(57)【要約】  アクティブマトリックス型表示装置は電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を有する光学層（7、9、11）を備える。アクティブプレートの上表面が、当該上表面が高部位及び低部位を備えるようにウェル（70）の配列を有し、光学層の混合物がアクティブプレート上に設けられる。光学層が、ポリマー前駆体を上表面（9）及び側壁（11）で構成されるポリマー層へと重合させるための刺激に曝される。それによって、表示画素を規定するために電気光学材料を重合物質とアクティブプレートとの間に閉じ込める。こうして、表示画素を規定する閉じ込められた電気光学材料の集まりが前記低部位上に設けられる。この方法は、アクティブプレートを処理する工程を用いてウェル（70）を規定する。このウェルは、閉じ込められた表示画素セルの位置合わせを実現するために用いられる高低差をもたらす。これにより、光学層の堆積及び露光の際の位置合わせマスクが不要となる。本発明の一実施形態において、光学層を刺激に曝す前のスタンピング工程にて、ポリマー前駆体に親和性を有する層（74）が前記高部位に設けられる。
2007510945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を有する光学層を備えたアクティブマトリックス型表示装置の製造方法であって：
画素回路の配列を支持する基板を有するアクティブプレートの製造工程であり、各々の画素回路が薄膜トランジスタを有し、該アクティブプレートが前記トランジスタを定める複数の薄膜層を有し、かつ、該アクティブプレートの上表面が、当該上表面が高部位及び低部位を備えるように、ウェルの配列を有する、ところの製造工程；
前記光学層の電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を前記アクティブプレート上に供給する供給工程；並びに
前記光学層を前記ポリマー前駆体を分離したポリマー表面層へと重合させるための刺激に曝す露曝工程であり、それによって前記電気光学材料を重合物質と前記アクティブプレートとの間に閉じ込めて表示画素を定め、かつ、前記表示画素を定める閉じ込められた電気光学材料の集まりが前記低部位上に設けられる、ところの露曝工程；
を有する製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法であって、前記ウェルの配列が前記アクティブプレートの頂部を形成する保護層によって定められる、ところの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製造方法であって、前記保護層が窒化シリコンを有する、ところの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の製造方法であって、前記窒化シリコン層の厚さが0.5乃至1.5μmであり、かつ、前記ウェルが前記窒化シリコン層の少なくとも部分的な除去によって形成される、ところの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の製造方法であって、前記アクティブプレートの製造工程の後に、前記光学層の重合可能物質への増大された親和性をもたらすための親和性増大層で前記高部位の表面を覆うコーティング工程をさらに有し、かつ、前記光学層を刺激に曝す露曝工程が前記親和性増大層上に側面層を形成する、ところの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の製造方法であって、前記コーティング工程が前記親和性増大層を前記アクティブプレート上にスタンプすることを有する、ところの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法であって、前記スタンプすることがパターン形成されていないスタンプを用いて実行される、ところの製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の製造方法であって、前記スタンプすることがパターン形成されたスタンプを用いて実行される、ところの製造方法。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れかに記載の製造方法であって、前記高親和性層が化学反応基で官能化された層を有する、ところの製造方法。
【請求項１０】
請求項２乃至４の何れかに記載の製造方法であって、前記表示画素のセルが前記保護層の側壁、前記アクティブプレート、及び前記ポリマー表面層によって閉じ込められる、ところの製造方法。
【請求項１１】
