(57)【要約】【課題】有機薄膜トランジスタアレイ基板を提供する。【解決手段】本発明は、有機薄膜トランジスタアレイ基板であって、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備えた基板と、前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成された画素電極と、前記画素電極上に形成された第一配向膜と、前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成された第二配向膜と、前記第二配向膜上に形成され、前記第二配向膜の方向に沿って配列される有機半導体層と、前記ＯＴＦＴ領域に形成されるゲート、ソース、ドレインとを備え、前記ソースと前記ドレインは、前記有機半導体層に接触し、前記ソースと前記ドレイン間にチャネルを形成している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機薄膜トランジスタアレイ基板であって、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備えた基板と、
前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成された画素電極と、
前記画素電極上に形成された第一配向膜と、
前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成された第二配向膜と、
前記第二配向膜上に形成され、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、
前記ＯＴＦＴ領域に形成されたゲート、ソース、ドレインとを備え、
前記ソースと前記ドレインが、前記有機半導体層に接触し、前記ソースと前記ドレイン間にチャネルを形成していることを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項２】
前記第一配向膜と前記第二配向膜は、同一の材料、同一の工程により形成される請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項３】
前記画素電極と前記ゲートは、同一の材料、同一の工程により形成される請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項４】
前記画素電極は透明材料である請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項５】
前記ソースと前記ドレインの前記チャネル方向は、前記第二配向膜の配列方向と同じである請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項６】
前記第二配向膜の全表面は、配列がある請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項７】
前記第二配向膜の部分表面上は、配列がある請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項８】
前記有機薄膜トランジスタがボトムゲート型であるとき、前記構造は、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備えた基板と、
前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成された画素電極と、
前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成されたゲートと、
前記画素電極上に形成された第一配向膜と、
前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成され、前記ゲートを被覆する第二配向膜と、
前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、
前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触して形成され、チャネルが間に形成されるソースおよびドレイン
とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項９】
前記ＯＴＦＴがトップゲート型であるとき、前記構造は、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備えた基板と、
前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成された画素電極と、
前記画素電極に形成される第一配向膜と、
前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成された第二配向膜と、
前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、
前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触して形成され、チャネルが間に形成されるソースおよびドレインと、
前記有機半導体層、前記ソース、前記ドレイン上に形成されたパッシベーション層と、
前記パッシベーション層上に形成されるゲート
とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項１０】
有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備えた基板を設ける工程と、
前記基板の前記ＬＣＤ領域に、画素電極を形成する工程と、
前記画素電極上に第一誘電層、前記ＯＴＦＴ領域に、第二誘電層を形成する工程と、
