(57)【要約】【課題】  画素スイッチング素子として非線形素子を用い、そのスイッチング素子における極性差をなくすことができる構成とした電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供する。【解決手段】  第１導電体２、絶縁体３、第２導電体４ａ，４ｂを順に積層した構造を有する非線形素子と、非線形素子を介して駆動される画素電極５とを有してなる電気光学装置であって、第２導電体４ａ，４ｂは、少なくとも２つあり、その２つの第２導電体４ａ，４ｂは、それぞれ、１つの第１導電体２の上方を横切るように配置されていることを特徴とする。【選択図】    図１
2005092045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電体、絶縁体、第２導電体を順に積層した構造を有する非線形素子と、前記非線形素子を介して駆動される画素電極とを有してなる電気光学装置であって、
前記第２導電体は、少なくとも２つあり、
該２つの第２導電体は、それぞれ、１つの第１導電体の上方を横切るように配置されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
第１導電体、絶縁体、第２導電体を順に積層した構造を有する非線形素子と、該非線形素子を介して駆動される画素電極とを有してなる電気光学装置であって、
前記非線形素子は、１つの画素電極毎に少なくとも４つ設けてあり、
該４つの非線形素子における２つの非線形性素子を直列に接続したものを２組設け、該２組の非線形素子を並列に接続した構造を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
前記絶縁体は、前記第１導電体の上面及び側面を覆うように設けられており、
該絶縁体における該第１導電体の上面についての厚さは、該絶縁体における該第１導電体の側面についての厚さに比べて大きくなっており、
該絶縁体における該第１導電体の上面に配置されている部分は、バリア層として機能することを特徴とする請求項１又は２記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記非線形素子として機能する領域は、
前記２つの第２導電体における一方である信号側第２導電体と前記第１導電体の一方側側面とで挟まれた第１信号線側領域と、
前記信号側第２導電体と前記第１導電体の他方側側面とで挟まれた第２信号線側領域と、
前記２つの第２導電体における他方である画素側第２導電体と前記第１導電体の一方側側面とで挟まれた第１画素側領域と、
前記画素側第２導電体と前記第１導電体の他方側側面とで挟まれた第２画素側領域と、を有することを特徴とする請求項１又は３記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第１信号線側領域の面積と前記第２信号線側領域の面積との合計値は、前記第１画素側領域の面積と前記第２画素側領域の面積との合計値と略同一であることを特徴とする請求項４記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記第１導電体は、略均一な幅をもつ長方形状を有しており、
前記２つの第２導電体のそれぞれにおける前記第１導電体を横切る部位は、略均一な幅をもつ長方形状となっていることを特徴とする請求項１，３から５のいずれか一項記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記２つの第２導電体の一方の前記長方形状部位の幅と、前記２つの第２導電体の他方の前記長方形状部位の幅とは、略同一であることを特徴とする請求項６記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第２導電体は、平面的に見てドーナツ形状の導電膜を有しており、
該ドーナツ形状の導電膜における一部の導電膜が前記第１導電体を横切るように配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記第１導電体は、少なくとも２つあり、
前記第２導電体も、少なくとも２つあり、
前記非線形素子は、第１非線形素子、第２非線形素子、第３非線形素子及び第４非線形素子の少なくとも４つが設けてあり、
前記第１非線形素子と前記第２非線形素子とは、直列に接続されており、
前記第３非線形素子と前記第４非線形素子とは、直列に接続されており、
前記第１非線形素子及び前記第２非線形素子と前記第３非線形素子及び前記第４非線形素子とは、並列に接続されており、
前記第１非線形素子と前記第２非線形素子とは、前記２つの第１導電体の一方における同一側面側に配置されており、
