(57)【要約】【課題】  残像レベルが低い電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び配線パターン、配線パターンの形成方法、並びに電気光学装置用基板を提供する。【解決手段】  スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び配線パターン、配線パターンの形成方法、並びに電気光学装置用基板であって、配線パターンのスイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を０．０５Ｖ以下の値とすることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された電気光学装置であって、
前記スイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を０．０５Ｖ以下の値とすることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記スイッチング素子が、第１の導電体と、電気絶縁体と、第２の導電体とからなる二端子型非線形素子であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の導電体が、タンタルを主成分として含むとともに、前記電気絶縁体が、酸化タンタルを主成分として含むことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第１の導電体が、さらにタングステンを含むとともに、当該タングステンの添加量を、前記第１の導電体の全体量に対して、０．０５〜５重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記スイッチング素子の下方に、下地層を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記下地層が、酸化タンタルを主成分として含む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７】
スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された電気光学装置の製造方法であって、
前記スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、電流−電圧特性のドリフト量が０．０５Ｖ以下の値であるスイッチング素子を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
前記スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、格子定数が５．３１〜５．３３の範囲内の値であるタンタルあるいはタンタル合金膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
前記スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、００１面配向度が７０〜９０の範囲内の値であるタンタルあるいはタンタル合金膜を形成することを特徴とする請求項７又は８に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、００４面半値幅が０．４〜０．５の範囲内の値であるタンタルあるいはタンタル合金膜を形成することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
前記スイッチング素子が、第１の導電体と、電気絶縁体と、第２の導電体との構成からなる薄膜トランジスタであって、第１の導電体を形成する工程と、電気絶縁体を形成する工程と、第２の導電体を形成する工程と、を含んで、前記スイッチング素子を形成することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１２】
前記スイッチング素子の下方に、下地層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１３】
スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンであって、
前記スイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を０．０５Ｖ以下の値とすることを特徴とする配線パターン。
【請求項１４】
スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンの形成方法であって、
前記スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、電流−電圧特性のドリフト量が０．０５Ｖ以下の値であるスイッチング素子を形成することを特徴とする配線パターンの形成方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の配線パターンを備えた電気光学装置用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び配線パターン、配線パターンの形成方法、並びに電気光学装置用基板に関し、特に、電子機器等に適用した場合に、残像レベルが低い電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び配線パターン、配線パターンの形成方法、並びに電気光学装置用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルは、マトリクス状に配列された画素電極の各々に非線形素子（スイッチング素子）が設けられた素子アレイ基板と、カラーフィルタなどが形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された液晶分子と、から構成されている。そして、各非線形素子を駆動させて、画素毎に液晶分子の配向状態を制御することにより、所定の情報を画像表示する構成である。 
