(57)【要約】【課題】コストの抑制、生産性の向上等を実現できるアクティブマトリクス基板の製造方法を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタを含むアクティブマトリクス基板の製造方法は、基板上に第１バンクを形成する処理と、第１バンクによって形成された開口部に、吐出ヘッドより第１の機能液を供給して、開口部の内側に、ゲート電極を形成する処理と、開口部に、吐出ヘッドより第２の機能液を供給して、開口部の内側のゲート電極上に、ゲート絶縁膜を形成する処理と、開口部に、吐出ヘッドより第３の機能液を供給して、開口部の内側のゲート絶縁膜上に、半導体層を形成する処理と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタを含むアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
基板上に第１バンクを形成する処理と、
前記第１バンクによって形成された開口部に、吐出ヘッドより第１の機能液を供給して、前記開口部の内側に、ゲート電極を形成する処理と、
前記開口部に、吐出ヘッドより第２の機能液を供給して、前記開口部の内側のゲート電極上に、ゲート絶縁膜を形成する処理と、
前記開口部に、吐出ヘッドより第３の機能液を供給して、前記開口部の内側のゲート絶縁膜上に、半導体層を形成する処理と、を含む製造方法。
【請求項２】
前記半導体層は、第１層と前記第１層上に形成される第２層とを含み、
前記第１層上に第２バンクを形成する処理と、
前記第２バンクによって仕切られた前記第１層上の２つの領域のそれぞれに、前記第２層を形成する処理と、を更に含む請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記仕切られた２つの領域の一方の領域にソース電極が接続され、他方の領域にドレイン電極が接続される請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１バンクの上面の高さは、前記第１層の上面の高さよりも高い請求項２又は３記載の製造方法。
【請求項５】
前記第１バンクの上面の高さは、前記第２層の上面の高さよりも高い請求項２〜４のいずれか一項記載の製造方法。
【請求項６】
薄膜トランジスタを含むアクティブマトリクス基板であって、
基板上に形成された第１バンクと、
前記第１バンクによって形成された開口部の内側に形成されたゲート電極と、
前記開口部の内側のゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記開口部の内側のゲート絶縁膜上に形成された半導体層と、を備え、
前記第１バンクの上面の高さは、前記半導体層の上面の高さよりも高いアクティブマトリクス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス基板の製造方法、及びアクティブマトリクス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を備えたアクティブマトリクス基板（ＴＦＴアレイ基板）が用いられる。液晶表示装置の液晶層は、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴアレイ基板）とカラーフィルタ基板（対向基板）との間に配置される。従来より、アクティブマトリクス基板の製造工程では、フォトリソグラフィ法が用いられている。フォトリソグラフィ法は、コストがかかったり、十分な生産性を得ることができない等の課題を有する。そこで、コストの抑制、生産性の向上等を目的として、アクティブマトリクス基板の製造工程において、下記特許文献１に開示されているような、液滴吐出法（インクジェット法）を用いることが考えられている。
【特許文献１】特開平１１−２４８９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来において、アクティブマトリクス基板の製造工程において液滴吐出法を用いる場合であっても、製造工程の一部においては、フォトリソグラフィ法が用いられる。フォトリソグラフィ法を用いる工程が増えると、コストを十分に抑制できなかったり、十分な生産性が得られない可能性がある。そのため、コストの抑制、生産性の向上等を実現するために、可能な限りフォトリソグラフィ法を用いる工程を削減できる技術の案出が望まれる。
【０００４】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、コストの抑制、生産性の向上等を実現できるアクティブマトリクス基板の製造方法、及びアクティブマトリクス基板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】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
【０００６】
本発明の第１の態様によると、薄膜トランジスタを含むアクティブマトリクス基板の製造方法であって、基板上に第１バンクを形成する処理と、前記第１バンクによって形成された開口部に、吐出ヘッドより第１の機能液を供給して、前記開口部の内側に、ゲート電極を形成する処理と、前記開口部に、吐出ヘッドより第２の機能液を供給して、前記開口部の内側のゲート電極上に、ゲート絶縁膜を形成する処理と、前記開口部に、吐出ヘッドより第３の機能液を供給して、前記開口部の内側のゲート絶縁膜上に、半導体層を形成する処理と、を含む製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、第１バンクによって形成される開口部に、液滴吐出法に基づいて、ゲート電極、ゲート絶縁膜、及び半導体層を形成することで、フォトリソグラフィ法を用いる工程を削減でき、コストを抑制しつつ、アクティブマトリクス基板の生産性の向上を実現できる。
【０００８】
