JPH0486810A

JPH0486810A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0486810A
Application number: JP2203735A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kimura; 裕治木村; Hitoshi Kondo; 均近藤; Hidekazu Ota; 英一太田; Katsuyuki Yamada; 勝幸山田; Kenji Kameyama; 健司亀山; Masayoshi Takahashi; 高橋　正悦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、コンピュータ、ワードプロセッサ等の端末デ
イスプレーとして適する液晶表示装置に関する。

〔従来技術〕

従来、液晶表示装置において、非線形抵抗素子を用いた
マトリックス構造液晶表示装置は、行列電極数が増加す
るに従い、金属電極のライン巾が細まり、また大面積に
なるに従い、金属電極のライン長が長くなるためゴミ等
による断線が発生し易くなり、不良率が極度に高まる。

これを改善するため、画素電極形成時に画素電極と接触
しないように金属電極と重なる部分に、画素電極と同じ
材料の透明導電膜を形成し、たとえ金属電極が断線して
いる場合でも透明導電膜を通して電流が流れるようにし
て不良率を下げ電極抵抗をさげるようにしたものが提案
されている（特開昭６２−２５１７２５号公報）。

また、下部電極を共通配線としているＭＩＭ素子におい
て、共通配線組を２層としたものも提案されている（特
願平１−３２３９８号、平成１年２月９日出願）。

しかしながら、前記の先行技術においては、共通電極を
２層にして配線欠陥の低減、配線抵杭の減少を行なって
いるが第１層と第２層との、エツチングの選択比がとれ
ない場合には、第２層をエツチングするとき第１層がエ
ツチングされ断線などの欠陥が生じるという問題がある
。

〔目　的〕

本発明は前記のような問題点を解消し、共通電極の電気
抵抗が大きいことに基づく駆動用信号のなまりなどが生
じない液晶表示装置を提供することを目的としている。

〔構　成〕

本発明は一対の透明基板間に液晶層を挟持し、少なくと
も一方の基板の表示画素の各々に少なくとも１つの能動
素子、すなわち導体−絶縁体−導体よりなる素子（Ｍ　
Ｉ　Ｍ素子）が配置されている液晶表示装置において、
前記ＭＩＭ素子が配置されている基板の共通電極が少な
くとも２層以上の多層構造であり、かつ該共通電極と該
ＭＩＭ素子の上部電極が同一材料で構成されていること
を特徴とする液晶表示装置に関する。

共通電極を多層にすることにより配線抵抗が下がるだけ
でなく、ダスト、レジストムラ等による断線が減少し歩
溜りが向上する。

さらに上部電極を多層にすると単層では特性が良いが抵
抗が高いものや高価なため厚く付けるのにコストがかか
るもの、膜ストレスのためハガレるなどという欠点があ
った材料でも多層にすることにより、低抵抗化が可能に
なり膜ハガレが発生せずかつ安価に作製できるという利
点がある。

上部電極の成膜パターニングは、そのパターンサイズ、
界面コンタクトの安定性を考慮すれば、前記多層化のた
めの成膜は連続成膜が良い。

連続成膜とは、ある層を成膜後、パターニングを行なわ
ないで直ちにつぎの層を成膜することを意味し、できつ
れば真空を破らずに成膜を続行することが好ましい。さ
らにパターニングは、同一レシストパターンで連続的に
行なうことが望ましい。

本発明の液晶表示装置を構成するＭＩＭ素子の作製方法
について、第１図、第２図を参照して説明する。

まず、ガラス、プラスチック板、プラスチックフィルム
等の透明絶縁性基板１上に、画素電極用透明電極材料を
蒸着、スパッタリング等の方法で堆積し、所定のパター
ンにパターニングし、画素電極４を形成し、次に、蒸着
、スパッタリング等の方法で下部電極用導体薄膜を形成
し、ウェット又はドライエツチングにより所定のパター
ンにパターニングして下部電極となる第１導体７とし、
その上にプラズマＣＶＤ法。

