JP3972354B2 - アクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）などのアクティブ素子がマトリクス状に形成されてなるアクティブマトリクス基板の製造方法及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アクティブマトリクス基板と、対向基板と、これらの基板間に液晶を狭持した構造の液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置では、アクティブマトリクス基板に、アクティブ素子及びこれにより選択駆動される画素電極が設けられ、対向基板には対向電極が設けられている。このような液晶表示装置においてカラー表示を実現する為には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色彩を有する透過型のカラーフィルタを表示画素毎に配置する。
【０００３】
特開平９−２９２６３３号公報には、基板上に形成されたＴＦＴ間の開口領域に硬化性インクをインクジェット方式によって付与してカラーフィルタを形成し、このカラーフィルタ上に透明画素電極を形成することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−２９２６３３号公報では、インク層の形成と画素電極の形成とを別々に行なう必要があり、製造工程の煩雑さを免れなかった。
【０００５】
また、画素電極の形成に先立つインクジェット吐出によってアクティブ素子の電極が被覆されてしまうのを防ぐため、アクティブ素子の上面全体にパシベーション膜や遮光層を形成したうえでインクジェット吐出する必要があるが、これらパシベーション膜や遮光層には、アクティブ素子の電極につながる画素電極のためのコンタクトホールを形成する必要があり、製造工程の煩雑さを増していた。
【０００６】
一方、特開平８−３１３７２６号公報には、カラーフィルタとしての着色層を導電性とすることにより、画素電極を兼ねるようにすることが記載されている。これによれば、インク層の形成と画素電極の形成を同一の作業で行なうことができ、パシベーション膜や遮光層にコンタクトホールを形成する必要もなくなる。
【０００７】
しかしながら、上記特開平８−３１３７２６号公報ではカラーフィルタとして導電性のレジストを用いることによってパターニングしているが、最適な色調整、導電性、レジストとしての性能を、３つ同時に満たすために選定できる材料は極めて限られている。例えば、通常のフォトポリマータイプのカラーレジストでは、導電材料を混合すると、光開始剤によるラジカルの発生が阻害されることがあるので、その実現が困難な場合がある。
【０００８】
また、レジストを用いたパターニングは露光、現像などの工程が不可欠であるため、製造工程の煩雑さは避けられない。また、パターニングによって不要なレジストを除去せざるを得ないため、色材や導電性材料が無駄とならざるを得なかった。
【０００９】
本発明は、製造工程の煩雑さを避けることができ、材料選択の幅が広がるとともに製造歩留まりが高いアクティブマトリクス基板の製造方法及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、アクティブ素子に電気的に接続される画素電極の形成領域に、色材と導電性材料が混合されてなるインクをインクジェット方式で吐出する工程により、画素電極及びカラーフィルタとして作用する導電性着色層を形成することを特徴とする。
【００１１】
上記製造方法において、前記アクティブ素子のうち前記導電性着色層が電気的に接続される１つの電極以外の電極を覆う位置にブラックマトリクスを構成する絶縁層を所定の高さに形成した後、前記インクを吐出する前記工程を実行することが望ましい。
【００１２】
また、前記導電性着色層が形成される位置に、光反射性を備えた反射層を形成した後、前記インクを吐出する前記工程を実行することにより、反射型のアクティブマトリクス基板を製造することとしてもよい。
【００１３】
また、前記反射層に、層の厚さ方向に光を透過させる間隙を形成することにより、半透過型のアクティブマトリクス基板を製造することとしてもよい。
【００１４】
上記反射型又は半透過型のアクティブマトリクス素子の製造方法において、前記アクティブ素子のうち前記導電性着色層が電気的に接続される１つの電極以外の電極を覆う位置に第１の絶縁層を形成し、前記第１の絶縁層上に、前記導電性着色層を前記１つの電極に電気的に接続させる前記反射層と、ブラックマトリクスを構成する所定の高さの第２の絶縁層とを形成した後、前記インクを吐出する前記工程を実行することが望ましい。
【００１５】
また、上記反射型又は半透過型のアクティブマトリクス素子の製造方法において、前記第１の絶縁層は、前記アクティブ素子の全面を覆う位置に形成し、前記反射層は、前記第１の絶縁層のうち前記１つの電極に対応する位置に形成されたコンタクトホールを介して前記１つの電極に電気的に接続されることが望ましい。
【００１６】
また、上記製造方法において、前記インクを吐出して形成される画素電極の色は、少なくとも３種類有することが望ましい。
【００１７】
また、上記製造方法において、前記アクティブ素子は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）でもよく、薄膜ダイオード（ＴＦＤ）でもよい。
【００１８】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記の方法により製造されたアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向して配置される対向基板との間に、液晶層を封入することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子機器の製造方法は、上記の方法により製造された液晶表示装置を表示手段として用いることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００２１】
