JPH0588202A - 薄膜積層デバイス用プラスチツク基板およびそれを用いた薄膜積層デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチック基板とその上に設けられた薄膜
積層デバイスとの間に剥離やクラック等が発生すること
がなく、デバイスの信頼性を高いものとする。 【構成】 ＳｉＯｘＮｙからなる薄膜が少なくとも片面
に形成されている薄膜積層デバイス用プラスチック基板
において、前記ＳｉＯｘＮｙ層がプラスチック基板側か
ら表面に向かってｘは小さくなり、ｙは大きくなるよう
な傾斜分布を有する薄膜積層デバイス用プラスチック基
板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、薄膜積層デバイス用、アクテイ
ブマトリックス用プラスチック基板、および薄膜積層用
兼液晶表示装置用プラスチック基板に関する。また、本
発明はそれを使用した薄膜積層デバイスおよびＯＡ機器
用、ＴＶ用等のフラットパネルディスプレー等に好適な
液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来技術】ＯＡ機器端末機や液晶ＴＶは大面積液晶パ
ネルの使用の要望が強く、そのため、アクティブマトリ
ックス方式では各画素ごとにスイッチを設け、電圧を保
持するように工夫されている（特開昭６２−６２３３
３、同６１−２６０２１９号公報）。また、近年液晶パ
ネルの軽量化、低コスト化が盛んに行なわれており、基
板にプラスチックスを用いることが検討されている（特
開平１−４７７６９号公報）。しかし、プラスチック上
に、薄膜積層デバイスを作製する際、酸、アルカリ、水
等の溶液中にプラスチックを浸漬する工程があり、プラ
スチック内に酸、アルカリ、水等が残存し、素子劣化の
原因となる。

【０００３】これを回避するために、プラスチック基板
の少なくとも片面（薄膜積層デバイスの形成される
面）、望ましくは両面に無機物質からなる薄膜を形成す
ることが考えられる。このような薄膜には、 1)プラスチック基板との密着性に優れている、 2)プラスチック内に残存する酸、アルカリ、水等の成分
が浸透しにくい、 3)上に形成される薄膜積層デバイスを構成する薄膜の密
着性に優れている、 4)機械的強度に優れている、 等の性質を有することが要求されるが、一種類の薄膜で
それらを同時に満足することは困難な場合が多い。

【０００４】

【目的】本発明の目的は上記問題を解決し、特性が良好
で劣化の少ない薄膜積層デバイスを形成し得るプラスチ
ック基板を提供する点にある。すなわち、本発明の目的
は、プラスチックスへの水分の進入を防ぐとともに、プ
ラスチックスが含有している水分等の素子への進入を防
ぐことのできるプラスチック基板を提供する点にある。
本発明の他の目的は、前記改良されたプラスチック基板
を用いた薄膜積層デバイス、液晶表示装置を提供する点
にある。

【０００５】

【構成】本発明の第１は、ＳｉＯｘＮｙからなる薄膜が
少なくとも片面に形成されている薄膜積層デバイス用プ
ラスチック基板において、前記ＳｉＯｘＮｙ層がプラス
チック基板側から表面に向かってｘは小さくなり、ｙは
大きくなるような傾斜分布を有する薄膜積層デバイス用
プラスチック基板に関する。本発明の第２は、前記プラ
スチック基板とその上に形成された薄膜積層デバイスよ
りなることを特徴とするプラスチックスを基板とする薄
膜積層デバイスに関する。前記薄膜積層デバイスは第１
の導体と第２の導体の間に硬質炭素膜を介在させてなる
薄膜二端子素子であることが好ましい。

