JP2005004061A

JP2005004061A - 電気光学装置及び二端子型非線形素子の製造方法、電気光学装置、及び電子機器

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Publication number: JP2005004061A
Application number: JP2003169440A
Authority: JP
Inventors: Yoshitada Watanabe; 吉祥渡辺
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】ＴＦＤ素子等の二端子型非線形素子を備えた電気光学装置において、面内の素子特性の均一性を保持しながら、素子有効面積の縮小を実現することができる電気光学装置の製造方法、並びに二端子型非線形素子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の電気光学装置の製造方法は、支持基板（素子基板）１０上に、下電極１４をパターン形成する工程と、前記下電極１４上面１４ａをマスク材４０により部分的にマスクした状態で前記下電極１４を陽極酸化して絶縁層１８の第１領域１８１を形成する工程と、前記マスク材４０を除去する工程と、前記マスク材４０を除去して露出された前記下電極１４表面領域１４ｃに、前記第１領域１８１よりも薄い層厚を有する前記絶縁層１８の第２領域１８２を形成する工程とを有している。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及び二端子型非線形素子の製造方法、電気光学装置、電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス方式の電気光学装置において、画素のスイッチングを行うための非線形素子として薄膜ダイオード（ＴＦＤ；ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）素子などの二端子型非線形素子を備えた液晶装置が実用化されており、配線の交差部分がないために配線間の導通不良が生じない点や、成膜工程およびフォトリソグラフィ工程が少ない点において薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子を備えたものに比して有利である。
この種の液晶装置としては、種々の構成のものが提案されており、例えば下記特許文献１に記載の液晶装置では、複数のＴＦＤ素子間における特性のばらつきを抑えるために、ＴＦＤ素子を構成する下部電極上に、下部電極を構成する材料の酸化物からなる中間層を設けるとともに、この中間層の前記下部電極上面と対応する位置にコンタクトホールを設け、係るコンタクトホールの底部に設けられた酸化膜を介して上部電極と下部電極とを対向配置させた構成を採用している。
この構成によれば、前記下部電極の上面にＴＦＤ素子の素子容量が形成され、従って下部電極の端縁に形成されているテーパー状の領域において素子容量が形成されないようにすることができ、ＴＦＤ素子の特性ばらつきを抑えることができるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２８３５２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなＴＦＤ素子を備えた液晶装置においても、近年、高精細化が進み、それに伴ってＴＦＤ素子面積を縮小する必要が生じている。そして、上記特許文献１に記載の技術では、ＴＦＤ素子の微細化に十分対応することができず、ＴＦＤ素子の特性ばらつきが生じる可能性が生じるおそれがある。これは、下部電極の微細化により、この下部電極上面に対応する位置に正確にコンタクトホールを形成することが困難になっているのに加え、特許文献１に記載のＴＦＤ素子では、基板上に下部電極をパターン形成する工程と、下部電極を覆って形成された中間層にコンタクトホールを形成する工程とにおいてエッチング処理が施されるため、寸法精度が低下することによる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み成されたものであって、ＴＦＤ素子等の二端子型非線形素子を備えた電気光学装置において、面内の素子特性の均一性を保持しながら、素子有効面積の縮小を実現することができる電気光学装置の製造方法、並びに二端子型非線形素子の製造方法を提供することを目的としている。
