JPH05183214A - アクティブマトリックス液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリックス液晶表示装置Info
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- JPH05183214A JPH05183214A JP34717791A JP34717791A JPH05183214A JP H05183214 A JPH05183214 A JP H05183214A JP 34717791 A JP34717791 A JP 34717791A JP 34717791 A JP34717791 A JP 34717791A JP H05183214 A JPH05183214 A JP H05183214A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流−電圧特性の対称性がよく、電極の抵抗
率が小さく、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比
が大きい二端子素子を備えたアクティブマトリックス液
晶表示装置を提供すること。 【構成】 ２つのＡｌ薄膜のうち少なくとも１つのＡｌ
薄膜にＳｉが添加されたＡｌ薄膜電極２，４と、そのＳ
ｉが添加されたＡｌ薄膜２の、他のＡｌ薄膜４側に対向
する表面を酸化することにより、電極間に形成された酸
化アルミニウム薄膜３とを有する二端子素子を備える。
率が小さく、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比
が大きい二端子素子を備えたアクティブマトリックス液
晶表示装置を提供すること。 【構成】 ２つのＡｌ薄膜のうち少なくとも１つのＡｌ
薄膜にＳｉが添加されたＡｌ薄膜電極２，４と、そのＳ
ｉが添加されたＡｌ薄膜２の、他のＡｌ薄膜４側に対向
する表面を酸化することにより、電極間に形成された酸
化アルミニウム薄膜３とを有する二端子素子を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置、特に二端
子素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に
関するものであり、更に詳しくは、二端子素子であるＭ
ＩＭ素子の素子構造に関するものである。
子素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に
関するものであり、更に詳しくは、二端子素子であるＭ
ＩＭ素子の素子構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アクティブマトリックス方式の液
晶表示装置は、ＴＦＴ素子などの三端子素子を用いたも
のと、ＭＩＭ素子などの二端子素子を用いたものに分け
られる。特に、二端子素子は三端子素子に比べ素子構造
簡単であるため、製造工程数が削減でき、さらに、製造
歩留りが向上するという利点がある。
晶表示装置は、ＴＦＴ素子などの三端子素子を用いたも
のと、ＭＩＭ素子などの二端子素子を用いたものに分け
られる。特に、二端子素子は三端子素子に比べ素子構造
簡単であるため、製造工程数が削減でき、さらに、製造
歩留りが向上するという利点がある。
【０００３】図３（ａ）および図３（ｂ）に、従来のＭ
ＩＭ素子の平面図及び断面図を示す。このＭＩＭ素子の
製造方法は、ガラス基板２１上に、信号電極およびＭＩ
Ｍ素子の下部電極としてＴａ薄膜２２を成膜した後、エ
ッチングにより所定のパターンを形成する、その後、Ｔ
ａ薄膜の表面を陽極酸化法により酸化して所定の膜厚の
Ｔａ2Ｏ5薄膜２３を形成する、さらに、その上にＭＩＭ
素子の上部電極としてＣｒ薄膜２４を成膜してパターン
ニングすることによって、Ｃｒ／Ｔａ2Ｏ5／Ｔａ構造が
形成される。さらに、ＩＴＯ薄膜２５をＣｒ薄膜２４と
一部が重なるように成膜パターンニングして、ＭＩＭ素
子が完成する。
ＩＭ素子の平面図及び断面図を示す。このＭＩＭ素子の
製造方法は、ガラス基板２１上に、信号電極およびＭＩ
Ｍ素子の下部電極としてＴａ薄膜２２を成膜した後、エ
