JPH04324836A - Active device and manufacture thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は液晶素子に用いられるア
クティブデバイス及びアクティブデバイスの製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active device used in a liquid crystal device and a method for manufacturing an active device.
【0002】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。図2(a)は上視図、同図(b)
は同図(a)中A−Aラインにおける断面図である。ガ
ラス基板からなる絶縁基板1上に設けられたITOから
成る第一の電極2、第一の電極2及び絶縁基板1上に設
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
、強誘電体層4上に設けられたAlより成る第二の電極
6が設けられたアクティブデバイスである。2. Description of the Related Art Conventionally, an active device as shown in FIG. 2 has been known. Figure 2(a) is a top view, Figure 2(b)
is a sectional view taken along line A-A in FIG. A first electrode 2 made of ITO provided on an insulating substrate 1 made of a glass substrate, and a combination of VDF (vinylidene fluoride) and TrFE (trifluoroethylene) provided on the first electrode 2 and the insulating substrate 1. Ferroelectric layer 4 made of copolymer
, is an active device in which a second electrode 6 made of Al is provided on a ferroelectric layer 4.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】しかし、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、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ことである。[Problems to be Solved by the Invention] However, conventional active devices have had the problem of deterioration over time, in which the element output decreases over time. The present invention is intended to solve these problems, and an object thereof is to provide an active device whose element output changes little over time.
【0004】0004
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブデバ
イスは絶縁基板上に設けられた第一の電極、前記第一の
電極上に設けられた第一の誘電体層、前記第一の誘電体
層上に設けられた強誘電体層、前記強誘電体層上に設け
られた第二の誘電体層、前記第二の誘電体層上に前記強
誘電体層と前記第一、二の誘電体層を介し前記第一の電
極と一部重なるように設けられた第二の電極を具備した
ことを特徴とする。本発明のアクティブデバイスの製造
方法は■絶縁基板上に第一の電極を形成する工程、■前
記第一の電極上に第一の誘電体層を形成する工程、■前
記第一の誘電体層上に強誘電体層を設け前記強誘電体層
のキュリー点以上融点以下に加熱し徐冷を行う工程、■
前記強誘電体層上に第二の誘電体層を前記強誘電体層の
融点以下の温度で形成する工程、■前記誘電体層上に第
二の電極を形成する工程を少なくとも含むことを特徴と
する。本発明のアクティブデバイスの製造方法は絶縁基
板上に第一の電極を形成し、前記第一の電極上に第一の
誘電体層を形成し、前記第一の誘電体層上に強誘電体層
を形成し、前記強誘電体層上に第二の誘電体層を形成し
、前記第二の誘電体層上に第二の電極を形成するアクテ
ィブデバイスの製造方法において、前記第二の誘電体層
を形成した後に前記強誘電体層のキュリー点以上融点以
下に加熱し徐冷する工程を少なくとも含む事を特徴とす
る。[Means for Solving the Problems] The active device of the present invention includes a first electrode provided on an insulating substrate, a first dielectric layer provided on the first electrode, and a first dielectric layer provided on the first electrode. a ferroelectric layer provided on the ferroelectric layer, a second dielectric layer provided on the ferroelectric layer, the ferroelectric layer and the first and second dielectric layers on the second dielectric layer; It is characterized by comprising a second electrode provided so as to partially overlap the first electrode through the body layer. The method for manufacturing an active device of the present invention includes: (1) forming a first electrode on an insulating substrate; (2) forming a first dielectric layer on the first electrode; (2) forming the first dielectric layer on the first electrode; a step of providing a ferroelectric layer thereon and heating the ferroelectric layer to a temperature above its Curie point and below its melting point, followed by slow cooling;
The method includes at least the following steps: forming a second dielectric layer on the ferroelectric layer at a temperature below the melting point of the ferroelectric layer; and forming a second electrode on the dielectric layer. shall be. The active device manufacturing method of the present invention includes forming a first electrode on an insulating substrate, forming a first dielectric layer on the first electrode, and forming a ferroelectric layer on the first dielectric layer. ferroelectric layer, a second dielectric layer on the ferroelectric layer, and a second electrode on the second dielectric layer. The method is characterized in that it includes at least a step of heating the ferroelectric layer to a temperature above the Curie point and below the melting point and slowly cooling the ferroelectric layer after forming the body layer.
