JPH0572570A - Liquid crystal display device and production thereof - Google Patents

Liquid crystal display device and production thereof

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Publication number
JPH0572570A
JPH0572570A JP23761691A JP23761691A JPH0572570A JP H0572570 A JPH0572570 A JP H0572570A JP 23761691 A JP23761691 A JP 23761691A JP 23761691 A JP23761691 A JP 23761691A JP H0572570 A JPH0572570 A JP H0572570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
crystal display
lower electrode
resistance film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23761691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutomo Aman
康知 阿萬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH0572570A publication Critical patent/JPH0572570A/en
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Abstract

PURPOSE:To form MIM elements having satisfactory nonlinearity and hardly causing dielectric breakdown in a high yield and to obtain a liquid crystal display device having excellent characteristics at a low cost. CONSTITUTION:A lower electrode pattern 2 of Al, etc., is formed on a substrate 1. A nonlinear resistance film 3 of a metal nitride, metal oxide or metal oxynitride having a higher metal content than stoichiometric ratio is formed on the entire surface of the substrate 1 except the external electrode leading part. The part of the resistance film 3 near the edge 7 of the electrode pattern 2 is converted into an insulating film 4 of a metal oxide or metal oxynitride having stoichiometric ratio. An upper electrode 5 is formed on the electrode pattern 2 with the resistance film 3 in-between so that it is connected to an image element electrode 6 disposed on the resistance film 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶と液晶駆動電極間
の各画素ごとに、液晶と直列に非線形抵抗素子を有する
液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a nonlinear resistance element in series with a liquid crystal for each pixel between a liquid crystal and a liquid crystal drive electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、MIM素子において、下部電
極パターン上に非線形抵抗膜を形成する場合、下部電極
パターンの段差に対する非線形抵抗膜成膜時のステップ
カパレッジ性が問題となり、これが悪いと、素子の絶縁
破壊を引き起こすことになってしまう。また、エッチン
グ工程により下部電極をパターン形成する場合などは、
エッチングテーパー面が素子の動作に悪影響を与え、素
子の不良・劣化を引き起こしてしまう。このため、上記
解決のための手段として、図7に示すように(特開平1
−270027号参照)、基板1上に下部電極2を形成
し、該下部電極2を陽極酸化3して、その上を絶縁膜か
らなる中間層4で被い且つ該中間層4の下部電極2の平
坦部に当たる部分に穴を開け、その部分に上部電極5を
配置して画素電極6と接続するようにしたものがある。
これにより、素子下部電極のエッチングテーパ面が素子
として利用されないようにしている。
2. Description of the Related Art Generally, in a MIM element, when a non-linear resistance film is formed on a lower electrode pattern, step coverage of a non-linear resistance film against a step of the lower electrode pattern becomes a problem. However, this will cause dielectric breakdown of the device. Also, when patterning the lower electrode by an etching process,
The etching taper surface adversely affects the operation of the device, causing the device to fail or deteriorate. Therefore, as a means for solving the above problems, as shown in FIG.
-270027), a lower electrode 2 is formed on a substrate 1, the lower electrode 2 is anodized 3 and is covered with an intermediate layer 4 made of an insulating film, and the lower electrode 2 of the intermediate layer 4 is covered. There is one in which a hole is made in a portion corresponding to the flat portion and the upper electrode 5 is arranged in that portion so as to be connected to the pixel electrode 6.
This prevents the etching taper surface of the element lower electrode from being used as an element.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造形成に当たっては、一般には、マスクを使ったフォト
レジスト工程を用いるので、下部電極のテーパー面を避
けて精度良くマスクあわせを行わなければならなず、工
程が増えてしまうため、歩留まりが悪くなり、コストが
高くなってしまうという問題がある。また、上述した従
来のものは、非線型抵抗膜としてSiNX を用いている
が、通常プラズマCVDにより成膜されるため、温度を
300℃程度まで上げる必要があり、基板の耐熱性が要
求される。
However, in order to form the above structure, a photoresist process using a mask is generally used. Therefore, the mask alignment must be performed accurately while avoiding the tapered surface of the lower electrode. However, since the number of processes is increased, there is a problem that the yield is deteriorated and the cost is increased. Further, the above-mentioned conventional one uses SiN x as the non-linear resistance film, but since it is usually formed by plasma CVD, it is necessary to raise the temperature to about 300 ° C., and the heat resistance of the substrate is required. It