本発明の製造方法において、前記半導体層は、第１層と前記第１層上に形成される第２層とを含み、前記第１層上に第２バンクを形成する処理と、前記第２バンクによって仕切られた前記第１層上の２つの領域のそれぞれに、前記第２層を形成する処理と、を更に含む構成を採用できる。これによれば、液滴吐出法を用いて、第１層上に第２層を円滑に形成できる。
【０００９】
本発明の製造方法において、前記仕切られた２つの領域の一方の領域にソース電極が接続され、他方の領域にドレイン電極が接続される構成を採用できる。これにより、薄膜トランジスタが円滑に形成される。
【００１０】
本発明の製造方法において、前記第１バンクの上面の高さは、前記第１層の上面の高さよりも高い構成を採用できる。これによれば、液滴吐出法を用いて、第１層を円滑に形成できる。
【００１１】
本発明の製造方法において、前記第１バンクの上面の高さは、前記第２層の上面の高さよりも高い構成を採用できる。これによれば、液滴吐出法を用いて、第２層を円滑に形成できる。
【００１２】
本発明の第２の態様によると、薄膜トランジスタを含むアクティブマトリクス基板であって、基板上に形成された第１バンクと、前記第１バンクによって形成された開口部の内側に形成されたゲート電極と、前記開口部の内側のゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、前記開口部の内側のゲート絶縁膜上に形成された半導体層と、を備え、前記第１バンクの上面の高さは、前記半導体層の上面の高さよりも高いアクティブマトリクス基板が提供される。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、第１バンクによって形成される開口部に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、及び半導体層を形成することで、製造コストが抑制され、高い生産性で製造されるアクティブマトリクス基板が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ方向、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ方向とする。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス基板（ＴＦＴアレイ基板）２０の一部を拡大した図である。アクティブマトリクス基板２０は、格子状に配線されたゲート配線４０とソース配線４２とを備える。すなわち、複数のゲート配線４０がＸ方向に延びるように形成され、ソース配線４２がＹ方向に延びるように形成されている。
【００１６】
また、ゲート配線４０には、ゲート配線４０の一部としてゲート配線４０よりも幅狭のゲート電極４１が接続され、ゲート電極４１上に絶縁層を介してＴＦＴ（スイッチング素子）３０が配置される。一方、ソース配線４２には、ソース電極４３が接続され、ソース電極４３の一端は、ＴＦＴ３０に接続する。
【００１７】
そして、ゲート配線４０とソース配線４２に囲まれた領域には、画素電極４５が配置され、ドレイン電極４４を介して、ＴＦＴ３０に接続する。
【００１８】
また、アクティブマトリクス基板２０上には、ゲート配線４０と略平行するように、容量線４６が配線される。容量線４６は、画素電極４５及びソース配線４２の下層に絶縁層を介して配置される。
【００１９】
図２は、アクティブマトリクス基板２０の等価回路図であって、液晶表示装置に用いた場合である。アクティブマトリクス基板２０を液晶表示装置１００に用いた場合には、画像表示領域には複数の画素１００ａがマトリクス状に構成される。これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するソース配線４２が図１に示したソース電極４３を介してＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。ソース配線４２に供給する画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のソース配線４２同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００２０】
また、ＴＦＴ３０のゲートには、ゲート配線４０が図１に示したゲート電極４１を介して電気的に接続されている。そして、所定のタイミングで、ゲート配線４０にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００２１】
画素電極４５は、ＴＦＴ３０のドレインにドレイン電極４４を介して電気的に接続されている。そして、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、ソース配線４２から供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極４５を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図１７に示す対向基板１２０の対向電極１２１との間で一定期間保持される。
【００２２】
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、容量線４６によって、画素電極４５と対向電極１２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量４８が付加されている。例えば、画素電極４５の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量４８により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
【００２３】