【0005】[0005]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1(a)、(b)は本発明にかかる第一のア
クティブデバイスの構成を示し、(b)は上視図、(a
)は(b)のA−Aにおける断面図である。ガラス基板
からなる絶縁基板1上に設けられたITOから成る第一
の電極2、第一の電極2及び絶縁基板1上に設けられた
アクリルから成る第一の誘電体層3、第一の誘電体層3
上に設けられた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、強誘電体層4上に設けられたアクリルからなる
第二の誘電体層5、第二の誘電体層5上に設けられたA
lより成る第二の電極6が設けられている。第二の電極
6は強誘電体層4と第一、第二の誘電体層3、5を介し
第一の電極2と一部重なるように設けられている。
アクティブデバイスの能動層は第一と第二の電極2、4
でサンドイッチ状に挟まれた強誘電体層4である。Embodiments Below, embodiments of the present invention will be explained based on the drawings. 1(a) and (b) show the configuration of a first active device according to the present invention, (b) is a top view, and (a)
) is a sectional view taken along line A-A in (b). A first electrode 2 made of ITO provided on an insulating substrate 1 made of a glass substrate; a first dielectric layer 3 made of acrylic provided on the first electrode 2; and a first dielectric layer 3 made of acrylic provided on the insulated substrate 1; body layer 3
VDF (vinylidene fluoride) and TrFE provided on top
A ferroelectric layer 4 made of a copolymer with (trifluoroethylene), a second dielectric layer 5 made of acrylic provided on the ferroelectric layer 4, and a second dielectric layer 5 provided on the second dielectric layer 5. A
A second electrode 6 consisting of 1 is provided. The second electrode 6 is provided so as to partially overlap the first electrode 2 via the ferroelectric layer 4 and the first and second dielectric layers 3 and 5. The active layer of the active device comprises first and second electrodes 2, 4.
The ferroelectric layer 4 is sandwiched between the ferroelectric layers 4 and 4.
【0006】図3に本発明第一のアクティブデバイスの
製造方法を示す。ガラス基板からなる絶縁基板1上にI
TOを蒸着法により設け、ITOをフォトソリソグラフ
ィー法を用いてパターニングし第一の電極2を形成する
。図3(a)。次にアクリルからなる第一の誘電体層3
をスピンコート法で形成する。図3(b)。VDFとT
rFEとの共重合体からなる強誘電体層4を絶縁基板1
と第一の電極2上に設け、強誘電体層4をそのキュリー
点以上融点以下の温度で10時間加熱し室温近く(でき
れば80から60℃以下)まで約4時間で徐冷する。
図3(c)。次に第二の誘電体層5をスピンコート法を
用いて設け、アニールにより焼成し形成する。図3(d
)。最後に第二の誘電体層5上にAlからなる第二の電
極6を蒸着法により設け、フォトリソグラフィー法を用
いてパターニングし第二の電極6を形成する。図3(e
)。FIG. 3 shows the first active device manufacturing method of the present invention. I on an insulating substrate 1 made of a glass substrate.
TO is provided by a vapor deposition method, and ITO is patterned using a photolithography method to form the first electrode 2. Figure 3(a). Next, a first dielectric layer 3 made of acrylic
is formed by a spin coating method. Figure 3(b). VDF and T
A ferroelectric layer 4 made of a copolymer with rFE is placed on an insulating substrate 1.
The ferroelectric layer 4 is heated at a temperature above its Curie point and below its melting point for 10 hours, and slowly cooled to near room temperature (preferably below 80 to 60° C.) over about 4 hours. Figure 3(c). Next, a second dielectric layer 5 is provided using a spin coating method, and is fired and formed by annealing. Figure 3 (d
). Finally, a second electrode 6 made of Al is provided on the second dielectric layer 5 by vapor deposition, and patterned using photolithography to form the second electrode 6. Figure 3 (e
).
【0007】強誘電体層4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と第二の電極2、
6間に印加する電圧により反転する事により動作する。
この時強誘電体は圧電性も有しているため強誘電体層が
振動する。この振動により強誘電体層4と第一、第二の
電極2、6間に剥がれが生じる。この剥がれのために空
気の層が作られそこで電圧降下が生じる。そのために能
動層に十分電圧が印加されなくなる。そのため自発分極
の反転が十分行なわれなくなり、アクティブデバイスの
素子出力(第二の電極5に接続された容量成分に印加す
る電圧)が低下する。An active device using the ferroelectric layer 4 as an active layer transfers spontaneous polarization in the active layer to the first and second electrodes 2,
It operates by being inverted by the voltage applied between 6 and 6. At this time, since the ferroelectric material also has piezoelectricity, the ferroelectric layer vibrates. This vibration causes peeling between the ferroelectric layer 4 and the first and second electrodes 2 and 6. This separation creates a layer of air that causes a voltage drop. Therefore, a sufficient voltage is not applied to the active layer. Therefore, the spontaneous polarization is not sufficiently reversed, and the element output of the active device (the voltage applied to the capacitive component connected to the second electrode 5) decreases.
