JPH05273600A - 薄膜積層デバイス用プラスチック基板および該基板付き薄膜積層デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、軽量かつ低コストであり、
また膜はがれ、クラックあるいは基板カール等が無く、
長時間安定に動作する薄膜積層デバイスを形成し得るプ
ラスチック基板、該基板を用いた薄膜積層デバイス、お
よび該デバイスをスイッチング素子として用いた液晶表
示装置を提供することにある。 【構成】 無機物質の薄膜、特に室温〜２００℃におけ
る熱伝導率が０．０４Ｃａｌ／ｃｍ・Ｓ・℃以上あるい
は前記温度における熱膨張係数が５×１０^-6／℃以上で
ある無機物質の薄膜が、プラスチック基板、特に結晶質
を有する未延伸あるいは２軸延伸されたプラスチック基
板の少なくとも片面に形成されていることを特徴とする
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、薄膜積層デバイスに関し、詳し
くは、ＯＡ機器用やＴＶ用などのフラットパネルディス
プレイなどに好適に使用しうるスイッチング素子に関す
る。

【０００２】

【従来技術】ＯＡ機器端末機や液晶ＴＶには大面積液晶
パネルの使用の要望が強く、そのため、アクティブマト
リクス方式では各画素ごとにスイッチをもうけ、電圧を
保持するように工夫されている（特開昭６１−２６０２
１９、特開昭６２−６２３３３）。一方近年、液晶パネ
ルの軽量化、低コスト化が盛んに行われており、単純マ
トリックス液晶パネルにおいて基板にプラスチックを用
いることが検討されている（特開平１−４７７６９）。
従来の液晶表示用のプラスチック基板は、表示に偏光を
用いるため、低複屈折なものが使用された。従って、使
用可能なプラスチック基板は、構造的に等方的な非晶性
のものか、あるいは結晶性のものでは、１軸に精密に延
伸したポリエチレンテレフタレート（１−ＰＥＴ）フィ
ルムに限られた〔Ｔ．Ｕｍｅｄａ，Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉ
ｔａ，ａｎｄ Ｆ．Ｎａｋａｎｏ，ＳＩＤ Ｓｙｍｐ．
Ｄｉｇ．Ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒ，Ｐ．１７８（１９８
２）〕。しかし、１−ＰＥＴ基板は単純マトリックス型
液晶表示用であり、かつその構造異方性から微細加工さ
れた薄膜積層デバイスを作製することは困難であった。
従って、結晶性プラスチック基板上に薄膜積層デバイ
ス、特に液晶駆動用アクティブ素子を作製した例はこれ
までになかった。また、前記のプラスチック基板上に、
薄膜積層スイッチング素子を形成したものは、プラスチ
ック基板の変形やカールを生じ、膜はがれ等の問題があ
った。例えば、薄膜積層デバイスを微細パターン化する
場合、基板の伸縮によってパターンずれを生じ、大面積
を一括露光することが困難であった。また、基板伸縮の
異方性は、パターン形成をさらに困難なものとした。さ
らに、プラスチック基板上に薄膜積層デバイスを作製
後、所定の方法によって駆動させた際、薄膜積層デバイ
スがプラスチック基板より剥れるという問題があった。
また、薄膜積層デバイスを液晶駆動素子として用いる場
合、液晶あるいは高分子分散型液晶の駆動電圧が大きい
と、薄膜積層デバイスとプラスチック基板との剥がれの
問題はさらに顕著となった。さらに、薄膜積層スイッチ
ング素子を作製する際、酸、アルカリ、水等の溶液中に
プラスチックを浸漬するフォトリソグラフィーの工程が
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った。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。そのような無機物質とし
て、プラスチック基板との密着性、各種溶液の浸透性等
の点からＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙあるいはそ
れらを積層した物等が発明者らにより提案されている
（特願平２−４１７３１３、特願平３−１８９３３
６）。その他、プラスチックフィルム基板を用いた液晶
表示装置の作製において、配向処理の際、プラスチック
特有の配向方法を行う必要があった。そこでＳｉＯ₂層
をプラスチックフィルムの片面に形成することによっ
て、ガラス基板と同様の方法で配向処理ができることが
知られている（特公平１−４７７６９号）。

