JPH04321015A - アクティブデバイスおよびアクティブデバイスの製造方法 - Google Patents
アクティブデバイスおよびアクティブデバイスの製造方法Info
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- JPH04321015A JPH04321015A JP3090269A JP9026991A JPH04321015A JP H04321015 A JPH04321015 A JP H04321015A JP 3090269 A JP3090269 A JP 3090269A JP 9026991 A JP9026991 A JP 9026991A JP H04321015 A JPH04321015 A JP H04321015A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶素子に用いられるア
クティブデバイスの構造および製造方法に関する。
クティブデバイスの構造および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図２に示すようなアクティブデバ
イスが知られていた。ガラス基板よりなる絶縁基板１の
表面に設けられたＩＴＯからなる第一の電極２と、第一
の電極２および絶縁基板１の表面に設けられたＶＤＦ（
フッ化ビニリデン）とＴｒＦＥ（トリフルオロエチレン
）との共重合体からなる強誘電体層４と、強誘電体層４
の表面に設けられたＡｌよりなる第二の電極５とから構
成されるアクティブデバイスである。
イスが知られていた。ガラス基板よりなる絶縁基板１の
表面に設けられたＩＴＯからなる第一の電極２と、第一
の電極２および絶縁基板１の表面に設けられたＶＤＦ（
フッ化ビニリデン）とＴｒＦＥ（トリフルオロエチレン
）との共重合体からなる強誘電体層４と、強誘電体層４
の表面に設けられたＡｌよりなる第二の電極５とから構
成されるアクティブデバイスである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のア
クティブデバイスは、素子出力が時間とともに低下する
経時変化の課題を有していた。本発明はこのような課題
を解決するものであり、その目的とするところは、素子
出力の経時変化の小さいアクティブデバイスを提供する
ところにある。
クティブデバイスは、素子出力が時間とともに低下する
経時変化の課題を有していた。本発明はこのような課題
を解決するものであり、その目的とするところは、素子
出力の経時変化の小さいアクティブデバイスを提供する
ところにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブデバ
イスは、絶縁基板表面に設けられた第一の電極、前記第
一の電極および前記絶縁基板を被覆するように設けられ
た有機薄膜、前記有機薄膜の表面に設けれた強誘電体層
、前記有機薄膜および前記強誘電体層を介し前記第一の
電極と一部重なるように前記強誘電体層の表面に設けら
れた第二の電極を具備したことを特徴とし、有機薄膜が
アクリル系材料よりなることを特徴とすし、有機薄膜が
フッ素系材料よりなることを特徴とする。
イスは、絶縁基板表面に設けられた第一の電極、前記第
一の電極および前記絶縁基板を被覆するように設けられ
た有機薄膜、前記有機薄膜の表面に設けれた強誘電体層
、前記有機薄膜および前記強誘電体層を介し前記第一の
電極と一部重なるように前記強誘電体層の表面に設けら
れた第二の電極を具備したことを特徴とし、有機薄膜が
アクリル系材料よりなることを特徴とすし、有機薄膜が
フッ素系材料よりなることを特徴とする。
【０００５】本発明のアクティブデバイスの製造方法は
、絶縁基板の表面に第一の電極を形成する工程、前記第
一の電極および前記絶縁基板の表面に有機薄膜を形成す
る工程、前記有機薄膜の表面に強誘電体層を形成し、前
記強誘電体層のキュリー点以上融点以下に加熱徐冷を行
う工程、前記強誘電体層の表面に第二の電極を形成する
工程を少なくも含むことを特徴とする。
、絶縁基板の表面に第一の電極を形成する工程、前記第
一の電極および前記絶縁基板の表面に有機薄膜を形成す
る工程、前記有機薄膜の表面に強誘電体層を形成し、前
記強誘電体層のキュリー点以上融点以下に加熱徐冷を行
う工程、前記強誘電体層の表面に第二の電極を形成する
工程を少なくも含むことを特徴とする。
【０００６】
（実施例１）図１（ａ）および（ｂ）は本発明の第一の
アクティブデバイスの構成を示し、図１（ａ）は概略平
面図、図１（ｂ）はＡ−Ａにおける概略断面図である。
アクティブデバイスの構成を示し、図１（ａ）は概略平
面図、図１（ｂ）はＡ−Ａにおける概略断面図である。
【０００７】本アクティブデバイスはガラス基板１の表
面に設けられたＩＴＯからなる第一の電極２、第一の電
極２および絶縁基板１の表面に設けられたポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）材料よりなる有機薄膜３、
有機薄膜３の表面に設けられたＶＤＦとＴｒＦＥとの共
重合体からなる強誘電体層４、強誘電体層４の表面に設
けられたＡｌよりなる第二の電極５がおもな構成である
。アクティブデバイスの能動層は第一の電極２と第二の
電極５で挟まれた有機薄膜３と強誘電体層４である。
面に設けられたＩＴＯからなる第一の電極２、第一の電