（１．第１の実施形態）
第１の実施形態は、アクティブ素子としてＴＦＴを用いる実施形態である。
【００２２】
（１−１．製造工程）
図１〜図４は第１の実施形態の製造工程の一例を示す図であり、各図（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。まず、薄膜トランジスタ側基板２０１に、ＴＦＴ２０２を形成する。このＴＦＴ２０２は、ゲート線２０３、ソース線２０４、絶縁膜２０５等から構成される（図１）。
【００２３】
次に、図２に示すように、ソース線２０４の保護膜となる絶縁膜２２０を形成する。この絶縁膜２２０は、ＴＦＴ２０２の一部（ソース線２０４）を覆うとともに、画素の周囲を囲むように形成することにより、ブラックマトリクスとして機能する。更に、この絶縁膜を所定の高さに形成することにより、後にインクジェット吐出されるインクが他の画素に溢れないようにするバンクとして機能する。
【００２４】
絶縁膜２２０は、ＴＦＴ２０２のうち導電性着色層が電気的に接続されるドレイン電極以外の電極（ソースおよびゲート）を覆うように形成されることが望ましい。これにより、導電性インクを付与した場合に導電性インクがドレイン領域にのみ接続され、ソース及びゲートには接続されないようにすることができる。
【００２５】
また、絶縁膜２２０は、マトリクス状に交差するソース線２０４およびゲート線２０３に沿って形成されることが好ましい。これにより、ソース線およびゲート線とブラックマトリクスとの位置が一致し、開口率を確保することができる。また、ソース線２０４およびゲート線２０３を覆うように絶縁膜２２０を形成することにより、導電性着色層がソース線２０４又はゲート線２０３と短絡することを防止することができる。
【００２６】
次に、図３に示すように、絶縁膜２０５にコンタクトホールを開口し、その後に赤色の導電性インク・緑色の導電性インク・青色の導電性インクをインクジェット方式により各画素内に吐出する。このような導電性インクとしては、例えばインク内に導電性微粒子を混合、分散したものを用いることができる。インクジェット吐出したインクは自然雰囲気中で乾燥させ、ホットプレート及び／又はオーブンで固化させる。これにより、導電性着色層２０６〜２０８が形成され、アクティブマトリクス基板２１０が完成する。
【００２７】
本実施例では、カラーフィルタとなるインクは導電性を持つ。導電性を持つインクは、例えば、透明導電膜の材料となるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ_２（酸化錫）等の微粒子をインクに混ぜ合わせること等により形成できる。
【００２８】
そして、このようにインクに導電性を持たせることで、これらにより形成された導電性着色層２０６〜２０８を、薄膜トランジスタ側基板に設けられたカラーフィルタとして使用すると共に液晶を駆動するための画素電極として使用することが可能となる。このため、これらの導電性着色層２０６〜２０８とＴＦＴ２０２のドレイン領域２０９とは、コンタクトホールを介して接続されている。
【００２９】
その後、図４に示すように、配向膜２２２を積層しラビング処理する。一方、対向基板２１７はその内側に、透明導電膜からなる対向電極２１８及び配向膜２２１が設けられているだけの構造となっている。薄膜トランジスタ側基板２０１と対向基板２１７の間には液晶２１９が封入され、液晶表示装置２００となる。
【００３０】
本実施形態によれば、導電性インクから成るカラーフィルタが薄膜トランジスタ側基板に設けられている。これにより、対向基板にカラーフィルタを形成する必要がなくなり、対向基板の製造コストを低減できる。また薄膜トランジスタ側基板と対向基板との張り合わせ精度の許容度が広がる。
【００３１】
また本実施形態によればカラーフィルタとなる導電性インクが画素電極を兼ねるため、画素電極を成膜しこれをパターニングする工程を省略できる。これによりコストの低減及び歩留まりの向上を図ることができる。
【００３２】
また例えばＩＴＯから成る画素電極の上部にカラーレジスト等から成るカラーフィルタを形成する構成と比べると本実施形態は次のような優位点を持つ。即ち画素電極の上部にカラーフィルタを形成する構成であると、カラーフィルタに液晶駆動時の電圧が印加され、電圧分割により液晶に印加される電圧（実効電圧）が減少し、これは画質低下の原因となる。これに対して本実施形態では、導電性着色層２０６〜２０８が画素電極とカラーフィルタとを兼ねるため、このような画質低下の問題が生じるのを有効に防止できる。
【００３３】
更に、本実施形態によれば、画素電極の上部にカラーフィルタを形成する構成に比べ、開口率を高めることもできる。即ち画素電極の上部にカラーフィルタを形成する構成によると、画素電極とカラーフィルタとの合わせ余裕が必要となるが、本実施例によればこのような合わせ余裕が必要ない分だけ開口率を高めることができる。
【００３４】
（１−２．導電性着色層）
さて導電性着色層は、上記実施形態のように、溶媒に顔料などの色素及びＩＴＯ等の導電性物質を分散することで形成することができる。
【００３５】
溶媒に色素及び導電性物質を分散させる場合には、色素及び導電性物質等の固形成分の割合を一定値以下に抑える必要がある。導電性インク中の固形成分の割合が高いと、ポットライフ（使用可能な液体状態が保たれる時間）が短くなるからである。即ち、色素、導電性物質等の固形成分が凝集し、導電性インクのインクジェットによる吐出不能又は吐出特性の悪化をきたし、工場等での生産に支障をきたす。
【００３６】
そのため、固形成分比は１０パーセント程度以下とすることが望ましく、６パーセント程度以下とすることが更に望ましい。なお固形成分比を少なくするためにはレジスト中に含ませる導電性物質等を少なくすればよいが、あまり少なくすると導電性着色層の比抵抗が増加してしまう。従ってポットライフと比抵抗の関係を考慮して、固形成分比は最もバランスの良いものとする必要がある。