ここで、非線形素子としては、主に、薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）などの三端子型非線形素子と、薄膜ダイオード（TFD：Thin Film Diode）などの二端子型非線形素子とに大別される。そして、後者の二端子型非線形素子は、性能上及び製造上、三端子型非線形素子と比較して有利である。すなわち、二端子型非線形素子は、第２の導電体と、電気絶縁体と、第１の導電体とからなるサンドイッチ構造を採る一方、配線の交差部分がないことから、配線間の短絡不良が発生せず、さらに、成膜工程及びフォトリソグラフィ工程を短縮できることから、性能上及び製造上、三端子型非線形素子と比較して有利である。
しかしながら、液晶表示パネルのいわゆるペーパーホワイト化を達成するために、画素電極、及び二端子型非線形素子の第２の導電体をそれぞれアルミニウム等から構成することが考えられるが、二端子型非線形素子の耐食性や耐熱性が低下するという問題が見られた。
また、二端子型非線形素子を備えた液晶表示パネルの場合、電流−電圧特性を複数回測定すると、ＩＶ曲線が非対称形にドリフトし、絶対値が同一である正負電圧での電流値に差が生じて、コントラストが変化したり、ＩＶ曲線が対称形のままシフトして、同一電圧であっても電流値に差が生じて、コントラストが変化したりするという問題が見られた。
【０００３】
そこで、二端子型非線形素子の耐食性や耐熱性を改善するとともに、電流−電圧特性におけるシフトやドリフト量を改善して、液晶表示パネルにおける焼き付きや残像レベルの軽減化を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、第１の導電体と、絶縁体と、第２の導電体と、から二端子型非線形素子を構成し、そのうち、第２導電体として、Ａｌに所定量の希土類元素を添加した金属を使用することを特徴とした二端子型非線形素子が提案されている。そして、第２の導電体としてクロムを用いた場合には、ドリフト量が０．１５〜０．２Ｖであるのに対し、アルミニウムにネオジムを添加した金属を用いた場合には、ドリフト量が０．１Ｖ以下の値になることを開示している。
【特許文献１】特開平１１−３３７９７８  （特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開示された二端子型非線形素子は、それを形成する際に、Ａｌに対して所定量の希土類元素を添加しなければならないために、使用可能な材料の選択性が狭かったり、製造上の工程数が増えたり、製造コストが増加したりするという問題があった。また、二端子型非線形素子の第２の導電体として、希土類元素を含むＡｌを用いて配線パターンを形成したとしても、電気光学装置や電子機器等を構成した場合に、ドリフト量が多くて、残像レベルがいまだ高いという問題も見られた。
そこで、本発明の発明者は、二端子型非線形素子の電流−電圧特性におけるドリフト量をさらに所定範囲に制御することにより、Ａｌに対して希土類元素を添加しないで二端子型非線形素子の第２の導電体を形成した場合であっても、電子機器等を構成した場合における残像レベルが低下できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、電子機器等を構成した場合において、残像レベルが低い配線パターン、そのような配線パターンの形成方法、及びそのような配線パターンを備えた電気光学装置用基板、並びにそのような電気光学装置用基板を利用した電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された電気光学装置であって、
スイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を０．０５Ｖ以下の値とすることを特徴とする電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
【０００６】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、スイッチング素子が、第１の導電体と、電気絶縁体と、第２の導電体とからなる二端子型非線形素子であることが好ましい。
【０００７】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、第１の導電体が、タンタルを主成分として含むとともに、電気絶縁体が、酸化タンタルを主成分として含むことが好ましい。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、第１の導電体が、さらにタングステンを含むとともに、当該タングステンの添加量を、第１の導電体の全体量に対して、０．０５〜５重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、スイッチング素子の下方に、下地層を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、下地層が、酸化タンタルを主成分として含むことが好ましい。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された電気光学装置の製造方法であって、
スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、電流−電圧特性のドリフト量が０．０５Ｖ以下の値であるスイッチング素子を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法である。
