JPS6145222A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPS6145222A
JPS6145222A JP59167045A JP16704584A JPS6145222A JP S6145222 A JPS6145222 A JP S6145222A JP 59167045 A JP59167045 A JP 59167045A JP 16704584 A JP16704584 A JP 16704584A JP S6145222 A JPS6145222 A JP S6145222A
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JP
Japan
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liquid crystal
insulator
crystal display
display device
mim element
Prior art date
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Pending
Application number
JP59167045A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Nagata
永田 光夫
Yutaka Takeshita
裕 竹下
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6145222A publication Critical patent/JPS6145222A/ja
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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〕 本発明は液晶表示装置に関する。本発明は特にMIM素
子を各表示画素毎に設ける事により、マルチプレックス
駆動特性を向上させた液晶表示装置に関する。
〔従来技術〕
MIM素子を用いた液晶表示装置は公知であり、例えば
特開昭55−161273号公報に原理や効果、製造方
法等が記載されている。
従来のMIM素子を設置した基板の概略を第1図に示す
。1は基板である。2は、M 工M素子の第1の金属で
、同一ラインの配線および外部ドライバー回路との接続
端子を兼ねている。3はMIM素子の絶縁体であり、M
IM素子の第1の金属2の端子を除いた部分の表面に形
成されている。4はMIM素子の@2の金属で、MIM
素子の絶縁体3と交わるように形成されている。すなわ
ち、MIM素子の絶縁体3とMxM素子の第2の金属4
の交わりた部分がMtM素子となる。5は透明画素電極
で、MIM素子と電気的に直列になる様に形成されてい
る。
第2図は第1図の一部の拡大図である。また第3図は、
第2図の線αにおける断面図である。第2図、第5図よ
り、個々のMIM素子の構造がよく理解できる。
従来の例では、MIM素子の絶縁体として陽極酸化によ
って作られた五酸化タンタルの膜が用いられている。陽
極酸化法による五酸化メンタル膜を用いたMIM素子は
その作成時の面積が大きくなればなる程、特性のばらつ
きを実用上問題のないレベル以下におさえる事が難かし
くなる。一方MIM素子を用いた液晶表示装置は一般に
表示画素数が多く、そのため画面の面積が大きい。従っ
て、従来の方法は歩留まりが悪く、製造コストが高くな
るという欠点があった。
〔目的〕
本発明は、表示画面の面積が大きい場合でもMIM素子
の特性のばらつきがほとんど生じない、新しいMIM素
子を用いる事によ′って、歩留りをあげ、安価な液晶表
示装置を作る事を目的としている。
〔概要〕
本発明の液晶表示装置は、MIM素子の絶縁体として、
有機物よりなる薄膜を用いる事を特徴としている。
〔実施例1〕 本発明の液晶表示装置に用いるMIM素子の絶縁体の具
体例の一つは、両親媒性の有機物を用いた累積膜である
。例えばステアリン酸や、パルミチン酸などの脂肪酸を
、ラングミエア・プロジェット法により累積膜化したも
のなどである。
ラングミエア・プロジェット法による累積膜(以下′L
B膜と略記する〕の手法は公知であり、例えば、「化学
と工業」誌第36巻第8号78〜80ページに記載され
ている。
LB膜を絶縁体としたMIM素子の断面図を第4図に示
した。第4図は従来の例の第3図に対応した図である。
第4図のMIM素子の製造法を以下に説明する。まず基
板1の表面に、第1の金属となる金属層を形成する。用
