(57)【要約】【課題】  素子面積を有効に低減することができ、もって高精細、高コントラストの電気光学装置を構成し得る非線形素子を提供する。【解決手段】  本発明のＴＦＤ素子（非線形素子）は、下電極１４と、第２絶縁膜１８２と、上電極１９との積層構造により構成される有効素子部を備え、前記第２絶縁膜１８２は、非酸素透過性の絶縁材料からなる酸化抑止層１８２ａと、絶縁層１８２ｂとを積層してなり、前記第１絶縁膜１８１より薄い膜厚とされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に順に積層された第１導電膜と、絶縁膜と、第２導電膜とを備える非線形素子であって、
前記絶縁膜は、前記第１導電膜の側面部を覆う第１絶縁膜と、前記第１導電膜の上面部を覆う第２絶縁膜とを含み、
前記第２絶縁膜は、絶縁材料からなる酸素非透過性の酸化抑止層を含んで構成され、前記第１絶縁膜より薄い膜厚に形成されていることを特徴とする非線形素子。
【請求項２】
前記第２絶縁膜は、複数の絶縁層を積層した構造を有することを特徴とする請求項１に記載の非線形素子。
【請求項３】
前記第２絶縁膜を構成する絶縁層に、前記第１絶縁膜と同一の構成材料からなる絶縁層が含まれることを特徴とする請求項２に記載の非線形素子。
【請求項４】
前記第２絶縁膜は、前記第１絶縁膜の上面と第１導電膜の上面とを覆って形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の非線形素子。
【請求項５】
前記酸化抑止層は、絶縁性を有する窒化物又は金属酸化物であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の非線形素子。
【請求項６】
前記酸化抑止層は、窒化シリコン又は酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項４に記載の非線形素子。
【請求項７】
第１導電膜と、絶縁膜と、第２導電膜とを備える非線形素子の製造方法であって、
基材上に、第１の金属膜と、単体又は酸化物を形成することにより酸素非透過性及び絶縁性を呈する材料からなる酸化抑止層とを順に積層形成する工程と、
前記第１の金属膜および前記酸化抑止層をパターニングする工程と、
前記第１の金属膜を部分的に酸化することにより、前記第１導電膜を形成するとともに、該第１導電膜の側方に前記酸化抑止層より大きい膜厚を有する絶縁膜を形成する工程と、
前記酸化抑止層上に前記第２の導電膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする非線形素子の製造方法。
【請求項８】
前記酸化抑止層上に第２の金属膜を形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の非線形素子の製造方法。
【請求項９】
酸素非透過性および絶縁性を有する材料、若しくは、酸化物を形成することにより酸素非透過性及び絶縁性を呈する金属材料により、前記酸化抑止層を形成することを特徴とする請求項７又は８に記載の非線形素子の製造方法。
【請求項１０】
前記酸化工程を、陽極酸化処理により行うことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の非線形素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の非線形素子を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非線形素子及びその製造方法、電気光学装置並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型液晶装置等の画素スイッチング素子として、非線形素子を用いたものが知られている。この種の液晶装置では、非線形素子の容量（素子容量）と、この非線形素子により駆動される液晶の容量との比が表示特性に大きく影響するため、前記素子容量を小さくするために、素子面積を小さくする構成が種々検討されている（例えば特許文献１）
【特許文献１】特開平７−４３７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の製造方法は、基板上に下部電極を成す金属膜と、この金属膜を覆う樹脂膜ないし酸化膜とを設け、両者を所定形状にパターニングした後、樹脂膜や酸化膜を残した状態で下部電極をその側面側から陽極酸化する方法である。ところが、本発明者が実際に上記製造方法の検討を行ったところ、下部電極上に樹脂膜を設けた構成では、樹脂膜が剥離して下部電極の上面にまで酸化が進行し、得られた非線形素子の均一性が低下することが明らかとなった。また、下部電極上に酸化膜を設ける方法では、酸化膜の剥離は生じないものの、上面に設けた酸化膜と、後の工程で下部電極側面に形成した陽極酸化膜との界面に空洞が生じ、素子の容量リークを生じる可能性があることが明らかとなった。