【００１２】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、格子定数が５．３１〜５．３３の範囲内の値であるタンタルあるいはタンタル合金膜を形成することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、００１面配向度が７０〜９０の範囲内の値であるタンタルあるいはタンタル合金膜を形成することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、００４面半値幅が０．４〜０．５の範囲内の値であるタンタルあるいはタンタル合金膜を形成することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、スイッチング素子が、第１の導電体と、電気絶縁体と、第２の導電体との構成からなる薄膜トランジスタであって、第１の導電体を形成する工程と、電気絶縁体を形成する工程と、第２の導電体を形成する工程と、を含んで、スイッチング素子を形成することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、スイッチング素子の下方に、下地層を形成する工程をさらに含むことが好ましい。
【００１７】
また、本発明のさらに別の態様は、スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンであって、
スイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を０．０５Ｖ以下の値とすることを特徴とする配線パターンである。
【００１８】
また、本発明のさらに別の態様は、スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンの形成方法であって、
スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、電流−電圧特性のドリフト量が０．０５Ｖ以下の値であるスイッチング素子を形成することを特徴とする配線パターンの形成方法である。
【００１９】
また、本発明のさらに別の態様は、上述の配線パターンを備えた電気光学装置用基板である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を適宜参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び配線パターン、配線パターンの形成方法、並びに電気光学装置用基板に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、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することが可能である。
【００２１】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンであって、スイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を０．０５Ｖ以下の値とすることを特徴とする配線パターンである。
【００２２】
１．スイッチング素子
（１）構成
スイッチング素子としては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ素子）などの三端子型非線形素子や薄膜ダイオード（ＴＦＤ素子）などの二端子型非線形素子が用いられる。特に、後者の二端子型非線形素子を用いた場合には、構造が簡易であって、配線間の短絡不良が発生せず、さらに、製造工程が少なくてすむことから、好ましいスイッチング素子である。
【００２３】
ここで、ＴＦＤ素子を用いた場合、後述する図１６に示すように、二つのＴＦＤ素子（第１のＴＦＤ素子３１ａ及び第２のＴＦＤ素子３１ｂ）を、相互に逆向きに直列配置して使用することが好ましい。
すなわち、第１のＴＦＤ素子３１ａについては、データ線（導通ライン）２１と、素子第２電極３０ａとが電気接続されるとともに、素子第２電極（第２の導電体）３０ａと、電気絶縁体２３と、素子第１電極（第１の導電体）２４とからなるサンドイッチ構造を採るため、正負双方向のダイオードスイッチング特性を発揮することができる。
【００２４】
一方、第２のＴＦＤ素子３１ｂについては、画素電極２０と、素子第１電極２４とが電気接続されるとともに、素子第１電極２４と、電気絶縁体２３と、素子第２電極３０ｂとからなる構成となっており、第１のＴＦＤ素子３１ａとは、反対のダイオードスイッチング特性を有することになる。
したがって、相互に逆向きに直列配置した２つのＴＦＤ素子を用いることにより、１つのＴＦＤ素子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ことになる。すなわち、液晶分子等の劣化を防止するために交流駆動を実施した場合であっても、ダイオード特性を発揮することができ、さらには、画像表示におけるフリッカー対策のために、隣接する行の極性を反転する際にも、適切なダイオード特性を発揮することができる。
【００２５】
ここで、ＴＦＤ素子の構成材料については特に制限されるものではないが、例えば、第１の導電体は、主成分として、タンタルやタンタル合金等を含むことが好ましい。
この理由は、タンタルやタンタル合金等は耐食性に優れるとともに、容易に酸化させることができ、第１の導電体表面に電気絶縁体を容易に形成することができるためである。
ただし、後述するように、電流−電圧特性のドリフト量を低下させたり、長期シフト量の増加が少なかったりすることから、主成分としてのタンタルやタンタル合金等中に、所定量のタングステンを添加することがより好ましい。
また、電気絶縁体は、主成分として、酸化タンタルや酸化タンタル合金を含むことが好ましい。
この理由は、第１の導電体をタンタルやタンタル合金等から構成し、それを酸化させるだけで、電気絶縁体を容易に形成することができるためである。
さらに、第２の導電体については、主成分として、クロム、アルミニウム、チタン、又はモリブデンを含むことが好ましく、クロムを含むことがより好ましい。