また本発明は、面内素子特性が均一であり、かつ素子有効面積が縮小された電気光学装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学物質層を支持する支持基板と、該支持基板上に形成され、第１導電層と、該第１導電層上に絶縁層を介して形成された第２導電層とを備えるスイッチング素子とを具備した電気光学装置の製造方法であって、前記支持基板上に前記第１導電層をパターン形成する工程と、前記第１導電層上面がマスク材により部分的にマスクされる状態で該第１導電層上に前記絶縁層の第１領域を形成する工程と、前記マスク材を除去する工程と、前記第１導電層の表面領域のうち前記絶縁層の第１領域が形成される領域とは異なる領域に、前記第１領域の絶縁層厚より薄い絶縁層厚を有する前記絶縁層の第２領域を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この製造方法によれば、前記第１導電層上面に所定の絶縁層を形成するに際して、マスク材により前記下電極の上面を部分的にマスクした状態で、前記絶縁層の第１領域を形成するようになっているので、前記マスク材を取り除くのみで、後の工程で絶縁層の第２領域が形成されるべき下電極上面の平面領域を開口させることができる。従って、先の特許文献１に記載の技術のように、下電極を覆う中間層を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて中間層にコンタクトホールを形成する場合のように、エッチング処理を行う必要が無く、前記絶縁層の第２領域の寸法精度、及び位置精度において、パターニング精度の影響を受け難く、より正確に第１導電層上面に前記絶縁層の第２領域を形成することが可能になっている。
相対的に薄い層厚に形成された前記絶縁層の第２領域において、当該電気光学装置における二端子型非線形素子の素子容量が形成されるので、第１導電層の寸法に対して二端子型非線形素子の有効素子面積を低減できるとともに、前記第２領域は第１導電層の上面にのみ形成され、第１導電層の側壁部を含まないため、支持基板面内における二端子型非線形素子の特性ばらつきを効果的に抑えることができる。
従って、本製造方法によれば、画素を高精細化するために第１導電層を微細化したとしても、二端子型非線形素子の支持基板面内における特性ばらつきを効果的に抑えることができ、高画質の表示が得られる電気光学装置を製造することができる。
【０００８】
本発明の電気光学装置の製造方法では、前記絶縁層の第２領域は、前記第１導電層の表面領域のうち前記マスク材を除去して露出される領域に形成されることが好ましい。係る製造方法によれば、前記マスク材を用いて所定パターンにて開口された領域に前記絶縁層の第２領域を形成するので、この第２領域の平面形状及び寸法を上記マスク材により容易かつ正確に制御でき、素子の微細化に容易に対応でき、かつ均一な特性の二端子型非線形素子を備えた電気光学装置を製造することができる。
【０００９】
本発明の二端子型非線形素子の製造方法は、支持基板上に形成された第１導電層と、該第１導電層上に絶縁層を介して形成された第２導電層とを備えた二端子型非線形素子の製造方法であって、前記支持基板上に第１導電層をパターン形成する工程と、前記第１導電層上面をマスク材により部分的にマスクした状態で前記第１導電層を酸化して前記絶縁層の第１領域を形成する工程と、前記マスク材を除去する工程と、前記第１導電層の表面領域のうち前記絶縁層の第１領域が形成される領域とは異なる領域に、前記第１領域の絶縁層厚より薄い絶縁層厚を有する前記絶縁層の第２領域を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この製造方法によれば、前記第１導電層の上面に部分的に形成された絶縁層の第２領域において素子容量が形成されるので、有効素子面積が縮小された二端子型非線形素子を作製することができる。また、上記第２領域を形成するに際して、第１導電層上面をマスク材によりマスクした状態で前記第１導電層を酸化することにより前記絶縁層の第１領域を形成するので、第１領域に比して薄い層厚の第２領域を形成するためにエッチング処理を施す必要が無く、正確な位置、及び寸法で前記絶縁層の第２領域を形成することができる。
【００１１】
本発明の二端子型非線形素子の製造方法では、前記絶縁層の第２領域は、前記第１導電層の表面領域のうち前記マスク材を除去して露出される領域に形成されることが好ましい。係る製造方法によれば、前記マスク材の形成領域が前記絶縁層の第２領域の形成領域となるので、前記マスク材を用いて前記第２導電層の形状ないし寸法を制御でき、素子面積が縮小された二端子型非線形素子を容易かつ正確に製造することが可能である。
【００１２】