【0008】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共に低下するという経時変化を有し
ていた。[0008] For these reasons, the element output of the active device has a tendency to decrease over time.
【0009】VDFとTrFEとの共重合体からなる強
誘電体層は例えばジオキサン等のエーテル、ケトン類、
アミン等の極性の強い有機溶剤に解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加熱
、徐冷を行うことにより初めて大きな強誘電性(大きな
残留分極又は飽和残留分極)を示すことも知られている
。The ferroelectric layer made of a copolymer of VDF and TrFE is made of ethers such as dioxane, ketones,
It is known that it can be formed into a film by spin coating or casting because it is soluble in highly polar organic solvents such as amines. Furthermore, it is also known that large ferroelectricity (large remanent polarization or saturated remanent polarization) can be exhibited only by heating the film at a temperature above the Curie point and below the melting point and slowly cooling it.
【0010】強誘電体層4をキュリー点以上融点以下の
温度で加熱、徐冷を行ったのは上記の理由による。強誘
電体層4は大きな強誘電性を持つ。The reason why the ferroelectric layer 4 was heated at a temperature above the Curie point and below the melting point and then slowly cooled was for the reason described above. The ferroelectric layer 4 has high ferroelectricity.
【0011】第一の電極2と第一の誘電体層3、そして
第一の誘電体層3と強誘電体層4はそれぞれ密着力が強
く強固に密着している。第一の誘電体層3を用いない際
は第一の電極2と強誘電体層4はテープ剥離試験で簡単
に剥がれたが、第一の誘電体層3を用いると60℃、9
0%の耐湿放置試験後においても同一の試験で剥がれが
生じなかった。さらに第一の誘電体層3は強誘電体層4
間の振動を吸収するバッファ層として用いられている。
そのため第一の電極2と強誘電体層4間の密着は実質的
にさらに強くなる。これらのために第一の電極2と強誘
電体層4がアクティブデバイスの動作中に剥がれること
が防止された。[0011] The first electrode 2 and the first dielectric layer 3, and the first dielectric layer 3 and the ferroelectric layer 4 each have strong adhesion and are firmly adhered to each other. When the first dielectric layer 3 was not used, the first electrode 2 and the ferroelectric layer 4 were easily peeled off in a tape peel test, but when the first dielectric layer 3 was used, the
Even after a 0% moisture resistance test, no peeling occurred in the same test. Furthermore, the first dielectric layer 3 is a ferroelectric layer 4
It is used as a buffer layer to absorb vibrations between layers. Therefore, the adhesion between the first electrode 2 and the ferroelectric layer 4 becomes substantially stronger. These prevent the first electrode 2 and the ferroelectric layer 4 from peeling off during operation of the active device.
【0012】さらに、第二の電極6と第二の誘電体層5
、そして第二の誘電体層5と強誘電体層4はそれぞれ密
着力が強く強固に密着している。第二の誘電体層5を用
いない際は第二の電極6と強誘電体層4はテープ剥離試
験で簡単に剥がれたが、第二の誘電体層5を用いると6
0℃、90%の耐湿放置試験後においても同一の試験で
剥がれが生じなかった。さらに第二の誘電体層5は強誘
電体層4間の振動を吸収するバッファ層として用いられ
ている。そのため第二の電極6と強誘電体層4間の密着
は実質的にさらに強くなる。これらのために第二の電極
6と強誘電体層4がアクティブデバイスの動作中に剥が
れることが防止された。そのためアクティブデバイスの
出力の経時変化は小さくなり素子寿命は大幅に改善され
た。第一と第二の誘電体層3、5を形成しない際は素子
出力が初期の半分になる時間は10時間であったが、第
一と第二の誘電体層3、5を形成する事によりその時間
は50000時間となった。そのため後に述べるアクテ
ィブデバイスを用いた液晶素子の寿命も10時間から5
0000時間に延びた。Furthermore, a second electrode 6 and a second dielectric layer 5
, and the second dielectric layer 5 and the ferroelectric layer 4 each have strong adhesion and are tightly adhered to each other. When the second dielectric layer 5 was not used, the second electrode 6 and the ferroelectric layer 4 were easily peeled off in a tape peeling test, but when the second dielectric layer 5 was used, the ferroelectric layer 4 was easily peeled off.