この理由は、第２の導電体をクロム等から構成することにより、配線パターンの低抵抗化を図ることができるためである。よって、ＴＦＤ素子を含む配線パターンを、電気光学装置等に適用した場合に、当該電気光学装置等の低電圧駆動や省電力化を図ることができる。
なお、配線パターンの一つとしてのデータ線（導通ライン）についても、第２の導電体と同一材料、例えば、クロムから構成することにより、データ線と、第２の導電体とを同時に形成することができる。
【００２６】
（２）ドリフト量
次いで、図１を参照して、スイッチング素子（ＴＦＤ素子）におけるドリフト量と、残像レベルとの間の関係を説明する。図１の横軸には、ＴＦＤ素子におけるドリフト量（Ｖ）が採って示してあり、図１の縦軸には、当該ＴＦＤ素子を介して導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンを備えた電気光学装置用基板を利用した液晶表示装置における残像レベルが採って示してある。
なお、ＴＦＤ素子におけるドリフト量は、図２のラインＡ及びＢに示すように、ＴＦＤ素子の電流−電圧特性を示すＩＶ曲線（Ｌｏｇ（Ｉ／Ｖ）：Ｖ）を２回取得した場合に、当該ＩＶ曲線が若干変形する場合もあるが、横方向に移動する際のシフト幅を電圧量（Ｖ）で表した値と定義される。
そして、かかる図１から理解できるように、かかるドリフト量の値が大きくなるほど、残像レベルの値が高くなる傾向があり、特に、ドリフト量の値が０〜０．１Ｖの間では、残像レベルの値が大きく変化する傾向が見られた。
【００２７】
一方、液晶表示装置における残像レベルは、特定の静止画パターンを一定時間点灯し、所定時間の経過後、消灯したときに残る表示の程度を、およそ５〜６段階に分けて判定することにより測定することができる。また、液晶表示装置における画像表示の好ましい残像レベルとしては３．３以下であり、さらに、かかる残像レベルを２．５以下とすることにより、より好ましい画像表示が得られることが判明している。
したがって、逆に、残像レベルを３．３以下とするためには、図１から、ドリフト量を０．５Ｖ以下とすることが有効であることが理解される。
【００２８】
（３）影響因子
次いで、ＴＦＤ素子におけるドリフト量に影響する因子について説明する。
まず、図３に示すように、かかるＴＦＤ素子におけるドリフト量に、第１の導電体における主成分の構成金属への微量元素量が影響していることが判明している。すなわち、図３は、横軸に第１の導電体を構成する主成分のタンタルに対する微量元素としてのタングステン濃度（重量％）を採って示してあり、縦軸にＴＦＤ素子におけるドリフト量（Ｖ）を採って示してある。
したがって、ＴＦＤ素子におけるドリフト量を０．５Ｖ以下にするためには、微量元素としてのタングステン濃度の値を高くすることが有効であることが理解される。
【００２９】
なお、図４に示すように、第１の導電体における主成分の構成金属への微量元素量が、長期シフト量（Ｉ100／Ｉ0）にも影響することも判明している。より具体的には、図４は、第１の導電体における主成分の構成金属であるタンタル中に、微量元素として、タングステンの濃度をかえて添加し、長期シフト量（Ｉ100／Ｉ0）への影響を検討した結果である。
ここで、図５のラインＡ及びＣに示すように、ＩＶ曲線（Ｌｏｇ（Ｉ／Ｖ）：Ｖ）が平行移動する現象をシフトと呼ぶ。このシフトに関して、図６に示すように、例えば、ＴＦＤ素子に対して長時間（１００ｓｅｃ）、所定電圧（４Ｖ）を印加した際の電流値変化がシフト量であり、印加時間０ｓｅｃのシフト量と、１００ｓｅｃにおけるシフト量の比率が、長期シフト量（Ｉ100／Ｉ0）である。
そして、かかる長期シフト量（Ｉ100／Ｉ0）が１．０に近いほど、液晶表示装置における画像表示の焼き付きが小さく、具体的に、０．９〜１．１の範囲であれば、画像表示の焼き付きは特に問題にならないことが判明している。
【００３０】
また、ＴＦＤ素子におけるドリフト量に対して、ＴＦＤ素子における第１の導電体の下方に設けた下地層が影響していることが判明している。
より具体的には、図７に示すように、例えば、酸化タンタルを主成分とした下地層２２を、基板２７の全面あるいは部分的に備えることにより、ＴＦＤ素子３１ａ、３１ｂにおけるドリフト量を低減することができる。
この理由は、このように下地層を備えたＴＦＤ素子を形成することにより、下地層上に形成される第１の導電体を構成する金属材料の配向性が向上し、ダイオードスイッチング特性を安定して発揮できるためである。
なお、ＴＦＤ素子におけるドリフト量を効果的に低減するためには、下地層を形成する際にも、後述するように、例えば、ＤＣスパッタリングを用いるとともに、多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行うことが好ましい。
【００３１】
また、ＴＦＤ素子におけるドリフト量に対して、ＴＦＤ素子を形成する際の形成方法が影響していることが判明している。
すなわち、ＴＦＤ素子を形成する際に、図８（ａ）に示すように、基板２７を水平方向に所定速度で移動させながら、複数のチャンバー４４ａ、４４ｂ、４４ｃ内で、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは揺動式マグネットを備えたマグネトロンスパッタ方式では、複数回のスキャンにより所定膜厚を得ることが好ましい。あるいは、図８（ｂ）に示すように、基板２７を所定速度で回転させながらＴＦＤ素子を形成する回転成膜を行うことが好ましい。
この理由は、このようにＴＦＤ素子を形成することにより、第１の導電体を構成する金属材料の配向性が向上し、電流−電圧特性のドリフト量を容易に０．０５Ｖ以下の値とすることができ、ダイオードスイッチング特性を安定して発揮させることができるためである。
【００３２】
ここで、図９〜図１１を参照して、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜あるいは回転成膜の際におけるＤＣスパッタリングパワーと、第１の導電体を構成する金属材料の配向性との関係を具体的に説明する。