ッチングにより所定のパターンを形成する、その後、Ｔ
ａ薄膜の表面を陽極酸化法により酸化して所定の膜厚の
Ｔａ2Ｏ5薄膜２３を形成する、さらに、その上にＭＩＭ
素子の上部電極としてＣｒ薄膜２４を成膜してパターン
ニングすることによって、Ｃｒ／Ｔａ2Ｏ5／Ｔａ構造が
形成される。さらに、ＩＴＯ薄膜２５をＣｒ薄膜２４と
一部が重なるように成膜パターンニングして、ＭＩＭ素
子が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にＭＩＭ素子に要
求される特性として、次の２つが挙げられる。ひとつ
は、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比が十分に
大きい事、もうひとつは、電流−電圧特性の正電極側と
負電極側が対称である事である。図２（ａ）および図２
（ｂ）に、Ｃｒ／Ｔａ2Ｏ5／Ｔａ構造を有するＭＩＭ素
子の電流−電圧特性および正電極側と負電極側との電流
値の比を示す。
求される特性として、次の２つが挙げられる。ひとつ
は、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比が十分に
大きい事、もうひとつは、電流−電圧特性の正電極側と
負電極側が対称である事である。図２（ａ）および図２
（ｂ）に、Ｃｒ／Ｔａ2Ｏ5／Ｔａ構造を有するＭＩＭ素
子の電流−電圧特性および正電極側と負電極側との電流
値の比を示す。
【０００５】しかしながら、ＭＩＭ素子の上下の電極材
料が異なっている場合、電流−電圧特性の対称性が悪く
なる。従来例で示したＣｒ／Ｔａ2Ｏ5／Ｔａ構造のもの
は、比較的対称性が良い構造ではあるがこの対称性が充
分ではない。
料が異なっている場合、電流−電圧特性の対称性が悪く
なる。従来例で示したＣｒ／Ｔａ2Ｏ5／Ｔａ構造のもの
は、比較的対称性が良い構造ではあるがこの対称性が充
分ではない。
【０００６】さらに、信号電極に用いるＴａ薄膜では、
Ｔａ薄膜の抵抗率が２００μΩ・ｃｍと大きいため、液
晶表示素子の大型化・大容量化の要求に対応することが
できないという課題があった。
Ｔａ薄膜の抵抗率が２００μΩ・ｃｍと大きいため、液
晶表示素子の大型化・大容量化の要求に対応することが
できないという課題があった。
【０００７】また、これを解決するために抵抗率が低く
（２μΩ・ｃｍ）かつ陽極酸化可能な金属薄膜として、
Ａｌ薄膜の利用が考えられるが、純Ａｌ薄膜の陽極酸化
膜は、図４に示すようにＴａ薄膜の陽極酸化膜に比べる
と絶縁性が良く、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流
の比が小さくＭＩＭ素子としては使用することができな
いという課題がある。
（２μΩ・ｃｍ）かつ陽極酸化可能な金属薄膜として、
Ａｌ薄膜の利用が考えられるが、純Ａｌ薄膜の陽極酸化
膜は、図４に示すようにＴａ薄膜の陽極酸化膜に比べる
と絶縁性が良く、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流
の比が小さくＭＩＭ素子としては使用することができな
いという課題がある。
【０００８】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、電流−電圧特性の対称性がよく、電極の抵抗率が小
さく、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比が十分
に大きい二端子素子を備えたアクティブマトリックス液
晶表示装置を提供することを目的とするものである。
し、電流−電圧特性の対称性がよく、電極の抵抗率が小
さく、電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比が十分
に大きい二端子素子を備えたアクティブマトリックス液
晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、２つのＡｌ薄
膜のうち少なくとも１つのＡｌ薄膜にＳｉが添加された
Ａｌ薄膜電極と、そのＳｉが添加されたＡｌ薄膜の、他
のＡｌ薄膜側に対向する表面を酸化することにより、電
極間に形成された酸化アルミニウム薄膜とを有する二端