本発明の電気光学装置は、電気光学物質層を挟んで他の基板と対向する支持基板上に、配線と、該配線に接続された二端子型非線形素子と、前記二端子型非線形素子に接続された画素電極とが形成された電気光学装置であって、前記二端子型非線形素子が、支持基板上にパターン形成された下電極と、該下電極上に絶縁層を介して形成された上電極とを備え、前記絶縁層が、前記下電極の上面において部分的に薄く形成された領域を有し、当該領域において前記絶縁層を介して対向配置された前記上電極と下電極とが、前記二端子型非線形素子の素子容量を形成していることを特徴とする。
この構成によれば、前記上電極と下電極を電気的に絶縁する前記絶縁層の前記下電極上面において、他の領域に比して層厚の薄い領域が形成され、係る領域において前記二端子型非線形素子の素子容量が形成されるため、下電極の平面領域に比して有効素子面積を大幅に縮小でき、高精細化に容易に対応できる構成を備えた電気光学装置を提供することができる。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置は、前記領域は前記下電極の上面にのみ形成され、前記下電極の側壁部には形成されていないことを特徴としている。係る構成によれば、前記下電極の側壁部に二端子型非線形素子の素子容量が形成されないようにすることができ、これにより、基板面内の複数の二端子型非線形素子間で、素子容量の不均一を生じ難くなり、素子特性の均一性に優れ、もって高画質の表示が可能な電気光学装置を提供することができる。
【００１４】
本発明の電子機器は、先に記載の本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高精細で面内の輝度均一性に優れる表示部を備えた電子機器を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（液晶装置の構成）
図１は、本発明に係る電気光学装置の一例である液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。同図に示す液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＤ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）素子（二端子型非線形素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置である。この液晶装置は、図示Ｘ方向に延在する複数の走査線２５と、Ｙ方向に延在する複数のデータ線１１と、走査線２５およびデータ線１１の各交差に設けられたサブ画素５０とを有する。さらに、複数の走査線２５のうち図１における上から数えて奇数本目の走査線２５（以下、単に「奇数本目の走査線」と表記する）は第１のＹドライバＩＣ４０１に接続される一方、図１における上から数えて偶数本目の走査線２５（以下、単に「偶数本目の走査線」と表記する）は第２のＹドライバＩＣ４０２に接続されている。そして、各走査線２５には、これらのＹドライバＩＣによって生成された走査信号が供給される。
なお、以下では、第１のＹドライバＩＣ４０１と第２のＹドライバＩＣ４０２とを特に区別する必要がない場合には、単に「ＹドライバＩＣ４０」と表記する。また、各データ線１１はＸドライバＩＣ４１に接続されており、このＸドライバＩＣ４１によって生成されたデータ信号が供給される。一方、マトリクス状に配列する複数のサブ画素５０の各々は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）またはＢ（青色）のいずれかの色に対応する。各サブ画素５０は、液晶表示要素５１とＴＦＤ素子１３とが直列接続された構成となっている。
【００１６】
次に、図２は、本実施形態に係る液晶装置を背面側（つまり観察者が位置すべき側と反対側）からみた場合の構成を示す斜視図である。なお、図２に示すように、Ｘ軸の負方向を「Ａ側」、正方向を「Ｂ側」と定める。
図２に示すように、液晶装置は、相互に対向する素子基板（支持基板）１０および対向基板（他の基板）２０がシール材３０によって貼り合わされるとともに、両基板とシール材３０とによって囲まれた領域に電気光学物質である液晶（図２においては図示が省略されている）が封入された構成となっている。シール材３０は、対向基板２０の縁辺に沿って略矩形枠状に形成されるが、液晶を封入するために一部が開口された形状となっている。このため、液晶の封入後にその開口部分が封止材３１によって封止されるようになっている。
【００１７】