まず、図９に示すように、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜あるいは回転成膜の際に、ＤＣスパッタリングパワーを変えた場合、第１の導電体を構成する金属材料における格子定数の縦方向パラメータ（ＬＰ）が、大きく変化することが判明している。
また、図１０に示すように、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜あるいは回転成膜の際に、ＤＣスパッタリングパワーを変えた場合、第１の導電体を構成する金属材料における００１面の配向度（°）が、大きく変化することが判明している。
さらに、図１１に示すように、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜あるいは回転成膜の際に、ＤＣスパッタリングパワーを変えた場合、第１の導電体を構成する金属材料における００４面の結晶における半値幅（°）が、変化することが判明している。
一方、ＴＦＤ素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる一段階のみのスキャンを実施した場合や、回転成膜を実施しない場合には、図９〜図１１に示す傾向が得られにくいことが判明している。
よって、図９〜図１１に示されるデータを考慮して、ＴＦＤ素子を形成する際の形成方法や形成条件を適宜選択することにより、第１の導電体を構成する金属材料の配向性が向上し、ＴＦＤ素子のドリフト量が低下して、それにつれ残存レベルを低下できると考えられる。
【００３３】
２．配線パターン
図１２及び図１３に示すように、カラーフィルタ基板１２においては、第１のガラス基板１３の内面上に、ストライプ状に配置した第１の透明電極（走査線）１９を形成するとともに、対向基板１４における第２のガラス基板２７の内面上にも、ストライプ状列からなる第２の透明電極（データ線）２１を、スイッチング素子を備えて形成することが好ましい。
そして、第１の透明電極１９と、第２の透明電極２１とは、鉛直方向に透視した場合に、マトリクスを構成し、相互に直交しているため、その交差領域が多数の画素２７１を構成し、これら多数の画素２７１の配列が、全体として液晶表示領域Ａを構成することになる。
また、図１４に、二種類のドライバＩＣ５５、５６、５７及びＴＦＤ素子３１を用いたアクティブマトリクス配線の具体的な配線パターンを示す。すなわち、上下方向に対向する基板において、それぞれＹ方向（列方向）に延在する複数のデータ配線２１と、Ｘ方向（行方向）に延在する複数の走査線１９と、が配置されており、各データ配線２１及び走査線１９の交差部分において、各画素５０が構成されている。また、各画素５０において、画素電極を含む液晶表示要素５１と、ＴＦＤ素子３１とが直列接続されており、二つの第１及び第２のＹドライバＩＣ５５、５６と、一つのＸドライバＩＣ５７により駆動されている。
【００３４】
また、図１３に示すように、第２のガラス基板２７は、第１のガラス基板１３の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部１４Ｔを有しており、この基板張出部１４Ｔ上には、データ線２１に連なる電気配線２１´及び、独立して形成された複数の配線パターンからなる入力端子部２１９が形成されていることが好ましい。
また、基板張出部１４Ｔ上には、これらデータ線２１や電気配線２１´及び入力端子部２１９に対して電気接続され、駆動できるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体ＩＣ２６１が実装されていることが好ましい。
さらに、基板張出部１４Ｔの端部には、入力端子部２１９の一部に対して電気接続されるように、フレキシブル配線基板１１０が実装されていることが好ましい。
【００３５】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、スイッチング素子を介して、導通ラインが画素電極に対して電気接続された配線パターンの形成方法であって、スイッチング素子を形成する際に、ＤＣスパッタリングによる多段階成膜を行うか、あるいは回転成膜を行い、電流−電圧特性のドリフト量が０．０５Ｖ以下の値であるスイッチング素子を形成する配線パターンの形成方法である。
以下、配線パターンの形成方法について、スイッチング素子として、ＴＦＤ素子を備えた配線パターンを形成する場合を例にとって説明する。
【００３６】
（１）素子第１電極の形成
図１５（ａ）〜図１７（ａ）に示すように、第２の電気光学装置用基板のガラス基板２７上に、パターン化された第１の導電体２４を形成する工程である。
この第１の導電体２４は、タンタルやタンタル合金等を材料として構成されており、例えば、ＤＣスパッタリング法や電子ビーム蒸着法と、エッチング法等とを組み合わせて形成することができる。
ここで、ＤＣスパッタリング法を実施するにあたり、多段階成膜したり、回転成膜したりすることがより好ましい。
この理由は、このように素子第１電極（第１の導電体）を形成することにより、素子第１電極の結晶性を制御して形成することができるためである。したがって、ＴＦＤ素子のドリフト量を低下させ、安定的動作を図ることができる。
より具体的には、まず、図１５（ａ）に示すように、ガラス基板２７上に、全面的にタンタル等の第１の導電体材料２４´をＤＣスパッタリング法等により積層し、図１５（ｂ）に示すように、その上からレジスト材料２５を全面的に塗布する。次いで、図１５（ｃ）に示すように、フォトマスク２６を介して、所定箇所のみにパターン露光した後、図１５（ｄ）に示すように現像して、所定箇所のみにレジスト２５´を残す。
次いで、図１６（ａ）に示すように、エッチング法により、レジスト２５´に被覆されていない箇所の第１の導電体材料２４´を除去した後、さらに図１６（ｂ）に示すように、レジスト２５´を除去して、パターン化された第１の導電体２４を形成する。
