JPH05232516A - アクティブデバイス及びその製造方法 - Google Patents

アクティブデバイス及びその製造方法

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JPH05232516A
JPH05232516A JP5124391A JP5124391A JPH05232516A JP H05232516 A JPH05232516 A JP H05232516A JP 5124391 A JP5124391 A JP 5124391A JP 5124391 A JP5124391 A JP 5124391A JP H05232516 A JPH05232516 A JP H05232516A
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JP
Japan
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layer
ferroelectric
wiring layer
adhesive layer
active device
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Application number
JP5124391A
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English (en)
Inventor
Atsushi Hatta
八田敦司
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的とするところは、アクティブデバ
イスの薄膜積層構造に関し、特に薄膜間の接着力を向上
させ、寿命及び信頼性を向上させたデバイスを提供する
にある。 【構成】本発明は、硝子基板上に形成された第1配線
層、前記第1配線層上に形成されたカップリング剤と強
誘電体の混合物から成る接着層、前記接着層上に形成さ
れた強誘電体層、前記強誘電体層上に形成された第2配
線層を有する事を特徴とする、アクティブデバイス。
硝子基板上に第1配線層を形成する工程、前記第1配
線層上にカップリング剤と強誘電体の混合物から成る接
着層を設け、前記接着層を前記強誘電体のキュリー点以
上に加熱し冷却する工程、前記接着層上に強誘電体層
を形成する工程、前記強誘電体層上に第2配線層を形
成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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明のアクティブデバイスは、
容量層に電圧を印加させるものであり、例えば液晶表示
用に用いられるものに関し、その薄膜積層構造に関す
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。図2の構造は次の様である。硝子
基板1の上に、ITOから成る第1配線層2が設けら
れ、その上に、直接、VDF/TrFE(フッ化ビニリ
デン/トリフルオロエチレン)共重合体から成る強誘電
体層3が設けられ、その上にAlから成る第2配線層4
が設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術のアクティブデバイスには、以下に述べるよう
な問題点があった。すなわち、アクティブデバイスとし
て動作させるために、前記強誘電体層3に分極を生じさ
せ、その分極を反転させる必要がある。そのために、前
記第1配線層2と前記第2配線層4の間に交流電圧を印
加する。ところが、強誘電体層3は圧電性を有するため
に、電圧を印加する事により次式で示される応力Tを生
じる。ゆえに、電圧を反転させる事によりそれに応じ
て、図2−(b)における能動部分6において振動を生
ずる。
【0004】
【数1】
【0005】この振動が原因となって、前記第1配線層
2上に、直接、強誘電体層3を形成する方法では、能動
部分6において、強誘電体層3が第1配線層2から剥離
していた。このため、第1配線層2と第2配線層4の間
隔が大きくなり、強誘電体層3に分極を生じさせるに充
分な電圧を印加できなくなる。
【0006】さらに、この剥離は時間と共に増大するた
めに、素子の特性も、時間と共に低下する。
【0007】そこで本発明は、このような問題点を克服
するためのもので、その目的とするところは、従来のデ
バイスに比較して、第1配線層2と強誘電体層3の接着
力を向上させ、デバイス能動部分6において剥離を防止
し、寿命及び信頼性を向上させたデバイスを提供するに
ある。
【0008】
【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、硝子基板上に形成された第1配線層、前記第1
配線層上に形成されたカップリング剤と強誘電体層の混
合物から成る接着層、前記接着層上に形成された強誘電
体層、前記強誘電体層上に形成された第2配線層を有す
る事を特徴とする。本発明のアクティブデバイスの製造
方法は硝子基板上に第1配線層を形成する工程、前
記第1配線層上にカップリング剤と強誘電体の混合物か
ら成る接着層を設け、前記接着層を前記強誘電体のキュ
リー点以上に加熱し冷却する工程、前記接着層上に強
誘電体層を形成する工程、前記強誘電体層上に第2配
線層を形成する工程を少なくとも含む事を特徴とする。
【0009】
【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)は本発明にかかるアクティ
ブデバイスを示す図であり、図1−(a)は上視図、同
図−(b)は同図−(a)中X−Xにおける断面図であ
る。
【0010】図1に示す実施例の構造は次の様である。
すなわち、硝子基板1の上に、ITOから成る第1配線
層2が設けられ、その上にカップリング剤と前述の、V