前記第３非線形素子と前記第４非線形素子とは、前記２つの第１導電体の他方における同一側面側に配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の電気光学装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項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、電気光学装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリックス型液晶装置など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。このような非線形素子としては、基板上に第１導電体、絶縁体、第２導電体の順に積層した構造を有するＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子がある。また、ＭＩＭ素子には、第１導電体の表面（上面）を覆う絶縁体を第１導電体の側面を覆う絶縁体よりも厚くしたラテラルＭＩＭ素子がある。すなわち、ラテラルＭＩＭ素子は、第１導電体の上面の絶縁体を厚くして電気抵抗の高いバリア層とすることにより非線形素子として機能して、第１導電体の側面の絶縁体のみを非線形素子の絶縁層として利用するものである。上記のように第１導電体の側面の絶縁体のみを非線形素子として利用することで、非線形素子の面積を非常に小さくすることができる。そのためラテラルＭＩＭ素子を画素用の非線形素子として用いた液晶表示装置などの電気光学装置の高密度化、高精細化には極めて有効な技術ある。
【０００３】
ところが、上記のようなラテラルＭＩＭ素子は、第１導電体と、その上面に形成されたバリア層（絶縁体）と、その上部を覆う第２導電体とによっても、擬似的なＭＩＭ素子が形成されてしまい、本来のラテラルＭＩＭ素子に要求される諸特性に悪影響を及ぼすおそれがある。その擬似的なＭＩＭ素子を無くすには、その疑似的な素子部分の抵抗成分は極力大きく、容量成分は極力小さくすることが必要である。それにはバリア層の膜厚を可能な限り厚くすればよいが、あまり厚くすると段差が大きくなり加工が困難になる。例えば素子の段差が増えると、膜形成やエッチングのタクトタイムが増える、段差部での断線などの不良が増える、フォトのアライメントが困難になる、フォトエッチング時にパターンボケが発生しやすくなる、などの問題がある。
【０００４】
この問題に対するものであって、バリア層の膜厚をあまり厚くしないで、上記擬似的なＭＩＭ素子の抵抗を大きくかつ容量を小さくする技術としては、非線形素子を一対直列に設けた構成とするものが考え出されている。この構成によれば、第１の非線形素子に形成されたバリア層とそれに接する第１と第２の導電体とで疑似的な非線形素子が構成され、第２の非線形素子についても同様に疑似的な非線形素子が構成されるが、その２つの疑似的な非線形素子を通る信号の経路は、直列に接続されているので、バリア層を２回通ることになり、その両バリア層の膜厚が等しい場合には、膜厚を２倍にした場合と同等になり、抵抗値を２倍に、また、容量を略半分にすることが可能となる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２７３５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、第１の非線形素子と第２の非線形素子との特性が一致していない場合、極性差が生じてしまうという問題点がある。例えば、第１導電体をドライエッチングなどによりパターニングした場合、そのドライエッチの不均一などから第１導電体の両方の側面のテーパ角（側面と底面とがなす角度）がバラツキ、その第１導電体の一方の側面側に形成されるラテラルＭＩＭ素子（第１の非線形素子）の実行面積と、その第１導電体の他方の側面側に形成されるラテラルＭＩＭ素子（第２の非線形素子）の実行面積とに差が生じてしまう。
【０００６】
これにより、第１の非線形素子の特性と第２の非線形素子の特性とが異なるものとなる。また、第１の非線形素子の特性と第２の非線形素子とを直列に接続した構造は、２つのダイオードを直列にかつ逆極性に接続したものと等価となる。これらにより特性の異なる第１の非線形素子と第２の非線形素子を直列に接続すると極性差が生じてしまう。そこでこのような極性差が生じているものをアクティブマトリックス型液晶装置などの画素スイッチング素子として用いると、映像がちらつくフリッカー現象などが生じ、画質に悪影響を与えるとともに、装置の信頼性を損なうおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画素スイッチング素子として非線形素子を用い、そのスイッチング素子における極性差をなくすことができる構成とした電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、第１導電体、絶縁体、第２導電体を順に積層した構造を有する非線形素子と、前記非線形素子を介して駆動される画素電極とを有してなる電気光学装置であって、前記第２導電体は、少なくとも２つあり、該２つの第２導電体は、それぞれ、１つの第１導電体の上方を横切るように配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１導電体、絶縁体、第２導電体を順に積層したＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子すなわち非線形素子が形成される。さらに、１つの第１導電体の上方を（絶縁体を挟んで）２つの第２導電体が横切るように配置されているので、一方の第２導電体と絶縁体及び第１導電体とが形成する第１ＭＩＭ構造と、他方の第２導電体と絶縁体及び第１導電体とが形成する第２ＭＩＭ構造とを、比較的容易に同一にすることができる。