【００３７】
なお、エッチングガスとしてＳＦ6等を用い、酸化用電極２９となる第１の導電体材料２４´の片側のみをドライエッチングして第１の導電体２４を形成できるように、第１の導電体材料２４´を塗布することにより、データ線２１との交点が少なく済むために、電気光学装置等を構成した場合の点欠陥の発生を著しく低下させることができる。
また、第１の導電体２４の厚さはＴＦＤ素子の用途等に対応して、適宜変更することができるが、通常、２０〜５００ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
さらに、図示しないが、第１の導電体２４の形成前に、第２の電気光学装置用基板１４のガラス基板２７上に、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等からなる下地層を予め形成することも好ましい。
この理由は、第２の電気光学装置用基板１４のガラス基板２７と、第１の導電体２４との間に、このように下地層を形成することにより、その上に、第１の導電体２４の結晶性を制御して形成することができるためである。したがって、ＴＦＤ素子のドリフト量を低下させ、安定的動作が図られるとともに、ガラス基板２７に対する第１の導電体２４の密着力を著しく向上させることができる。さらには、このように下地層を形成することにより、ガラス基板２７から第１の導電体２４への不純物の拡散を効率的に抑制することができるためである。
【００３８】
次いで、図１６（ｃ）に示すように、第１の導電体２４の表面を陽極酸化法によって酸化させることにより、電気絶縁体２３を形成することが好ましい。より具体的には、第１の導電体２４が形成されたガラス基板２７を、クエン酸溶液等の電解液中に浸漬した後、かかる電解液と、第１の導電体２４との間に所定電圧を印加して、第１の導電体２４の表面を酸化させることが好ましい。
なお、陽極酸化法によって形成する電気絶縁体２３の厚さは、ＴＦＤ素子の用途等に対応して、適宜変更することができるが、通常、１０〜５０ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００３９】
次いで、図１７（ａ）に示すように、電気絶縁体２３が表面に形成された第１の導電体２４につき、例えば、フォトリソグラフィ法やエッチング技術を用いてパターニングし、その一部を素子第１電極２４とすることが好ましい。
【００４０】
（２）素子第２電極の形成
次いで、図１７（ｂ）に示すように、素子第１電極（第１の導電体）２４上に、第２の導電体３０を積層し、二つの素子第２電極３０ａ、３０ｂを形成する。すなわち、ＤＣスパッタリング法等により、素子第１電極２４上に、第２の導電体材料３０´、例えば、クロム、アルミニウム、チタン、モリブデン等を、通常、５０〜３００ｎｍの厚さに全面的に形成した後、それをフォトリソグラフィ法やエッチング技術を用いて、パターニングすることにより、第２導電体３０が離間されて、二つのＴＦＤ素子３１ａ、３１ｂが、対向した形で形成される。
なお、素子第２電極を形成する際に、ＤＣスパッタリング法を実施する場合、素子第１電極を形成するのと同様に、多段階成膜したり、回転成膜したりすることがより好ましい。
【００４１】
（３）画素電極の形成
次いで、図１７（ｃ）に示すように、スパッタリング法等により、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物等）等の透明導電体材料からなる導電層を全面的に形成した後、フォトリソグラフィ法やエッチング技術を用いてパターニングすることにより、第２の透明電極としての画素電極２０を形成することが好ましい。
なお、この画素電極２０の厚さを、通常、３０〜２００ｎｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４２】
[第３の実施形態]
第３の実施形態は、第１実施形態の配線パターンを備えた電気光学装置用基板、及びそのような電気光学装置用基板を利用した電気光学装置、並びにそのような電気光学装置の製造方法である。
以下、再び図１２及び図１３に例示される液晶表示装置２００を例にとって、電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びに電気光学装置用基板を説明する。図１２は、対向する第１の電気光学装置用基板（カラーフィルタ基板）１２及び第２の電気光学装置用基板（対向基板）１４を含む、電気光学装置としての液晶表示装置２００の斜視図を示しており、図１３は、図１２に示される液晶表示装置２００の概略断面図を示している。
すなわち、第１の電気光学装置用基板２２９は、基板としての第１のガラス基板１３と、着色層１６を含むカラーフィルタと、第１の透明電極（走査線）１９と、を主として備えている。また、第２の電気光学装置用基板１４は、第２のガラス基板２７と、外部端子としての電気配線２１´と、第２の透明電極（データ線）２１と、を主として備えており、かつ、第２の電気光学装置用基板１４は、第２実施形態の所定の配線パターン１００を備えている。
【００４３】
１．液晶パネルの基本構造
まず、図１２及び図１３を参照して、本発明の第１実施形態の電気光学装置用基板を用いた電気光学装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線、あるいは位相差板及び偏光板について具体的に説明する。また、電気光学装置用基板１４を含む液晶パネル２００は、二端子型非線形素子としてのＴＦＤ（Thin Film Diode）３１を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネル２００であって、図示しないもののバックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを、必要に応じて、適宜取付けることが好ましい。
【００４４】
（１）セル構造
