(57)【要約】【課題】  保持容量において誘電体層として用いる陽極酸化膜を薄くすることにより、素子基板上に大きな段差が発生することを防止可能な電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法を提供すること。【解決手段】  電気光学装置１の素子基板１０において、非線形素子４３の絶縁層は、非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う部分が、サリチル酸塩をエチレングリコール−水との混合溶媒に溶解させた有機系電解液中で形成した第１の陽極酸化膜４９であり、側面部４４２を覆う部分が、クエン酸の水溶液からなる水系電解液中で形成した第２の陽極酸化膜４６である。第１の陽極酸化膜４９は第２の陽極酸化膜４６より膜厚が厚く、かつ、誘電率が低い。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持する素子基板と対向基板とを有し、前記素子基板には、第１の配線と、該第１の配線に非線形素子を介して電気的に接続された画素電極とが形成され、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板には、前記画素電極に対して前記液晶層を介して対向する共通電極が形成されたアクティブマトリクス型の電気光学装置において、
前記非線形素子は、非線形素子用下電極と、該非線形素子用下電極の上面部を覆う第１の陽極酸化膜と、前記非線形素子用下電極の側面部を覆う第２の陽極酸化膜と、前記第１の陽極酸化膜および前記第２の陽極酸化膜を介して前記非線形素子用下電極に対向する非線形素子用上電極とを備え、
前記第１の陽極酸化膜は、前記第２の陽極酸化膜と比較して膜厚が厚く、かつ、誘電率が低いことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記素子基板には、前記非線形素子に直列接続され、かつ、前記画素電極、前記液晶層および前記共通電極によって構成される液晶容量に並列接続された保持容量が形成され、
当該保持容量は、保持容量用下電極の表面を覆う誘電体層が前記第１の陽極酸化膜によって構成されてい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の陽極酸化膜は、前記第２の陽極酸化膜と比較して含有炭素量が多いことを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記共通電極は、前記素子基板の側に形成され、
当該素子基板には、前記第１の配線と交差する方向に延びた第２の配線が形成され、
当該第２の配線には、前記共通電極が直接あるいは他の導電層を介して接続していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一項に規定する電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
液晶層を挟持する素子基板と対向基板とを有し、前記素子基板には、第１の配線と、該第１の配線に非線形素子を介して電気的に接続された画素電極とが形成され、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板には、前記画素電極に対して前記液晶層を介して対向する共通電極が形成されたアクティブマトリクス型の電気光学装置の製造方法において、
前記素子基板上の金属膜の表面に陽極酸化を施して第１陽極酸化膜を形成する第１の陽極酸化工程と、
前記金属膜をエッチングして、側面で金属表面が露出する非線形素子用下電極を形成するエッチング工程と、
前記非線形素子用下電極の側面に陽極酸化を施して前記第１の陽極酸化膜よりも膜厚が薄い第２の陽極酸化膜を形成する第２の陽極酸化工程とを有し、
前記第２の陽極酸化工程では水を溶媒とする水系電解液で陽極酸化を行い、前記第１の陽極酸化工程では有機溶剤を含む溶媒を用いた有機系電解液で陽極酸化を行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記素子基板上への成膜工程およびパターニング工程により、前記金属膜として、前記非線形素子用下電極および給電線を含む金属パターンを形成する金属パターン形成工程を行った後、
前記第１の陽極酸化工程において、前記給電線を介して前記金属パターンに給電して当該金属パターンの表面に前記第１の陽極酸化膜を形成し、
前記エッチング工程を行い、
前記第２の陽極酸化工程において、前記給電線を介して前記金属パターンに給電して前記非線形素子用下電極の側面に前記第２の陽極酸化膜を形成し、
次に、前記金属パターンをパターニングして前記非線形素子用下電極と前記給電線とを分割する分割工程を行うことを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
