(57)【要約】【課題】本発明は、外光の影響を受けにくい薄膜トランジスタアレイを提供する。【解決手段】薄膜トランジスタアレイは、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート配線と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ソース配線と、ドレイン電極と、画素電極と、半導体パターンと、層間絶縁膜と、上部画素電極とを含み、上部画素電極は、層間絶縁膜に形成された開口部を介して画素電極に接続され、絶縁基板を平面的に見て、層間絶縁膜の開口部が、半導体パターンのソース電極およびドレイン電極間の領域であるチャネル部を少なくとも部分的に取り囲むように形成され、層間絶縁膜の開口部には、上部画素電極が入り込んでいる。【選択図】図１
2015195281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上に形成されたゲート電極と、
ゲート電極に接続されたゲート配線と、
前記ゲート電極および前記ゲート配線の上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されたソース電極と、
前記ソース電極に接続されたソース配線と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されたドレイン電極と、
前記ドレイン電極に接続された画素電極と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極に接続された半導体パターンと、
前記ソース電極、前記ソース配線、前記ドレイン電極、前記画素電極および前記半導体パターンの上に形成され、少なくとも前記画素電極上に開口部を有する層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上に形成された上部画素電極とを含み、
前記上部画素電極は、前記層間絶縁膜に形成された開口部を介して画素電極に接続され、
前記絶縁基板を平面的に見て、前記層間絶縁膜の開口部が、前記半導体パターンの前記ソース電極および前記ドレイン電極間の領域であるチャネル部を少なくとも部分的に取り囲むように形成され、
前記層間絶縁膜の開口部には、前記上部画素電極が入り込んでいる、薄膜トランジスタアレイ。
【請求項２】
前記ゲート電極および前記上部画素電極は遮光性を有し、前記ゲート電極が前記絶縁基材の下からの光を遮光し、前記上部画素電極が前記層間絶縁膜の上からの光を遮光し、前記層間絶縁膜の開口部内の前記上部画素電極が前記層間絶縁膜の横からの光を遮光する、請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項３】
絶縁基板を平面的に見て、前記層間絶縁膜の開口部が、前記チャネル部の周囲を部分的に取り囲んでおり、前記ソース配線またはソース電極と重なる部分には前記層間絶縁膜の開口部が形成されていない、請求項１または２に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項４】
前記絶縁基板を平面的に見て、前記層間絶縁膜の開口部が、前記チャネル部の周囲を部分的に取り囲んでおり、前記ゲート配線またはゲート電極と重なる部分には前記層間絶縁膜の開口部が形成されていない、請求項３記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項５】
前記絶縁基板を平面的に見て、前記層間絶縁膜の開口部の一部と重なる位置に、前記ゲート絶縁膜が開口部を有し、前記ゲート絶縁膜の開口部内に、前記上部画素電極が入り込んでいる、請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項６】
前記絶縁基板を平面的に見て、前記画素電極が、前記ソース配線を挟んだ両側に分離して配置され、前記層間絶縁膜の複数の開口部を介して同一の前記上部画素電極に接続されている、請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ。
【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に関し、特に、反射型ディスプレイ用途に適した薄膜トランジスタアレイに係る。
【背景技術】
【０００２】
半導体自体を基板としたトランジスタや集積回路技術を基礎として、ガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）やポリシリコン（ｐｏｌｙ-Ｓｉ）の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）アレイが製造され、液晶ディスプレイや電気泳動ディスプレイなどに応用されている（非特許文献１）。ＴＦＴとしては、例えば図７のようなものが用いられている。ここでＴＦＴはスイッチの役割を果たしており、ゲート配線２’に与えられた選択電圧によってＴＦＴをオンにした時に、ソース配線４’に与えられた信号電圧をドレイン５に接続された画素電極７に書き込む。書き込まれた電圧は、画素電極７／ゲート絶縁膜３／キャパシタ電極１０によって構成される蓄積キャパシタに保持される。ゲート絶縁膜３は、ゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０、および、キャパシタ配線１０’よりも上層にあり、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極７、および、半導体パターン６よりも下層にある。キャパシタ電極１０にはキャパシタ配線１０’から電圧が印加される。
【０００３】
上部画素電極９は、層間絶縁膜８の開口部８Ｈを介して画素電極７に接続され、画素電極７と同電位になっている。この薄膜トランジスタアレイと、透明な対向電極を有する別基板との間に液晶や電気泳動体のような表示媒体を挟むことにより、上部画素電極９と対向電極の間の表示媒体の状態を制御し、画像を表示できる。