子素子を備えたアクティブマトリックス液晶表示装置で
ある。
膜のうち少なくとも１つのＡｌ薄膜にＳｉが添加された
Ａｌ薄膜電極と、そのＳｉが添加されたＡｌ薄膜の、他
のＡｌ薄膜側に対向する表面を酸化することにより、電
極間に形成された酸化アルミニウム薄膜とを有する二端
子素子を備えたアクティブマトリックス液晶表示装置で
ある。
【００１０】
【作用】本発明は、Ａｌ薄膜電極により、ＭＩＭ素子の
電流−電圧特性の対称性が良好になるとともに電極の抵
抗率が小さくなり、Ｓｉが添加されたＡｌ薄膜を酸化し
て形成された酸化アルミニウム薄膜が、電流−電圧特性
のオン電流とオフ電流の比を十分に大きくする。
電流−電圧特性の対称性が良好になるとともに電極の抵
抗率が小さくなり、Ｓｉが添加されたＡｌ薄膜を酸化し
て形成された酸化アルミニウム薄膜が、電流−電圧特性
のオン電流とオフ電流の比を十分に大きくする。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１２】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明にか
かる一実施例のアクティブマトリックス液晶表示装置の
平面図及び同実施例の構造を示す断面図である。すなわ
ち、透光性の絶縁性基板１の上には、Ｓｉ添加Ａｌ薄膜
（以下Ａｌ−Ｓｉ薄膜と記述する）の信号電極およびＭ
ＩＭ素子の下部電極２が形成され、下部電極２の上にそ
の表面を酸化した陽極酸化膜（以下Ａｌ−Ｓｉ−Ｏx薄
膜と記述する）の絶縁性薄膜３が形成され、更にその上
にＭＩＭ素子の上部電極４が形成されている。そしてそ
の上部電極４に一部が重なるように液晶駆動用電極５が
形成されている。従って絶縁性基板１上にＡｌ−Ｓｉ／
Ａｌ−Ｓｉ−Ｏx／Ａｌ−Ｓｉ構造のＭＩＭ素子が形成
される。
かる一実施例のアクティブマトリックス液晶表示装置の
平面図及び同実施例の構造を示す断面図である。すなわ
ち、透光性の絶縁性基板１の上には、Ｓｉ添加Ａｌ薄膜
（以下Ａｌ−Ｓｉ薄膜と記述する）の信号電極およびＭ
ＩＭ素子の下部電極２が形成され、下部電極２の上にそ
の表面を酸化した陽極酸化膜（以下Ａｌ−Ｓｉ−Ｏx薄
膜と記述する）の絶縁性薄膜３が形成され、更にその上
にＭＩＭ素子の上部電極４が形成されている。そしてそ
の上部電極４に一部が重なるように液晶駆動用電極５が
形成されている。従って絶縁性基板１上にＡｌ−Ｓｉ／
Ａｌ−Ｓｉ−Ｏx／Ａｌ−Ｓｉ構造のＭＩＭ素子が形成
される。
【００１３】次に上記実施例の具体的な製造方法につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】まず、透光性の絶縁性基板１として、コー
ニング社の７０５９ガラス基板を用いた。ガラス基板上
に、ＤＣスパッタリング法によりターゲットとしてＳｉ
が２at％含まれたＡｌターゲット、スパッタガスにＡ
ｒ、ガス圧０．３Ｐａおよびスパッタ電力１０Ｗ／ｃｍ
2の条件でＡｌ−Ｓｉ薄膜を３００ｎｍの膜厚で成膜
し、所定のパターンをウェットエッチング法により形成
して信号電極およびＭＩＭ素子の下部電極２とした。Ａ
ｌ−Ｓｉ薄膜の表面を、陽極酸化法により電解液５％ホ
ウ酸アンモニウム水溶液、液温３０℃、電流密度５ｍＡ
／ｃｍ2および酸化電圧３５Ｖの条件でＡｌ−Ｓｉ−Ｏx
薄膜を５０ｎｍの膜厚で絶縁性薄膜３として形成した。
その上に、ＭＩＭ素子の下部電極２と同じ成膜条件で膜
厚１０ｎｍのＡｌ−Ｓｉ薄膜を成膜、パターンニングし
ＭＩＭ素子の上部電極４を形成した。そして、最後にＩ
ＴＯ薄膜をスパッタリング法により１００ｎｍ膜厚で成
膜、パターンニングし液晶駆動用電極５とした。
ニング社の７０５９ガラス基板を用いた。ガラス基板上
に、ＤＣスパッタリング法によりターゲットとしてＳｉ
が２at％含まれたＡｌターゲット、スパッタガスにＡ
ｒ、ガス圧０．３Ｐａおよびスパッタ電力１０Ｗ／ｃｍ
2の条件でＡｌ−Ｓｉ薄膜を３００ｎｍの膜厚で成膜
し、所定のパターンをウェットエッチング法により形成
して信号電極およびＭＩＭ素子の下部電極２とした。Ａ
ｌ−Ｓｉ薄膜の表面を、陽極酸化法により電解液５％ホ
ウ酸アンモニウム水溶液、液温３０℃、電流密度５ｍＡ