次に、上述したアクティブマトリクス基板２０の製造に用いられる液滴吐出装置について図３及び図４を参照して説明する。図３に示すように、液滴吐出装置（インクジェット装置）ＩＪは、液滴吐出ヘッドから基板Ｐに対して液滴を吐出するものであって、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。ステージ３０７は、液滴吐出ヘッド３０１よりインク（機能液）が供給される基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００２４】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＹ方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板Ｐに対して、導電性微粒子を含むインクが吐出される。
【００２５】
Ｘ方向駆動軸３０４には、Ｘ方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ方向の駆動信号が供給されると、Ｘ方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ方向に移動する。Ｙ方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ方向の駆動信号が供給されると、ステージ３０７をＹ方向に移動する。
【００２６】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ方向駆動モータ３０２に液滴吐出ヘッド３０１のＸ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ方向駆動モータ３０３にステージ３０７のＹ方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００２７】
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ方向の駆動モータが備えられている。このＹ方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２８】
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ３１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２９】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板Ｐを支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ方向を走査方向、Ｘ方向と直交するＹ方向を非走査方向とする。
【００３０】
したがって、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図３では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調整できる。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００３１】
図４は、液滴吐出ヘッド３０１の断面図である。液滴吐出ヘッド３０１は、インクを収容する液体室３２１と、液体室３２１に隣接するピエゾ素子３２２とを備える。液体室３２１には、インクを収容する材料タンクを含む液体材料供給系３２３を介してインクが供給される。
【００３２】
ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３２１が変形し、ノズル３２５からインクが吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００３３】
次に、アクティブマトリクス基板２０の製造方法について、図５〜図１４を参照して説明する。ここで、図５（Ｂ）、図７（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）、及び１４（Ｂ）は、図５（Ａ）、図７（Ａ）、図９（Ａ）、図１０（Ａ）、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、及び１４（Ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図８（Ｂ）、図１１（Ｂ）は、図８（Ａ）、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ’線断面図、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【００３４】
ゲート配線４０、ソース配線４２等の格子パターンの配線が形成される基板Ｐとしては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種の材料を用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
【００３５】
そして、まず、図５に示すように、ここでは無アルカリガラスから成る基板Ｐ上に、第１バンク５１が形成される。第１バンク５１は、インクを基板Ｐの所定位置に配置するためのものである。具体的には、図５に示すように、洗浄した基板Ｐの上面に、格子パターンの配線の形成位置に対応した複数の開口部５２、５３、５４、５５を有する第１バンク５１が、フォトリソグラフィ法に基づいて形成される。図５（Ｂ）に示すように、第１バンク５１は、所定の高さ（Ｚ軸方向のサイズ）Ｈ１を有する。
【００３６】
本実施形態においては、バンクは、ＳｉＯ２で形成される。具体的には、まず、感光性を有した材料を、例えばスピンコーティング法に基づいて基板Ｐ上に塗布して、材料層を形成する。ここでの材料は、ポリシラザン骨格を有した感光性組成物であって、露光に対してポジ型の性質を呈する感光性組成物である。ただし、この材料は、ポリシラザン骨格を有する感光性組成物に代えて、ポリシロキサン骨格を有する感光性組成物であってもよいし、ポリシラン骨格を有する感光性組成物であってもよい。また、露光に対してポジ型であってもネガ型であってもよい。