前記第一誘電層および前記第二誘電層をパターニングし、第一配向膜および第二配向膜を形成する工程と、
前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列される有機半導体層を形成する工程と、
前記ＯＴＦＴ領域に、ゲート、ソース、ドレインを形成する工程
とを含み、前記ソースと前記ドレインは、前記有機半導体層に接触し、チャネルが前記ソースと前記ドレイン間に形成されることを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１１】
さらに、前記ソースと前記ドレイン間の前記チャネルの方向と、第二配向膜の配列方向を同じにする工程と含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１２】
第一配向膜の形成方法が、マスクにより、イオンビームを第一誘電層に照射して、現像する工程を含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第一誘電層がフォトレジストで、前記第一配向膜の形成は、マスクにより、前記第一誘電層を露出して、現像する工程を含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第一誘電層が、感光性の有機分子層で、前記第一配向膜の形成は、マスクにより、偏光を用いて、前記第一誘電層を露出する工程を含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１５】
前記第二配向膜の形成は、マスクにより、イオンビームを第二誘電層に照射して、現像する工程を含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第一誘電層がフォトレジストで、前記第二配向膜の形成は、マスクにより、前記第二誘電層を露出して、現像する工程を含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１７】
前記第二誘電層が、感光性の有機分子層で、前記第二配向膜の形成は、マスクにより、偏光を用いて、前記第二誘電層を露出する工程を含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１８】
前記第一誘電層と、前記第二誘電層が、同一の材料、同一の工程により形成される請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１９】
第一配向膜と第二配向膜が、同一の材料、同一の工程により形成される請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２０】
前記ＯＴＦＴがボトムゲート型であるとき、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板を設ける工程と、
前記基板上に導電層を形成し、前記導電層をパターニングして、前記ＬＣＤ領域に画素電極、前記ＯＴＦＴ領域にゲートを形成する工程と、
前記画素電極上に、第一誘電層を形成し、前記ＯＴＦＴ領域に、第二誘電層を形成して、前記ゲートを被覆する工程と、
前記第一および第二誘電層をパターニングして、第一および第二配向膜をそれぞれ、形成する工程と、
前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触し、チャネルが間に形成されるソース、ドレインと、を形成する工程
とを含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２１】
前記ＯＴＦＴがトップゲート型であるとき、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とからなる基板を設ける工程と、
前記基板の前記ＬＣＤ領域に、画素電極を形成する工程と、
前記画素電極上に第一誘電層、前記ＯＴＦＴ領域に第二誘電層を形成する工程と、
前記第一および第二誘電層をパターニングして、第一および第二配向膜をそれぞれ、形成する工程と、
前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層、前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触して、チャネルが間に形成されるソース、ドレインを形成する工程と、
前記有機半導体層、前記ソースおよびドレイン上に、パッシベーション層を形成する工程と、
前記パッシベーション層上にゲートを形成する工程
とを含む請求項１０記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２２】
有機薄膜トランジスタアレイ基板を含む液晶ディスプレイであって、有機薄膜トランジスタアレイ基板と、フィルター基板と、前記有機薄膜トランジスタアレイ基板と前記フィルター基板間の液晶と、からなり、前記有機薄膜トランジスタアレイ基板は、
ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備えた基板と、
前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成された画素電極と、
前記画素電極上に形成された第一配向膜と、
前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成された第二配向膜と、
前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、
前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触して形成され、チャネルが間に形成されるソース、ドレインと、