イオンビーム法等により硬質炭素膜、ＳｉＣ。

ＳｉＮｘ等を被覆後ドライエツチング、ウェットエツチ
ング又はレジストを用いるリフトオフ法により所定のパ
ターンにパターニングして絶縁膜２とし、次にその上に
蒸着、スパッタリング等の方法によりパスライン用導体
薄膜を多層に被覆し、所定のパターニングしてパスライ
ンとなる第２導体６を形成し、最後に下部電極７の不必
要部分を除去し、透明電極パターンを露出させ、画素電
極４とする。この場合、ＭＩＭ素子の構成はこれに限ら
れるものではなく、ＭＩＭ素子の作成後、最上層に透明
電極を設けたもの、透明電極が上部又は下部電極を兼ね
た構成のもの、下部電極の側面にＭＩＭ素子を形成した
もの等、種々の変形が可能である。

ここで下部電極、上部電極及び透明電極の厚さは通常夫
々数百〜数千人、数百〜数千人、数百〜数千人の範囲で
ある。硬質炭素膜の厚さは１００〜８０００人、望まし
くは２００〜５０００人、さらに望ましくは３００〜４
０００人の範囲である。

又、プラスチック基板の場合、今までの耐熱性から能動
素子を用いたアクティブマトリックス装置の作成が非常
に困難であった。しかし硬質炭素膜は室温程度の基板温
度で良質の膜の作製が可能であり、プラスチック基板に
おいても作製が可能であり、非常に有効な画質向上手段
である。

次に本発明で使用されるＭＩＭ素子の材料について更に
詳しく説明する。

下部電極となる第１導体７の材料としてはＡＱ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、　　Ｐｔ、Ｎｉ。

Ｔ　ｉｇ　　Ｃｕ　＊　　Ａ　ｕ　ｔ　　Ｉ　Ｔ　ＯＴ
　　Ｚ　ｎ○：ＡＱ。

Ｉｎ２Ｏ３１Ｓ　ｎ　ｏ２等種々の導電体が、使用され
る。

上部及びパスラインとなる第２導体６の材料としてはＡ
Ｑ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ａｇ。

Ｔ　ｌ　ｒ　Ｃｕ　＋　Ａ　ｕ　＋　Ｗ　！　Ｔ　ａ　
ＨＩ　Ｔ　ＯＨＺ　ｎ　Ｏ：ＡＱ、Ｉｎ２Ｏ，、ＳｎＯ
２等種々の導電体が使用されるが、Ｉ−Ｖ特性の安定性
及び信頼性が特に優れている点からＮｉ、Ｐｔ、Ａｇが
好ましい。絶縁膜として硬質炭素膜を用いたＭＩＭ素子
は電極の種類を変えても対称性が変化せず、またΩｎＩ
αＶ７″Ｖの関係からプールフレンケル型の伝導をして
いることが判る。またこのことから、この種のＭＩＭ素
子の場合、上部電極と下部電極との組合せをどのように
してもよいことが判る。しかし硬質炭素膜と電極との密
着力や界面状態により素子特性（Ｉ−Ｖ特性）の劣化及
び変化が生じる。これらを考慮するとＮｉ。

Ｐｔ、Ａｇが良いことがわかった。

本発明のＭＩＭ素子の電流−電圧特性は第３図のように
示され、この特性は近似的には以下に示すような伝導式
で表される。

■＝にｅｘｐ　（βＶ２）　　　　　　　　　・・・（
１）■＝電流■：印加電圧に：導電係数β：プールフレ
ンケル係数ｎ：キャリヤ密度　　μ：キャリャモビリテ
ィｑ：電子の電荷量　　Φニドラップ深さρ：比抵抗　
　　　　ｄ：絶縁膜の厚さ（人）ｋ：ボルツマン定数　
Ｔ：雰囲気温度 ε：絶縁膜の誘電率次に第１図により液晶表示装置の作製法を述べる。まず
絶縁基板１′上に共通電極４′用の透明導体、例えばＩ
ＴＯ，ＺｎＯ：ＡＱ、ＺｎＯ：Ｓｉ、ＳｎＯ２，Ｉｎ２
Ｏ３等をスパッタリング、蒸着等で数百人から数μｍ堆
積させ、ストライプ状にパターンニングして共通電極４
′とする。この共通電極４′を設けた基板１′と先にＭ
ＩＭ素子をマトリックス状に設けた基板１の各々の表面
にポリイミドのような配向材８を付け、ラビング処理を
行ない、シール材を付け、ギャップ材９を入れてギャッ
プを一定にし、液晶３を封入して液晶表示装置とする。