請求項２乃至４の何れかに記載の製造方法であって、前記ウェルの配列がさらに前記保護層の頂部上のフォトレジスト層の中に定められる、ところの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の製造方法であって、前記表示画素のセルが前記保護層の側壁、前記アクティブプレート、前記ポリマー表面層、及び前記フォトレジスト層によって閉じ込められる、ところの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１及び１２の何れかに記載の製造方法であって、前記レジスト層の厚さが5乃至15μmである、ところの製造方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３の何れかに記載の製造方法であって、前記レジスト層が前記光学層の前記重合可能物質への増大された親和性をもたらすための材料を有する、ところの製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れかに記載の製造方法であって、液晶配向膜を前記アクティブプレート上に塗布する工程をさらに有する製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の製造方法であって、前記配向膜がスピンコーティングによって塗布される、ところの製造方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の製造方法であって、前記配向膜が印刷法によって塗布される、ところの製造方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れかに記載の製造方法であって、前記電気光学材料が液晶材料を有する、ところの製造方法。
【請求項１９】
電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を有する光学層を備えたアクティブマトリックス型表示装置であって：
画素回路の配列を支持する基板を有するアクティブプレートであり、各々の画素回路が薄膜トランジスタを有し、当該アクティブプレートが前記トランジスタを定める複数の薄膜層を有し、かつ、当該アクティブプレートの上表面が、保護層でありその中に該上表面が高部位及び低部位を備えるようにウェルの配列が定められる保護層、を有する、ところのアクティブプレート；及び
表示画素の配列であり、前記混合物の重合物質と前記アクティブプレートとの間に閉じ込められた電気光学材料を有し、かつ、該表示画素を定める閉じ込められた電気光学材料の集まりが前記低部位上に設けられている、ところの配列；
を有する表示装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の表示装置であって、前記保護層が窒化シリコンを有する、ところの表示装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の表示装置であって、前記窒化シリコン層の厚さが0.5乃至1.5μmであり、かつ、前記ウェルが前記窒化シリコン層の少なくとも部分的に除去された領域を有する、ところの表示装置。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１の何れかに記載の表示装置であって、前記高部位が前記光学層の重合可能物質への増大された親和性をもたらすための親和性増大層で表面を覆われており、かつ、前記重合物質が前記親和性増大層上に側面層を定めている、ところの表示装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の表示装置であって、前記高親和性層が化学反応基で官能化された層を有する、ところの表示装置。
【請求項２４】
請求項１９乃至２１の何れかに記載の表示装置であって、前記表示画素のセルが前記保護層の側壁、前記アクティブプレート、及び前記ポリマーの表面層によって閉じ込められている、ところの表示装置。
【請求項２５】
請求項１９乃至２１の何れかに記載の表示装置であって、前記アクティブプレートの前記上表面がさらに前記保護層の頂部上のフォトレジスト層を有する、ところの表示装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の表示装置であって、前記表示画素のセルが前記保護層の側壁、前記アクティブプレート、前記ポリマーの表面層、及び前記フォトレジスト層によって閉じ込められている、ところの表示装置。
【請求項２７】
請求項２５及び２６の何れかに記載の表示装置であって、前記レジスト層の厚さが5乃至15μmである、ところの表示装置。
【請求項２８】
請求項２５乃至２７の何れかに記載の表示装置であって、前記レジスト層が前記光学層の前記重合可能物質への増大された親和性をもたらすための材料を有する、ところの表示装置。
【請求項２９】
