(57)【要約】【課題】ソース電極およびドレイン電極と保護層もしくはゲート絶縁体層との密着性に優れ、ソース電極およびドレイン電極と半導体層との接触抵抗が小さいトランジスタアレイ基板を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタアレイ基板は、ゲート電極と、ゲート絶縁体層と、ソース電極およびドレイン電極と、ドレイン電極と接続した画素電極と、半導体層とを有する薄膜トランジスタを基板の上にマトリクス状に配置した薄膜トランジスタアレイ基板であって、ソース電極およびドレイン電極が、金属膜と、金属膜の表面積の５％以上６０％以下を金属粒子で覆った金属粒子層と、金属膜の表面であって金属粒子層で覆われていない領域を金属酸化物で覆った金属酸化膜とを含み、半導体層と、ソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部とが、保護層およびゲート絶縁体層の少なくともいずれかにより覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極と、ゲート絶縁体層と、ソース電極およびドレイン電極と、前記ドレイン電極と接続した画素電極と、半導体層とを有する薄膜トランジスタを基板の上にマトリクス状に配置した薄膜トランジスタアレイ基板であって、
前記ソース電極およびドレイン電極が、金属膜と、前記金属膜の表面積の５％以上６０％以下を金属粒子で覆った金属粒子層と、前記金属膜の表面であって金属粒子層で覆われていない領域を金属酸化物で覆った金属酸化膜とを含み、
前記半導体層と、前記ソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部とが、保護層および前記ゲート絶縁体層の少なくともいずれかにより覆われている、
薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項２】
前記金属粒子層が、銀、金、白金、パラジウム、銅のいずれかの金属粒子により形成される、
請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項３】
前記金属膜が、モリブデンまたはモリブデンの合金を含む、
請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項４】
前記金属酸化膜が、モリブデンの酸化膜またはモリブデンの合金の酸化膜である、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項５】
前記半導体層が、有機半導体材料を含む、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板と、前記薄膜トランジスタアレイ基板の上の層間絶縁体層とを有し、
前記層間絶縁体層は、前記薄膜トランジスタアレイ基板の画素電極に対応した部位に開口部を有する、
画像表示装置用基板。
【請求項７】
前記層間絶縁体層の上に上部画素電極をさらに有し、
前記開口部を介して前記画素電極と前記上部画素電極とが接続されている、
請求項６に記載の画像表示装置用基板。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の画像表示装置用基板と、前記画像表示装置用基板の画素電極または上部画素電極に対向した電極を備えた対向基板と、前記画像表示装置用基板と前記対向基板との間に設けられた表示媒体とを有する、
画像表示装置。
【請求項９】
ゲート電極と、ゲート絶縁体層と、ソース電極およびドレイン電極と、前記ドレイン電極と接続した画素電極と、半導体層とを有する薄膜トランジスタを基板の上にマトリクス状に配置した薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、
前記ソース電極およびドレイン電極を形成する工程が、
金属膜の表面の一部を金属粒子で覆う工程と、
前記金属膜の上の前記金属粒子で覆われていない領域に金属酸化膜を形成する工程とを含む、
薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法を用いて製造された薄膜トランジスタアレイ基板の上に、
層間絶縁体層を形成する工程と、
前記層間絶縁体層の画素電極に対応した部位に開口部を形成する工程とを含む、
画像表示装置用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記画素電極に前記開口部を介して接続されるように上部画素電極を形成する工程をさらに含む、
請求項１０に記載の画像表示装置用基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の製造方法を用いて製造された画像表示装置用基板の画素電極または上部画素電極に対向した電極を備えた対向基板を形成する工程と、