【０００３】

【目的】本発明は前記従来の課題を解決し、軽量、低コ
スト、膜はがれ、クラック、基板カール等の無い信頼性
の良好な薄膜積層デバイス用基板、該基板を使用した基
板付き薄膜積層デバイス、さらには該薄膜積層デバイス
を使用した液晶表示装置を提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【構成】以下、本発明の構成を詳細に説明する。本発明
の第１は、前述のようにプラスチックを基板とする薄膜
積層デバイスにおいては、基板の少なくとも片面、好ま
しくは薄膜積層デバイス側の片面、さらに望ましくは両
面に無機物質から成る薄膜を形成することが不可欠であ
る。このような無機物質としては、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、
ＳｉＯＮ、ＳｉＯ：Ｈ、ＳｉＮ：Ｈ、ＳｉＯＮ：Ｈ、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄、ＴｉＯ₂、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ
Ｎ、ＭｇＯ、ＧｅＯ、ＺｒＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＳｉＣ、Ｔ
ａ₂Ｏ₅、ＢｅＯ、ＢＮ、ダイアモンド、ＳｉＯ：Ｆ、Ｓ
ｉＯ₂：Ｆ、ＳｉＯｘ：Ｆ、Ｓｉ₃Ｎ₄：Ｆ、ＳｉＮｘ：
Ｆ、ＳｉＯＮ：Ｆ、ＳｉＣ：Ｆ、ＳｉＯｘ：ＣＦｙ等が
あげられる。これら無機物質をスパッタ法、蒸着法、プ
ラズマＣＶＤ法等により３００〜１５０００Å、好まし
くは１０００〜１００００Åの厚さおよび所定の応力で
形成する。形成される薄膜は、必ずしも両面の無機物質
が同一である必要はなく、また膜厚も同一である必要は
ない。さらに前記薄膜は、本出願人が先に出願した発明
（特願平２−４１７３１３号）のように、２層以上、特
に種類の異なる無機物質の層を積層したものであっても
よい。薄膜積層デバイスを液晶表示駆動素子に用いる場
合、表示コントラストを確保するため、無機物質の透過
率が波長４００〜８５０ｎｍにおいて７５％以上有する
ことが好ましい。プラスチック基板の両面に薄膜を形成
する場合に、片面ずつ形成したのでは、片面側だけに形
成した直後に基板がカールする。また、片面ずつそれぞ
れに薄膜形成の手順が必要であるため、生産性、コスト
の点にも問題がある。そこで、同時に両面に無機物質薄
膜を形成することが好ましい。一般に基板のカールは、
基板上に形成される薄膜の内部応力によって決定され
る。さらに、薄膜作製時の温度によって生じる熱応力も
線膨張係数の大きなプラスチック基板においては問題と
なる。従って、プラスチック基板上に薄膜積層デバイス
を形成し、フラットなものを得るためには薄膜積層デバ
イスを作製する際に生じる内部応力および熱応力を打ち
消す応力を有する基板構成が要求される。本発明の両面
に無機物質からなる薄膜を形成した基板を用いる場合、
下式のような応力を持った無機物質からなる薄膜が必要
となる。薄膜積層デバイス（図１の２，６，７）の応力
＋第２無機材料層（図１の２ｂ）の応力＝第１無機材料
層（図１の２ａ）の応力第１および第２の無機物質が同
一組成、同質の材料の場合、その応力は膜厚によって決
まることから、無機物質を両面に形成したプラスチック
基板の応力の調節は、無機物質の膜厚で制御することが
容易である。しかしながら、上記のような無機物質の薄
膜を設けた場合であっても、薄膜積層デバイスを一定の
駆動条件下で連続駆動するとデバイスがジュール熱を発
生するため、無機物質から成る薄膜と基板材質との熱膨
張係数差が大きい場合には大きな熱応力が発生し、薄膜
が基板から剥離する。一般にプラスチックの熱膨張係数
は無機物質のそれに比べて大きいのであるが、前記のご
とき現象を回避するためには無機物質の熱膨張係数が室
温〜２００℃において５×１０^-6／℃以上であることが
必要であることが判明した。そのような物質としてはＡ
ｌ₂Ｏ₃，ＢｅＯ，ＭｇＯ，ＡｌＮ，ＺｒＯ₂等があげら
れるが、耐プロセス性、耐環境性等の面でＺｒＯ₂が特
に望ましい。尚、必要に応じてこのような物質から成る
薄膜の上に他の物質から成る薄膜を形成してもよい。ま
た、前記のように薄膜積層デバイスがジュール熱を発生
するため、プラスチック基板上に設ける無機物質から成
る薄膜の熱伝導率が該プラスチック基板のそれに比較し
て小さい場合にも、熱ストレスにより薄膜が基板から剥
離する。これを回避するためには無機物質の熱伝導率が
室温〜２００℃において０．０４Ｃａｌ／ｃｍ・Ｓ・℃
以上であることが必要であった。そのような物質として
はＡｌ₂Ｏ₃，ＢｅＯ，ＭｇＯ，ＡｌＮ，ＢＮ，ダイヤモ
ンド等があげられるが、耐プロセス性、耐環境性、成膜
性等の面でＡｌＮ，ＢＮが特に望ましい。本発明におい
て、前記のような室温〜２００℃における熱伝導率が
０．０４Ｃａｌ／ｃｍ・Ｓ・℃以上あるいは熱膨張係数
が５×１０^-6／℃以上である無機物質の薄膜も本出願人
が先きに出願した発明（特願平２−４１７３１３）のよ
うに、積層した２種以上の薄膜層からなるものであって
もよい。また、これら薄膜層も、前記の無機物質をスパ
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の厚さに堆積し
て形成することができる。