請求項１９乃至２８の何れかに記載の表示装置であって、液晶配向膜を前記アクティブプレート上にさらに有する表示装置。
【請求項３０】
請求項１９乃至２９の何れかに記載の表示装置であって、前記電気光学材料が液晶材料を有する、ところの表示装置。
【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ックス型表示装置及びその製造方法に関し、特に、層状（stratified）光変調層を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｅ−ｉｎｋ社の表示装置のような電気泳動式表示装置、及び液晶表示装置（ＬＣＤ）等の多数の異なる型の表示装置が利用可能である。ＬＣＤは近年ますます人気を得るに至っている。ＬＣＤは、携帯情報端末（ＰＤＡ）及び移動電話のような手のひらサイズからコンピュータモニター及びテレビ受像機まで広域にわたる製品が見受けられる。
【０００３】
現在、これらの表示装置の大型化を可能にするために著しい努力が払われている。従来からのＬＣＤの製造方法は液晶材料を２つのガラス又はポリマーの板の間に堆積するものである。パネル基板の大型化により、これらを処理することが困難となっている。さらに、大きなパネル基板は大きく重い機械を必要とし、そのことが製造プロセスを高コストなものにしている。
【０００４】
液晶表示装置の製造のための代替方法が開示されている（特許文献１参照）。ポリマーと液晶（ＬＣ）材料との混合物の層が配向膜を備える透明基板上に堆積され、その後、混合物がフォトリソグラフィ工程にて紫外光に露光される。この工程において、ポリマー前駆体が重合され、ＬＣＤの所望の画素間に側壁を形成する。続いて、混合物の残りが紫外光に露光される。これをきっかけにして相分離が起きる。この相分離において、ポリマー前駆体が重合され、ポリマーの側壁の頂部に連続した表面層が形成されるとともに、液晶材料がポリマー表面層、ポリマー側壁及び基板の間に閉じ込められる。こうして基板上に複数の画素が形成される。ポリマー表面層は第２基板として機能する。
【０００５】
このプロセスは、ポリマー前駆体及び液晶の混合物の層がスピンコーティングによって塗布されることを可能にし、そのことは製造プロセスを簡略化し、そのコストを低減する。このプロセスはまた、この層を従来からの液晶層より薄くすることを可能にする。重合プロセスは各々の液晶画素のための空洞を形成し、その結果、画素配置が実現され、各画素のボディが適所に閉じ込められる。
【０００６】
しかしながら、この方法の欠点は、分離された液晶画素を形成するために、幾つものフォトリソグラフィ工程が必要であること、及び、マスクの開発及び製造にコストがかかることである。これらのフォトリソグラフィ工程は、特に各々の画素の重合された側壁を定めるために必要である。さらに、このプロセスは、混合物、及び頂部の重合物質の浅い表面層の深さ全体を貫通する側壁を定めるために波長及び強度の異なる多数の異なる紫外線露光工程を必要とする。
【０００７】
本発明の出願人は（この出願の出願日時点では公開されていないが）、単一の露光工程のみが必要な代替プロセスの提案を行ってきた。このプロセスでは、化学的官能種を基板上に選択的に堆積するためにスタンピングプロセスが用いられる。これは、基板の部分領域に混合物の重合物質への高い親和性（特に、部分的に重合された物質への高い親和性）を与える。単一の紫外線照射工程が行われる間、この高親和性領域により、混合物の重合がそれらの領域に集中する結果となる。混合物が部分的に重合されるとき、重合されていない液体は、高親和性領域に挟まれた空間に集まる傾向があり、それにより液晶セルを規定する。一方、混合物の重合部分は（照射強度が最大である）頂部の表面及び高親和性領域に集まり、それにより側壁を規定する。
【０００８】
このプロセスは紫外線照射プロセスを簡略化するが、官能化された種を堆積するためにスタンプの正確な位置合わせを依然として必要とする。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０６５５５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を有する光学層を備えたアクティブマトリックス型表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る、電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を有する光学層を備えたアクティブマトリックス型表示装置の製造方法は：
画素回路の配列を支持する基板を有するアクティブプレートの製造工程であり、各々の画素回路が薄膜トランジスタを有し、前記アクティブプレートが前記トランジスタを定める複数の薄膜層を有し、かつ、前記アクティブプレートの上表面が、当該上表面が高部位及び低部位を備えるように、ウェルの配列を有する、ところの製造工程；