【0004】本発明は、絶縁破壊不良を起こしにくい非
線形性の良いMIM素子を歩留まり良く形成し、特性の
優れた液晶表示装置を低コストで提供することを目的と
している。
It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having excellent characteristics by forming MIM elements having good non-linearity which are less likely to cause dielectric breakdown defects with good yield and at low cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の対向す
る透明基板,該基板間に保持された液晶層,液晶駆動用
電極間に設けた非線形抵抗膜などからなるアクティブマ
トリックス液晶表示装置であって、非線形抵抗膜を化学
量論比よりも金属含有量の多い金属窒化膜,金属酸化膜
または、金属酸窒化膜としたものにおいて、下部電極平
坦部以外の少なくとも下部電極エッジ部上の非線形抵抗
膜を、自己選択的に酸化あるいは窒化し、化学量論比に
あった金属窒化物,金属酸化物または、金属酸窒化物と
したことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an active matrix liquid crystal display device comprising two opposed transparent substrates, a liquid crystal layer held between the substrates, a non-linear resistance film provided between liquid crystal driving electrodes, and the like. In the case where the non-linear resistance film is a metal nitride film, a metal oxide film or a metal oxynitride film having a metal content higher than the stoichiometric ratio, at least on the lower electrode edge portion other than the lower electrode flat portion. The nonlinear resistance film is characterized in that it is self-selectively oxidized or nitrided to be a metal nitride, a metal oxide, or a metal oxynitride having a stoichiometric ratio.

【0006】また、上記発明に係る液晶表示装置の製造
方法は、前記下部電極平坦部とそれ以外の部分との選択
性を持たせるため、下部電極パターンをマスクとした裏
面露光を用いたフォトレジスト工法で、非線形抵抗膜上
に下部電極パターンと同じ形状のレジストパターンを形
成する。また、酸化,窒化の選択処理は、陽極酸化,プ
ラズマ処理または、イオン注入により行う。基板には、
ガラスおよびポリエチレンテレフタレート(PET)な
どの高分子フィルム(PC,PES,NAP)を用い、
前記非線形抵抗膜の成膜をスパッタ法,イオンプレーテ
ィング法、あるいはECRプラズマ反応性蒸着法により
形成したことを特徴としている。
Further, in the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the above invention, in order to provide selectivity between the lower electrode flat portion and other portions, a photoresist using backside exposure using the lower electrode pattern as a mask is used. A resist pattern having the same shape as the lower electrode pattern is formed on the nonlinear resistance film by a method. The selective treatment of oxidation and nitridation is performed by anodic oxidation, plasma treatment or ion implantation. On the board
Using polymer films (PC, PES, NAP) such as glass and polyethylene terephthalate (PET),
The nonlinear resistance film is formed by a sputtering method, an ion plating method, or an ECR plasma reactive vapor deposition method.

【0007】また、本発明は、2枚の対向する透明基
板,該基板間に保持された液晶層,液晶駆動用電極間に
設けた非線形抵抗膜などからなるアクティブマトリック
ス液晶表示装置において、下部電極パターンをマスクと
した裏面露光を用いたフォトレジスト工法により、非線
形抵抗膜、及び絶縁性の中間層が形成されていることを
特徴としている。
Further, the present invention provides a lower electrode in an active matrix liquid crystal display device comprising two opposed transparent substrates, a liquid crystal layer held between the substrates, a non-linear resistance film provided between liquid crystal driving electrodes, and the like. It is characterized in that the non-linear resistance film and the insulating intermediate layer are formed by a photoresist method using back surface exposure using a pattern as a mask.

【0008】上記液晶表示装置の製造方法は、非線形抵
抗膜、及び絶縁性の中間層を、下部電極パターンをマス
クとした裏面露光を用いたフォトレジスト工法により形
成する。先ず、ポジ形レジストを用いたリフトオフを利
用して、下部電極パターン以外の部分に絶縁性の中間層
を形成し、ネガ形レジストを用いたリフトオフを利用し
て、下部電極パターン上に非線形抵抗膜を形成する。基
板には、ガラスおよびポリエチレンテレフタレート(P
ET)などの高分子フィルム(PC,PES,NAP)
を用い、前記非線形抵抗膜の成膜をスパッタ法,イオン
プレーティング法、あるいはECRプラズマ反応性蒸着
法により形成したことを特徴としている。
In the method of manufacturing the liquid crystal display device described above, the non-linear resistance film and the insulating intermediate layer are formed by a photoresist method using backside exposure using the lower electrode pattern as a mask. First, lift-off using a positive resist is used to form an insulating intermediate layer on a portion other than the lower electrode pattern, and lift-off using a negative resist is used to form a nonlinear resistance film on the lower electrode pattern. To form. Substrates include glass and polyethylene terephthalate (P
Polymer films such as ET) (PC, PES, NAP)
Is used to form the non-linear resistance film by a sputtering method, an ion plating method, or an ECR plasma reactive vapor deposition method.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be described based on examples.