前記画像表示装置用基板と前記対向基板との間に表示媒体を形成する工程とを含む、
画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタアレイ基板、画像表示装置用基板、画像表示装置、およびこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極として仕事関数の高い金属を選択すると、半導体層へのキャリア注入が容易になることが知られている。仕事関数の高い金は電極材料として広く使用されてきたが、コストが高いという問題がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、第１金属の上に薄膜の第２電極を形成したソース電極およびドレイン電極を用いることで、コストを下げながらも、半導体層へのキャリア注入が容易にできる有機電界効果トランジスタが開示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１の場合、第２電極の材料によっては、半導体層とソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部とを覆う層（ボトムゲート・ボトムコンタクト型では保護層、トップゲート・ボトムコンタクト型ではゲート絶縁体層）とソース電極およびドレイン電極との密着性が低下してしまい、トランジスタの特性を長期間維持することができないという問題があった。
【０００５】
また、第２電極を設けないと、ソース電極およびドレイン電極と半導体層と間での接触抵抗が大きくなり、良好なトランジスタ特性を得ることができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１３−５３４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、ソース電極およびドレイン電極と保護層もしくはゲート絶縁体層との密着性に優れ、ソース電極およびドレイン電極と半導体層との接触抵抗が小さいトランジスタアレイ基板およびこれを用いた画像表示装置用基板、画像表示装置、ならびにこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明の一局面は、ゲート電極と、ゲート絶縁体層と、ソース電極およびドレイン電極と、ドレイン電極と接続した画素電極と、半導体層とを有する薄膜トランジスタを基板の上にマトリクス状に配置した薄膜トランジスタアレイ基板であって、ソース電極およびドレイン電極が、金属膜と、金属膜の表面積の５％以上６０％以下を金属粒子で覆った金属粒子層と、金属膜の表面であって金属粒子層で覆われていない領域を金属酸化物で覆った金属酸化膜とを含み、半導体層と、ソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部とが、保護層およびゲート絶縁体層の少なくともいずれかにより覆われている、薄膜トランジスタアレイ基板である。
【０００９】
また、金属粒子層が、銀、金、白金、パラジウム、銅のいずれかの金属粒子により形成されてもよい。
【００１０】
また、金属膜が、モリブデンまたはモリブデンの合金を含んでもよい。
【００１１】
また、金属酸化膜が、モリブデンの酸化膜またはモリブデンの合金の酸化膜であってもよい。
【００１２】
また、半導体層が、有機半導体材料を含んでもよい。
【００１３】
また、本発明の他の局面は、上述の薄膜トランジスタアレイ基板と、薄膜トランジスタアレイ基板の上の層間絶縁体層とを有し、層間絶縁体層は、薄膜トランジスタアレイ基板の画素電極に対応した部位に開口部を有する、画像表示装置用基板である。
【００１４】
また、層間絶縁体層の上に上部画素電極をさらに有し、開口部を介して画素電極と上部画素電極とが接続されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の他の局面は、上述の画像表示装置用基板と、画像表示装置用基板の画素電極または上部画素電極に対向した電極を備えた対向基板と、画像表示装置用基板と対向基板との間に設けられた表示媒体とを有してもよい。
【００１６】
また、本発明の他の局面は、ゲート電極と、ゲート絶縁体層と、ソース電極およびドレイン電極と、ドレイン電極と接続した画素電極と、半導体層とを有する薄膜トランジスタを基板の上にマトリクス状に配置した薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、ソース電極およびドレイン電極を形成する工程が、金属膜の表面の一部を金属粒子で覆う工程と、金属膜の上の金属粒子で覆われていない領域に金属酸化膜を形成する工程とを含む、薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法である。