前記光学層の電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を前記アクティブプレート上に供給する供給工程；並びに
前記光学層を、前記ポリマー前駆体を分離したポリマー表面層へと重合させるための刺激に曝す露曝工程であり、それによって前記電気光学材料を重合物質と前記アクティブプレートとの間に閉じ込めて表示画素を定め、かつ、前記表示画素を定める閉じ込められた電気光学材料の集まりが前記低部位上に設けられる、ところの露曝工程；
を有する。
【００１１】
この方法は、高低差をもたらすウェルを規定するためにアクティブプレートを処理することを用い、この高低差は閉じ込められた表示画素セルの位置合わせを提供するために用いることができる。これにより、光学層の堆積及び露光の際の位置合わせマスクが不要となる。
【００１２】
好ましくは、前記ウェルの配列が前記アクティブプレートの頂部を形成する（少なくとも）保護層によって定められる。この層は従来からアクティブプレートに必要であり、一般に従来からパターン形成されている。従って、付加的なパターン形成工程は不要である。前記保護層は例えば、0.5乃至1.5μmの厚さを有する窒化シリコンを有してもよい。また、前記ウェルは前記窒化シリコン層の少なくとも部分的な除去によって形成される。
【００１３】
本方法の一変形として、前記アクティブプレートの製造工程の後に、前記光学層の重合可能物質への増大された親和性をもたらすための親和性増大層で前記高部位の表面を覆うコーティング工程をさらに有し、かつ、前記光学層を刺激に曝す露曝工程が前記親和性増大層上に側面層を形成する。このプロセスは単一の露曝工程で、表示画素を閉じ込めるための側壁及び頂部の壁を規定することを可能にする。表示画素の位置は側壁によって、すなわち、アクティブプレートの上表面の高部位によって決定される。前記コーティング工程は、前記親和性増大層を前記アクティブプレートの高部位にスタンプすることによって行われてもよい。前記スタンプすることはパターン形成されていない又は粗くパターン形成されたスタンプを用いて実行され得るが、何れの場合にも非常に正確な位置合わせは不要である。
【００１４】
前記高親和性層は化学反応基で官能化された層を有することが好ましい。
【００１５】
本方法の他の変形として、前記ウェルの配列はさらに前記保護層の頂部上のフォトレジスト層の中に定められる。これにより、表示画素セルを閉じ込められる深いウェルを形成することが可能になり、それにより重合された側壁の必要性を排除することができる。例えば、前記レジスト層の厚さは5乃至15μmとし得る。
【００１６】
前記レジスト層は前記光学層の前記重合可能物質への増大された親和性をもたらすための材料を有してもよい。このようにして、残った（すなわち、ウェルではない）レジスト層の領域において光学層を刺激に曝す露曝工程により、親和性増大層上に側壁が形成される。従って、材料は定められたウェルを正確に充填する必要はない。
【００１７】
液晶配向膜が前記アクティブプレート上に設けられ得る。例えば、スピンコーティング又は印刷法等によって塗布される。
【００１８】
前記電気光学材料は好ましくは液晶材料を有する。
【００１９】
本発明はまた、電気光学材料及びポリマー前駆体の混合物を有する光学層を備えたアクティブマトリックス型表示装置であって：
画素回路の配列を支持する基板を有するアクティブプレートであり、各々の画素回路が薄膜トランジスタを有し、当該アクティブプレートが前記トランジスタを定める複数の薄膜層を有し、かつ、当該アクティブプレートの上表面が、保護層でありその中にウェルの配列が定められる保護層、を有する、ところのアクティブプレート；及び
表示画素の配列であり、前記混合物の重合物質と前記アクティブプレートとの間に閉じ込められた電気光学材料を有し、かつ、閉じ込められた電気光学材料の表示画素がウェルに関して位置合わせされている、ところの配列；
を有する表示装置を提供する。
【００２０】
この場合もまた、前記高部位は少なくとも部分的に、前記光学層の重合可能物質への増大された親和性をもたらすための親和性増大層で表面を覆われ、重合物質が親和性増大層上に側面層を形作ることが可能である。その代わりとして、表示セルはウェルの側壁によって閉じ込められることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の詳細について添付の図面を用いて述べる。
【００２２】
図１は未だ公開されていないが、本出願人によって既に提案された表示装置1の断面図である。この表示装置は重合による層状層分離複合材料6を用いている。この複合材料は、従来からの液晶層と同様に機能する液晶層7、及び重合物質9を有する。これらの重合物質部分は側壁11と同様に被覆層9をもたらし、被覆層9は下にある基板3に向かって延びている。これらの側壁11及び頂部の層9は共同して、液晶材料7の部分が閉じ込められる封止領域を定め、また、これらは個々の表示画素を定める。