DF/TrFE(フッ化ビニリデン/トリフルオロエチ
レン)共重合体の混合物から成る接着層5が設けられ、
その上にVDF/TrFE(フッ化ビニリデン/トリフ
ルオロエチレン)共重合体から成る強誘電体層3が設け
られ、その上にAlから成る第2配線層4が設けられて
いる。
【0011】次に、図3に本発明によるアクティブデバ
イスの製造方法を示す。まず、硝子基板(例えば、日本
電気硝子株式会社製OA−2)1を洗浄し、その上にス
パッタリング法あるいは蒸着法によって、200〜90
00Åの膜厚のITO層を製膜する。製膜したITO層
をパターニングして、ITOから成る第1配線層2を形
成する。図3−(a)。その上に、次に示すような構造
式を有するアミノシラン系カップリング剤、化1−
(a)(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン)、化1−(b)(N−β(アミノエ
チル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン)、
化1−(c)(γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン)
【0012】
【化1】
【0013】及びチタネート系カップリング剤、化2−
(a)(イソプロピルトリイソステアロイルチタネー
ト)、化2−(b)(イソプロピルトリス(ジオクチル
パイロホスフエート)チタネート)、化2−(c)(イ
ソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チ
タネート)、化3−(a)(テトラオクチルビス(ジト
リデシルホスファイト)チタネート)、化3−(b)
(テトラ(2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチ
ル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート)、
化4−(a)(ビス(ジオクチルパイロホスフェート)
化4−(b)(ビス(ジオクチルパイロホスフェート)
エチレンチタネート)
【0014】
【化2】
【0015】
【化3】
【0016】
【化4】
【0017】を、前記VDF/TrFE共重合体と、カ
ップリング剤:VDF/TrFE共重合体=1〜100
0:100の重量比にて混合し、有機溶剤(ジオキサン
を含むエーテル、ケトン類。アミン等の極性の強い溶
剤)に対して、溶質:溶媒=1:10〜10000の比
率で溶解し、それをスピンコーター法あるいはディッピ
ング法によって塗布する。次にそれを、VDF/TrF
E共重合体のキュリー点以上の温度(VDFのモル%に
よっても異なるが、例えば140℃)で1時間アニール
する。次にそれを室温まで急冷し、数十〜数百Åの膜厚
の接着層5を形成する。図3−(b)。その上に、前記
VDF/TrFE共重合体を有機溶剤(ジオキサンを含
むエーテル、ケトン類。アミン等の極性の強い溶剤)と
混合したものをスピンコーター法によって、数千Åの強
誘電体層3を形成する。図3−(c)。次にそれを乾
燥、焼成した後、その上に蒸着法あるいはスパッタ法に
よって、数千Åの膜厚のAl層を製膜する。製膜したA
l層をパターニングして、Alから成る第2配線層4を
形成する。図3−(d)。
【0018】さて、ITOから成る第1配線層2と強誘
電体層3の間の、接着層5に含有されているアミノシラ
ン系カップリング剤及び、チタネート系カップリング剤
は、分子中に無機物と結合する部分と有機物に親和する
部分を有している。従来のデバイス構造では、無機物で
ある第1配線層2の上に直接、有機物である強誘電体層
3を形成しているために、接着性が非常に悪かったのに
対し、接着層5が前述の性質を有したカップリング剤を
含有しているために、接着層5と、無機物である第1配
線層2及び、有機物であるVDF/TrFE層から成る
強誘電体層3は強力に接着され、換言すれば、第1配線
層2と強誘電体層3が強力に接着される事になる訳であ
る。さらにこれらのカップリング剤と、強誘電体層3を
形成するVDF/TrFE共重合体を混合する事によ
り、特に、接着層5と強誘電体層3のなじみが良くな
り、接着力が飛躍的に向上し、第1配線層2と強誘電体
層3は比類なく強力に接着する。
【0019】なお、実験結果によると、アミノシラン系
カップリング剤及び、チタネート系カップリング剤とV
DF/TrFE共重合体の混合性はすこぶる良好で、混
合する事により、デバイスの性能を劣化させる様な反応
はおこらない。さらに、接着層5に含有したアミノシラ
ン系カップリング剤及び、チタネート系カップリング剤
と、ITO及び、VDF/TrFE共重合体それぞれの
相性はすこぶる良好で、実際にデバイスにした場合、接
着強度にして、従来のデバイスと比較し、数千倍〜数万
倍である。また、接着層5にカップリング剤を単独で用
いた場合に比較しても、接着層5にカップリング剤とV
DF/TrFE共重合体の混合物を用いた場合、接着強
度にして、数十倍〜数百倍である。接着強度が向上した
分に応じてデバイスとしての寿命も向上し、本発明によ
るデバイスの寿命は従来のデバイスと比較して数千倍〜
数万倍である。
【0020】さらに、接着層5は、前述の様に非常に薄
く、その部分での電圧降下が無視できるために、第1配
線層2と第2配線層4の間に電圧を印加するに際して、
デバイスとしての特性に全く影響を及ぼさない。
【0021】さらに、強誘電体層3を形成する際、前述
の有機溶剤に侵される可能性があるが、接着層5を形成
する際、キュリー点以上の温度でアニールすると、接着
層5に含有されたVDF/TrFE共重合体は、ジオキ
サンを含むエーテル、ケトン類、アミン等の極性の強い
溶剤に溶解しなくなる。このため、前述のアニールは、
接着層5が侵されるのを防止する効果がある。
【0022】さらに、VDF/TrFE共重合体は、キ
ュリー点以上融点以下の温度でアニールした後、徐冷し