【００３７】
溶媒に顔料等を分散させる場合には、特に制限されないが、例えば赤色系顔料としてはペリレン系、アントラキノン系、ジアントラキノン系、アゾ系、ジアゾ系、キナクリドン系、アントラセン系等の顔料が挙げられる。また緑色系顔料としてはハロゲン化フタロシアニン系等の顔料が挙げられる。また青色系顔料としては、金属フタロシアニン系、インダンスロン系、インドフェノール系等の顔料が挙げられる。この他にも、紫色系、黄色系、シアニン系及びマゼンタ系の顔料等を併用することも可能である。
【００３８】
（１−３．導電性）
本実施例における導電性着色層も所定のインピーダンス成分（比抵抗及び容量成分）を持つ。従って導電性着色層がドレイン領域と液晶との間に介在することに起因して、液晶へ印加される実効電圧が低下するという問題も生じうる。そこで導電性着色層の比抵抗はなるべく小さいことが望ましい。
【００３９】
導電性着色層の比抵抗は、液晶パネルの大きさ、目指す表示特性等に依存はするが、１×１０^７Ω・ｃｍ程度以下であることが望ましく、１×１０^６Ω・ｃｍ程度以下であることが更に好ましい。
【００４０】
（１−４．導電性微粒子の形状等）
着色層中に含ませる導電性物質は微粒子状であることが望ましい。これは導電性物質を含ませることに起因するカラーレジストの透過率の低下を最小限に抑えるためである。同様の理由により、分散させる導電性物質は透明性を有することが望ましい。このため導電性物質としてはＩＴＯ、ＳｎＯ_２等が最適なものとなる。あるいはこれらとカーボン、金、銀との混合材料を使用することもできる。
【００４１】
また導電性物質を微粒子状にする場合、その微粒子の形状は、球状よりも、皿状あるいは棒状等であることが望ましい。なぜならば皿状、棒状等にすれば隣り合う微粒子間のオーバラップ面積を大きくでき、この結果、電流をより流しやすくすることができ、比抵抗を下げることができるからである。即ち、比抵抗を下げるのには分散させる導電性微粒子の割合を高くすればよいが、あまり高くすると例えば透過率が下がったり、色特性が低下したり、前述のポットライフ等の問題が生じる。皿状、棒状等の隣り合う微粒子間のオーバラップ面積を大きくできる形状にすれば、導電性微粒子の割合をあまり高くすることなく比抵抗を下げることができる。
【００４２】
また導電性物質の均一な分散状態を実現するために導電性微粒子に疎水処理を施しその表面を疎水性とすることが望ましい。即ち、導電性微粒子が親水性の表面を有すると、顔料等の色素の多くが疎水性の表面を有するため、親水性の導電性微粒子の２次凝集等が生じ、均一な分散状態が得られない可能性があるからである。疎水処理は、例えばカップリング剤等を用いることで実現でき、カップリング剤としてはシラン系、チタン酸塩系、クロム系等の種々のものを用いることができる。
【００４３】
本実施例におけるブラックマトリクスは、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等のパターンに配置されたカラーフィルタの間に配置され、遮光層となるものである。
【００４４】
（１−５．ブラックマトリクス）
また本実施例においてブラックマトリクスを構成する絶縁膜は、シリコン酸化膜であることが望ましい。シリコン酸化膜は、薄膜トランジスタ、ＬＳＩ等の製造プロセスにおける絶縁膜として一般的に使用されるものであり、耐熱性、耐薬品性に優れたものだからである。
【００４５】
即ち、従来のブラックマトリクスに用いられた材質に比べ、薄膜トランジスタ等の製造プロセスとの相性が良い。特にブラックマトリクスを薄膜トランジスタ側基板上に形成する場合には、この相性が問題となる。この場合には、ブラックマトリクスも薄膜トランジスタと同一製造プロセスで形成されることになるからである。
【００４６】
従って、ブラックマトリクスの材質として薄膜トランジスタの製造で一般的に使用されるシリコン酸化膜等を用いれば、例えばブラックマトリクスの形成工程の後に使用するエッチング液、温度等についてそれほど考慮する必要がなくなる。これにより製造プロセスに使用される薬品等の選択が容易となる。また、薄膜トランジスタにおける絶縁膜とブラックマトリクスとが多層構造となった場合にも、これらは同じ材質で形成されるため応力等により生じるひずみの悪影響を少なくできる。
【００４７】
また、ブラックマトリクスを構成するシリコン酸化膜を、薄膜トランジスタの絶縁膜（ソース線の保護膜）として兼用することも可能となる。
【００４８】
なお、本実施例においてはシリコン酸化膜のみならず、このシリコン酸化膜と均等な材質の膜、チタン酸化膜等も採用でき、薄膜トランジスタ等の製造とのプロセス適合性がよいものであれば種々のものを採用できる。
【００４９】
また本実施例において絶縁膜に含ませる色素としては顔料が望ましい。顔料には耐熱性が比較的あり、従って、カラーフィルタ等の耐熱性を増したときに、これに応じて色素の耐熱性を増すことが望ましいからである。但し、絶縁膜に含ませる色素はこれに限られるものではなく、例えば染料等を用いてもよい。本実施例で絶縁膜に含ませる黒色の顔料としては、カーボン系のもの等が考えられる。
【００５０】
（２．第２の実施形態）
第２の実施形態は導電性の着色層と薄膜トランジスタのドレイン領域との間にメタル等の導電層を介在させる実施形態である。
【００５１】
図５は第２の実施形態によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の平面図（ａ）およびそのＡ−Ａ’線断面図（ｂ）である。その製法が第１の実施形態と異なるのは、ドレイン領域４０９に通じるためのコンタクトホールを絶縁膜４０５に開口した後、ドレイン領域４０９と導電性着色層４０６〜４０８とを導通させる導電層４１２を形成する点にある。この導電層４１２はメタル等より成る。そして導電層４１２を形成した後に、カラーフィルタと画素電極とを兼ねる導電性着色層４０６〜４０８を形成し、アクティブマトリクス基板４１０とする。配向膜４２２、対向基板４１７、対向電極４１８、配向膜４２１、液晶４１９は上記第１の実施形態と同様に形成され、液晶表示装置４００となる。
