(57)【要約】【課題】効果的に開口率の向上が図れ、製造設備の変更を行うことなく画素の高精細化に対応できる液晶装置、及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の液晶装置は、素子基板上に、データ線１１と、該データ線１１に接続された複数のＴＦＤ素子１３と、前記ＴＦＤ素子に接続された画素電極とを備えており、前記データ線１１が、画素電極とは異なる材料からなる単層の金属薄膜で形成されている。【選択図】        図５
2004212864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟んで他の基板と対向する素子基板上に、配線と、該配線に接続された複数の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液晶装置であって、
前記配線が、前記画素電極とは異なる材料からなる単層の金属薄膜で形成されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記配線が、Ｃｒを含む金属材料の単層膜で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記配線が、Ｔａ，Ｍｏ，Ａｌのいずれかを含む金属材料の単層膜で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
液晶層を挟んで他の基板と対向する素子基板上に、配線と、該配線に接続された複数の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液晶装置を製造するに際して、
前記配線を単層の金属薄膜で形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記画素電極を、パターニング手段によりパターニングして形成するに際して、
前記画素電極と前記配線との間隔を、前記パターニング手段の最小加工寸法より狭くすることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置、及びその製造方法、並びに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液晶装置において、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：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）素子などの二端子型非線形素子を備えたもの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有利である。この種のＴＦＤ素子として、本出願人はすでに（特許文献１）に記載のものを提案している。図９（ａ）は、係る文献に記載の１サブ画素分のレイアウトを示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＧ−Ｇ’線視断面図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）におけるＨ−Ｈ’線視断面図である。
【０００３】
図９（ａ）に示すように、係る液晶装置の画素は、略矩形状の画素電極２１２と、隣接する画素電極２１２間に延在する主配線２１１ａとこの主配線２１１ａ上に形成された補助配線２１１ｂとからなる配線２１１と、前記画素電極２１２及びデータ線２１１に隣接して設けられたＴＦＤ素子２１３とを主体として構成されている。上記画素電極２１２と補助配線２１１ｂとは、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成され、主配線２１１ａは金属薄膜からなる。
ＴＦＤ素子２１３は、第１のＴＦＤ素子３３１および第２のＴＦＤ素子３３２とからなり、第１のＴＦＤ素子３３１は、配線２１１側からみて、当該配線２１１の一部を成す第２金属膜３１１と、絶縁膜２１３ｂと、第１金属膜２１３ａとがこの順に積層された構成となっている。一方、第２のＴＦＤ素子３３２は、配線２１１側からみて、第１金属膜２１３ａと、絶縁膜２１３ｂと、画素電極２１２に接続された第２金属膜２１３ｃとがこの順に積層された構成となっており、第１のＴＦＤ素子３３１とは反対のダイオードスイッチング特性を有する。そして、ＴＦＤ素子を備えた液晶装置を高精細化するために、上記特許文献１に記載の技術では、図６に示すように、第１のＴＦＴ素子３３１を配線２１１と第１金属膜２１３ａとの交差点に形成することで、画素領域内における平面積を節約して画素の高開口率化を図っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１４１７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９に示す構成を備えた液晶装置を製造するに際しては、同一構成材料の補助配線２１１ｂと画素電極２１２とを形成するために、ベタ状に成膜したＩＴＯ膜のパターニングを行う。係る製造方法においては、補助配線２１１ｂと画素電極２１２との間隙ｇ’の幅は、ＩＴＯ膜をパターニングするための手段（フォトリソグラフィ装置やエッチング装置）により実現できる最小加工寸法よりも小さくすることはできない。そのため、先の特許文献１で想定されている画素ピッチをさらに狭くしていくと、この間隙の幅が画素の開口率低下に無視できない影響を与え、十分な明るさの表示が得られなくなるおそれがある。また、先の間隙ｇ’を狭くするためにパターニング手段を構成する装置を、より微細な加工が可能な装置に入れ替えることは、リードタイムの延長や費用負担の増加という問題が生じるため好ましくない。
【０００６】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、効果的に開口率の向上が図れ、画素の高精細化に容易に対応できる液晶装置、及びこれを備えた電子機器を提供することを目的としている。
