JPH04151124A - Mim liquid crystal panel - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＭＩＭ素子を用いた液晶パネルの画質向上と
品質安定化に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to improving the image quality and stabilizing the quality of a liquid crystal panel using MIM elements.
［従来の技術１
近年、パーソナルコンピューターのデイスプレィ等に、
大容量のマトリクス液晶パネルが使われ始めている。こ
れらの液晶パネルをアドレス方式により分類すると、単
純マトリクス方式、アクテイブマトリクス方式、光アド
レス方式等に分けられる。以上のなかでアクティブマト
リクス方式は、高＠質で、大容量のデイスプレィとして
市場に出回るようになってきた。アクティブマトリクス
液晶パネルの代表的な物は、アモルファスシリコンやポ
リシリコンを使用したＴＰＴ液晶パネルである。また製
造工程が簡単で高歩留りや低コストが見込まれる２端子
素子の製造も行われるようになってきた。２端子素子の
代表的なものは、ＭＩＭ液晶パネルである。ＭＩＭを用
いた液晶パネルの従来例は、日本では、好打（セイコー
エプソン）による特許（特公昭６１−３２６７３．３２
６７４）があり、Ｕ、 Ｓ、 Ａ、 においでは
、Ｄ、 Ｒ。[Prior art 1] In recent years, personal computer displays, etc.
Large-capacity matrix liquid crystal panels are beginning to be used. When these liquid crystal panels are classified by addressing method, they are divided into simple matrix method, active matrix method, optical addressing method, etc. In light of the above, the active matrix method has begun to appear on the market as a high-quality, large-capacity display. A typical active matrix liquid crystal panel is a TPT liquid crystal panel using amorphous silicon or polysilicon. In addition, two-terminal devices have been manufactured which have a simple manufacturing process and are expected to have high yields and low costs. A typical two-terminal device is an MIM liquid crystal panel. In Japan, a conventional example of a liquid crystal panel using MIM is patented by Seiko Epson (Japanese Patent Publication No. 61-32673.32).
674), U, S, A, smell, D, R.
Ｂａｒａｆｆ等（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｔｅｌｅｃｏｍ
Ｌｉｍ１ｔｅｄ）によるＵＳＰ、 ４． ４１３
．８８３がある。又り、Ｒ，Ｂａｒａｆｆ等（Ｎｏｒｔ
ｈｅｒｎ Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｌｉｍ１ｔｅｄ）の物
は、日本でも特許が公告（特公平１−３５３５２）され
ている。Baraff et al. (Northern Telecom
USP by Limlted), 4. 413
．． There are 883. Matari, R. Baraff et al.
Hern Telecom Limited) has been patented in Japan (Japanese Patent Publication No. 1-35352).
第３図は、従来のＭＩＭ液晶パネルのＭＩＭ基板側の素
子周辺部の平面図である。ＭＩＭ素子の第一電極３１に
タンタルを用い、タンタルの表面を陽極酸化して絶縁層
を形成している。素子の第二電極３２はクロムで作られ
ている。ＭＩＭ素子の領域は、クロスハツチ部３３であ
る。画素電極３４は、透明導電膜により形成され、クロ
ムパターンと電気的に接続されている。FIG. 3 is a plan view of an element peripheral area on the MIM substrate side of a conventional MIM liquid crystal panel. Tantalum is used for the first electrode 31 of the MIM element, and the surface of the tantalum is anodized to form an insulating layer. The second electrode 32 of the element is made of chromium. The area of the MIM element is the crosshatch portion 33. The pixel electrode 34 is formed of a transparent conductive film and is electrically connected to the chrome pattern.
第４図は、第３図の一点鎖線ａ−ａ’の部分におけるＭ
ＩＭ基板表面付近の断面図である。ガラス基板４１の上
に素子の密着性を向上させるために絶縁Ｍｌ！４２を形
成し、その上にタンタル３１、タンタルオキサイド４３
、更にクロムパターン３２を形成してＭＩＭ素子を作る
。３４は、透明導電膜により形成されｆ：画素電極であ
る。FIG. 4 shows the M
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the surface of the IM substrate. Insulating Ml! is placed on the glass substrate 41 to improve the adhesion of the element. 42, on which tantalum 31 and tantalum oxide 43 are formed.
Then, a chrome pattern 32 is formed to form an MIM element. 34 is formed of a transparent conductive film, and f is a pixel electrode.