／ｃｍ2および酸化電圧３５Ｖの条件でＡｌ−Ｓｉ−Ｏx
薄膜を５０ｎｍの膜厚で絶縁性薄膜３として形成した。
その上に、ＭＩＭ素子の下部電極２と同じ成膜条件で膜
厚１０ｎｍのＡｌ−Ｓｉ薄膜を成膜、パターンニングし
ＭＩＭ素子の上部電極４を形成した。そして、最後にＩ
ＴＯ薄膜をスパッタリング法により１００ｎｍ膜厚で成
膜、パターンニングし液晶駆動用電極５とした。
【００１５】以上の工程で作成したＭＩＭ素子の電流−
電圧特性および正電極側と負電極側との電流値の比を図
２（ａ）および図２（ｂ）に示す。従来例のＣｒ／Ｔａ
2Ｏ5／Ｔａ構造のものと比べ、電流−電圧特性のオン電
流とオフ電流の比がほぼ同等であり、電流−電圧特性の
正電極側と負電極側の対称性が優れている。
電圧特性および正電極側と負電極側との電流値の比を図
２（ａ）および図２（ｂ）に示す。従来例のＣｒ／Ｔａ
2Ｏ5／Ｔａ構造のものと比べ、電流−電圧特性のオン電
流とオフ電流の比がほぼ同等であり、電流−電圧特性の
正電極側と負電極側の対称性が優れている。
【００１６】さらに、ＭＩＭ素子の上下の電極材料であ
るＡｌ−Ｓｉは抵抗率が５μΩ・ｃｍ程度と低いため、
大型・大容量の液晶表示素子に対しても良好な表示品位
を実現できる。
るＡｌ−Ｓｉは抵抗率が５μΩ・ｃｍ程度と低いため、
大型・大容量の液晶表示素子に対しても良好な表示品位
を実現できる。
【００１７】次に、このＭＩＭ素子を用いた液晶表示素
子を作成した。液晶表示素子の仕様は次の通りである。
ライン数は１０２４本×７６８本、画素ピッチは０．２
ｍｍおよび画面の大きさは約１１インチで白黒の２値表
示を行ったところ、シャドーや輝度むらが生じる事なく
良好な表示をする事ができた。
子を作成した。液晶表示素子の仕様は次の通りである。
ライン数は１０２４本×７６８本、画素ピッチは０．２
ｍｍおよび画面の大きさは約１１インチで白黒の２値表
示を行ったところ、シャドーや輝度むらが生じる事なく
良好な表示をする事ができた。
【００１８】なお、上記実施例では、Ａｌ−Ｓｉ薄膜中
のＳｉの添加量を２at％としたが、これに限定されるも
のではなく１at％以上であればよい。
のＳｉの添加量を２at％としたが、これに限定されるも
のではなく１at％以上であればよい。
【００１９】また、上記実施例では、陽極酸化に用いる
電解液は５％ホウ酸アンモニウム水溶液であったが、こ
れに限定されるものではなく中性の電解液であればよ
い。
電解液は５％ホウ酸アンモニウム水溶液であったが、こ
れに限定されるものではなく中性の電解液であればよ
い。
【００２０】また、上記実施例では、陽極酸化膜の膜厚
を５０ｎｍとしたが、これに限られず、特性上の要求か
ら決定すればよい。
を５０ｎｍとしたが、これに限られず、特性上の要求か
ら決定すればよい。
【００２１】また、上記実施例では、ＭＩＭ素子の上部
電極４及び下部電極２に同一のＡｌ−Ｓｉ薄膜を用いた
が、これに限らず、陽極酸化される側の電極のみにＡｌ
−Ｓｉ薄膜を用いればよく（上記実施例では下部電極
２）、他方の電極にはＳｉを添加していないＡｌ薄膜、
あるいは陽極酸化されるＡｌ−Ｓｉ薄膜のＳｉ添加量と
は異なるＳｉ添加量のＡｌ−Ｓｉ薄膜を用いてもよい。
電極４及び下部電極２に同一のＡｌ−Ｓｉ薄膜を用いた
が、これに限らず、陽極酸化される側の電極のみにＡｌ
−Ｓｉ薄膜を用いればよく（上記実施例では下部電極
２）、他方の電極にはＳｉを添加していないＡｌ薄膜、
あるいは陽極酸化されるＡｌ−Ｓｉ薄膜のＳｉ添加量と
は異なるＳｉ添加量のＡｌ−Ｓｉ薄膜を用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、２つのＡｌ薄膜のうち少なくとも１つのＡｌ薄
膜にＳｉが添加されたＡｌ薄膜電極と、そのＳｉが添加
されたＡｌ薄膜の、他のＡｌ薄膜側に対向する表面を酸
化することにより、前記電極間に形成された酸化アルミ
ニウム薄膜とを有する二端子素子を備えているので、電
流−電圧特性の対称性がよく、電極の抵抗率が小さく、
電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比が十分に大き
くなるという長所を有する。
発明は、２つのＡｌ薄膜のうち少なくとも１つのＡｌ薄