また、特許文献１に記載の製造方法では、少なくとも下部電極を酸化する際のバリア膜として機能する樹脂膜や酸化膜、ないし金属膜を形成する工程と、これらのバリア膜を剥離する工程とが増えるため、製造容易性及び製造コストの点で不利である。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、素子面積を有効に低減することができ、もって高精細、高コントラストの電気光学装置を構成し得る非線形素子、及び係る非線形素子を簡便な工程にて高い再現性をもって製造できる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、基材上に順に積層された第１導電膜と、絶縁膜と、第２導電膜とを備える非線形素子であって、前記絶縁膜は、前記第１導電膜の側面部を覆う第１絶縁膜と、前記第１導電膜の上面部を覆う第２絶縁膜とを含み、前記第２絶縁膜は、絶縁材料からなる酸素非透過性の酸化抑止層を含んで構成され、前記第１絶縁膜より薄い膜厚に形成されていることを特徴とする非線形素子を提供する。
本構成の非線形素子は、前記第１導電膜の上面部を覆う第２絶縁膜の膜厚を、同側面部を覆う第１絶縁膜の膜厚より薄くしたことで、当該非線形素子の実効的な素子部（動作時に電荷が貫通する領域）を、第１導電膜の上面部のみとすることができる。これにより、素子の小容量化、高性能化を実現でき、また第１導電膜の側面部が上記素子面積に含まれないことから、複数の非線形素子を備える電気光学装置等に適用した際に、非線形素子間で素子特性にばらつきが生じるのを効果的に防止することができる。
【０００６】
本発明の非線形素子では、前記第２絶縁膜は、複数の絶縁層を積層した構造を有することが好ましい。この構成によれば、実効的な素子部を形成する第２絶縁膜の膜厚を、前記酸化抑止層とともに積層された絶縁層厚により容易に制御でき、高精度に素子容量が制御され、素子特性も均一な非線形素子を提供することができる。
【０００７】
本発明の非線形素子では、前記第２絶縁膜を構成する絶縁層に、前記第１絶縁膜と同一の構成材料からなる絶縁層が含まれる構成とすることができる。この構成によれば、上記第２絶縁膜と第１絶縁膜とを同一の酸化工程により形成することができ、効率的に製造可能な非線形素子を提供することができる。
【０００８】
本発明の非線形素子では、前記第２絶縁膜は、前記第１絶縁膜の上面と第１導電膜の上面とを覆って形成されていることが好ましい。この構成によれば、非線形素子において容量リークの生じ易い第１導電膜の上面縁端（上側の頂角部）を確実に第２絶縁膜により覆うことができ、もって信頼性に優れた非線形素子を提供することができる。
【０００９】
本発明の非線形素子では、前記酸化抑止層は、絶縁性を有する窒化物又は金属酸化物である構成とすることができる。また本発明の非線形素子では、前記酸化抑止層は、窒化シリコン又は酸化マグネシウムである構成とすることができる。
【００１０】
次に、本発明は、  第１導電膜と、絶縁膜と、第２導電膜とを備える非線形素子の製造方法であって、基材上に、第１の金属膜と、単体又は酸化物を形成することにより酸素非透過性及び絶縁性を呈する材料からなる酸化抑止層とを順に積層形成する工程と、前記第１の金属膜および前記酸化抑止層をパターニングする工程と、前記第１の金属膜を部分的に酸化することにより、前記第１導電膜を形成するとともに、該第１導電膜の側方に前記酸化抑止層より大きい膜厚を有する絶縁膜を形成する工程と、前記酸化抑止層上に前記第２の導電膜を形成する工程と、を有することを特徴とする非線形素子の製造方法を提供する。
この製造方法によれば、第１の金属膜上に酸化抑止層が設けられているので、後続の酸化工程において、第１の金属膜は上側から酸化されず、側方から酸化される。これにより、高い精度をもって、両側に絶縁膜を備えた第１導電膜（酸化されずに残る金属膜）を、第１の金属膜の中央部の領域に積極的に形成することができる。また、酸化抑止層は、単体又は酸化により絶縁性を呈する材料からなるものであるため、第１導電膜上面で当該非線形素子の実効的素子部を構成する絶縁膜として機能する。従って、本製造方法によれば、極めて簡便な工程により、第１導電膜の上面のみに実効的な素子部が形成された非線形素子を製造することができる。
また、本製造方法では、第１の金属膜は側方からのみ酸化されるため、第１導電膜をパターニング精度を超えて微細化することも容易であり、素子容量が小さく、高性能の非線形素子の製造方法として極めて有効である。
【００１１】
本発明の製造方法では、前記酸化抑止層上に第２の金属膜を形成する工程をさらに備えることもできる。
この製造方法によれば、第１の金属膜上に酸化抑止層を設け、その上側に第２の金属膜を設けた積層膜に対して酸化処理を行うので、第２の金属膜を酸化して第１の金属膜側へ進行する酸化を、上記酸化抑止層により停止することができる。その結果、第１の金属膜は、側方からのみ酸化されて両側に絶縁膜が配置された第１導電膜を構成する。また、第２の金属膜は、全体的に酸化されて酸化抑止層とともに第１導電膜の上面を覆う絶縁膜を構成する。このようにして作製される非線形素子は、実効的な素子部の絶縁膜が、上記酸化抑止層と、第２の金属膜とを酸化して形成された絶縁膜となる。従って、第２の金属膜の膜厚により前記素子特性を制御可能であり、酸化抑止層のみでは素子部の絶縁膜厚が不足する場合等に用いて有効な製造方法である。
【００１２】
また本発明に係る製造方法では、酸素非透過性および絶縁性を有する材料、若しくは、酸化物を形成することにより酸素非透過性及び絶縁性を呈する金属材料により、前記酸化抑止層を形成することができる。
【００１３】
本発明に係る製造方法では、前記酸化工程を、陽極酸化処理により行うことが好ましい。この製造方法によれば、第１の金属膜、第２の金属膜の酸化により形成される絶縁膜の膜質を向上させることができるとともに、異なる位置に設けられた第１の金属膜と第２の金属膜とを同時に酸化処理することができ、効率的に非線形素子の製造を行うことができる。