【００２３】
基板はベース膜3a及び別個のパターン形成層3bを有する。パターン形成層3bの表面は、側壁11を形成する重合可能物質に対して高親和性を有する領域5bをもたらす。液晶層7に露出されたベース膜3aの領域は、低親和性の領域5aをもたらす。
【００２４】
高親和性のパターン形成層3bの表面を重合可能物質に提供するため、この表面は化学反応基で官能化される。これらの基は、側壁11を得る素である重合可能物質と反応して、共有結合を形成することができる。これらの結合は図１に参照符号13として概略的に示されている。
【００２５】
特に、高親和性領域5bは部分的に重合された物質と共有結合を形成することが可能であり、低親和性領域5aはそれを形成することができない。ただし、共有結合はこれを実現することを可能にする唯一のものではない。その他の可能性としては、一方のエリアを有極性領域、他方のエリアを無極性領域とした基板表面であって、有極性又は無極性の何れかの重合可能物質と組み合わされたものが含まれる。同様に、イオン領域及び非イオン領域、又は、正に帯電されたイオン領域及び負に帯電されたイオン領域であって、電気的に帯電された重合可能物質と組み合わされたものも用いられ得る。
【００２６】
材料6の層分離は好ましくは紫外線によって誘起される。しかし、溶媒又は温度誘起層分離可能物質を用いることも可能である。
【００２７】
好ましい例では、材料6の層は紫外線でフラッド露光される。層分離可能物質が紫外線を吸収し、層の厚みを横断する強度勾配がこの物質内に構成される。層による放射線の吸収作用は、有効量の放射線が基板表面5、特に高親和性領域5b、に到達できるように選ばれる。
【００２８】
最初に、紫外線は材料の重合を誘起し、部分的に重合された材料を形成するが、これは依然として材料の液体に対して完全な混和性を有する。層分離の前は、各々の侵入深さにおいて、層全体を通して重合レベルは実質的に一定であるが、層を横断する方向では前記強度勾配によって、紫外線源に近いほど重合レベルが大きくなる。この勾配は部分重合物質を放射線源に向かって移動させ、（重合されていない）液体を放射線源から離れる方向に移動させることとなる。さらに、高親和性領域5b付近では、部分重合物質が高親和性領域5bの表面で化学反応基と反応して共有結合13を形成する。従って、部分重合物質が基板表面に付着し、重合物質の移動が妨げられる。
【００２９】
重合が進むにつれて、重合物質はもはや液体に混和できなくなるが、そうなることが層分離の始まりである。プロセスの最後に、層分離が高親和性領域5bの付近で生じ、それによって側壁11が形成される。また、これらの側壁群及び頂部表面層9の間にどの液体も封止される。
【００３０】
このように、図１に示される構造は単一の紫外線照射工程で製造され得る。
【００３１】
重合物質の層9の厚さは典型的に1乃至200μmであり、より好ましくは10μm乃至40μmである。表示画素を形成する液膜7は約1mmの厚さを有してもよく、例えば200μm以下といったかなり小さな厚さでもよい。液晶層は好ましくは1乃至10μmの厚さを有する。
【００３２】
層状層分離複合材料を用いることは、機械的堅牢性を備えながら薄くて曲げられ、かつ製造コストも削減された、液晶表示装置を製造することを可能にする。
【００３３】
重合による層状層分離複合材料は技術的に知られており、そのような材料の製造方法も同様に知られている。例として、特許文献ＵＳ６４８６９３２、ＷＯ０２／４２８３２、ＷＯ０２／４８２８１、ＷＯ０２／４８２８２及びＷＯ０２／４８７８３を参照することができる。
【００３４】
図２は図１の線Ｉ−Ｉに沿った表示装置の上面を概略的に示している。示されているように、側壁11が長方形の壁の格子を形成し、液晶層7のための囲まれた場所を設けている。
【００３５】
上述のプロセスは製造プロセスを簡略化し、製造コストを削減する。しかし、１つの欠点として、高親和性領域5bを形成するように処理されるパターン形成層3bを形成するために、パターン形成された堆積プロセスが必要である。このプロセスはフォトリソグラフィプロセスとしてもよいし、あるいはスタンピングプロセスも用いられ得る。何れの場合も、特に層3bが個々の画素の回路素子に対して正しく位置決めされるように、正確な位置合わせが必要である。
【００３６】
図１には示されていないが、基板3はこの画素回路をも支持するであろうし、図１に示される層より多くの層を有するであろう。実際には、基板3はアクティブマトリックス型表示装置のアクティブプレートを有するであろう。
【００３７】