また、シール材３０には導電性を有する多数の導通粒子が分散されている。この導通粒子は、例えば金属のメッキが施されたプラスチックの粒子や、導電性を有する樹脂の粒子であり、素子基板１０および対向基板２０の各々に形成された配線同士を導通させる機能と、両基板の間隙（セルギャップ）を一定に保つスペーサとしての機能とを兼ね備える。なお、実際には、素子基板１０および対向基板２０の外側の表面に、入射光を偏光させるための偏光板や、干渉色を補償するための位相差板などが適宜貼着される。
【００１８】
素子基板１０および対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチックなどの光透過性を有する板状基材である。このうち観察側に位置する素子基板１０の内側（対向基板２０側）表面には上述した複数のデータ線１１が形成される一方、背面側に位置する対向基板２０の内側（素子基板１０側）の面上には複数の走査線２５が形成されている。また、素子基板１０は、シール材３０から外側の領域（すなわち、シール材３０および液晶と対向しない領域である。以下、「縁辺領域」と表記する）１０ａを有する。そして、縁辺領域１０ａのうちＸ方向の中央部近傍にはＸドライバＩＣ４１が、当該ＸドライバＩＣ４１を挟んで両側の位置には第１のＹドライバＩＣ４０１および第２のＹドライバＩＣ４０２が、それぞれＣＯＧ技術を用いて実装されている。すなわち、これらのドライバＩＣは、接着材中に導通粒子を分散させた異方性導電膜（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ；ＡＣＦ）を介して素子基板１０上に実装されている。また、縁辺領域１０ａのうち素子基板１０の縁端部近傍には複数のパッド１７が形成されるとともに、パッド１７…が形成された部分の近傍には、フレキシブル基板（図示略）の一端が接合される。このフレキシブル基板の他端には、例えば回路基板などの外部機器が接合されている。
【００１９】
係る構成のもと、ＸドライバＩＣ４１は、外部機器からフレキシブル基板およびパッド１７を介して入力された信号に応じてデータ信号を生成し、これをデータ線１１に対して出力する。他方、ＹドライバＩＣ４０１，４０２は、外部機器からフレキシブル基板およびパッド１７を介して入力された信号に応じて走査信号を生成して出力する。この走査信号は、素子基板１０上に形成された引廻し配線１６からシール材３０中の導通粒子を介して対向基板２０側へ伝達され、この上基板２０上の各走査線２５に与えられる。
【００２０】
次に、液晶装置のうち、シール材３０の内周縁によって囲まれた領域（以下、「表示領域」と表記する）内の構成を説明する。図３は、図２におけるＣ−Ｃ’線からみた断面のうち表示領域内の部分を示す図である。また、図４（ａ）は、本実施形態に係る液晶装置の１つのサブ画素領域を示す平面構成図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＴＦＤ素子１３を拡大して示す平面構成図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示すＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。
【００２１】
図３に示すように、本実施形態の液晶装置は、互いに対向して配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これらの基板１０，２０との間に挟まれた領域内に封止された液晶３５とを備えて構成されている。同図に示す表示領域内における素子基板１０の内側（液晶３５側）表面には、マトリクス状に配列された複数の画素電極１２と、各画素電極１２の間隙部分においてＹ方向に延在する複数のデータ線１１とが形成されている。各画素電極１２は、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）などの透明導電材料によって形成された略矩形状の電極である。そして、各画素電極１２と、当該画素電極１２に一方の側において隣接するデータ線１１とは図示略のＴＦＤ素子を介して接続されている（図４（ａ）参照）。また、図３に示すように、データ線１１、画素電極１２およびＴＦＤ素子が形成された素子基板１０の表面は、配向膜１５１によって覆われている。この配向膜１５１は、ポリイミドなどからなる有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶３５の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。
【００２２】