た場合大きな圧電性を生じる。しかし、キュリー点以上
でアニールし急冷した場合、VDF/TrFE共重合体
の圧電性は小さくなり、前述の応力Tは、徐冷した場合
に比較して半分以下になる。このため、第1配線層2及
び、強誘電体層3の接着性を向上すると同時に、第1配
線層2と第2配線層4の間に電圧を印加した際、接着層
5に含有したVDF/TrFE共重合体は振動を生じ
ず、緩衝材として強誘電体層3の振動を適宜吸収する効
果がある。
【0023】さらに、強誘電体層3は、不純物を極力混
入させないようにしなければばらないのであるが、接着
層5は、硝子基板1の不純物が、強誘電体層3に拡散す
るのを保護する効果がある。
【0024】さらに、実際このデバイスを液晶表示体と
して用いるには、第2配線層4上に配向膜(例えばポリ
イミド)を形成し、ラビングを行うのであるが、接着層
5はラビング時においても強誘電体層3の剥離を防止
し、かつ、液晶の配向状態の向上に大きく寄与する効果
がある。
【0025】なお、第1配線層2はITOに限る必要は
なく、他の透明電極でもよい。第2配線層4はAlに限
る必要はなく、他の金属を用いてもよい。接着層5に含
有されるカップリング剤は、アミノシラン系カップリン
グ剤あるいはチタネート系カップリング剤に限る必要は
なく、他のカップリング剤を用いてもよい。接着層5及
び強誘電体層3の形成法は、スピンコーター法あるいは
ディッピング法以外の印刷法等の他の形成法を用いても
よい。接着層5を形成する際のアニール時間は、1時間
に限る必要はなく、適宜変更してもよい。接着層5を形
成する際の冷却法は急冷に限る必要はなく、徐冷等の他
の冷却法でもよい。強誘電体層3はVDF/TrFE共
重合体に限る必要はなく、PVDF(ポリフッ化ビニリ
デン)、VDF/TeFE(フッ化ビニリデン/テトラ
フルオロエチレン)共重合体、シアン化ビニリデン/酢
酸ビニル共重合体等の有機強誘電体材料を用いてもよ
い。強誘電体層3は必ずしも全面に形成する必要はな
く、デバイス能動部6のみに形成してもよい。
【0026】次に、本発明を用いた液晶表示体の実施例
を、図面に基づいて説明する。図4−(a)、(b)は
本発明を用いた液晶表示体を示す図であり、図4−
(a)は上視図、同図−(b)は同図−(a)中X−X
における断面図である。
【0027】図4に示す実施例の構造は次の様である。
すなわち、対向硝子基板8上に、ITOから成る第3配
線層7を設けた基板を、図1に示したアクティブデバイ
スに1〜100μmの間隔をおいて、対向する形で設け
られている。そして、両基板で液晶を保持している。
【0028】
【発明の効果】上述のように、本発明のデバイスの薄膜
積層構造によれば、従来のデバイスに比較して、薄膜間
の剥離のおそれが激減するために、すこぶる、寿命及び
信頼性の向上したデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明によるアクティブデバイスを示
す上視図。(b)は図1(a)のX−Xに沿った断面
図。
【図2】(a)は従来のアクティブデバイスを示す上視
図。(b)は図2(a)のX−Xに沿った断面図。
【図3】(a)〜(d)は本発明によるアクティブデバ
イスの製造方法を示す断面図。
【図4】(a)は本発明によるアクティブデバイスを用
いた液晶表示体を示す上視図。
【図4】(b)は図3(a)のX−Xに沿った断面図。
【符号の説明】
1 硝子基板 2 第1配線層 3 強誘電体層 4 第2配線層 5 接着層 6 デバイス能動部分 7 第3配線層 8 対向硝子基板
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明によるアクティブデバイスを示
す上視図。(b)は図1(a)のX−Xに沿った断面
図。
【図2】(a)は従来のアクティブデバイスを示す上視
図。(b)は図2(a)のX−Xに沿った断面図。
【図3】(a)〜(d)は本発明によるアクティブデバ
イスの製造方法を示す断面図。
【図4】(a)は本発明によるアクティブデバイスを用
いた液晶表示体を示す上視図。(b)は図3(a)のX
−Xに沿った断面図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硝子基板上に形成された第1配線層、前
    記第1配線層上に形成されたカップリング剤と強誘電体
    の混合物から成る接着層、前記接着層上に形成された強
    誘電体層、前記強誘電体層上に形成された第2配線層を
    有する事を特徴とする、アクティブデバイス。
  2. 【請求項2】 硝子基板上に第1配線層を形成する工
    程、前記第1配線層上にカップリング剤と強誘電体の
    混合物から成る接着層を設け、前記接着層を前記強誘電
    体のキュリー点以上に加熱し冷却する工程、前記接着
    層上に強誘電体層を形成する工程、前記強誘電体層上
    に第2配線層を形成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。
JP5124391A 1991-03-15 1991-03-15 アクティブデバイス及びその製造方法 Pending JPH05232516A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004515055A (ja) * 2000-11-27 2004-05-20 シン フイルム エレクトロニクス エイエスエイ 強誘電性メモリ回路及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004515055A (ja) * 2000-11-27 2004-05-20 シン フイルム エレクトロニクス エイエスエイ 強誘電性メモリ回路及びその製造方法

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