JPH06273804A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JPH06273804A JPH06273804A JP6498493A JP6498493A JPH06273804A JP H06273804 A JPH06273804 A JP H06273804A JP 6498493 A JP6498493 A JP 6498493A JP 6498493 A JP6498493 A JP 6498493A JP H06273804 A JPH06273804 A JP H06273804A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、製造工程数を増加させることなく
配線電極の抵抗を低下し、且つＭＩＭ素子の下部金属の
エッチング時のガラス基板表面のダメージを防止するこ
とにより画素表示電極を高精度にパターニングすること
のできる液晶表示装置及びその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】この発明は、配線電極及びＭＩＭ素子の下部金
属を少なくとも第１の金属と第２の金属の積層構造から
構成し、配線電極の抵抗を実用上問題ない程度にまで低
下させる。さらに、この第１の金属は、配線電極及びＭ
ＩＭ素子の下部金属のエッチングガスに対してもガラス
基板表面のダメージを防止する作用を有するとともに、
パターニングされた配線電極と下部金属の酸化膜形成に
より、第１の金属の酸化膜を画素表示電極に相当する部
分に形成するのでＩＴＯ形成時のエッチングに対しても
ガラス基板表面のダメージを防止することができる液晶
表示装置及びその製造方法である。
配線電極の抵抗を低下し、且つＭＩＭ素子の下部金属の
エッチング時のガラス基板表面のダメージを防止するこ
とにより画素表示電極を高精度にパターニングすること
のできる液晶表示装置及びその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】この発明は、配線電極及びＭＩＭ素子の下部金
属を少なくとも第１の金属と第２の金属の積層構造から
構成し、配線電極の抵抗を実用上問題ない程度にまで低
下させる。さらに、この第１の金属は、配線電極及びＭ
ＩＭ素子の下部金属のエッチングガスに対してもガラス
基板表面のダメージを防止する作用を有するとともに、
パターニングされた配線電極と下部金属の酸化膜形成に
より、第１の金属の酸化膜を画素表示電極に相当する部
分に形成するのでＩＴＯ形成時のエッチングに対しても
ガラス基板表面のダメージを防止することができる液晶
表示装置及びその製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置及びそ
の製造方法に係わり、特にスイッチング素子として非線
形抵抗素子を有する液晶表示装置に関する。
の製造方法に係わり、特にスイッチング素子として非線
形抵抗素子を有する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示素子を用いた表示装置
は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサさらに
はＯＡ用の端末機器やＴＶ用画像表示等の大容量情報表
示装置として多用化されており、より高画質が求められ
ている。これらの液晶表示装置の内、画素ごとにスイッ
チング素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装
置は高速応答、高画質として適している。そして、この
スイッチング素子として各種のものが実用化されている
が、２端子の非線形抵抗素子、中でも金属−絶縁体−金
属からなるＭＩＭ形非線形抵抗素子は構造が簡単で製造
も容易であることから多用化されている。
は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサさらに
はＯＡ用の端末機器やＴＶ用画像表示等の大容量情報表
示装置として多用化されており、より高画質が求められ
ている。これらの液晶表示装置の内、画素ごとにスイッ
チング素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装
置は高速応答、高画質として適している。そして、この
スイッチング素子として各種のものが実用化されている
が、２端子の非線形抵抗素子、中でも金属−絶縁体−金
属からなるＭＩＭ形非線形抵抗素子は構造が簡単で製造
も容易であることから多用化されている。
【０００３】図３及び図４に、このＭＩＭ素子を含むア
レイ基板の一画素部分の概略平面及び断面構造を示す。
図３及び図４を参照してこのＭＩＭ素子の製造工程を簡
単に説明する。まず、ガラス基板１上にＴａ膜をスパッ
タリング法や真空蒸着法等の薄膜形成法により形成し、
フォトリソグラフィ工程により所定の形状にパターニン
グする。これにより、配線電極２とＭＩＭ素子の下部金
