(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と、当該画素電極に導通する非線形素子とを有する液晶装置において、
前記画素電極は、エッチング液を用いたエッチング処理によって所定の形状にパターニングされ、
前記非線形素子を構成する素子側電極は、正方形または長方形の環状であり、前記素子側電極は、前記画素電極の下に設けられて前記素子側電極の前記画素電極の端部に重なる部分からさらに延設された電極配線を有し、
前記電極配線は、前記環状の素子側電極との間に長方形の凹部を形成する曲がり形状部を有し、前記曲がり形状部は前記画素電極と重なる
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
画素電極と、当該画素電極に導通する非線形素子とを有する液晶装置において、
前記画素電極は、エッチング液を用いたエッチング処理によって所定の形状にパターニングされ、
前記非線形素子を構成する素子側電極は、前記画素電極の下に設けられて前記画素電極の端部に重なり、当該重なる部分からさらに延設された電極配線を有し、
前記電極配線は、前記画素電極の外周縁から離間し、かつ、複数段の階段状の屈曲を有する曲がり形状部を有し、前記曲がり形状部は前記画素電極と重なる
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかひとつに記載の液晶装置を有する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、液晶の配向を制御することで光を変調することによって文字、数字等といった可視像を表示するようにした液晶装置及びそれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カーナビゲーションシステム、携帯電子端末機器、その他各種の電子機器の可視像表示部に液晶装置が用いられている。この液晶装置において、素子側基板上に画素電極及び非線形素子の対を複数個形成し、対向基板に対向電極及び必要に応じてカラーフィルタを形成し、それらの素子側基板と対向基板とを貼り合わせ、そして、両基板の間に形成されるセルギャップ内に液晶を封入することによって構成されたものが知られている。
【０００３】
今、非線形素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いる方式の液晶装置を考えると、その液晶装置の素子側基板上に形成される画素電極及び非線形素子の周辺のパターン構造は、従来、例えば図８に示すように構成されていた。すなわち、ガラス基板５１上に第１電極５３を形成し、その第１電極５３上に絶縁膜としての陽極酸化膜５４を形成し、そしてその陽極酸化膜５４の上に第２電極５６を形成する。これらの第１電極５３、陽極酸化膜５４及び第２電極５６の積層構造によって非線形素子としてのＴＦＤ素子５７が形成される。
【０００４】
また、第１電極５３及び陽極酸化膜５４を形成する際、それと同時に配線５２が形成される。この配線５２はＴＦＤ素子５７に電気信号を伝送するために用いられる。画素電極５８は、ＴＦＤ素子５７の第２電極５６の先端に重なるようにして形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで画素電極５８は、一般に、フォトリソグラフィ処理によって形成される。具体的には、まず、スパッタリング等によって一様な厚さのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をガラス基板５１上に形成し、その後、エッチング処理によって不要なＩＴＯを除去することによって希望のパターン形状の画素電極５８を形成する。
【０００６】
こうして形成される画素電極５８と第２電極５６との接合部分の端部Ｓを矢視Ｘ方向から見ると図９に示す通りであり、この端部Ｓを矢視Ｙ方向から見ると図１０に示す通りである。画素電極５８は第２電極５６の全面に完全に密着することが望ましいが、実際には図９に示すように、第２電極５６の側面部分において画素電極５８と第２電極５６との間に間隙Ｇ0が形成されることがある。
【０００７】
一方、従来の液晶装置では、図１０に示すように、画素電極５８の外周縁５８ｅと第２電極５６の外周縁５６ｅとが互いに一致するように形成されていた。このため、画素電極５８をエッチング処理によって所定の形状にパターニングするとき、図９の間隙Ｇ0が外部へ開口することになり、よって、エッチング液がその間隙Ｇ0へ浸入し、さらに第２電極５６の外周縁に沿って回り込むように進行し、その結果、第２電極５６と画素電極５８との間に断線が発生して、液晶装置の可視像表示領域内に点欠陥が発生するおそれがあった。
【０００８】