Even after a 0°C, 90% humidity storage test, no peeling occurred in the same test. Furthermore, the second dielectric layer 5 is used as a buffer layer that absorbs vibrations between the ferroelectric layers 4. Therefore, the adhesion between the second electrode 6 and the ferroelectric layer 4 becomes substantially stronger. These prevent the second electrode 6 and the ferroelectric layer 4 from peeling off during operation of the active device. As a result, the change over time in the output of the active device is reduced, and the device life is significantly improved. When the first and second dielectric layers 3 and 5 were not formed, it took 10 hours for the device output to be half of the initial value, but when the first and second dielectric layers 3 and 5 were formed, Therefore, the time was 50,000 hours. Therefore, the lifespan of a liquid crystal element using an active device, which will be described later, ranges from 10 hours to 5 hours.
It was extended to 0000 hours.
【0013】強誘電体層4の融点はVDF/TrFE共
重合体のVDF含有量や結晶型およびそのボリュームパ
ーセントによって異なる。融点を求めるにはDSC法等
の示差熱分析を用いてもよいし、強誘電体層4を融点以
上に加熱し、室温まで大気中放置により急冷すると膜荒
れが生じるため膜荒れの有無により求めてもよい。膜荒
れは金属顕微鏡(1000以下の倍率)で容易に観察す
ることができる。The melting point of the ferroelectric layer 4 varies depending on the VDF content and crystal type of the VDF/TrFE copolymer and its volume percentage. To determine the melting point, differential thermal analysis such as the DSC method may be used, or if the ferroelectric layer 4 is heated above the melting point and then cooled rapidly by leaving it in the air to room temperature, the film will become rough, so it can be determined by the presence or absence of film roughness. It's okay. Film roughness can be easily observed with a metallurgical microscope (magnification of 1000 or less).
【0014】図3(a)、(e)において第一、第二の
電極2、6を設けるのは蒸着に限る必要はなく、スパッ
タ法等を用いても良い。また、それらをパターニングす
るのはフォトリソグラフィー法に限る必要はなく印刷法
等を用いても良いし、マスク蒸着やスパッタ法を用いて
パターニングを省いても良い。図3(c)において強誘
電体層4をキュリー点以上融点以下に加熱するのは10
時間に限る必要はなくそれより長くても短くても良い。
また加熱後の徐冷時間は4時間に限る必要はなくそれよ
り長くても短くても良い。加熱、徐冷するのは窒素や不
活性ガス中が望ましい。しかし、酸素を含むガス中で行
っても良い。図3(b)、(c)、(d)において強誘
電体層4、第一、第二の誘電体層3、5を設けるのはス
ピンコート法に限る必要はなくキャスト法やコート法、
印刷法を用いても良い。図3(d)においてアニールは
行わなくても良い。アニールの代わりに真空乾燥のよう
な乾燥を行っても良い。アニールを行う際はアニール時
間は5分以上が好ましく、冷却方法は徐冷でも急冷でも
かまわない。また、第一、第二の誘電体層3、5中にシ
ランカップリング剤等のカップリング剤やプライマーを
混入させたものを用いても良い。カップリング剤やプラ
イマーは第一、第二の電極2、6、強誘電体層4の少な
くとも一方と良好な密着を得られるものが望ましい。
又、第二の誘電体層5を形成する前に強誘電体層4の表
面に金属ナトリウム処理やプラズマ処理を施しても良い
。プラズマ処理は酸素を含むものが望ましいが、窒素や
アルゴン等の不活性ガスを用いても良い。又、第一、第
二の誘電体層3、5を塗布法ではなく蒸着法やスパッタ
法を用いて形成しても良い。In FIGS. 3A and 3E, the method for providing the first and second electrodes 2 and 6 is not limited to vapor deposition, and sputtering or the like may also be used. Moreover, the method for patterning them is not limited to the photolithography method, and a printing method or the like may be used, or patterning may be omitted by using a mask vapor deposition method or a sputtering method. In FIG. 3(c), heating the ferroelectric layer 4 to a temperature above the Curie point and below the melting point is 10
There is no need to limit the time; it can be longer or shorter. Further, the slow cooling time after heating is not necessarily limited to 4 hours, and may be longer or shorter than that. Heating and slow cooling are preferably carried out in nitrogen or inert gas. However, it may also be carried out in a gas containing oxygen. In FIGS. 3(b), (c), and (d), the ferroelectric layer 4 and the first and second dielectric layers 3 and 5 are not limited to spin coating, but may be formed by casting, coating, etc.