【０００４】
ここで、ＴＦＴアレイの場合、ソースおよびドレインの働きは書き込む電圧の極性によって変わるため、動作の特徴でソースおよびドレインの名称を決められない。そこで、便宜的に一方をソース、他方をドレインと、呼び方を統一しておく。本発明では、配線に接続されている方をソース、画素電極に接続されている方をドレインと呼ぶ。
【０００５】
ところで反射型ディスプレイの場合、明るい場所で見るため、外光の影響が重要である。図７のような構造では、上部画素電極９が遮光性であれば、上からの光を遮光でき、ゲート電極２が遮光性であれば、下からの光を遮光できる。しかし、層間絶縁膜８やゲート絶縁膜３が透明な場合、横からの光を遮光できない。例えば図８のように、上部画素電極９のない部分から層間絶縁膜８やゲート絶縁膜３に侵入した光が、ゲート電極２や上部画素電極９あるいはソース電極４等で反射しながらチャネルのある半導体パターン６に到達すると、光励起によるキャリアが半導体パターン６中に発生して光伝導が起こり、ゲート電極２やソース電極４の電位で制御されない異常な表示状態を引き起こすおそれがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】松本正一編著：「液晶ディスプレイ技術−アクティブマトリクスＬＣＤ−」産業図書、１９９６年１１月発行、ｐ．５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、係る従来技術の状況に鑑みてなされたもので、外光の影響を受けにくい薄膜トランジスタアレイを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、絶縁基板と、絶縁基板の上に形成されたゲート電極と、ゲート電極に接続されたゲート配線と、ゲート電極およびゲート配線の上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の上に形成されたソース電極と、ソース電極に接続されたソース配線と、ゲート絶縁膜の上に形成されたドレイン電極と、ドレイン電極に接続された画素電極と、ソース電極およびドレイン電極に接続された半導体パターンと、ソース電極、ソース配線、ドレイン電極、画素電極および半導体パターンの上に形成され、少なくとも画素電極上に開口部を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上に形成された上部画素電極とを含み、上部画素電極は、層間絶縁膜に形成された開口部を介して画素電極に接続され、絶縁基板を平面的に見て、層間絶縁膜の開口部が、半導体パターンのソース電極およびドレイン電極間の領域であるチャネル部を少なくとも部分的に取り囲むように形成され、層間絶縁膜の開口部には、上部画素電極が入り込んでいる、薄膜トランジスタアレイである。
【０００９】
また、ゲート電極および上部画素電極は遮光性を有し、ゲート電極が絶縁基材の下からの光を遮光し、上部画素電極が層間絶縁膜の上からの光を遮光し、層間絶縁膜の開口部内の上部画素電極が層間絶縁膜の横からの光を遮光してもよい。
【００１０】
また、絶縁基板を平面的に見て、層間絶縁膜の開口部が、チャネル部の周囲を部分的に取り囲んでおり、ソース配線またはソース電極と重なる部分には層間絶縁膜の開口部が形成されていなくてもよい。
【００１１】
また、絶縁基板を平面的に見て、層間絶縁膜の開口部が、チャネル部の周囲を部分的に取り囲んでおり、ゲート配線またはゲート電極と重なる部分には層間絶縁膜の開口部が形成されていなくてもよい。
【００１２】
また、絶縁基板を平面的に見て、層間絶縁膜の開口の一部と重なる位置に、ゲート絶縁膜が開口部を有し、ゲート絶縁膜の開口部内に、上部画素電極が入り込んでいてもよい。
【００１３】
また、絶縁基板を平面的に見て、画素電極が、ソース配線を挟んだ両側に分離して配置され、層間絶縁膜の複数の開口部を介して同一の上部画素電極に接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外光の影響が小さい薄膜トランジスタアレイを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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の平面図および断面図
【図２】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の平面図および断面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイの平面図および断面図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイの平面図および断面図
【図５】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の平面図および断面図
【図６】本発明の第５の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイの平面図および断面図
【図７】従来の薄膜トランジスタアレイの平面図および断面図
【図８】従来の薄膜トランジスタアレイでの外光の影響を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、以下に図面を使用して詳細に説明する。なお、図面は模式図であり、説明を判り易くするために縮尺は正確には描かれていない。また、各実施の形態において、同一または対応する構成要素には同一符号をつけ、重複する説明は省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