【０００５】本発明の第２は、耐熱性ポリマー基板、特
に結晶化したポリマー基板を使用する点にある。本発明
で使用するプラスチック基板を構成する材料の種類は、
特に制限されないが、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイ
ミド（ＰＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ
エーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポ
リアクリレート等の耐熱性ポリマーが挙げられる。特
に、本発明者らは、研究を重ねた結果、素子作製プロセ
スにおけるプラスチック基板の変形が、プラスチックフ
ィルムの場合ではカールが最大の問題であることが明ら
かとなった。さらにこのプラスチックフィルムの変形や
カールの原因は、積層する薄膜の内部応力、プラスチッ
クの熱伸縮、酸、アルカリ、水による膨潤などであるこ
とを知見し、よりち密な構造を有する結晶化したプラス
チック基板を用いることが効果的であることが明らかと
なった。結晶化度としては、結晶化度が小さい場合に
は、弾性率の低下、熱膨張係数の増大、吸水率の増大、
透気性の増大を生じてしまい、薄膜積層用基板として好
ましくない。一方、結晶化度が大きい場合、耐衝撃性が
低下してしまい、やはり薄膜積層用基板として好ましく
ない。したがって、プラスチック基板の結晶化度は１０
〜９０％、好ましくは１５〜８５％が好ましい。プラス
チック基板の結晶化度の制御は溶融冷却温度等の作製温
度によって行なうことができる。さらに、該結晶化プラ
スチック基板としては、未延伸のものだけでなく延伸、
特に２軸延伸しながら結晶化したプラスチックフィルム
を使用することも可能である。また、これら結晶質を有
するプラスチックは、オゾン、プラズマ、光、熱により
２次処理を行い、薄膜積層デバイス用基板に好適なプラ
スチック表面とすることが望ましい。これらプラスチッ
クの厚さは、５０μｍ〜２ｍｍのものを使用するか、５
００μｍ以下、特に３００μｍ以下が好ましい。

【０００６】本発明の第３は、金属−絶縁体−金属構成
のＭＩＭ型素子を使用する点にある。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６１−２７５８１１号公報で言うところ
のＭＳＩ素子（Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉ−Ｉｎｓｕｌａｔ
ｏｒ）、半導体−絶縁体−半導体層構成のＳＩＳ（Ｓｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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。硬質炭素膜を絶縁
膜とすることで最高作製プロセス温度が１４０℃以下と
なった。さらに、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。ただ、硬質炭素膜を絶
縁層に用いた場合、プラスチック基板（フィルム）は大
きくカールするので基板両面に無機物質膜を形成し基板
の剛性を大きくすることにより対応する。

【０００７】次に前記ＭＩＭ素子の製法について図１〜
３を参照して詳細に説明する。まず、前記の無機物質を
両面にコート２ａ，２ｂした、あるいはコートしていな
いプラスチック基板１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。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７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６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、ＭＩＭ素子の構成はこれに限ら
れるものではなく、ＭＩＭ素子の作製後、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。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、１００〜８０００Å、望ましくは２００〜６
０００Å、さらに望ましくは３００〜４０００Åの範囲
である。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。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７の材料としては、Ａｌ,Ｔａ,Ｃｒ,Ｗ,Ｍｏ,Ｐ
ｔ,Ｎｉ,Ｔｉ,Ｃｕ,Ａｕ,Ｗ,ＩＴＯ,ＺｎＯ：Ａｌ,Ｉｎ
₂Ｏ₃,ＳｎＯ₂等種々の導電体が使用される。次にバスラ
インとなる第２導体６の材料としては、Ａｌ,Ｃｒ,Ｎ
ｉ,Ｍｏ,Ｐｔ,Ａｇ,Ｔｉ,Ｃｕ,Ａｕ,Ｗ,Ｔａ,ＩＴＯ，
ＺｎＯ：Ａｌ,Ｉｎ₂Ｏ₃,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，Ｐｔ，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
ことからこの種のＭＩＭ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,Ｐｔ,Ａｇが良いことがわかった。本発
明のＭＩＭ素子の電流−電圧特性は図４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。