前記金属パターンは保持容量用下電極を含み、
前記第１の陽極酸化工程では、前記保持容量用下電極の表面に前記第１の陽極酸化膜を形成することを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
前記有機溶剤は、エチレングリコールであることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型の電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および電気光学装置の製造方法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の電気光学装置では、互いに交差する方向に形成された走査線とデータ線の交差部分に対応して複数の画素が形成されている。これらの複数の画素を等価回路的にみたとき、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる画素スイッチング素子と液晶容量とが直列接続されているとともに、液晶容量に対して保持容量が並列接続された構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献１に開示の電気光学装置では、素子基板の方に画素電極と共通電極とを形成し、画素電極と共通電極との間に発生する横電界を利用して液晶層を駆動する、いわゆるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが採用されている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示の構成のように、画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いた場合には、露光、現像、エッチング処理などを含むフォトリソグラフィ工程や成膜工程を多数回、繰り返し行う必要があるため、製造プロセスが長く、製造コストが増大するという問題点がある。
【０００５】
このような問題点を解消可能なものとして、タンタル膜からなる非線形素子用下電極と、この非線形素子用下電極の表面を陽極酸化してなる陽極酸化膜と、クロム膜などからなる非線形素子用上電極とを備えたＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）素子（非線形素子）を画素スイッチング素子として用いた電気光学装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の非線形素子では、クエン酸水溶液中で陽極酸化することにより非線形素子用下電極の表面に厚い第１の陽極酸化膜を形成した後、パターニングし、次に、再度、陽極酸化を行うことにより、非線形素子用下電極の側面に薄い第２の陽極酸化膜を形成して、いわゆるラテラル構造のＴＦＤ素子を構成することにより、非線形素子に寄生する容量を低減している。
【特許文献１】特開２０００−１６２６０２号公報
【特許文献２】特開昭６２−２４５２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に記載の非線形素子のように、クエン酸水溶液中での陽極酸化により形成した陽極酸化膜は、誘電率が高い。このため、ラテラル構造を採用した場合でも、非線形素子用下電極の上面に寄生する容量を無視することができないため、ＴＦＤ素子の寄生容量が大きいという問題点がある。このような寄生容量は、コントラストや耐クロストーク性を低下させるので好ましくない。
【０００８】
また、ＴＦＤ素子を画素スイッチング素子として用いた電気光学装置においても、コントラストや耐クロストーク性を向上することを目的に液晶容量に保持容量を並列接続する場合があるが、このような場合において、ＴＦＤ素子の寄生容量が大きい場合には、保持容量に大きな容量値が求められるため、保持容量の占有面積が大きいという問題点がある。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ラテラル構造の非線形素子に寄生する容量値を低減することのできる電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、液晶層を挟持する素子基板と対向基板とを有し、前記素子基板には、第１の配線と、該第１の配線に非線形素子を介して電気的に接続された画素電極とが形成され、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板には、前記画素電極に対して前記液晶層を介して対向する共通電極が形成されたアクティブマトリクス型の電気光学装置において、前記非線形素子は、非線形素子用下電極と、該非線形素子用下電極の上面部を覆う第１の陽極酸化膜と、前記非線形素子用下電極の側面部を覆う第２の陽極酸化膜と、前記第１の陽極酸化膜および前記第２の陽極酸化膜を介して前記非線形素子用下電極に対向する非線形素子用上電極とを備え、前記第１の陽極酸化膜は、前記第２の陽極酸化膜と比較して膜厚が厚く、かつ、誘電率が低いことを特徴とする。
