(57)【要約】【課題】  表示品位が高く、周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を構成するマトリックス基板およびその製造方法を実現する。【解決手段】  複数の液晶セルを形成するためのマトリクス回路が形成されている液晶用マトリクス基板において、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となる表面に島状に、第１の導電材からなる絵素電極１２と、第２の導電材からなる端子電極１３とを形成する。このとき、第１の導電材は、第２の導電材よりも透過性が高く、かつ、導電性が低いものを使用する。【選択図】  図１
2006058680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液晶セルを形成するためのマトリクス回路が形成されている液晶用マトリクス基板において、
液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となる表面に、第１の導電材からなる第１電極と、第２の導電材からなる第２電極とが島状に形成されていることを特徴とする液晶用マトリクス基板。
【請求項２】
上記第１電極が、液晶パネルを形成した場合に液晶に電圧を印加する絵素電極であり、
上記第２電極が、周辺回路に接続するための端子電極であることを特徴とする請求項１に記載の液晶用マトリクス基板。
【請求項３】
第２の導電材が、第１の導電材よりも導電性が高いことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶用マトリクス基板。
【請求項４】
第１の導電材が、第２の導電材よりも光透過性が高いことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の液晶用マトリクス基板。
【請求項５】
第１の導電材および／または第２の導電材が、塗布型透明導電材料を含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の液晶用マトリクス基板。
【請求項６】
第２の導電材が、塗布型透明導電材料および金属微粒子を含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶用マトリクス基板。
【請求項７】
第２の導電材が、塗布型金属材料を含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の液晶用マトリクス基板。
【請求項８】
複数の液晶セルを形成するためのマトリクス回路が形成される液晶用マトリクス基板の製造方法において、
液晶パネルを組み立てるときの貼り合わせ面となる表面に、インクジェット方式により島状に複数の電極を形成する電極形成工程を含み、
上記電極形成工程が、
第１の導電材を吐出する第１のインクジェットヘッドにより電極を形成する第１電極形成工程と、
第２の導電材を吐出する第２のインクジェットヘッドにより電極を形成する第２電極形成工程と、を含むことを特徴とする液晶用マトリクス基板の製造方法。
【請求項９】
上記第１電極形成工程と第２電極形成工程とが並行して行われることを特徴とする請求項８に記載の液晶用マトリクス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶用のマトリクス基板およびその製造方法に関し、特に表示品位が高く、接続の信頼性の高い液晶用マトリクス基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置では、Thin Film TransitorからＴＦＴと略称される薄膜トランジスタをスイッチング素子に用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が広く用いられている。ＴＦＴをスイッチング素子とするアクティブマトリクス型液晶表示装置では、透明なガラス基板の表面に、ＴＦＴアクティブマトリクス回路を形成したＴＦＴアレイ基板を使用する。ＴＦＴアレイ基板は、フォトリソグラフィのプロセスによる微細パターニングを繰返すことによって、製造されている。
【０００３】
特許文献１には、このようなマトリクス基板の製造方法が開示されている。以下に、製造方法を図８〜１１を用いて説明する。なお、図８〜図１１は、ゲート電極とソース電極とが交差するＧ−Ｓ交差部分、ＴＦＴ素子部分、絵素部分および、周辺回路と接続するための端子部を並べた模式的な断面構成を示している。
【０００４】
まず、ガラス基板２１表面に電極膜を形成し、さらにその表面にフォトマスクを用いて任意の形状のレジストパターンを形成した後エッチングし、電極膜をパターニングする。これにより、ガラス基板２１にゲート電極膜２２ａおよび端子電極膜２２ｂを形成する。そして、ゲート電極膜２２ａ、端子電極膜２２ｂを覆うように、ゲート絶縁膜２４、第１半導体層２５および第２半導体層２６、ソース・ドレイン電極膜２７を成膜する（図８（ａ））。
【０００５】