【0010】〕図1には、本発明に係る液晶表示装置の
一実施例が示されている。基板1上にAl等からなる下
部電極パターン2が形成され、外部電極引出部を除いた
基板1の全面には化学量論比よりも金属含有量の多い金
属窒化物,金属酸化物または金属酸窒化物からなる非線
型抵抗膜3が成膜されている。また、下部電極パターン
2のエッジ部7付近の非線型抵抗膜3は酸化され化学量
論比に合った金属酸化物または金属酸窒化物からなる絶
縁膜4になっており、更に、下部電極パターン2の上方
には非線型抵抗膜3を介して上部電極5が設けられてい
て、該上部電極5は非線型抵抗膜3上に配置された画素
電極6に接続されている。図3は、これを平面から見た
ものである。
FIG. 1 shows an embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. A lower electrode pattern 2 made of Al or the like is formed on a substrate 1, and a metal nitride, a metal oxide, or a metal oxide having a metal content higher than a stoichiometric ratio is formed on the entire surface of the substrate 1 excluding the external electrode lead-out portion. A non-linear resistance film 3 made of nitride is formed. In addition, the non-linear resistance film 3 near the edge portion 7 of the lower electrode pattern 2 is oxidized to form an insulating film 4 made of a metal oxide or a metal oxynitride that matches the stoichiometric ratio. An upper electrode 5 is provided above 2 via a non-linear resistance film 3, and the top electrode 5 is connected to a pixel electrode 6 arranged on the non-linear resistance film 3. FIG. 3 is a plan view of this.

【0011】前記液晶表示装置の製造方法は、図4に示
すように、先ず基板1上に下部電極パターン2を形成
し、外部電極引出部を除いた基板1の全面に化学量論比
よりも金属含有量の多い金属窒化物,金属酸化物または
金属酸窒化物からなる非線型抵抗膜3を成膜する。更
に、その上から基板1の全面にポジ型レジスト8を塗布
する。次に、下部電極パターン2をマスクとして裏面露
光を行い、図5に示すように、非線形抵抗膜3の下部電
極2の平坦部上にレジストパターン8aを形成する。レ
ジストパターン8aは、露光における光のまわり込み
と、レジスト内での乱反射によって、下部電極パターン
2よりも細い幅で下部電極エッジ7上にはかからないよ
うに形成される。
In the method of manufacturing the liquid crystal display device, as shown in FIG. 4, first, the lower electrode pattern 2 is formed on the substrate 1, and the entire surface of the substrate 1 excluding the external electrode lead-out portion is higher than the stoichiometric ratio. A non-linear resistance film 3 made of metal nitride, metal oxide or metal oxynitride having a high metal content is formed. Further, a positive resist 8 is applied on the entire surface of the substrate 1 from above. Next, back surface exposure is performed using the lower electrode pattern 2 as a mask to form a resist pattern 8a on the flat portion of the lower electrode 2 of the nonlinear resistance film 3 as shown in FIG. The resist pattern 8a is formed with a width narrower than that of the lower electrode pattern 2 so as not to be applied onto the lower electrode edge 7 due to light wraparound during exposure and irregular reflection in the resist.

【0012】次に、下部電極パターン2を陽極として非
線形抵抗膜3の陽極酸化を行う。陽極酸化においては、
抵抗の小さい電流の流れやすい部分から自己選択的に酸
化されるため、非線形抵抗膜の膜厚の薄い下部電極2の
エッジ部7付近から反応が起こることになる。この結
果、図1に示すように、下部電極エッジ部7付近の非線
形抵抗膜3が、化学量論比にあった金属酸化膜または金
属酸窒化膜からなる絶縁膜4となって、他の非線形抵抗
膜部3に比べて絶縁性が大きくなり、素子部が下部電極
エッジ部7を除いた下部電極2の平坦部分に特定され
る。
Next, the non-linear resistance film 3 is anodized using the lower electrode pattern 2 as an anode. In anodization,
Since self-selective oxidation is carried out from the portion where the resistance is low and the current easily flows, the reaction occurs from the vicinity of the edge portion 7 of the lower electrode 2 where the thickness of the nonlinear resistance film is thin. As a result, as shown in FIG. 1, the non-linear resistance film 3 near the lower electrode edge portion 7 becomes an insulating film 4 made of a metal oxide film or a metal oxynitride film having a stoichiometric ratio, and other non-linear films are formed. The insulating property is higher than that of the resistance film portion 3, and the element portion is specified in the flat portion of the lower electrode 2 excluding the lower electrode edge portion 7.