【０００６】ＳｉＯｘＮｙの組成について、プラスチッ
ク基板との密着性を考えた場合、ｘが小さく、ｙが大き
くなるほど膜の内部応力が増大し密着力が低下すること
から、プラスチック基板側ではｘを大きく、ｙを小さく
することではがれやクラックを防止することができる。
その値としては １．１≦ｘ≦２、 ０≦ｙ≦１．１が
好適である。一方、透湿性を考えた場合には、ｘが小さ
くｙが大きくなるほど透湿度が小さくなり、プロセスや
環境に対して安定となることから、表面ではｘを小さく
ｙを大きくすることでその上に形成される薄膜積層デバ
イスの特性劣化を防止することができる。その値として
は ０≦ｘ≦０．８、 ０．８≦ｙ≦１．３が好適であ
る。ＳｉＯｘＮｙの組成の分布の例を図７に示す。Ｓｉ
ＯｘＮｙの組成の分布はＳｉＯｘＮｙの膜厚、プラスチ
ック基板とＳｉＯｘＮｙとの密着力、ＳｉＯｘＮｙの透
湿度、製膜パラメーター（ガス流量、パワー等）の制御
性によって図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）など
の種々の形が採用できる。製膜パラメーターを連続的に
変化させれば（ａ）となるが、特にプラスチック基板と
ＳｉＯｘＮｙとの密着力の向上と透湿度の減少に主眼を
おくならば、（ｂ）や（ｄ）などのタイプが好ましい。
ＳｉＯｘＮｙの膜厚は数百Å〜数μｍ、好ましくは１０
００Å〜１．５μｍである。

【０００７】このようなけい素窒化酸化物層を有する基
板は、種々の薄膜積層デバイス、例えばフラットパネル
ディスプレー用スイッチング素子、原稿読取用センサ
ー、光プリンター用光源等に使用し得るが、特に液晶デ
ィスプレー用アクティブマトリックス基板として好適に
使用される。

【０００８】アクティブマトリクッス基板においては各
画素毎にスイッチング素子を設けてなるが、該スイッチ
ング素子として本発明の薄膜積層デバイスは好適であ
る。

【０００９】本発明の薄膜積層デバイスとしては、金属
−絶縁体−金属層構成のＭＩＭ型素子、特開昭６１−２
７５８１１号公報で言うところのＭＳＩ素子（Ｍｅｔａ
ｌ−Ｓｅｍｉ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、半導体−絶縁体
−半導体層構成のＳＩＳ素子、特開昭６４−７５７７号
公報に記載の金属−絶縁体−金属−絶縁体−金属のＭＩ
ＭＩＭ素子などがある。なかでも、絶縁体に硬質炭素膜
を用いたＭＩＭ型素子が有利である。硬質炭素膜を用い
ることにより広範囲でのデバイス設計が可能で、しかも
素子特性のバラツキが少なく、また、しきい値電圧、耐
圧に優れ、歩留りのよい薄膜二端子素子が得られる。

【００１０】プラスチックスとしてはとくに制限はない
が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエー
テルサルホン（ＰＥＳ）、ポリアリレート、ポリイミ
ド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエ
チレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）等の耐熱性プラスチックの使用が好ま
しい。

【００１１】本発明のＭＩＭ素子の作製方法について図
１に基づき説明する。まず、プラスチック基板の少なく
とも片面に前述した傾斜をもつＳｉＯｘＮｙ膜をスパッ
タリング法、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング
法、塗布法等により数百Å〜数μｍ堆積する。この上に
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とする。

【００１２】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、ウエット又はドライエッチ
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１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２を被覆後、ドライエ
ッチング、ウエットエッ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
縁膜とし、次にその上に蒸着、スパッタリング等の方法
によりバスライン用導体薄膜を被覆し、所定のパターン
にパターニングしてバスラインとなる第２導体３を形成
し、最後に下部電極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、ＭＩ
Ｍ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。

【００１３】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Å、数百〜数千Å、数百〜
数千Åの範囲である。硬質炭素膜の厚さは、１００〜８
０００Å、望ましくは２００〜６０００Å、さらに望ま
しくは３００〜４０００Åの範囲である。

【００１４】又プラスチック基板の場合、いままでその
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
置の作製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な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。

【００１５】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
１の材料としては、Ａｌ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐ
ｔ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｗ，ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａ
ｌ，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂等種々の導電体が使用される。