属３とが形成される。次に、パターニングされたＴａ膜
を陽極酸化法により酸化膜へ化成し、絶縁膜４を形成す
る。さらにＭＩＭ素子の上部金属５としてＣｒ膜を薄膜
形成、パターン加工法により形成することによりＭＩＭ
素子６が完成する。そしてこの後、画素表示電極７とし
てＩＴＯからなる透明導電膜を所定の形状に形成すれば
よい。このような基本的な製造技術は例えば、特開昭55
−161273号公報に、さらにその改良技術が特開昭58−17
8320号公報に詳述されている。
レイ基板の一画素部分の概略平面及び断面構造を示す。
図３及び図４を参照してこのＭＩＭ素子の製造工程を簡
単に説明する。まず、ガラス基板１上にＴａ膜をスパッ
タリング法や真空蒸着法等の薄膜形成法により形成し、
フォトリソグラフィ工程により所定の形状にパターニン
グする。これにより、配線電極２とＭＩＭ素子の下部金
属３とが形成される。次に、パターニングされたＴａ膜
を陽極酸化法により酸化膜へ化成し、絶縁膜４を形成す
る。さらにＭＩＭ素子の上部金属５としてＣｒ膜を薄膜
形成、パターン加工法により形成することによりＭＩＭ
素子６が完成する。そしてこの後、画素表示電極７とし
てＩＴＯからなる透明導電膜を所定の形状に形成すれば
よい。このような基本的な製造技術は例えば、特開昭55
−161273号公報に、さらにその改良技術が特開昭58−17
8320号公報に詳述されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＭＩＭ構造をも
つ非線形抵抗素子をスイッチング素子として用いる場
合、下部金属としては通常Ｔａが用いられる。しかしな
がら、Ｔａは抵抗値が比較的高いため大画面化、高精細
化に伴って配線電極の高抵抗化及び配線の時定数の増大
が問題となってくる。また、配線電極とＭＩＭ素子の下
部金属として用いるこのＴａのエッチングには通常四フ
ッ化炭素（フレオン）を用いるが、このフレオンガスは
ガラス基板の表面にもダメージを与えるため、エッチン
グ条件に十分なマージンをもたせることが困難である。
ガラス基板表面のダメージは、画素表示電極であるＩＴ
Ｏのエッチングの際にエッチング液が染み込みパターニ
ングの精度の低下をもたらす。ガラス基板として安価な
アルカリガラス材を用いた場合にこの傾向はより顕著と
なる。
つ非線形抵抗素子をスイッチング素子として用いる場
合、下部金属としては通常Ｔａが用いられる。しかしな
がら、Ｔａは抵抗値が比較的高いため大画面化、高精細
化に伴って配線電極の高抵抗化及び配線の時定数の増大
が問題となってくる。また、配線電極とＭＩＭ素子の下
部金属として用いるこのＴａのエッチングには通常四フ
ッ化炭素（フレオン）を用いるが、このフレオンガスは
ガラス基板の表面にもダメージを与えるため、エッチン
グ条件に十分なマージンをもたせることが困難である。
ガラス基板表面のダメージは、画素表示電極であるＩＴ
Ｏのエッチングの際にエッチング液が染み込みパターニ
ングの精度の低下をもたらす。ガラス基板として安価な
アルカリガラス材を用いた場合にこの傾向はより顕著と
なる。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、工程数を増加させることなく配線電極の抵抗を低
下し、且つＭＩＭ素子の下部金属のエッチング時のガラ
ス基板表面のダメージを防止することにより画素表示電
極を高精度にパターニングすることのできる液晶表示装
置及びその製造方法を提供することを目的とする。
ので、工程数を増加させることなく配線電極の抵抗を低
下し、且つＭＩＭ素子の下部金属のエッチング時のガラ
ス基板表面のダメージを防止することにより画素表示電
極を高精度にパターニングすることのできる液晶表示装
置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に少な
くとも複数の画素表示電極と、この画素表示電極に各々
接続された下部金属−絶縁体−上部金属素子構造からな
る非線形抵抗素子とを有し、この非線形抵抗素子を配線
電極により前記画素表示電極の行もしくは列ごとに接続
せしめた液晶表示装置において、前記下部金属及び配線
電極は少なくとも第１の金属と第２の金属の積層構造か
らなり、前記下部金属及び前記配線電極を除く前記基板
表面全面に酸化膜が形成された液晶表示装置であり、さ
らに、前記基板表面全面に前記第１の金属と第２の金属
を積層成膜する工程と、前記第２の金属層のみを選択エ
ッチングし前記下部金属及び配線電極に相当する所定の
パターンを形成する工程と、前記所定のパターニングを
行なった前記第２の金属層と前記第１の金属層の露出表
面を陽極酸化法により酸化膜を形成する工程と、前記上
部金属を所定のパターンに形成する工程と、前記画素表
示電極を所定のパターンに形成する工程とを少なくとも
備えた液晶表示装置の製造方法である。
くとも複数の画素表示電極と、この画素表示電極に各々
接続された下部金属−絶縁体−上部金属素子構造からな
る非線形抵抗素子とを有し、この非線形抵抗素子を配線
電極により前記画素表示電極の行もしくは列ごとに接続