例えば、第１導電体及び第２導電体のそれぞれを略均一な幅をもつ形状にすることにより、第１ＭＩＭ構造と第２ＭＩＭ構造とを均一な幅にすることができる。この場合、第１導電体の一方側の側面と他方側の側面との底面に対する角度（傾斜角度）が異なっていても、２つの第２導電体は共通の第１導電体を横切りその第１導電体の両方の側面を覆うこととなるので、第１導電体を共通に用いる第１ＭＩＭ構造と第２ＭＩＭ構造とは略同一となる。そして、第１ＭＩＭ構造からなる非線形素子と第２ＭＩＭ構造からなる非線形素子とは第１導電体により直列に接続される。これらにより、本発明によれば、画素スイッチング素子として一対の非線形素子を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置は、第１導電体、絶縁体、第２導電体を順に積層した構造を有する非線形素子と、該非線形素子を介して駆動される画素電極とを有してなる電気光学装置であって、前記非線形素子は、１つの画素電極毎に少なくとも４つ設けてあり、該４つの非線形素子における２つの非線形性素子を直列に接続したものを２組設け、該２組の非線形素子を並列に接続した構造を有することを特徴とする。
この構成によれば、２つの非線形素子を直列に接続したものを２組設け、各組を並列に接続した構造であるので、１つ又は２つの非線形素子が故障しても他の２つの非線形素子により、画素スイッチング機能を維持することができ、信頼性の高い画素スイッチング素子を構成することができる。また、各組全体として非線形素子の特性を一致させることにより、極性差をなくすことができるので、比較的簡易に極性差のない画素スイッチング素子を実現することができる。
【００１０】
本発明の電気光学装置では、前記絶縁体が、前記第１導電体の上面及び側面を覆うように設けられており、該絶縁体における該第１導電体の上面についての厚さは、該絶縁体における該第１導電体の側面についての厚さに比べて大きくなっており、該絶縁体における該第１導電体の上面に配置されている部分は、バリア層として機能することが好ましい。
この構成によれば、第１導電体の上面の絶縁体を厚くして電気抵抗の高いバリア層とすることにより非線形素子として機能して、第１導電体の側面の絶縁体のみを非線形素子の絶縁層として利用するラテラルＭＩＭ素子を形成することができる。したがって、非線形素子の面積を非常に小さくすることができ、液晶表示装置などの電気光学装置の高密度化及び高精細化をすることができる。さらに、第１導電体の一方側の側面と他方側の側面との底面に対する角度（傾斜角度）が異なっていても、２つの第２導電体は共通の第１導電体を横切りその第１導電体の両方の側面を覆うこととなるので、第１導電体の両側面を共通に用いる第１ラテラルＭＩＭ構造と第２ラテラルＭＩＭ構造とは略同一となる。すなわち、第１ラテラルＭＩＭ構造及び第２ラテラルＭＩＭ構造は、どちらも第１導電体の両側面を用いる。これらにより、本発明によれば、画素スイッチング素子として一対のラテラルＭＩＭ素子（非線形素子）を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置では、前記非線形素子として機能する領域が、前記２つの第２導電体における一方である信号側第２導電体と前記第１導電体の一方側側面とで挟まれた第１信号線側領域と、前記信号側第２導電体と前記第１導電体の他方側側面とで挟まれた第２信号線側領域と、前記２つの第２導電体における他方である画素側第２導電体と前記第１導電体の一方側側面とで挟まれた第１画素側領域と、前記画素側第２導電体と前記第１導電体の他方側側面とで挟まれた第２画素側領域と、を有することが好ましい。
この構成によれば、第１信号線側領域、第２信号線側領域、第１画素側領域及び第２画素側領域のそれぞれにおいてラテラルＭＩＭ素子（非線形素子）が形成される。そして、第１信号線側領域の素子と第２信号線側領域の素子とは第１導電体と第２導電体により並列に接続され、第１画素側領域の素子と第２画素側領域の素子とも第１導電体と第２導電体により並列に接続される。さらに、それらのラテラルＭＩＭ素子が並列接続された２組の素子は、第１導電体により直列に接続される。そこで、第１信号線側領域、第２信号線側領域、第１画素側領域及び第２画素側領域のそれぞれの面積などを調整することにより、画素スイッチング素子として一対のラテラルＭＩＭ素子（非線形素子）を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。
【００１２】
本発明の電気光学装置では、前記第１信号線側領域の面積と前記第２信号線側領域の面積との合計値が、前記第１画素側領域の面積と前記第２画素側領域の面積との合計値と略同一であることが好ましい。
この構成によれば、直列に接続された一対のラテラルＭＩＭ素子（非線形素子）における一方側の特性（前記第１信号線側領域の面積と前記第２信号線側領域の面積との合計値）と他方側の特性（前記第１画素側領域の面積と前記第２画素側領域の面積との合計値）を一致させることができる。そこで、本発明によれば、画素スイッチング素子として一対のラテラルＭＩＭ素子（非線形素子）を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。
【００１３】
本発明の電気光学装置では、前記第１導電体が、略均一な幅をもつ長方形状を有しており、前記２つの第２導電体のそれぞれにおける前記第１導電体を横切る部位は、略均一な幅をもつ長方形状（長手形状）となっていることが好ましい。