【０００８】

【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

【０００９】次に本発明で用いられ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ガバーしており、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−Ｉｎ
ｓｕｌａｔｏｒ）や、ＳＩＳ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）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。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、Ｃ₂Ｈ₂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。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。

【００１０】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：１０^-3〜１０Ｔｏｒｒ 堆積温度：室温〜３５０℃、好ましくは室温〜２５０℃ 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。

【００１１】

【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。

【００１２】

【数２】 膜中水素量〔Ｃ（Ｈ）〕：赤外吸収スペクトルから２９
００／ｃｍ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（ν）／ν・ｄν 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。

【００１３】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５，６
及び７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、２８００〜３１５０ｃｍ^-1
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線及び電子線
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Ｔａ₂
Ｏ₅,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)。また、素子急峻性は、β∝１／√ε・√ｄであ
るため、比誘電率εが小さければ急峻性は大きくなり、
オン電流Ｉonとオフ電流Ｉoffとの比が大きくとれるよ
うになる。このためより低デューティ比でのＬＣＤ駆動
が可能となり、高密度のＬＣＤが実現できる。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ＬＣＤが実現できる。
さらにこの硬質炭素膜が炭素原子及び水素原子の他に、
周期律表第III族元素、同第IV族元素、同第Ｖ族元素、
アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、窒素原子、
酸素元素、カルコゲン系元素又はハロゲン原子を構成元
素として含んでもよい。構成元素の１つとして周期律表
第III族元素、同じく第V族元素、アルカリ金属元素、ア
ルカリ土類金属元素、窒素原子又は酸素原子を導入した
ものは硬質炭素膜の膜厚をノンドープのものに比べて約
２〜３倍に厚くすることができ、またこれにより素子作
製時のピンホールの発生を防止すると共に、素子の機械
的強度を飛躍的に向上することができる。更に窒素原子
又は酸素原子の場合は以下に述べるような周期律表第IV
族元素等の場合と同様な効果がある。同様に周期律表第
IV族元素、カルコゲン系元素又はハロゲン元素を導入し
たものは硬質炭素膜の安定性が飛躍的に向上すると共
に、膜の硬度も改善されることも相まって高信頼性の素
子が作製できる。これらの効果が得られるのは第IV族元
素及びカルコゲン系元素の場合は硬質炭素膜中に存在す
る活性な２重結合を減少させるからであり、またハロゲ
ン元素の場合は、1)水素に対する引抜き反応により原料
ガスの分解を促進して膜中のダングリングボンドを減少
させ、2)成膜過程でハロゲン元素ＸがＣ−Ｈ結合中の水
素を引抜いてこれと置換し、Ｃ−Ｘ結合として膜中に入
り、結合エネルギーが増大する（Ｃ−Ｈ間及びＣ−Ｘ間
の結合エネルギーはＣ−Ｘ間の方が大きい)からであ
る。これらの元素を膜の構成元素とするためには、原料
ガスとしては炭化水素ガス及び水素の他に、ドーパント
として膜中に周期律表第III族元素、同第IV族元素、同
第Ｖ族元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元
素、窒素原子、酸素原子、カルコゲン系元素又はハロゲ
ン元素を含有させるために、これらの元素又は原子を含
む化合物(又は分子)(以下、これらを「他の化合物」と
いうこともある)のガスが用いられる。ここで周期律表
第III族元素を含む化合物としては、例えばＢ（ＯＣ₂Ｈ