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を、図１に示す。図１の（ａ）は薄膜トランジスタアレイの１画素部分を示す平面図、図１の（ｂ）はＡＡ’断面に沿った断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る薄膜トランジスタアレイは、絶縁基板１と、絶縁基板１上に形成されたゲート電極２、それに接続されたゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびそれに接続されたキャパシタ配線１０’を有し、ゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびキャパシタ配線１０’の上には、ゲート絶縁膜３を有し、ゲート絶縁膜３の上であって、上から見てゲート電極２と重なる領域には、互いに間隙を有して配置されたソース電極４およびドレイン電極５を有し、少なくともソース電極４およびドレイン電極５の間隙には、半導体パターン６を有する。ソース電極４は、ソース配線４’に接続されている。ドレイン電極５は、画素電極７に接続されている。また、薄膜トランジスタアレイは、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極７および半導体パターン６の上には、層間絶縁膜８を有し、層間絶縁膜８は、少なくとも画素電極７上に開口部８Ｃを有し、層間絶縁膜８の上には、上部画素電極９を有する。上部画素電極９は、層間絶縁膜８の開口部８Ｃを介して画素電極７に接続されている。開口部８Ｃは、絶縁基板１を平面的に見て、チャネル部１２（即ち半導体パターンのソース電極４およびドレイン電極５間の領域）の周囲を全周にわたって取り囲むように形成されている。チャネル部を取り囲む開口部８Ｃには、上部画素電極９が入り込んでいる。ゲート電極２および上部画素電極９は、遮光性を有してもよい。
【００１８】
周知のように、チャネル部１２とは、トランジスタ動作を起こすための半導体部分であり、半導体パターン６のうち、ソース電極４およびドレイン電極５に挟まれ、かつゲート電極２と重なっている部分のことである。
【００１９】
上部画素電極９は、層間絶縁膜８の開口部８Ｃを介して画素電極７に接続されていればよく、図１の（ｂ）のように上部画素電極９が開口部８Ｃを完全に包含するように形成されていてもよいし、図１の（ｃ）のように上部画素電極９の端縁が開口部８Ｃ上に形成されていてもよい。
【００２０】
また、この実施形態では、チャネル部１２の周囲を開口部８Ｃに入り込んだ上部画素電極９により完全に覆うため、ソース配線４’とソース電極４の間を、ゲート電極２と同層の、ソース接続電極４ａで接続している。
【００２１】
本発明の効果について、図２を用いて説明する。本実施形態では、ゲート電極２が絶縁基材１の下からの光を遮光し、上部画素電極９が層間絶縁膜８の上からの光を遮光する。また、層間絶縁膜８の開口部８Ｃ内の上部画素電極９が層間絶縁膜８の横からの光を遮光する。即ち、上部画素電極９のない部分から侵入した外光１１は、層間絶縁膜８内を通ろうとしても、開口部８Ｃ内に入り込んだ上部画素電極９によって遮光されるため、チャネル部に到達できない。また、ゲート絶縁膜３は層間絶縁膜８よりも薄いので、外光１１がゲート絶縁膜３に入る量はわずかであり、ほぼ無視できる。遮光効果を高めるため、ゲート電極２または上部画素電極９に遮光性を持たせてもよい。
【００２２】
なお、半導体パターン６は少なくともソース電極４およびドレイン電極５の間をつなぐように形成されていればよく、ソース電極４およびドレイン電極５の上層にあってもよいし、ソース電極４およびドレイン電極５の下層にあってもよい。また、半導体パターン６の上を覆うように、保護層６’を設けてもよい。即ち、ソース電極４およびドレイン電極５の上に半導体パターン６、その上に保護層６’を設けてもよいし、半導体パターン６の上にソース電極４およびドレイン電極５、その上に保護層６’を設けてもよい。保護層６’は、半導体パターン６が、層間絶縁膜８の材料から損傷を受けることを防止する。
【００２３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイを、図３に示す。図３の（ａ）は薄膜トランジスタアレイの１画素部分を示す平面図、図３の（ｂ）はＢＢ’断面に沿った断面図である。
【００２４】
第１の実施形態では、開口部８Ｃが、絶縁基板１を平面的に見て、チャネル部１２の全周を取り囲む閉曲線状になっていたが、第２の実施形態では、閉曲線状にはなっておらず、ソース電極４の上には開口部８Ｃが形成されていない。即ち、層間絶縁膜８の開口部８Ｃが、チャネル部１２の周囲を部分的に取り囲んでおり、ソース配線４’またはソース電極４と重なる部分には層間絶縁膜８の開口部８Ｃが形成されていない。これは、ソース電極４の上に開口部８Ｃがあると、ソース電極４と上部画素電極９が短絡してしまうからである。しかし、開口部８Ｃが閉曲線状でなくても、層間絶縁膜８を通ってチャネル部へ侵入する光の大部分を遮光できるため、図２で示した第１の実施形態の効果と同様の効果が得られる。
【００２５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイを、図４に示す。図４の（ａ）は薄膜トランジスタアレイの１画素部分を示す平面図、図４の（ｂ）はＣＣ’断面に沿った断面図である。
【００２６】
第１の実施形態では、開口部８Ｃが、絶縁基板１を平面的に見て、チャネル部１２の全周を取り囲む閉曲線状になっていたが、第３の実施形態では、閉曲線状にはなっておらず、開口部８Ｃが２部に分離しており、一部は画素電極７上に設けられ、他の一部はゲート絶縁膜３上に設けられている。また、ソース電極４の上には開口部８Ｃが設けられていない。即ち、層間絶縁膜８の開口部８Ｃが、チャネル部１２の周囲を部分的に取り囲んでおり、ソース配線４’またはソース電極４と重なる部分には層間絶縁膜８の開口部８Ｃが形成されていない。開口部８Ｃが閉曲線状でなくても、また、画素電極７上でなくても、層間絶縁膜８を通ってチャネル部へ侵入する光の大部分を遮光できるため、図２で示した第１の実施形態の効果と同様の効果が得られる。