【００５２】
本実施形態によれば、画素電極となる導電性着色層４０６〜４０８とドレイン領域４０９との間で良好なコンタクトをとることができ、コンタクト抵抗の軽減等が可能となる。これにより液晶に印加される実効電圧を高くすることができ、表示特性の向上を図ることができる。この場合、導電層４１２の材料としては、ドレイン領域との間のコンタクト抵抗及び導電性着色層との間のコンタクト抵抗を十分に小さくできるものが望ましい。
【００５３】
（２−１．変形例１）
また、本実施形態は上記に限らず、導電層４１２をソース線４０４の形成時に、ソース線４０４と同一材料により形成してもよい。すなわち、ソース線４０４をパターニング形成する際に、このソース線４０４と同一材料の導電層４１２もパターニング形成する。その後に、導電性着色層４０６〜４０８を形成する。このようにソース線４０４と同一の材料で導電層４１２を形成する手法によれば、導電層を形成するために新たなフォト及びエッチング工程を付加する必要が無くなり、工程数の低減及び歩留まりの向上を図ることができる。
【００５４】
本実施形態では、メタル等から成る導電層４１２をコンタクトホールから引き出し、導電性インクとの間の接触抵抗が十分低くなるように、導電性着色層４０６との間の接触面積の大きさを決める。但し、導電層４１２が非透光性材料から成る場合には、この接触面積を大きくしすぎると開口率が低下するため、要求されるコンタクト抵抗と開口率とに応じてこの接触面積の大きさを決定する必要がある。
【００５５】
（２−２．変形例２）
導電層４１２は、図５のようにコンタクトホールの周辺部にのみ形成してもよいが、これに限らず、画素電極となる導電性着色層４０６の周辺部に形成してもよい。これにより、ドレイン領域４０９と画素電極との間の寄生抵抗を小さくでき、画質低下を防止することができる。
【００５６】
また導電層４１２を導電性着色層４０６の周辺部に形成する場合、周辺部に設けられた導電層４１２をブラックマトリクスの一部として兼用することも可能となる。この場合、ゲート線４０３、ソース線４０４が、ブラックマトリクスの他の一部となる。
【００５７】
（２−３．変形例３）
また、導電層４１２を、導電性着色層４０６〜４０８の下部全面にＩＴＯで形成してもよい。これにより、仮に導電性着色層４０６〜４０８の比抵抗が高くても、実際にかかる抵抗は導電性着色層の厚み分だけであるため、液晶印加実効電圧の低減が有効に防止される。
【００５８】
（２−４．変形例４）
更に、導電層４１２を導電性着色層４０６〜４０８の下部全面に形成するとともに、導電層４１２をメタル等の非透光性の材料で形成すれば、反射型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を構成することができる。反射型のアクティブマトリクス液晶表示装置を形成するときは、導電層４１２の材料としてはなるべく反射率の高いものが望ましい。
【００５９】
従来の反射型液晶表示装置では、カラーフィルタは対向基板側に形成されていた。しかしながら反射型液晶表示装置では、反射光のみが光源となるため、開口率をより高めることが望まれている。本実施例では、カラーフィルタを薄膜トランジスタ側基板４０１に内蔵することで開口率を向上できる。更にカラーフィルタを導電性にすることで、画素電極と液晶との間にカラーフィルタが介在することによる生ずる電圧分割の問題等を防止できる。
【００６０】
また反射型液晶表示装置を構成するために封入される液晶４１９は、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）であることが望ましい。ＰＤＬＣでは、ＴＮ液晶と異なり、光の透過を散乱強度により制御でき、偏光板が不要となる利点がある。偏光板を不要とすることで、開口率を向上できると共に装置の製造コストを低減できる。ＰＤＬＣは、高分子中にμｍ程度のオーダの液晶分子を分散させたり、網目状の高分子中に液晶を含ませることで実現できる。
【００６１】
（３．第３の実施形態）
第３の実施形態は、アクティブ素子であるＴＦＴとして上記と異なる形態のもの用いる実施形態である。上記第１及び第２の実施形態と異なる点は、ＴＦＴのゲート電極とソース及びドレイン電極との位置関係が、上下逆になっている点である。
【００６２】
図６は、第３の実施形態によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の製造工程断面図である。図６（ａ）に示されるように、薄膜トランジスタ側基板６０１上に、ゲート電極６０３、ゲート絶縁膜６０５、アモルファスシリコン膜６３１、エッチング保護膜６３２、オーミック層６３３、ソース電極６０４及びドレイン電極６１１を形成することにより、ＴＦＴ６０２を形成する。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示されるように、ソース電極６０４上に絶縁膜６２０を形成する。この絶縁膜はブラックマトリクスを兼ねており、かつ後に付与されるインクが他の画素に溢れないようにするバンクを兼ねている。
【００６４】
更に、図６（ｃ）に示されるように、各画素に赤、緑、青の導電性インクを選択的にインクジェット吐出し、乾燥及び固化させる。これにより、画素電極およびカラーフィルタの機能を兼ね備えた導電性着色層６０６、６０７、６０８が形成され、アクティブマトリクス基板６１０が完成する。
【００６５】
最後に、図６（ｄ）に示されるように、配向膜６２２を積層しラビング処理する。一方、対向基板６１７はその内側に、透明導電膜からなる対向電極６１８及び配向膜６２１が設けられている。薄膜トランジスタ側基板６０１と対向基板６１７の間には液晶６１９が封入され、液晶表示装置６００となる。