極２および絶縁基板１の表面に設けられたポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）材料よりなる有機薄膜３、
有機薄膜３の表面に設けられたＶＤＦとＴｒＦＥとの共
重合体からなる強誘電体層４、強誘電体層４の表面に設
けられたＡｌよりなる第二の電極５がおもな構成である
。アクティブデバイスの能動層は第一の電極２と第二の
電極５で挟まれた有機薄膜３と強誘電体層４である。
【０００８】図３は本実施例のアクティブデバイスの製
造方法を説明するためのもので、各主要工程におけるア
クティブデバイスの概略断面図である。
造方法を説明するためのもので、各主要工程におけるア
クティブデバイスの概略断面図である。
【０００９】ガラス基板よりなる絶縁基板１の表面にＩ
ＴＯを蒸着法により形成し、ＩＴＯをフォトリソグラフ
ィ法を用いてパターニングし第一の電極１を設ける（図
３（ａ））。つぎにスピンコート法を用いてポリメタク
リル酸メチルを塗布し、乾燥させて、絶縁基板１と第一
の電極２の表面にＰＭＭＡよりなる有機薄膜３を形成す
る（図３（ｂ））。つぎに、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重
合体よりなる強誘電体層４をスピンコート法により有機
薄膜３の表面に設け、第二の強誘電体層４をそのキュリ
ー点以上融点以下の温度でアニールし、室温近く（８０
乃至６０℃以下）まで約４時間で徐冷する（図３（ｃ）
）。最後に、強誘電体層４の表面にＡｌを蒸着法により
形成し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし
第二の電極５を形成する（図３（ｄ））。
ＴＯを蒸着法により形成し、ＩＴＯをフォトリソグラフ
ィ法を用いてパターニングし第一の電極１を設ける（図
３（ａ））。つぎにスピンコート法を用いてポリメタク
リル酸メチルを塗布し、乾燥させて、絶縁基板１と第一
の電極２の表面にＰＭＭＡよりなる有機薄膜３を形成す
る（図３（ｂ））。つぎに、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重
合体よりなる強誘電体層４をスピンコート法により有機
薄膜３の表面に設け、第二の強誘電体層４をそのキュリ
ー点以上融点以下の温度でアニールし、室温近く（８０
乃至６０℃以下）まで約４時間で徐冷する（図３（ｃ）
）。最後に、強誘電体層４の表面にＡｌを蒸着法により
形成し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし
第二の電極５を形成する（図３（ｄ））。
【００１０】ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重合体からなる強
誘電体層はたとえばジオキサンなどのエーテル類、ケト
ン類、アミン等の極性の強い有機溶剤に溶けるため、ス
ピンコート法やキャスト法により製膜できることが知ら
れている。さらにその膜をキュリー点以上融点以下の温
度でアニール、徐冷を行うことにより初めて大きな強誘
電性を示すことも知られている。
誘電体層はたとえばジオキサンなどのエーテル類、ケト
ン類、アミン等の極性の強い有機溶剤に溶けるため、ス
ピンコート法やキャスト法により製膜できることが知ら
れている。さらにその膜をキュリー点以上融点以下の温
度でアニール、徐冷を行うことにより初めて大きな強誘
電性を示すことも知られている。
【００１１】ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重合体を能動層に
用いたアクティブデバイスは能動層内の自発分極を第一
の電極２および第二の電極５の間に印加する電圧により
反転することで動作する。このとき強誘電体層４は圧電
性も有しているため、強誘電体層４が振動する。この振
動により、強誘電体層４と第一の電極２もしくは第二の
電極５の間にはがれが生じる。そのために能動層に十分
な電圧が印加されなくなり、アクティブデバイスの素子
出力が低下する。このような理由により、アクティブデ
バイスの素子出力が時間とともに低下する経時変化を有
していた。
用いたアクティブデバイスは能動層内の自発分極を第一
の電極２および第二の電極５の間に印加する電圧により
反転することで動作する。このとき強誘電体層４は圧電
性も有しているため、強誘電体層４が振動する。この振
動により、強誘電体層４と第一の電極２もしくは第二の
電極５の間にはがれが生じる。そのために能動層に十分
な電圧が印加されなくなり、アクティブデバイスの素子
出力が低下する。このような理由により、アクティブデ
バイスの素子出力が時間とともに低下する経時変化を有
していた。
【００１２】本実施例で利用したＰＭＭＡ材料の有機薄
膜はＩＴＯもしくはガラス基板との密着性がきわめて良
好であり、かつ、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重合体との親
和性も良好であるため、第一の電極２もしくは絶縁基板
１と強誘電体層４との間の接着層として優れた密着性を
もつ。製造直後のテープ剥離試験においては、強誘電体
層４のはがれは発生せず、６０℃、９０％の耐湿加速試
験５００時間後においては５％程度が剥離するだけであ
った。これは従来技術のものが９０％であるのに比べ飛
躍的な密着性の改善である。なお、ＰＭＭＡ材料よりな
る有機薄膜３の形成後に、１００℃で３０分のアニール