また本発明は、製造設備の変更を伴わずに画素の高開口率化を図れる液晶装置の製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、液晶層を挟んで他の基板と対向する素子基板上に、配線と、該配線に接続された複数の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液晶装置であって、前記配線が、前記画素電極とは異なる材料からなる単層の金属薄膜で形成されていることを特徴とする。
係る構成によれば、図９に示す従来構成のように配線上にＩＴＯからなる補助配線が形成されないので、素子基板上で隣接する画素電極間に、画素電極と同一の構成材からなる要素が形成されない。これにより、上記画素電極と配線との間隔を狭小化することができ、もって液晶装置の高開口率化、高精細化を実現することができる。
【０００８】
本発明の液晶装置では、前記配線が、Ｃｒを含む金属材料の単層膜で形成されていることが好ましく、記配線が、Ｔａ，Ｍｏ，Ａｌのいずれかを含む金属材料の単層膜で形成されていても良い。
係る液晶装置によれば、上記材料を用いて配線を構成することで、配線の抵抗値を低減することができ、信号遅延等を効果的に防止することができる。
【０００９】
次に、本発明の液晶装置の製造方法は、液晶層を挟んで他の基板と対向する素子基板上に、配線と、該配線に接続された複数の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液晶装置を製造するに際して、前記配線を単層の金属薄膜で形成することを特徴とする。
係る製造方法によれば、素子基板上で隣接する画素電極間に、これら画素電極と同一の構成材からなる要素を形成しないので、画素電極を形成するためのパターニング手段の最小加工寸法により画素電極と配線との間隔が制限されることがない。これにより、高精細、高開口率の液晶装置を容易に製造することが可能になる。
また、係る製造方法は、パターニング手段の最小加工寸法を変更することなく、配線と画素電極との間隔を狭小化するため、既存設備の変更が不要であり、液晶装置のリードタイムの延長や設備コストの増加等の問題を生じることがない。
【００１０】
上記本発明の液晶装置の製造方法は、前記画素電極を、パターニング手段によりパターニングして形成するに際して、前記画素電極と前記配線との間隔を、前記パターニング手段の最小加工寸法より狭くすることが好ましい。
係る製造方法とすることで、画素の高開口率化を効果的に実現でき、高精細の液晶装置を製造することができる。
【００１１】
次に、本発明に係る電子機器は、先に記載の本発明の液晶装置を備えたことを特徴としている。係る構成によれば、高精細で明るい表示が得られる画像表示部を有する電子機器を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１３】
（液晶装置の構成）
図１は、本実施形態に係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（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）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。同図に示すように、液晶装置は、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。
【００１４】
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１０および対向基板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の縁辺に沿って略長方形の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。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。
【００１５】
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部材である。このうち観察側に位置する素子基板１０の内側（液晶側）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（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ；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、各パッド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。
【００１６】
かかる構成の下、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。
【００１７】
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（ａ）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り、図４は、液晶装置のうち表示領域内に形成された要素を示す斜視図である。また図４におけるＤ−Ｄ’線からみた断面図が図３に相当する。
【００１８】
これらの図に示すように、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（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）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ＴＦＤ素子１３を介して接続されている。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１３が形成された素子基板１０の表面は、配向膜１５１（図４においては図示略）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。
