能となった。ま
た、Mo−Ta合金により ITOのピンホール状欠陥
を防止することができた。第2図(e)は第2図(d)
のBの部分を示す部分拡大図であり、AI!電極のオー
バーハングのない状態を示す。実施例1と同様に液晶表
示素子を形成したところ、電極近くの配向欠陥もなく良
好な表示を得ることができた。
第2図(a)参照) 、MoとTaの合金(Mo 92
.5 wt%、 Ta 7.5 wt%)6の薄膜を膜
厚500人に、続いてAI!薄膜を膜厚3000人に成
膜し、実施例1と同様のプロセスにより金属電極パター
ンを形成した。(第2図(b)〜(d) ?照)。上記
Mo−Ta合金のエツチング速度は第3図に示した通り
であり、 Taの含有割合によってコントロールするこ
とが可能である。本実施例では、Alのエツチング速度
とMo−Ta合金のエツチング速度をほぼ同じに合わせ
るために、Ta 7.5wt%のMo−Ta合金を用い
た。この結果、AI!電極のオーバーハングがない、理
想的な電極パターンを形成することが可能となった。ま
た、Mo−Ta合金により ITOのピンホール状欠陥
を防止することができた。第2図(e)は第2図(d)
のBの部分を示す部分拡大図であり、AI!電極のオー
バーハングのない状態を示す。実施例1と同様に液晶表
示素子を形成したところ、電極近くの配向欠陥もなく良
好な表示を得ることができた。
以上、実施例1,2では金属配線としてAlを用いる場
合について述べたが、エレクトロマイグレーションや耐
触性の観点から、Ai’−Si、 Aj’−3L−Cu
、 Al−Ti等のAl合金を金属配線に使う場合にも
、Mo−Ta合金のTa含有率又はMo−Ti合金のT
i含有率を調製することにより、上記Al合金とMo−
Ta合金又はMo−Ti合金のエツチング速度を同じ(
することが可能であり、同様の効果を得ることができる
。これらの効果は、 STN 、アクティブマトリクス
、強誘電性液晶を含むすべての液晶表示素子について適
用することができる。
合について述べたが、エレクトロマイグレーションや耐
触性の観点から、Ai’−Si、 Aj’−3L−Cu
、 Al−Ti等のAl合金を金属配線に使う場合にも
、Mo−Ta合金のTa含有率又はMo−Ti合金のT
i含有率を調製することにより、上記Al合金とMo−
Ta合金又はMo−Ti合金のエツチング速度を同じ(
することが可能であり、同様の効果を得ることができる
。これらの効果は、 STN 、アクティブマトリクス
、強誘電性液晶を含むすべての液晶表示素子について適
用することができる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、表示電極を、
ITOからなる第1層とAlまたはAl合金からなる第
3層の間に、MOまたはMO合金からなる第2層を設け
た構成にすることにより、製造プロセスを複雑にするこ
となく、またITOにピンホール状の欠陥を生じること
な(、ANを用いた低抵抗配線を実現することができる
液晶表示素子を得ることができる。
ITOからなる第1層とAlまたはAl合金からなる第
3層の間に、MOまたはMO合金からなる第2層を設け
た構成にすることにより、製造プロセスを複雑にするこ
となく、またITOにピンホール状の欠陥を生じること
な(、ANを用いた低抵抗配線を実現することができる
液晶表示素子を得ることができる。
第1図(a)〜(e)は本発明の液晶表示素子に用いら
れる基板の電極配線の製造工程の一実施例を示す工程図
、第2図(a)〜(e)は本発明の液晶表示素子に用い
られる基板の電極配線の製造工程の他の実施例を示す工
程図、第3図はMo−Ta合金のTaの含有率とエツチ
ング速度との関係を示すグラフ、第4図(a) 〜(d
)および第5図(a) 〜(e)は各々従来例の電極配
線の製造工程を示す工程図である。 l・・・ガラス基板 2・・・ITO3・・・M
o 4・・・Ai5・・
・フォトレジスト 6・・・Mo−Ta7・・・Ap
ルピンホー ル・・・ITOのピンホール状の欠陥 9・・・Cr 合金
れる基板の電極配線の製造工程の一実施例を示す工程図
、第2図(a)〜(e)は本発明の液晶表示素子に用い
られる基板の電極配線の製造工程の他の実施例を示す工
程図、第3図はMo−Ta合金のTaの含有率とエツチ
ング速度との関係を示すグラフ、第4図(a) 〜(d
)および第5図(a) 〜(e)は各々従来例の電極配
線の製造工程を示す工程図である。 l・・・ガラス基板 2・・・ITO3・・・M
o 4・・・Ai5・・
・フォトレジスト 6・・・Mo−Ta7・・・Ap
ルピンホー ル・・・ITOのピンホール状の欠陥 9・・・Cr 合金
Claims (5)
- (1)ITOからなる第1層と、前記第1層上に設けら
れたMo又はMo合金からなる第2層と、前記第2層上
に設けられたAl又はAl合金からなる第3層とから構
成された表示電極を有することを特徴とする液晶表示素
子。 - (2)第2層に用いられるMo合金がMo−Ta合金ま
たはMo−Ti合金である請求項1記載の液晶表示素子
。 - (3)Mo−Ta合金またはMo−Ti合金のTa又は
Tiの含有率が30wt%以下である請求項2記載の液
晶表示素子。 - (4)Mo又はMo合金からなる第2層の膜厚が50〜
2000Åである請求項1乃至3のいずれかの項記載の
液晶表示素子。 - (5)液晶素子が強誘電性液晶素子である請求項1乃至
4のいずれかの項記載の液晶表示素子。
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