せしめた液晶表示装置において、前記下部金属及び配線
電極は少なくとも第１の金属と第２の金属の積層構造か
らなり、前記下部金属及び前記配線電極を除く前記基板
表面全面に酸化膜が形成された液晶表示装置であり、さ
らに、前記基板表面全面に前記第１の金属と第２の金属
を積層成膜する工程と、前記第２の金属層のみを選択エ
ッチングし前記下部金属及び配線電極に相当する所定の
パターンを形成する工程と、前記所定のパターニングを
行なった前記第２の金属層と前記第１の金属層の露出表
面を陽極酸化法により酸化膜を形成する工程と、前記上
部金属を所定のパターンに形成する工程と、前記画素表
示電極を所定のパターンに形成する工程とを少なくとも
備えた液晶表示装置の製造方法である。
【０００７】
【作用】この発明は、配線電極及びＭＩＭ素子の下部金
属を少なくとも第１の金属と第２の金属の積層構造から
構成し、配線電極の抵抗を実用上問題ない程度にまで低
下させる。さらに、この第１の金属は、配線電極及びＭ
ＩＭ素子の下部金属のエッチングガスに対してもガラス
基板表面のダメージを防止する作用を有するとともに、
パターニングされた配線電極と下部金属の酸化膜形成に
より、第１の金属の酸化膜を画素表示電極に相当する部
分に形成するのでＩＴＯ形成時のエッチングに対しても
ガラス基板表面のダメージを防止することができる。
属を少なくとも第１の金属と第２の金属の積層構造から
構成し、配線電極の抵抗を実用上問題ない程度にまで低
下させる。さらに、この第１の金属は、配線電極及びＭ
ＩＭ素子の下部金属のエッチングガスに対してもガラス
基板表面のダメージを防止する作用を有するとともに、
パターニングされた配線電極と下部金属の酸化膜形成に
より、第１の金属の酸化膜を画素表示電極に相当する部
分に形成するのでＩＴＯ形成時のエッチングに対しても
ガラス基板表面のダメージを防止することができる。
【０００８】
【実施例】以下に、この発明の実施例について図１及び
図２を参照して詳細に説明する。図１(a) 乃至(d) 及び
図２(a) 乃至(d) はこの発明の実施例を説明するための
ＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部分の製造工程順
の概略平面及び断面構造を示す。
図２を参照して詳細に説明する。図１(a) 乃至(d) 及び
図２(a) 乃至(d) はこの発明の実施例を説明するための
ＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部分の製造工程順
の概略平面及び断面構造を示す。
【０００９】まず、図１(a) 及び図２(a) に示すよう
に、ガラス基板11の全面に第１の金属12となるAlをスパ
ッタリング法により約200 オングストロームの厚さに成
膜する。次に、この第１の金属12の上に同じくスパッタ
リング法により第２の金属13となるTaを約3000オングス
トロームの厚さに成膜する。そして、この第２の金属13
をフォトリソグラフィ法により、例えばフレオンガスを
用いて所定のパターンにエッチングする。このAlからな
る第１の金属12とTaからなる第２の金属13の積層する部
分は配線電極及びＭＩＭ素子の下部電極14を構成する。
そしてこのAlからなる第１の金属12は、配線電極14とし
て充分な低抵抗値を有しており、大画面化、高精細化に
伴なう配線電極の高抵抗化及び配線の時定数の増大に対
しても実用上何等問題はない程度に抵抗値を低下させ
る。さらにこのAlからなる第１の金属12は、第２の金属
13のパターニング時のエッチングガスに対してガラス基
板11の表面に及ぼすダメージを効果的に防止する機能も
有している。
に、ガラス基板11の全面に第１の金属12となるAlをスパ
ッタリング法により約200 オングストロームの厚さに成
膜する。次に、この第１の金属12の上に同じくスパッタ
リング法により第２の金属13となるTaを約3000オングス
トロームの厚さに成膜する。そして、この第２の金属13
をフォトリソグラフィ法により、例えばフレオンガスを
用いて所定のパターンにエッチングする。このAlからな
る第１の金属12とTaからなる第２の金属13の積層する部
分は配線電極及びＭＩＭ素子の下部電極14を構成する。
そしてこのAlからなる第１の金属12は、配線電極14とし
て充分な低抵抗値を有しており、大画面化、高精細化に
伴なう配線電極の高抵抗化及び配線の時定数の増大に対
しても実用上何等問題はない程度に抵抗値を低下させ
る。さらにこのAlからなる第１の金属12は、第２の金属
13のパターニング時のエッチングガスに対してガラス基
板11の表面に及ぼすダメージを効果的に防止する機能も
有している。
【００１０】次に、図１(b) 及び図２(b) に示すよう
に、パターニングされて配線電極及びＭＩＭ素子の下部
電極14となるTaからなる第２の金属13の表面に陽極酸化
法により酸化膜15を形成させ、ＭＩＭ素子の絶縁体15と
する。この時、第２の金属13と同時に行われる陽極酸化
により、第１の金属12の内、第２の金属13の積層する部