次に、図４（ａ）に示すように、素子基板１０上の要素のうちひとつのサブ画素５０に対応する領域を対向基板２０側（背面側）からみると、平面視略矩形状の画素電極１２の長辺方向に沿って延びるようにデータ線１１が形成されている。ＴＦＤ素子１３は、図４（ｂ）の拡大平面図に示すように、前記データ線１１とほぼ平行に延在する平面視矩形状の下電極（第１導電層）１４と、この下電極１４の表面に陽極酸化によって形成された絶縁層２４と、絶縁層２４の表面に相互に離間して形成された第１の上電極（第２導電層）１１ａおよび第２の上電極（第２導電層）１９とから構成されている。前記第１の上電極１１ａは、図４（ａ）に示すように、データ線１１の一部が画素電極１２側へ延設されて形成されており、第２の上電極１９は、前記下電極１４と反対側の端部で画素電極１２と一部平面的に重なっている。
【００２３】
そして、ＴＦＤ素子１３は、第１のＴＦＤ素子１３１と第２のＴＦＤ素子１３２とから構成されている。すなわち、下電極１４のうち、第１の上電極１１と絶縁層２４を介して対向配置された領域内に第１のＴＦＤ素子１３１が形成されており、第２の上電極１９と絶縁層２４を介して対向配置された領域内に第２のＴＦＤ素子１３２が形成されている。
上記第２のＴＦＤ素子１３２をより詳細に説明すると、図４（ｃ）に示すように、素子基板１０上に断面視略台形状に形成された下電極１４表面を覆うように絶縁層２４が形成されており、この絶縁層２４上に第２の上電極１９が積層形成されている。前記絶縁層１８は、下電極１４の上面１４ａにおいて、その層厚が一部薄く形成されており、係る領域が絶縁層１８の第２領域１８２とされ、この第２領域１８２以外の領域が絶縁層１８の第１領域１８１とされている。そして、この第２領域１８２を介して、第２の上電極１９と、下電極１４とが対向配置されて金属／絶縁体／金属のサンドイッチ構造を採る結果、正負双方向のダイオードスイッチング特性を有するＴＦＤ素子１３２が構成されている。すなわち、図４（ｃ）に示す第２領域２４２に対応する領域が、本実施形態に係るＴＦＤ素子１３２の有効素子面積を成している。
尚、図示は省略したが、第１のＴＦＤ素子１３１は、図４（ｃ）に示す断面構造において、上電極１９に代えて第１の上電極１１ａが形成された構成を備えている。
【００２４】
上記下電極１４を覆う絶縁層１８の層厚は、第１領域１８１において３０〜３００ｎｍ程度とされ、第２領域において１０〜３０ｎｍ程度とされる。前記ＴＦＤ素子１３の素子容量を形成する第２領域１８２の層厚は、ＴＦＤ素子１３の素子特性に応じて設定され、第１領域１８１は、ＴＦＤ素子の素子容量を形成しないため、係る領域において電荷の貫通が生じないように、第２領域１８２より厚く形成される。
【００２５】
また、下電極１４上に、互いに離間されて第１のＴＦＤ素子１３１と第２のＴＦＤ素子１３２とが形成されているため、前記両ＴＦＤ素子１３１，１３２は、反対のダイオードスイッチング特性を有する。このように、ＴＦＤ素子１３は、２つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した構成となっているため、１つのダイオードを用いた場合と比較して、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称化される。
ただし、かかる非線形特性の対称性を確保するためには、第１のＴＦＤ素子１３１を構成する第２領域２４２の絶縁層２４の厚さと、第２のＴＦＤ素子１３２を構成する第１領域の絶縁層２４の厚さとを同一の厚さにするとともに、前記絶縁層２４の第２領域２４２を介して下電極１４と対向する領域の上電極１１ａ、１９の面積を相等しくする必要がある。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、絶縁層２４の第２領域２４２が、下電極１４の長さ方向に沿ってほぼ同一の幅を有して延在するように形成されているので、上電極１１ａ、１９を、同一幅に形成すれば、上記ＴＦＤ素子１３１，１３２の対称性を容易に得ることができる。
【００２６】
上記下電極１４は、例えばタンタル（Ｔａ）単体や、タンタルを主成分とした合金といった各種の導電性材料によって形成される。またデータ線１１（第１の上電極１１ａを含む）及び第２の上電極１９は、例えばクロム（Ｃｒ）やアルミニウム（Ａｌ）といった各種の導電性材料からなる同一の層から形成され、上記の金属材料の他タンタルやモリブデン（Ｍｏ）でも形成することができる。
【００２７】
一方、図３に示すように、対向基板２０の面上には、反射層２１、カラーフィルタ２２、遮光層２３、オーバーコート層２４、複数の走査線２５および配向膜２６が形成されている。