A printing method may also be used. Annealing may not be performed in FIG. 3(d). Drying such as vacuum drying may be performed instead of annealing. When performing annealing, the annealing time is preferably 5 minutes or more, and the cooling method may be slow cooling or rapid cooling. Alternatively, a coupling agent such as a silane coupling agent or a primer may be mixed into the first and second dielectric layers 3 and 5. The coupling agent and primer are desirably those that can obtain good adhesion to at least one of the first and second electrodes 2 and 6 and the ferroelectric layer 4. Furthermore, before forming the second dielectric layer 5, the surface of the ferroelectric layer 4 may be subjected to metal sodium treatment or plasma treatment. The plasma treatment preferably includes oxygen, but an inert gas such as nitrogen or argon may also be used. Further, the first and second dielectric layers 3 and 5 may be formed using a vapor deposition method or a sputtering method instead of a coating method.
【0015】アクティブデバイスの大きな(良好な)素
子出力(残留分極に比例する)を得るためにはできるだ
け強誘電体層4の膜厚を厚くし、それに大きな電界を印
加することが必要となる。アクティブデバイスの素子出
力を低下させないためには強誘電体層4の膜厚が第一、
第二の誘電体層3、5の合計の膜厚より厚いことが必要
となる。望ましくは第一、第二の誘電体層3、5の膜厚
の合計は強誘電体層4のそれの20%以下、できれば1
0%以下、さらに好ましくは5%以下である。アクティ
ブデバイスの初期出力は2つの誘電体層3、5を用いな
い場合に比べその膜厚が強誘電体層4の10−20%の
際は5−10%低下した。しかし素子出力の経時変化が
小さくなるため最終的な素子の信頼性(寿命)は大きく
向上した。2つの誘電体層3、5の膜厚が5−10%の
際はアクティブデバイスの初期出力は2−3%低下した
が、実用上ほとんど問題にならない程度であった。2つ
の誘電体層3、5の膜厚合計が5%以下の際は初期出力
の低下はほとんど観察されなかった。もちろん膜厚合計
が10%以下においても経時変化が小さくなる効果は1
0−20%の際と同じである。In order to obtain a large (good) element output (proportional to residual polarization) of the active device, it is necessary to make the ferroelectric layer 4 as thick as possible and apply a large electric field to it. In order not to reduce the element output of the active device, the thickness of the ferroelectric layer 4 is the first priority.
It needs to be thicker than the total thickness of the second dielectric layers 3 and 5. Preferably, the total thickness of the first and second dielectric layers 3 and 5 is 20% or less of that of the ferroelectric layer 4, preferably 1.
It is 0% or less, more preferably 5% or less. The initial output of the active device was reduced by 5-10% when the thickness of the ferroelectric layer 4 was 10-20% compared to the case where the two dielectric layers 3 and 5 were not used. However, because the change in element output over time is reduced, the reliability (life) of the final element is greatly improved. When the film thickness of the two dielectric layers 3 and 5 was 5-10%, the initial output of the active device decreased by 2-3%, but this was hardly a problem in practice. When the total thickness of the two dielectric layers 3 and 5 was 5% or less, almost no decrease in the initial output was observed. Of course, even if the total film thickness is less than 10%, the effect of reducing changes over time is 1.
Same as 0-20%.
【0016】本発明第二のアクティブデバイスの製造方
法にはほぼ第一のもの同じである。図3を用いて説明す
ると、絶縁基板1上に第一の電極2を形成する。図3(
a)。第一の電極2上に第一の誘電体層3を形成する。
図3(b)。第一の誘電体層3上に強誘電体層4を形成
する。図3(c)。強誘電体層4上に第二の誘電体層5
を形成する。図3(d)。第二の誘電体層5上に第二の
電極6を形成する。図3(e)。本発明第一のアクティ
ブデバイスの製造方法と異なるのは第二の誘電体層5を
形成した後に強誘電体層4のキュリー点以上融点以下に
加熱し徐冷する事である。もちろんこれを第二の電極6
形成後に行っても良い。先に述べた異なる点以外の詳細
な工程は第一のアクティブデバイスの製造方法と同じで
ある。The method for manufacturing the second active device of the present invention is almost the same as the first method. To explain using FIG. 3, a first electrode 2 is formed on an insulating substrate 1. Figure 3 (
a). A first dielectric layer 3 is formed on the first electrode 2 . Figure 3(b). A ferroelectric layer 4 is formed on the first dielectric layer 3. Figure 3(c). A second dielectric layer 5 on the ferroelectric layer 4
form. Figure 3(d). A second electrode 6 is formed on the second dielectric layer 5. Figure 3(e). The difference from the first active device manufacturing method of the present invention is that after forming the second dielectric layer 5, the ferroelectric layer 4 is heated to a temperature above the Curie point and below the melting point and then slowly cooled. Of course, this is the second electrode 6
It may be performed after formation. The detailed steps other than the above-mentioned differences are the same as the first active device manufacturing method.