【００１７】
また、本発明の他の局面は、上述の製造方法を用いて製造された薄膜トランジスタアレイ基板の上に、層間絶縁体層を形成する工程と、層間絶縁体層の画素電極に対応した部位に開口部を形成する工程とを含む、画像表示装置用基板の製造方法である。
【００１８】
また、画素電極に開口部を介して接続されるように上部画素電極を形成する工程をさらに含んでもよい。
【００１９】
また、本発明の他の局面は、上述の製造方法を用いて製造された画像表示装置用基板の画素電極または上部画素電極に対向した電極を備えた対向基板を形成する工程と、画像表示装置用基板と対向基板との間に表示媒体を形成する工程とを含む、画像表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ソース電極およびドレイン電極と保護層もしくはゲート絶縁体層とが密着性に優れることから、安定したトランジスタ特性を長期間に渡り得ることが可能であり、かつソース電極およびドレイン電極と半導体層との接触抵抗が小いトランジスタアレイ基板およびこれを用いた画像表示装置用基板、画像表示装置、ならびにこれらの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板を模式的に示した平面図およびＡ−Ａ’で切断した断面図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置用基板を模式的に示した平面図およびＢ−Ｂ’で切断した断面図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置用基板を模式的に示した平面図およびＣ−Ｃ’で切断した断面図
【図４】本発明の第４の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板を模式的に示した平面図およびＤ−Ｄ’で切断した断面図
【図５】参考形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板を模式的に示した平面図およびＥ−Ｅ’で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態について、以下に図面を使用して詳細に説明する。なお、各実施形態において同一または対応する構成には、同じ参照符号を付して適宜説明を省略する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板１００を模式的に示した平面図（図１の（ａ））およびＡ−Ａ’で切断した断面図（図１の（ｂ））である。
【００２４】
図１に示すように、薄膜トランジスタアレイ基板１００は、ゲート電極２と、ゲート絶縁体層３と、ソース電極４およびドレイン電極５と、ドレイン電極５と接続した画素電極６と、半導体層１０と、保護層１１とを有するボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタ２０を基板１の上にマトリクス状に配置して構成される。基板１の上で第１の方向に並んだ複数のソース電極４はソース配線４’により接続され、第１の方向に直交する第２の方向に並んだ複数のゲート電極２はゲート配線２’により接続されている。図１の（ａ）に示すように、平面配置的に見て、ソース配線４’はゲート配線２’に直交している。なお、以下の説明では、薄膜トランジスタを４つ備えた薄膜トランジスタアレイ基板を例に説明するが、薄膜トランジスタアレイ基板の備える薄膜トランジスタの数はこれに限定されない。
【００２５】
薄膜トランジスタアレイ基板１００では、ソース電極４およびドレイン電極５が、金属膜７と、金属膜７の表面の一部を金属粒子で覆った金属粒子層９と、金属膜７の表面であって金属粒子層９で覆われていない領域を金属酸化物で覆った金属酸化膜８とを含んで形成される。
【００２６】
ソース電極４とドレイン電極５は、薄膜トランジスタ２０のチャネル部１５となる所定の間隔のスリット部を形成するように対向して形成されている。なお、ソース電極４とドレイン電極５のスリット部は、マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ２０の周期に対応して形成されている。
【００２７】
図１の（ｂ）に示したように、基板１の上に、ゲート電極２およびゲート配線２’が形成され、その上がゲート絶縁体層３で覆われている。更にゲート絶縁体層３の上に、ソース電極４およびソース配線４’とドレイン電極５および画素電極６とが形成されている。ソース電極４およびドレイン電極５のそれぞれは、金属膜７の表面積の５％以上６０％以下が金属粒子層９に覆われ、金属粒子層９が形成されていない箇所（領域）は金属酸化膜８が形成されている。ゲート絶縁体層３の上のソース電極４およびドレイン電極５間の領域であるチャネル部１５には、ソース電極４およびドレイン電極５に接するように半導体層１０が形成される。図１の（ｂ）に示すように、保護層１１は半導体層１０を覆うとともに、一部が金属酸化膜８と金属粒子層９とに接するように形成されている。