このようにして液晶表示装置が得られる。

次に本発明液晶表示装置のＭＩＭ素子を構成する硬質炭
素膜について詳しく説明する。

こうした硬質炭素膜を形成するためには有機化合物ガス
、特に炭化水素ガスが用いられる。

これら原料における相状態は常温、常圧において必ずし
も気相である必要はなく、加熱或いは減圧等により溶融
、蒸発、昇華等を経て気化し得るものであれば、液相で
も同相でも使用可能である。

原料ガスとしての炭化水素ガスについては、例えばＣＨ
，、Ｃ，Ｈ，、Ｃ４Ｈ□。等のパラフィン系炭化水素、
Ｃ２Ｈ４等のオレフィン系炭化水素、ジオレフィン系炭
化水素、アセチレン系炭化水素、さらには芳香族炭化水
素などすべての炭化水素を少なくとも含むガスが使用可
能である。

また、炭化水素以外でも、例えばアルコール類、ケトン
類、エーテル類、エステル類等であって少なくとも炭素
元素を含む化合物であれば使用可能である。

本発明における原料ガスからの硬質炭素膜の形成方法と
しては、成膜活性種が直流、低周波、高周波或いはマイ
クロ波等を用いたプラズマ法により生成されるプラズマ
状態を経て形成される方法が好ましいが、より大面積化
、均−性向上及び／又は低温製膜の目的で低圧下で堆積
を行わせしめるのには磁界効果を利用する方法がさらに
好ましい。また、高温における熱分解によっても活性種
を形成できる。

その他にも、イオン化蒸着法或いはイオンビーム蒸着法
等により生成されるイオン状態を経て形成されてもよい
し、真空蒸着法或いはスパッタリング法等により生成さ
れる中性粒子から形成されてもよいし、さらには、これ
らの組み合わせにより形成されてもよい。

こうして作製される硬質炭素膜の堆積条件の一例はプラ
ズマＣＶＤ法の場合、概ね次の通りである。

ＲＦ高出力：　　０，１〜５０　Ｗ／ｃｄ圧力　　　：
　　１０−３〜１０　Ｔｏｒｒ堆積温度　：　室温〜９
５０℃で行うことができるが、好ましくは室２１〜３０
０℃０このプラズマ状態により原料ガスがラジカルとイオンと
に分解され反応することによって、基板上に炭素原子Ｃ
と水素原子Ｈとからなるアモルファス（非晶質）及び微
結晶質（結晶の大きさは数１０人〜数μｉ＋）の少くと
も一方を含む硬質炭素膜が堆積する。硬質炭素膜の諸特
性を表−１に示す。