いる金属としては銅、アルミニウム、タンタル、クロム
、ニッケル、金等のうち、少くとも一種類、あるいはこ
れらの金属を含む合金が用いられる。金属層の形成法と
しては、真空蒸着かスパッタリングか一般的であるが、
必ずしもこれらの方法に限らない。
第1の金属層が形成されたら、これを所定の形状に加工
しなければならない。所定の形状というツバ、例えば第
1図に示された第1の金J@2のような形状のことであ
る。この加工は通常フォトリソグラフィーによって行な
われる。
第1の金属の加工が終ったら、MIM素子の絶縁体3の
形成を行う。本実施例では前記したように、絶縁体とし
てLB膜を用いる。LBMは基板全面に形成されるので
、@4図3に示されたようI  K46・11°、!:
5Kbgl@は4”“8ゝ5゛の下部にも形成されるが
TJB膜の厚みは薄く、又本発明の場合形成する材料が
透明であるので表示に影響はない。LB膜の材料として
は様々のものが考えられるが、LB膜形成の手法上、全
て親水性部分と疎水性部分とを合わせ持つた両親媒性物
質となる。具体的には、パルミチン酸やステア・リン酸
などの脂肪酸が代表的なものとしてあげられる。LB膜
の形成の容易さから、炭素数が10から40の間の脂肪
酸が特に適している。またLB膜の安定性を高めるため
、脂肪酸塩の形でLB膜化する事は有効であることが知
られている。特にカドミウム塩は非常に安定した膜とな
る。
さらにIIB膜の安定化のため、K、?ukuda等、
’I’hin  5olid  IFilm  誌VO
199PF87〜94(83年)に記載されているよう
にLB膜を構成している分子を層内で、あるいは層間で
重合させる事は非常に大きな効果を発揮する。例えば、
グリシンヘキサデシルエステルや、d 、 t−アミノ
オクタデシルエステル、あるいはオクタデシ、ルアクリ
レートなどのLB膜にガンマ−線を照射する事によって
、層内重合、あるいは層間重合させると、できた膜は非
常に安定なものとなる LB膜の重合という手法は、MIM素子の安定化のため
に非常に重要な手法である。七ツマー分子としては前記
したものの他にもいろいろあるが、重合法も、ガンマ−
線による重合だけでなく、電子線やエックス線、または
紫外線を照射する事により重合させる方法もある。
以上述べたような手法により、LB膜による絶縁体2が
形成されたら、その上に第2の金属4を形成する。これ
の形成法も第1の金属の形成法と全く同様である。
最後に表示画素と°なる透明画素電極5を形成して完成
となる。このようにして作成したMIM素子の電圧に対
する抵抗の非線形性は良好であり、これを用いて作成し
た液晶表示装置も、良好な表示品位でありた。
〔実施例2〕 本発明の液晶表示装置に用いるMIM素子の絶縁体の作
成法の他の実施例として、スパッタリング法により形成
した有機薄膜がある。例えば、ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリイミドなどのターゲットを用い、高周波スパッ
タリング法により、均一な簿膜を形成できる。この方法
によるMIM素子の製造法は第1の実施例で述べたやり
方と全く同一である。
〔実施例3〕 MIM素子の絶縁体の他の作成法として、真空蒸着法が
ある。例えば、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド
等の真空蒸着により均一な薄膜が形成できる。
〔実施例4〕 MIM素子の絶縁体のその他の作成法として、溶液中に
溶けた高分子を析出させる事により有機薄膜を作成する
方法がある。又プラズマ重合法による有機薄膜の作成法
も均一な膜を得るのに有効な手法である。
以上述べたいずれの実施例による液晶表示装置も、良好
な表示特性を示した。
〔効果〕
以上実施例で述べた種々の有機薄膜は、いずれの作成法
のものも、特に大きな極性基のない有機材料である。こ
のため誘電率は大体3から4程度と小さい。このため従
来の、陽極酸化法による五酸化タンタルの絶縁膜に比べ
、同一膜厚での電気容量が約10分の1程度の非常に小
さな値になる。これはMIM素子を液晶表示装置に用い
る時間類になる、液晶部分とのインピーダンスのマツチ
ングに大きな利点となる。なぜなら、一般的にはMIM
素子の電気容量は小さいほうが有利であるからである。
又仮に同−容量にした場合、本発明のほうがMIM素子
の面積が大きくできる。従って7オトリソグラフのパタ
ーン精度が従来のものよりラフでもよくなり歩留りが向
上する。
また本発明の効果の最も大きなものは、広い面積にわた
って特性の均一な絶縁体が容易に得られる事である。例
えばLB膜による絶縁体の場合、累積した膜の層数によ
って膜厚は厳密に制御できる。しかもその膜厚は広い面