【００２８】
保護層１１が金属酸化膜８と接するように形成されることで、保護層１１と金属膜７とが直接接した場合と比べて、保護層１１とソース電極４およびドレイン電極５との密着性が向上する。このため、大気などの外部からの影響を遮断することができ、長期間に渡りトランジスタ特性を維持することが可能になる。また、半導体層１０と金属酸化膜８とが接することによっても、半導体層１０と金属膜７とが直接接した場合と比べて、半導体層１０とソース電極４およびドレイン電極５との間での接触抵抗が小さくなる。
【００２９】
さらに、ソース電極４およびドレイン電極５のそれぞれの表面は、一部が金属粒子層９に覆われている。このため、金属粒子層９を銀、金、白金、パラジウム、銅等の仕事関数の高い金属の粒子を用いて形成することで、半導体層１０へのキャリア注入が容易になり、キャリア注入の高い薄膜トランジスタ２０およびそれを用いた薄膜トランジスタアレイ基板１００を得ることができる。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
図２は、本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置用基板１１０を模式的に示した平面図（図２の（ａ））およびＢ−Ｂ’で切断した断面図（図２の（ｂ））である。
【００３１】
図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、画像表示装置用基板１１０は、保護層１１まで形成した薄膜トランジスタアレイ基板１００の上に層間絶縁体層１２を形成し、層間絶縁体層１２の画素電極６に対応した部位（平面視において画素電極６と重なる位置）に開口部１３を形成することで得られる。この場合、層間絶縁体層１２の開口部１３が有効な画素領域となる。
【００３２】
＜第３の実施形態＞
図３は、本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置用基板１２０を模式的に示した平面図（図３の（ａ））およびＣ−Ｃ’で切断した断面図（図３の（ｂ））である。
【００３３】
図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、画像表示装置用基板１２０は、上部画素電極１４を画像表示装置用基板１１０の層間絶縁体層１２の上に、開口部１３を介して画素電極６と接続されるように形成することで得られる。上部画素電極１４が画素電極６と接続されることにより、上部画素電極１４が有効な画素領域となる。
【００３４】
また、図示はしないが、このようにして得られた画像表示装置用基板１１０、１２０に、画素電極６または上部画素電極１４に対向した電極を備えた対向基板を形成し、画像表示装置用基板１１０、１２０と対向基板との間に表示媒体を形成することにより画像表示装置を構成することができる。
【００３５】
＜第４の実施形態＞
図４は、本発明の第４の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板２００を模式的に示した平面図（図４の（ａ））およびＤ−Ｄ’で切断した断面図（図４の（ｂ））である。
【００３６】
薄膜トランジスタアレイ基板１００と薄膜トランジスタアレイ基板２００との相違点は、薄膜トランジスタの構造である。具体的には、薄膜トランジスタアレイ基板１００はボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタ２０により構成されているのに対して、薄膜トランジスタアレイ基板２００は、図４に示すようにトップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタ２０’により構成されている。図４の（ａ）に示すように、薄膜トランジスタアレイ基板２００においても、平面配置的に見て、ソース配線４’はゲート配線２’に直交している。
【００３７】
ソース電極４とドレイン電極５は、薄膜トランジスタ２０’のチャネル部１５となる所定の間隔のスリット部を形成するように対向して形成されている。なお、ソース電極４とドレイン電極５のスリット部は、マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ２０’の周期に対応して形成されている。
【００３８】