（以下余白）表−１注）測定法：比抵抗（ρ）：コプレナー型セルによるＩ−Ｖ特性より
求める。

光学的バンドギャップ（Ｅｇｏｐｔ）　：分光特性から
吸収係数（α）を求め、（αｈｖ　）　　＝Ｂ（ｈｖ−Ｅｇｏｐｔ）の関係より
決定する。

膜中水素量（Ｃ，）：赤外吸収スペクトルから、２９０
０ｃｍ−１付近のピークを積分し、吸収断面積Ａを掛け
て求める。

すなわちすＳ　Ｐ’　／　Ｓ　Ｐ”比：赤外吸収スペクトルを、ｓ
ｐ３．ｓｐ”　ニソれぞれ帰属されるガウス関数に分解
し、その面積比より求める。

ビッカース硬度（Ｈ）二マイクロビッカース計による。

屈折率（ｎ）：エリプソメーターによる。

欠陥密度：ＥＳＲによる。

これらをグラフにして示したのが第４．５および６図で
ある。

こうして形成される硬質炭素膜はＩＲ吸収法及びラマン
分光法による分析の結果、炭素原子にｓｐ３の混成軌道
とｓｐ８の混成軌道とを形成した原子間結合が混在して
いることが明らかになっている。ｓｐ”結合とＳＰ２結
合との比率は、ＩＲスペクトルをピーク分離することで
概ね推定できる。ＩＲスペクトルには、２８００〜３１
５゜３−１に多くのモードのスペクトルが重なって測定
されるが、夫々の波数に対応するピークの帰属は明らか
になっており、ガウス分布によってピーク分離を行ない
、夫°々のピーク面積を算出し、その比率を求めればＳ
　Ｐ３／Ｓ　Ｐ２を知ることができる。

また、前記硬質炭素膜は、Ｘ４！及び電子線回折分析に
よればアモルファス状態（ａ−Ｃ：　Ｈ）、及び／又は
約５０人〜５μｍ程度の微結晶粒を含むアモルファス状
態にあることが判っている。

一般に量産に適しているプラズマＣＶＤ法の場合にはＲ
Ｆ高出力小さいほど膜の比抵抗値および硬度が増加し、
低圧力なほど活性種の寿命が増加するために基板温度の
低温化、大面積での均一化が図れ、且つ比抵抗及び硬度
が増加する傾向にある。更に、低圧力ではプラズマ密度
が減少するため、磁場閉じ込め効果を利用する方法は比
抵抗の増加により効果的である。

さらに、このプラズマＣＶＤ法は常温〜１５０℃程度の
比較的低い温度条件でも同様に良質の硬質炭素膜を形成
できるという特徴を有しているため、ＭＩＭ素子製造プ
ロセスの低温化には最適である。したがって、使用する
基板材料の選択自由度が広がり、基板温度をコントロー
ルし易くするために大面積に均一な膜が得られるという
特徴をもっている。また硬質炭素膜の構造、物性は広範
囲に制御可能であるため、デバイス特性を自由に設計で
きる利点もある。さらには膜の誘電率も２〜６と従来の
ＭＩＭ素子に使用されていたＴａ２Ｏ，、１１，０３，
ＳｉＮｘと比較して小さいため、同じ電気容量を持った
素子を作る場合、素子サイズが大きくてすむので、それ
ほど微細加工を必要とせず、歩留りが向上する（開動条
件の関係からＬＣＤとＭＩＭ素子の容量比はＣＬＣＤ／
　ＣＭＩＭ＝　１０／　１程度必要である。）。

であるため、誘電率εが小さければ急峻性は大きくなり
、オン電流Ｉｏｎとオフ電流Ｉ　ｏｆｆの比が大きくと
れるようになる。このためより低デユーティ比でのＬＣ
Ｄｌｌ１動が可能となり、高密度のＬＣＤが実現できる
。さらに膜の高度が高いため、液晶材料封入時のラビン
グ行程による損傷が少なくこの点からも少滴りが、向上
する。

以上の点を鑑みるに、硬質炭素膜を使用することで低コ
スト、階調性（カラー化）、高密度ＬＣＤが実現できる
。

さらにこの硬質炭素膜が炭素原子及び水素原子の他に周
期律表第■族元素、同第■族元素、同第■族元素、アル
カリ金属元素、アルカリ土類金属元素、窒素原子、酸素
原子、カルコゲン系元素又はハロゲン原子を構成元素と
して含んでもよい。構成元素の１つとして周期律表第■
族元素、同じく第■族元素、アルカリ金属元素、アルカ
リ土類金属元素、窒素原子、又は酸素原子を導入したも
のは硬質炭素膜の膜厚をノンドープのものに比べて約２
〜３倍に厚くすることができ、またこれにより素子作製
時のピンホールの発生を防止すると共に、素子の機械的
強度を飛躍的に向上することができる。更に窒素原子又
は、酸素原子の場合は以下に述べるような周期律表第■
族元素等の場合と同様な効果がある。