【００１４】
次に、本発明の電気光学装置は、先に記載の本発明の非線形素子を備えたことを特徴とする。この構成によれば、素子容量が小さく、高性能の非線形素子をスイッチング素子として備え、高精細、高コントラストの表示が可能な電気光学装置が提供される。
【００１５】
次に、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、高コントラストの表示部を備えた電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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（Thin Film Diode）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。
【００１７】
尚、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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（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、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成された平面視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。
【００２４】
ここで、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導電膜）１４と、この下電極１４の側面側に形成された第１絶縁膜１８１と、下電極１４の上面に形成された第２絶縁膜１８２と、これらの絶縁膜１８１，１８２上に相互に離間して形成された第１の上電極（第２導電膜）１１ａおよび第２の上電極（第２導電膜）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の一部を画素電極１２側へ延出して形成されており、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ＴＦＤ素子１３と画素電極１２とを電気的に接続している。
【００２５】
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の平面領域において、絶縁膜１８１，１８２を介して第１の上電極１１ａと対向する領域内に第１のＴＦＤ素子１３１が形成されており、絶縁膜１８１，１８２を介して第２の上電極１９と対向する領域内に第２のＴＦＤ素子１３２が形成されている。
【００２６】
上記第２のＴＦＤ素子１３２をさらに詳細に説明すると、図４（ｃ）に示すように、ＴＦＤ素子１３２は、素子基板１０上に形成された下地絶縁膜４上に設けられている。下地絶縁膜４上には、下電極１４と、下電極１４の側面１４ｂ、１４ｂを覆う第１絶縁膜１８１，１８１とが形成されており、下電極１４の上面１４ａと、第１絶縁膜１８１，１８１の上面とを覆って第２絶縁膜１８２が形成されている。そして、前記第２絶縁膜１８２を介して、第２の上電極１９と、下電極１４とが対向する領域にて金属／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。従って、本実施形態に係るＴＦＤ素子１３２の素子部は実質的に下電極１４の上面１４ａと、上電極１９とが平面的に重なる領域に形成されている。
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が配置された構成を備えている。
【００２７】
本実施形態の場合、第２絶縁膜１８２は、下電極１４側から酸化抑止層１８２ａと、絶縁層１８２ｂとを積層した構造を有している。酸化抑止層１８２ａは、窒化シリコン等の絶縁性の窒化物や、ＭｇＯ等の非酸素透過性の絶縁材料により形成されており、ＴＦＤ素子１３の製造工程において、下電極１４の上面１４ａ側が酸化されるのを防止するために設けられる層である（詳細は後段の製造方法に記載する。）。絶縁層１８２ｂは、第１絶縁膜１８１と同様に、タンタル酸化物等の絶縁材料により形成することができ、第１絶縁膜１８１と同一の工程で形成することが可能である。
【００２８】
図４には、第２絶縁膜１８２が酸化抑止層１８２ａと絶縁層１８２ｂとの積層構造を有する場合を図示しているが、絶縁層１８２ｂを設けず、酸化抑止層１８２ａのみによりＴＦＤ素子１３の実効的な素子部を構成することもできる。あるいは、絶縁層１８２ｂによりＴＦＤ素子１３の特性により異なる絶縁膜厚を調整することができるため、任意の絶縁膜厚を有するＴＦＤ素子１３を容易に製造できるという利点もある。
【００２９】
下電極１４の上面１４ａを覆う第２絶縁膜１８２の膜厚（すなわち、酸化抑止層１８２ａの膜厚と絶縁層１８２ｂの膜厚との和）は、下電極１４の側面１４ｂを覆う第１絶縁膜１８１の膜厚の１／２以下の膜厚であることが好ましく、具体的には、第２絶縁膜１８２の膜厚は１０〜３０ｎｍ程度であり、第１絶縁膜１８１の膜厚は３０〜３００ｎｍ程度であることが好ましい。前記ＴＦＤ素子１３の素子容量を形成する第２絶縁膜１８２の膜厚は、ＴＦＤ素子１３の素子特性に応じて設定され、第１絶縁膜１８１は、ＴＦＤ素子の素子容量を形成しないように係る領域において電荷の貫通が生じない厚さに形成される。