【００１６】次にバスラインとなる第２導体３の材料と
しては、Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｔｉ，
Ｃｕ，Ａｕ，Ｗ，Ｔａ，ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌ，Ｉｎ₂
Ｏ₃，ＳｎＯ₂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，Ｐ
ｔ，Ａｇが好ましい。絶縁膜として硬質炭素膜２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ｌｎI∝√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。またこの事からこの種のＭＩ
Ｍ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，Ｐ
ｔ，Ａｇが良いことがわかった。

【００１７】本発明のＭＩＭ素子の電流−電圧特性は図
２のように示され、近似的には以下に示すような伝導式
で表わされる。

【数１】 Ｉ:電流 Ｖ:印加電圧 κ:導電係数 β:プールフレンケ
ル係数 ｎ:キャリヤ密度 μ:キャリヤモビリティ ｑ:電子の
電荷量 Φ:トラップ深さ ρ:比抵抗 ｄ:硬質炭素の膜厚(Å) ｋ:ボルツマン定数 Ｔ:雰囲気温度 ε₁:硬質炭素の誘
電率 ε₂:真空誘電率

【００１８】本発明における硬質炭素膜について詳しく
説明する。この膜は、炭素原子及び水素原子を主要な組
織形成元素として非晶質及び微結晶質の少なくとも一方
を含む硬質炭素膜（ｉ−Ｃ膜、ダイヤモンド状炭素膜、
アモルファスダイヤモンド膜、ダイヤモンド薄膜とも呼
ばれる）からなっている。硬質炭素膜の一つの特徴は気
相成長膜であるがために、後述するように、その諸物性
が製膜条件によって広範囲に制御できることである。従
って、絶縁膜といってもその抵抗値は半絶縁体から絶縁
体までの領域をカバーしており、この意味では本発明の
薄膜二端子素子はＭＩＭ素子は勿論のこと、それ以外で
も例えば特開昭６１−２６０２１９号公報でいうところ
のＭＳＩ素子（Metal-Semi-Insulator）や、ＳＩＳ素子
（半導体−絶縁体−半導体であって、ここでの「半導
体」は不純物を高濃度にドープさせたものである）とし
ても位置付けられるものである。なお、この硬質炭素膜
中には、さらに物性制御範囲を広げるために、構成元素
の一つとして少なくとも周期律表第III族元素を全構成
原子に対し５原子％以下、同じく第IV族元素を３５原子
％以下、同じく第Ｖ族元素を５原子％以下、アルカリ土
類金属元素を５原子％以下、アルカリ金属元素を５原子
％以下、窒素原子を５原子％以下、酸素原子を５原子％
以下、カルコゲン系元素を３５原子％以下、またはハロ
ゲン系元素を３５原子％以下の量で含有させてもよい。
これら元素又は原子の量は元素分析の常法、例えばオー
ジェ分析によって測定することができる。また、この量
の多少は原料ガスに含まれる他の化合物の量や成膜条件
で調節可能である（なお、硬質炭素膜については特願平
３−８９６４０号において詳述している）。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、液相でも固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ＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ₆，Ｃ₃
Ｈ₈，Ｃ₄Ｈ₁₀等のパラフィン系炭化水素、C₂H₄等のアセ
チレン系炭化水素、オレフィン系炭化水素、ジオレフィ
ン系炭化水素、さらには芳香族炭化水素などすベての炭
化水素を少なくとも含むガスが使用可能である。さら
に、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、ＣＯ，ＣＯ₂等、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。

【００１９】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、均一性向上、低温成膜の目的で、低
圧下で堆積を行なうため、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、これらの組み合せにより形成されても
よい。

【００２０】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、次の通りである。 ＲＦ出力：０．１〜５０Ｗ／ｃｍ² 圧 力：１／１０³〜１０Ｔｏｒｒ 堆積温度：室温〜９５０℃ 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１０Å〜数μｍ）の少くとも
一方を含む硬質炭素膜が堆積する。また、硬質炭素膜の
諸特性を表１に示す。