【0017】図4(a)、(b)に図1に示したアクテ
ィブデバイスを用いた液晶素子を示す。図4(b)は上
視図、(a)は(b)のA−Aにおける断面図である。
ガラス基板からなる絶縁基板1上に第一の電極2、第一
の誘電体層3、強誘電体層4、第二の誘電体層5、第二
の電極6から成るアクティブ基板とガラス基板からなる
絶縁基板7上に設けられたITOから成る対向電極8か
ら成る対向基板との間に液晶を保持した素子である。図
5に本発明にかかる第二のアクティブデバイスを示す。
図5(b)は上視図、(a)は(b)のA−Aにおける
断面図である。ガラス基板からなる絶縁基板1上に設け
られたITOから成る第一の電極2、第一の電極2及び
絶縁基板1上に設けられたアクリルからなる第一の誘電
体層3、第一の誘電体層3上に設けられたVDFとTr
FEとの共重合体からなる強誘電体層4、強誘電体層4
上に設けられたアクリルから成る第二の誘電体層5、第
二の誘電体層5上に設けられたAlより成る第二の電極
6が設けられている。第二の電極6は第一、第二の誘電
体層3、5と強誘電体層4を介し第一の電極2と一部重
なるように設けられている。アクティブデバイスの能動
層は第一と第二の電極2、6でサンドイッチ状に挟まれ
た強誘電体層4である。第二のアクティブデバイスに於
いては第一、第二の誘電体層3、5と強誘電体層4が第
二の電極6をマスクとして第二の電極6形成後にエッチ
ングされているため第一、第二の誘電体層3、5と強誘
電体層4は第二の電極6と上視図に於いて同一形状とな
っている。FIGS. 4A and 4B show a liquid crystal element using the active device shown in FIG. FIG. 4(b) is a top view, and FIG. 4(a) is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 4(b). An active substrate consisting of a first electrode 2, a first dielectric layer 3, a ferroelectric layer 4, a second dielectric layer 5, and a second electrode 6 on an insulating substrate 1 consisting of a glass substrate and a glass substrate. This is an element in which a liquid crystal is held between an insulating substrate 7 and a counter substrate consisting of a counter electrode 8 made of ITO. FIG. 5 shows a second active device according to the invention. FIG. 5(b) is a top view, and FIG. 5(a) is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 5(b). A first electrode 2 made of ITO provided on an insulating substrate 1 made of a glass substrate, a first dielectric layer 3 made of acrylic provided on the first electrode 2 and an insulated substrate 1, a first dielectric VDF and Tr provided on body layer 3
Ferroelectric layer 4 made of copolymer with FE, ferroelectric layer 4
A second dielectric layer 5 made of acrylic is provided thereon, and a second electrode 6 made of Al is provided on the second dielectric layer 5. The second electrode 6 is provided so as to partially overlap the first electrode 2 via the first and second dielectric layers 3 and 5 and the ferroelectric layer 4. The active layer of the active device is a ferroelectric layer 4 sandwiched between first and second electrodes 2, 6. In the second active device, the first and second dielectric layers 3 and 5 and the ferroelectric layer 4 are etched after the second electrode 6 is formed using the second electrode 6 as a mask. , the second dielectric layers 3 and 5 and the ferroelectric layer 4 have the same shape as the second electrode 6 in a top view.