【００３０】
本実施形態に係るＴＦＤ素子１３では、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絶縁膜１８２の厚さと、第２のＴＦＤ素子１３２を構成する第２絶縁膜１８２の厚さとを同一の厚さにするとともに、前記第２絶縁膜１８２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、第２絶縁膜１８２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。
【００３１】
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、上記の金属材料に加え、タンタルやモリブデン（Ｍｏ）でも形成することができる。
また、下電極１４の下側に設けられた下地絶縁膜４は、例えばタンタル酸化物等により形成することができ、下電極１４を基板１０を固定するための密着層として機能させることができる。
【００３２】
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。
【００３３】
また、図４（ａ）に示した画素電極１２の平面領域内に部分的に反射層２１が形成されない開口領域を設けるならば、係る開口領域を介した透過表示が可能になり、半透過反射型の液晶装置を構成することができる。
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。
【００３４】
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された画素電極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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、ＴＦＤ素子１３において、下電極１４を覆って第１絶縁膜１８１、第２絶縁膜１８２が形成されるとともに、下電極１４の上面１４ａを覆う第２絶縁膜１８２が、下電極１４の側面１４ｂを覆う第１絶縁膜１８１より薄く形成されていることで、第２絶縁膜１８２を介して下電極１４の上面１４ａ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。これにより、ＴＦＤ素子１３１，１３２の有効素子面積に下電極１４の側面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が可能な液晶装置が得られるようになっている。
【００３７】
また、図４（ｃ）に示すように、第２絶縁膜１８２は、下電極１４の上面１４ａと、第１絶縁膜１８１の上面とを覆い、かつ均一な膜厚を有して形成されている。この構成により、下電極１４の上側頂角部における容量リークを効果的に防止し、優れた信頼性を得られ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ＴＦＤ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る。本発明は、特に、上記実施の形態において例示したＴＦＤ素子を具備したアクティブマトリクス型の液晶装置に用いて好適な技術である。
【００３８】
（液晶装置の製造方法）
次に、液晶装置の製造方法を図面を参照して説明する。
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。
【００３９】
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、タンタル酸化物からなる下地絶縁膜４を形成した後、下地絶縁膜４上にタンタルからなる第１金属膜１１４と、マグネシウムからなる酸化抑止層２８２ａと、タンタルからなる第２金属膜２８２ｂとを、スパッタリング法等を用いて順に積層形成する。
【００４０】
次に、図５（ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、第１金属膜１１４、酸化抑止層２８２ａ、第２金属膜２８２ｂを所定形状にパターニングする。
次いで、図５（ｃ）に示すように、上記支持基板１０上の第１金属膜１１４、及び第２金属膜２８２ｂを陽極として陽極酸化処理を行う。この陽極酸化処理により、第１金属膜１１４の側方部が酸化されて第１絶縁膜１８１が形成され、第１金属膜１１４の酸化されない部分に下電極１４が形成される。また、比較的膜厚の薄い第２金属膜２８２ｂは全体が酸化されて絶縁層１８２ｂとなる。
【００４１】
ここで、第１金属膜１１４と第２金属膜２８２ｂとの間には、酸化抑止層２８２ａが設けられているので、これらの積層膜の外側から進行する金属膜の酸化は、酸化抑止層２８２ａを構成するマグネシウムの酸化により形成された酸化抑止層１８２ａの位置で停止される。これにより、酸化抑止層１８２ａと接する下電極１４の上面１４ａはほぼ酸化されない状態にて保持され、第１金属膜１１４における酸化は横方向のみに進行し、その結果所定の平面寸法を有する下電極１４が形成される。
【００４２】
本実施形態では、第１金属膜１１４がタンタルからなるものであるので、前記第１絶縁膜１８１は酸化タンタルである。この第１絶縁膜１８１は、先の図４（ｃ）に示したように、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。また、実効的な素子部を形成する第２絶縁膜１８２は、第１絶縁膜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。