【００６６】
本実施形態によれば、ドレイン電極６１１がＴＦＴ６０２の上面に配置されているため、画素電極と導通するためのコンタクトホールが一切不要となり、工程が簡略化されるという利点がある。
【００６７】
なお、ＴＦＴの構造は上記各実施形態で説明したものに限らず、アモルファス（非晶質）シリコン薄膜トランジスタにおける逆スガタ型、正スガタ型の構造、ポリ（多結晶）シリコン薄膜トランジスタにおけるプレーナ型、正スガタ型の構造等、種々のものを採用できる。
【００６８】
（３−１．変形例５）
図７は、第３の実施形態の変形例を示す図である。なお、図６と同様の部分については、同じ符号を付してその説明を省略する。本変形例は、第３の実施形態のドレイン電極６１１に、光反射性を備えた電極６４１を導電接続するように設けることによって、反射型液晶表示装置とするものである。
【００６９】
まず、図７（ａ）に示されるように、図６（ａ）と同様にソース電極６０４及びドレイン電極６１１を含むＴＦＴ６０２を形成する。
【００７０】
次に、図７（ｂ）に示されるように、絶縁膜６４０を形成する。反射型液晶表示装置を形成する場合は、この絶縁膜６４０を設けない構成もとり得る。しかしながら、反射型液晶表示装置としては、反射光の利用効率を高めることが望ましい。すなわち、画素電極として作用する部分の面積をより広く形成することが望ましい。そこで、隣接するトランジスタ或いは配線を構成する電極（図７においては、ソース電極６０４）より上方の部分も画素電極として作用する部分とするため、絶縁膜６４０を形成している。
【００７１】
ここで、本実施形態は反射型液晶表示装置であるため、絶縁膜６４０は、光透過性を有するものでなくてもよい。
【００７２】
絶縁膜６４０を形成した後、ドレイン電極６１１に通じるためのコンタクトホールを絶縁膜６４０に開口し、ドレイン電極６１１と導通させる導電層６４１を形成する。
【００７３】
この導電層６４１は、反射型液晶表示装置とするため、アルミニウム（Ａｌ）等の光反射率のなるべく高い材料により形成される。また、図示していないが、反射型液晶表示装置として表示品質をより好ましいものとするため、導電層６４１の表面には細かな凹凸を有する乱反射面が形成されている。
【００７４】
そして、図６の例と同様に、絶縁膜６２０を形成する。但し、ソース電極６０４の全体を覆う必要はない点で図６の例と異なる。この絶縁膜６２０はブラックマトリクスを兼ねており、かつ後に付与されるインクが他の画素に溢れないようにするバンクを兼ねている。
【００７５】
更に、図７（ｃ）に示されるように、各画素に赤、緑、青の導電性インクを選択的にインクジェット吐出し、乾燥及び固化させる。これにより、画素電極及びカラーフィルタの機能を兼ね備えた導電性着色層６０６、６０７、６０８が形成され、反射型のアクティブマトリクス基板６１０’が完成する。
【００７６】
最後に、図７（ｄ）に示されるように、配向膜６２２を積層しラビング処理する。一方、対向基板６１７はその内側に、透明電極膜からなる対向電極６１８及び配向膜６２１が設けられている。薄膜トランジスタ側基板６０１と対向基板６１７の間には液晶６１９が封入され、反射型液晶表示装置６００’となる。
【００７７】
（３−２．変形例６）
図８は、第３の実施形態の更なる変形例を示す図である。なお、図６又は図７と同様の部分については、同じ符号を付しその説明を省略する。本変形例は、変形例５の導電層６４１を、メタル等の非透光性の材料で形成し、かつ部分的に透光性を与える形状に形成して導電層６５１とすることにより、半透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するものである。
【００７８】
まず、図８（ａ）に示されるように、図６（ａ）及び図７（ａ）と同様にソース電極６０４及びドレイン電極６１１を含むＴＦＴ６０２を形成する。
【００７９】
次に、図８（ｂ）に示されるように、絶縁膜６５０を形成する。ここで、本変形例は反射光及び透過光の各々を表示に利用する半透過型液晶表示装置であるため、絶縁膜６５０は、光透過性を有する材料により形成する。なお、絶縁膜６５０を形成しない構成も採用することができる。しかし、変形例５において絶縁膜６４０を形成することが好ましいのと同様の理由から、本変形例においても絶縁膜６５０を形成することが好ましい。
【００８０】
絶縁膜６５０を形成した後、ドレイン電極６１１に通じるためのコンタクトホールを絶縁膜６５０に開口し、ドレイン電極６１１と導通させる導電層６５１を形成する。
【００８１】
この導電層６５１は、反射光も表示に利用する半透過型液晶表示装置とするため、アルミニウム（Ａｌ）等の光反射率のなるべく高い材料により形成される。また、図示していないが、本変形例においても、反射光を表示に利用する際の表示品質をより好ましいものとするため、導電層６５１の表面には細かな凹凸を有する乱反射面が形成されている。
【００８２】
変形例５と異なるのは、この導電層６５１に、部分的に光を透過させるためのスリット６５２を形成する点である。このスリット６５２は、導電層６５１のパターニング工程において形成される。
【００８３】
なお、導電層６５１に透光性を与えるための形状は、スリットに限らず導電層６５１が部分的に除去された形状であればどのような形状であってもよい。また、導電層６５１を部分的に除去する面積は、画素領域を透過する光（バックライトの光）の透過率をどの程度に設定するかに応じて決定される。
【００８４】
次に、図７の例と同様に、絶縁膜６２０を形成する。この絶縁膜６２０はブラックマトリクスを兼ねており、かつ後に付与されるインクが他の画素に溢れないようにするバンクを兼ねている。
【００８５】
更に、図８（ｃ）に示されるように、各画素に赤、緑、青の導電性インクを選択的にインクジェット吐出し、乾燥及び固化させる。これにより、画素電極およびカラーフィルタの機能を兼ね備えた導電性着色層６０６、６０７、６０８が形成され、半透過型のアクティブマトリクス基板６１０”が完成する。