【0018】本発明第二のアクティブデバイスも本発明
の第一、第二のアクティブデバイスの製造方法を用いて
製造する事ができ、図4のような液晶素子を形成する事
ができる。異なるのは先に述べたように第二の電極6形
成後に第二の電極をマスクとして第一、第二の誘電体層
3、5と強誘電体層4をエッチングする事である。その
際は第二の電極6をエッチングするのに用いたレジスト
を具備した状態で第一、第二の誘電体層3、5と強誘電
体層4をエッチングしても良いし、レジストを除去した
状態でエッチングしても良い。エッチングには酸素を含
むプラズマを用いる事が望ましい。また、第二の誘電体
層5だけをエッチングし強誘電体層4はエッチングせず
に残しても良い。その際は強誘電体層4の一部はエッチ
ングされていても良い。また、第二の誘電体層5の一部
だけをエッチングしても良い。また、第一の誘電体層3
の一部までエッチングしても良い。The second active device of the present invention can also be manufactured using the first and second active device manufacturing methods of the present invention, and a liquid crystal element as shown in FIG. 4 can be formed. The difference is that, as described above, after the second electrode 6 is formed, the first and second dielectric layers 3 and 5 and the ferroelectric layer 4 are etched using the second electrode as a mask. In that case, the first and second dielectric layers 3 and 5 and the ferroelectric layer 4 may be etched with the resist used for etching the second electrode 6, or the resist may be removed. Etching may be performed in this state. It is desirable to use plasma containing oxygen for etching. Alternatively, only the second dielectric layer 5 may be etched and the ferroelectric layer 4 may be left unetched. In that case, a part of the ferroelectric layer 4 may be etched. Alternatively, only a portion of the second dielectric layer 5 may be etched. In addition, the first dielectric layer 3
It is also possible to etch a part of it.
【0019】図1、5に示したのは本発明にかかるアク
ティブデバイスの構成のほんの一例である。それら以外
の構成においても第一の電極2、第一の誘電体層3、強
誘電体層4、第二の誘電体層5、第二の電極6から構成
されるアクティブデバイスは本発明の一実施例と考えら
れる。さらにそれらは先に示したのアクティブデバイス
の製造方法を用いて製造される。FIGS. 1 and 5 show only one example of the configuration of an active device according to the present invention. Even in other configurations, an active device composed of a first electrode 2, a first dielectric layer 3, a ferroelectric layer 4, a second dielectric layer 5, and a second electrode 6 is a part of the present invention. Considered as an example. Furthermore, they are manufactured using the active device manufacturing method described above.
【0020】図1、4、5に於いて、絶縁基板1、7に
用いられるのはガラス基板に限る必要はなく有機絶縁材
料を用いてもよい。第一の電極2、第二の電極6、対向
電極8に用いるのはITOやAlに限る必要はなく他の
透明電極や金属、あるいは超伝導材料を用いてもよい。
強誘電体層4に用いるのはVDFとTrFEとの共重合
体に限る必要はなくBaTiO3 等の無機強誘電体や
フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの共重合
体等の有機強誘電体を用いてもよい。第一、第二の誘電
体層3、5に用いるのはアクリルに限る必要はなく他の
材料、例えばエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチ
レン樹脂、スチロール系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ
素樹脂、シアノアクリレート樹脂、クロロプレン樹脂、
クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリル−プレンン
樹脂、ポリオレヒィン系樹脂、エポキシ変性ポリアミド
、ポリサルファイド、合成ゴム変性ポリアミド、シリコ
ーンゴム、PMMA、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、
シロキサン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミ
ド、強誘電体等の有機材料、あるいはSiOx、SiO
Nx、SiNx、TaOx等の酸化物や窒化物等または
強誘電体、反強誘電体等の無機材料を用いても良い。ま
た、それらを2層以上に重ねたものやそれらを混合した
層を用いても良い。アクティブ基板と対向基板の間に保
持するのは液晶に限る必要はなく他の電気光学効果を持
つ材料や印加電圧の大小により発光、非発光の状態を取
る材料を用いても良い。In FIGS. 1, 4, and 5, the insulating substrates 1 and 7 are not limited to glass substrates, and may be made of organic insulating materials. The first electrode 2, the second electrode 6, and the counter electrode 8 are not limited to ITO or Al, and other transparent electrodes, metals, or superconducting materials may be used. The material used for the ferroelectric layer 4 is not limited to a copolymer of VDF and TrFE; an inorganic ferroelectric such as BaTiO3 or an organic ferroelectric such as a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene may be used. It's okay. The material used for the first and second dielectric layers 3 and 5 is not limited to acrylic, but other materials such as ester resin, phenol resin, polyethylene resin, styrene resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, polyether can be used. resin, polyurethane resin, silicone resin, cyanoacrylate resin, chloroprene resin,
Chloroprene rubber, nitrile rubber, nitrile-prene resin, polyolefin resin, epoxy modified polyamide, polysulfide, synthetic rubber modified polyamide, silicone rubber, PMMA, epoxy resin, silicone resin,
Organic materials such as siloxane, polycarbonate, polyimide, polyamide, ferroelectric materials, or SiOx, SiO
Oxides and nitrides such as Nx, SiNx, and TaOx, or inorganic materials such as ferroelectrics and antiferroelectrics may be used. Furthermore, a stack of two or more layers or a mixture of them may be used. What is held between the active substrate and the counter substrate is not limited to liquid crystal, and other materials having an electro-optic effect or materials that can emit or non-emissive depending on the magnitude of applied voltage may be used.