続いて、ソース・ドレイン電極膜７の表面全体にレジストを塗布した後、スリットマスク等を用いて露光量を調整し、複数段階の厚さのパターンが形成されたレジストパターン２８を、図８（ｂ）に示すように形成する。ここで、レジストパターン２８のパターンは、絵素部および端子部となる部分には形成せず、ＴＦＴ素子部のチャネル部２５ａに相当する部分（つまり、絵素部と端子部）は厚さが薄い薄肉部２８ａとなるように形成する。その他の部分は一定の厚さとなるように形成する。次に、図８（ｃ）に示すように、レジストパターン２８に覆われていない部分の第１半導体層２５と、第２半導体層２６と、ソース・ドレイン電極膜７とを全てエッチングで除去する。
【０００６】
さらに、図９（ａ）に示すように、図８（ｃ）に示す残存しているレジストパターン２８の全体をアッシングで厚みを減少させることで、薄肉部２８ａの位置でソース・ドレイン電極膜２７の表面を露出させる。次に薄肉部２８ａ以外の領域に残存するレジストパターン２８を利用して、図９（ｂ）に示すようにＴＦＴ素子部の薄肉部２８ａの位置のソース・ドレイン電極膜２７および第２半導体２６をエッチングすることで、ソース・ドレイン電極分離およびチャネルエッチングを行う。また、エッチングの際、第１半導体層５も削ることで厚みを調整してチャネル部２５ａとする。そして、レジストパターン２８を除去して、図９（ｃ）に示す状態にする。
【０００７】
次に図１０（ａ）に示すように、図９（ｃ）の状態の積層基板全面にパッシベーション膜２９を形成する。そして、パッシベーション膜２９の上に感光性アクリル系樹脂材を塗布して、図１０（ｂ）に示すように、表面が平坦化した電気絶縁膜である感光性アクリル系樹脂膜３０を形成する。このとき、感光性アクリル系樹脂膜３０を、８０〜１００℃の温度でプリベークしておく。さらにその上に撥水性透明樹脂である撥水性フッ素系樹脂３１を塗布し、８０〜１００℃のプリベークする（図１０（ｃ））。
【０００８】
そして、スリットマスク等を用いて露光量を調整し、感光性アクリル系樹脂膜３０をハーフトーン露光して、多段階のパターン形状にパターニングする（図１１（ａ））。なお、撥水性フッ素系樹脂３１の層は、透明で、紫外線透過率が９０％以上なので、紫外線を照射すると撥水性フッ素系樹脂３１の層を透過して感光性アクリル系樹脂膜３０が露光する。この後、感光性アクリル系樹脂３０に対して現像処理を行うと、絵素電極形成領域に浅い凹所３０ａが形成され、凹所３０ａの一部分および端子部において、感光性アクリル系樹脂３０が完全に除去された穴ができる。撥水性フッ素系樹脂３１の膜厚は薄いので、感光性アクリル系樹脂膜３０のエッチングの過程で、リフトオフと同様のプロセスによって、絵素電極が形成さる凹所３０ａ部分（上記穴を含む）から、撥水性フッ素系樹脂３１が除去される。凹所３０ａおよび穴以外の部分では、感光性アクリル系樹脂膜３０がエッチングされないので、撥水性フッ素系樹脂３１も残存する。
【０００９】
さらに、エッチングにより、絵素電極の穴ではパッシベーション膜９が除去されてソース・ドレイン電極膜７が露出し、端子部の穴ではパッシベーション膜９およびゲート絶縁膜が除去されて、ゲート電極膜２が露出する。これにより、穴はソース・ドレイン電極膜７までの貫通孔であるコンタクトホール３０ｂあるいはゲート電極膜２までの貫通孔であるコンタクトホール３０ｃとなる。
【００１０】
次に、塗布型透明導電材をスピンコート等によって塗布すると、図１１（ｂ）に示すように、塗布型透明導電膜３２が、感光性アクリル系樹脂膜３０の凹所３０ａの部分と、コンタクトホール３０ｂと、コンタクトホール３０ｃに充填される。なお、撥水性フッ素系樹脂３１は、撥水性によって塗布型透明導電材を弾くので、塗布型透明導電膜３２は撥水性フッ素系樹脂３１が残存している部分には形成されない。その後、２００〜２５０℃で焼成することによって、塗布型透明導電膜３２から絵素電極または端子電極が形成される。
【００１１】
さらに、絵素電極が形成された後、撥水性フッ素系樹脂３１をアッシング等によって除去する。これによって、アクティブマトリクス基板が形成される。
【００１２】
なお、絵素電極を形成する塗布型透明導電膜１２は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などによって形成することができる。
【特許文献１】特開２００２−９８９９４（公開日：２００２年４月５日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の製造方法では、絵素電極と端子電極形成部位を親水性とし、それ以外の領域に撥水処理を施し、基板全体にスピンコート法で塗布型透明導電膜を塗布することで、絵素電極部と端子電極とを同時に形成している。このため、絵素電極と端子電極とが同じ材料で形成される。よって、絵素電極と端子部とで異なる性質を持つ電極を形成することができない。また、絵素電極と端子部の電極とをスリットコート法にて形成する場合も、同様の問題が生じる。
【００１４】
ここで、画像の表示を明瞭に行うためには、絵素電極として高い透過性を示す導電材を使用しなければならず、周辺回路との接続信頼性（コンタクト性）を向上させるには、端子電極としてできるだけ導電性の高い材料を用いる必要がある。しかし、透明導電材料として現在知られているものは、透明性と導電性とがトレードオフの関係になっており、十分な透過性と高い導電性とを両立できる材料がない。