【００３７】
材料層を形成した後、所定のパターンを有するマスクを介して、材料層に露光光を照射した後、現像処理を実行する。これにより、材料層のうち露光光が照射された部分が除去され、開口部５２、５３、５４、５５が形成される。その後、基板Ｐ上の材料層が、例えば大気中で約４５０℃で加熱処理される。これにより、図５に示すように、ＳｉＯ２からなる第１バンク５１が形成される。
【００３８】
次に、第１バンク５１間におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去するために、基板Ｐに対して残渣処理が実行される。残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行う紫外線（ＵＶ）照射処理、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ２プラズマ処理等が挙げられる。本実施形態では、Ｏ２プラズマ処理が実行される。具体的には、基板Ｐに対して、プラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射する。
【００３９】
なお、基板Ｐがガラス基板の場合、その基板Ｐの表面は、配線パターン形成材料に対して親液性を有しているが、本実施の形態のように残渣処理のためにＯ２プラズマ処理や紫外線照射処理を施すことで、基板Ｐの表面の親液性を高めることができる。
【００４０】
次に、第１バンク５１に対して、撥液処理が実行される。撥液処理としては、ＣＦ４プラズマ処理（フッ素成分を有するガスを用いたプラズマ処理）が挙げられる。これにより、第１バンク５１の表面には、撥液性が付与され、開口部５２、５３、５４、５５の内側に、インクが良好に配置される。
【００４１】
なお、第１バンク５１に対する撥液処理により、先に親液処理した基板Ｐ表面に対し多少は影響があるものの、特に基板Ｐがガラス等からなる場合には、撥液処理によるフッ素基の導入が起こりにくいため、基板Ｐの親液性（濡れ性）は実質的に損なわれない。
【００４２】
第１バンク５１によって形成される開口部５２、５３、５４、５５は、ゲート配線４０、ソース配線４２等の格子パターンの配線に対応している。すなわち、第１バンク５１の開口部５２、５３、５４、５５にインクを供給することにより、ゲート配線４０、ソース配線４２等の格子パターンの配線が形成される。
【００４３】
具体的には、Ｘ方向に延びるように形成された開口部５２、５３は、ゲート配線４０、容量線４６の形成位置に対応する。そして、ゲート配線４０の形成位置に対応する開口部５２には、ゲート電極４１の形成位置に対応する開口部５４が接続している。また、Ｙ方向に延びるように形成された開口部５５は、ソース配線４２の形成位置に対応する。なお、Ｙ方向に延びる開口部５５は、Ｘ方向に延びる開口部５２、５３と交差しないように、交差部５６において分断されるように形成される。
【００４４】
そして、上述した液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド３０１より、導電性微粒子を含むインクが、開口部５２、５３、５４、５５の内側に供給される。これにより、基板Ｐ上に、ゲート配線４０、ソース配線４２等からなる格子パターンの配線が形成されるとともに、開口部５４の内側には、ゲート電極４１が形成される。
【００４５】
本実施形態では、ゲート配線４０、ゲート電極４１、ソース配線４２、容量線４６のそれぞれは、三層構造で形成される。
【００４６】
具体的には、本実施形態では、ゲート配線４０、ゲート電極４１、ソース配線４２、容量線４６のそれぞれは、下層から、マンガン層（下地層）Ｆ１、銀層（導電層）Ｆ２、ニッケル層（保護層）Ｆ３の三層で構成される。
【００４７】
マンガン層Ｆ１は、下地層として、銀層Ｆ２の密着性向上に作用する。銀層Ｆ２は、導電層として機能する。ニッケル層Ｆ３は、保護層として機能する。この保護層は、導電層の（エレクトロ）マイグレーション現象等の発生を抑制する。
【００４８】
なお、以下の説明では、ゲート電極４１及びソース配線４２を成膜する場合について説明する。
【００４９】
上述した開口部５４、５５にマンガン層Ｆ１を形成するため、まず有機系の分散媒に導電性微粒子としてマンガン（Ｍｎ）を分散させたインクの液滴が液滴吐出ヘッド３０１より開口部５４、５５の内側に供給される。インクの液滴を開口部５４、５５の内側に供給するときには、開口部５４、５５の上方より液滴吐出ヘッド３０１を使って液滴を開口部５４、５５に吐出する。
【００５０】
基板Ｐにインクを吐出した後、分散媒（有機分）の除去のため、乾燥処理、焼成処理が実行される。これにより、図６（Ａ）に示すように、開口部５４、５５の内側に、マンガン層Ｆ１が形成される。
【００５１】
次に、銀層Ｆ２を形成するために、液滴吐出ヘッド３０１は、有機系の分散媒に導電性微粒子として銀（Ａｇ）のナノ粒子を分散させたインクの液滴を、マンガン層Ｆ１が形成された開口部５４、５５の内側に供給する。このインクには、銀のナノ粒子の他に、例えばアミノ化合物の分散安定剤が添加されて分散されている。
【００５２】
そして、マンガン層Ｆ１上にインクが供給された後、分散媒及び分散安定剤の除去のため、乾燥処理、焼成処理が実行される。これにより、図６（Ｂ）に示すように、マンガン層Ｆ１上に銀層Ｆ２が形成される。
【００５３】
続いて、ニッケル層Ｆ３を形成するために、液滴吐出ヘッド３０１は、有機系の分散媒に導電性微粒子としてニッケルを分散させた機能液の液滴を、銀層Ｆ２が形成された開口部５４、５５の内側に供給する。その後、分散媒の除去のため、乾燥処理、焼成処理が実行される。これにより、図７に示すように、銀層Ｆ２上にニッケル層Ｆ３が形成される。  
【００５４】
以上により、開口部５４の内側にはゲート電極４１が形成され、開口部５５の内側には、ソース配線４２が形成される。