₅）₃，Ｂ₂Ｈ₆，ＢＣｌ₃，ＢＢｒ₃，ＢＦ₃，Ａｌ（Ｏ−
ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₃，（ＣＨ₃）₃Ａｌ，（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ａｌ，
（ｉ−Ｃ₄Ｈ₉）₃Ａｌ，ＡｌＣｌ₃，Ｇａ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃
Ｈ₇）₃，（ＣＨ₃）₃Ｇａ，（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｇａ，ＧａＣ
ｌ₃，ＧａＢｒ₃，（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₃Ｉｎ，（Ｃ
₂Ｈ₅）₃Ｉｎ等がある。周期律表第ＩＶ族元素を含む化
合物としては、例えばＳｉ₂Ｈ₆，（Ｃ₂Ｈ₅）₃ＳｉＨ，
ＳｉＦ₄，ＳｉＨ₂Ｃｌ₂，ＳｉＣｌ₄，Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₄，Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄，Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄，Ｇｅ
Ｃｌ₄，ＧｅＨ₄，Ｇｅ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄，Ｇｅ（Ｃ
₂Ｈ₅）₄，（ＣＨ₃）₄Ｓｎ，（Ｃ₂Ｈ₅）₄Ｓｎ，ＳｎＣｌ
₄等がある。周期律表第Ｖ族元素を含む化合物として
は、例えばＰＨ₃，ＰＦ₃，ＰＦ₅，ＰＣｌ₂Ｆ₃，ＰＣ
ｌ₃，ＰＣｌ₂Ｆ，ＰＢｒ₃，ＰＯ（ＯＣＨ₃）₃，Ｐ（Ｃ₂
Ｈ₅）₃，ＰＯＣｌ₃，ＡｓＨ₃，ＡｓＣｌ₃，ＡｓＢｒ₃，
ＡｓＦ₃，ＡｓＦ₅，ＡｓＣｌ₃，ＳｂＨ₃，ＳｂＦ₃，Ｓ
ｂＣｌ₃，Ｓｂ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃等がある。アルカリ金属原
子を含む化合物としては、例えばＬｉＯ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇，
ＮａＯ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇，ＫＯ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇等がある。アル
カリ土類金属原子を含む化合物としては、例えばＣａ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₃，Ｍｇ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂，（Ｃ₂Ｈ₅）₂Ｍｇ
等がある。窒素原子を含む化合物としては、例えば窒素
ガス、アンモニア等の無機化合物、アミノ基、シアノ基
等の官能基を有する有機化合物及び窒素を含む複素環等
がある。酸素原子を含む化合物としては、例えば酸素ガ
ス、オゾン、水（水蒸気）、過酸化水素、一酸化炭素、
二酸化炭素、亜酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、三
酸化二窒素、五酸化二窒素、三酸化窒素等の無機化合
物、水酸基、アルデヒド基、アシル基、ケトン基、ニト
ロ基、ニトロソ基、スルホン基、エーテル結合、エステ
ル結合、ペプチド結合、酸素を含む複素環等の官能基或
いは結合を有する有機化合物、更には金属アルコキシド
等が挙げられる。カルコゲン系元素を含む化合物として
は、例えばＨ₂Ｓ，(ＣＨ₃)(ＣＨ₂)₄Ｓ(ＣＨ₂)₄ＣＨ₃，
ＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＳＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂，Ｃ₂Ｈ₅ＳＣ
₂Ｈ₅，Ｃ₂Ｈ₅ＳＣＨ₃，チオフェン、Ｈ₂Ｓe，(Ｃ₂Ｈ₅)₂
Ｓe，Ｈ₂Ｔe等がある。またハロゲン元素を含む化合物
としては、例えば弗素、塩素、臭素、沃素、弗化水素、
弗化炭素、弗化塩素、弗化臭素、弗化沃素、塩化水素、
塩化臭素、塩化沃素、臭化水素、臭化沃素、沃化水素等
の無機化合物、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリー
ル、ハロゲン化スチレン、ハロゲン化ポリメチレン、ハ
ロホルム等の有機化合物が用いられる。液晶駆動ＭＩＭ
素子として好適な硬質炭素膜は、駆動条件から膜厚が１
００〜８０００Å、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
２００〜６０００Å、比抵抗は５×１０⁶〜１０¹³Ω・c
m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の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１／１０００以下）で駆動するために、膜厚は４０
００Å以下であることがより望ましい。これらを総合し
て考慮すると、硬質炭素膜の膜厚は３００〜４０００
Å、比抵抗率は１０⁷〜１０¹¹Ω・cmであることが一層
好ましい。