反射層２１は、例えばアルミニウムや銀といった光反射性を有する金属によって形成された薄膜である。観察側から液晶装置に入射した光は、この反射層２１の表面において反射されて観察側に出射され、これによりいわゆる反射型表示が実現される。ここで、図３に示すように、対向基板２０の内側表面のうち反射層２１によって覆われた領域は、多数の微細な凹凸が形成された粗面となっている。したがって、かかる粗面を覆うように薄膜状に形成された反射層２１の表面には、当該粗面を反映した微細な凹凸（すなわち散乱構造）が形成される。この結果、観察側からの入射光は、反射層２１の表面において適度に散乱した状態で反射するされ、反射層２１表面における鏡面反射を回避して広い視野角が実現される。
尚、図３では、基板２０表面に凹凸形状が直接形成されている場合を図示しているが、反射層２１に散乱機能を付与するための構造は本実施形態で挙げた例に限定されず、例えば、基板２０上に樹脂膜を形成し、その表面に凹凸を形成したものや、反射層２１上に光散乱性を有する光学素子（屈折率の異なる材料どうしを混練硬化した樹脂膜等）を設けたものも適用できるのは勿論である。
【００２８】
カラーフィルタ２２は、各サブ画素５０に対応して反射層２１の面上に形成された樹脂層であり、染料や顔料によってＲ（赤色）、Ｇ（緑色）またはＢ（青色）のうちのいずれかに着色されている。そして、相互に異なる色に対応した３つのサブ画素５０によって、表示画像の画素（ドット）が構成される。遮光層２３は、素子基板１０上にマトリクス状に配列する画素電極１２の間隙部分に対応して格子状に形成され、各画素電極１２同士の隙間を遮光する役割を担っている。本実施形態における遮光層２３は、図３に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色分のカラーフィルタ２２が積層された構成を有するものである。オーバーコート層２４は、カラーフィルタ２２および遮光層２３によって形成された凹凸を平坦化するための層であり、例えばエポキシ系やアクリル系などの樹脂材料によって形成される。
【００２９】
走査線２５は、オーバーコート層２４の面上に、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成された帯状の電極である。各走査線２５は、素子基板１０上においてＸ方向に列をなす複数の画素電極１２と対向するように図示Ｘ方向に延在して形成される。そして、画素電極１２と、これに対向する走査線２５と、両者によって挟まれた液晶３５とによって、図１に示した液晶表示要素５１が構成される。すなわち、走査線２５に走査信号を供給するとともに、データ線１１にデータ信号を供給することによってＴＦＤ素子１３にしきい値以上の電圧を印加すると、当該ＴＦＤ素子１３はオン状態となる。そしてこの結果、ＴＦＤ素子１３に接続された液晶表示要素５１に電荷が蓄積され、液晶３５の配向方向が変化する。こうしてサブ画素５０ごとに液晶３５の配向方向を変化させることにより、所望の表示を行なうようになっている。一方、電荷が蓄積された後に当該ＴＦＤ素子１３をオフ状態としても液晶表示要素５１における電荷の蓄積は維持される。また、複数の走査線２５が形成されたオーバーコート層２４の表面は、素子基板１０上の配向膜１５１と同様の配向膜２６によって覆われている。
【００３０】
以上の構成の本実施形態の液晶装置では、図４に示すように、下電極１４を覆って形成された絶縁層１８が、下電極１４の側壁を成す斜面であるテーパー部１４ｂと下電極１４の上面両側部とを覆う第１領域１８１と、下電極１４の上面中央部を覆う第２領域とを有しており、前記第２領域１８２と、上電極１１ａ（又は上電極１９）とが平面的に重なる領域において、ＴＦＤ素子１３１，１３２の素子容量が形成されるようになっているので、ＴＦＤ素子１３１，１３２の有効素子面積に下電極１４のテーパー部１４ｂが含まれず、従って素子基板１０面内におけるＴＦＤ素子１３の特性ばらつきを効果的に抑えることができ、高精細かつ高画質の表示を得ることができるようになっている。
このように、本発明によれば、液晶装置をはじめとする電気光学装置の各画素に設けられたスイッチング素子の面内均一性を保持しながら、その有効素子面積を縮小することができ、特に、上記実施の形態においても例示したＴＦＤ素子を具備した液晶装置に用いて好適な技術である。
【００３１】
（液晶装置の製造方法）
本発明に係る製造方法によれば、上記実施形態に係るＴＦＤ素子１３を正確に形成することができるとともに、画素の高精細化に伴い素子面積を縮小した場合にも、素子特性にばらつきを生じることなく高画質の表示が得られる液晶装置を製造することができる。以下、本発明に係る電気光学装置（及び二端子型非線形素子）の製造方法の一実施形態として、先の実施形態の液晶装置を製造する方法を、図５を参照して説明する。