【００８６】
最後に、図８（ｄ）に示されるように、配向膜６２２を積層しラビング処理する。一方、対向基板６１７はその内側に、透明導電膜からなる対向電極６１８及び配向膜６２１が設けられている。薄膜トランジスタ側基板６０１と対向基板６１７の間には液晶６１９が封入される。
【００８７】
更に、薄膜トランジスタ側基板６０１側から光を照射するバックライト６６０が設けられ、半透過型液晶表示装置６００”となる。
【００８８】
（４．第４の実施形態）
第４の実施形態は、アクティブ素子としてＴＦＤを用いる実施形態である。
【００８９】
図９〜図１２は、第４の実施形態の製造工程の一例を示す図であり、各図（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。まず、薄膜ダイオード側基板８０１は、例えば、ガラス、プラスチック、磁器、半導体ウエハなどの絶縁性を有する材料にて形成される。この薄膜ダイオード側基板８０１は、透過型液晶表示装置を構成する場合は透明性を有している必要があるが、反射型液晶表示装置を構成する場合は透明性を有している必要はない。
【００９０】
図９に示すように、薄膜ダイオード側基板８０１上に、信号線８１４、ＴＦＤ８０２の第１の導電膜８５１を所定のパターンに形成する。具体的には、タンタルまたはタンタルを主成分とする金属をスパッタリング法または電子ビーム蒸着法で形成し、リアクティブイオンエッチングあるいはケミカルドライエッチングなどを行って所定のパターンに形成する。
【００９１】
信号線８１４は、走査信号線として用いられるもので、薄膜ダイオード側基板８０１上に所定のパターンで複数並行して設けられ、図示せぬ走査信号駆動回路の駆動用ＩＣが配置される位置まで延びている。
【００９２】
第１の導電膜８５１は、信号線８１４から延長して薄膜ダイオード側基板８０１上に配設され、信号線８１４と接続した状態に形成される。
【００９３】
なお、必要に応じ、このパターニングに先だって、薄膜ダイオード側基板８０１上の全面に酸化タンタルの保護酸化膜を形成してもよい。この保護酸化膜は、スパッタリング法で堆積したタンタル膜を熱酸化する方法、酸化タンタルからなるターゲットを用いたスパッタリング法などで形成することができる。
【００９４】
次に、薄膜ダイオード側基板８０１をクエン酸などの電解液に入れ、信号線８１４及び第１の導電膜８５１を陽極酸化させ、それらの表面に酸化タンタル膜を形成することで、第１の導電膜８５１の表面に絶縁膜８５２を形成する。
【００９５】
次に、薄膜ダイオード側基板８０１の全面にクロム（Ｃｒ）をスパッタリングしてクロム膜を成膜した後、エッチングして、所定パターンの第２の導電膜８５３をパターニングする。この第２の導電膜８５３の形成によって、２端子型非線形素子であるＴＦＤ８０２が形成される。これにより、第１の導電膜８５１と第２の導電膜８５３とが絶縁膜８５２を挟んで容量結合される。また、駆動用ＩＣからの信号は、信号線８１４から第１の導電膜８５１に伝わり、ＴＦＤ８０２に入力されることとなる。
【００９６】
更に、この薄膜ダイオード側基板１２に所定パターンの導電層８１２を各画素のほぼ全域にわたって形成する。導電層８１２は、例えば透過型液晶表示装置を構成する場合はＩＴＯから構成される。反射型液晶表示装置を構成する場合は、導電層８１２をアルミニウム（Ａｌ）から構成し、表面に細かな凹凸を有する乱反射面が形成されている。
【００９７】
また、導電層８１２は、ＴＦＤ８０２側の位置で、第２の導電膜８５３と重ねられて、ＴＦＤ８０２と接続される。信号線８１４からの信号は、ＴＦＤ８０２を介して、導電層８１２に入力されることとなる。
【００９８】
次に、図１０に示すように、信号線８１４を覆う絶縁膜８２０を形成する。この絶縁膜８２０は、信号線８１４だけでなく、図１０（ａ）に示すように、ブラックマトリクスとバンクを兼ねるように、各画素間の境界部分に形成される。
【００９９】
そして、図１１に示すように、各画素に導電性のインクをインクジェット吐出し、乾燥及び固化させて導電性着色層８０６〜８０８とし、アクティブマトリクス基板８１０が完成する。
【０１００】
次に図１２に示すように、アクティブマトリクス基板８１０上に配向膜８２２を積層してラビング処理する。一方、透明な対向基板８１７に走査線８１８を配設し、さらに配向膜８２１を積層してラビング処理し、アクティブマトリクス基板８１０と対向基板８１７を対向させ、これらの間に液晶８１９を封入して液晶表示装置８００が形成される。
【０１０１】
なお、対向基板８１７の外側面には図示しない偏光板が配設される。透過型アクティブマトリクス基板には、バックライトを付加して液晶表示装置とする。
【０１０２】
（４−１．変形例７）
図１３乃至図１５は、第４の実施形態の変形例によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の製造工程の一例を示す図であり、各図（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。なお、図９乃至図１２と同様の部分については、同じ符号を付しその説明は省略する。本変形例は、第４の実施形態の導電層８１２を、メタル等の非透光性の材料で形成し、かつ部分的に透光性を与える形状に形成して導電層８７０とすることにより、半透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を構成するものである。
【０１０３】
図１３に示すように、本変形例のアクティブマトリクス基板を製造するには、まず図９と同様に、ＴＦＤを構成する第２の導電膜８５３を形成する。
【０１０４】