なお、画素電極として用いられる透明導電膜としては、ＩＴＯ以外にＳｎＯｘやＺｎＯｘ等も考えられる。このような膜材料に関してもＩＴＯと同様に、第２電極５６に対する密着が不十分となるおそれがあり、それ故、これらの材料に関してもエッチング処理に起因して断線が発生するおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ＴＦＤ素子等といった非線形素子と画素電極との間にエッチング処理に起因して接触不良が発生することを防止して、液晶装置の可視像表示領域内に点欠陥が発生するのを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る液晶装置は、画素電極と、当該画素電極に導通する非線形素子とを有する液晶装置において、前記画素電極は、エッチング液を用いたエッチング処理によって所定の形状にパターニングされ、前記非線形素子を構成する素子側電極は、正方形または長方形の環状であり、前記素子側電極は、前記画素電極の下に設けられて前記素子側電極の前記画素電極の端部に重なる部分からさらに延設された電極配線を有し、前記電極配線は、前記環状の素子側電極との間に長方形の凹部を形成する曲がり形状部を有し、前記曲がり形状部は前記画素電極と重なる
ことを特徴とする。
【００１１】
この液晶装置によれば、画素電極によって覆われることになる素子側電極の外周縁長を長くすることができ、その結果、エッチング処理によって画素電極を所定のパターンに形成する際に、素子側電極の外周縁に沿って回り込むエッチング液の長さの全周縁長に対する割合を小さくすることができる。つまり、エッチング液が奥深くまで回り込むことを防止できる。これにより、素子側電極の外周縁の所で画素電極がエッチング液によって切断されることを防止できる。
【００１２】
また、画素電極と、当該画素電極に導通する非線形素子とを有する液晶装置において、前記画素電極は、エッチング液を用いたエッチング処理によって所定の形状にパターニングされ、前記非線形素子を構成する素子側電極は、前記画素電極の下に設けられて前記画素電極の端部に重なり、当該重なる部分からさらに延設された電極配線を有し、前記電極配線は、前記画素電極の外周縁から離間し、かつ、複数段の階段状の屈曲を有する曲がり形状部を有し、前記曲がり形状部は前記画素電極と重なることを特徴とする。こうすれば、画素電極によって覆われることになる素子側電極の周縁長をより一層長くすることができる。
【００１３】
また、画素電極と当該画素電極に導通する非線形素子とを有する液晶装置であって、前記非線形素子を構成する素子側電極は前記画素電極の端部に重なり、当該重なる部分からさらに延設された三角形状を連続させた曲がり形状部を有し、前記曲がり形状部は前記画素電極と重なっていることを特徴とする。また、画素電極と当該画素電極に導通する非線形素子とを有する液晶装置であって、前記非線形素子を構成する素子側電極は前記画素電極の端部に重なり、当該重なる部分からさらに延設されたサインカーブ様の湾曲形状の曲がり形状部を有し、前記曲がり形状部は前記画素電極と重なっていることを特徴とする。このように素子側電極のうち画素電極に重なる部分の外周縁を直線形状でない曲がり形状に形成することで、画素電極によって覆われることになる素子側電極の周縁長をより一層長くすることができる。
【００１４】
上記の液晶装置において、前記非線形素子はＴＦＤ（Thin Film Diode）素子とすることができる。このＴＦＤ素子は、基板上に形成される第１電極と、その第１電極上に形成される絶縁膜と、その絶縁膜上に形成される第２電極とを含む積層構造によって形成される。このＴＦＤ素子を用いる場合には、上記第２電極の先端部分に画素電極が重ねて形成され、両者が互いに導通する。すなわち、ＴＦＤ素子の第２電極が素子側電極に相当する。
【００１５】
次に、本発明に係る電子機器は、上記した構成の液晶装置を有することを特徴とする電子機器である。多くの場合は、その電子機器の可視像表示部、すなわち数字、文字その他の情報を表示するための部分として用いられることになるであろうが、使用形態はそのような可視像表示部に限定されるものではない。このような電子機器としては、例えば、デジタルカメラ、携帯電話機、携帯情報端末器等が考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図６は、本発明に係る液晶装置の一実施形態を示している。この液晶装置１は、長方形の環状に形成されたシール材２によって互いに貼り合わされた一対の透光性基板３ａ及び３ｂを有する。透光性基板３ａは非線形素子としてのＴＦＤ素子を形成するための素子側基板であり、他方の透光性基板３ｂはそれに対向する対向側基板である。
【００１７】
素子側基板３ａの表面には複数の配線４及び複数の透明画素電極６が形成される。これらの配線４はいずれも直線状に形成され、そして隣り合う個々のものが互いに平行に配列される。また、画素電極６は、それらの配線４の間に列状に配列されていて、全体としてはマトリクス状に配列される。各配線４は、透光性基板３ａの張出し部に装着した液晶駆動用ＩＣ７ａの出力用バンプに導電接続される。
【００１８】
なお、各配線４は実際には極めて狭い間隔寸法で多数本が基板３ａ上に形成されるが、図６では、構造を分かり易く示すために各配線４の間隔寸法を拡大して模式的に示し、さらにそれらの配線４の一部を省略してある。また、画素電極６は、実際には非常に面積が小さく、しかも微細な間隔でドットマトリクス状に配列されるが、図６では構造を分かり易く示すために各画素電極６を拡大して模式的に示すと共にそれらの間隔も拡大して示してある。