からなることを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板を備えた液晶ディスプレイ。
【請求項２３】
第一配向膜と第二配向膜が、同一の材料、同一の工程により形成される請求項２２記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板を備える液晶ディスプレイ。
【請求項２４】
前記画素電極と前記ゲートが、同一の材料、同一の工程により形成される請求項２２記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板を備える液晶ディスプレイ。
【請求項２５】
前記画素電極が、透明材料である請求項２２記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板を備えた液晶ディスプレイ。
【請求項２６】
前記ソースと前記ドレインの前記チャネル方向は、前記第二配向膜の配列方向と同じである請求項２２記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板を備えた液晶ディスプレイ。
【請求項２７】
前記第二配向膜の全表面が、配列がある請求項１記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項２８】
前記第二配向膜の部分表面上が、配列がある請求項２２記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板を備えた液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタアレイ基板（organic thin transistor array substrate）に関するものであって、特に、ＯＴＦＴ領域とＬＣＤ領域の配向膜（alignment film）が、同一材料、同一工程により形成される有機薄膜トランジスタアレイ基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体材料（organic semiconductor material）は、国際的な研究機関により、薄膜トランジスタ（thin film transistor）、その他の電子素子および光電素子を製造する、将来最も有望な材料の一つとして賞賛されている。たとえば、非特許文献１によれば、ケンブリッジ大学のシリングハウス（Sirringhaus）らは、有機分子の自己組織化（self-organization）により、有機薄膜トランジスタ（organic thin film transistor、ＯＴＦＴ）を製作し、様々な異方性（anisotropic）構造配列を達成する工程を開示している。分子鎖の好ましい配列は、電荷輸送効果を向上する。トランジスタのキャリア移動度（carrier mobility）は、１００倍になり、これにより、有機分子の配列が、電気特性の向上に対し非常に重要であることが証明された。
【０００３】
有機薄膜トランジスタは、有機層を活性層とし、液晶ディスプレイＬＣＤを駆動するのに適用されてきた。製作工程を簡潔化し、製造コストを減少させるために、近年は、同一基板上（モノシリック構造）に、ＬＣＤとＴＦＴを整合させる技術が研究されている。
【０００４】
特許文献１には、二層の有機層を備えるボトムゲート（bottom-gate）ＯＴＦＴ構造と透過型ＬＣＤとの結合が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、ボトムゲートＯＴＦＴ構造と透過型、あるいは反射型ＬＣＤとの結合が開示されている。本方法は、ＯＴＦＴの電気特性が充分でなく、ＬＣ配向膜がない。
【０００６】
特許文献３には、ボトムゲートＯＴＦＴ構造とＬＣＤとの結合が開示されている。パターンされた絶縁層により、蒸着された有機半導体をパターンし、チャネル領域、非チャネル領域を隔離する。その結果、素子間の漏電とクロストークが減少する。しかし、ＯＴＦＴの有機半導体は、配列を制御しないため、電気特性が充分でなく、工程も複雑である。
【０００７】
上述のＯＴＦＴおよびＬＣＤ整合素子において、ＯＴＦＴの有機半導体は配列されない。よって、電気特性が充分でなく、回路設計の要求にも適合し難い。さらに、互換性があるＯＴＦＴとＬＣＤ工程が適切に活用されず、工程は複雑さを増している。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５３５５２３５号明細書
【特許文献２】米国特許第６０６０３３３号明細書
【特許文献３】米国特許第６３００９８８号明細書
【非特許文献１】シリングハウス（ケンブリッジ大学）著、「ネイチャー（第４０１巻）」、１９９９年、ｐ．６８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の問題を解決するため、本発明は、整合されたＯＴＦＴとＬＣＤの工程により製造されたＯＴＦＴアレイ構造を提供することを目的とする。配向膜が形成された有機半導体配列を提供し、これにより、ＯＴＦＴの電気特性を改善する。
【００１０】
本発明は、液晶を配列する、ＬＣＤ領域の画素電極上の第一配向膜と、有機半導体材料を配列し、電荷輸送効果を向上する、ＯＴＦＴ領域の第二配向膜と、からなるＯＴＦＴアレイ基板を提供することを他の目的とする。これにより、素子の電気特性が改善され、回路設計要求にも符合する。さらに、第一配向膜と第二配向膜は、同一の材料、同一の工程により形成される。よって、工程は、大幅に簡潔になる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を達成するため、本発明は、有機薄膜トランジスタアレイ基板を設け、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板と、前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成される画素電極と、前記画素電極上に形成される第一配向膜と、前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成される第二配向膜と、前記第二配向膜上に形成され、前記第二配向膜の方向に沿って配列される有機半導体層と、前記ＯＴＦＴ領域に形成されるゲート、ソース、ドレインと、からなり、前記ソースと前記ドレインは、前記有機半導体層に接触し、前記ソースと前記ドレイン間にチャネルを形成している。