次に、図１４に示すように、光透過性を備えた絶縁膜８６０を形成する。ここで、この絶縁膜８６０を設けない構成もとり得る。しかしながら、反射型に限らず半透過型液晶表示装置としては、反射光の利用効率を高めることが望ましい。すなわち、画素電極として作用する部分の面積をより広く形成することが望ましい。そこで、隣接するＴＦＤあるいは配線を構成する電極（図１４においては、隣接する第２の導電膜８５３）の上部も画素電極として作用する部分とするため、絶縁膜８６０を形成している。
【０１０５】
絶縁膜８６０を形成した後、第２の導電膜８５３に通じるためのコンタクトホールを絶縁膜８６０に開口し、第２の導電膜８５３と導通する導電層８７０を形成する。
【０１０６】
この導電層８７０は、反射光も表示に利用する半透過型液晶表示装置とするため、アルミニウム（Ａｌ）等の光反射率のなるべく高い材料により形成される。また、図示しないが、反射光を表示に利用する際の表示品質をより好ましいものとするため、導電層８７０の表面に細かな凹凸を有する乱反射面が形成されている。
【０１０７】
また、この導電層８７０には、部分的に光を透過させるためのスリット８７２を形成する。このスリット８７２は、導電層８７０のパターニング工程において形成される。
【０１０８】
なお、導電層８７０に透光性を与えるための形状は、スリットに限らず、導電層８７０が部分的に除去された形状であればどのような形状であっても良い。また、導電層８７０を部分的に除去する面積は、画素領域を透過する光（バックライトの光）の透過率をどの程度に設定するかに応じて決定される。
【０１０９】
次に、図１５に示すように、導電層８７０の外形に沿った形状に絶縁膜８８０を形成する。この絶縁膜８８０は、ブラックマトリクスとバンクを兼ねるように、各画素間の境界部分に形成される。
【０１１０】
そして、各画素に導電性のインクをインクジェット吐出し、乾燥及び固化させて導電性着色層８０６〜８０８とし、半透過型の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板８１０’が完成する。
【０１１１】
次に、図１２と同様に、アクティブマトリクス基板８１０’上に配向膜８２２を積層してラビング処理する。一方、透明な対向基板８１７に走査線８１８を配設し、さらに配向膜８２１を積層してラビング処理し、アクティブマトリクス基板８１０’と対向電極８１７を対向させ、これらの間に液晶８１９を封入して液晶表示装置８００’が形成される。
【０１１２】
なお、対向基板８１７の外側面には図示しない偏光板が配設される。本変形例は、半透過型液晶表示装置としているため、バックライト８９０を配置する。
【０１１３】
ここで、図示はしないが、導電層８７０のスリットを形成しない構成とすれば、反射型液晶表示装置とすることができる。
【０１１４】
（５．電子機器）
図１６は、本発明の１実施形態の製造方法により製造される電子機器であるノート型パーソナルコンピュータの斜視図である。このパーソナルコンピュータ５００は、上記のカラー液晶表示装置を表示部として用いているので、材料選択の幅が広がるとともに製造歩留まりが高いという利点を有している。
【０１１５】
図に示すように、液晶表示装置３００は筐体５１０に収納され、この筐体５１０に形成された開口部５１１から液晶表示装置３００の表示領域が露出するように構成されている。また、パーソナルコンピュータ５００は、入力部としてのキーボード５３０を備えている。
【０１１６】
このパーソナルコンピュータ５００は、液晶表示装置３００の他に、図示しないが、表示情報出力源、表示情報処理回路、クロック発生回路などの様々な回路や、それらの回路に電力を供給する電源回路などからなる表示信号生成部を含んで構成される。液晶表示装置３００には、例えば入力部５３０から入力された情報等に基き表示信号生成部によって生成された表示信号が供給されることによって表示画像が形成される。
【０１１７】
本実施形態に係る電気光学装置が組み込まれる電子機器としては、パーソナルコンピュータに限らず、携帯型電話機、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、およびエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、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、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器など様々な電子機器が挙げられる。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明によれば、製造工程の煩雑さを避けることができ、材料選択の幅が広がるとともに製造歩留まりが高いアクティブマトリクス基板の製造方法及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図２】 第１の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図３】 第１の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図４】 第１の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図５】 第２の実施形態によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の平面図（ａ）およびそのＡ−Ａ’線断面図（ｂ）である。
【図６】 第３の実施形態によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の製造工程断面図である。
【図７】 第３の実施形態の変形例によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の製造工程断面図である。
【図８】 第３の実施形態の他の変形例によるアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置の製造工程断面図である。