同様に周期律表第■族元素、カルコゲン系元素又は、ハ
ロゲン元素を導入したものは硬質炭素膜の安定性が飛躍
的に向上すると共に膜の硬度も改善されることも相まっ
て高信頼性の素子が作製できる。これらの効果が得られ
るのは第■族元素及びカルコゲン系元素の場合は硬質炭
素膜中に存在する活性な２重結合を減少させるからであ
り、またハロゲン元素の場合は、■）水素に対する引抜
き反応により原料ガスの分解を促進して膜中のダングリ
ングボンドを減少させ、２）成膜過程でハロゲン元素Ｘ
がＣ−Ｈ結合中の水素を引抜いてこれと置換し、Ｃ−Ｘ
結合として膜中に入り、結合エネルギーが増大する（Ｃ
−Ｈ間及びＣ−Ｘ間の結合エネルギーはＣ−Ｘ間の方が
大きい）からである。

これらの元素を膜の構成元素とするためには、原料ガス
としては炭化水素ガス及び水素の他に必要に応じてドー
パントとして膜中に周期律表第■族元素、同第■族元素
、同第■族元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属
元素、窒素素子、酸素原子、カルコゲン系元素又はハロ
ゲン元素を含有させるために、これらの元素又は原子を
含む化合物（又は分子）（以下、これらを「他の化合物
」ということもある）のガスを用いることができる。

ここで周期律表第■族元素を含む化合物としては、例え
ばＢ（ＯＣ２Ｈ５）、、　Ｂ２Ｈ，、ＢＣＱ、、　ＢＢ
ｒ３゜ＢＦ３　＋　１（０−ｘ−Ｃ，Ｈ，）、　ｌ　（
ＣＨｘ）ＩＪＩＱ、　（Ｃ２Ｈ５）３ＡＲ。

（ｊ−ｃ４ｏ、）、ＡＩ２．　ＡＱｃＱ、、　Ｇａ（０
−ｉ−Ｃ，Ｈｔ）３１（ＣＨ３）３Ｇａ。

（ｃ２Ｈ５）３　Ｇａ　ｙ　ｃａｃＱ３　＋　ＧａＢｒ
、　ｌ　（ｏ−ｘ−ｃ３　Ｈｔ　）３　Ｉｎ　１（ｃ２
Ｈ，）ｓＩｎ等がある。

周期律表第■族元素を含む化合物としては、例えばＳｘ
、ｌ（、、（Ｃ２Ｈ５）、ＳｊＨ，５ＩＦ４１５ＩＨ２
ＣＱ２１ｓｉｃＱ４．５ｉ（ＯＣＨ，）４．５ｉ（ＯＣ
２Ｈ５）４１５ｉ（ＯＣ３Ｈ７）４１ＧｅＣＱ４ｖ　Ｇ
ｅＨ＊ｖ　Ｇｅ（ＯＣＪｓ）４＋Ｇｅ（ＣｚＨｓ）４ｙ
（ＣＨａ）４Ｓｎ−（Ｃ，）１．）、Ｓｎ、　５ｎＣＱ
４等がある。