【0013】また、膜厚の薄い部分だけでなく絶縁破壊
を起こしやすい不良箇所についても、この工程によっ
て、自己選択的に絶縁性の膜にすることができるため、
素子の絶縁破壊を飛躍的に軽減することができるわけで
ある。陽極酸化は、下部電極エッジ部分が完全に酸化さ
れるまで行う必要がある。また、陽極酸化は、強酸系,
弱酸系のどちらの液でも行うことができるが、無孔質の
ものが得られる酒石酸のような弱酸系の液で行うのが望
ましい。上記工程終了後レジストパターン8aを除去し
て、上部電極5、画素電極6を形成し、液晶表示装置の
1画素となる。このようにして形成されたMIM素子
は、素子としての機能部分が、化学量論比にあった金属
化合物層によって限定されるため、特性が安定し、歩留
まりが向上する。
Further, not only the thin film portion but also the defective portion which is apt to cause the dielectric breakdown can be made into the insulating film in a self-selective manner by this step.
Dielectric breakdown of the device can be dramatically reduced. The anodic oxidation needs to be performed until the edge portion of the lower electrode is completely oxidized. In addition, the anodic oxidation is a strong acid type,
It is possible to use either a weak acid type liquid, but it is preferable to use a weak acid type liquid such as tartaric acid which can obtain a non-porous one. After the above process is completed, the resist pattern 8a is removed to form the upper electrode 5 and the pixel electrode 6 to form one pixel of the liquid crystal display device. In the MIM element thus formed, the functional portion as an element is limited by the metal compound layer having a stoichiometric ratio, so that the characteristics are stable and the yield is improved.

【0014】〕本発明の第2の実施例について説明す
る。なお、先の実施例における部分と同一部分は同符号
を付して説明は省略する。
A second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0015】第2の実施例における液晶表示装置は、図
2に示すように、基板1上に下部電極パターン2が形成
され、該下部電極2の平坦部と外部電極引出部を除いた
基板1の全面には化学量論比よりも金属含有量の多い金
属窒化物等からなる非線型抵抗膜3が成膜されている。
また、下部電極パターン2のエッジ部7付近と下部電極
2の平坦部を除く前記非線型抵抗膜3の上には化学量論
比に合った金属酸化物または金属酸窒化物からなる絶縁
膜4が配置されている。
In the liquid crystal display device according to the second embodiment, as shown in FIG. 2, the lower electrode pattern 2 is formed on the substrate 1, and the flat portion of the lower electrode 2 and the external electrode lead-out portion are excluded. A non-linear resistance film 3 made of metal nitride or the like having a metal content higher than the stoichiometric ratio is formed on the entire surface of the.
An insulating film 4 made of a metal oxide or a metal oxynitride having a stoichiometric ratio is formed on the non-linear resistance film 3 except the edge portion 7 of the lower electrode pattern 2 and the flat portion of the lower electrode 2. Are arranged.

【0016】この液晶表示装置の製造方法は、図4〜5
の構造形成までは、先の実施例と同様である。その後、
プラズマ処理あるいは、イオン注入によってレジストパ
ターン8a以外の部分を窒化または酸化し、化学量論比
にあった金属窒化物、金属酸化物または金属酸窒化物と
する。化学量論比にあった金属化合物層は、少なくとも
図2に示すように下部電極2のエッジ部7にかかる程度
の厚みが必要である。但し、下部電極パターン2上以外
の非線形抵抗膜3がすべて化学量論比にあった金属化合
物層に置換されても、下部電極が信号伝達に十分な導電
性を持つかぎりは問題ない。上記工程終了後、上部電
極,画素電極を形成し、液晶表示装置の1画素となる。
The method of manufacturing this liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
Up to the formation of the structure is the same as in the previous embodiment. afterwards,
A portion other than the resist pattern 8a is nitrided or oxidized by plasma treatment or ion implantation to obtain a metal nitride, a metal oxide or a metal oxynitride having a stoichiometric ratio. The metal compound layer that is in the stoichiometric ratio needs to have a thickness that covers at least the edge portion 7 of the lower electrode 2 as shown in FIG. However, even if all of the non-linear resistance film 3 other than on the lower electrode pattern 2 is replaced with a metal compound layer having a stoichiometric ratio, there is no problem as long as the lower electrode has sufficient conductivity for signal transmission. After the above process is completed, the upper electrode and the pixel electrode are formed to form one pixel of the liquid crystal display device.