図４の（ｂ）に示したように、基板１の上に、ソース電極４およびソース配線４’とドレイン電極５および画素電極６とが形成されている。ソース電極４およびドレイン電極５のそれぞれは、金属膜７の表面積の５％以上６０％以下が金属粒子層９に覆われ、金属粒子層９が形成されていない箇所は金属酸化膜８が形成されている。基板１の上のソース電極４およびドレイン電極５間の領域であるチャネル部１５には、ソース電極４およびドレイン電極５に接するように半導体層１０が形成される。図４の（ｂ）に示すように、金属酸化膜８と金属粒子層９と半導体層１０の上にゲート絶縁体層３が形成されている。
【００３９】
ゲート絶縁体層３が金属酸化膜８と接するように形成されることで、ゲート絶縁体層３と金属膜７とが直接接した場合と比べて、ゲート絶縁体層３とソース電極４およびドレイン電極５との密着性が向上する。このため、大気などの外部からの影響を遮断することができ、長期間に渡りトランジスタ特性を維持することが可能になる。また、半導体層１０と金属酸化膜８とが接することによっても、半導体層１０と金属膜７とが直接接した場合と比べて、半導体層１０とソース電極４およびドレイン電極５との間での接触抵抗が小さくなる。
【００４０】
次に、参考形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板を参考に本発明の実施形態の効果を説明する。図５は、参考形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板９００を模式的に示した平面図（図５の（ａ））およびＥ−Ｅ’で切断した断面図（図５の（ｂ））である。
【００４１】
薄膜トランジスタアレイ基板１００と薄膜トランジスタアレイ基板９００との相違点は、ソース電極とドレイン電極の構造である。具体的には、薄膜トランジスタアレイ基板９００を構成する薄膜トランジスタ２１のソース電極４１およびドレイン電極５１は、金属膜７と、金属膜７の表面の一部を金属粒子で覆った金属粒子層９とにより構成され、金属酸化膜８を備えない。
【００４２】
ソース電極４１とドレイン電極５１は薄膜トランジスタ２１のチャネル部１５となる所定の間隔のスリット部を形成するように対向して形成されている。なお、ソース電極４１とドレイン電極５１のスリット部は、マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ２１の周期に対応して形成されている。
【００４３】
図５の（ｂ）に示したように、基板１の上に、ゲート電極２およびゲート配線２’が形成され、その上がゲート絶縁体層３で覆われている。更にゲート絶縁体層３の上に、ソース電極４１およびソース配線４’とドレイン電極５１および画素電極６とが形成されている。ソース電極４１およびドレイン電極５１のそれぞれは、金属膜７と、金属膜７の表面の一部を金属粒子で覆った金属粒子層９とにより形成されている。チャネル部１５には、半導体層１０が形成され、図１の（ｂ）に示すように、保護層１１は半導体層１０を覆うとともに、一部が金属膜７と金属粒子層９とに接するように形成されている。
【００４４】
薄膜トランジスタアレイ基板９００では、保護層１１が金属膜７および金属粒子層９と接するように形成されることで、十分な密着性が得られず、大気などの外部からの影響を受け、長期間の保管により特性が劣化してしまう。また、半導体層１０と金属膜７および金属粒子層９が接することで接触抵抗が高くなってしまう。
【００４５】
これに対して、薄膜トランジスタアレイ１００、２００では、保護層１１またはゲート絶縁体層３が金属酸化膜８と接するように形成されることで、保護層１１またはゲート絶縁体層３と金属膜７とが直接接した場合と比べて、保護層１１とソース電極４およびドレイン電極５との密着性が向上する。このため、大気などの外部からの影響を遮断することができ、長期間に渡りトランジスタ特性を維持することが可能になる。また、半導体層１０と金属酸化膜８とが接することによっても、半導体層１０と金属膜７とが直接接した場合と比べて、半導体層１０とソース電極４およびドレイン電極５との間での接触抵抗が小さくなる。
【００４６】
次に、本発明の実施形態に用いられる材料について説明する。基板１に用いる材料は特に限定されるものではなく、一般に用いられる材料として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのフレキシブルなプラスチック材料、石英などのガラス基板やシリコンウェハーなどがある。しかしながら、フレキシブル化や各プロセス温度などを考慮すると、基板１の材料としてはＰＥＮやポリイミドなどを用いることが望ましい。
【００４７】