この構成によれば、第１導電体の一方側の側面と他方側の側面との底面に対する角度（傾斜角度）が異なっていても、前記第１信号線側領域の面積と前記第２信号線側領域の面積との合計値が、前記第１画素側領域の面積と前記第２画素側領域の面積との合計値と略同一となる。そこで、本発明によれば、画素スイッチング素子として一対のラテラルＭＩＭ素子（非線形素子）を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を、より簡便にかつ精密に実現することができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置では、前記２つの第２導電体の一方の前記長方形状部位の幅と、前記２つの第２導電体の他方の前記長方形状部位の幅とが略同一であることが好ましい。
この構成によれば、第１導電体の上面に形成されたバリア層とそれに接する２つの第２導電体の一方及び第１導電体とで疑似的な非線形素子が構成され、第１導電体の上面に形成されたバリア層とそれに接する２つの第２導電体の他方及び第１導電体とで疑似的な非線形素子が構成される場合がある。この２つの擬似的な非線形素子は直列に接続され、バリア層の膜厚を約２倍に、抵抗値を約２倍にする効果があり、良好なラテラルＭＩＭ素子を構成することができる。さらに、本発明では、上記２つの擬似的な非線形素子は上記構成により略同一の特性をもつこととなるので、その２つの擬似的な非線形素子による極性差もなくすことができる。
【００１５】
本発明の電気光学装置では、前記第２導電体が平面的に見てドーナツ形状の導電膜を有しており、該ドーナツ形状の導電膜における一部の導電膜が前記第１導電体を横切るように配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第２導電体がドーナツ形状を有するので、その第２導電体の一部などに断線が生じても、その第２導電体は正常に機能することができる。したがって、非線形素子からなる画素スイッチング素子の信頼性を高めることができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置では、前記第１導電体が少なくとも２つあり、前記第２導電体も少なくとも２つあり、前記非線形素子は、第１非線形素子、第２非線形素子、第３非線形素子及び第４非線形素子の少なくとも４つが設けてあり、前記第１非線形素子と前記第２非線形素子とは、直列に接続されており、前記第３非線形素子と前記第４非線形素子とは、直列に接続されており、前記第１非線形素子及び前記第２非線形素子と前記第３非線形素子及び前記第４非線形素子とは、並列に接続されており、前記第１非線形素子と前記第２非線形素子とは、前記２つの第１導電体の一方における同一側面側に配置されており、前記第３非線形素子と前記第４非線形素子とは、前記２つの第１導電体の他方における同一側面側に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第１非線形素子と第２非線形素子とが２つの第１導電体の一方における同一側面側に配置されているので、その第１非線形素子の特性と第２非線形素子の特性とを容易にかつ正確に一致させることができる。また、第３非線形素子と第４非線形素子とは、２つの第１導電体の他方における同一側面側に配置されているので、その第３非線形素子の特性と第４非線形素子の特性とを容易にかつ正確に一致させることができる。これらにより、本発明によれば、画素スイッチング素子として一対の非線形素子を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。また、上記構成によれば、第１非線形素子、第２非線形素子、第３非線形素子及び第４非線形素子のうちの１つ又は２つが故障しても、画素スイッチング素子としての機能を維持することができ、画素スイッチング素子の信頼性を高めることができる。
【００１７】
本発明の電子機器は、先に記載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、画素スイッチング素子として一対の非線形素子を直列に接続し、かつその画素スイッチング素子の極性差をなくしたものを構成要素とした電気光学装置を備えた電子機器を提供することができる。そこで、本発明をアクティブマトリックス型液晶装置などの電気光学装置を備える電子機器に適用することにより、フリッカー現象などがない高品位な画像を表示でき信頼性も高い電子機器を低コストで提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態は、本発明に係る電気光学装置をアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置に適用したものである。
＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態に係る液晶装置の主要部について、図１から図３を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る液晶装置の画素電極の周辺を示す平面図である。図２は図１の部分的な断面図であり、図２（ａ）は図１の線ＡＡ’の拡大断面図であり、図２（ｂ）は図１の線ＢＢ’の拡大断面図である。図１及び図２では、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を示している。