【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、数２式の関係より決定。

【数２】 膜中水素量〔Ｃ（Ｈ）〕：赤外吸収スペクトルから２９
００／ｃｍ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、 〔Ｃ（Ｈ）〕＝Ａ・∫α（ｖ）／ｖ・ｄｖ ＳＰ³／ＳＰ²比：赤外吸収スペクトルを、ＳＰ³，ＳＰ²
にそ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)：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。

【００２１】こうして形成される硬質炭素膜はラマン分
光法及びＩＲ吸収法による分析の結果、夫々、図４及び
図３に示すように炭素原子がＳＰ³の混成軌道とＳＰ²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。ＳＰ³結合とＳＰ²結合の比率は、
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、２８００〜３１５０／ｃｍ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、図５の如く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／ＳＰ²を知ることができる。また、Ｘ線及び電子回
折分析によればアモルファス状態（ａ-Ｃ：Ｈ）、及び
／又は約５０Å〜数μｍ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、ＲＦ出力が小さいほ
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、かつ比抵抗、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は特に
効果的である。さらに、この方法は常温〜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。従って、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
し易い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、物性は表１に示し
たように、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。さらには膜の比誘電率
も２〜６と従来のＭＩＭ素子に使用されていたＴａ
₂Ｏ₅，Ａｌ₂Ｏ₃，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（駆動条件の関係からＬＣＤとＭＩＭ素子の容
量比はＣ（ＬＣＤ）／Ｃ（ＭＩＭ）＝１０：１程度必要
である)。さらに膜の硬度が高いため、液晶材料封入時
のラビング工程による損傷が少なくこの点からも歩留り
が向上する。以上の点を顧みるに、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ＬＣ
Ｄが実現できる。

【００２２】液晶駆動用薄膜二端子素子として好適な硬
質炭素膜は、駆動条件から膜厚が１００〜８０００Å、
比抵抗が１０⁶〜１０¹³Ω・ｃｍ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
Å、比抵抗は５×１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍ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％を越える）、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３０Å程度
が限度で膜厚のバラツキが１０％を越える）ことから、
膜厚は３００Å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起こりにくくするた
め、及び、より低デューティ比（望ましくは１／１００
０以下）で駆動するために、膜厚は４０００Å以下であ
ることが望ましい。これらを総合して考慮すると、硬質
炭素膜の膜厚は３００〜４０００Å、比抵抗は１０⁷〜
１０¹¹Ω・ｃｍであることが一層好ましい。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。 実施例１ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板上にＳｉタ
ーゲットを用い、Ａｒ、Ｏ₂及びＮ₂の混合ガスのスパッ
タリングによって、ＳｉＯｘＮｙ膜を４０００Å形成し
た。ＳｉＯｘＮｙはＡｒ、Ｏ₂及びＮ₂の流量比を制御し
て図７（ａ）の分布で作製した。次に図１に示す薄膜二
端子素子を以下のように作製した。まずＩＴＯをスパッ
タリング法により７００Å厚に堆積後、パターニングし
て画素電極４を形成した。次にＡｌを蒸着法により６０
０Å厚に堆積後、パターニングして下部導体１を形成し
た。その上に絶縁膜２として硬質炭素膜をプラズマＣＶ
Ｄ法により９００Å堆積させたのち、ドライエッチング
によりパターニングした。さらにこの上にＮｉをＥＢ蒸
着法により１０００Å厚に堆積後、パターニングして上
部導体３を形成した。この時硬質炭素膜の成膜条件は以
下の通りである。 圧力 ：０．０３５Ｔｏｒｒ ＣＨ₄流量 ：１０ＳＣＣＭ ＲＦパワー ：０．３Ｗ／ｃｍ²