【００３２】
図５は、本実施形態に係る液晶装置の製造工程を示す断面工程図である。
まず、図５（ａ）に示すように、ガラスやプラスチック等の透光性を有する支持基板１０を用意する。この支持基板１０は、本実施形態に係る各工程を経て図２ないし図４に示す素子基板１０を成すべきものである。そして、支持基板１０上に、タンタルからなる下電極１４をパターン形成し、その上面１４ａに部分的にフォトレジスト等のマスク材４０をパターン形成する。このマスク材４０は、下電極１４の上面１４ａにおいて図５の紙面垂直方向に延びるように形成される。これらの下電極１４、及びマスク材４０をパターン形成するに際しては、公知のフォトリソグラフィ技術を用いることができる。
【００３３】
次いで、図５（ｂ）に示すように、上記支持基板１０上の下電極１４を陽極酸化することにより下電極１４表面に第１酸化膜１８１，１８１を形成する。本実施形態では下電極１４がタンタルからなるものであるので、前記第１酸化膜１８１は酸化タンタルである。下電極１４の上面１４ａにはマスク材４０が形成されているので、第１酸化膜１８１は、マスク材４０の形成領域以外の下電極１４表面に形成される。この第１酸化膜１８１は、先の図４（ｃ）に示す絶縁層１８の第１領域１８１を成すものであり、ＴＦＤ素子１３の動作電圧範囲において上電極１１ａ，１９と下電極１４の絶縁を確保し得る層厚に形成する。
【００３４】
次に、図５（ｃ）に示すように、マスク材４０を除去した後、図５（ｄ）に示すように、マスク材４０が取り除かれて露出された下電極１４の上面１４ａに、熱酸化あるいは陽極酸化により第２酸化膜１８２を形成する。この第２酸化膜１８２は、図４（ｃ）に示す絶縁層１８の第２領域１８２を成すものであり、図５（ｄ）に示すように第２酸化膜１８２は、先の第１酸化膜１８１より薄く形成され、その層厚は作製するＴＦＤ素子の特性に応じて設定される。
続いて、図５（ｅ）に示すように、第１酸化膜１８１及び第２酸化膜１８２上を一部覆うように、クロムからなる上電極１９をパターン形成することにより、本実施形態のＴＦＤ素子１３２が得られる。図５（ｅ）に示す断面構造は、図４（ｂ）に示すＤ−Ｄ’線に沿う断面構造に対応しており、実際には、係る上電極１９のパターン形成に際して、データ線１１（及び上電極１１ａ）も同時にパターン形成される。そして、図４（ａ）に示すように、第２の上電極１９の一端側（下電極１４と反対側）に一部乗り上げるようにＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極１２を形成することで、図２に示す素子基板１０を作製することができる。この上電極の形成に際しては、スパッタ法等の成膜法により金属膜を形成しておき、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする方法を適用することができる。
【００３５】
そして、上記本実施形態の製造方法による製造工程を経て得られた素子基板１０を、図２に示すように、別途公知の製造方法により作製された対向基板２０と、シール材３０を介して貼り合わせ、シール材３０と前記両基板１０，２０とに挟まれる空間に液晶を封止することで、先の実施形態の液晶装置が得られる。
【００３６】
このように、本実施形態に係る製造方法によれば、下電極１４の上面１４ａに、絶縁層１８の他の領域より薄い層厚を有する第２領域１８２を形成するに際して、図５（ａ）に示すようにマスク材４０を下電極１４上に配置した状態で陽極酸化を行って第１領域の酸化膜１８１を形成するようになっているため、その後マスク材４０を除去するのみで、上記第２領域１８２に対応する領域の下電極１４上面を開口させることができる。従って、先の特許文献１に記載の技術に比してエッチング工程を減らすことが可能であり、そのためマスク材４０の配置を正確に行うことができる。従って、本実施形態に係る製造方法を用いるならば、下電極１４が微細化されたとしても、正確に下電極１４の上面１４ａに絶縁層１８の第２領域１８２を形成することが可能である。またこれにより、ＴＦＤ素子１３の有効素子面積に下電極１４のテーパー部１４ｂが含まれないようにできるので、前記有効素子面積の寸法精度が向上し、もって素子基板１０面内におけるＴＦＤ素子１３の素子特性のばらつきを効果的に抑えることができる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では二端子型非線形素子を備えた電気光学装置の製造方法について説明したが、これに限らず、本発明の技術思想はＴＦＴ等の三端子型スイッチング素子を備えた電気光学装置にも適用可能である。また、電気光学装置に対する本発明の適用範囲としては、液晶装置に限らず、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置、電気泳動装置、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた装置等としての形態も可能である。