周期律表第■族元素を含む化合物としては、例えばＰＨ
□、　ＰＦ３．　ＰＦ、、　ＰＣＱ２Ｆ、、　ＰＣＱ、
、　ＰＣＱ２Ｆ。

ＰＢｒ３．　ＰＯ（ＯＣＨ，）、、Ｐ（Ｃ２Ｈ，）、、
　ＰＯＣ，Ｑ、、　ＡｓＨ，。

ＡｓＣｕ３．　ＡｓＢｒ３．　ＡｓＦ３．　ＡｓＦ、、
　ＡｓＣｆ１．、　ＳｂＨ，、ＳｂＦ３゜５ｂＣＱ、、
　５ｂ（ＱＣ２Ｈ，）、等がある。

アルカリ金属原子を含む化合物としては例えばＬｉ０−
ｉ−Ｃ３Ｈ，、Ｎａ０−ｉ−Ｃ，Ｈ，、ＫＯ−ｉ−Ｃ，
Ｈ，等がある。

アルカリ土類金属原子を含む化合物としては例えばＣａ
　（ｏｃ２１（５）３　＋　Ｍｇ　（ＯＣ２Ｈｓ　）ｚ
　ｔ　（Ｃ２Ｈ５）２　Ｍｇ等がある。

窒素原子を含む化合物としては例えば窒素ガス、アンモ
ニア等の無機化合物、アミノ基、シアノ基等の官能基を
有する有機化合物及び窒素を含む複素環等がある。

酸素原子を含む化合物としては例えば酸素ガス、オゾン
、水（水蒸気）、過酸化水素、−酸化炭素、二酸化炭素
、亜酸化炭素、−酸化窒素。

二酸化窒素、三酸化二窒素、五酸化二窒素、三酸化窒素
等の無機化合物、水酸基、アルデヒド基、アシル基、ケ
トン基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、エーテル
結合、エステル結合、ペプチド結合、酸素を含む複素環
等の官能基或いは結合を有する有機化合物、更には金属
アルコキシド等が挙げられる。

カルコゲン系元素を含む化合物としては例えばＨ２Ｓ、
　（Ｃ）１３）（ＣＨ２）、５（ＣＨ２）、ＣＨ３，Ｃ
Ｈ２＝ＣＨＣＨ２５ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２，Ｃ２Ｈ９ＳＣ
２Ｈ５，Ｃ２Ｈ，ＳＣＨ３，チオフェン、Ｈ２Ｓｅ　、
　（Ｃ２Ｈ５）ｚ　Ｓｅ　、　Ｈ２Ｔｅ等がある。

またハロゲン元素を含む化合物としては例えば弗素、塩
素、臭素、沃素、弗化水素、弗化塩素、弗化臭素、弗化
沃素、塩化水素、塩化臭素、塩化沃素、臭化水素、臭化
沃素、沃化水素等の無機化合物、ハロゲン化アルキル、
ハロゲン化アリール、ハロゲン化スチレン、ハロゲン化
ポリメチレン、ハロホルム等の有機化合物が用いられる
。

結晶駆動用ＭＩＭ素子として好適な硬質炭素膜は、駆動
条件から膜厚が１００〜８０００人、比抵抗が１０６〜
１０１３Ω・■の範囲であることが有利である。なお、
駆動電圧と耐圧（絶縁破壊電圧）とのマージンを考慮す
ると膜厚は２００Å以上であることが望ましく、また、
画素部と薄膜二端子素子部の段差（セルギャップ差）に
起因する色むらが実用上問題とならないようにするには
膜厚は６０００Å以下であることが望ましいことから、
硬質炭素膜の膜厚は２００〜６０００人、比抵抗は５×
１０６〜１０１２Ω・■であることがより好ましい。

硬質炭素膜のピンホールによる素子の欠陥数は膜厚が減
少するにともなって増加し、３００Å以下では特に顕著
になること（欠陥率は１％を超える）、及び膜厚の面内
分布の均一性（ひいては素子特性の均一性）が確保でき
なくなる（膜厚制御の精度は３０人程度が限度で、膜厚
のバラツキが１０％を超える）ことから、膜厚は３００
Å以上であることがより望ましい。

また、ストレスによる硬質炭素膜の剥離がおこりにくく
するため、及び、より低デユーティ比（望ましくは１／
１０００以下）で駆動するために、膜厚は４０００Å以
下であることがより望ましい。

これらを総合して考慮すると、硬質炭素膜の膜厚は３０
０〜４０００人、比抵抗は１０７〜１０１１Ω・０であ
ることが一層好ましい。

〔実施例〕

本発明の詳細な説明するが、これによって本発明は限定
されるものではない。

実施例１透明基板にはパイレックス基板を用い、次にＩＴ○を８
００人マグネトロンスパッタ法を用い堆積させた。次い
でパターン化して画素電極を形成した。

次に能動素子として硬質炭素膜を使用したＭＩＭ素子を
以下のように設けた。

まず基板の画素電極上にＡＵを蒸着法により１０００人
厚に堆積後、パターン化して下部電極を形成した。その
上にｌＩＩ！ｌＩ／＃膜として硬質炭素膜をプラズマＣ
ＶＤ法により１１００人厚に堆積後、ドライエツチング
によりパターン化した。