【００１５】
したがって、絵素電極の性能に合わせた特性を有する材料、すなわち、透性に優れ、ある程度の導電性を有する導電材料を、端子部の電極の材料として用いざるを得ず、周辺回路との接続信頼性が十分ではなかった。
【００１６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を構成するマトリックス基板およびその製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の液晶用マトリクス基板は、上記課題を解決するために、複数の液晶セルを形成するためのマトリクス回路が形成されている液晶用マトリクス基板において、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となる表面に、第１の導電材からなる第１電極と、第２の導電材からなる第２電極とが島状に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となる表面に形成された電極を、電極の用途に応じて、透明性あるいは導電性などの特性が異なる材料により形成できる。したがって、例えば、画面に存在する電極には表示品位を損なわないような透過性の高い材料を使用し、接続の信頼度が要求される電極には導電性に優れた材料を使用する、といった使い分けが可能となる。よって、本発明のマトリクス基板を用いて、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を実現できる。
【００１９】
また、本発明の液晶用マトリクス基板は、上記第１電極が、液晶パネルを形成した場合に液晶に電圧を印加する絵素電極であり、上記第２電極が、周辺回路に接続するための端子電極であることを特徴としている。
【００２０】
液晶パネルを形成した場合、絵素電極は、通常表示画面の比較的大きな面積を占めて形成される。したがって、表示品位を損なわないためには透明性の高い材料を用いる必要がある。一方、端子電極は、周辺回路と接続を良好に行うため導電性を高める必要がある。
【００２１】
しかしながら、一般的な導電性材料は透明性と導電性とがトレードオフの関係にあるので、透明性および導電性の共に優れた導電性材料はなく、絵素電極と端子電極とを同じ材料で形成した場合には、絵素電極の表示品位か、端子電極のコンタクト性のどちらかが損なわれてしまう。
【００２２】
そこで、本発明にように、絵素電極と端子電極とを異なる材料で形成することにより、透明性に優れた材料で絵素電極を形成し、導電性に優れた材料で端子電極を形成できるので、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を製造できる液晶用マトリクス基板となる。
【００２３】
本発明の液晶マトリックス基板は、第２の導電材が、第１の導電材よりも導電性が高いことが好ましい。
【００２４】
これによれば、電極の用途に応じて、適切な導電性を有する材料を選んで電極を形成することができる。なお、「導電性」とは電気伝導率を意味し、電気の流れやすさを示す。
【００２５】
例えば、端子電極の導電材としては非常に高い導電性を有することが好ましい。上記した通り、透明性と導電性とが共に優れた導電材はないため、端子電極として非常に導電性に優れた材料を用い、絵素電極としては透過性に優れた材料を使用しようとすると、導電性については、絵素電極の導電材が端子電極の導電材より劣る材料を用いることとなる。
【００２６】
したがって、端子電極の材料の導電性が、絵素電極の材料よりも高いマトリクス基板を用いることで、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を実現できる。
【００２７】
また、本発明の液晶マトリックス基板は、第２の導電材が、第１の導電材よりも光透過性が高いことが好ましい。
【００２８】
これによれば、電極の用途に応じて、適切な光透過性を有する材料を選んで電極を形成することができる。なお、「光透過性」はここでは可視光の透過のしやすさを意味する。
【００２９】
例えば、絵素電極の導電材としては光透過性が高いことが好ましい。上記した通り、光透過性と導電性とが共に優れた導電材はないため、絵素電極として光透過性に優れた材料を用い、端子電極として非常に導電性に優れた材料を使用しようとすると、光透過性については、端子電極の導電材が絵素電極の導電材より劣る材料を用いなければならない。
【００３０】
したがって、絵素電極の導電材の光透過性が、端子電極の導電材よりも高いマトリクス基板を用いることで、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を実現できる。
【００３１】
なお、一般的に、透明性と導電性とはトレードオフの関係にあるので、第１の導電材が第２の導電材より光透過性が高い場合、第２の導電材が第１の導電材よりも導電性が低い場合が多い。したがって、入手の容易性から、第２の導電材が第１の導電材よりも導電性が高く、かつ、光透過性が低いことが好ましい。