【0017】このようにして形成されたMIM素子は、
素子としての機能部分が、化学量論比にあった金属化合
物層によって限定されるため、特性が安定し、歩留まり
が向上する。
The MIM element thus formed is
Since the functional portion as an element is limited by the metal compound layer having a stoichiometric ratio, the characteristics are stable and the yield is improved.

【0018】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。なお、先の第1,2の実施例のものと同一な部分
には同一符号を付し説明は省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0019】第3の実施例による液晶表示装置は、図6
(g)に示すように、基板1上に下部電極2が形成され
ており、該下部電極2の上面平坦部を除いた基板1の全
面には化学量論比に合ったAlN膜が設けられている。
また、該下部電極2の上面平坦部に非線型抵抗膜3aが
配置されており、その上には上部電極5が設けられてい
て画素電極6と接続されている。
The liquid crystal display device according to the third embodiment is shown in FIG.
As shown in (g), the lower electrode 2 is formed on the substrate 1, and an AlN film conforming to the stoichiometric ratio is provided on the entire surface of the substrate 1 excluding the flat upper surface of the lower electrode 2. ing.
Further, a non-linear resistance film 3a is arranged on a flat upper surface of the lower electrode 2, and an upper electrode 5 is provided on the nonlinear resistance film 3a and connected to the pixel electrode 6.

【0020】この液晶表示装置の製造方法は、先ず、図
6(a)に示すように、基板1上に、電極パターン2
を、レジストを用いたリフトオフを利用して形成した
後、基板1全面にポジ形レジスト9を塗布し、電極パタ
ーン2をマスクとして裏面露光を行い、電極パターン2
上にレジストパターン9aを形成する。この工程におい
て、電極パターンをマスクとして裏面露光を行うことに
より、別途マスクを用意する必要がなくなり、マスクの
位置合わせなどの煩雑な作業も省くことができる。次
に、図6(b)に示すように、基板1全面に絶縁性の中
間層として、例えば化学量論比に合ったAlN膜4を、
無加熱で成膜できるスパッタ法やイオンプレーティング
法やECRプラズマ反応性蒸着法等により、電極パター
ン2より厚く形成し、図6(c)に示すように、リフト
オフを行って電極パターン外の部分に絶縁膜4を残す。
In this method of manufacturing a liquid crystal display device, first, as shown in FIG. 6A, an electrode pattern 2 is formed on a substrate 1.
Is formed by using lift-off using a resist, a positive resist 9 is applied to the entire surface of the substrate 1, and back surface exposure is performed using the electrode pattern 2 as a mask.
A resist pattern 9a is formed on top. In this step, by performing the back surface exposure using the electrode pattern as a mask, it is not necessary to separately prepare a mask, and complicated work such as mask alignment can be omitted. Next, as shown in FIG. 6B, an AlN film 4 having a stoichiometric ratio, for example, is formed on the entire surface of the substrate 1 as an insulating intermediate layer.
The electrode pattern 2 is formed thicker than the electrode pattern 2 by a sputtering method, an ion plating method, an ECR plasma reactive vapor deposition method, or the like, which can form a film without heating, and lift-off is performed as shown in FIG. The insulating film 4 is left on.

【0021】次に、図6(d)に示すように、ネガ形レ
ジスト10を基板1全面に塗布し、電極パターンをマス
クとして裏面露光を行って電極2上に開口部を設ける。
この工程において、電極パターン2をマスクとして裏面
露光を行うことにより、別途マスクを用意する必要がな
くなり、マスクの位置合わせなどの煩雑な作業も省くこ
とができる。以上の工程により、MIM素子の下部電極
と非線形抵抗膜のコンタクト部を下部電極2のエッジ部
分を除いた部分に特定することができ、エッジ部分の影
響による素子不良の問題を解決することができる。
Next, as shown in FIG. 6D, a negative resist 10 is applied to the entire surface of the substrate 1 and backside exposure is performed using the electrode pattern as a mask to form an opening on the electrode 2.
In this step, by performing the back surface exposure using the electrode pattern 2 as a mask, it is not necessary to separately prepare a mask, and complicated work such as mask alignment can be omitted. Through the above steps, the contact portion between the lower electrode of the MIM element and the non-linear resistance film can be specified to the portion excluding the edge portion of the lower electrode 2, and the problem of element failure due to the influence of the edge portion can be solved. ..