【００１４】次に図３により液晶表示装置の作製法を述
べる。まず、絶縁基板１′上に共通電極４′用の透明導
体、例えばＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌ，ＺｎＯ：Ｓｉ，Ｓｎ
Ｏ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃等をスパッタリング、蒸着等で数百Åか
ら数μｍ堆積させ、ストライプ状にパターニングして共
通電極４′とする。この共通電極４′を設けた基板１′
と先にＭＩＭ素子をマトリックス状に設けた基板１の各
々の表面にポリイミドのような配向材８を付け、ラビン
グ処理を行ない、シール材を付け、ギャップ材９を入れ
てギャップを一定にし、液晶３を封入して液晶表示装置
とする。このようにして液晶表示装置が得られる。液晶
３に高分子−液晶複合体を使用し、光散乱モードの表示
を形成する場合には、配向膜８を設ける必要はなくな
る。高分子−液晶複合体における高分子材料としては、
ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリフマレー
ト、ポリエチレンオキサイド等が使用可能である。なか
でも剛直な高分子であるポリフマレートが好ましい。液
晶材料としては、従来の液晶表示用に使用されてきたＴ
Ｎ液晶等が使用可能である。高分子−液晶複合体の構造
は、液晶が高分子内でドロップレット状に分散した系や
液晶が高分子内で連続相を形成した系が存在する。いず
れの系においても本発明に使用可能である。これら複合
層は、クロロホルム等を溶媒とした高分子−液晶溶液を
調整し、キャスティング等によって作製可能である。ま
た、モノマーと液晶を混合したのち、光重合させる方法
によっても作製可能である。

【００１５】

【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 ＰＥＴ基板上にスパッタリング法によりＺｒＯ₂膜を４
０００Å堆積した。次に図２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１０００Åに堆
積後、パターニングして下部導体７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ＣＶＤ法により
１１００Å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。さらにその上にＮｉをＥＢ蒸着により
１０００Å厚に堆積後、パターニングして上部導体６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

【００１６】実施例２ ポリアリレート基板上にスパッタリング法によりＺｒＯ
₂膜を３０００Å堆積後、スパッタリング法によりＳｉ
Ｎｘ膜を１５００Å堆積した。次に図９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。その上に硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法により１５
００Å堆積させたのち、ＮｉをＥＢ蒸着により１０００
Å堆積させた。Ｎｉ、硬質炭素膜を順次エッチングして
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

【００１７】実施例３ ポリアリレート基板上にスパッタリング法によりＡｌＮ
膜を２０００Å堆積後、スパッタリング法によりＳｉＯ
ｘ膜を３０００Å堆積した。次に図９に示す薄膜二端子
素子を実施例２と同様にして作製した。

【００１８】実施例４ ＰＥＴ基板上にＡｌターゲットを用い、ＡｒとＮ₂の混
合ガスのスパッタリングにより、ＡｌＮ膜を４０００Å
堆積した。次に図２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７
００Å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に堆積後、パ
ターニングして下部導体７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ＣＶＤ法により１１００
Å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。さらにその上にＮｉをＥＢ蒸着により１０００
Å厚に堆積後、パターニングして上部導体６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

【００１９】実施例５ ポリアリレート基板上にイオンプレーティング法により
ＢＮ膜を３０００Å堆積した。次に図９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。その上に硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法により１５
００Å堆積させたのち、ＮｉをＥＢ蒸着により１０００
Å堆積させた。Ｎｉ、硬質炭素膜を順次エッチングして
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

【００２０】実施例６ ポリアリレート基板上にスパッタリング法によりＳｉＯ
ｘ膜を４０００Å堆積後、ＡｌＮ膜を２０００Å堆積し
た。次に図９に示す薄膜二端子素子を実施例５と同様に
して作製した。

【００２１】実施例７ 図１に示すように、１００μｍ厚の２軸延伸ポリエチレ
ンナフタレートフィルム１の両面に、約２０００Å厚の
ＳｉＯ₂薄膜（２ａ，２ｂ）をスパッタリング法によっ
て形成した。次にＳｉＯ₂上にＩＴＯ薄膜をスパッタリ
ング法により約１０００Å厚に堆積後、パターン化して
画素電極を形成した。次に、ＭＩＭ素子を次のようにし
て設けた。まず、Ａｌを蒸着法により約１０００Å厚に
堆積後パターン化して下部電極７を形成し、その上に、
絶縁層２として、硬質炭素膜をプラズマＣＶＤ法により
約１０００Å厚に堆積した後、ドライエッチングにより
パターン化した。この時の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：１０ ＳＣＣＭ ＲＦパワー：０．２Ｗ／ｃｍ² 更にこの上にＮｉをＥＢ蒸着法により約１０００Å厚に
堆積後パターン化して上部電極６を形成した。