【００３２】
また、本発明のマトリクス基板は、第１の導電材および／または第２の導電材が、塗布型透明導電材料を含むことが好ましい。
【００３３】
ここで、塗布型透明導電材料とは、光透過性、導電性を有し、塗布可能な流動性を有する材料を硬化して得られる材料である。
【００３４】
これによれば、インクジェット方式などの塗布方法により、簡単に第１の電極および／または第２の電極を形成することができる。
【００３５】
また、本発明のマトリクス基板は、第２の導電材が、塗布型透明導電材料および金属微粒子を含むことを特徴としている。
【００３６】
例えば、ＩＴＯ等の塗布型透明導電材料は、金属微粒子を含有させることで、光透過性が損なわれるものの、導電性が向上する。よって、塗布型透明導電材料と金属微粒子とを含む導電材を、導電性に優れた材料として、第２の電極の材料に使用することができる。
【００３７】
また、第１の導電材として塗布型透明導電材料を使用し、第２の導電材として第１の導電材に金属微粒子を混合させることで、同じ材料を主成分として、用途に応じた導電性を有する複数の電極を形成できる。したがって、製造のしやすさや信頼性の面で有利になる。
【００３８】
また、第２の導電材が、塗布型金属材料を含んでいてもよい。
【００３９】
ここで、塗布型金属材料とは、金属性材料からなり、塗布可能な流動性材料を硬化して形成された材料である。
【００４０】
これによれば、インクジェット方式などの塗布方法により簡単に第２の電極を形成できる。また、金属材料は非常に導電性に優れているため、導電性に優れた第２の電極を製造できる。
【００４１】
本発明のマトリクス基板の製造方法は、複数の液晶セルを形成するためのマトリクス回路が形成される液晶用マトリクス基板の製造方法において、液晶パネルを組み立てるときの貼り合わせ面となる表面に、インクジェット方式により島状に複数の電極を形成する電極形成工程を含み、上記電極形成工程が、第１の導電材を吐出する第１のインクジェットヘッドにより電極を形成する第１電極形成工程と、第２の導電材を吐出する第２のインクジェットヘッドにより上記電極を形成する第２電極形成工程と、を含むことを特徴としている。
【００４２】
上記方法によれば、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となるマトリクス基板表面に電極を形成する場合に、異なる導電材を吐出する複数のインクジェットヘッドを使用して、異なる導電材からなる複数の電極を形成することにより、簡単に、異なる材料からなる複数の電極を形成できる。したがって、電極の用途に応じて、光透過性あるいは導電性などの特性が異なる導電材を用いて複数の電極を簡単に形成できる。
【００４３】
例えば、画面に存在する電極を形成するように制御されたインクジェットヘッドには、表示品位を損なわないような光透過性の高い材料を吐出させ、接続の信頼度が要求される電極を形成するように制御されたインクジェットヘッドには、導電性に優れた材料を吐出させることにより、電極材料の使い分けが容易に行える。よって、本発明の方法により製造されたマトリクス基板を用いて、簡単に、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を実現できる。
【００４４】
また、本発明の上記第１電極形成工程と第２電極形成工程とが並行して行われることを特徴としている。
【００４５】
これによれば、異なる材料からなる複数の電極を並行して形成することができるので、短時間で電極形成工程が完了し、製造タクト短縮につながる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の液晶用マトリクス基板は、以上のように、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となる表面に、第１の導電材からなる第１電極と、第２の導電材からなる第２電極とが島状に形成されている。
【００４７】
上記構成によれば、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となる表面に形成された電極を、電極の用途に応じて、光透過性あるいは導電性などの特性が異なる材料により形成できる。したがって、本発明のマトリクス基板を用いて、表示品位を保ちながら周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【００４８】
また、本発明のマトリクス基板の製造方法は、以上のように、液晶パネルを組み立てるときの貼り合わせ面となる表面に、インクジェット方式により島状に複数の電極を形成する電極形成工程を含み、上記電極形成工程が、第１の導電材を吐出する第１のインクジェットヘッドにより電極を形成する第１電極形成工程と、第２の導電材を吐出する第２のインクジェットヘッドにより上記電極を形成する第２電極形成工程と、を含む。
【００４９】