【００１１】
本願明細書において「直列接続」「並列接続」とは等価回路的に直列あるいは並列に電気的に接続していればよく、電極同士が直接接続している構成の他、他の電極、配線、回路などを介して電気的に接続している構成も含む意味である。また、本願明細書において、非線形素子用下電極の表面とは、非線形素子用下電極の上面および側面部の双方を含む意味である。
【００１２】
本発明において、画素スイッチング素子として用いた非線形素子は、非線形素子用下電極の上面を覆う第１の陽極酸化膜が非線形素子用下電極の側面を覆う第２の陽極酸化膜より厚いラテラル構造を備え、かつ、第１の陽極酸化膜は、第２の陽極酸化膜と比較して誘電率が低い。このため、非線形素子用下電極の上面に寄生する容量を無視することができるため、非線形素子の寄生容量が小さい。従って、コントラストや耐クロストーク性の向上を図ることができる。また、前記素子基板に対して、前記非線形素子に直列接続され、かつ、前記画素電極、前記液晶層および前記共通電極によって構成される液晶容量に並列接続された保持容量を形成する場合、非線形素子の寄生容量が小さいので、保持容量に求められる容量値が小さい。それ故、保持容量の占有面積が狭く済むので、画素開口率を高くできるという利点がある。
【００１３】
本発明において、前記素子基板に対して前記保持容量を形成する場合、当該保持容量は、保持容量用下電極の表面を覆う誘電体層が前記第１の陽極酸化膜によって構成されていることが好ましい。このように構成すると、非線形素子用下電極の上面を覆う絶縁膜（第１の陽極酸化膜）、および保持容量用下電極の表面を覆う誘電体膜（第１の陽極酸化膜）を同時形成することができる。
【００１４】
本発明において、誘電率の低い第１の陽極酸化膜は、有機系の電解液中での陽極酸化により形成することができ、かかる陽極酸化膜には、前記第２の陽極酸化膜と比較して炭素含有量が多い。
【００１５】
本発明は、前記対向基板側に、前記画素電極と対向して前記液晶層を駆動する共通電極（対向電極）が形成されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードやＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードなどの電気光学装置に適用できる。また、本発明は、前記素子基板側に、前記画素電極と対向して前記液晶層を駆動する共通電極が形成されて、前記画素電極と前記共通電極との間に発生する横電界を利用するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードやＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの電気光学装置にも適用することができる。
【００１６】
これらの電気光学装置のうち、ＩＰＳモードの電気光学装置では、前記共通電極は、前記素子基板の側に形成され、当該素子基板には、前記第１の配線と交差する方向に延びた第２の配線が形成され、当該第２の配線には、前記共通電極が直接あるいは他の導電層を介して接続した構成となる。
【００１７】
本発明に係る電気光学装置は、例えば、携帯電話機やモバイルコンピュータなどといった電子機器に用いられる。
【００１８】
本発明では、液晶層を挟持する素子基板と対向基板とを有し、前記素子基板には、第１の配線と、該第１の配線に非線形素子を介して電気的に接続された画素電極とが形成され、前記素子基板および前記対向基板のうちの一方の基板には、前記画素電極に対して前記液晶層を介して対向する共通電極が形成されたアクティブマトリクス型の電気光学装置の製造方法において、前記素子基板上の金属膜の表面に陽極酸化を施して第１陽極酸化膜を形成する第１の陽極酸化工程と、前記金属膜をエッチングして、側面で金属表面が露出する非線形素子用下電極を形成するエッチング工程と、前記非線形素子用下電極の側面に陽極酸化を施して前記第１の陽極酸化膜よりも膜厚が薄い第２の陽極酸化膜を形成する第２の陽極酸化工程とを有し、前記第２の陽極酸化工程では水を溶媒とする水系電解液で陽極酸化を行い、前記第１の陽極酸化工程では有機溶剤を含む溶媒を用いた有機系電解液で陽極酸化を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明において、前記素子基板上への成膜工程およびパターニング工程により、前記金属膜として、前記非線形素子用下電極および給電線を含む金属パターンを形成する金属パターン形成工程を行い、前記第１の陽極酸化工程において、前記給電線を介して前記金属パターンに給電して当該金属パターンの表面に前記第１の陽極酸化膜を形成し、前記エッチング工程を行い、前記第２の陽極酸化工程において、前記給電線を介して前記金属パターンに給電して前記非線形素子用下電極の側面に前記第２の陽極酸化膜を形成し、次に、前記金属パターンをパターニングして前記非線形素子用下電極と前記給電線とを分割する分割工程を行うことが好ましい。