【００５５】
また、液滴吐出ヘッド３０１より画素電極４５を形成するためのインクの液滴が吐出される。これにより、図７に示すように、画素電極形成用膜４５Ａが形成される。画素電極形成用膜４５Ａは、画素領域において、容量線４６が形成される開口部５３に対してＹ方向両側に形成される。画素電極形成用膜４５Ａ（画素電極４５）は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウムスズ酸化物）等の透光性材料によって形成される。また、容量線４６が、液滴吐出法に基づいて、開口部５３の内側に形成される。容量線４６も、例えばＩＴＯによって形成される。
【００５６】
次に、図８に示すように、容量線４６上に、絶縁膜３１が形成される。本実施形態においては、液滴吐出法に基づいて、絶縁膜３１が形成される。すなわち、液滴吐出ヘッド３０１より、絶縁膜３１を形成するためのインクの液滴が、開口部５３の内側の容量線４６上に供給される。同様に、図９に示すように、液滴吐出ヘッド３０１より、絶縁膜３１を形成するためのインクの液滴が、開口部５２、５４の内側に供給される。これにより、開口部５２の内側のゲート配線４０上、及び開口部５４のゲート電極４１上に、液滴吐出法に基づいて、絶縁膜３１が形成される。ゲート電極４１上の絶縁膜は、ゲート絶縁膜として機能する。
【００５７】
本実施形態においては、絶縁膜３１は、第１バンク５１と同じ材料で形成される。すなわち、絶縁膜３１は、第１バンク５１と同様、ＳｉＯ２で形成される。絶縁膜３１は、第１バンク５１と同様、ポリシラザン骨格を有した組成物から形成される。液滴吐出ヘッド３０１は、ポリシラザン骨格を有した組成物を含むインクを開口部５１、５２、５３の内側に供給する。その後、開口部５１、５２、５３の内側に供給されたインクが、例えば約４５０℃で大気中で加熱処理される。これにより、ＳｉＯ２からなる絶縁膜３１が形成される。
【００５８】
なお、絶縁膜３１は、ポリシロキサン骨格を有する組成物から形成されてもよい。また、絶縁膜３１を形成するためのインクとして、シクロペンタシラン及びデカヒドロナフタレンを含む溶媒に、シクロペンタシラン重合物を含む溶質を混合した溶液用いることができる。なお、溶液の濃度は、１０％程度が望ましい。
【００５９】
次に、開口部５４の内側のゲート絶縁膜３１上に、半導体層が、液滴吐出法に基づいて形成される。半導体層は、活性層（アモルファスシリコン膜）３２と、活性層３２上に形成されるコンタクト層（ｎ＋型シリコン膜）３３とを含む。
【００６０】
まず、図１０に示すように、開口部５４に、液滴吐出ヘッド３０１より、活性層３２を形成するためのインクが供給される。これにより、開口部５４の内側のゲート絶縁膜３１上に、半導体層の活性層３２が形成される。
【００６１】
図１０（Ｂ）に示すように、本実施形態においては、第１バンク５１の上面の高さ（基板Ｐの表面と第１バンク５１の上面とのＺ軸方向に関する距離）Ｈ１は、活性層３２の上面の高さ（基板Ｐの表面と活性層３２の上面とのＺ軸方向に関する距離）Ｈ２よりも高くなるように、第１バンク５１、及び開口部５４の内側に形成される各膜の厚み等が設定されている。
【００６２】
活性層３２を形成するためのインクの液滴の吐出動作は、形成される活性層３２の劣化（酸化）を抑制するために、窒素等の不活性ガス雰囲気下で実行される。その後、例えば窒素等の不活性ガス雰囲気下で、約５４０℃で２時間程度加熱（焼成）される。
【００６３】
また、図１１に示すように、開口部５３（容量線４６）のＹ方向両側に配置されている画素電極形成用膜４５Ａ同士が、接続用導電膜４５Ｓによって接続される。接続用導電膜４５Ｓは、例えばＩＴＯ等、導電性を有した透光性材料によって形成される。接続用導電膜４５Ｓは、液滴吐出法に基づいて形成される。これにより、画素電極４５が形成される。
【００６４】
活性層３２が形成された後、第１バンク５１の上面及び活性層３２の上面に親液性を与える親液処理が実行される。親液処理は、例えばフッ酸を用いた洗浄処理が挙げられる。これにより、第１バンク５１の上面及び活性層３２の上面に親液性が付与される。
【００６５】
次に、図１２に示すように、活性層３２の上面の一部に、第２バンク５７が形成される。第２バンク５７は、ＴＦＴ３０のチャネル領域を形成するために、活性層３２の上面の所定領域に形成される。また、第２バンク５７は、画素電極４５上の所定位置にも形成される。
【００６６】
活性層３２上の第２バンク５７は、活性層３２の上面を、Ｘ方向に２分割するように形成される。すなわち、活性層３２の上面は、第２バンク５７によって、２つの領域に仕切られる。本実施形態においては、活性層３２上には、第１バンク５１及び第２バンク５７によって、２つの開口部６１、６２が形成される。後述するように、一方の開口部６１には、コンタクト層３３及びソース電極４３が配置され、他方の開口部６２には、コンタクト層３３及びドレイン電極４４が配置される。
【００６７】
また、第２バンク５７によって、内側にソース配線４２が配置される開口部６３と、内側に画素電極４５の一部が配置される開口部６４とが形成される。
【００６８】
本実施形態においては、第２バンク５７は、第１バンク５１と同じ材料で形成される。すなわち、本実施形態においては、第２バンク５７は、ＳｉＯ２で形成される。具体的には、まず、感光性を有した材料が、例えばスピンコーティング法に基づいて、活性層３２、第１バンク５１、及び画素電極４５等の全面に塗布され、材料層が形成される。ここでの材料は、上述の第１バンク５１を形成したときと同様、ポリシラザン骨格、あるいはポリシロキサン骨格を有した感光性組成物である。そして、材料層が形成された後、所定のパターンを有するマスクを介して、材料層に露光光が照射される。その後、現像処理が実行されることによって、図１２に示すような、ＳｉＯ２からなる第２バンク５７が形成される。
【００６９】
その後、フッ酸を用いた洗浄処理を実行して、活性層３２の上面（第２バンクが形成されていない領域）の残渣が除去されるとともに、親液性が付与される。