更に各硬質炭素絶縁膜上にＮｉを蒸着法により１０００
人厚に堆積し、連続的にＮｉ”−Ｃｒを堆積した。次に
、パターン化して上部電極を形成した。対向基板として
プラスチックフィルム上、ＩＴ○をスパッタリング法に
より１０００人厚に堆積し、ストライプ状にパターン化
して共通画素電極を形成した。さらに外側にカラーフィ
ルターをもうけた。

次にこれらの基板の上に配向膜としてポリイミド膜を形
成し、ラビング処理を行った。

次にこれらの基板を各画素電極側を内側にして対向させ
、ギャップ材を介して貼合せ、更にこうして形成された
セル内に市販液晶材料を封入することによりカラー液晶
表示装置を作った。

この時ＭＩＭ素子に用いた硬質炭素の成膜条件は圧　　　　力　　：　０．０２　　ＴｏｒｒＣＨ４流量
　：　１０　ＳＣＣＭＲＦパワー　＝０．２υ／ａ１１２温　　　度　　：室　温であった。

実施例２透明基板にはプラスチック基板を用い、この基板上にＩ
ＴＯを１０００人マグネトロンスパッタ法を用い堆積さ
せた。次いでパターン化して画素電極を形成した。

まず、基板の画素電極上にＣｒを蒸着法により６００人
厚１推積後、パターン化して下部電極を形成した。その
上に絶縁膜として硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法により
１１００人厚に堆積後、ドライエツチングによりパター
ン化した。

更に各硬質炭素絶縁膜上にＡｇを５００人堆積後Ｎ１を
蒸着法により１０００人厚に堆積し、パターン化して上
部及び共通電極を形成した。

次に他方の透明基板（対向基板）としてフレキシブルプ
ラスチックフィルム基板上にＩＴＯをスパッタリング法
により１０００人厚に堆積し、ストライプ状にパターン
化して共通画素電極を形成した。さらに共通画素電極を
設けた逆の表面にカラーフィルターを設けた。

次に両基板の上に配向膜としてポリイミド膜を形成し、
ラビング処理を行なった。

次にこれらの基板を各画素電極側を内側にして、対向さ
せ、ギャップ材を介して貼合せ、更にこうして形成され
たセル内に市販の液晶材料を封入することによりカラー
液晶表示装置を作った。

この時、ＭＩＭ素子に用いた硬質炭素膜の成膜条件は、圧　　　　力　　：　０．０３５　　ＴｏｒｒＣＨ４流
量　：　１０　ＳＣＣＭＲＦパ’７−：０．３１ｆｆｌ温　　　度　　：室　温であった。

実施例３透明基板にはパイレックス基板を用い、画素電極として
ＩＴＯを１０００人Ｅ、Ｂ、蒸着により堆積させた後、
パターニングを行なった。次に下部電極としてＡＱを蒸
着法により１２００人堆積させた後、パターニングした
。

次に硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法で１２００人堆積さ
せた後、ドライエツチングによりパターン化した。さら
に、共通電極兼上部電極としてＣｒをＥ、Ｂ、蒸着法に
より５００人堆積させた後、Ｎｉを１０００人堆積した
。次に他方の透明基板としてパイレックス基板上Ｔ○を
スパッタリング法により１０００人厚に堆積後、ストラ
イプ状にパターン化して共通画素電極を形成した。

次に全基板の上に配向膜としてポリイミド膜を形成し、
ラビング処理を行なった。

次にこれらの基板を各画素電極側を内側にして対向させ
、ギャップ材を介して貼合せ、更にこうして形成された
セル内に市販の液晶材料を封入することにより図に示す
ようなカラー液晶表示装置を作った。