【００３７】
（電子機器）
図６は、本発明に係る電気光学装置を携帯電話機の表示部に適用した例を示す斜視構成図である。同図に示すように、携帯電話機１３００は、本発明の電気光学装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高精細で明るい表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施形態に係る液晶装置の回路ブロック図。
【図２】図２は、同、液晶装置の外観を示す斜視構成図。
【図３】図３は、図２のＣ−Ｃ’線に沿う断面構成図。
【図４】図４（ａ）は、同、液晶装置の画素領域の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図。
【図５】図５は、実施形態に係る製造方法の断面工程図。
【図６】図６は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
１０素子基板（支持基板）、１１データ線、１２画素電極、１３ＴＦＤ素子（二端子型非線形素子）、１４下電極（第１導電層）、１８絶縁層、１８１第１領域（絶縁層）、１８２第２領域（絶縁層）、１１ａ第１の上電極、１９第２の上電極、２０対向基板（他の基板）、４０マスク材

Claims

電気光学物質層を支持する支持基板と、該支持基板上に形成され、第１導電層と、該第１導電層上に絶縁層を介して形成された第２導電層とを備えるスイッチング素子とを具備した電気光学装置の製造方法であって、
前記支持基板上に前記第１導電層をパターン形成する工程と、
前記第１導電層上面がマスク材により部分的にマスクされる状態で該第１導電層上に前記絶縁層の第１領域を形成する工程と、
前記マスク材を除去する工程と、
前記第１導電層の表面領域のうち前記絶縁層の第１領域が形成される領域とは異なる領域に、前記第１領域の絶縁層厚より薄い絶縁層厚を有する前記絶縁層の第２領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
前記絶縁層の第２領域は、前記第１導電層の表面領域のうち前記マスク材を除去して露出される領域に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
支持基板上に形成された第１導電層と、該第１導電層上に絶縁層を介して形成された第２導電層とを備えた二端子型非線形素子の製造方法であって、
前記支持基板上に第１導電層をパターン形成する工程と、
前記第１導電層上面をマスク材により部分的にマスクした状態で前記第１導電層を酸化して前記絶縁層の第１領域を形成する工程と、
前記マスク材を除去する工程と、
前記第１導電層の表面領域のうち前記絶縁層の第１領域が形成される領域とは異なる領域に、前記第１領域の絶縁層厚より薄い絶縁層厚を有する前記絶縁層の第２領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする二端子型非線形素子の製造方法。
前記絶縁層の第２領域は、前記第１導電層の表面領域のうち前記マスク材を除去して露出される領域に形成されることを特徴とする請求項３に記載の二端子型非線形素子の製造方法。
電気光学物質層を挟んで他の基板と対向する支持基板上に、配線と、該配線に接続された二端子型非線形素子と、前記二端子型非線形素子に接続された画素電極とが形成された電気光学装置であって、
前記二端子型非線形素子が、支持基板上にパターン形成された下電極と、該下電極上に絶縁層を介して形成された上電極とを備え、
前記絶縁層が、前記下電極の上面において部分的に薄く形成された領域を有し、当該領域において前記絶縁層を介して対向配置された前記上電極と下電極とが、前記二端子型非線形素子の素子容量を形成していることを特徴とする電気光学装置。
前記領域は前記下電極の上面にのみ形成され、前記下電極の側壁部には形成されていないことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
請求項５又は６に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。