ゲート電極２、ゲート配線２’の電極材料として用いられる材料は特に限定されるものではないが、一般に用いられる材料には、金、白金、ニッケル、インジウム錫酸化物などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液若しくは銀など金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを挙げることができる。ゲート電極２、ゲート配線２’を形成する方法としては、インクジェット法、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、ディスペンサを用いる方法などがある。
【００４８】
ゲート絶縁体層３として用いられる材料は特に限定されるものではないが、一般に用いられる材料にはポリビニルフェノール、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、ポリビニルアルコールなどの高分子溶液、アルミナやシリカゲルなどの粒子を分散させた溶液などがある。ゲート絶縁体層３の形成方法は熱による硬化や光による硬化がある。
【００４９】
ソース電極４およびドレイン電極５の金属膜７として用いられる材料は、モリブデンおよびモリブデンの合金のいずれかを含む。
【００５０】
ソース配線４’および画素電極６として用いられる材料は、ソース配線４’および画素電極６がソース電極４およびドレイン電極５と同層に形成されているため、ソース電極４およびドレイン電極５と同じ材料であるモリブデンおよびモリブデンの合金のいずれかが好ましいが、その限りではない。
【００５１】
金属酸化膜８として用いられる材料は、モリブデンの酸化膜およびモリブデン合金の酸化膜のいずれかを含む。金属酸化膜８を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、溶液に浸漬することで形成する方法がある。
【００５２】
金属粒子層９には、銀、金、白金、パラジウム、銅等の仕事関数の高い金属の粒子を用いることができる。
【００５３】
半導体層１０の半導体材料として用いられる材料は特に限定されるものではないが、一般に用いられる材料としてポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子有機半導体材料、およびペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、ペリレン、およびそれらの誘導体のような低分子有機半導体材料を用いることができる。半導体層１０を形成する方法としては、インクジェット法、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ディスペンサを用いる方法などがある。
【００５４】
保護層１１の材料として用いられる材料は特に限定されるものではない。一般に用いられる材料としてはフッ素系樹脂やポリビニルアルコールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、保護層１１には必要に応じて遮光性を付与することも出来る。保護層１１を形成する方法としては、インクジェット法、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ディスペンサを用いる方法などがある。
【００５５】
層間絶縁体層１２の材料としては、ポリビニルフェノール、アクリル、エポキシ、ポリイミド等が使用可能である。層間絶縁体層１２の形成方法としては、スクリーン印刷が好適であるが、感光性の層間絶縁体層を形成後、露光・現像によって形成してもよい。
【００５６】
上部画素電極１４の材料としては、アルミニウム、クロム、金、銀、ニッケル、銅等の金属や、ＩＴＯ等の透明導電膜等を用いることができる。上部画素電極１４の形成方法としては、蒸着、スパッタ等の成膜後にフォトリソ、エッチングする等の方法も可能であるが、銀インク、ニッケルインク、銅インク等をスクリーン印刷するのが好適である。
【００５７】
なお、図には示していないが、ゲート電極２およびゲート配線２’と同じ層に、キャパシタ電極およびキャパシタ配線を有していてもよい。キャパシタ電極がゲート絶縁体層３をはさんで画素電極６と重なってストレージキャパシタとなる。ストレージキャパシタは、画素の電位を保つ働きがある。
【実施例】
【００５８】
以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５９】
［薄膜トランジスタアレイ基板の作製］
＜実施例１＞
本発明者は、実施例１として薄膜トランジスタアレイ基板１００を作製した。以下で、具体的な工程を説明する。
【００６０】
初めに、基板１の材料として、厚さ１２５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を準備した。
【００６１】
次に、ナノ銀とポリエチレングリコール＃２００との重量比が８：１であるナノ銀インキを転写印刷法によりＰＥＮ基板１の上に印刷し、１８０℃で１時間ベークしてゲート電極２およびゲート配線２’を形成した。