【００２２】実施例８ 図１に示すように１５０μｍ厚のポリエーテルエーテル
ケトンフィルム１（結晶化度４５％）の両面に、Ｓｉ₃
Ｎ₄をスパッタリング法によって約１５００Å厚さのＳ
ｉ₃Ｎ₄層（２ａ，２ｂ）を形成した。次にＳｉ₃Ｎ₄上に
ＩＴＯをスパッタリング法により約１０００Å厚に堆積
後、パターン化して画素電極を形成した。次に、ＭＩＭ
素子を次のようにして設けた。まず、Ａｌを蒸着法によ
り約１０００Å厚に堆積後パターン化して下部電極７を
形成し、その上に、絶縁層２として、硬質炭素膜をプラ
ズマＣＶＤ法により約１０００Å厚に堆積させたのち、
ドライエッチングによりパターン化した。この時の硬質
炭素膜の成膜条件は以下の通りである。 圧力 ：０．０３５Ｔｏｒｒ ＣＨ₄ 流量：１０ ＳＣＣＭ ＲＦパワー：０．２Ｗ／ｃｍ² 更にこの上にＮｉをＥＢ蒸着法により約１０００Å厚に
堆積後パターン化して上部電極６を形成した。

【００２３】実施例９ 図１に示すように１００μｍ厚の２軸延伸ポリフェニレ
ンサルファイドフィルム１に、両面に約１５００Å厚の
Ｓｉ₃Ｎ₄薄膜（２ａ，２ｂ）を形成した。次にＳｉ₃Ｎ₄
上にＩＴＯ薄膜をスパッタリング法により約１０００Å
厚に堆積後、パターン化して画素電極を形成した。次
に、ＭＩＭ素子を次のようにして設けた。まず、Ａｌを
蒸着法により約１０００Å厚に堆積後パターン化して下
部電極７を形成し、その上に、絶縁層２として、硬質炭
素膜を実施例１と同一条件のプラズマＣＶＤ法により約
１０００Å厚に堆積した後、ドライエッチングによりパ
ターン化した。さらにこの上にＮｉをＥＢ蒸着法により
約１０００Å厚に堆積後パターン化して上部電極６を形
成した。

【００２４】実施例１０ 図１に示すように、１００μｍ厚の２軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム１に、片面に約６０００Å厚
のＳｉＯ₂薄膜（２ｂ）を、もう片面には約７０００Å
厚のＳｉＯ₂薄膜（２ａ）をスパッタリング法によって
形成した。次にＳｉＯ₂上にＩＴＯ薄膜をスパッタリン
グ法により約１０００Å厚に堆積後、パターン化して画
素電極を形成した。次に、ＭＩＭ素子を次のようにして
設けた。まず、Ａｌを蒸着法により約１０００Å厚に堆
積後パターン化して下部電極７を形成し、その上に、絶
縁層２として、硬質炭素膜を実施例１と同一条件のプラ
ズマＣＶＤ法により約１０００Å厚に堆積した後、ドラ
イエッチングによりパターン化した。さらにこの上にＮ
ｉをＥＢ蒸着法により約１０００Å厚に堆積後パターン
化して上部電極６を形成した。以上に述べた各実施例に
よるＭＩＭ素子は膜はがれ、基板の変形、基板のカール
は見られなかった。また、２００時間の連続駆動でも素
子の劣化はみられなかった。

【００２５】実施例１１ 図１に示すように、３００μｍ厚の未延伸ポリイミドフ
ィルム１に、両面に約４０００Å厚のＳｉＯ₂薄膜（２
ａ，２ｂ）を形成した。次にＳｉＯ₂上にＩＴＯ薄膜を
スパッタリング法により約１０００Å厚に堆積後、パタ
ーン化して画素電極を形成した。次に、ＭＩＭ素子を次
のようにして設けた。まず、Ａｌを蒸着法により約１０
００Å厚に堆積後パターン化して下部電極７を形成し、
その上に、絶縁層２として、硬質炭素膜をプラズマＣＶ
Ｄ法により約１０００Å厚に堆積した後、ドライエッチ
ングによりパターン化した。この時の硬質炭素膜の成膜
条件は以下の通りである。 圧力 ：０．０３５Ｔｏｒｒ ＣＨ₄ 流量：１０ ＳＣＣＭ ＲＦパワー：０．２Ｗ／ｃｍ² 更にこの上にＮｉをＥＢ蒸着法により約１０００Å厚に
堆積後パターン化して上部電極６を形成した。