【００２７】
（第４の実施形態）
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を、図５に示す。図５の（ａ）は薄膜トランジスタアレイの１画素部分を示す平面図、図５の（ｂ）はＤＤ’断面に沿った断面図である。
【００２８】
第１の実施形態では、開口部８Ｃが、絶縁基板１を平面的に見て、チャネル部１２の全周を取り囲む閉曲線状になっていたが、第４の実施形態では、閉曲線状にはなっておらず、開口部８Ｃが４部に分離しており、一部は画素電極７上に設けられ、他の一部はゲート絶縁膜３の開口部３Ｃ上に設けられている。即ち、層間絶縁膜８の開口部８Ｃの一部と重なる位置に、ゲート絶縁膜３が開口部３Ｃを有し、ゲート絶縁膜３の開口部３Ｃ内に、上部画素電極９が入り込んでいる。また、ソース電極４およびゲート電極２の上には層間絶縁膜８の開口部８Ｃが設けられていない。即ち、層間絶縁膜８の開口部８Ｃが、チャネル部１２の周囲を部分的に取り囲んでおり、ソース配線４’、ソース電極４、ゲート配線２’またはゲート電極２と重なる部分には層間絶縁膜８の開口部８Ｃが形成されていない。層間絶縁膜８の、チャネル部１２を取り囲むような開口部８Ｃが、ゲート絶縁膜３の開口部３Ｃ上に設けられているため、上部画素電極９は、層間絶縁膜８内だけでなく、ゲート絶縁膜３内にも入り込んで形成される。この結果、図２で示した第１の実施形態の効果に加えてゲート絶縁膜３を通る光をも遮光する効果がある。また、ゲート配線２’上に開口部８Ｃが設けられていないのは、ゲート配線２’と上部画素電極９の間のキャパシタンスの増大を防止するためである。
【００２９】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイを、図６に示す。図６の（ａ）は薄膜トランジスタアレイの１画素部分を示す平面図、図６の（ｂ）はＥＥ’断面に沿った断面図である。
【００３０】
第１の実施形態では、開口部８Ｃが、絶縁基板１を平面的に見て、チャネル部１２の全周を取り囲む閉曲線状になっていたが、第５の実施形態では、画素電極７が、ソース配線４’を挟んで配置され、層間絶縁膜８の複数の開口部８Ｃを介して上部画素電極９に接続されている。即ち、ソース電極４、ドレイン電極５、画素電極７、半導体パターン６が左右２つに分離しており、開口部８Ｃが２部に分離しており、全体を１つの上部画素電極９が覆っている。また、ソース電極４の上には開口部８Ｃが設けられていない。上部画素電極９には、左右２つのトランジスタから並列に給電される。これにより、２つのトランジスタの特性が平均化され、ばらつきが小さくなる。本実施形態に係る薄膜トランジスタアレイによっても、層間絶縁膜８を通ってチャネル部へ侵入する光の大部分を遮光できるため、図２で示した第１の実施形態の効果と同様の効果が得られる。
【００３１】
（材料および製造方法）
以下に、本発明の実施形態に係る薄膜トランジスタアレイに用いることができる材料および製造方法を説明する。
【００３２】
絶縁基板１としては、ガラス基板のようなリジッドなものでもよいし、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、等のフレキシブルなものでもよい。
【００３３】
ゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０、キャパシタ配線１０’としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属や、ＩＴＯ等の導電性酸化物、カーボン、導電性高分子等を用いることができる。これらの形成方法として、インクを印刷・焼成してもよいし、全面成膜後にフォトリソ・エッチング・レジスト剥離によって形成してもよい。あるいは、全面成膜後にレジスト印刷・エッチング・レジスト剥離によって形成してもよい。
【００３４】
ゲート絶縁膜３としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の無機物や、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、エポキシ等の有機物を用いることができる。その形成方法として、スパッタ、ＣＶＤ等の真空成膜や、溶液の塗布・焼成を用いることができる。ゲート絶縁膜３に穴を開ける方法としては、フォトレジストを塗布・露光・現像後に、フォトレジストがない部分のゲート絶縁膜３をエッチングした後でフォトレジストを除去する方法や、感光性有機物を塗布・露光・現像してパターニングし、感光性有機物自体をゲート絶縁膜３とする方法がある。
【００３５】
ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極７としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属や、ＩＴＯ等の導電性酸化物、カーボン、導電性高分子等を用いることができる。これらの形成方法として、全面成膜後にフォトリソ・エッチング・レジスト剥離によって形成してもよいが、インクを印刷・焼成して得ることが望ましい。印刷方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等が好適である。特にグラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷は、２０μｍ以下のパターンを再現性よく形成することができる。
【００３６】