【００１９】
本実施形態では、透明のガラス板などよりなる素子基板１の表面全体に、酸化タンタル（ＴａＯｘ）などよりなる絶縁膜１ａが設けてある。絶縁膜１ａ上には、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画素電極５と、断面が略台形のタンタルなどよりなる第１導電体２とが設けられている。また、第１導電体（下電極）２は、画素電極５の近くに配置されている。そして、第１導電体２は、略均一な幅をもつ長方形状又は長手形状をしている。第２導電体２の表面には、ラテラルＭＩＭ素子としての非線形素子を形成するための絶縁体３が設けられている。絶縁体３は、タンタルなどからなり、第１導電体２の上面上に厚く形成されたバリア層３ｂと第１導電体２の側面上に薄く形成された絶縁層３ａとからなる。ここで、絶縁層３ａは、図２に示すように、第１導電体２の一方側（図の左側）側面と他方側（図の右側）との２箇所形成される。
【００２０】
さらに、素子基板１上には、第１導電体２及び絶縁体３の上を横切るように、２つの第２導電体（上電極）４ａ，４ｂが設けられている。一方の第２導電体４ａ（信号側第２導電体）は、画像信号の一部である走査線信号などが印加される信号入力用配線の一部となっている。他方の第２導電体４ｂ（画素側第２導電体）は、画素電極５に接続されている。また、２つの第２導電体４ａ，４ｂのそれぞれにおける第１導電体２及び絶縁体３を横切る部位は、略均一な幅をもつ長方形状（又は長手形状）となっている。そして、かかる横切る部位における第２導電体４ａの幅と第２導電体４ｂの幅とは、略同一となっている。
【００２１】
このような構造において、図２（ｂ）に示すように、第１導電体２及び絶縁体３と第２導電体４ｂとの交差部分における第１導電体２と絶縁層３ａの一方側（左側）及び第２導電体４ｂとが重なる部分、すなわち第１導電体２の図中左側側面部分（第１信号線側領域）が、第１の非線形素子Ｓ１となる。また、上記交差部分における第１導電体２と絶縁層３ａの他方側（右側）及び第２導電体４ｂとが重なる部分、すなわち第１導電体２の図中右側側面部分（第２信号線側領域）が、第２の非線形素子Ｓ２となる。
【００２２】
また、図２（ａ）に示すように、第１導電体２及び絶縁体３と第２導電体４ａとの交差部分における第１導電体２と絶縁層３ａの一方側（左側）及び第２導電体４ａとが重なる部分、すなわち第１導電体２の図中左側側面部分（第１画素側領域）が、第３の非線形素子Ｓ３となる。また、上記交差部分における第１導電体２と絶縁層３ａの他方側（右側）及び第２導電体４ａとが重なる部分、すなわち第１導電体２の図中右側側面部分（第２画素側領域）が、第４の非線形素子Ｓ４となる。これらの第１から第４の非線形素子Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれ第１導電体２の側面と第２導電体４ａ，４ｂとの間に絶縁層３ａを挟んだ構造からなり、それぞれラテラルＭＩＭ素子である。
【００２３】
これらの第１から第４の非線形素子Ｓ１〜Ｓ４相互の接続状態について、図３を参照して説明する。図３は、第１導電体２と絶縁体３と第２導電体４ａ，４ｂとからなる画素電極用のスイッチング素子の等価回路を示す回路図である。非線形素子Ｓ１と非線形素子Ｓ２とは、ともに、第１導電体２と第２導電体４ｂとを用いて構成されているので、並列に接続されている。第３の非線形素子Ｓ３と第４の非線形素子Ｓ４とは、ともに、第１導電体２と第２導電体４ａとを用いて構成されているので、並列に接続されている。さらに、並列接続された第１の非線形素子Ｓ１及び第２の非線形素子Ｓ２の組（第１組）と並列接続された第３の非線形素子Ｓ３及び第４の非線形素子Ｓ４の組（第２組）とは、第１導電体２を介して接続されているので、直列に接続されている。
【００２４】
そして信号入力用配線側（第２導電体４ｂ）をプラス電位として画素電極５側をマイナス電位とした場合、第２組（非線形素子Ｓ３，Ｓ４）に対しては電流が第２導電体４ｂ、絶縁層３ａ、第１導電体２の順で流れ、第１組（非線形素子Ｓ１，Ｓ２）に対しては電流が第１導電体２、絶縁層３ａ、第２導電体４ｂの順で流れる。すなわち、第１組と第２組とでは、第１導電体２、絶縁層３ａ、第２導電体４ａ，４ｂに対する電流の向きが逆となる。ここで、第１導電体２、絶縁層３ａ、第２導電体４ａ，４ｂの順では電流が流れにくく、逆に、第２導電体４ａ，４ｂ、絶縁層３ａ、第１導電体２の順では電流が流れ易い。したがって、第１組と第２組とは、ダイオードを直列にかつ逆方向に接続したものと等価となる。そこで、図３に示すように、並列接続された第１及び第２の非線形素子Ｓ１，Ｓ２の第１組と、並列接続された第３及び第４の非線形素子Ｓ３，Ｓ４の第２組とは、直列にかつ逆方向に接続されたものとなる。
【００２５】