【0022】次に、図6(e),(f)に示すように、
基板1全面に無加熱で成膜できるスパッタ法やイオンプ
レーティング法やECRプラズマ反応蒸着法等により、
例えば抵抗値が非線形性を示すAlNX (x<1)等3
を成膜し、レジストのリフトオフを行って、電極パター
ン2上のみに非線形抵抗膜3を形成する。AlNX は、
xの値を変えることにより抵抗の非線形性をコントロー
ルすることができる材料である。次に、上部電極5,画
素電極6をフォトレジスト工程により順に形成する。
Next, as shown in FIGS. 6 (e) and 6 (f),
By a sputtering method, an ion plating method, an ECR plasma reaction deposition method, or the like, which can form a film on the entire surface of the substrate 1 without heating,
For example, AlN x (x <1) or the like in which the resistance value shows nonlinearity 3
And the resist is lifted off to form the non-linear resistance film 3 only on the electrode pattern 2. AlN x is
It is a material that can control the nonlinearity of the resistance by changing the value of x. Next, the upper electrode 5 and the pixel electrode 6 are sequentially formed by a photoresist process.

【0023】以上の実施例において、フォトレジスト
は、水銀灯のg線(436nm)を用いて裏面露光を行
うが、基板1としては、ガラスはもとより、400nm
の波長で80%以上の高い透過率を有するPET,P
C,PES,NAP等の高分子フィルムであっても何ら
問題はない。また、基板上に形成された化学量論比に合
ったAlN膜についても、300nmの波長以上で80
%以上の高い透過率を有するため、本発明の実施を何ら
妨げるものではない。
In the above embodiments, the photoresist is subjected to backside exposure using the g-line (436 nm) of a mercury lamp. The substrate 1 is 400 nm as well as glass.
, P having high transmittance of 80% or more at the wavelength of
There is no problem even if it is a polymer film such as C, PES or NAP. In addition, the AlN film formed on the substrate and having a stoichiometric ratio also has a thickness of 80 nm at a wavelength of 300 nm or more.
Since it has a high transmittance of not less than%, it does not hinder the practice of the present invention.