【００１２】
本発明によると、有機ＯＴＦＴアレイ基板の製造方法は、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板を設ける工程と、前記基板の前記ＬＣＤ領域に、画素電極を形成する工程と、前記画素電極上に第一誘電層を形成する工程と、前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に、第二誘電層を形成する工程と、前記第一誘電層をパターニングし、第一配向膜を形成する工程と、前記第二誘電層をパターニングし、第二配向膜を形成する工程と、前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列される有機半導体層を形成する工程と、前記ＯＴＦＴ領域に、ゲート、ソース、ドレインを形成する工程とを含み、前記ソースと前記ドレインは、前記有機半導体層に接触し、チャネルが前記ソースと前記ドレイン間に形成される。
【００１３】
前記ＯＴＦＴがボトムゲート型である場合、本発明の方法は、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板を設ける工程と、前記基板上に導電層を形成する工程と、前記導電層をパターニングして、前記ＬＣＤ領域に画素電極、前記ＯＴＦＴ領域にゲートを形成する工程と、前記画素電極上に、第一誘電層を形成する工程と、前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に、第二誘電層を形成して、前記ゲートを被覆する工程と、前記第一および第二誘電層をパターニングして、第一および第二配向膜をそれぞれ、形成する工程と、前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触し、チャネルが間に形成されるソース、ドレインと、を形成する工程とを含む。
【００１４】
ＯＴＦＴがトップゲート型である場合、本発明の方法は、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板を設ける工程と、前記基板の前記ＬＣＤ領域に、画素電極を形成する工程と、前記画素電極上に第一誘電層、前記ＯＴＦＴ領域に第二誘電層を形成する工程と、前記第一および第二誘電層をパターニングして、第一および第二配向膜をそれぞれ、形成する工程と、前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層、前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触して、チャネルが間に形成されるソース、ドレインを形成する工程と、前記有機半導体層、前記ソースおよびドレイン上に、絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にゲートを形成する工程とを含む。
【００１５】
本発明は、有機薄膜トランジスタアレイ基板を備える液晶ディスプレイを提供し、有機薄膜トランジスタアレイ基板と、フィルター基板と、前記有機薄膜トランジスタアレイ基板と前記フィルター基板間の液晶とを備え、前記有機薄膜トランジスタアレイ基板は、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板と、前記基板の前記ＬＣＤ領域に形成される画素電極と、前記画素電極上に形成される第一配向膜と、前記基板の前記ＯＴＦＴ領域に形成される第二配向膜と、前記第二配向膜上に、前記第二配向膜の方向に沿って配列された有機半導体層と、前記ＯＴＦＴ領域に、前記有機半導体層に接触して形成され、チャネルが間に形成されるソース、ドレインとを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
素子の電気特性が改善され、回路設計要求にも適合し、さらに、工程が大幅に簡潔になるなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第一実施例：
図１〜図６は、本発明の第一実施例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【００１８】
図１において、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板１０が提供される。基板は、シリコンウエハ、ガラス、石英、プラスチック、あるいは、可撓性基板が好ましい。好ましくは、インジウムスズ酸化物ＩＴＯ、酸化亜鉛ＺｎＯ、あるいは、導電ポリマー材である、透明導電層（図示しない）が基板１０上に形成される。その後、透明電極層は、フォトリソグラフィ、あるいは、エッチングによりパターニングされて、ＬＣＤ領域に画素電極２１、ＯＴＦＴ領域にゲート２２を形成する。焼付け（printing）により、画素電極２１とゲート２２とを、直接形成してもよい。
【００１９】
続いて、図２において、誘電層（図示しない）が、ＬＣＤ領域、ＯＴＦＴ領域に形成されて、画素電極２１とゲート２２とを被覆する。その後、誘電層がパターニングされ、開口３５を形成し、誘電層は、画素電極２１上の第一誘電層３１と、ゲート２２上の第二誘電層３２、の二つに分割される。誘電層が、フォトリソグラフィ、あるいは、エッチングによりパターニングされる。焼付けにより、第一誘電層３１と第二誘電層３２とを、直接形成してもよい。