【００４３】
尚、本実施形態では、酸化抑止層２８２ａとしてマグネシウム膜を用いたが、窒化シリコン等の絶縁性の窒化膜により酸化抑止層２８２ａを形成しても良い。この場合、マグネシウムのように酸化物を形成して酸素の拡散を停止するのではなく、窒化膜それ自体により酸化の進行が停止される。
さらに、酸化抑止層２８２ａとしては、単体又は酸化物として非酸素透過性（酸素の拡散を阻害する特性）を有する材料であれば問題なく適用することができ、金属材料を用いる場合、タンタルやアルミニウム等の弁金属を除く金属材料であれば適用が可能であると考えられる。また、本実施形態の如く陽極酸化処理により酸化抑止層の金属酸化物を形成し、陽極酸化の進行を停止する場合、酸化抑止層２８２ａの構成材料には、酸素との高い親和性を有する金属材料を用いることが好ましい。
【００４４】
続いて、図５（ｄ）に示すように、第１絶縁膜１８１及び第２絶縁膜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（ｄ）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も同時にパターン形成される。
次いで、図４（ａ）に示したように、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を形成し、これらの構成部材を覆う配向膜１５１を成膜すれば、図２に示した素子基板１０が得られる。これらの上電極１９，１１ａ、及びデータ線１１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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、下電極１４の側面１４ｂを覆う第１絶縁１８１より薄い層厚を有する第２絶縁膜１８２が形成されたＴＦＤ素子１３を簡便な工程にて形成することが可能である。特に、酸化抑止層２８２ａ（１８２ａ）を設け、第１金属膜１１４の情報からの陽極酸化を係る酸化抑止層２８２ａの形成位置にて停止するようにしたことで、高精度に微細な寸法の下電極１４を形成することが可能になるとともに、酸化抑止層２８２ａ上に積層する第２金属膜２８２ｂの膜厚により、ＴＦＤ素子１３の実効的な素子部を構成する第２絶縁膜１８２の膜厚を容易に制御可能になっている。従って本実施形態の製造方法によれば、パターニング精度を超えて微細化された下電極１４を備え、微小容量のＴＦＤ素子を、容易かつ高精度に製造することができる。
【００４７】
また、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、上記工程により正確に下電極１４の上面１４ａに第２絶縁膜１８２を形成することが可能であるとともに、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を向上させることができ、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。
【００４８】
尚、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、本発明の非線形素子及びその製造方法は、液晶装置に限らない種々の電気光学装置の製造方法に適用することができる。例えば、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（例えば、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＳＥＤ）や、それらの製造方法等に好適に用いることができる。
【００４９】
（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、上記実施形態の液晶装置（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、高コントラストの表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【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、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構成図、（ｂ）はＴＦＤ素子の拡大平面図、（ｃ）は、（ｂ）の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、実施形態に係る電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００５１】
１０…素子基板、１１…データ線、１１ａ…第１の上電極（第２導電膜）、１２…画素電極、１３…ＴＦＤ素子（二端子型非線形素子）、１４…下電極（第１導電膜）、１９…第２の上電極（第２導電膜）、２０…対向基板、１１４…第１金属膜、１８１…第１絶縁膜、１８２…第２絶縁膜、１８２ａ…酸化抑止層、１８２ｂ…絶縁層、２８２ａ…酸化抑止層、２８２ｂ…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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