半導体パターン６としては、ポリチオフェン系、アセン系、アリルアミン系などの有機半導体や、Ｉｎ２Ｏ３系、Ｇａ２Ｏ３系、ＺｎＯ系、ＳｎＯ２系、ＩｎＧａＺｎＯ系、ＩｎＧａＳｎＯ系、ＩｎＳｎＺｎＯ系などの酸化物半導体を用いることができる。その形成方法として、溶液をインクジェット、ディスペンサ、フレキソ印刷等で印刷・焼成する方法が好適である。
【００３７】
保護層６’としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂などを用いることができる。その形成方法として、溶液をインクジェット、ディスペンサ、スクリーン印刷等で印刷・焼成する方法が好適である。
【００３８】
層間絶縁膜８としてはエポキシ等の有機絶縁膜を好適に用いることができる。その形成方法として、スクリーン印刷や、グラビアオフセット印刷が好適である。
【００３９】
上部画素電極９としてはＡｇペースト等を好適に用いることができる。その形成方法として、スクリーン印刷や、グラビアオフセット印刷が好適である。あるいは、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属を全面成膜後に、フォトリソ・エッチング・レジスト剥離によって形成してもよい。
【００４０】
なお、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５、画素電極７を形成する工程と、半導体パターン６を形成する工程の順序は、逆でもよい。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
本発明の実施例１について、図１の（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ基板上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０および・キャパシタ配線１０’を形成した。次に、ＳｉＯ２を５００ｎｍスパッタ成膜した後、フォトリソおよびウェットエッチによって開口部３Ｈを有するゲート絶縁膜３を形成した。さらに、蒸着によってＡｕを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００４２】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、図１の（ｂ）に示す上部画素電極９を形成した。
【００４３】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００４４】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行い、非照射時と同等の表示が得られることを確認した。
【００４５】
（実施例２）
本発明の実施例２について、図１の（ａ）および（ｃ）を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ基板上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびキャパシタ配線１０’を形成した。次に、ＳｉＯ２を５００ｎｍスパッタ成膜した後、フォトリソおよびウェットエッチによって開口部３Ｈを有するゲート絶縁膜３を形成した。さらに、蒸着によってＡｕを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００４６】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、図１の（ｃ）のような上部画素電極９を形成した。
【００４７】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００４８】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行い、非照射時と同等の表示が得られることを確認した。
【００４９】
（実施例３）
本発明の実施例３について、図３を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ基板上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびキャパシタ配線１０’を形成した。次に、ポリビニルフェノール溶液を塗布・焼成して１μｍ厚のゲート絶縁膜３を形成した。さらに、オフセット印刷によってＡｇを５０ｎｍ成膜し、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００５０】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、上部画素電極９を形成した。
【００５１】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００５２】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行い、非照射時と同等の表示が得られることを確認した。
【００５３】
（実施例４）
本発明の実施例４について、図４を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ基板上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびキャパシタ配線１０’を形成した。次に、ポリビニルフェノール溶液を塗布・焼成して１μｍ厚のゲート絶縁膜３を形成した。さらに、オフセット印刷によってＡｇを５０ｎｍ成膜し、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００５４】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、上部画素電極９を形成した。
【００５５】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００５６】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行い、非照射時と同等の表示が得られることを確認した。