【００２６】実施例１２ 次に、前記実施例で作製した液晶駆動素子を用いて図８
に示した液晶表示装置を以下のように作製した。まず、
絶縁基板１′上に共通電極４′用の透明導体、ＩＴＯを
スパッタリングによって７００Å堆積させ、ストライプ
状にパターニングして共通電極４′とする。次に、ＭＩ
Ｍ素子をマトリックス状に設けた基板（実施例１〜４で
作製した液晶駆動素子用基板）１上にポリフマレートと
液晶Ｅ８のクロロホルム溶液をキャスティングし、溶媒
蒸発法により高分子−液晶複合層１０を設けた。次にシ
ール材を付け、共通電極用絶縁基板１′とはり合せ、次
に、ＭＩＭ素子基板１の裏面に反射層１１を設けて液晶
表示装置とした。このように作製した液晶表示装置は、
バックライトなしでも明るく、高精細な表示が得られ、
かつ、軽量、薄型であるため耐衝撃性、屈曲性にすぐれ
ている。

【００２７】

【効果】本発明の基板付薄膜積層デバイスは、基板とし
て結晶質を有する未延伸あるいは２軸延伸されたプラス
チック基板および／または該基板上に無機物質の被膜を
形成したものを使用することで、基板の変形、カール等
がなく、かつ低コスト、軽量化を達成でき、さらには薄
膜積層デバイスを絶縁層に硬質炭素膜を用いたＭＩＭ型
素子にすると、硬質炭素膜が、 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
スイッチング素子が提供され、産業上極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板付薄膜デバイスの構造を示す断面
図である。

【図２】本発明のＭＩＭ素子の１例の要部説明図であ
る。

【図３】本発明の基板付薄膜デバイスを組込んだ液晶表
示装置の一部断面斜視図である。

【図４】ａ，ｂはそれぞれＭＩＭ素子のＩ−Ｖ特性曲
線、ｌｎＩ−√Ｖ特性曲線を示すグラフである。

【図５】本発明のＭＩＭ素子の絶縁層に使用した硬質炭
素膜のＩＲスペクトルのガウス分布を示す。

【図６】本発明のＭＩＭ素子の絶縁層に使用した硬質炭
素膜をラマンスペクトル法で分光した分析結果を示すス
ペクトル図である。

【図７】本発明のＭＩＭ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８】本発明の実施例で作製した液晶駆動素子を用い
た液晶表示装置の説明図である。

【図９】本発明のＭＩＭ素子の他の１例の要部説明図で
ある。

【符号の説明】

１ プラスチツク基板 １′ プラスチツク基板 ２ 硬質炭素膜 ２ａ 無機物質層 ２ｂ 無機物質層 ３ 液晶 ４ 画素電極 ４′ 共通電極 ５ 能動素子（ＭＩＭ素子） ６ 第２導体（バスライン)(上部電極) ７ 第１導体（下部電極） ８ 配向膜

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック基板の両面あるいは片面
   （薄膜積層デバイスが形成される面）に無機物質の被膜
   が形成された基板上に、薄膜積層デバイスを有すること
   を特徴とする基板付き薄膜積層デバイス。
2. 【請求項２】 プラスチック基板が結晶質を有する未延
   伸あるいは２軸延伸されたものである請求項１記載の基
   板付き薄膜積層デバイス。
3. 【請求項３】 プラスチック基板の結晶化度が１０〜９
   ０％である請求項２記載の基板付き薄膜積層デバイス。
4. 【請求項４】 無機物質の薄膜が、室温〜２００℃にお
   ける熱伝導率が０．０４Ｃａｌ／ｃｍ・Ｓ・℃以上、あ
   るいは前記温度における熱膨張係数が５×１０^-6／℃以
   上のものである請求項１、２または３記載の基板付き薄
   膜積層デバイス。
5. 【請求項５】 薄膜積層デバイスが、第１導体層−絶縁
   層（硬質炭素膜）−第２導体層よりなる薄膜二端子素子
   である請求項１、２、３または４記載の基板付き薄膜積
   層デバイス。
6. 【請求項６】 プラスチック基板の両面あるいは片面
   （薄膜デバイスが形成される面）に、室温〜２００℃に
   おける熱伝導率が０．０４Ｃａｌ／ｃｍ・Ｓ・℃以上、
   あるいは前記温度における熱膨張係数が５×１０^-6／℃
   以上である無機物質の薄膜が形成されていることを特徴
   とする薄膜積層デバイス用プラスチック基板。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４または５記載の基
   板付き薄膜積層デバイスを用いたことを特徴とする液晶
   表示装置。