【００７０】
次に、図１３に示すように、液滴吐出法に基づいて、活性層３２上に、コンタクト層（ｎ＋型シリコン膜）３３が形成される。コンタクト層３３は、第２バンク５７によって仕切られた活性層３２条の２つの領域のそれぞれに形成される。液滴吐出ヘッド３０１は、コンタクト層３３を形成するためのインクの液滴を、開口部６１、６２のそれぞれに供給する。これにより、活性層３２上にコンタクト層３３が形成される。
【００７１】
本実施形態においては、第１バンク５１の上面の高さＨ１は、活性層３２の上面の高さＨ２よりも高いので、開口部６１、６２にインクを供給した際、そのインクは溢れることなく、開口部６１、６２の内側に配置される。
【００７２】
また、図１３（Ｂ）に示すように、本実施形態においては、第１バンク５１の上面の高さ（基板Ｐの表面と第１バンク５１の上面とのＺ軸方向に関する距離）Ｈ１は、コンタクト層３３の上面の高さ（基板Ｐの表面とコンタクト層３３の上面とのＺ軸方向に関する距離）Ｈ３とほぼ同じか、コンタクト層３３の上面の高さＨ３よりも高くなるように、第１バンク５１、及び開口部５４の内側に形成される各膜の厚み等が設定されている。
【００７３】
コンタクト層３３を形成するためのインクとしては、シクロペンタシラン及びデカヒドロナフタレンを含む溶媒に、黄リン及びシクロペンタシラン重合物を含む溶質を混合した溶液用いることができる。なお、溶液の濃度は、１０％程度が望ましい。
【００７４】
コンタクト層３３を形成するためのインクの液滴の吐出動作は、形成されるコンタクト層３３の劣化（酸化）を抑制するために、窒素等の不活性ガス雰囲気下で実行される。その後、例えば窒素等の不活性ガス雰囲気下で、約５４０℃で２時間程度加熱（焼成）される。これにより、コンタクト層３３が形成される。
【００７５】
以上により、ゲート電極４１上に、ゲート絶縁膜３１を介して、活性層３２及びコンタクト層３３を含むスイッチング素子としてのＴＦＴ３０が形成される。
【００７６】
なお、コンタクト層３３が形成された後、そのコンタクト層３３の上面に、例えばニッケルの膜等、コンタクト層３３を保護するための膜を形成することができる。
【００７７】
次に、図１４に示すように、第２バンク５７で仕切られたコンタクト層３３の上面の２つの開口部（領域）６１、６２のうち、一方の開口部（領域）６１に配置されているコンタクト層３３に接続するように、ソース電極４３が形成されるとともに、他方の開口部（領域）６２に配置されているコンタクト層３３に接続するように、ドレイン電極４４が形成される。ソース電極４３は、開口部６３の内側に配置されているソース配線４２と接続され、ドレイン電極４４は、開口部６４の内側に配置されている画素電極４５と接続される。ソース電極４３及びドレイン電極４４は、液滴吐出法に基づいて形成される。液滴吐出ヘッド３０１は、ソース電極４３及びドレイン電極４４を形成するためのインクを、開口部６３、６１、及び開口部６４、６２のそれぞれに供給する。
【００７８】
本実施形態においては、第１バンク５１の上面の高さＨ１は、コンタクト層３３の上面の高さＨ３とほぼ同じか、コンタクト層３３の上面の高さＨ３よりも高いので、ソール電極４３及びドレイン電極４４のそれぞれは、コンタクト層３３と良好に接続可能である。
【００７９】
本実施形態では、ソース電極４３及びドレイン電極４４のそれぞれは、三層構造で形成される。ソース電極４３は、ソース配線４２及びコンタクト層３３と接続するニッケル層Ｆ４と、ニッケル層Ｆ４上に形成された銀層Ｆ５と、銀層Ｆ５上に形成されたニッケル層Ｆ６とを有する。ドレイン電極４４は、画素電極４５及びコンタクト層３３と接続するニッケル層Ｆ４と、ニッケル層Ｆ４上に形成された銀層Ｆ５と、銀層Ｆ５上に形成されたニッケル層Ｆ６とを有する。
【００８０】
また、図１５に示すように、分断されたソース配線４２を連結する導電層４９が形成される。導電部４９は、液滴吐出法に基づいて形成される。液滴吐出ヘッド３０１は、導電層４９を形成するためのインクを供給する。
【００８１】
本実施形態では、導電層４９は、二層構造で形成される。導電層４９は、ソース配線４２と接続する銀層Ｆ５と、銀層Ｆ５上に形成されたニッケル層Ｆ６とを有する。
【００８２】
そして、基板Ｐにソース電極４３、ドレイン電極４４、及び導電層４９のそれぞれを形成するためのインクを供給した後、分散媒の除去のため、必要に応じて乾燥処理、焼成処理が実行される。以上により、本実施形態に係るアクティブマトリクス基板２０が形成される。
【００８３】
上述の活性層３２及びコンタクト層３３を含む半導体層を形成するためのインクとしては、例えば一般式「ＳｉｎＸｍ」で表されるシラン化合物を用いることができる。この一般式において、「Ｘ」は水素及び／又はハロゲンを表し、「ｎ」は５以上の整数を表し、「ｍ」は、「ｎ」、「２ｎ−２」、または「２ｎ」の整数を表している。次に、この液状体のシラン化合物にリン（Ｐ）を添加して、混合液を得る。そして、この混合液に紫外線を照射する。そうすると、混合液においてシラン化合物が重合する。その後、トルエンなどの溶媒を加えることで混合液を希釈し、希釈された混合液をフィルターに通す。フィルターを通された混合液が、半導体層を形成するためのインクとなる。
【００８４】
ここで、混合液を希釈する溶媒は、シラン化合物、黄リンなどのリン単体、またはリンを含有する化合物、を溶解し、かつ、これら溶質と反応しないのであれば、上述のトルエン以外でもよい。また、リンを含有する化合物としては、例えば、リンを含むシラン化合物、リンを含有する変性シラン化合物、ホスフィン［ＰＨ３］、ジホスフィン［Ｐ２Ｈ４］、トリメチルホスフィン［Ｐ（ＣＨ３）３］、トリエチルホスフィン［Ｐ（Ｃ２Ｈ５）３］、トリフェニルホスフィン［Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３］、等が挙げられる。
【００８５】