【００５７】
（実施例５）
本発明の実施例５について、図５を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ基板上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０・およびキャパシタ配線１０’を形成した。次に、ＳｉＯ２を５００ｎｍスパッタ成膜した後、フォトリソおよびウェットエッチによって開口部３Ｃを有するゲート絶縁膜３を形成した。さらに、オフセット印刷によってＡｇを５０ｎｍ成膜し、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００５８】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、上部画素電極９を形成した。
【００５９】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００６０】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行い、非照射時と同等の表示が得られることを確認した。
【００６１】
（実施例６）
本発明の実施例６について、図６を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ基板上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびキャパシタ配線１０’を形成した。次に、ポリビニルフェノール溶液を塗布・焼成して１μｍ厚のゲート絶縁膜３を形成した。さらに、オフセット印刷によってＡｇを５０ｎｍ成膜し、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００６２】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、上部画素電極９を形成した。
【００６３】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００６４】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行い、非照射時と同等の表示が得られることを確認した。
【００６５】
（比較例）
比較例について、図７を用いて説明する。まず初めに、絶縁基板１であるＰＥＮ上に、蒸着によってＡｌを５０ｎｍ成膜し、フォトリソおよびウェットエッチによってゲート電極２、ゲート配線２’、キャパシタ電極１０およびキャパシタ配線１０’を形成した。次に、ポリビニルフェノール溶液を塗布・焼成して１μｍ厚のゲート絶縁膜３を形成した。さらに、オフセット印刷によってＡｇを５０ｎｍ成膜し、ソース電極４、ソース配線４’、ドレイン電極５および画素電極７を形成した。そして、ポリチオフェン溶液をフレキソ印刷、１００℃焼成することにより、半導体パターン６を形成した。
【００６６】
次に、フッ素化樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、保護層６’を形成した。そして、エポキシ樹脂をスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、層間絶縁膜８を形成した。さらに、銀ペーストをスクリーン印刷、１００℃焼成することにより、上部画素電極９を形成した。
【００６７】
こうして作製した薄膜トランジスタアレイと、透明電極を有するＰＥＴ基板との間にポリマー分散液晶を挟み、所定の駆動波形を印加することにより、反射型液晶ディスプレイが得られた。
【００６８】
１０万Ｌｕｘのキセノンランプを照射した状態で、駆動を行ったところ、クロストークが発生して表示状態が悪化した。
【００６９】
以上の説明から理解できるように、本発明には、以下の効果がある。層間絶縁膜の開口部でチャネルを囲み、上部画素電極を入れ込むことで、層間絶縁膜を通ってチャネルに入射する光を遮光することができる。また、層間絶縁膜の開口部と重なる位置のゲート絶縁膜の開口部にも上部画素電極を入れ込むことで、ゲート絶縁膜を通ってチャネルに入射する光をも遮光することができる。これらにより、外光の影響を受けにくい薄膜トランジスタアレイを提供できる
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、液晶表示装置、電子ペーパー等の薄膜トランジスタに適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１      絶縁基板
２      ゲート電極
２’    ゲート配線
３      ゲート絶縁膜
３Ｈ    ゲート絶縁膜の開口部（ドット状）
３Ｃ    ゲート絶縁膜の開口部（取り囲み状）
４      ソース電極
４Ｌ    ソース電極（左）
４Ｒ    ソース電極（右）
４’    ソース配線
４ａ    ソース接続電極
５      ドレイン電極
５Ｌ    ドレイン電極（左）
５Ｒ    ドレイン電極（右）
６      半導体パターン
６Ｌ    半導体パターン（左）
６Ｒ    半導体パターン（右）
６’    保護層
７      画素電極
７Ｌ    画素電極（左）
７Ｒ    画素電極（右）
８      層間絶縁膜
８Ｈ    層間絶縁膜の開口部（ドット状）
８Ｃ    層間絶縁膜の開口部（取り囲み状）
９      上部画素電極
１０    キャパシタ電極
１０’  キャパシタ配線
１１    外光
１２    チャネル部
【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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