【0024】MIM素子形成時における基板温度につい
ても、スパッタ法やイオンプレーティング法やECRプ
ラズマ反応性蒸着法等の低温成膜プロセスを用いている
ため、上記高分子フィルムにも十分に対応できる。ま
た、このような高分子フィルムを基板として用いる場合
は、成膜プロセス中に基板が収縮する現象が見られ、こ
のために、従来の方法だとマスクパターンの位置合わせ
にずれが生じ、MIM素子部を精度良く形成することが
できないという問題があったが、本発明によって、別途
マスクを用いることなく、下部電極と非線形抵抗膜の構
成を精度良く仕上げることができ、上記高分子フィルム
基板にも十分対応できる。また、従来の方法では、画素
電極が基板直上に形成されるため、高分子フィルム基板
を用いる場合などは、基板の影響による画素電極の劣化
が問題となっていたが、本発明においては、中間層とし
て設けた化学量論比にあったAlN層がパッシベーショ
ン膜としての役割を果たし、画素電極の劣化の問題も解
消できている。
Regarding the substrate temperature at the time of forming the MIM element, since the low temperature film forming process such as the sputtering method, the ion plating method and the ECR plasma reactive vapor deposition method is used, the above-mentioned polymer film can be sufficiently dealt with. Further, when such a polymer film is used as a substrate, a phenomenon that the substrate shrinks during the film forming process is observed. For this reason, the conventional method causes misalignment of the mask pattern, resulting in a MIM element. Although there is a problem that it is not possible to accurately form the portion, according to the present invention, it is possible to accurately finish the configuration of the lower electrode and the non-linear resistance film without using a separate mask, and also to the polymer film substrate. I can handle it enough. Further, in the conventional method, since the pixel electrode is formed directly on the substrate, deterioration of the pixel electrode due to the influence of the substrate becomes a problem when a polymer film substrate is used. The AlN layer having a stoichiometric ratio provided as a layer serves as a passivation film, and the problem of deterioration of the pixel electrode can be solved.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。請
求項1により、下部電極平坦部のみを特定して、MIM
素子部として利用することができ、これにより、高頻度
で起こる下部電極エッジ部での絶縁破壊を防止し、歩留
まりを飛躍的に向上させることができる。請求項2,4
により、非線形抵抗膜の下部電極エッジ部付近のみを酸
化することができる。請求項3、4により、非線形抵抗
膜の下部電極平坦部以外の部分を酸化あるいは、窒化す
ることができる。請求項4により、マスクを省いて工程
を簡略化することができ、コストの低減が図れる。ま
た、精度良いパターニングを実現することができる。請
求項5,6により、非線形抵抗膜、及び絶縁性の中間層
の形成において、別途マスクを必要とすることなくフォ
トレジスト工法を行うことができ、マスクの位置合わせ
などの煩雑な作業を省くことができる。請求項7によ
り、絶縁性の中間層をパッシベーション膜として利用す
ることができ、画素電極の劣化を防ぐことができる。請
求項7,8により、下部電極のエッジ部を除いた部分に
MIM素子部を特定することができ、素子の不良,劣化
をなくし、良好な非線形特性を持つ液晶表示装置を形成
することができる。請求項9により、フレキシブルな液
晶表示装置に対応できる。請求項10により、低温成膜
が可能になり、高分子フィルム上にMIMが形成可能と
なる。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. According to claim 1, only the flat portion of the lower electrode is specified, and the MIM
It can be used as an element portion, which can prevent the dielectric breakdown at the lower electrode edge portion that frequently occurs, and can dramatically improve the yield. Claims 2 and 4
As a result, only the vicinity of the lower electrode edge portion of the non-linear resistance film can be oxidized. According to the third and fourth aspects, a portion of the nonlinear resistance film other than the flat portion of the lower electrode can be oxidized or nitrided. According to claim 4, the mask can be omitted to simplify the process, and the cost can be reduced. Further, it is possible to realize accurate patterning. According to the fifth and sixth aspects, in the formation of the non-linear resistance film and the insulating intermediate layer, the photoresist method can be performed without the need for a separate mask, and complicated work such as mask alignment can be omitted. You can According to claim 7, the insulating intermediate layer can be used as a passivation film, and deterioration of the pixel electrode can be prevented. According to the seventh and eighth aspects, the MIM element portion can be specified in the portion excluding the edge portion of the lower electrode, defect and deterioration of the element can be eliminated, and a liquid crystal display device having good nonlinear characteristics can be formed. .. According to claim 9, it is possible to deal with a flexible liquid crystal display device. According to claim 10, low temperature film formation is possible, and MIM can be formed on the polymer film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例の液晶表示装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の液晶表示装置の断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明実施例の液晶表示装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明実施例の液晶表示装置の製造工程の一部
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing part of the process of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図5】同じく本発明実施例の液晶表示装置の製造工程
の一部を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(f)は、本発明の第3の実施例の液
晶表示装置の製造工程を示す図であり、(g)は本発明
の第3の実施例の液晶表示装置の断面図である。
6A to 6F are diagrams showing a manufacturing process of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6G is a liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention. FIG.

【図7】従来のMIM型液晶表示装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional MIM type liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 下部電極 3 非線型抵抗膜 4 絶縁膜 5 上部電極 6 画素電極 1 substrate 2 lower electrode 3 non-linear resistance film 4 insulating film 5 upper electrode 6 pixel electrode