本発明は、封止された液晶セル7が自己整合プロセスで形成され得るように、アクティブプレート3の処理を変更するものである。特に、アクティブプレートの上表面がウェルの配列を備え、それに従って、ウェルの位置が封止される表示画素セルの位置を決定するものである。
【００３８】
本発明について述べる前に、アクティブマトリックス型液晶表示装置用のアクティブプレートの例について述べる。
【００３９】
図3は各画素の画素回路を作り上げている電気的構成要素を示している。行導体30がＴＦＴ32  のゲートに接続され、列電極34がソースに結合される。画素上に設けられた液晶材料が、トランジスタ32のドレインと共通の接地面38との間に広がる液晶セル36を効率的に規定する。接地面38がパッシブプレートによって定められ、液晶セルの他の端子が画素電極12によって定められる。画素のストレージキャパシタ40がトランジスタ32のドレインと、隣接する画素の行に関連する行導体又は別個のライン41との間に接続される。
【００４０】
図４は、透過型表示装置の公知のアクティブプレートの一例における、ＴＦＴを通る断面図を示している。
【００４１】
画素電極12にはＩＴＯ等の透過性の導電性材料が必要であるが、ソース及びドレインには金属層52が用いられる。画素電極12が、保護層50上に設けられ、保護層50内のコンタクトビア56を介してＴＦＴ32のドレインと接触する。保護層は典型的に100nmから500nmの厚さであるが、必要であれば、より厚くてもよい。これに代わるＦＳＰ（Field  Sielded  Pixel）型では、例えば1乃至3μmのポリイミド等のより厚い保護層が用いられる。ＦＳＰ型では、行及び列の導体と画素電極との間に隙間がないように、画素電極12は行及び列の導体30、34と重なり合うことが可能である。なお、そうでなければ、行及び列の導体並びに画素電極は遮蔽される必要がある。このＦＳＰ型により、高開口の画素が得られる結果となる。
【００４２】
より詳細には、図４のアクティブプレート構造はガラス基板60、ゲート金属層30（これは行導体をも形成する）、及びシリコン窒化膜のゲート絶縁体62を有する。トランジスタのボディはアモルファスシリコン層64及びn+アモルファスシリコンコンタクト層66によって定められる。
【００４３】
単一のソース・ドレイン金属化によりソース及びドレイン52が定められる。
【００４４】
特許文献１にある公知の層状液晶表示装置の形成方法は図４に示されるようなアクティブプレートに適用され得る。また、図４のアクティブプレートは、図１及び２を参照して上述された本出願人による提案のプロセスにも用いられ得る。
【００４５】
図４に示されるように、コンタクトビア56を定めるために窒化シリコン（代わりにポリマーでもよい）の保護層50がパターン形成される。本発明はこのパターン形成プロセスを用いて、層状表示セルの自己整合を実現する。
【００４６】
図５は、本発明を実施するための、図４のアクティブプレートへの変更を示している。示されるように、保護層50はウェル70を形成するために除去される。これは単にアクティブプレート積層体の最後の層の処理を変えることによって実現される。このウェル70は所望の電極形状に対応する。
【００４７】
窒化シリコン保護層50（又は如何なる他の保護層）の除去は、図５に示されるように、高低差を作り出すことを可能にする。これにより、反応種をアクティブプレートの高部位72に選択的に堆積するために、スタンピングプロセスを用いることが可能になる。図５に示されるように、画素電極12がウェル70の底面に堆積され、また、反応種74が窒化シリコン層50の高部位に設けられる。
【００４８】
一般に、500nmの窒化シリコン層の厚さにより、窒化シリコンはアクティブプレートの他の全ての部分に広がる上面を形成する。窒化シリコン層は、これらの高低差をさらに増すために、例えば1μmというように、より厚く設けられてもよい。
【００４９】
保護層50の残存部分は、その後に液晶材料を取り囲む側壁を形成するために、適当な形状に設計され得る。
【００５０】
高低差は、パターン形成されたスタンプを必要とせずに官能化された材料が保護層50の高部位に堆積されることを可能にする。これにより、スタンプを画素パッドの反応性平面に関して正確に位置合わせする難易度の高い工程が省かれる。このようにして、層状液晶プロセスが、如何なる追加のマスク工程を必要とせずに自己整合手法に適用され得る。
【００５１】
図６は１つの完全な画素を示す平面図である。太い斜線領域は残存する保護層を表しており、この領域は、液晶画素セル群を２つの異なる領域に分離する重合された側壁を形成するために用いられる。
【００５２】
スタンピングプロセスによる官能種の堆積に先立ち、配向膜が一般にスピンコーティングによって堆積される。高低差の影響を受けにくい所謂フレキソ印刷がより適しているが、もし高低差が過大でなければ、依然としてスピンコーティングが用いられ得る。配向膜は典型的にはポリイミドであり、図示されていないが、露出されたアクティブプレートの上表面を覆う。高低差により、ポリイミドのラビングの際に問題が生じる可能性がある。その場合には、イオンビーム配向又はフォト配向等の非接触の配向手法が用いられ得る。