［発明が解決しようとする課題１
しかしながら従来構造のＭＩＭは、次のような欠点を有
していた。[Problem to be Solved by the Invention 1] However, the MIM of the conventional structure had the following drawbacks.
■ＭＩＭ素子の第二電極と画素電極間の電気的導通を取
るために素子から延長された不透明なコンタクト部分を
有しており、駆動面積比率がちいさくなる。(2) It has an opaque contact portion extending from the element to establish electrical continuity between the second electrode of the MIM element and the pixel electrode, resulting in a small driving area ratio.
■ＨＩＭ素子が、むき出しであるのでパネル組立工程で
の汚れにより素子特性が変化して画素欠陥になりやすい
。- Since the HIM element is exposed, dirt during the panel assembly process can change the element characteristics and cause pixel defects.
■ＭＩＭ素子が露出しているので、パネル組立工程中、
特にラビング工程で、素子が偏ついたり、静電気で破壊
されたりしやすい。■Since the MIM element is exposed, during the panel assembly process,
Particularly during the rubbing process, the elements are likely to become biased or destroyed by static electricity.
■ＭＩＭ素子の側面４４で段差が出来るため、この段差
により第２電極３２のクロムパターンが、初期的に断線
したり、ラビング工程で切れたりする不良が多数発生し
た。(2) Since a step is formed on the side surface 44 of the MIM element, this step causes many defects in which the chrome pattern of the second electrode 32 is initially disconnected or broken during the rubbing process.
■ＭＩＭ素子の側面４４や配線ラインの段差が在るため
ラビングの時擦られない部分が出来る。これが配向不良
になったりドメインを引き起こす。(2) Because there are steps on the side surface 44 of the MIM element and the wiring lines, there are areas that are not rubbed during rubbing. This causes misalignment and domains.
そこで本発明は、この様な問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、品質の安定したパネルを製造し
、プロセスの歩留り向上を計ることにある。The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to manufacture panels with stable quality and improve the yield of the process.
［課題を解決するための手段１
以上のような不具合点を鑑み、本発明のＭＩＭ液晶パネ
ルは、次のような特徴を有する。[Means for Solving the Problems 1] In view of the above drawbacks, the MIM liquid crystal panel of the present invention has the following features.
（１）少なくとも一方の基板にＭＩＭ素子を形成した液
晶パネルにおいて、該ＭＩＭ素子の領域を第一電極と第
二電極が、絶縁層を挟持している領域の内、その非線形
抵抗特性により実質的に画素の信号をコントロールして
いる部分と定義し、画素電極は、上下基板の各内側表面
上に形成される一対の対向する電極の重なり領域のＭＩ
Ｍ基板側に在る電極部分と定義すると、該ＭＩＭ素子の
面積は、画素電極の面積より小さく、画素電極のパター
ンは、ＭＩＭ素子のパターンを完全に包含していること
を特徴とする。(1) In a liquid crystal panel in which an MIM element is formed on at least one substrate, the first electrode and the second electrode sandwich the insulating layer in the area of the MIM element. The pixel electrode is defined as the part that controls pixel signals in
Defined as the electrode portion on the M substrate side, the area of the MIM element is smaller than the area of the pixel electrode, and the pattern of the pixel electrode completely encompasses the pattern of the MIM element.
（２）前記ＭＩＭ素子の絶縁層は、金属、半導体の酸化
物、窒化物あるいは、有機物のうち少なくとも１つを含
むことを特徴とする。(2) The insulating layer of the MIM element is characterized in that it contains at least one of a metal, a semiconductor oxide, a nitride, or an organic substance.
（３）前記ＭＩＭ素子の絶縁層は、Ｔ ａ ＯＸ。(3) The insulating layer of the MIM element is T a OX.
ＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＺｎＯｘ、ＳｉＮｘの中の１つで
あることを特徴とする特
（４）前記ＭＩＭ素子の第二電極が形成されるプロセス
と画素電極を形成するプロセスとの間に、層間絶縁膜を
形成するプロセスを有していることを特徴とする。(4) An interlayer insulating film is formed between the process of forming the second electrode of the MIM element and the process of forming the pixel electrode. It is characterized by having a process of forming.