【００２０】
続いて、図３において、第一誘電層３１がパターニングされて、第一配向膜３１０を形成し、第一マイクログローブ３１０ａが、第一配向膜３１０表面に形成される。同様に、第二誘電層３２がパターニングされて、第二配向膜３２０を形成し、第二マイクログローブ３２０ａが、第二配向膜３２０表面に形成される。図で示されるように、３２０ａで示される部分だけに配列（マイクログローブ）があり、第二配向膜は、全体的に配列があるのではない。
【００２１】
第一マイクログローブ３１０ａと第二マイクログローブ３２０ａの配列方向は同じである。あるいは、異なっていてもよく、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域の異なる要求に適合して、最適な効果を達成する。
【００２２】
本発明によると、第一誘電層３１と第二誘電層３２のパターニングの方式は限定されない。露光／現像（expose／development）等の方法も適用できる。たとえば、マスクによりイオンビーム（ion beam）を第一誘電層３１と第二誘電層３２に照射した後、現像する等である。あるいは、第一誘電層３１と第二誘電層３２がフォトレジストのとき、マスクにより、第一誘電層３１と第二誘電層３２に、フォトリソグラフィが実行され、つまり、先に露光した後、現像する。第一誘電層３１と第二誘電層３２のパターニングは、同一のマスク、同一の工程で実行される。たとえば、グレイトーンマスク（gray-tone mask）で、一度露光させ、ＬＣＤ領域に第一配向膜３１０、ＯＴＦＴ領域に第二配向膜３２０を同時に形成する。あるいは、二つのマスク、二回の工程を用いてもよい。この場合、先に、ＯＴＦＴ領域は被覆され、ＬＣＤ領域の第一誘電層３１がパターニングされて、ＬＣＤ領域に第一配向膜３１０を形成する。その後、ＬＣＤ領域が被覆されて、ＯＴＦＴ領域で、第二誘電層３２のパターニングが実行され、第二配向膜３２０を形成する。上述の露光／現像工程により、第一マイクログローブ３１０ａと第二マイクログローブ３２０ａがマイクログローブの形式を備えるようになる。
【００２３】
この他、第一誘電層３１と第二誘電層３２は、異なる材料を使用してもよい。たとえば、二つの異なる材料である第一誘電層３１と第二誘電層３２をＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域に形成する。つぎに、二つのマスクにより、二回露光され、ＬＣＤ領域に第一配向膜３１０、ＯＴＦＴ領域に第二配向膜３２０を形成する。
【００２４】
さらに、第一誘電層３１と第二誘電層３２のパターニングの方式は、偏光（polarized light）露光により実行される。たとえば、ポリイミド等の感光性の有機分子層が、第一誘電層３１と第二誘電層３２に用いられる。第一誘電層３１は、第一マスク（図示しない）により、第一偏光を用いて露光されて、第一分子配列の第一マイクログルーブ３１０ａを有する第一配向膜３１０を形成する。つぎに、第二誘電層３２の部分が、第二マスク（図示しない）により、第二偏光を用いて露光されて、部分的に第二マイクログルーブ３２０ａを有する第二配向膜３２０を形成する。第一マイクログルーブ３１０ａと第二マイクログルーブ３２０ａは、各種要求にしたがって、同一の、あるいは異なる分子配列を有する。
【００２５】
つぎに、図４において、有機半導体層４１が、ＯＴＦＴ領域の第二配向膜３２０上に形成される。有機半導体層４１は、第二マイクログルーブ３２０ａの方向に配列される。有機半導体層４１ａの一部分は、第二マイクログルーブ３２０ａの部分に相対するマイクログルーブである。有機半導体層４１は、有機小分子、有機ポリマー、あるいは、有機複合体を備えている。有機半導体層の形成方法は、好ましくは、真空蒸着（vacuum evaporation）、気相蒸着（vapor evaporation）、溶液堆積法（solution deposition）、あるいは、指向性蒸着（directional deposition）である。
【００２６】
つぎに、図５において、ソース５１とドレイン５２がＯＴＦＴ領域に形成される。ドレイン５２は開口３５を充填し、画素電極２１と接触しなければならない。
【００２７】
ソース５１とドレイン５２は、同一の材料、同一の工程で形成される。たとえば、導電層（図示しない）が、ＯＴＦＴ領域に形成され、パターニングされて、ソース５１とドレイン５２を得る。
【００２８】
好ましい電荷輸送効果を達成するため、ソース５１とドレイン５２は、好ましくは、有機半導体層４１ａと接触するように配置する。これにより、ソース５１とドレイン５２間のチャネルの方向（電流の流動方向）は、有機半導体層４１ａの配列方向と同じである。つまり、チャネルの方向と第二配向膜３２０の第二マイクログルーブ３２０ａの配列方向は同じである。
【００２９】
つぎに、引き続き、図５において、パッシベーション層６０が、有機半導体層４１上に形成される。これで、ＯＴＦＴアレイ基板７１の製造が完了する。有機半導体アレイ基板７１は、透過型、あるいは、半透過型ＬＣＤの製作に応用される。半透過型ＬＣＤにとって、ＯＴＦＴ領域の画素電極２１は、透過部分として機能し、アルミニウムなどの反射材料が、反射部分に必要とされる。
【００３０】
つぎに、図６において、カラーフィルター基板７５が提供される。液晶８０が、ＯＴＦＴアレイ基板７１とカラーフィルター７５間のスペースに注入されて、ＬＣＤの製造が完成する。
【００３１】
第二実施例：
図７は、本発明の第二実施例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの断面図である。
【００３２】