【００２０】
本発明において、前記金属パターンは保持容量用下電極を含み、前記第１の陽極酸化工程では、前記保持容量用下電極の表面に前記第１の陽極酸化膜を形成することが好ましい。このような方法によれば、保持容量用下電極の表面に第１の陽極酸化膜を誘電体膜として形成することができ、工程数を増やすことなく、保持容量を形成することができる。
【００２１】
本発明において、前記有機溶剤は、例えば、エチレングリコールである。エチレングリコールは、化学的に安定であり、かつ、比較的安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺が各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００２３】
（全体構成）
図１は、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２は、図１に示す電気光学装置の構成を模式的に示す断面図である。
【００２４】
図１に示す電気光学装置１は、ＩＰＳモードを採用したアクティブマトリクス型の液晶層装置であり、この電気光学装置１では、Ｘ方向に延びた走査線４７（第１の配線）と、Ｙ方向に延びたデータ線４１（第２の配線）との交差部分に対応して複数の画素２がマトリクス状に構成されている。データ線４１はデータ線駆動回路４１０に接続され、走査線４７は走査線駆動回路４７０に接続されている。本形態では、走査線４７に非線形素子４３が接続され、この非線形素子４３を介して走査線４７には画素電極４８ｂが接続されている。データ線４１には共通電極４２ｂが接続している。共通電極４２ｂと画素電極４８ｂとの間には液晶層が介在し、共通電極４２ｂ、液晶層および画素電極４８ｂによって液晶容量４が形成されている。液晶容量４は、等価回路的にみると、非線形素子４３に対して直列接続されている。また、本形態では、データ線４１と画素電極４８ｂとの間に保持容量９が形成されており、等価回路的にみると、保持容量９は、非線形素子４３に直列接続され、かつ、液晶容量４には並列接続されている。
【００２５】
図２に示すように、本形態の電気光学装置１は、対向配置された一対の基板を有している。一方の基板は、非線形素子４３や画素電極４８ｂが形成された素子基板１０であり、他方の基板は対向基板２０である。素子基板１０と対向基板２０とはシール材３によって貼り合わされ、その内側に液晶層３０が封入されている。本形態の電気光学装置１では、素子基板１０の表面に直接、駆動用ＩＣチップ１５が実装されている。
【００２６】
本形態において、液晶はＩＰＳモードで駆動されるため、詳しくは後述するように、素子基板１０の内側表面には、複数本の走査線４７、走査線４７に接続される複数の非線形素子４３、および非線形素子４３と１対１に接続される画素電極４８ｂが形成され、さらに、素子基板１０の内側表面には、図１に示したデータ線４１、共通電極４２ｂおよび保持容量９も形成されている。素子基板１０において、画素電極４８ｂなどの表面には、ポリイミドなどからなる配向膜１３が形成されている。対向基板２０の内側表面には、ポリイミドなどからなる配向膜２３が形成されている。但し、ＴＮモードやＶＡＮモードの電気光学装置と違って、本形態の電気光学装置１では、対向基板２０の内側表面には共通電極（対向電極）が形成されていない。なお、電気光学装置１をカラー表示用に構成する場合、対向基板２０には、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」のカラーフィルタが形成されるが、本発明とは直接、関係しないので、その図示や説明を省略する。また、対向基板２０には、ブラックマトリクスなどと称せられる遮光膜や、平坦化膜が形成される場合もあるが、これらについても説明を省略する。また、素子基板１０の外側表面や対向基板２０の外側表面には、偏光板や位相差板などの光学部材が配置されるが、これらの光学部材についても図示および説明を省略する。
【００２７】
（素子基板１０の詳細構成）