また、液状体のシラン化合物に添加されるリンの量は、リンがリン原子として換算される場合に、半導体層２１においてリンが、好ましくは１０１９〜１０２１ａｔｏｍ／ｃｍ３程度の範囲、より好ましくは１０２０〜１０２１ａｔｏｍ／ｃｍ３の範囲になるように、調整される。
【００８６】
また、シラン化合物は、一般式「ＳｉｎＸｍ」で表されるものでもよい。この一般式において、「Ｘ」は水素及び／又はハロゲンを表し、「ｎ」は５以上の整数を表し、「ｍ」は、「ｎ」、「２ｎ−２」、または「２ｎ」の整数を表している。次に、この液状体のシラン化合物に紫外線を照射する。そうすると、シラン化合物が重合する。その後、トルエンなどの溶媒を加えることでシラン化合物を希釈し、希釈されたシラン化合物をフィルターに通す。フィルターを通された液状体が、半導体層を形成するためのインクとなる。
【００８７】
また、シラン化合物は、一般式「ＳｉｎＸｍ」で表されるものでもよい。この一般式において、「Ｘ」は水素及び／又はハロゲンを表し、「ｎ」は５以上の整数を表し、「ｍ」は、「ｎ」、「２ｎ−２」、または「２ｎ」の整数を表している。次に、この液状体のシラン化合物にホウ素（Ｂ）を添加して、混合液を得る。そして、この混合液に紫外線を照射する。そうすると、混合液においてシラン化合物が重合する。その後、トルエンなどの溶媒を加えることで混合液を希釈し、希釈された混合液をフィルターに通す。フィルターを通された混合液が、半導体層を形成するためのインクとなる。
【００８８】
ここで、混合液を希釈する溶媒は、上記シラン化合物及び／又はホウ素を含有する化合物を溶解し、かつ、これら溶質と反応しないものであれば、上述のトルエン以外でもよい。また、ホウ素を含有する化合物としては、例えば、ホウ素を含むシラン化合物、ジボラン［Ｂ２Ｈ６］、テトラボラン［Ｂ４Ｈ１０］、ペンタボラン［Ｂ５Ｈ９］、ヘキサボラン［Ｂ６Ｈ１０］、デカボラン［Ｂ１０Ｈ１４］、トリメチルホウ素［Ｂ（ＣＨ３）３］、トリエチルホウ素［Ｂ（Ｃ２Ｈ５）３］、トリフェニルホウ素［Ｂ（Ｃ６Ｈ５）３］、等が挙げられる。
【００８９】
液状体のシラン化合物に添加されるホウ素の量は、ホウ素がホウ素原子として換算された場合に、半導体層２３においてホウ素が、好ましくは１０１０〜１０１８ａｔｏｍ／ｃｍ３程度の範囲、より好ましくは１０１０〜１０１７ａｔｏｍ／ｃｍ３の範囲になるように、調整される。
【００９０】
機能液のそれぞれに含有されるシラン化合物として、具体的には、１個の環状構造を有するものとして、シクロトリシラン、シクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等が挙げられ、２個の環状構造を有するものとして、１，１’−ビシクロブタシラン、１，１’−ビシクロペンタシラン、１，１’−ビシクロヘキサシラン、１，１’−ビシクロヘプタシラン、１，１’−シクロブタシリルシクロペンタシラン、１，１’−シクロブタシリルシクロヘキサシラン、１，１’−シクロブタシリルシクロヘプタシラン、１，１’−シクロペンタシリルシクロヘキサシラン、１，１’−シクロペンタシリルシクロヘプタシラン、１，１’−シクロヘキサシリルシクロヘプタシラン、スピロ［２，２］ペンタシラン、スピロ［３，３］ヘプタタシラン、スピロ［４，４］ノナシラン、スピロ［４，５］デカシラン、スピロ［４，６］ウンデカシラン、スピロ［５，５］ウンデカシラン、スピロ［５，６］ウンデカシラン、スピロ［６，６］トリデカシラン等が挙げられ、その他にこれらの骨格の水素原子を部分的にＳｉＨ３基やハロゲン原子に置換したシラン化合物を挙げることができる。また、機能液に含有されるシラン化合物として、これら化合物の２種以上が混合されて使用されてもよい。
【００９１】
次に、アクティブマトリクス基板２０を用いた電気光学装置の一例である液晶表示装置１００について説明する。図１６は、液晶表示装置１００を対向基板側から見た平面図であり、図１７は、図１６のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００９２】
図１６及び図１７において、液晶表示装置（電気光学装置）１００は、アクティブマトリクス基板２０を含むＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とが光硬化性の封止材であるシール材１５２によって貼り合わされ、このシール材１５２によって区画された領域内に液晶１５０が封入、保持されている。シール材１５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。
【００９３】
シール材１５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り１５３が形成されている。シール材１５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板１２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００９４】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。
【００９５】
また、液晶表示装置１００においては、使用する液晶１５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、Ｃ−ＴＮ法、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
【００９６】
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板１２０において、ＴＦＴアレイ基板１１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００９７】
また、アクティブマトリクス基板２０を用いた電気光学装置としては、例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置に応用が可能である。