図７のＯＴＦＴアレイ構造７２は、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板１０と、前記基板１０の前記ＬＣＤ領域に形成される透明画素電極２１と、前記基板１０の前記ＯＴＦＴ領域に形成されるゲート２２と、前記画素電極２１上に形成される第一配向膜３１０と、前記基板１０の前記ＯＴＦＴ領域に形成され、前記ゲート２２を被覆する第二配向膜３３０と、前記第二配向膜３３０上に形成され、前記第二配向膜３３０の方向に沿って配列される有機半導体層４２と、前記ＯＴＦＴ領域に形成され、前記有機半導体層４２と接触して形成され、間にチャネルが形成されるソース５１、ドレイン５２と、前記有機半導体層４２上に形成されるパッシベーション層６０とを備えている。
【００３３】
図７と図６のＬＣＤ構造は類似しているが、両者の差異は、図７の第二配向膜３３０全表面に配列（図で、マイクログルーブとして、示されている）があることで、有機半導体層４２の全域は、第二配向膜３３０の方向に沿って、配列される。
【００３４】
図７と図６のＬＣＤ製造方法は類似しているので、詳述を避けて、簡潔に説明する。まず、図１に示されるように、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板１０が設けられる。つぎに、透明導電層（図示しない）が基板１０上に形成され、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、導電層をパターニングする。これにより、画素電極２１とゲート２２が、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とに、それぞれ形成される。
【００３５】
つぎに、図２において、誘電層（図示しない）が、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域に形成されて、画素電極２１とゲート２２を被覆する。誘電層がパターニングされて、開口３５を形成し、誘電層は、画素電極２１上の第一誘電層３１と、ゲート２２上の第二誘電層３２、の二つに分割される。
【００３６】
つぎに、図２と図７を参照すると、第一誘電層３１がパターニングされて、第一配向膜３１０を形成し、第一マイクログローブ３１０ａが、第一配向膜３１０表面に形成される。同様に、第二誘電層３２がパターニングされて、第二配向膜３２０を形成し、第二マイクログローブ３２０ａが、第二配向膜３２０表面に形成される。図７で示されるように、第二配向膜は、全体的に配列（マイクログルーブ）がある。その結果、有機半導体層４２の全域も、第二配向膜３３０の配列方向に沿って配列される。
【００３７】
上述のように、第一マイクログローブ３１０ａと第二マイクログローブ３３０ａの配列方向は同一である。上述のように、配向膜の形成方法は、これまでの露光／現像、あるいは偏光露光工程により実行される。
【００３８】
この他、第一配向膜３１０と第二配向膜３３０は、摩擦により形成することができる。図２において、ポリイミドＰＩにより、第一および第二誘電層３１、３２を形成する。摩擦により、図７で示されるような、第一配向膜３１０と第二配向膜３３０を形成する。本方法により、同じ配列方向を有する第一配向膜と第二配向膜が形成される。
【００３９】
図７において、有機半導体層４２が第二配向膜３３０上に形成される。第二配向膜３３０の全表面が配列されるため、有機半導体層４２も、第二配向膜３３０の方向に沿って配列される。つぎに、ソース５１、ドレイン５２およびパッシベーション層６０がＯＴＦＴ領域に形成される。これで、ＯＴＦＴアレイ基板７２の製作が完成する。液晶８０が、ＯＴＦＴアレイ基板７２とカラーフィルター７５のスペースに注入されて、ＬＣＤの製造が完成する。
【００４０】
第三実施例：
図８〜１３は、本発明の第三実施例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【００４１】
図８において、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域とを備える基板１０が設けられる。基板は、シリコンウエハ、ガラス、石英、プラスチック、あるいは、可撓性基板が好ましい。好ましくは、インジウムスズ酸化物ＩＴＯ、酸化亜鉛ＺｎＯ、あるいは、導電ポリマー材である、画素電極２５が基板１０のＬＣＤ領域に形成される。
【００４２】
つぎに、図９において、誘電層（図示しない）が、ＬＣＤ領域、ＯＴＦＴ領域に形成されて、画素電極２５を被覆する。その後、誘電層がパターニングされ、画素電極２５上の第一誘電層３７と、基板上の第二誘電層３８の二つに分割される。誘電層のパターニングは、フォトリソグラフィ、あるいは、エッチングにより実施される。あるいは、焼付けにより、第一誘電層３７と第二誘電層３８とを直接形成してもよい。
【００４３】
つぎに、図１０において、第一誘電層３７がパターニングされて、第一配向膜３７０を形成し、第一マイクログローブ３７０ａが、第一配向膜３７０表面に形成される。同様に、第二誘電層３８がパターニングされて、第二配向膜３８０を形成し、第二マイクログローブ３８０ａが、第二配向膜３８０表面に形成される。図で示されるように、３８０ａで示される部分だけに配列（マイクログローブ）があり、第二配向膜は、全体的に配列があるのではない。
【００４４】
第一マイクログローブ３７０ａと第二マイクログローブ３８０ａの配列は、同一であるか、あるいは異なっていてもよく、ＬＣＤ領域とＯＴＦＴ領域の要求に符合させることが出来る。第一誘電層３７と第二誘電層３８のパターンは限定されず、露光／現像（expose／development）等の方法も適用できる。第一配向膜３７０と第二配向膜３８０は、公知のフォトリソグラフィ工程、あるいは偏光露光により形成される。
【００４５】