この時、ＭＩＭ素子に用いた硬質炭素膜の成膜条件は、圧　　　　力　　：　０．０４　　ＴｏｒｒＣＨ４流量
　：　２０３ＣＣＭＲＦパワー　：　０．８１／ａｄ温　　　度　　＝８０℃ であった。

実施例４透明基板にはパイレックス基板を用い、この基板上にＩ
ＴＯを８００人マグネトロンスパッタ法を用いて堆積さ
せた。次いでパターン化して画素電極を形成した。

次に能動素子としてＳｉＮｘを使用したＭＩＭ素子を以
下のように設けた。

Ｃｒをスパッタリング法により１０００人厚に堆積後、
パターン化して下部共通電極を形成した。

次にその上にＳｉＨ４及びＮＨ，からＰ−ＣＶＤ法によ
り９００人厚Ｏ８ｉＮｘ膜を形成後、パターン化して絶
縁膜を形成した。更にその上にＣｒを１０００人厚に堆
積後、続いて、Ｎｉを１０００人堆積した後、パターン
化して上部電極とした。

次に他方の透明基板（対向基板）としてフレキシブルプ
ラスチックフィルム基板上にＩＴＯをスパッタリング法
により１０００人厚に堆積し。

ストライプ状にパターン化して共通画素電極を形成した
。さらに共通画素電極を設けた逆の表面にカラーフィル
ターを設けた。

次に側基板の上に配向膜としてポリイミド膜を形成し、
ラビング処理を行った。

次にこれらの基板を各画素電極側を内側にして対向させ
、ギャップ材を介して貼合せ、更にこうして形成された
セル内に市販の液晶材料を封入することによりカラー液
晶表示装置を作った。

〔効　果〕

本発明は以上説明したように構成されているから、共通
電極を２層以上の多層にしたことにより配線抵抗が小さ
く断線の発生が少なくなって、高密度高精細な液晶表示
装置の作製が可能であり、また、ＭＩＭ素子の上部電極
も２層以上の多層となりその組み合せにより単層では膜
ハガレ等があり長期信頼性に劣る素子でも多層にするこ
とにより長寿命化が可能となる。さらにＭＩＭ特性が良
くても厚く製膜するのが難しい材料や高価な材料、抵抗
の高いもの等も多層にすることによりその欠点を補うこ
とができ、安価に高密度高精細で長期安定性の高い液晶
表示装置の作製が可能となるなどの顕著な効果が奏され
産業上益するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置を構成するＭＩＭ素子の
要部説明図、第２図は本発明の構造の一部断面斜視図、
第３図（ａ）、（ｂ）はＭＩＭ素子のＩ−Ｖ特性曲線、
Ｑ　ｎ　Ｉ　ｃＣｖ’　Ｖ特性を示すグラフであり、第
４図および第５図は本発明のＭＩＭ素子の絶縁層に使用
した硬質炭素膜をラマンスペクトル法、ＩＲ吸収法で分
析した分析結果を示すスペクトル図、第６図は本発明の
ＭＩＭ素子の絶縁層に使用した硬質炭素膜をラマン分光
法で分光した分析結果を示すスペクトル図である。１．１′・・・絶縁基板　　２・・・硬質炭素膜３・・
・液晶　　　　　　４・・・画素電極４′・・・共通電
極５・・・能動素子（Ｍ　Ｉ　Ｍ素子）６・・・第２導体（パスライン）（上部電極）７・・・
第１導体（下部電極）８・・・配向膜９・・・ギャップ材

Claims

【特許請求の範囲】

１、一対の透明基板間に液晶層を挟持し、少なくとも一
方の基板の表示画素の各々に少なくとも１つの能動素子
、すなわち導体−絶縁体−導体よりなる素子（ＭＩＭ子
素子）が配置されている液晶表示装置において、前記Ｍ
ＩＭ素子が配置されている基板の共通電極が少なくとも
二層以上の多層構造であり、かつ該共通電極と該ＭＩＭ
素子の上部電極が同一材料で構成されていることを特徴
とする液晶表示装置。