積の基板上のどのi所でも全く同一となる。LBM以外
の手法でも同様である。
このような本発明による絶縁膜の本質的な特徴により、
広い面積にわたって特性のパラつきのないMIM素子が
歩留りよく作成できる。このため本発明による液晶表示
装置は安価に作成する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方式のMIM素子を設置した基板の概略図
である。 第2図は第1図の部分拡大図である。 第3図は第2図の線αにおける断面図である。 第4図は本発明によるMIM素子の断面図である。 1・・・・・・基 板 2・・・・・・MIM素子の第1の金属、又同一ライン
の配線および外部ドライバーとの接続端子も兼ねている
。 5・・・・・・MIM素子の絶縁体 4・・・・・・MIM素子の第2の金属5・・・・・・
透明画素電極 第゛2図

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少くとも、2枚の基板、該基板間に挾持された液
    晶層、2枚の基板の液晶層と接する面上の各々に形成さ
    れた透明電極の重なり部分により構成された画素群、お
    よびこれらの画素の各々に作られた、金属−絶縁体−金
    属の構造を有する非線形素子(以下MIM素子と略記す
    る)より構成される液晶表示装置において、MIM素子
    の絶縁体として、有機物よりなる薄膜を用いた事を特徴
    とする液晶表示装置。
  2. (2)MIM素子の絶縁体として、両親媒性物質の累積
    膜を用いた事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    液晶表示装置。
  3. (3)両親媒性物質として、炭素原子数が10から40
    の間の脂肪酸、あるいは脂肪酸塩を用いた事を特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の液晶表示装置。
  4. (4)MIM素子の絶縁体として、両親媒性物質の累積
    膜を層内重合、あるいは層間重合させた膜を用いた事を
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置。
  5. (5)MIM素子の絶縁体として、グリシンヘキサデシ
    ルエステルや、d、l−アミノオクタデシルエステルや
    、オクタデシルアクリレート等の累積膜を層内重合、あ
    るいは層間重合させた膜を用いた事を特徴とする特許請
    求の範囲第4項記載の液晶表示装置。
  6. (6)累積膜の重合法として、累積膜にガンマー線、エ
    ックス線、電子線、紫外線の少くとも一つを照射する事
    により重合させる事を特徴とした特許請求の範囲第4項
    又は第5項記載の液晶表示装置。
  7. (7)MIM素子の絶縁体として、プラズマ開始重合に
    よる配向性有機薄膜を用いた事を特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の液晶表示装置。
  8. (8)MIM素子の絶縁体としてスパッタリング法によ
    る有機膜を用いた事を特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の液晶表示装置。
  9. (9)MIM素子の絶縁体として真空蒸着法による有機
    薄膜を用いた事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の液晶表示装置。
  10. (10)ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド等の真
    空蒸着による薄膜を用いた事を特徴とする特許請求の範
    囲第8項又は第9項記載の液晶表示装置。
  11. (11)MIM素子の絶縁膜として溶媒中に溶けた、高
    分子を析出させる事により作成した有機薄膜を用いた事
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置
  12. (12)溶媒中に溶けたポリエチレン、ポリアミド、ポ
    リイミドなどを析出させる事により作成した有機薄膜を
    用いた事を特徴とする特許請求の範囲第11項記載の液
    晶表示装置。
JP59167045A 1984-08-09 1984-08-09 液晶表示装置 Pending JPS6145222A (ja)

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