つぎに、図１１において、ソース５１とドレイン５２がＯＴＦＴ領域の第二配向膜３８０上に形成される。ソース５１とドレイン５２は、同一の材料、同一の工程で形成される。たとえば、導電層（図示しない）は、ＯＴＦＴ領域に形成され、パターニングされて、ソース５１とドレイン５２を得る。つぎに、有機半導体層が、第二マイクログローブ３８０ａ、ソース５１およびドレイン５２間に形成される。有機半導体層は、第二マイクログローブ３８０ａの方向に沿って配列され、これにより、最適な方向性の有機半導体層４３を形成する。よって、電荷輸送効果が向上する。
【００４６】
有機半導体層４３は、有機小分子、有機ポリマー、あるいは、有機複合体からなる。有機半導体層の形成方法は、好ましくは、真空蒸着、気相蒸着、溶液堆積法、あるいは、指向性蒸着である。
【００４７】
好ましい電荷輸送効果を達成するため、ソース５１とドレイン５２間のチャネル方向は、有機半導体層４３の配列方向と同方向、つまり、チャネルの方向と第二配向膜３８０の第二マイクログルーブ３８０ａの配列方向は、同じであることが望ましい。
【００４８】
つぎに、図１２において、ゲート絶縁層６２が有機半導体層４３上に形成され、これにより、ゲート絶縁層６２上にゲート６４が形成される。これで、ＯＴＦＴアレイ基板７３の製作が完成する。有機半導体アレイ基板７３は、透過型、あるいは、半透過型ＬＣＤの製作に応用される。半透過型ＬＣＤにとって、ＯＴＦＴ領域の画素電極２５は、透過部分として機能し、アルミニウムなどの反射材料が、反射部分に必要とされる。
【００４９】
つぎに、図１３において、カラーフィルター基板７５が提供される。液晶８０が、有機半導体アレイ基板７３とカラーフィルター７５間のスペースに注入されて、ＬＣＤの製造が完成する。
【００５０】
結論として、第一配向膜は、ＬＣＤ領域の画素電極上に形成されて、液晶を配列する。第二配向膜は、その後、ＯＴＦＴ領域に形成されて、有機半導体材料と配列され、よって、電荷輸送効果を改善する。素子の性能が向上し、回路設計の要求にも適合するようになる。さらに、第一および第二配向膜は、同一の材料、同一の工程からなるので、製造工程を簡潔にすることが出来る。
【００５１】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当業者なら誰でも、本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲内で各種の変形や類似の構成を加えることができ、従って本発明明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第一具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図２】本発明の第一具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図３】本発明の第一具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図４】本発明の第一具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図５】本発明の第一具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図６】本発明の第一具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図７】本発明の第二具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの断面図である。
【図８】本発明の第三具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図９】本発明の第三具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図１０】本発明の第三具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図１１】本発明の第三具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図１２】本発明の第三具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【図１３】本発明の第三具体例による、ボトムゲート型ＯＴＦＴ基板を有するＬＣＤの製造方法を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    基板
２１、２５    画素電極
２２    ゲート
３５    開口
３１、３７    第一誘電層
３２、３８    第二誘電層
３１０、３７０    第一配向膜
３１０ａ、３７０ａ  第一マイクログルーブ
３２０、３３０、３８０    第二配向膜
３２０ａ、３３０ａ、３８０ａ  第二マイクログルーブ
４１、４２    有機半導体層
４１ａ  配列がある有機半導体部分
４３    配列がある有機半導体
５１    ソース
５２    ドレイン
６０    保護層
６２    ゲート絶縁層
６４    ゲート
７１、７２、７３    有機半導体アレイ基板
８０    液晶
【図１】
2004318058.tif 000003
【図２】
2004318058.tif 000004
【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】
2004318058.tif 000009
【図８】
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【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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