上記方法によれば、液晶パネルを組み立てるときに貼り合わせ面となるマトリクス基板表面に電極を形成する場合に、異なる導電材を吐出するインクジェットヘッドを使用して複数の電極を形成するので、簡単に、異なる材料からなる複数の電極を形成できる。したがって、簡単に、電極の用途に応じた、異なる特性を有する導電材により電極を形成できる、という効果を奏する。また異なる材料からなる複数の電極を複数のインクジェットヘッドを用いて並行して形成することができるので、製造タクト短縮に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図２〜図６を用いてアクティブマトリクス基板の概略的な構成とその製造方法の概要を示す。なお、図２〜図６は、ゲート電極とソース電極とが交差するＧ−Ｓ交差部分、ＴＦＴ素子部分、絵素部分および端子部を並べた模式的な断面構成を示している。
【００５１】
図２（ａ）は、ガラス基板１表面に電極膜２を成膜した状態を示す。電極膜２は、スパッタリング法等でクロム、アルミニウム、タンタル、モリブデン等の金属膜を形成したものである。また、電極膜２は、Al合金系、TaN/Ta/TaN,Ti/Al/Ti,Mo/Al等の積層膜で形成されてもよい。電極膜２表面には、レジスト層を塗布し、１枚目のフォトマスクを用いて、図２（ｂ）に示すようなレジストパターン３を形成する。さらにレジストパターン３を用いたエッチングにより、図２（ｃ）に示すように電極膜２をパターニングして、Ｇ−Ｓ交差部およびＴＦＴ素子部に位置するものをゲート電極膜２ａ、端子部に位置するものを端子電極膜２ｂとして形成する。レジストパターン３は、ゲート電極膜２ａ、端子電極膜２ｂを形成した後に除去される。
【００５２】
次に、ゲート電極膜２ａ、端子電極膜２ｂを覆うように、ガラス基板１表面に、ゲート絶縁膜４、第１半導体層５および第２半導体層６をこの順に３層連続積層成膜する（図３（ａ））。そして、さらに第２半導体層６の表面に、ソース・ドレイン電極膜７をプラズマＣＶＤ法やスパッタリング法などで連続して積層成膜する。ここで、ゲート絶縁膜４は、たとえば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜などで形成する。第１半導体層５は、アモルファス−シリコン（ａ−Ｓｉ）膜で形成する。第２半導体層６は、ｎ型不純物を高濃度にドープしたｎ+−Ｓｉ膜で形成する。ソース・ドレイン電極膜７は、クロム、アルミニウム、タンタル、モリブデン等の金属で形成する。ソース・ドレイン電極膜７は、Al合金系、TaN/Ta,Al/Ti,Mo/Al/Mo等の積層膜で形成されてもよい。
【００５３】
続いて、ソース・ドレイン電極膜７の表面全体にレジストを塗布した後、スリットマスク等を用いて露光量を調整し、複数段階の厚さのパターンが形成されたレジストパターン８を、図３（ｂ）に示すように形成する。ここで、レジストパターン８のパターンは、絵素部および端子部となる部分には形成せず、かつＴＦＴ素子部のチャネル部５ａに相当する部分は厚さが薄い薄肉部８ａとなるように形成する。その他の部分は一定の厚さとなるように形成する。すなわち、薄肉部８ａ以外の部分には第１の厚みあるいはそれ以上のレジストが残っており、薄肉部８ａは第１の厚みより薄い第２の厚みのレジストが形成されている。次に、図３（ｃ）に示すように、レジストパターン８に覆われていない部分の第１半導体層５、第２半導体層６、ソース・ドレイン電極膜７をエッチングで除去する。
【００５４】
さらに、図４（ａ）に示すように、図３（ｃ）に示す残存しているレジストパターン８の全体をアッシングで厚みを減少させることで、薄肉部８ａに対応するチャネル部５ａの位置でソース・ドレイン電極膜７の表面を露出させる。次に薄肉部８ａ以外の領域に残存するレジストパターン８を利用して、図４（ｂ）に示すようにＴＦＴ素子部のチャネル部５ａに相当する部分のソース・ドレイン電極膜７および第２半導体層６をエッチングすることで、ソース・ドレイン電極分離およびチャネルエッチングを行う。つまり、チャネル部５ａの第２半導体層６およびソース・ドレイン電極膜７が消失することで、第２半導体層６およびソース・ドレイン電極膜７が分断され、第１半導体層５が露出する。なお、分断されたソース・ドレイン電極膜７は、Ｇ−Ｓ交差部側がソース電極７ａに、絵素部側がドレイン電極７ｂになる。また、エッチングの際、チャネル部５ａの第１半導体層５を削ることで厚みを調整する。そして、レジストパターン８を除去して、図４（ｃ）に示す状態にする。
【００５５】
本実施例では、半導体層、ソース・ドレイン電極膜７のパターンを同一マスクで形成しているが、異なる２枚のマスクを用いて形成してもよい。例えば、第１半導体層５、第２半導体層６をＣＶＤ法で形成後、フォトリソ、ドライエッチングにより、ゲート電極膜２ａ上に位置する第１半導体層５、第２半導体層６を島状にパターニングした後、ソース・ドレイン電極膜７をスパッタ法で形成し、フォトリソ、ドライエッチングもしくは、ウェットエッチングにより、ソース・ドレイン電極膜７をパターニングし、つづいてソース・ドレイン電極膜７をマスクとして、ドライエッチングにてチャネル部を形成してもよい。
【００５６】