図３は、本発明を適用した電気光学装置に用いた素子基板において、数画素分のレイアウトを示す平面図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、図３のＡ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線、Ｃ−Ｃ′線、Ｄ−Ｄ′線で素子基板を切断したときの構造を模式的に示す断面図である。なお、図４には配向膜の図示を省略してある。
【００２８】
図３に示すように、素子基板１０上では、走査線４７（第１の配線）とデータ線４１（第２の配線）との交差部分に対応して複数の画素２がマトリクス状に配置されている。複数の画素２のいずれにおいても、データ線４１の途中からは画素２内に向けて分岐した下電極４２が形成されている。データ線４１および下電極４２は、例えばタンタル（Ｔａ）単体膜やタンタル合金膜などのバルブ金属から構成されている。ここで、下電極４２は、データ線４１から分岐してＸ方向に延びる延出部４２ａと、この延出部４２ａから分岐してＹ方向に延びる２本の共通電極４２ｂとを備えている。このような下電極４２のうち、共通電極４２ｂが主に液晶を駆動する機能を担い、延出部４２ａの一部および共通電極４２ｂの先端部はそれぞれ、後述する保持容量用下電極９１ａ、９１ｂとして機能する。
【００２９】
データ線４１と走査線４７の交差部の近傍には、非線形素子４３（ＴＦＤ素子）が形成されている。非線形素子４３は、図３および図４（ａ）、（ｂ）に示すように、いわゆるラテラル構造を有している。すなわち、非線形素子４３は、タンタル膜からなる非線形素子用下電極４４と、非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う厚い第１の陽極酸化膜４９（タンタル酸化膜）と、非線形素子用下電極４４の側面４４２を覆う薄い第２の陽極酸化膜４６（タンタル酸化膜）と、第１の陽極酸化膜４９および第２の陽極酸化膜４６の上層に形成され、第１の陽極酸化膜４９および第２の陽極酸化膜４６を介して非線形素子用下電極４４と対向する第１の非線形素子用上電極４５ａおよび第２の非線形素子用上電極４５ｂを備えている。ここで、走査線４７の一部が第１の非線形素子用上電極４５ａを構成している。このような非線形素子４３は、２つのＴＦＤ素子が極性を逆向きに直列接続されたバック・トゥー・バック（Ｂａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ）構造を有している。
【００３０】
再び図３において、第２の非線形素子用上電極４５ｂは上電極４８の一部として形成されており、上電極４８は、第２の非線形素子用上電極４５ｂと、Ｘ方向に延びる延出部４８ａと、この延出部４８ａから分岐してＹ方向に延びる２本の画素電極４８ｂと、Ｘ方向に延びて画素電極４８ｂの先端部を連結する延出部４８ｃとを有している。このような上電極４８のうち、画素電極４８ｂが主に液晶を駆動する機能を担っている。すなわち、画素電極４８ｂと共通電極４２ｂは、図３および図４（ｃ）に示すように、Ｘ方向に沿って交互に配置され、互いに横方向で対向し、その間に介在する液晶を駆動する。本形態において、走査線４７（第１の非線形素子用上電極４５ａ）、および上電極４８は、例えばクロム（Ｃｒ）などの金属から構成されている。
【００３１】
図３および図４（ｄ）に示すように、下電極４２の延出部４２ａの一部、および上電極４８の延出部４８ｃの一部は、それぞれが保持容量用下電極９１ａおよび保持容量用上電極９２ａとして平面的に重なるように配置され、保持容量用下電極９１ａと保持容量用上電極９２ａは、下電極４２の表面を陽極酸化してなる厚い第１の陽極酸化膜４９（酸化タンタル）を介して対向し、保持容量９ａ（図１に示す保持容量９）を構成している。また、この部分に比べると面積は小さいが、共通電極４２ｂの先端部分、および上電極４８の延出部４８ａの一部も、それぞれが保持容量用下電極９１ｂおよび保持容量用上電極９２ｂとして平面的に重なるように配置され、保持容量用下電極９１ｂと保持容量用上電極９２ａとは、下電極４２の表面を陽極酸化してなる厚い第１の陽極酸化膜４９を介して対向し、保持容量９ｂ（図１に示す保持容量９）を構成している。なお、図３および図４（ｃ）に示すように、第１の陽極酸化膜４９は、データ線４１および下電極４２の表面全体に形成されている。
【００３２】
［素子基板の詳細構成］
このように構成した電気光学装置１において、非線形素子４３では、非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う第１の陽極酸化膜４９は、非線形素子用下電極４４の側面４４２を覆う第２の陽極酸化膜と比較して厚く、バリア部を構成している。また、非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う第１の陽極酸化膜４９は、非線形素子用下電極４４の側面４４２を覆う第２の陽極酸化膜と比較して誘電率が低い。すなわち、本形態では、後述するように、第２の陽極酸化膜４６は、水系電解液中で形成された陽極酸化膜であるのに対して、第１の陽極酸化膜４９は、有機系電解液中で形成された陽極酸化膜であり、第１の陽極酸化膜４９は、第２の陽極酸化膜４６と比較して誘電率が約１０％低い。その理由は、有機系電解液で陽極酸化を行った場合には、酸化膜中に炭化水素（ＣＨ）が導入されるので、酸化膜のみかけの密度が低下した分、誘電率が減少するためと考えられる。このような第１の陽極酸化膜４９は、第２の陽極酸化膜４６と比較して炭素含有量が多い。