【００１９】
ここで、図５（ａ）は、素子基板１０上の要素のうちひとつのサブ画素５０に対応するものを対向基板２０側（背面側）からみた場合の構成を示す平面図である。また、同図（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ’線視断面図であり、同図（ｃ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ’線視断面図である。図５（ａ）および（ｃ）に示すように、本実施形態の液晶装置では、データ線１１は、金属材料の単層配線である。一方、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、ＴＦＤ素子１３は、Ｘ方向に延在してデータ線１１と直交する平面視矩形状の第１金属膜１３ａと、この第１金属膜１３ａの表面に陽極酸化によって形成された絶縁膜１３ｂと、絶縁膜１３ｂの表面に相互に離間して形成された第２金属膜１１１および１３ｃとから構成されている。第１金属膜１３ａは、例えばタンタル（Ｔａ）単体や、タングステン（Ｗ）等を含むタンタル合金といった各種の導電性材料によって形成される。本実施形態では第１金属膜１３ａがタンタルによって形成された場合を想定している。
【００２０】
第２金属膜１１１はデータ線１１の一部分により形成されている。より具体的には、第２金属膜１１１は、図５（ａ）に示すように、複数のサブ画素５０（より具体的には複数のＴＦＤ素子１３）にわたって延在するデータ線１１のうち、絶縁膜１３ｂを挟んで第１金属膜１３ａと交差する部分に相当する。また、本実施形態では、データ線１１の延在方向において、第２金属膜１１１の部位の幅を他の部位に比して太く形成することで、ＴＦＤ素子１３の性能（後述する非線形特性の対称性）が調整されている。
【００２１】
一方、第２金属膜１３ｃは、図５（ａ）に示すように平面視略Ｔ字型を成して形成されており、絶縁膜１３ｂを挟んで第１金属膜１３ａと交差する部分を有する一方、一部が画素電極１２に接続されている。データ線１１（第２金属膜１１１を含む）および第２金属膜１３ｃ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。本実施形態は、データ線１１および第２金属膜１３ｃがクロムによって形成された場合を想定している。
【００２２】
そして、ＴＦＤ素子１３は、第１のＴＦＤ素子１３１と第２のＴＦＤ素子１３２とから構成される。すなわち、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第１のＴＦＤ素子１３１は、データ線１１の側からみると、当該データ線１１のうち絶縁膜１３ｂを挟んで第１金属膜１３ａと交差する部分に相当する第２金属膜１１１、絶縁膜１３ｂ、および第１金属膜１３ａがこの順に積層された構成となり、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。一方、第２のＴＦＤ素子１３２は、データ線１１側からみると、第１金属膜１３ａ、絶縁膜１３ｂ、および第２金属膜１３ｃがこの順に積層された構成となり、第１のＴＦＤ素子１３１と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の絶縁膜１３ｂと第２のＴＦＤ素子１３２の絶縁膜１３ｂとを同一の厚さにするとともに、第１のＴＦＤ素子１３１において第１金属膜１３ａと第２金属膜１１１とが交差する面積を、第２のＴＦＤ素子１３２において第１金属膜１３ａと第２金属膜１３ｃとが交差する面積と等しくする必要がある。そして、本実施形態においては、第１のＴＦＤ素子１３１における当該面積を第２のＴＦＤ素子１３２における当該面積と同一とするために、図５（ａ）に示すように、データ線１１のうち第２金属膜１１１に対応する部分の幅が、その他の部分の幅と比較してやや広くなっている。
【００２３】
以上のように、本実施形態においては、Ｙ方向に延在するデータ線１１とＸ方向に延在する第１金属膜１３ａとの交差部分において第１のＴＦＤ素子１３１が形成されるようになっている。すなわち、第１のＴＦＤ素子１３１は、データ線１１を形成すべきスペースに含まれるように形成される。したがって、電流−電圧特性の対称性を確保すべく、各サブ画素５０ごとに２つのＴＦＤ素子１３１および１３２を設けているにもかかわらず、サブ画素５０のうちＴＦＤ素子のみが占めるスペースは、実際には、第２のＴＦＤ素子１３２ひとつ分のスペースとなる。このように、本実施形態によれば、ひとつのサブ画素５０に対応する領域のうちＴＦＤ素子の占める割合を少なくすることができ、開口率を向上させて良好な表示品位を実現することができる。
【００２４】
一方、図３および図４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。
【００２５】
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、図４に示すように、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および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。
【００２６】
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。図４に示すように、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、前掲図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（図４においては図示略）によって覆われている。
【００２７】