［実施例］
第１図は、ＭＩＭ素子の絶縁層としてＳｉＮｘを用い、
素子上の眉間絶縁膜としてポリイミドを用いた本発明の
一実施例のＭＩＭ基板画素部の平面図を示す。[Example] FIG. 1 shows an example in which SiNx is used as an insulating layer of an MIM element,
1 is a plan view of a pixel portion of an MIM substrate according to an embodiment of the present invention in which polyimide is used as a glabellar insulating film on an element.
第一電極１１を形成した後、ＳｉＮｘを形成し、その後
第二電極１２−１を形成する。更に素子１４の上にポリ
イミドを形成しコンタクトホール１３を開ける。コンタ
クトホールは、区印で示した。第二型１１２−２は、配
線ラインの上にも作られライン抵抗を下げる役目を果た
している。最後に画素電極１５が形成される。この例で
は、ＭＩＭ素子の領域１４は、図のクロスハツチ部とな
る。画素電極１５は、ＭＩＭ素子１４全体を覆っている
ため、ラビングで汚れが付いたり傷が付いたり、あるい
は静電気によりダメージを受けたりすることがない。又
ポリイミド層により表面が平坦化されているので素子の
段差部４４で断線が生じたり、配向されない部分ができ
たりすることがなくなった。ポリイミドは、感光性の物
でもそれ以外の物でも良い。After forming the first electrode 11, SiNx is formed, and then the second electrode 12-1 is formed. Furthermore, polyimide is formed on the element 14 and a contact hole 13 is opened. Contact holes are indicated by ward marks. The second type 112-2 is also formed on the wiring line and plays the role of lowering the line resistance. Finally, the pixel electrode 15 is formed. In this example, the region 14 of the MIM element becomes the cross hatched portion in the figure. Since the pixel electrode 15 covers the entire MIM element 14, it is not stained or scratched by rubbing or damaged by static electricity. Furthermore, since the surface is flattened by the polyimide layer, there is no possibility of wire breakage or unaligned portions occurring at the stepped portions 44 of the device. The polyimide may be a photosensitive material or another material.
第２図は、本発明の別実施例の画素部分の平面図を示す
。第二電極２１は、第一電極１１のパターンと交差せず
、第一電極１１のパターンの中に形成される。この例で
は、ＭＩＭ素子の領域は、第二電極のパターンと全く同
一となる。Ｍ工Ｍ素子の形成後、眉間絶縁膜のポリイミ
ドが積層され、素子２１と画素部８ｉ１５の導通は、コ
ンタクトホール１３で行う。この場合も上の例と同様、
従来例で生じた不具合点が解消される。ポリイミド等の
有機膜は、膜応力の小さいものがあり基板の反りや、応
力による欠陥の発生を防ぐ事が出来る。FIG. 2 shows a plan view of a pixel portion of another embodiment of the present invention. The second electrode 21 is formed within the pattern of the first electrode 11 without intersecting the pattern of the first electrode 11 . In this example, the area of the MIM element is exactly the same as the pattern of the second electrode. After forming the M element, a polyimide insulating film between the eyebrows is laminated, and the element 21 and the pixel portion 8i15 are electrically connected through the contact hole 13. In this case as well, as in the example above,
The problems that occurred in the conventional example are resolved. Some organic films such as polyimide have low film stress and can prevent warping of the substrate and generation of defects due to stress.
第５図は、本発明のＭＩＭ液晶パネルのＭＩＭ基板側の
素子周辺部の平面図である。ＭＩＭ素子の第一電極５１
にタンタルを用い、タンタルの表面を陽極酸化して絶縁
層を形成している。素子の第二電極５２はクロムで作ら
れている。ＭＩＭ素子の領域は、クロスハツチ部５３で
ある。画素電極５４は、透明導電膜により形成され、ク
ロムパターンとコンタクトホール５５で電気的に接続さ
れている。第二電極を形成するプロセスと画素電極５４
を形成するプロセスの間には、層間絶縁膜を形成するプ
ロセスとコンタクトを形成するプロセスを有する。FIG. 5 is a plan view of the device peripheral area on the MIM substrate side of the MIM liquid crystal panel of the present invention. First electrode 51 of MIM element
The surface of the tantalum is anodized to form an insulating layer. The second electrode 52 of the element is made of chromium. The area of the MIM element is the crosshatch portion 53. The pixel electrode 54 is formed of a transparent conductive film and is electrically connected to the chrome pattern through a contact hole 55. Process of forming the second electrode and the pixel electrode 54
The process for forming an interlayer insulating film includes a process for forming an interlayer insulating film and a process for forming a contact.