【００３３】
但し、有機系電解液で形成した陽極酸化膜を非線形素子４３の絶縁層として用いると、通電中に炭化水素（ＣＨ）から水素が脱離し、この水素によって、非線形性が不可逆的に変化する傾向があるが、本形態では、非線形素子４３において、実質的な絶縁層として機能する部分は、水系電解液中で形成された第２の陽極酸化膜４６であるため、このような不具合は発生しない。
【００３４】
（電気光学装置１の製造方法）
図５（ａ）〜（ｃ）、および図６（ａ）〜（ｃ）は、本形態の電気光学装置の製造工程のうち、素子基板１０の製造工程を示す説明図である。なお、図５および図６において、左側領域には１つの画素の平面図を示し、右側領域には、所定位置（Ａ−Ａ′線で示す位置）での断面図を示してある。
【００３５】
本形態の電気光学装置１に用いた素子基板１０を製造するには、まず、図５（ａ）に示すように、ガラス基板等の透明基板１１を用意し、この透明基板１１上にタンタル酸化膜等からなる下地絶縁膜５１をスパッタ法などにより形成する。ここで、下地絶縁膜５１の膜厚は、例えば１００ｎｍとなるように形成する。
【００３６】
次に、タンタル膜の成膜工程において、タンタル単体膜やタンタル合金膜などのタンタル膜６０をスパッタ法などにより順次成膜する。ここで、タンタル膜６０は、陽極酸化処理後の膜厚減少を考慮して、陽極酸化処理後に所定の膜厚となるように形成する。
【００３７】
次に、パターニング工程において、フォトリソグラフィ技術によりタンタル膜６０をパターニングし、図５（ｂ）に示す金属パターン６１を形成する。この金属パターン６１は、陽極酸化時に給電線として利用されるデータ線４１や下電極４２（延出部４２ａ、共通電極４２ｂ、保持容量用下電極９１ａ、９１ｂ）となる第１の金属パターン６１ａと、非線形素子用下電極４４となる第２の金属パターン６１ｂと、後に除去される第３の金属パターン６１ｃ（ブリッジ部分）とを備えており、これらの金属パターンは、この時点では一体のパターンになっている。
【００３８】
次に、第１の陽極酸化工程において、金属パターン６１の表面に対して陽極酸化を施し、図５（ｃ）に示すように、金属パターン６１の表面全体を覆うように厚いタンタル酸化膜からなる第１の陽極酸化膜４９を形成する。このときの陽極酸化は、印加電圧を１００〜２５０Ｖに設定して行われる。これにより、１００〜２５０ｎｍの膜厚からなる第１の陽極酸化膜４９が金属パターン６１の表面全体に形成される。このような第１の陽極酸化工程を行った後、残った金属部分がデータ線４１、および下電極４２（延出部４２ａ、共通電極４２ｂ、保持容量用下電極９１ａ、９１ｂ）となる。
【００３９】
本形態において、第１の陽極酸化工程では、サリチル酸塩などの芳香族カルボン酸塩を有機溶剤−水との混合溶媒に溶解させた溶液（有機系電解液）に素子基板１０を浸漬させ、電解液中において陰極板と対向させた状態で、データ線４１を給電線として用いて金属パターン６１と陰極板との間に電圧を印加する。なお、芳香族カルボン酸塩としては、サリチル酸アンモニウム、安息香酸アンモニウム、γ−レゾルシン酸アンモニウム、フタル酸水素アンモニウム、フタル酸ジアンモニウムなどを用いることができる。有機溶剤としては各種のアルコールを用いることができ、沸点や安定性の面からすれば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどの多価アルコールが好ましく、多価アルコールの中でも、溶質に対する溶解性などの面から化成液の溶媒の主成分がエチレングリコールであることが好ましい。また、溶媒については、全てアルコールであってもよいが、溶質に対する溶解性などの面から水とアルコールとを混合することが好ましい。その際、アルコール濃度は、非線形性の向上という観点から５０重量％以上が好ましく、溶質に対する溶解性などを考慮すると、５０〜８０重量％が好ましい。
【００４０】
次に、エッチング工程において、金属パターン６１のうち、第２の金属パターン６１ｂの周りをエッチングし、図６（ａ）に示すように、非線形素子用下電極４４の幅寸法を調整する。その結果、非線形素子用下電極の側面４４２でタンタル膜が露出する。このようなエッチングを行った後も、第２の金属パターン６１ｂは、第３の金属パターン６１ｃを介して第１の金属パターン６１ａに繋がっている。