以上の構成の本実施形態の液晶装置では、図５に示すように、データ線１１が金属薄膜の単層配線で形成されていることで、図５（ａ）に示す画素電極１２とデータ線１１との間隙ｇの幅を図９に示す液晶装置よりも小さくすることができる。つまり、本実施形態においては、データ線１１上にＩＴＯで構成された要素が存在しないため、ＩＴＯからなる構成要素の間隔は各画素電極１２間の間隔となる。その結果、画素電極１２を形成するためのパターニング手段（フォトグラフィ装置、エッチング装置等）の加工精度が同一であっても画素電極１２間の距離を狭くすることが可能になり、製造設備を変更することなく画素の高精細化に対応することができ、液晶装置の製造に極めて有用な技術である。
【００２８】
さらに図９に示す画素構造と比較するならば、図９では、主配線線２１１ａの全長にわたって上述した補助配線２１１ｂは形成されておらず、幅が細くなった第２金属膜３１１の近傍において当該補助配線２１１ｂが途切れている。これは、補助配線２１１ｂが絶縁膜２１３ｂの面上に形成されていると第１のＴＦＤ素子３３１のスイッチング特性が設計と異なってしまう事態を避けるための構造であるが、この補助配線２１１ｂ経路中の間隙の形成に際してもパターニング手段の加工精度が影響し、素子が高精細化されるに従ってこの間隙も狭くなる。その場合、正確な製造が困難になることが予想される。パターニング手段の加工精度が向上すれば、このような構成で液晶装置を製造することも可能であるが、それには製造設備の変更が必須であり、リードタイムの延長や設備投資の負担増が避けられない。これに対して、本発明に係る構成を備えた液晶装置は、画素の高精細化を設備変更を伴わずに実現できることから明確な有利性を備えている。
【００２９】
（液晶装置の製造方法）
次に、本実施形態の液晶装置の製造方法について、図面を参照して説明する。図６〜図８は、素子基板１０上に画素を形成する工程を順に説明するための図であり、各図において、破線で示された構成要素はその工程が行われる時点では素子基板１０上に設けられていない構成要素である。また、図６〜図８では、説明のために素子基板１０上の多数の画素のうち連続する３画素のみを図示している。
【００３０】
図５に示す構造の画素を有する素子基板を製造するには、まず、素子基板１０上にスパッタリング法や電子ビーム蒸着法などによりタンタル薄膜を形成する。その後このタンタル薄膜をフォトリソグラフィ技術やエッチング技術を用いてパターニングして、図６に示すように、図示Ｘ方向に延在する線状部６１ａと、この線状部６１ａを一端側で連結する連結部６１ｂとを形成する。線状部６１ａは、後のパターニングにより第１金属膜１３ａを構成するものである。図６では線状部６１ａを１本のみ示しているが、実際には図示Ｙ方向に複数本並設され、その一端側は連結部６１ｂに接続されている。
【００３１】
上記タンタル薄膜の膜厚は、ＴＦＤ素子１３の特性に応じて適宜選択されるが、通常は１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。また、上記タンタル薄膜を成膜するに先立って、基板１０の表面に酸化タンタルなどからなる絶縁膜を形成しておくこともでき、この絶縁膜を下地として上記タンタル薄膜を形成すれば、タンタル薄膜の基板１０への密着性を高めることができると共に、基板１０からタンタル薄膜への不純物の拡散を抑制することができる。
また、上記タンタル薄膜は、図２に示す引廻し配線１６やパッド１７を形成するために利用することもでき、上記タンタル薄膜を用いてこれらの配線等を形成すれば、工程の効率化が図れる。
【００３２】
次に、図６に示す形状にパターニングされたタンタル薄膜を陽極酸化することにより、表面に酸化タンタルからなる酸化膜を形成する。この工程により、図５（ｂ）に示す絶縁膜１３ｂとなるべき部分が形成される。上記陽極酸化工程は、素子基板１０を電解液中に浸漬した状態で電解液と連結部６１ｂ（線状部６１ａ）との間に所定の電圧を印加してタンタル膜の表面を酸化させることで行うことができる。この陽極酸化工程において形成される酸化膜の膜厚は、ＴＦＤ素子の特性に応じて適宜選択されるが、例えば１０ｎｍ〜３５ｎｍ程度である。また、陽極酸化に用いる電解液としては、例えば０．０１〜０．１重量％程度のクエン酸水溶液を用いることができる。次いで、陽極酸化膜のピンホール除去や膜質の安定を目的として、上記酸化膜に対して熱処理を施す。
【００３３】
次に、上記素子基板１０の前面を覆うようにクロム薄膜を形成する。このクロム薄膜は例えばスパッタリング法などにより６０ｎｍ〜３００ｎｍ程度の膜厚に形成される。このクロム薄膜は、データ線１１及びＴＦＤ素子１３の第２金属膜１３ｃを構成するものであり、図２に示す素子基板１０周縁部の引廻し配線１６をこのクロム薄膜を利用して形成しても良い。
次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、上記クロム薄膜をパターニングする。すると、図７に示すように、図示Ｙ方向に延在し、一部で線状部６１ａと交差するデータ線１１、及びデータ線１１とは異なる位置で線状部６１ａと交差する平面視略Ｔ字型の第２金属膜１３ｃとが形成される。
【００３４】
次に、図８に示すように、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、線状部６１ａを部分的に除去して平面視矩形状の第１金属膜１３ａ（及び絶縁膜１３ｂ）を形成する。また、この工程において連結部６１ｂも除去される。このようにして、第１ＴＦＤ素子１３１と、第２ＴＦＤ素子１３２とを備えたＴＦＤ素子１３が、各サブ画素毎に形成される。そして、図８の破線で示す領域に平面視略矩形状のＩＴＯからなる画素電極１２を形成する。
【００３５】