次に図５（ａ）に示すように、図４（ｃ）の状態の基板全面にパッシベーション膜９を形成する。パッシベーション膜９は、窒化シリコンなどによる保護膜であり、ＣＶＤ法等によって形成する。そして、パッシベーション膜９の上に感光性アクリル系樹脂を塗布して、図５（ｂ）に示すように、表面が平坦化した電気絶縁膜である感光性アクリル系樹脂膜１０を形成する。感光性アクリル系樹脂膜１０を、８０〜１００℃の温度でプリベークする。さらにその上に撥水性透明樹脂である撥水性フッ素系樹脂１１を塗布し、８０〜１００℃のプリベークする（図５（ｃ））
そして、３枚目のフォトマスクとして、スリットマスク等を用いて露光量を調整し、感光性アクリル系樹脂膜１０をハーフトーン露光して、多段階のパターン形状にパターニングする（図６（ａ））。なお、撥水性フッ素系樹脂１１の層は、透明で、紫外線透過率が９０％以上なので、紫外線を照射すると撥水性フッ素系樹脂１１の層を透過して感光性アクリル系樹脂膜１０が露光する。感光性アクリル系樹脂膜１０の多段階パターン露光は、絵素電極が形成される領域に対応する領域で部分的に硬化し、さらにこの領域の一部分で全く未硬化となるように行う。さらに、端子部においても一部が感光性アクリル樹脂１０が全く硬化しないように露光調整する。
【００５７】
この後、感光性アクリル系樹脂１０に対して現像処理を行うと、絵素電極の形成領域に浅い凹所１０ａが形成され、凹所１０ａの一部分および端子部において、感光性アクリル系樹脂１０が完全に除去された穴ができる。撥水性フッ素系樹脂１１の膜厚は薄いので、感光性アクリル系樹脂膜１０の現像処理の過程で、リフトオフと同様のプロセスによって、絵素電極が形成さる凹所１０ａ部分および上記穴部分から、撥水性フッ素系樹脂１１が除去される。凹所１０ａおよび穴部分以外の部分では、感光性アクリル系樹脂膜１０が現像されないので、撥水性フッ素系樹脂１１も残存する。
【００５８】
本実施例では、感光性アクリル樹脂と撥水性フッ素系樹脂の層を同一マスクで形成しているが、感光性の撥水性フッ素系樹脂を用いることにより、異なる２枚のマスクで形成されてもよい。もしくは、膜厚により親水性から撥水性に変化するような感光性アクリル樹脂（膜厚が厚い凸部表面には撥水性が現れ、膜厚が薄い凹部は親水性が現れる）を用いて、ひとつの材料で形成してもよい。
【００５９】
さらに、エッチングにより、絵素電極の穴ではパッシベーション膜９を除去して、ソース・ドレイン電極膜７を露出させ、端子部の穴ではパッシベーション膜９およびゲート絶縁膜４を除去して、ゲート電極膜２を露出させる。これにより、絵素部の穴はドレイン電極膜７ｂまでの貫通孔であるコンタクトホール１０ｂとなり、端子部の穴は端子電極膜２ｂまでの貫通孔であるコンタクトホール１０ｃとなる。
【００６０】
次に、凹所１０ａとコンタクトホール１０ｂに絵素電極用の塗布型透明導電材をインクジェット方式で塗布する。これにより、図６（ｂ）に示すように、感光性アクリル系樹脂膜１０の凹所１０ａの部分とコンタクトホール１０ｂとに塗布型透明導電材が充填され、絵素電極（第１の電極）１２となる。また、コンタクトホール１０ｃには、端子用の導電材をインクジェット方式で充填させて、端子電極（第２の電極）１３とする。
【００６１】
このインクジェット方式での塗布には、複数ノズルを有するピエゾ方式のヘッドを用いて導電材を吐出することで行う。このとき、絵素電極用の塗布型透明導電材を内部に充填した絵素電極部用インクジェットヘッド（第１のインクジェットヘッド）に対して、絵素電極１２を形成する位置（つまり、凹所１０ａとコンタクトホール１０ｂ）に導電材が吐出されるように制御する。また、端子用の導電材を内部に充填した端子電極部用インクジェットヘッド（第２のインクジェットヘッド）に対し、端子の電極を形成する位置（つまり、コンタクトホール１０ｃ）に導電材が吐出されるように制御する。このようにして、絵素電極形成位置と端子電極形成位置とに選択された別々の導電材料を塗布する。なお、電極形成位置以外の領域には、撥水フッ素系樹脂１１が塗布されているので他の箇所には電極が形成されないようになっている。
【００６２】
また、絵素電極用インクジェットヘッドと端子電極用のインクジェットヘッドとは、並行した工程で吐出させても、時間が前後した工程で吐出させてもよいが、製造時間の短縮のためには、並行した工程で吐出させることが好ましい。
【００６３】
これにより、図６（ｂ）に示すように、絵素部の凹所１０ａとコンタクトホール１０ｂには絵素用の塗布型透明導電材が、コンタクトホール１０ｃには端子用の導電材が充填される。その後、２００〜２５０℃で焼成することによって、塗布型透明導電材および端子用導電材が硬化し、絵素電極１２と、端子電極１３が形成される。
【００６４】
一般に、導電性材の光透過性と導電性とはトレードオフの関係になっているので、透明性の高い導電材料では導電性を一定以上上げることができない。そこで、このように、絵素電極用導電材と端子用導電材とを別々の材料にすることにより、絵素電極用の導電材として透明性である程度の導電性を有するものを、端子用の導電材として特に導電性に優れたものを使用できる。したがって、表示品位を損なうことなく、接続信頼性の高い液晶装置を構成するアクティブマトリックス基板を製造できる。
【００６５】