【００４１】
このエッチング工程は、具体的には、フォトリソグラフィ技術を用いてのマスクの形成、およびドライエッチング処理を行うが、ドライエッチング工程ではエッチングガスとしてＳＦ6とＯ2の混合ガスを用い、ＲＦパワー：１２００〜１５００Ｗ、ガス流量：５００〜９００ｓｃｃｍ、圧力：７０〜１２０ｍＴｏｒｒのエッチング条件を設定する。これにより、非線形素子用下電極４４の側面４４２から第１の陽極酸化膜４９が除去されてタンタル膜が露出するとともに、側面４４２にテーパが付される。
【００４２】
次に、第２の陽極酸化工程において、金属パターン６１に対して陽極酸化を行い、図６（ｂ）に示すように、第２の金属パターン６１ｂ（非線形素子用下電極４４）の側面４４２を覆うように薄いタンタル酸化膜からなる第２の陽極酸化膜４６を形成する。本形態において、第２の陽極酸化工程では、クエン酸などの水溶液（水系電解液）に素子基板１０を浸漬させ、電解液中において陰極板と対向させた状態で、データ線４１を給電線として用いて金属パターン６１と陰極板との間に電圧を印加する。ここで、陽極酸化の電圧は１０〜１２Ｖであり、２０〜４０ｎｍの膜厚からなる第２の陽極酸化膜４６が第２の金属パターン６１ｂ（非線形素子用下電極４４）の側面４４２を覆うように形成される。このような陽極酸化工程を行った後、残った金属部分が非線形素子用下電極４４となる。
【００４３】
次に、図６（ｃ）に示すように、金属パターン６１のパターニングを行い、金属パターン６１から第３の金属パターン６１ｃを除去し、非線形素子用下電極４４となる部分を切り離す。その際、データ線４１の端部では、第１の陽極酸化膜４９およびデータ線４１をスリット状に除去すれば、後で形成したクロム膜Ｔデータ線４１とを電気的に接続することができ、端子として利用することができる。
【００４４】
次に、２００ｎｍの膜厚のクロム膜をスパッタ法により成膜した後、図３および図４に示すようにクロム膜のパターニングを行い、走査線４７および上電極４８（第２の非線形素子用上電極４５ｂ、延出部４８ａ、４８ｃ、画素電極４８ｂ）などを形成する。その結果、非線形素子４３および保持容量９ａ、９ｂが形成される。
【００４５】
しかる後には、素子基板１０上にポリイミド膜を形成し、その表面をラビング処理することによって配向膜１３を形成する。以上の工程によって、素子基板１０が完成する。
【００４６】
一方、対向基板２０については、詳細な製造方法の説明を省略するが、ガラス基板などの透明基板２１上に配向膜２３などを形成することによって製造することができる。そして、完成した素子基板１０と対向基板２０とをシール材３を介して貼り合わせ、液晶層を封入することによって電気光学装置１が完成する。
【００４７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電気光学装置１において、画素スイッチング素子として用いた非線形素子４３は、非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う第１の陽極酸化膜４９が非線形素子用下電極４４の側面４４２を覆う第２の陽極酸化膜４６より厚いラテラル構造を備え、かつ、第１の陽極酸化膜４９は、第２の陽極酸化膜４６と比較して誘電率が低い。このため、非線形素子４３では、非線形素子用下電極４４の上面４４１に寄生する容量を無視できるので、非線形素子４３の寄生容量が小さい。また、本形態では、素子基板１０に対して、等価回路的にみて、非線形素子４３に直列接続され、かつ、液晶容量４に並列接続された保持容量９を形成することにより、コントラストや耐クロストーク性を向上させているが、非線形素子４３の寄生容量が小さいので、以下の式
容量比＝（液晶容量４の容量値＋保持容量９の容量値）／非線形素子４３の寄生容量値
で表される容量比を所定レベルに設定する場合でも、保持容量９に求められる容量値が小さい。それ故、保持容量９の占有面積が狭く済むので、画素開口率を高くできるという利点がある。
【００４８】
また、本形態では、素子基板１０に対して保持容量９を形成するにあたって、保持容量９は、保持容量用下電極９１ａ、９１ｂの表面を覆う誘電体層が、非線形素子４３において非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う絶縁膜と同様、第１の陽極酸化膜４９によって構成されている。このため、非線形素子用下電極４４の上面４４１を覆う絶縁膜（第１の陽極酸化膜４９）、および保持容量用下電極９１ａ、９１ｂの表面を覆う誘電体膜（第１の陽極酸化膜４９）を同時形成することができ、保持容量９の形成により電荷の保持特性を高めてコントラスト特性の向上を図った場合でも、少ない工程数で素子基板１０を製造することができる。
【００４９】
［その他の実施の形態］