【００５３】
スタンピングプロセスによって官能種が表面に設けられるとき、高低差のない堅いゴム製のスタンプが用いられ得る。これは、例えばアルミ箔のような堅い基板に接着されたゴム製のスタンプを含んでもよい。その代わりに、より密に交差結合されたゴムが用いられてもよい。この場合、スタンプが現在用いられているＰＤＭＳ材料より遙かに堅くなる。島状の窒化シリコンを中間支持体の役割を果たすように画素領域内に設けることもまた可能である。
【００５４】
図７は粗くパターン形成されたＰＤＭＳスタンプ80を用いる方法を示している。スタンプは、官能種を携える隆起部分81、及び、画素領域上に提供される凹部82を有する。隆起部分81は、粗くパターン形成されたスタンプの位置合わせが重要とならないように、保護層によって定められた側壁84より実質的に幅広である。粗くパターン形成されたスタンプをこのように使用することにより、アクティブプレートの高低差が比較的低い水準で維持されればよいことになる。
【００５５】
続いて、液晶及びポリマー前駆体の混合物の堆積及び紫外線処理が、図１を参照して述べられたのと同様の方法で塗布され得る。これにより、図５に示されるような側壁11及び上面層9が形成される。
【００５６】
上述の例では、画素電極は保護層内に定められたウェルに堆積される。これに代わる実施形態では、保護層をパターン形成するために用いられるフォトレジスト層が画素の位置合わせのためにも用いられ得る。
【００５７】
この代わりの実施形態において、画素パッドは別個に堆積されないが、ドレイン領域が画素パッドとしての役割を果たすように拡張されて構築される。これは図８に示されている。なお図８では、図５と同一の構成要素について同じ参照符号が用いられている。参照符号90はフォトレジスト層である。保護層50をパターン形成するためのレジスト層90が剥離されていない。これにより、アクティブプレート上の高低差が大きくなる。
【００５８】
これは、反射モードで使用されるアモルファスシリコン表示装置と共通の構成である。なぜならば、ドレインは通常、不透明な金属から成るからである。しかしながら、薄い金属の画素パッドは反射性を有するだけでなく透過性も有するので、原理的には透過型及び／又は半透過型表示装置にも用いられ得る。
【００５９】
示された変形例は、上述のように、パターン形成されたスタンプを必要とせずに、官能種がフォトレジスト層の高く盛り上がった部分にスタンプされるように更に処理され得る。高低差が大きくされたことにより、反応種をパターンのないスタンプで上面にスタンピングする処理が簡略化される。
【００６０】
また一方、高低差が大きくされることはさらに、層状プロセスに必要な側壁を形成するためにも用いられ得る。その結果のフォトレジスト壁の配列は10μmの高さになり得る。一般に、約5μm以上の壁の高さは、層状液晶プロセスのポリマー壁を形成するために必要な処理工程を省くのに充分である。このようにして、層状液晶プロセスは付加的なマスク工程を必要とせずに自己整合手法に適用され得る。これにより、ポリマーの側壁が必要なくなるので、スタンピング工程の必要性を回避することができる。
【００６１】
この実施形態はまた、重合された側壁が必要とされるときでさえ、官能種を堆積する必要性をも回避することができる。特に、保護層頂部のフォトレジスト層が、層状層それ自体のポリマーと反応するように変更され得る。このように、フォトレジスト層は２つの機能を有する。すなわち、フォトレジスト層は、エッチング中に下方の保護層を保護する標準的なフォトレジストとして機能する。加えて、層状プロセス中に形成されるポリマー層がフォトレジスト層と結合するのを可能にする反応基を含む。このように、スタンピング工程が省かれ得る。
【００６２】
このプロセスはアモルファスシリコン又はポリシリコンのプロセスにも応用され得る。なぜならば、それらは共に同一のシリコン窒化膜保護層を用いるからである。
【００６３】
他の実施形態において、窒化シリコン保護層（又は如何なる他の保護層）のパターンが層状プロセスのために用いられるだけでなく、ＩＴＯの画素パッドを堆積するためにも用いられる。これにより、透過性のアクティブプレートが得られる結果となる。
【００６４】
図９は図８の代替例であり、保護層50にパターン形成するために用いられるレジスト層90が剥離されず、かつ（ポリマーＬＥＤで用いられるように）所謂‘paddo’形状を有する。これにより、ＩＴＯの画素パッド12の堆積のためのコップ形状のものが作り出される。ＩＴＯ層12はレジスト層90の張り出しのために余白を有するものとなる。
【００６５】