分を除いた第１の金属12の残存部分は同じく透明な薄膜
酸化膜16を形成する。
に、パターニングされて配線電極及びＭＩＭ素子の下部
電極14となるTaからなる第２の金属13の表面に陽極酸化
法により酸化膜15を形成させ、ＭＩＭ素子の絶縁体15と
する。この時、第２の金属13と同時に行われる陽極酸化
により、第１の金属12の内、第２の金属13の積層する部
分を除いた第１の金属12の残存部分は同じく透明な薄膜
酸化膜16を形成する。
【００１１】さらに、図１(c) 及び図２(c) に示すよう
に、ＭＩＭ素子の上部金属17としてスパッタリング法に
よりCrを約1200オングストロームの厚さに成膜する。そ
の後２回目のフォトリソグラフィ法によりパターニング
して、ＭＩＭ素子の上部金属17を形成し、ＭＩＭ素子18
が完成する。尚、酸化膜16は第２の金属13の陽極酸化と
同時に行われるので、製造工程数が増加することはな
く、また画素表示電極全面に形成されるので表示に影響
を及ぼすことはない。
に、ＭＩＭ素子の上部金属17としてスパッタリング法に
よりCrを約1200オングストロームの厚さに成膜する。そ
の後２回目のフォトリソグラフィ法によりパターニング
して、ＭＩＭ素子の上部金属17を形成し、ＭＩＭ素子18
が完成する。尚、酸化膜16は第２の金属13の陽極酸化と
同時に行われるので、製造工程数が増加することはな
く、また画素表示電極全面に形成されるので表示に影響
を及ぼすことはない。
【００１２】最後に、図１(d) 及び図２(d) に示すよう
に、画素表示電極19としてＩＴＯからなる透明導電膜を
スパッタリング法により薄膜形成し、３回目のフォトリ
ソグラフィ法によりパターニングして、ＭＩＭ素子を含
む画素電極及び配線電極部分のアレイ工程が終了する。
に、画素表示電極19としてＩＴＯからなる透明導電膜を
スパッタリング法により薄膜形成し、３回目のフォトリ
ソグラフィ法によりパターニングして、ＭＩＭ素子を含
む画素電極及び配線電極部分のアレイ工程が終了する。
【００１３】液晶表示装置としては、さらにこの上に例
えばポリイミドからなる配向膜を形成し、一方向へのラ
ビング処理を施す。次にもう１枚の基板にＩＴＯからな
る配線電極を形成し（図示せず）、配向膜を形成し、同
じく一方向へのラビング処理を施す。そして、これらの
２枚の基板の配向膜同志が対向し、配線電極同志が直交
するように配置し、２枚の基板間のスペーサを含めて所
定の間隔に配置し、周辺部を液晶注入口を残してシール
する。最後に、液晶注入口から真空注入法により液晶を
注入した後、液晶注入口をシールし、基板外面に偏光板
を取り付けて液晶表示装置が完成する。以上のような構
造及び製造方法によれば、配線電極抵抗を低下させ、且
つ製造工程を増加させることなく、基板表面に何等ダメ
ージを与えることがない。
えばポリイミドからなる配向膜を形成し、一方向へのラ
ビング処理を施す。次にもう１枚の基板にＩＴＯからな
る配線電極を形成し（図示せず）、配向膜を形成し、同
じく一方向へのラビング処理を施す。そして、これらの
２枚の基板の配向膜同志が対向し、配線電極同志が直交
するように配置し、２枚の基板間のスペーサを含めて所
定の間隔に配置し、周辺部を液晶注入口を残してシール
する。最後に、液晶注入口から真空注入法により液晶を
注入した後、液晶注入口をシールし、基板外面に偏光板
を取り付けて液晶表示装置が完成する。以上のような構
造及び製造方法によれば、配線電極抵抗を低下させ、且
つ製造工程を増加させることなく、基板表面に何等ダメ
ージを与えることがない。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、配線電極
及びＭＩＭ素子の下部金属を少なくとも第１の金属と第
２の金属の積層構造から構成し、配線電極の抵抗を実用
上問題ない程度にまで低下させることができる。例え
ば、上記実施例のように第１の金属としてAlを適用した
場合、Taのみの場合と比較してその配線電極抵抗は容易
に約半分に低下させることができる。さらに、この第１
の金属は、配線電極及びＭＩＭ素子の下部金属のエッチ
ングガスに対して高い選択比を持つ防御膜として作用す
るので、ガラス基板表面のダメージを防止する機能を有
するとともに、パターニングされた配線電極と下部金属
の酸化膜形成により、第１の金属の酸化膜を画素表示電
極に相当する部分に形成するのでＩＴＯ形成時のエッチ
ングに対してもガラス基板表面のダメージを防止するこ
とができる。
及びＭＩＭ素子の下部金属を少なくとも第１の金属と第
２の金属の積層構造から構成し、配線電極の抵抗を実用
上問題ない程度にまで低下させることができる。例え
ば、上記実施例のように第１の金属としてAlを適用した
場合、Taのみの場合と比較してその配線電極抵抗は容易
に約半分に低下させることができる。さらに、この第１
の金属は、配線電極及びＭＩＭ素子の下部金属のエッチ
ングガスに対して高い選択比を持つ防御膜として作用す
るので、ガラス基板表面のダメージを防止する機能を有
するとともに、パターニングされた配線電極と下部金属