図１２及び図１３に示すように、液晶パネル２００は、上側に配置されたガラス板や合成樹脂板等からなる透明な第１のガラス基板１３を基体とする第１の電気光学装置用基板（カラーフィルタ基板）１２と、これに対向配置されて、下側に配置された第２のガラス基板２７を基体とする第２の電気光学装置用基板（対向基板）１４とが、接着剤等のシール材２３０を介して貼り合わせられて構成されている。そして、カラーフィルタ基板１２と、対向基板１４とが形成する空間であって、シール材２３０の内側部分に対して、開口部２３０ａを介して液晶材料を注入した後、封止材２３１にて封止されてなるセル構造を備えていることが好ましい。
なお、液晶材料の種類に関して、電圧非印加状態で白表示を示すいわゆるノーマリーホワイトモードに適した液晶材料であることが好ましいが、電圧非印加状態で黒表示となるノーマリーブラックモードに適した液晶材料であっても良い。
【００４５】
（２）配線パターン
図１２及び図１３に示すように、カラーフィルタ基板１２においては、第１のガラス基板１３の内面上に、ストライプ状に配置した第１の透明電極（走査線）１９を形成するとともに、対向基板１４における第２のガラス基板２７の内面上にも、ストライプ状列からなる第２の透明電極（データ線）２１を、スイッチング素子を備えて形成することが好ましい。
そして、第１の透明電極１９と、第２の透明電極２１とは、鉛直方向に透視した場合に、マトリクスを構成し、相互に直交しているため、その交差領域が多数の画素２７１を構成し、これら多数の画素２７１の配列が、全体として液晶表示領域Ａを構成することになる。
なお、かかる配線パターンに関して上述したように、図１４に示すように、二種類のドライバＩＣ５５、５６、５７及びＴＦＤ素子３１を用いた配線パターンを有し、各画素５０において、画素電極を含む液晶表示要素５１と、ＴＦＤ素子３１とが直列接続されており、二つの第１及び第２のＹドライバＩＣ５５、５６と、一つのＸドライバＩＣ５７により駆動されていることが好ましい。
【００４６】
（３）位相差板及び偏光板
図１２及び図１３に示される液晶パネル２００において、鮮明な画像表示が認識できるように、カラーフィルタ基板１２及び対向基板１４の所定位置に、位相差板（１／４波長板）２５０及び偏光板２５１がそれぞれ配置されていることが好ましい。
【００４７】
２．カラーフィルタ基板（第１の電気光学装置用基板）
カラーフィルタ基板１２は、図１３に示すように、基本的に、ガラス基板１３と、着色層１６と、反射層２２６と、平坦化層２１５と、第１の透明電極１９と、配向膜２１７と、から構成してあることが好ましい。
すなわち、カラーフィルタ基板１２において、画素毎に、遮光層２１４を含む３種類の着色層１６が形成され、その上をアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹脂からなる平坦化層（表面保護層、オーバーコート層）２１５により、被覆してあることが好ましい。したがって、この着色層１６と、遮光層２１４と、平坦化層２１５とによってカラーフィルタが形成されることになる。
なお、図１３に示す例では、着色層１６が第１のガラス基板１３上に設けてあるが、かかる着色層１６を、対向基板１４における第２のガラス基板２７上に設けることも好ましい。
【００４８】
また、図１３に示す着色層１６は、ストライプ、モザイク及びデルタ等の所定の配列パターンを採用しており、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈している。かかる着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
また、通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって不要部分を除去することによって、所定のデルタ配列パターンを有する着色層を形成することが好ましい。
【００４９】
また、図１３に示すように、平坦化層２１５の上に、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる第１の透明電極（走査線）１９を形成することが好ましい。かかる第１の透明電極１９は、並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
また、アクティブマトリクス配線においては、かかる第１の透明電極１９が、走査線を構成することになる。
さらにまた、図１３に示すように、第１の透明電極１９上には、ポリイミド樹脂等からなる配向膜２１７が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように配向膜２１７を設けることにより、カラーフィルタ基板１２を液晶表示装置等に使用した場合に、電気光学材料（液晶材料）の配向駆動を電圧印加によって容易に実施することができるためである。
【００５０】
３．対向基板（第２の電気光学装置用基板）
また、図１３に示すように、カラーフィルタ基板１２と対向するもう一方の対向基板（第２の電気光学装置用基板）１４は、ガラス等からなる第２のガラス基板２７上に、データ線２１と、二端子型非線形素子及び画素電極（図示せず）と、配向膜２１７と、を順次積層させたものであることが好ましい。すなわち、第２の電気光学装置用基板１４には、上述したように、配線パターン１００の一部として、二端子型非線形素子及び画素電極を含む所定のデータ線（信号線）２１を設けることが好ましい。
なお、スイッチング素子としては、上述したように、二端子型非線形素子としてのＴＦＤ素子３１ａ、３１ｂを使用することが好ましいが、図１９にその配線パターンを示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子のような三端子型非線形素子を使用することもできる。
【００５１】
４．製造方法
また、上述した液晶パネルを製造する際には、第２実施形態で説明した配線パターンの形成方法を適用することができる。
【００５２】