をおこなうことにより、さらに密着性を改善することが
できた。
膜はＩＴＯもしくはガラス基板との密着性がきわめて良
好であり、かつ、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重合体との親
和性も良好であるため、第一の電極２もしくは絶縁基板
１と強誘電体層４との間の接着層として優れた密着性を
もつ。製造直後のテープ剥離試験においては、強誘電体
層４のはがれは発生せず、６０℃、９０％の耐湿加速試
験５００時間後においては５％程度が剥離するだけであ
った。これは従来技術のものが９０％であるのに比べ飛
躍的な密着性の改善である。なお、ＰＭＭＡ材料よりな
る有機薄膜３の形成後に、１００℃で３０分のアニール
をおこなうことにより、さらに密着性を改善することが
できた。
【００１３】このように本実施例のアクティブデバイス
は第一の電極２および絶縁基板１と強誘電体層４との密
着力がきわめて強くなる。そのため、本アクティブデバ
イスは素子出力の経時変化が極めて小さい。従来のアク
ティブデバイスは１０時間動作させると素子出力は初期
値の７０％まで低下したが、本実施例のアクティブデバ
イスは１０００時間後においても９０％までの低下にと
どまった。
は第一の電極２および絶縁基板１と強誘電体層４との密
着力がきわめて強くなる。そのため、本アクティブデバ
イスは素子出力の経時変化が極めて小さい。従来のアク
ティブデバイスは１０時間動作させると素子出力は初期
値の７０％まで低下したが、本実施例のアクティブデバ
イスは１０００時間後においても９０％までの低下にと
どまった。
【００１４】図４（ａ）および（ｂ）は本実施例のアク
ティブデバイスを利用した液晶素子の概略平面図および
Ａ−Ａにおける概略断面図である。本液晶素子は絶縁基
板１、第一の電極２、有機薄膜３、強誘電体層４および
第二の電極５よりなるアクティブ基板と、ＩＴＯよりな
る対向電極７を設けた対向基板６とこれらの基板の間に
液晶を保持した構造である。
ティブデバイスを利用した液晶素子の概略平面図および
Ａ−Ａにおける概略断面図である。本液晶素子は絶縁基
板１、第一の電極２、有機薄膜３、強誘電体層４および
第二の電極５よりなるアクティブ基板と、ＩＴＯよりな
る対向電極７を設けた対向基板６とこれらの基板の間に
液晶を保持した構造である。
【００１５】（実施例２）第二の実施例として、有機薄
膜３の材料としてフッ素系樹脂を利用したアクティブデ
バイスについて言及する。図５（ａ）および（ｂ）は本
実施例の説明に用いるアクティブデバイスの概略平面図
およびＡ−Ａにおける概略断面図である。なお、アクテ
ィブデバイスの構造として図１と同様であってもなにも
問題ない。本アクティブデバイスは、ガラス基板よりな
る絶縁基板１の表面に設けられたＩＴＯからなる第一の
電極２と、第一の電極２および絶縁基板１の表面に設け
られたフッ素系樹脂よりなる有機薄膜３と、有機薄膜３
の表面に設けられた強誘電体層４と、強誘電体層４の表
面に設けられたＡｌよりなる第二の電極５が設けられた
構造である。アクティブデバイスの能動層は第一の電極
２と第二の電極５でサンドイッチ状に挟まれた有機薄膜
３と強誘電体層４である。本実施例のアクティブデバイ
スは有機薄膜３と強誘電体層４が第二の電極５をマスク
として第二の電極５の形成後にエッチングされているた
め、有機薄膜３および強誘電体層４は第二の電極５と平
面形状が同等である。ここで、有機薄膜３の材料として
フッ素系樹脂のサイトップ（旭硝子（株）の登録商標）
を利用した。このフッ素系樹脂は各種塗布法によって極
薄膜にすることが可能で、絶縁性が高く、透明である。 しかも、ガラス基板やＩＴＯ材料との密着性がよい。ま
た、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重合体との親和性もよく密
着性の改善効果がある。
膜３の材料としてフッ素系樹脂を利用したアクティブデ
バイスについて言及する。図５（ａ）および（ｂ）は本
実施例の説明に用いるアクティブデバイスの概略平面図
およびＡ−Ａにおける概略断面図である。なお、アクテ
ィブデバイスの構造として図１と同様であってもなにも
問題ない。本アクティブデバイスは、ガラス基板よりな
る絶縁基板１の表面に設けられたＩＴＯからなる第一の
電極２と、第一の電極２および絶縁基板１の表面に設け
られたフッ素系樹脂よりなる有機薄膜３と、有機薄膜３
の表面に設けられた強誘電体層４と、強誘電体層４の表
面に設けられたＡｌよりなる第二の電極５が設けられた
構造である。アクティブデバイスの能動層は第一の電極
２と第二の電極５でサンドイッチ状に挟まれた有機薄膜
３と強誘電体層４である。本実施例のアクティブデバイ
スは有機薄膜３と強誘電体層４が第二の電極５をマスク
として第二の電極５の形成後にエッチングされているた
め、有機薄膜３および強誘電体層４は第二の電極５と平
面形状が同等である。ここで、有機薄膜３の材料として
フッ素系樹脂のサイトップ（旭硝子（株）の登録商標）
を利用した。このフッ素系樹脂は各種塗布法によって極
薄膜にすることが可能で、絶縁性が高く、透明である。 しかも、ガラス基板やＩＴＯ材料との密着性がよい。ま
た、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重合体との親和性もよく密
着性の改善効果がある。
【００１６】サイトップを２００Åスピンコート法で形