絵素電極用の透明導電材としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）が好ましく用いられ、特に、透過率が９０％以上、より好ましくは９５％以上のものを用いる。例えば、メタノールあるいは水を溶媒とした、粒径１〜５０ｎｍのＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２の溶液を用いることが好ましい。
【００６６】
一方、端子用の導電材としては、導電性に優れたものであれば特に制限されるものではないが、周辺回路（例えば後述するＴＡＢテープ）とのコンタクト抵抗が５×１０６Ωμｍ２以下、より好ましくは１×１０６Ωμｍ２以下となるものが好ましい。具体的には、導電性が向上するように調整されたＩＴＯの他、銀／鉛の合金（ＡｇＰｄ）、銀／銅の合金（ＡｇＣｕ）等の塗布型金属材料が挙げられる。なお、ＩＴＯの導電性を向上させるためには、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２中のＳｎＯ２含有量を変更する方法、銀（Ａｇ）や鉛（Ｐｄ）等の金属微粒子を添加する方法が考えられる。ＩＴＯとしては、絵素電極と同様、メタノール、水を溶媒とした、粒径１〜５０ｎｍのＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２の溶液を用いればよい。
【００６７】
このようにして、絵素電極用の透明導電材として端子用の導電材より透明性の高いもの（光透過性の高いもの）を用い、端子用の導電材として絵素電極用の透明導電材より導電性の高いものを用いることで、それぞれ用途に応じた特性を有する電極が形成でき、良好な表示品位と周辺回路とのコンタクト性とが両立できる。
【００６８】
なお、絵素電極用の導電材と端子用の導電材として、どちらも主成分がＩＴＯとなるものを使用することが、材料調達が容易であることと、材料安定性が高いため信頼性が高いという点で好ましい。一方、絵素電極としてＩＴＯを、端子部の電極として塗布型金属材料を用いると、周辺回路とのコンタクト性がより高くなるため、表示信頼性がより向上するという利点がある。
【００６９】
以上のようにして製造されたアクティブマトリックス基板は、図６（ｂ）に示されるとおり、ガラス基板１、ゲート電極膜２ａ、端子電極膜２ｂ、ゲート絶縁膜４、第１半導体層５、第２半導体層６、ソース電極膜７ａ、ドレイン電極膜７ｂ、パッシベーション膜９、感光性アクリル系樹脂１０、塗布型透明電極１２、端子電極１３からなる。
【００７０】
ガラス基板１は、アクティブマトリックス基板の基体となるものである。ゲート電極膜２ａは、ガラス基板１のＧ−Ｓ交差部および絵素部の表面にパターン化されて形成されており、走査線配線に接続している。端子電極膜２ｂは、ドライバＬＳＩを搭載したＴＡＢテープを圧着接続し、周辺回路と接続させるものである。ゲート絶縁膜４は、ゲート電極膜２、端子電極膜２ｂを第１半導体層５から絶縁するものである。
【００７１】
Ｇ−Ｓ交差部および絵素部の積層について説明すると、ゲート電極膜２ａを覆うゲート絶縁膜４の表面には、第１半導体層５、第２半導体層６、ソース電極膜７ａまたはドレイン電極膜７ｂ、パッシベーション膜９、感光性アクリル系樹脂１０が形成されている。第１半導体層５および第２半導体層６は、ゲート電極膜２ａと第１半導体層５の間に電圧を印加することで、ソース電極膜７ａおよびドレイン電極７ｂの間に電流を流すものである。ソース電極７ａは、信号配線に接続しており、信号配線に印加された電圧を受け取るためのものである。ドレイン電極７ｂは、対応するゲート電極膜２ａおよびソース電極膜７ａに電圧が印加されたときに電圧が印加され、塗布型透明電極膜１２に電圧を印加するものである。パッシベーション層９は、電極膜の剥離を防ぐものである。感光性アクリル系樹脂１０は、コンタクト部分以外での電極膜の接続を防ぐ保護膜およびＴＦＴ基板上の平坦化膜である。塗布型透明電極１２は、ドレイン電極７ｂに接続し、最上層、すなわち、液晶パネルを組み立てるときの貼りあわせ面となる表面に形成されており、ドレイン電極７ｂに印加された電圧を絵素部全体に伝え、液晶パネルにおいては、液晶に電圧を印加して画像を形成させるものである。
【００７２】
一方、端子部では、端子電極膜２ｂを覆うゲート絶縁膜４の表面には、パッシベーション層９、感光性アクリル系樹脂１０が形成されているだけである。また、端子電極１３は、最上層、すなわち、液晶パネルを組み立てるときの貼りあわせ面となる表面に形成されており、コンタクトホール１０ｃにより端子部電極膜２ｂに接続している。そして、端子電極１３がドライバＬＳＩを搭載したＴＡＢテープを圧着接続され、周辺回路から印加された電圧を端子電極膜２ｂを介して、ゲート・ソース電極膜７に供給する。
【００７３】
以上のようなマトリクス基板は、液晶表示装置の製造において、端子部以外の領域にて対向基板と貼りあわせられ、間に液晶を封入される。そして、端子部では、上記端子電極１３がプリント基板に接続されたドライバＬＳＩのパッケージの端子部に接続される。このとき、例えば、ドライバＬＳＩのパッケージとしてのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープの端子を、端子電極１３に接続することで周辺回路との接続を行ってもよい。これにより、ドライバＬＳＩにより駆動される液晶表示装置を製造できる。