影効果によりＩＴＯ画素パッド12及びレジスト層90頂部の使用されないＩＴＯ92が得られることになる。この配置では、ＩＴＯ画素パッドを構築することが不要となるので、２つのマスク工程が削減される。以降の処理工程は上述と同様である。この場合も、使用されないＩＴＯ92頂部への官能種の塗布工程は、高低差に応じて、従って液晶セルがウェルに完全に囲まれるか否かに応じて、必要である場合もそうでない場合もある。
【００６６】
本発明はポリマー電子技術を用いるアクティブマトリックス型表示装置にも適用可能である。ポリマー電子技術を用いるアクティブプレートの好ましい層配置は、金電極、有機ゲート誘電層（フォトレジスト）及び“ＨＰＲ”保護層（同様にフォトレジスト）に基づく。
【００６７】
保護層はこの場合も、官能種のパターン形成されていないスタンピングを可能とするため、或いは、官能種の必要性を完全に回避するために用いられ得る。
【００６８】
本発明は、アモルファスシリコン、ポリシリコン又はポリマー電子技術プロセスに対し、最後の保護層の構築工程を変更することのみを要求する。
【００６９】
上述のように、液晶及び前駆体の混合物は既に知られている。例として、適した組成は以下である：
50重量％の液晶混合物、例えばメルク社から販売されている混合物Ｅ７；
44.5重量％のフォト重合性イソボルニルメタクリル樹脂（サルトメール社から供給されている）；及び
5重量％のスチルベンジメタクリル酸染料：
【００７０】
【化１】
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である。
【００７１】
これの総合体は特許文献ＷＯ０２／４２３８２で開示されており、それは本明細書に組み込まれる。２つのアクリレートはポリマー前駆体；及び
0.5重量％のベンジルジメチルケタール（チバガイギー社からイルガキュア６５１という商品名で販売されている）；
である。
【００７２】
重合をもたらすためのこの材料の紫外線露光は、例えば、約0.1mW/cm2の強度の紫外光を用いて40℃で30分間この層を露光することを含む。
【００７３】
電磁スペクトルの紫外領域において強く吸収する発色団を有する化合物、すなわち上述の例におけるスチルベンジメタクリル酸染料、を含むことにより、この層を通る紫外線の強度に望ましい勾配が生じる。この効果は、その他のポリマー前駆体及び電気光学材料のような他の液体構成要素の紫外線吸収によって増幅されてもよい。その結果、紫外線源に面する表面において優勢に重合反応が起こる。
【００７４】
重合反応のきっかけとなる他の刺激が必要なとき、重合反応が表面で優勢に起こることに注意が払われなければならない。
【００７５】
高親和性層が必要なところでは、この層は、アクティブプレート表面の隆起部分全体に同時に接触するスタンプ、又は、担体表面上に転がされるスタンプと共に堆積されてもよい。
【００７６】
本発明に係る電子デバイス1は担体10が可撓性のある（フレキシブル）担体であるとき特段の効果がある。
【００７７】
本発明は多くの異なる表示画素構成にも適用可能である。例えば、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）型アクティブプレートは櫛型形状に構築されたドレインを有する。反対側の（共通の）電極もまた櫛型形状を有し、かつゲートラインに接続される。透過型ＩＰＳ表示装置のために、ＩＴＯに代わって金属ラインを使用することが可能である（例えば、図８のように画素電極がＴＦＴドレインの延在部とされるとき）。なぜならば、電極の上側の液晶材料はＩＰＳモードではスイッチしないため、金属ラインを使用しても開口を有意には狭くしないからである。
【００７８】
上述の実施形態は本発明を例示するものであり限定するものではない。当業者にとって、添付の請求項の範囲を逸脱することなく、これらの実施形態に代わる実施形態を設計することが可能となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本出願人によって既に提案されたＬＣＤの製造プロセスの説明図である。
【図２】図１の表示装置の１画素を示す平面図である。
【図３】公知のアクティブマトリックス型ＬＣＤ画素の回路構成を示す回路図である。
【図４】図３の画素回路のＴＦＴを示す断面図である。
【図５】本発明に係る第１の画素配置を示す図である。
【図６】図５の画素レイアウトを示す平面図である。
【図７】図５のデバイスの製造に用いられ得るスタンプを示す図である。
【図８】本発明に係る第２の画素配置を示す図である。
【図９】本発明に係る第３の画素配置を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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