【００１９】
対向基板３ｂの表面には複数の透明な対向電極８が形成される。これらの対向電極８は、それぞれが直線状に形成され、隣り合うものが互いに平行に配列されている。これらの対向電極８は、透光性基板３ｂの張出し部に装着した液晶駆動用ＩＣ７ｂの出力用バンプに導電接続される。
【００２０】
なお、対向電極８は実際には素子側基板３ａ上の各画素電極６に対向するように対向側基板３ｂ上に極めて狭い間隔で多数本形成されるものであるが、図６では、構造を分かり易く示すために各対向電極８の間隔寸法を拡大して模式的に示し、さらにそれらの対向電極８の一部を省略してある。
【００２１】
図６において、配線４と各画素電極６との間の素子側基板３ａ上に、非線形素子としてのＴＦＤ素子１１が形成される。このＴＦＤ素子１１は、図１に示すように、配線４から張り出す第１電極１２と、陽極酸化処理によってその第１電極１２の上に重ねて形成された絶縁膜としての陽極酸化膜１３と、そしてその陽極酸化膜１３の上に形成された第２電極１４とによって構成される。
【００２２】
第１電極１２は、例えばＴａ（タンタル）によって形成され、そのとき陽極酸化膜はＴａＯX（タンタル酸化物）によって形成される。第２電極１４は、例えばＣｒ（クロム）によって正方形又は長方形の環状に形成される。配線４は、ＴＦＤ素子１１の第１電極１２及び陽極酸化膜１３を形成する際に、それと同時に形成される。
【００２３】
画素電極６は、ＴＦＤ素子１１の第２電極１４の先端部に重ねて形成され、電気的に導通する。第２電極１４と画素電極６との接合部に関し、特にその端部Ｓ１及びＳ２について説明すると以下の通りである。なお、端部Ｓ１と端部Ｓ２は互いに同じ構造であるので、以下の説明では端部Ｓ１についてのみ考える。
【００２４】
端部Ｓ１を矢視Ｙ方向から見ると図３に示す通りであり、この図から分かるように、画素電極６の外周縁６ｅはＴＦＤ素子を構成する第２電極１４の外周縁１４ｅの外側に位置するようにパターニングされる。このため、従来であれば図９に示すように外部に露出していた間隙Ｇ0が、本実施形態では図２に示すように画素電極６によって塞がれる。
【００２５】
また、この構造により、図８に示した従来の液晶装置に比べて、画素電極６によって覆われることになる第２電極１４の周縁長を、図１の符号Ｑで示す長さだけ長くすることができる。なお、図３に示すように、第２電極１４の外周縁１４ｅの外側へ延長した部分の画素電極６と第２電極１４の外周縁１４ｅとの間には、間隙Ｇ１が形成される。
【００２６】
画素電極６は、素子側基板３ａ上にＴＦＤ素子１１の第２電極１４を所定形状に形成した後、周知のフォトリソグラフィ処理を用いて形成されるものであり、具体的には、均一な膜厚のＩＴＯ膜をスパッタリング処理によって素子側基板３ａ上の全域に一様に成膜し、さらにエッチング処理によって不要なＩＴＯ膜を除去することによって所定形状に形成される。
【００２７】
ＩＴＯ膜をエッチング処理するとき、エッチング液は図３の間隙Ｇ１へ侵入して第２電極１４の外周縁に沿って回り込むように進行しようとする。しかしながら、本実施形態では画素電極６の外縁部分を第２電極１４の外側へ延長することによって、画素電極６で覆われる第２電極１４の周縁長を長くしたので、エッチング液の回り込みの程度を低減でき、その結果、第２電極１４と画素電極６との間がエッチング液によって断線されることを防止でき、従って、点欠陥を持たない正常な液晶装置を製造できる。
【００２８】
（第２実施形態）
図４は、本発明に係る液晶装置に関する他の実施形態の要部、特にＴＦＤ素子の近傍の構造を示している。ここに示すＴＦＤ素子２１は図１に示したＴＦＤ素子１１と同様に、第１電極１２、陽極酸化膜１３及び第２電極２４の積層構造によって形成される。また、第２電極２４と画素電極６との接合部の端部Ｓ１及びＳ２において、画素電極６の外周縁６ｅが第２電極２４の外周縁２４ａの外側へ張り出すようにパターニングされることも図１の液晶装置の場合と同じである。
【００２９】
本実施形態では、図１に示した実施形態に比べてＴＦＤ素子２１の第２電極２４に改変を加えてある。具体的には、第２電極２４のうち画素電極６に重なる部分の外周縁に長方形状の曲がり形状Ａを付けたことである。この構造により、画素電極６で覆われる第２電極２４の周縁長をより一層長くでき、従って、エッチング液が第２電極２４の外周縁に奥深く回り込むことを確実に防止できる。
【００３０】
（第３実施形態）
図５は、本発明に係る液晶装置に関するさらに他の実施形態を示し、特にその実施形態の要部であるＴＦＤ素子３１の近傍の構造を示している。ここに示すＴＦＤ素子３１は図１に示したＴＦＤ素子１１と同様に、第１電極１２、陽極酸化膜１３及び第２電極３４の積層構造によって形成される。また、画素電極６の外周縁６ｅが第２電極３４の外周縁３４ａの外側へ張り出すようにパターニングされることも図１の液晶装置の場合と同じである。
【００３１】
本実施形態では、図１に示した実施形態に比べてＴＦＤ素子３１の第２電極３４に改変を加えてある。具体的には、第２電極３４のうち画素電極６に重なる部分の外周縁に階段状の曲がり形状Ｂを付けたことである。この構造により、画素電極６で覆われる第２電極２４の周縁長をより一層長くでき、従って、エッチング液が第２電極３４の外周縁に沿って奥深く回り込むことを確実に防止できる。