さらに、非線形素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４それぞれの近傍には、擬似的な非線形素子が構成されている。例えば、第１の非線形素子Ｓ１の近傍のバリア層３ｂとそれに接する第１導電体２及び第２導電体４ｂとで擬似的な非線形素子Ｓ１’が形成される。同様に、第２の非線形素子Ｓ２の近傍には擬似的な非線形素子Ｓ２’が形成され、第３の非線形素子Ｓ３の近傍には擬似的な非線形素子Ｓ３’が形成され、第４の非線形素子Ｓ４の近傍には擬似的な非線形素子Ｓ４’が形成される。各擬似的な非線形素子Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’，Ｓ４’は、それぞれ近傍の第１から第４の非線形素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に並列に接続された抵抗成分及び容量成分と等価となる。これらにより、第１導電体２、絶縁体３、２つの第２導電体４ａ，４ｂからなる画素電極用のスイッチング素子は、図３のように接続された第１から第４の非線形素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と擬似的な非線形素子Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’，Ｓ４’とからなる等価回路で表される。
【００２６】
ところで、本実施形態の第１から第４の非線形素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からなるスイッチング素子において、図２に示すように、第１導電体２の一方側側面（図中左側側面）と他方側側面（図中右側側面）とがその底面に対する角度（傾斜角度又はテーパ角度）が異なる場合がある。例えば第１導電体２をドライエッチングなどによりパターニングした場合、そのドライエッチを正確に均一に行うのは困難であり、第１導電体２の両側面のテーパ角度がどうしてもばらついてしまう。そして、テーパ角度が小さい側面の方は、テーパ角度が大きい側面に比べてその側面の面積が大きくなり、その側面に形成される非線形素子が大きくなる。
【００２７】
例えば図２（ｂ）において、第１導電体２の一方側側面（図中左側側面）の方が他方側側面（図中右側側面）よりもテーパ角度が小さいので、第１の非線形素子Ｓ１は第２の非線形素子Ｓ２よりも実行面積が大きい。また、図２（ａ）において、第１導電体２の一方側側面（図中左側側面）の方が他方側側面（図中右側側面）よりもテーパ角度が小さいので、第３の非線形素子Ｓ３は第４の非線形素子Ｓ４よりも実行面積が大きい。そして、非線形素子の大きさはその特性に対して影響を与える。
【００２８】
ところが、本実施形態では、第１の非線形素子Ｓ１と第３の非線形素子Ｓ３とは、ともに、第１導電体２の一方側側面（図中左側側面）に形成されているので、実行面積を容易に略同一にすることができる。また、第２の非線形素子Ｓ２と第４の非線形素子Ｓ４とは、ともに、第１導電体２の他方側側面（図中右側側面）に形成されているので、実行面積を容易に略同一にすることができる。すなわち、
(Ｓ１の面積)＝(Ｓ３の面積)
(Ｓ２の面積)＝(Ｓ４の面積)
となる。
一方、図３に示すように、実行面積の大きい第１の非線形素子Ｓ１と小さい第２の非線形素子Ｓ２とが並列に接続され第１組となっており、実行面積の大きい第３の非線形素子Ｓ３と小さい第４の非線形素子Ｓ４とが並列に接続され第２組となっており、第１組と第２組とが対向するように直列接続されている。そこで、これらの素子の実行面積の関係は
(Ｓ１の面積)＋(Ｓ２の面積)＝(Ｓ３の面積)＋(Ｓ４の面積)
となる。
換言すれば、上記第１信号線側領域（Ｓ１）の面積と第２信号線側領域（Ｓ２）の面積との合計値は、第１画素側領域（Ｓ３）の面積と前記第２画素側領域の面積（Ｓ４）との合計値と略同一となる。
【００２９】
これらにより、本実施形態によれば、対向するように直列接続されている第１組の非線形素子（Ｓ１，Ｓ２）と第２組の非線形素子（Ｓ３，Ｓ４）の実行面積を、容易に略同一にすることができる。したがって、本実施形態によれば、対向するように直列接続されている第１組の非線形素子（Ｓ１，Ｓ２）と第２組の非線形素子（Ｓ３，Ｓ４）を用いてラテラルＭＩＭ構造の画素スイッチング素子を構成し、その画素スイッチング素子の極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、第１の非線形素子Ｓ１と第３の非線形素子Ｓ３とが直列にかつ逆向きに接続された構成となるので、擬似的な非線形素子Ｓ１’，Ｓ３’の容量成分を小さく、且つ、抵抗成分を大きくすることができる。同様に、第２の非線形素子Ｓ２と第４の非線形素子Ｓ４とが直列にかつ逆向きに接続された構成となるので、擬似的な非線形素子Ｓ２’，Ｓ４’の容量成分を小さく（約半分）、且つ、抵抗成分を大きく（約２倍）することができる。そこで、本実施形態によれば、液晶装置などの駆動電圧を低減させることができるとともに、クロストークを低減させコントラストを向上させることができる。
【００３１】
図４は本実施形態の変形例に係る液晶装置の画素電極の周辺を示す平面図である。図１の構成要素と同一のものについては同一の符号を付している。本変形例では、２つの第２導電体４ａ，４ｂ’における一方の第２導電体４ｂ’の平面形状が、図１に示す第２導電体４ｂと異なる。第２導電体４ｂ’は、図４に示すように、１本の長手形状の信号入力用配線から分岐線が設けられた形状におけるその分岐線部分からなる。その他の構造は、図１に示す構造と略同一であるが、第１導電体２及び第２導電体４ａの配置も若干異なっている。本変形例に係る画素スイッチング素子の機能及び動作は、図１から図３に示す画素スイッチング素子と同じである。ただし、本変形例によれば、第１導電体２、２つの第２導電体４ａ，４ｂ’などの配置の自由度などを向上させることができる。