第６図は、第５図の一点鎖線ｂ−ｂ”の部分におけるＭ
ＩＭ基板表面付近の断面図である。ガラス基板６１の上
に素子の密着性を向上させるために絶縁膜６２を形成し
、その上にタンタル５１、タンタル酸化膜Ｇ３、更にク
ロムパターン５２を形成してＭＩＭ素子を作る。５４は
、透明導電膜により形成された画素電極である。５６は
ポリイミドによる層間絶縁膜で、５５はコンタクトホー
ルである。層間絶縁膜の表面は平坦化されている。FIG. 6 shows the M
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the surface of the IM substrate. An insulating film 62 is formed on a glass substrate 61 to improve the adhesion of the element, and a tantalum 51, a tantalum oxide film G3, and a chromium pattern 52 are formed thereon to form an MIM element. 54 is a pixel electrode formed of a transparent conductive film. 56 is an interlayer insulating film made of polyimide, and 55 is a contact hole. The surface of the interlayer insulating film is flattened.
これによりラビングでＭＩＭ素子に汚れが付いたり傷が
付いたり、あるいは静電気によりダメージを受けたりす
ることがなくなった。又素子の段差部で断線が生したり
、配向されない部分ができたりすることもなくなった。As a result, the MIM element is no longer stained or scratched by rubbing, or damaged by static electricity. Furthermore, there is no longer any disconnection at the stepped portion of the element or the formation of non-oriented portions.
素子面積は、画素電極面積に比べ充分小さく、素子の容
量は画素容量より小さくなっている。そのため素子に充
分な電圧を印加することが出来、駆動し易く充分なコン
トラストを得ることもできる。The element area is sufficiently smaller than the pixel electrode area, and the element capacitance is smaller than the pixel capacitance. Therefore, a sufficient voltage can be applied to the element, making it easy to drive and providing sufficient contrast.
第７図は、本発明のＭＩＭ液晶パネルのＭＩＭ基板側の
素子周辺部の平面図である。ＭＩＭ素子の第一電極７１
にタンタルを用い、タンタルの表面を陽極酸化して絶縁
層を形成している。素子の第二電極７２はクロムで作ら
れている。Ｍ１Ｍ素子の領域は、クロスハツチ部７３で
ある。画素電極７４は、透明導電膜により形成され、ク
ロムパターンとコンタクトホール７５で電気的に接続さ
れている。第二電極を形成するプロセスと画素電極７４
を形成するプロセスの間には、眉間絶縁膜を形成するプ
ロセスとコンタクトを形成するプロセスを有する。この
例では、コンタクトホール７５は、素子の真上ではなく
、素子から引き出されたクロムパターンの上に形成され
ている。FIG. 7 is a plan view of the device peripheral area on the MIM substrate side of the MIM liquid crystal panel of the present invention. First electrode 71 of MIM element
The surface of the tantalum is anodized to form an insulating layer. The second electrode 72 of the element is made of chromium. The region of the M1M element is the crosshatch portion 73. The pixel electrode 74 is formed of a transparent conductive film and is electrically connected to the chrome pattern through a contact hole 75. Process of forming the second electrode and pixel electrode 74
The process for forming the contact includes a process for forming an insulating film between the eyebrows and a process for forming a contact. In this example, the contact hole 75 is formed not directly above the device, but on the chrome pattern drawn out from the device.
Ｃ発明の効果〕 本発明は、次の様な効果を有する。C Effect of invention] The present invention has the following effects.
ＭＩＭ素子面積が、画素電極面積に比べ充分小さく、素
子の容量は画素容量より小さくなっている。そのため素
子に充分な電圧を印加することが出来、駆動し易く充分
なコントラストを得ることもできる。またＭＩＭ素子と
画素電極の間に形成される眉間絶縁膜の表面は平坦化さ
れている。これによりラビングでＭＩＸ素子に汚れが付
いたり傷が付いたり、あるいは静電気によりダメージを
受けたりすることがなくなった。又素子の段差部で断線
が生じたり、配向されない部分ができたりすることもな
くなった。The MIM element area is sufficiently smaller than the pixel electrode area, and the element capacitance is smaller than the pixel capacitance. Therefore, a sufficient voltage can be applied to the element, making it easy to drive and providing sufficient contrast. Further, the surface of the glabellar insulating film formed between the MIM element and the pixel electrode is flattened. As a result, the MIX element is no longer stained or scratched by rubbing, or damaged by static electricity. Furthermore, there is no longer any disconnection at the stepped portion of the element or the formation of non-oriented portions.