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2枚の対向する透明基板,該基板間に保
持された液晶層,液晶駆動用電極間に設けた非線形抵抗
膜などからなるアクティブマトリックス液晶表示装置で
あって、非線形抵抗膜を化学量論比よりも金属含有量の
多い金属窒化膜,金属酸化膜または、金属酸窒化膜とし
たものにおいて、下部電極平坦部以外の少なくとも下部
電極エッジ部上の非線形抵抗膜を、酸化あるいは窒化
し、化学量論比にあった金属窒化物,金属酸化物また
は、金属酸窒化物としたことを特徴とする液晶表示装
置。
1. An active matrix liquid crystal display device comprising two opposed transparent substrates, a liquid crystal layer held between the substrates, a non-linear resistance film provided between liquid crystal driving electrodes, and the like. In a metal nitride film, a metal oxide film, or a metal oxynitride film having a metal content higher than the stoichiometric ratio, at least the non-linear resistance film on the lower electrode edge portion other than the lower electrode flat portion is oxidized or nitrided. And a liquid crystal display device characterized by using a metal nitride, a metal oxide, or a metal oxynitride that has a stoichiometric ratio.
【請求項2】 前記下部電極エッジ部付近の非線形抵抗
膜及び、膜内の低抵抗部を、下部電極パターンを陽極と
した陽極酸化により、自己選択的に酸化あるいは窒化
し、化学量論比にあった金属酸化物または金属酸窒化物
とすることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の
製造方法。
2. The non-linear resistance film in the vicinity of the edge portion of the lower electrode and the low resistance portion in the film are self-selectively oxidized or nitrided by anodic oxidation using the lower electrode pattern as an anode to obtain a stoichiometric ratio. The method for producing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal oxide or the metal oxynitride is used.
【請求項3】 前記非線形抵抗膜の下部電極平坦部上以
外の部分を、プラズマ処理またはイオン注入により、自
己選択的に酸化あるいは窒化し、化学量論比にあった金
属窒化物,金属酸化物または、金属酸窒化物とすること
を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の製造方法。
3. A metal nitride or a metal oxide having a stoichiometric ratio by self-selectively oxidizing or nitriding a portion of the nonlinear resistance film other than a flat portion of the lower electrode by plasma treatment or ion implantation. Alternatively, the method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal oxynitride is used.
【請求項4】 下部電極パターンをマスクとした裏面露
光を用いたフォトレジスト工法により、非線形抵抗膜上
に、酸化または窒化の非選択部分を形成することを特徴
とする請求項2,3記載の液晶表示装置の製造方法。
4. The non-selected portion of oxidation or nitridation is formed on the non-linear resistance film by a photoresist method using back surface exposure using the lower electrode pattern as a mask. Liquid crystal display device manufacturing method.
【請求項5】 2枚の対向する透明基板,該基板間に保
持された液晶層,液晶駆動用電極間に設けた非線形抵抗
膜などからなるアクティブマトリックス液晶表示装置に
おいて、下部電極パターンをマスクとした裏面露光を用
いたフォトレジスト工法により、非線形抵抗膜、及び絶
縁性の中間層が形成されていることを特徴とする液晶表
示装置。
5. An active matrix liquid crystal display device comprising two transparent substrates facing each other, a liquid crystal layer held between the substrates, a non-linear resistance film provided between liquid crystal driving electrodes, and the like. A non-linear resistance film and an insulating intermediate layer are formed by a photoresist method using the backside exposure described above.
【請求項6】 非線形抵抗膜、及び絶縁性の中間層を、
下部電極パターンをマスクとした裏面露光を用いたフォ
トレジスト工法により形成することを特徴とする請求項
5記載の液晶表示装置の製造方法。
6. A nonlinear resistance film and an insulating intermediate layer,
6. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the method is performed by a photoresist method using backside exposure using the lower electrode pattern as a mask.
【請求項7】 ポジ形レジストを用いたリフトオフを利
用して、下部電極パターン平坦部以外の部分に絶縁性の
中間層を形成したことを特徴とする請求項5記載の液晶
表示装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the insulating intermediate layer is formed on a portion other than the flat portion of the lower electrode pattern by utilizing lift-off using a positive resist. ..
【請求項8】 ネガ形レジストを用いたリフトオフを利
用して、下部電極パターン平坦部上に非線形抵抗膜を形
成したことを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置の
製造方法。
8. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the non-linear resistance film is formed on the flat portion of the lower electrode pattern by utilizing lift-off using a negative resist.
【請求項9】 基板にガラスおよびポリエチレンテレフ
タラート(PET)などの高分子フィルム(PC,PE
S,NAP)を用いたことを特徴とする請求項1,5記
載の液晶表示装置の製造方法。
9. A substrate and a polymer film (PC, PE) such as glass and polyethylene terephthalate (PET).
S, NAP) is used, The manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 1, 5 characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 非線形抵抗膜の成膜をスパッタ法,イ
オンプレーティング法、あるいはECRプラズマ反応性
蒸着法により形成したことを特徴とする請求項1,5記
載の液晶表示装置の製造方法。
10. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the nonlinear resistance film is formed by a sputtering method, an ion plating method, or an ECR plasma reactive vapor deposition method.
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US5642211A (en) * 1993-04-30 1997-06-24 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus having a non-linear resistor connected to the pixel electrode and using a two-terminal device as a switching device
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