膜にＳｉが添加されたＡｌ薄膜電極と、そのＳｉが添加
されたＡｌ薄膜の、他のＡｌ薄膜側に対向する表面を酸
化することにより、前記電極間に形成された酸化アルミ
ニウム薄膜とを有する二端子素子を備えているので、電
流−電圧特性の対称性がよく、電極の抵抗率が小さく、
電流−電圧特性のオン電流とオフ電流の比が十分に大き
くなるという長所を有する。
【図１】同図（ａ）は、本発明にかかる一実施例のアク
ティブマトリックス液晶表示装置の平面図、同図（ｂ）
は、同実施例の構造を示す断面図である。
ティブマトリックス液晶表示装置の平面図、同図（ｂ）
は、同実施例の構造を示す断面図である。
【図２】同図（ａ）は、同実施例および従来のＭＩＭ素
子の電流−電圧特性を示す図、同図（ｂ）は、正電極側
と負電極側の電流値の比を示す図である。
子の電流−電圧特性を示す図、同図（ｂ）は、正電極側
と負電極側の電流値の比を示す図である。
【図３】同図（ａ）は、従来のＭＩＭ素子の平面図、同
図（ｂ）は、その構造を示す断面図である。
図（ｂ）は、その構造を示す断面図である。
【図４】純Ａｌ薄膜の陽極酸化膜とＴａ薄膜の陽極酸化
膜の電流−電圧特性の比較を表す図である。
膜の電流−電圧特性の比較を表す図である。
１ 透光性の絶縁性基板 ２ 信号電極およびＭＩＭ素子の下部電極 ３ 絶縁性薄膜 ４ ＭＩＭ素子の上部電極 ５ 液晶駆動用電極 ２１ ガラス基板 ２２ Ｔａ薄膜 ２３ Ｔａ2Ｏ5薄膜 ２４ Ｃｒ薄膜 ２５ ＩＴＯ薄膜
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つのＡｌ薄膜のうち少なくとも１つの
Ａｌ薄膜にＳｉが添加されたＡｌ薄膜電極と、そのＳｉ
が添加されたＡｌ薄膜の、他のＡｌ薄膜側に対向する表
面を酸化することにより、前記電極間に形成された酸化
アルミニウム薄膜とを有する二端子素子を備えたことを
特徴とするアクティブマトリックス液晶表示装置。 - 【請求項２】 Ｓｉを添加したＡｌ薄膜の表面を酸化す
る方法は、陽極酸化法であることを特徴とする請求項１
記載のアクティブマトリックス液晶表示装置。 - 【請求項３】 Ｓｉを添加したＡｌ薄膜のＳｉの添加量
が１at％以上であることを特徴とする請求項１記載のア
クティブマトリックス液晶表示装置。 - 【請求項４】 いずれのＡｌ薄膜にもＳｉが添加され、
その添加量は等しいことを特徴とする請求項１記載のア
クティブマトリックス液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34717791A JPH05183214A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | アクティブマトリックス液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34717791A JPH05183214A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | アクティブマトリックス液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183214A true JPH05183214A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18388444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34717791A Pending JPH05183214A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | アクティブマトリックス液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05183214A (ja) |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34717791A patent/JPH05183214A/ja active Pending
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