上記形態では、Ｘ方向に延びた走査線４７（第１の配線）をクロム膜とし、Ｙ方向に延びたデータ線４１（第２の配線）をタンタル膜としたが、Ｘ方向に延びた走査線４７をタンタル膜からなる第２の配線とし、Ｙ方向に延びたデータ線４１をクロム膜としてもよい。
【００５０】
また、上記形態では、給電線をデータ線４１（第２の配線）として残した構成であったが、陽極酸化後に給電線を除去した電気光学装置に本発明を適用してもよい。
【００５１】
上記形態では、極性を逆向きにして２つのＴＦＤ素子を直列接続した非線形素子４３を用いたが、極性を逆向きにして２つのＴＦＤ素子を並列接続した非線形素子４３を画素スイッチング素子として用いてもよい。このような非線形素子を用いた場合も、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称であるため、反転駆動方式を採用した場合でも、品位の高い画像を安定して表示できる。
【００５２】
本形態では、共通電極４２ｂがタンタル膜から構成され、画素電極４８ｂがクロムから構成されているが、例えば、タンタル膜とクロム膜とを電気的に接続することにより、共通電極４２ｂおよび画素電極４８ｂの双方をタンタル膜とした構成、あるいは共通電極４２ｂおよび画素電極４８ｂの双方をクロム膜とした構成を採用してもよい。なお、このようなタンタル膜とクロム膜とを電気的に接続するには、素子基板１０の製造工程において、第３の金属パターン６１ｃ（ブリッジ部）をエッチング除去する際、タンタル膜およびその表面に形成された酸化膜を部分的に除去してタンタル膜の端面を露出させ、この端面とクロム膜とを接続すればよいので、接続を図るための工程を別途、行う必要がない。
【００５３】
上記形態では、ＩＰＳモードの電気光学装置に本発明を適用したが、ＦＦＳモードの電気光学装置に本発明を適用してもよい。さらに、対向基板２０側に、画素電極と対向して液晶層を駆動する共通電極（対向電極）を形成したＴＮモードやＶＡモードなどの電気光学装置に本発明を適用してもよい。さらに、保持容量を形成しない電気光学装置に本発明を適用することができ、この場合、図５（ａ）に示す状態で第１の陽極酸化工程を行った後、パターニングし、しかる後に第２の陽極酸化工程を行えばよい。
【００５４】
［電子機器への搭載例］
本発明を適用した電気光学装置１は、携帯電話機やモバイル型のパーソナルコンピュータの他、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、エンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの電子機器に適用できる他、３０インチを越えるような大画面を備えた電子機器を構成するのに用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】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２】図１に示す電気光学装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明を適用した電気光学装置に用いた素子基板において、数画素分のレイアウトを示す平面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、図３のＡ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線、Ｃ−Ｃ′線、Ｄ−Ｄ′線で素子基板を切断したときの構造を模式的に示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明を適用した電気光学装置の製造工程のうち、素子基板の製造工程を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明を適用した電気光学装置の製造工程のうち、素子基板の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１・・電気光学装置、２・・画素、４・・液晶容量、９、９ａ、９ｂ・・保持容量、１０・・素子基板、１３、２３・・配向膜、２０・・対向基板、３０・・液晶層、４１・・データ線（第２の配線）、４２ｂ・・共通電極、４３・・非線形素子、４４・・非線形素子用下電極、４５ａ・・第１の非線形素子用上電極、４５ｂ・・第２の非線形素子用上電極、４６・・第２の陽極酸化膜、４７・・走査線（第１の配線）、４８ｂ・・画素電極、４９・・第１の陽極酸化膜、６１・・金属パターン、９２ａ、９２ｂ・・保持容量用上電極
【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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