成し有機薄膜３に利用したところ、実施例１で述べたＰ
ＭＭＡのアクティブデバイスと同程度の密着強度が得ら
れた。
成し有機薄膜３に利用したところ、実施例１で述べたＰ
ＭＭＡのアクティブデバイスと同程度の密着強度が得ら
れた。
【００１７】なお実施例１もしくは本実施例で利用した
強誘電体層５の材料として、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重
合体に限らず、例えば、ＶＤＦとテトラフルオロエチレ
ン（ＴｅＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）な
どの有機強誘電体材料が本発明では適用され得るもので
ある。
強誘電体層５の材料として、ＶＤＦとＴｒＦＥとの共重
合体に限らず、例えば、ＶＤＦとテトラフルオロエチレ
ン（ＴｅＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）な
どの有機強誘電体材料が本発明では適用され得るもので
ある。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアクティブ
デバイスは素子出力およびこれを用いた液晶素子の経時
変化が小さいものである。
デバイスは素子出力およびこれを用いた液晶素子の経時
変化が小さいものである。
【図１】本発明の第一のアクティブデバイスの構成を示
し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はＡ−Ａにおける概略
断面図である。
し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はＡ−Ａにおける概略
断面図である。
【図２】従来のアクティブデバイスの概略図である。
【図３】本実施例のアクティブデバイスの製造方法を説
明するためのもので、各主要工程におけるアクティブデ
バイスの概略断面図である。
明するためのもので、各主要工程におけるアクティブデ
バイスの概略断面図である。
【図４】本実施例のアクティブデバイスを利用した液晶
素子の概略平面図およびＡ−Ａにおける概略断面図であ
る。
素子の概略平面図およびＡ−Ａにおける概略断面図であ
る。
【図５】本実施例の説明に用いるアクティブデバイスの
概略平面図およびＡ−Ａにおける概略断面図である。
概略平面図およびＡ−Ａにおける概略断面図である。
１ 絶縁基板
２ 第一の電極
３ 有機薄膜
４ 強誘電体層
５ 第二の電極
６ 対向基板
７ 対向電極
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁基板表面に設けられた第一の電極
、前記第一の電極および前記絶縁基板を被覆するように
設けられた有機薄膜、前記有機薄膜の表面に設けれた強
誘電体層、前記有機薄膜および前記強誘電体層を介し前
記第一の電極と一部重なるように前記強誘電体層の表面
に設けられた第二の電極を具備したことを特徴とするア
クティブデバイス。 - 【請求項２】 請求項１の有機薄膜がアクリル系材料
よりなることを特徴とするアクティブデバイス。 - 【請求項３】 請求項１の有機薄膜がフッ素系材料よ
りなることを特徴とするアクティブデバイス。 - 【請求項４】 絶縁基板の表面に第一の電極を形成す
る工程、前記第一の電極および前記絶縁基板の表面に有
機薄膜を形成する工程、前記有機薄膜の表面に強誘電体
層を形成し、前記強誘電体層のキュリー点以上融点以下
に加熱徐冷を行う工程、前記強誘電体層の表面に第二の
電極を形成する工程を少なくも含むことを特徴とするア
クティブデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090269A JPH04321015A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | アクティブデバイスおよびアクティブデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090269A JPH04321015A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | アクティブデバイスおよびアクティブデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321015A true JPH04321015A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=13993791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3090269A Pending JPH04321015A (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | アクティブデバイスおよびアクティブデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04321015A (ja) |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP3090269A patent/JPH04321015A/ja active Pending
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