【0021】図1、4、5(a),(b)に於て絶縁基
板1上に第二の電極6、第一の誘電体層3、強誘電体層
4、第二の誘電体層5、第一の電極2の順番で設けて用
いても良い。In FIGS. 1, 4, 5(a) and (b), a second electrode 6, a first dielectric layer 3, a ferroelectric layer 4, and a second dielectric layer are disposed on an insulating substrate 1. 5. The first electrode 2 may be provided and used in this order.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明のアクティブデバイスの製造方法
を用いて製造した本発明のアクティブデバイスは素子出
力の経時変化が小さい。Effects of the Invention The active device of the present invention manufactured using the active device manufacturing method of the present invention has a small change in element output over time.
【図1】 本発明第一のアクティブデバイスを示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a first active device of the present invention.
【図2】 従来のアクティブデバイスを示す図である
。FIG. 2 is a diagram showing a conventional active device.
【図3】 本発明のアクティブデバイスの製造方法を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a method for manufacturing an active device of the present invention.
【図4】 本発明第一のアクティブデバイスを用いた
液晶素子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a liquid crystal element using the first active device of the present invention.
【図5】 本発明第二のアクティブデバイスを示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing a second active device of the present invention.
1 絶縁基板 2 第一の電極 3 第一の誘電体層 4 強誘電体層 5 第二の誘電体層 6 第二の電極 7 絶縁基板 8 対向電極 1 Insulating substrate 2 First electrode 3 First dielectric layer 4 Ferroelectric layer 5 Second dielectric layer 6 Second electrode 7 Insulating substrate 8 Counter electrode
Claims (3)
前記第一の電極上に設けられた第一の誘電体層、前記第
一の誘電体層上に設けられた強誘電体層、前記強誘電体
層上に設けられた第二の誘電体層、前記第二の誘電体層
上に前記強誘電体層と前記第一、二の誘電体層を介し前
記第一の電極と一部重なるよう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。Claim 1: A first electrode provided on an insulating substrate;
A first dielectric layer provided on the first electrode, a ferroelectric layer provided on the first dielectric layer, and a second dielectric layer provided on the ferroelectric layer. , a second electrode provided on the second dielectric layer so as to partially overlap the first electrode via the ferroelectric layer and the first and second dielectric layers; Features an active device.
工程、■前記第一の電極上に第一の誘電体層を形成する
工程、■前記第一の誘電体層上に強誘電体層を設け前記
強誘電体層のキュリー点以上融点以下に加熱し徐冷を行
う工程、■前記強誘電体層上に第二の誘電体層を前記強
誘電体層の融点以下の温度で形成する工程、■前記誘電
体層上に第二の電極を形成する工程を少なくとも含むこ
とを特徴とするアクティブデバイスの製造方法。2. ■ Step of forming a first electrode on an insulating substrate; ■ Step of forming a first dielectric layer on the first electrode; ■ Step of forming a ferroelectric layer on the first dielectric layer. (1) forming a second dielectric layer on the ferroelectric layer at a temperature below the melting point of the ferroelectric layer; 1) forming a second electrode on the dielectric layer;
記第一の電極上に第一の誘電体層を形成し、前記第一の
誘電体層上に強誘電体層を形成し、前記強誘電体層上に
第二の誘電体層を形成し、前記第二の誘電体層上に第二
の電極を形成するアクティブデバイスの製造方法におい
て、前記第二の誘電体層を形成した後に前記強誘電体層
のキュリー点以上融点以下に加熱し徐冷する工程を少な
くとも含む事を特徴とするアクティブデバイスの製造方
法。3. A first electrode is formed on an insulating substrate, a first dielectric layer is formed on the first electrode, and a ferroelectric layer is formed on the first dielectric layer. , a method for manufacturing an active device, comprising: forming a second dielectric layer on the ferroelectric layer; and forming a second electrode on the second dielectric layer; A method for manufacturing an active device, comprising at least the step of heating the ferroelectric layer to a temperature above the Curie point and below the melting point of the ferroelectric layer and slowly cooling the ferroelectric layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3095720A JPH04324836A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Active device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH04324836A true JPH04324836A (en) | 1992-11-13 |
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