【００６２】
次に、ポリビニルフェノールをシクロヘキサノンに１０重量％溶解させた溶液をダイコータ法により塗布し、１８０℃で１時間乾燥させてゲート絶縁体層３を形成した。
【００６３】
次に、モリブデンを用いてスパッタ法によりソース電極４およびドレイン電極５の金属膜７、ソース配線４’、および画素電極６を形成した。
【００６４】
次に、金属膜７を、金粒子を含む溶液に浸漬させることで、金属膜７の表面積の５％を覆う金属粒子層９を形成した。
【００６５】
次に、酸素プラズマ処理をすることで、金属膜７の表面の金属粒子層９で覆われていない箇所に金属酸化膜８を形成した。
【００６６】
次に、フルオレン−ビチオフェンコポリマー（Ｆ８Ｔ２）をテトラリンで１．０重量％になるように溶解した溶液を、塗布法を用いて複数のソース電極４およびドレイン電極５の一部とチャネル部１５との上に塗布し、１００℃で１時間乾燥させて半導体層１０を形成した。
【００６７】
次に、ポリビニルアルコールを純水に５重量％で溶解させたインキを塗布法を用いて金属酸化膜８、金属粒子層９、および半導体層１０の上に塗布して保護層１１を形成した。
【００６８】
＜実施例２＞
金属粒子層９として金粒子を金属膜７の表面積の２０％を覆うように形成した点以外は実施例１と同様とした。
【００６９】
＜実施例３＞
金属粒子層９として金粒子を金属膜７の表面積の４０％を覆うように形成した点以外は実施例１と同様とした。
【００７０】
＜実施例４＞
金属粒子層９として金粒子を金属膜７の表面積の６０％を覆うように形成した点以外は実施例１と同様とした。
【００７１】
＜比較例１＞
金属粒子層９として金粒子を金属膜７の表面積の７０％を覆うように形成した点以外は実施例１と同様とした。
【００７２】
＜比較例２＞
金属粒子層９として金粒子を金属膜７の表面積の８０％を覆うように形成した点以外は実施例１と同様とした。
【００７３】
＜比較例３＞
金属酸化膜８を形成しない点以外は実施例１と同様とした。
【００７４】
［評価方法］
（接触抵抗測定）
作製した薄膜トランジスタアレイ基板の半導体層とソース電極およびドレイン電極との間での接触抵抗を測定し、１０６Ωｃｍ以下であるものを「低接触抵抗（「＋＋＋」で示す）」、１０６Ωｃｍより大きいものを「高接触抵抗（「＋」で示す）」、として評価した。
【００７５】
（経時変化評価）
作製した薄膜トランジスタアレイ基板の薄膜トランジスタの作製直後におけるオン電流と、１ヶ月大気中保管した後におけるオン電流を比較し、変化率が９０％以上１００％以下であるものを「安定的にトランジスタ特性を維持できる（「＋＋＋」で示す）」、
８０％以上９０％未満であるものを「トランジスタ特性を維持できる（「＋＋」で示す）」、０％以上８０％未満であるものを「トランジスタ特性を維持できない（「−」で示す）」、として評価した。
【００７６】
（総合評価）
「＋＋＋」を３点、「＋＋」を２点、「＋」を１点、「−」を０点として、総合点により評価した。
【００７７】
［評価結果］
表１に実施例１〜４及び比較例１〜３の評価結果を示す。
【００７８】
【表１】
2019197754.tif 000003
【００７９】
実施例１〜４の結果に示すように、金属粒子層９の表面積の割合が５％以上６０％以下であり、金属粒子層９が形成されていない箇所にモリブデンの金属酸化膜８を形成した薄膜トランジスタアレイ基板では、「＋」や「−」がなく、総合点が５以上という、低接触抵抗であり、かつ安定的にトランジスタ特性を維持できるという結果になった。一方で、比較例１〜３に示すように、金属粒子層９の表面積の割合が７０％以上、もしくは金属酸化膜８が形成されていない薄膜トランジスタアレイ基板では、評価結果が「＋」や「−」の項目があり、総合点が３以下という、高接触抵抗であり、かつ安定的にトランジスタ特性を維持できないという結果になった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、薄膜トランジスタアレイ基板に適用できる。
【符号の説明】
【００８１】
１…基板
２…ゲート電極
２’…ゲート配線
３…ゲート絶縁体層
４…ソース電極
４’…ソース配線
５…ドレイン電極
６…画素電極
７…金属膜
８…金属酸化膜
９…金属粒子層
１０…半導体層
１１…保護層
１２…層間絶縁体層
１３…層間絶縁体層の開口部
１４…上部画素電極
１５…チャネル部
２０、２０’、２１…薄膜トランジスタ
１００、２００…薄膜トランジスタアレイ基板
１１０、１２０…画像表示装置用基板
【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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