【図９】 第４の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図１０】 第４の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図１１】 第４の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図１２】 第４の実施形態の製造工程の一例を示す図である。
【図１３】 第４の実施形態の変形例による製造工程の一例を示す図である。
【図１４】 第４の実施形態の変形例による製造工程の一例を示す図である。
【図１５】 第４の実施形態の変形例による製造工程の一例を示す図である。
【図１６】 本発明の実施形態の製造方法により製造される電子機器であるノート型パーソナルコンピュータの斜視図である。
【符号の説明】
２０１、４０１、６０１・・・薄膜トランジスタ側基板、８０１・・・薄膜ダイオード側基板
２０２、６０２・・・ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、８０２・・・ＴＦＤ（薄膜ダイオード）
２０６〜２０８、４０６〜４０８、６０６〜６０８、８０６〜８０８・・・導電性着色層
２０９、４０９・・・ドレイン領域、６１１・・・ドレイン電極
４１２、８１２・・・導電層
２１０、４１０、６１０、８１０・・・アクティブマトリクス基板
２１７、４１７、６１７、８１７・・・対向基板
２１８、４１８、６１８・・・対向電極、８１８・・・走査線
２１９、４１９、６１９、８１９・・・液晶
２２０、４２０、６２０、８２０・・・絶縁膜
２２１、４２１、６２１、８２１・・・配向膜
２２２、４２２、６２２、８２２・・・配向膜
２００、４００、６００、８００、３００・・・液晶表示装置
５００・・・パーソナルコンピュータ（電子機器）

Claims (11)

1. アクティブ素子がマトリクス状に形成されてなるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
   前記アクティブ素子に電気的に接続される画素電極の形成領域に、色材と導電性材料が混合されてなるインクをインクジェット方式で吐出する工程により、画素電極及びカラーフィルタとして作用する導電性着色層を形成することを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記アクティブ素子のうち前記導電性着色層が電気的に接続される１つの電極以外の電極を覆う位置にブラックマトリクスを構成する絶縁層を所定の高さに形成した後、前記インクを吐出する前記工程を実行することを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
3. 請求項１において、
   前記導電性着色層が形成される位置に、光反射性を備えた反射層を形成した後、前記インクを吐出する前記工程を実行することにより、反射型のアクティブマトリクス基板を製造することを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
4. 請求項３において、
   前記反射層に、層の厚さ方向に光を透過させる間隙を形成することにより、半透過型のアクティブマトリクス基板を製造することを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
5. 請求項３又は請求項４において、
   前記アクティブ素子のうち前記導電性着色層が電気的に接続される１つの電極以外の電極を覆う位置に第１の絶縁層を形成し、
   前記第１の絶縁層上に、前記導電性着色層を前記１つの電極に電気的に接続させる前記反射層と、ブラックマトリクスを構成する所定の高さの第２の絶縁層とを形成した後、
   前記インクを吐出する前記工程を実行することを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
6. 請求項５において、
   前記第１の絶縁層は、前記アクティブ素子の全面を覆う位置に形成し、
   前記反射層は、前記第１の絶縁層のうち前記１つの電極に対応する位置に形成されたコンタクトホールを介して前記１つの電極に電気的に接続される、アクティブマトリクス基板の製造方法。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか一項において、
   前記インクを吐出して形成される画素電極の色は、少なくとも３種類有することを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
8. 請求項１乃至請求項７の何れか一項において、
   前記アクティブ素子は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であることを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
9. 請求項１乃至請求項７の何れか一項において、
   前記アクティブ素子は薄膜ダイオード（ＴＦＤ）であることを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
10. 請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の方法により製造されたアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向して配置される対向基板との間に、液晶層を封入することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
11. 請求項１０に記載の方法により製造された液晶表示装置を表示手段として用いることを特徴とする電子機器の製造方法。

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