【００７４】
なお、マトリックス基板の構成は、上記したものに限られず、図１のようなものであってもよい。図１は、マトリックス基板の絵素部、端子部の断面図を示したものである。
【００７５】
すなわち、上記した製造方法により製造されたマトリックス基板は、絵素電極形成部位が他の部分よりへこんだ凹所となるように形成しているのに対し、図１のマトリックス基板は、絵素電極形成領域および端子用の電極形成領域の周縁にリブ１５が設けられた感光性アクリル系樹脂１０’を作製している。
【００７６】
図１のマトリクス基板の製造方法は、上記した方法と同様に行うことができる。すなわち、感光性アクリル系樹脂１０’を形成する前段階までは同様の工程を実施し、感光性アクリル系樹脂１０’を形成する際に、図７（ａ）に示す通り、凹所を形成せずに、リブ１５を形成する。そして、コンタクトホール１０ｂに絵素電極用のインクジェットヘッド１６を、コンタクトホール１０ｃに端子電極用のインクジェットヘッド１７を用いて、図７（ｂ）のように、それぞれの電極に適した導電材をリブ１５で囲まれた領域に吐出する。吐出された導電材はコンタクトホールに充填され、さらに、リブ１５を超えない高さまで充填される。これにより、それぞれに適した材料の導電材からなる絵素電極１２および端子電極１３が形成される（図７（ｃ））。
【００７７】
なお、以上のような絵素電極１２および端子電極１３の形成の仕方は、アクティブマトリクス方液晶表示装置だけでなく、単純マトリクス型液晶表示装置用のマトリクス基板の形成にも適用することができる。
【００７８】
また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７９】
また、本発明は、以下の構成とすることもできる。
【００８０】
同一面内の異なる2ヶ所以上の島状電極パターンの最上層がそれぞれ異なる材料で構成されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
【００８１】
同一面内の異なる2ヶ所以上の島状電極パターンにおいて絵素電極は、導電性・透過性の高い材料で構成されており、端子部は、導電性のみの高い材料で構成されることを特徴としたアクティブマトリクス基板。
【００８２】
同一面内の異なる2ヶ所以上の島状電極パターンにおいて、異なる塗布型透明導電材料もしくは金属材料で形成されることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
【００８３】
同一面内の異なる2ヶ所以上の島状電極パターンにおいて、異なるインクジェットヘッドを用いて同時に形成され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。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の液晶用マトリクス基板は、用途に応じた特性を持つ導電材からなる電極を形成でき、この液晶用マトリクス基板を用いることにより、表示品位を保ちながら、周辺回路とのコンタクト性に優れた液晶表示装置を実現できるので、単純マトリクス型液晶装置や、アクティブマトリクス方液晶装置などのマトリクス基板に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板を示す簡略化した断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図７】図１のアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図８】従来のアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図９】従来のアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図１０】従来のアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【図１１】従来のアクティブマトリクス基板の製造過程を示す簡略化した断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１    ガラス基板
２ａ  ゲート電極膜
２ｂ  端子電極膜
４    ゲート絶縁膜
５    第１半導体層
６    第２半導体層
７ａ  ソース電極膜
７ｂ  ドレイン電極膜
９    パッシベーション膜
１０  感光性アクリル系樹脂膜
１２  絵素電極（第１電極）
１３  端子電極（第２電極）
１６  インクジェットヘッド（第１のインクジェットヘッド）
１７  インクジェットヘッド（第２のインクジェットヘッド）
【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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