の酸化膜形成により、第１の金属の酸化膜を画素表示電
極に相当する部分に形成するのでＩＴＯ形成時のエッチ
ングに対してもガラス基板表面のダメージを防止するこ
とができる。
【図１】(a) 乃至(d) は、この発明の実施例を説明する
ためのＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部分の製造
工程順の概略平面図。
ためのＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部分の製造
工程順の概略平面図。
【図２】(a) 乃至(d) は、この発明の実施例を説明する
ためのＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部分の製造
工程順の概略断面図。
ためのＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部分の製造
工程順の概略断面図。
【図３】従来のＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部
分を示す概略平面図。
分を示す概略平面図。
【図４】従来のＭＩＭ素子を含むアレイ基板の一画素部
分を示す概略断面図。
分を示す概略断面図。
11…基板 12…第１の金属 13…第２の金属 14…下部金属及び配線電極 15…絶縁膜 16…酸化膜 17…上部金属 18…MIM 素子 19…画素表示電極
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に少なくとも複数の画素表示電極
と、この画素表示電極に各々接続された下部金属−絶縁
体−上部金属素子構造からなる非線形抵抗素子とを有
し、この非線形抵抗素子を配線電極により前記画素表示
電極の行もしくは列ごとに接続せしめた液晶表示装置に
おいて、前記下部金属及び配線電極は少なくとも第１の
金属と第２の金属の積層構造からなり、前記下部金属及
び前記配線電極を除く前記基板表面全面に酸化膜が形成
されたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の液晶表示装置の製造方法
において、前記基板表面全面に前記第１の金属と第２の
金属を積層成膜する工程と、前記第２の金属層のみを選
択エッチングし前記下部金属及び配線電極に相当する所
定のパターンを形成する工程と、前記所定のパターニン
グを行なった前記第２の金属層と前記第１の金属層の露
出表面を陽極酸化法により酸化膜を形成する工程と、前
記上部金属を所定のパターンに形成する工程と、前記画
素表示電極を所定のパターンに形成する工程とを少なく
とも備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6498493A JPH06273804A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6498493A JPH06273804A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273804A true JPH06273804A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13273836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6498493A Pending JPH06273804A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273804A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6350557B1 (en) * | 1997-07-31 | 2002-02-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin-film two-terminal elements, method of production thereof, liquid crystal display |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP6498493A patent/JPH06273804A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6350557B1 (en) * | 1997-07-31 | 2002-02-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin-film two-terminal elements, method of production thereof, liquid crystal display |
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