この画素電極１２の形成に際しても、上記各工程と同様に、ＩＴＯ薄膜をベタ状に形成した後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてパターニングする方法が適用できるが、本発明に係る製造方法では、特に、画素電極１２とデータ線１１との間隙ｇの幅が、パターニング手段（フォトリソグラフィ装置、エッチング装置等）の最小加工寸法よりも狭くされることを特徴としている。つまり、上記パターニング手段の最小加工寸法が３μｍであれば、間隙ｇは３μｍ未満の幅に形成される。本実施の形態では、このような狭小な間隙ｇを実現するために、図５〜図８に示すようにデータ線１１をクロム薄膜の単層構造とすることで、素子基板１０の表示領域内においてＩＴＯで構成される要素を画素電極１２のみとし、図９に示す従来の構造に比してＩＴＯの構成要素間の間隙を大きくしている。
【００３６】
次に、素子基板１０の表示領域を覆うようにポリイミド等で配向膜を形成し、必要に応じてラビング処理することにより図２ないし図４に示す素子基板１０上の各構成要素が形成される。そして、別途用意した対向基板２０とシール材３０を介して貼り合わせ、シール材３０内に液晶を封止すれば、本実施形態の液晶装置を製造することができる。
尚、対向基板２０は、公知の方法により製造することができ、例えば特許文献１に記載の製造方法が適用できる。
【００３７】
このように、本実施形態の製造方法では、データ線１１をクロム薄膜の単層構造とすることで、素子基板１０の表示領域内においてＩＴＯで構成される要素を画素電極１２のみとし、図９に示す従来の構造に比してＩＴＯの構成要素間の間隙を大きくし、もって図５に示す間隙ｇの狭小化を実現しているので、パターニング手段の加工精度を変更することなく画素電極１２とデータ線１１との距離を狭めることができるため、現状の製造設備を使用して高精細の液晶装置を製造でき、液晶装置のリードタイム、及び設備コストの点で極めて有用である。
【００３８】
（電子機器の表示装置に適用するための形態）
最後に、上記液晶パネルを含む液晶装置を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。図１０は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記と同様の液晶パネル２００と、これを制御する制御手段１２００とを有する。ここでは、液晶パネル２００を、パネル構造体２００Ａと、半導体ＩＣ等で構成される駆動回路２００Ｂとに概念的に分けて描いてある。また、制御手段１２００は、表示情報出力源１２１０と、表示処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを有する。
【００３９】
表示情報出力源１２１０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ１２４０によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路１２２０に供給するように構成されている。
【００４０】
表示情報処理回路１２２０は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２００Ｂへ供給する。駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路１２３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【００４１】
（電子機器）
図１１は、本発明に係る液晶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、本発明の液晶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。この場合、暗所における視認性を確保すべく、半透過反射型の液晶装置を表示部１３０１として用いることが望ましい。
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、本発明の実施形態に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、同液晶装置の外観を示す斜視構成図である。
【図３】図３は、同液晶装置の表示領域内の構成を示す断面構成図である。
【図４】図４は、同液晶装置の表示領域内の構成を示す斜視構成図である。
【図５】図５（ａ）は、同液晶装置における画素構成を示す平面構成図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＥ−Ｅ’線に沿う断面構成図、図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すＦ−Ｆ’線に沿う断面構成図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための説明図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための説明図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための説明図である。
【図９】図９（ａ）は、従来のＴＦＤ素子の構成を示す平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＧ−Ｇ’線に沿う断面構成図、図９（ｃ）は、図９（ａ）に示すＨ−Ｈ’線に沿う断面構成図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視構成図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視構成図である。
【符号の説明】
１０  素子基板、１１  データ線（配線）、１２  画素電極、１３  ＴＦＤ素子（二端子型非線形素子）、１３ａ  第１金属膜、１３ｂ  絶縁膜、１１１  第２金属膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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