第１図は、本発明の一実施例の画素部の平面図である。
第２図は、本発明の別の実施例の画素部の平面図を示す
。
第３図は、従来のＭＩＭ基板の素子周辺部の平面図を示
す。
第４図は、第３図の一点鎖線ａ−ａ’の部分におけるＭ
ＩＭ基板表面の断面図である。
第５図は、本発明のＭ Ｉ Ｍｉ晶パネルのＭＩＭ基板
側の素子周辺部の平面図である。
第６図は、第５図の一点鎖線ｂ−ｂ’の部分におけるＭ
ＩＭ基板表面付近の断面図である。
第７図は、本発明のＭＩＭ液晶パネルのＭＩＭ基板側の
素子周辺部の平面図である。
１３．５５．７５ ： コンタクトホール：層間絶縁
膜
以
上FIG. 1 is a plan view of a pixel section according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a plan view of a pixel section according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a plan view of the device peripheral area of a conventional MIM board. FIG. 4 shows the M
FIG. 3 is a cross-sectional view of the surface of the IM substrate. FIG. 5 is a plan view of the element peripheral area on the MIM substrate side of the M I Mi crystal panel of the present invention. FIG. 6 shows the M
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the surface of the IM substrate. FIG. 7 is a plan view of the device peripheral area on the MIM substrate side of the MIM liquid crystal panel of the present invention. 13.55.75: Contact hole: Interlayer insulation film or higher
Claims (4)
晶パネルにおいて、該ＭＩＭ素子の領域を、第一電極と
第二電極が、絶縁層を挟持している領域の内、その非線
形抵抗特性により実質的に画素の信号をコントロールし
ている部分と定義し、画素電極は、上下基板の各内側表
面上に形成される一対の対向する電極の重なり領域のＭ
ＩＭ基板側に在る電極部分と定義すると、該ＭＩＭ素子
の面積は、画素電極の面積より小さく、画素電極のパタ
ーンは、ＭＩＭ素子のパターンを完全に包含しているこ
とを特徴とするＭＩＭ液晶パネル。(1) In a liquid crystal panel in which an MIM element is formed on at least one substrate, the region of the MIM element is substantially defined by the nonlinear resistance characteristics of the region where the first electrode and the second electrode sandwich the insulating layer. The pixel electrode is defined as the part that controls pixel signals, and the pixel electrode is defined as the overlapping area of the pair of opposing electrodes formed on the inner surfaces of the upper and lower substrates.
Defined as an electrode portion located on the IM substrate side, the area of the MIM element is smaller than the area of the pixel electrode, and the pattern of the pixel electrode completely encompasses the pattern of the MIM element. panel.
物、窒化物あるいは、有機物のうち少なくとも１つを含
むことを特徴とする請求項１記載のＭＩＭ液晶パネル。(2) The MIM liquid crystal panel according to claim 1, wherein the insulating layer of the MIM element contains at least one of a metal, a semiconductor oxide, a nitride, or an organic substance.
、ＡｌＯｘ、ＺｎＯｘ、ＳｉＮｘの中の１つであること
を特徴とする請求項１記載のＭＩＭ液晶パネル。(3) The insulating layer of the MIM element is TaOx, SiOx
2. The MIM liquid crystal panel according to claim 1, wherein the MIM liquid crystal panel is one of , AlOx, ZnOx, and SiNx.
と画素電極を形成するプロセスとの間に、層間絶縁膜を
形成するプロセスを有していることを特徴とする請求項
１記載のＭＩＭ液晶パネル。(4) The MIM according to claim 1, further comprising a process of forming an interlayer insulating film between the process of forming the second electrode of the MIM element and the process of forming the pixel electrode. LCD panel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275552A JPH04151124A (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Mim liquid crystal panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275552A JPH04151124A (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Mim liquid crystal panel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04151124A true JPH04151124A (en) | 1992-05-25 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2275552A Pending JPH04151124A (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Mim liquid crystal panel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04151124A (en) |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2275552A patent/JPH04151124A/en active Pending
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