５．使用例
上述した液晶パネル２００は、図２０に示すように、これを制御するための制御手段１２００と組み合わせて、電子機器として使用することができる。
すなわち、図２０に示すように、この電子機器は、パネル構造体２００Ａ及び半導体ＩＣ等で構成される駆動回路２００Ｂを含む液晶パネル２００と、これを制御するための制御手段１２００とを有している。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とを有している。
そして、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ことが好ましい。
【００５３】
また、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へ供給することが好ましい。さらに、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ことが好ましい。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機能を有している。
したがって、本発明に係る電気光学装置としての液晶表示装置を適用可能な電子機器としては、パーソナルコンピュータや、携帯電話機のほかにも、液晶テレビ、ビューファインダ型・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、電気泳動装置、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電子機器などが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明のスイッチング素子を備えた配線パターン等によれば、スイッチング素子における電流−電圧特性のドリフト量を所定値とすることにより、電子機器等を構成した場合において、残像レベルを著しく低下できるようになった。
よって、本発明のスイッチング素子を備えた配線パターン等は、高精細化・高画質化された液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display）、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター、デジタルマイクロミラーデバイス(ＤＭＤ)等の電気光学装置において好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＴＦＤ素子におけるドリフト量と、残像レベルとの間の関係を説明するために供する図である。
【図２】ＴＦＤ素子の電流−電圧特性を示すＩＶ曲線におけるドリフト量を説明するために供する図である。
【図３】ＴＦＤ素子におけるドリフト量に対する、第１の導電体に添加する微量元素量としてのタングステン濃度の影響を説明するために供する図である。
【図４】ＴＦＤ素子における長期シフト量（Ｉ100／Ｉ0）に対する、第１の導電体に添加する微量元素量としてのタングステン濃度の影響を説明するために供する図である。
【図５】ＴＦＤ素子の電流−電圧特性を示すＩＶ曲線におけるシフト量を説明するために供する図である。
【図６】ＴＦＤ素子における長期シフト量（Ｉ100／Ｉ0）を説明するために供する図である。
【図７】下地層を備えたＴＦＤ素子の構成を説明するために供する図である。
【図８】（ａ）は、多段階成膜を説明するために供する図であり、（ｂ）は、回転成膜を説明するために供する図である。
【図９】ＤＣスパッタリングパワーと、第１の導電体を構成する金属材料における格子定数の縦方向パラメータ（ＬＰ）との関係を説明するために供する図である。
【図１０】ＤＣスパッタリングパワーと、第１の導電体を構成する金属材料における００１面の配向度（°）との関係を説明するために供する図である。
【図１１】ＤＣスパッタリングパワーと、第１の導電体を構成する金属材料における００４面における結晶の半値幅（°）との関係を説明するために供する図である。
【図１２】液晶表示装置を説明するために供する斜視図である。
【図１３】液晶表示装置を説明するために供する概略断面図である。
【図１４】ＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス配線の配線パターンを説明するために供する図である。
【図１５】ＴＦＤ素子の形成方法を説明するために供する図である（その１）。
【図１６】ＴＦＤ素子の形成方法を説明するために供する図である（その２）。
【図１７】ＴＦＤ素子の形成方法を説明するために供する図である（その３）。
【図１８】ＴＦＤ素子の構成を説明するために供する図である。
【図１９】ＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリクス配線の配線パターンを説明するために供する図である。
【図２０】液晶表示装置と、制御手段とを組み合わせた電子機器を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１２：カラーフィルタ基板（第１の電気光学装置用基板）、１３：第１のガラス基板、１４：対向基板（第２の電気光学装置用基板）、１６：着色層、１９：走査線（第１の透明電極）、１８：カラーフィルタ、２０：画素電極、２３：電気絶縁体、２４：素子第１電極（第１の導電体）、２７：第２のガラス基板、２９：酸化用電極、３０：第２の導電体、３０ａ、３０ｂ：素子第２電極、３０´：第２の導電体材料、３１（３１ａ、３１ｂ）：ＴＦＤ素子、４４：チャンバー、４５：ターゲット、４６：弁、４７：ガスタンク、１００：配線パターン、２００：液晶表示装置、２１４：遮光層、２２６：反射層、２３０：シール材、２１５：平坦化層
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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