【００３２】
（第４実施形態）
図７は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。この実施形態は、本発明に係る液晶装置を電子機器としてのカーナビゲーションシステムの表示部として使用した場合の実施形態である。ここにいうカーナビゲーションシステムというのは、ＧＰＳ（ Global Positioning System：全地球航法システム）を用いて車両の地図上の位置を表示する電子機器である。
【００３３】
本実施形態のカーナビゲーションシステムは、例えば図６に示す液晶装置１を含んで構成された表示部４０と、ＧＰＳ制御部３６と、入力装置３７と、そして電源部３８とを有する。入力装置３７は、ＧＰＳアンテナ３９及び赤外線リモートコントローラ４１を有する。
【００３４】
ＧＰＳ制御部３６は、映像を表示するための制御の全般を司るＣＰＵ（中央処理装置）４２と、車両位置の解析や地図の映像を表示するための演算等といった各種の演算を行うための制御プログラムを格納したメインメモリ４３と、地図データファイルを格納したファイルメモリ部４４と、そして液晶表示部４０へ映像表示のための駆動信号を送る映像表示回路４６とを有する。また、電源部３８は、液晶表示部４０及びＧＰＳ制御部３６の各部へ電力を供給する。
【００３５】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００３６】
例えば、本発明はＴＦＤ素子を非線形素子として用いる液晶装置に限られず、素子側基板上に電極を形成し、さらにその電極の上に画素電極を重ねて形成する構造を有する液晶装置でありさえすれば、任意の構造の液晶装置に対して適用できる。例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を非線形素子とする液晶装置に対し本発明を適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る液晶装置及び電子機器によれば、画素電極の外周縁が非線形素子を構成する素子側電極の外周縁の外側に張り出すように形成されるので、画素電極によって覆われることになる素子側電極の周縁長を長くすることができる。これにより、エッチング処理によって素子側電極の上に所定のパターンの画素電極を形成する際、エッチング液が素子側電極の外周縁の奥深くへ回り込むことを防止でき、その結果、素子側電極と画素電極とがエッチング液によって断線することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶装置の一実施形態の要部、特に非線形素子の近傍の構造を示す平面図である。
【図２】図１において符号Ｓ１で示す部分を矢視Ｘ方向から見た場合の端面図である。
【図３】図１において符号Ｓ１で示す部分を矢視Ｙ方向から見た場合の端面図である。
【図４】本発明に係る液晶装置の他の実施形態の要部、特に非線形素子の近傍の構造を示す平面図である。
【図５】本発明に係る液晶装置のさらに他の実施形態の要部、特に非線形素子の近傍の構造を示す平面図である。
【図６】本発明に係る液晶装置の一実施形態を一部破断して示す平面図である。
【図７】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す図である。
【図８】従来の液晶装置の一例の要部を示す平面図である。
【図９】図８において符号Ｓで示す部分を矢視Ｘ方向から見た場合の端面図である。
【図１０】図１において符号Ｓで示す部分を矢視Ｙ方向から見た場合の端面図である。
【符号の説明】
１          液晶装置
２          シール材
３ａ，３ｂ  透光性基板
４          配線
６          画素電極
６ｅ        画素電極の外周縁
７ａ，７ｂ  液晶駆動用ＩＣ
８          対向電極
１１          ＴＦＤ素子（非線形素子）
１２          第１電極
１３          陽極酸化膜
１４          第２電極（素子側電極）
１４ｅ        第２電極の外周縁
２１          ＴＦＤ素子（非線形素子）
２４          第２電極（素子側電極）
２４ｅ        第２電極の外周縁
３１          ＴＦＤ素子（非線形素子）
３４          第２電極（素子側電極）
３４ｅ        第２電極の外周縁
Ａ          曲がり形状
Ｂ          曲がり形状
Ｇ0，Ｇ1   間隙
Ｓ１，Ｓ２  接合端部
【図１】
0003792389.tif 000002
【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】
0003792389.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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