【００３２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る液晶装置の主要部について、図５を参照して説明する。図５は本発明の第２実施形態に係る液晶装置の画素電極の周辺及び画素スイッチング素子を示す平面図である。図１から図４の構成要素と同一のものについては同一の符号を付している。本実施形態の画素スイッチング素子は、２つの第２導電体４ａ’，４ｂ”の平面形状が図１から図４に示す第１実施形態の第２導電体４ａ，４ｂの平面形状と異なっている。
【００３３】
すなわち、２つの第２導電体４ａ’，４ｂ”は、平面的に見てドーナツ形状（四角いリング形状）の導電膜からなり、そのドーナツ形状の導電膜の一部が第１導電体２を横切るように配置されている。このような構成によれば、第２導電体４ａ’，４ｂ”のドーナツ形状の一部などに断線が生じても、その第２導電体４ａ’，４ｂ”は正常に機能することができる。したがって、本実施形態によれば、非線形素子からなる画素スイッチング素子の極性差をなくしながら、その画素スイッチング素子の信頼性を高めることができる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る液晶装置の主要部について、図６を参照して説明する。図６は本発明の第３実施形態に係る液晶装置の画素電極の周辺及び画素スイッチング素子を示す平面図である。図１から図４の構成要素と同一のものについては同一の符号を付している。本実施形態の画素スイッチング素子は、２つの第１導電体２ａ，２ｂと、２つの第２導電体４Ａ，４Ｂとを備える。第１導電体２ａ，２ｂの上層には、絶縁層をなす絶縁体が設けられている。
【００３５】
そして、第２導電体４Ａ，４ＢはＴ字形状を有している。その第２導電体４Ｂの一端は第１導電体２ａの一方の側面及び上面の一部を覆うように形成されており、その第１導電体２ａの一方の側面にラテラルＭＩＭ素子をなす第１の非線形素子Ｓ１０を形成している。また、第２導電体４Ｂの他端は第１導電体２ｂの一方の側面及び上面の一部を覆うように形成されており、その第１導電体２ｂの一方の側面にラテラルＭＩＭ素子をなす第２の非線形素子Ｓ２０を形成している。第２導電体４Ａの一端は第１導電体２ａの一方の側面及び上面の一部を覆うように形成されており、その第１導電体２ａの一方の側面にラテラルＭＩＭ素子をなす第３の非線形素子Ｓ３０を形成している。また、第２導電体４Ａの他端は第１導電体２ｂの一方の側面及び上面の一部を覆うように形成されており、その第１導電体２ｂの一方の側面にラテラルＭＩＭ素子をなす第４の非線形素子Ｓ４０を形成している。
【００３６】
このように、本実施形態の構成では、非線形素子として、第１の非線形素子Ｓ１’、第２の非線形素子Ｓ２’、第３の非線形素子Ｓ３’及び第４の非線形素子Ｓ４’の４つが設けてある。また、第１の非線形素子Ｓ１’と第３の非線形素子Ｓ３’とは、直列に且つ逆向きに接続されており、１つの画素スイッチング素子（第１スイッチング素子）をなす。第２の非線形素子Ｓ２’と第４の非線形素子Ｓ４’とは、直列に且つ逆向き接続されており、１つの画素スイッチング素子（第２スイッチング素子）をなす。さらに、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とは、第２導電体４Ａと第２導電体４Ｂとにより並列接続されている。
【００３７】
これらにより、本実施形態によれば、第１の非線形素子Ｓ１’と第３の非線形素子Ｓ３’とがともに第１導電体２ａの同一側面側に配置されているので、その第１の非線形素子Ｓ１’の特性と第３の非線形素子Ｓ３’の特性とを容易にかつ正確に一致させることができる。また、第２の非線形素子Ｓ２’と第４の非線形素子Ｓ４’とがともに第１導電体２ｂの同一側面側に配置されているので、その第２の非線形素子Ｓ２’の特性と第４の非線形素子Ｓ４’の特性とを容易にかつ正確に一致させることができる。したがって、本実施形態によれば、画素スイッチング素子として一対の非線形素子を直列に接続した構成であって、極性差をなくすことができる構成を容易に実現することができる。
【００３８】
さらに本実施形態では、第１の非線形素子Ｓ１’、第２の非線形素子Ｓ２’、第３の非線形素子Ｓ３’及び第４の非線形素子Ｓ４’のうちの１つ又は２つが故障しても、画素スイッチング素子としての機能を維持することができ、画素スイッチング素子の信頼性を高めることができる。
【００３９】
＜製造方法＞
次に、上記実施形態に係る液晶装置の主要部である画素スイッチング素子部周辺の製造方法について説明する。この製造方法では、上記第１実施形態の画素スイッチング素子の製造方法について説明する。図７は第１実施形態の画素スイッチング素子の製造工程を示す図である。
【００４０】
まずガラスなどの透明な素子基板１上に第１導電体２を形成するためのタンタルなどの導電膜２´を図７（ａ）のように膜付けする。なお、この工程の前に、素子基板１の表面全体に絶縁膜１ａを形成してもよい。その導電膜２´を、同図（ｂ）のようにホトエッチングにより所定の形状に成形して第１導電体２を形成する。その第１導電体２を含む素子基板１の上面に、絶縁体３のバリア層３ｂを形成するための酸化タンタルなどの絶縁膜３´を同図（ｃ）のように膜付けする。