【００９８】
有機ＥＬ表示装置は、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して励起させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが再結合する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。
【００９９】
そして、ＴＦＴ３０を有するアクティブマトリクス基板２０上に、有機ＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々をパターニングすることで、自発光フルカラー有機ＥＬ表示装置を製造することができる。
【０１００】
さらに、アクティブマトリクス基板２０は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子等にも適用可能である。
【０１０１】
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。図１８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１８（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。
【０１０２】
図１８（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１８（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。
【０１０３】
図１８（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１８（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。
【０１０４】
このように、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置１００を備えたものであるので、ＴＦＴの特性が向上しており、高い品質や性能が得られる。
【０１０５】
また、テレビやモニター等の大型液晶パネルにおいても本実施形態を用いることができる。
【０１０６】
なお、本実施形態の電子機器は液晶表示装置１００を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【０１０７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【０１０８】
例えば、上記実施形態では、金属微粒子として銀微粒子を用いる構成としたが、これ以外にも、上述したＡｕ、Ｎｉ、Ａｌ、ＩＴＯ、Ｐｄ、Ｂｉまたはこれらの混合物を用いる構成としてもよい。同様に、分散安定剤としては、アミノ化合物に限定されるものではなく、他の有機物を用いる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】アクティブマトリクス基板の一部拡大図である。
【図２】アクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図３】液滴吐出装置の概略斜視図である。
【図４】液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図５】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図６】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図７】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図８】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図９】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１０】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１１】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１２】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１３】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１４】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１５】アクティブマトリクス基板を製造する手順を示す図である。
【図１６】液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。
【図１７】液晶表示装置の断面図である。
【図１８】電子機器の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
２０…アクティブマトリクス基板、３０…ＴＦＴ、３１…ゲート絶縁膜、３２…活性層、３３…コンタクト層、４１…ゲート電極、４３…ソース電極、４４…ドレイン電極、５１…第１バンク、５４…開口部、５７…第２バンク、３０１…液滴吐出ヘッド、Ｐ…基板
【図１】
2008218627.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008218627.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2008218627.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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