【００２４】実施例２ ポリアリレート基板上にＳｉターゲットを用い、Ａｒ、
Ｏ₂及びＮ₂の混合ガスのスパッタリングによって、Ｓｉ
ＯｘＮｙ膜を６０００Å形成した。ＳｉＯｘＮｙはＡ
ｒ、Ｏ₂及びＮ₂の流量比を制御して図７（ｂ）の分布で
作製した。次に図６に示す薄膜二端子素子を以下のよう
に作製した。まずＩＴＯをスパッタリング法により７０
０Å厚に堆積後、パターニングして画素電極４を形成し
た。次にＡｌを蒸着法により１０００Å厚に堆積後、パ
ターニングして下部導体１を形成した。その上に硬質炭
素膜をプラズマＣＶＤ法により１１００Å堆積させたの
ち、ＮｉをＥＢ蒸着法により１０００Å厚に堆積させ
た。Ｎｉ硬質炭素膜を順次エッチングし、上部導体３、
絶縁膜２を形成した。この時硬質炭素膜の成膜条件は以
下の通りである。 圧力 ：０．０３５Ｔｏｒｒ ＣＨ₄流量 ：１０ＳＣＣＭ ＲＦパワー ：０．６Ｗ／ｃｍ²

【００２５】

【効果】本発明の薄膜積層デバイス用基板は、前述のよ
うに傾斜をもつＳｉＯｘＮｙ層を少なくとも片面に形成
したためプラスチックとの密着性に優れ、剥離、クラッ
ク等の発生がなく、また、透湿度も低いので、その上に
形成された薄膜積層デバイスの信頼性が高い。さらに薄
膜積層デバイスとして第１導体と第２導体との間に絶縁
膜を介在させてなる薄膜二端子素子を用いると、ＴＦＴ
に比べ、低コストで開口率が高いという利点があるた
め、液晶デイスプレー用アクティブマトリクス基板とし
て、特に好ましい。また絶縁膜に硬質炭素膜を用いる
と、この硬質炭素膜は、 1) プラズマＣＶＤ法等の気相合成法で作製されるた
め、成膜条件によって物性が広範に制御でき、従ってデ
バイス設計上の自由度が大きい、 2) 硬質でしかも厚膜にできるため、機械的損傷を受け
難く、また厚膜化によるピンホールの減少も期待でき
る、 3) 室温付近の低温においても良質な膜を形成できるの
で、基板材質に制約がない、 4) 膜厚、膜質の均一性に優れているため薄膜デバイス
用として適している、 5) 誘電率が低いので、高度の微細加工技術を必要とせ
ず、従って素子の大面積化に有利であり、さらに誘電率
が低いので素子の急峻性が高くIon/Ioff比がとれるの
で、低デューティ比での駆動が可能である、 等の特長を有し、このため特に信頼性の高い液晶表示用
スイッチング素子として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＭＩＭ素子の１例を示す斜視図であ
る。

【図２】図２ａ，ｂはＭＩＭ素子のＩ−Ｖ特性曲線、ｌ
nＩ-√v特性曲線をそれぞれ示す。

【図３】本発明のＭＩＭ型素子の絶縁層に使用した硬質
炭素膜をＩＲ吸収法で分析した分析結果を示すスペクト
ル図である。

【図４】本発明のＭＩＭ型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。

【図５】ＩＲスペクトルのガウス分布を示す。

【図６】本発明のＭＩＭ素子の他の１例を示す斜視図で
ある。

【図７】本発明におけるＳｉＯｘＮｙ層の傾斜分布の４
つの具体例を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。

【符号の説明】

１ 下部導体 ２ 絶縁膜 ３ 上部導体 ４ 画素電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 勝幸 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 亀山 健司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 正悦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田辺 誠 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＳｉＯｘＮｙからなる薄膜が少なくとも
   片面に形成されている薄膜積層デバイス用プラスチック
   基板において、前記ＳｉＯｘＮｙ層がプラスチック基板
   側から表面に向かってｘは小さくなり、ｙは大きくなる
   ような傾斜分布を有する薄膜積層デバイス用プラスチッ
   ク基板。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチック基板とその
   上に形成された薄膜積層デバイスよりなることを特徴と
   するプラスチックスを基板とする薄膜積層デバイス。
3. 【請求項３】 薄膜積層デバイスが第１の導体と第２の
   導体の間に硬質炭素膜を介在させてなる薄膜二端子素子
   である請求項２記載のプラスチックスを基板とする薄膜
   積層デバイス。