【００４１】
次いで、第１導電体２の側面を除く表面（上面）に、上記絶縁膜３´の一部を残してバリア層３ｂを形成するためのホトエッチングを行う。そのホトエッチングは、例えば以下の要領で行う。すなわち図７の（ｃ）の状態で第１導電体２は不透明膜であり、絶縁膜３´は透明膜である。素子基板１の表面にポジレジスト（露光された部分のレジストが取れる）を塗布し、素子基板１の裏面から露光を行い現像すれば第１導電体２上のレジストだけが残ることになる。その後、絶縁膜３´のエッチングを行うことにより同図（ｄ）のようにバリア層３ｂが形成される。
【００４２】
次に、第１導電体２の側面に非線形素子の絶縁体となる絶縁体３ａを、同図（ｅ）のように膜付けする。次いで、同図（ｆ）のように第２導電体４（４ａと４ｂの２つある）と画素電極５をそれぞれ膜付けし、ホトエッチングによって所定の形状に成形するものである。上記のようにして形成した第１導電体２と、その側面の絶縁体３ａおよび第２導電体４の重なる部分がラテラルＭＩＭ素子Ｓを構成するものである。
【００４３】
＜液晶装置の構成＞
次に、本発明が適用される液晶装置の全体的な構成例について、図８から図１０を参照して説明する。図８は、本発明が適用され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上記第１から第３実施形態のＴＦＤ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。ここで、データ線１１は上記実施形態の第２導電体４ｂに相当する。
【００４４】
さらに、複数の走査線２５のうち図８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８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。
【００４５】
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。ここでＴＦＤ素子１３は、上記実施形態の第１導電体２、絶縁体３、第２導電体４ａ，４ｂからなる第１から第４の非線形素子Ｓ１〜Ｓ４に相当する。また、液晶表示要素５１のうちの一つが上記実施形態の画素電極５に相当する。
【００４６】
次に、図９は、本液晶装置を背面側（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９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９に示すように、本液晶装置は、相互に対向する素子基板（上記素子基板１又は支持基板）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９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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
＜電子機器＞
図１０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、高精細で明るい表示を提供することができる。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態の電気光学装置の画素電極の周辺を示す平面図である。
【図２】図１の各部の拡大断面図である。
【図３】同上電気光学装置におけるスイッチング素子部分の等価回路を示す図である。
【図４】第１実施形態の変形例に係る画素電極の周辺を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の電気光学装置の画素電極の周辺を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の電気光学装置の画素電極の周辺を示す平面図である。
【図７】第１実施形態の電気光学装置の製造工程を示す図である。
【図８】本発明が適用される電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】同上の電気光学装置を背面側からみた場合の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態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】
【００５３】
１…素子基板、２…第１導電体（下電極）、３…絶縁体、３ａ…絶縁層、３ｂ…バリア層、４Ａ，４ａ’…第２導電体（上電極）、４Ｂ，４ｂ，４ｂ’，４ｂ”…第２導電体（上電極）、５…画素電極、Ｓ１，Ｓ１０…第１の非線形素子、Ｓ２，Ｓ２０…第２の非線形素子、Ｓ３，Ｓ３０…第３の非線形素子、Ｓ４，Ｓ４０…第４の非線形素子、Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’，Ｓ４’…擬似的な非線形素子
【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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