專利名稱：有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及TFT(Thin Film Transistor薄膜晶體管)、TFID(Thin Film Diode薄膜二極管)等有源元件形成矩陣狀而構成的有源矩陣襯底的制造方法及使用它的液晶顯示裝置的制造方法。
背景技術：
迄今，已知一種具有有源矩陣襯底、對置襯底、以及將液晶夾持在它們之間構成的液晶顯示裝置。在該液晶顯示裝置中，在有源矩陣襯底上設有有源元件及由它選擇驅動的像素電極，在對置襯底上設有對置電極。在這樣的液晶顯示裝置中，為了實現(xiàn)彩色顯示，在每個顯示像素上配置有紅(R)、綠(G)、藍(B)色彩的透射型的濾色片。
在特開平9-292633號公報中記載了采用噴墨方式將固化性油墨供給在襯底上形成的TFT之間的開口區(qū)域，形成濾色片，在該濾色片上形成透明像素電極。
可是，在上述特開平9-292633號公報中，油墨層的形成和像素電極的形成需要分別進行，難免制造工序的復雜性。
另外，由于在形成像素電極之前噴墨，所以為了防止有源元件的電極被覆蓋，需要在有源元件的整個上表面上形成了鈍化膜或遮光層后再噴墨，但又需要在這些鈍化膜或遮光層上形成供像素電極與有源元件的電極連接用的接觸孔，增加了制造工序的復雜性。
另一方面，在特開平8-313726號公報中記載了通過使作為濾色片的著色層具有導電性而兼作像素電極用。如果采用該方法，則能通過相同的作業(yè)進行油墨層的形成和像素電極的形成，不需要在鈍化膜或遮光層上形成接觸孔。
可是，在上述特開平8-313726號公報中，雖然通過使用導電性的抗蝕劑形成圖形作為濾色片，但為了同時滿足最佳色調整、導電性、抗蝕劑的性能這三方面的要求而能選定的材料是極其有限的。例如，如果將導電性材料混合在通常的光聚合物型的彩色抗蝕劑中，則有時光引發(fā)劑會妨礙基的發(fā)生。所以存在難以實現(xiàn)的情況。
另外，由于使用抗蝕劑構圖時曝光、顯影等工序是不可缺少的，所以制造工序的復雜性也就不可避免了。另外，由于構圖而不得不將不需要的抗蝕劑除去，所以著色材料和導電性材料不得不浪費掉。
本發(fā)明的目的在于提供一種能避免制造工序的復雜性，材料選擇的范圍寬，同時制造的成品率高的有源矩陣襯底的制造方法及使用它的液晶顯示裝置的制造方法。
發(fā)明的公開為了解決上述課題，本發(fā)明的有源矩陣襯底的制造方法的特征在于通過采用噴墨方式將由著色材料和導電性材料混合而成的油墨噴射到導電性地連接有源元件的像素電極的形成區(qū)域中的工序，形成起像素電極及濾色片作用的導電性著色層。
在上述制造方法中，最好在上述有源元件中覆蓋導電性地連接上述導電性著色層的一個電極以外的電極的位置，按照規(guī)定的高度形成了構成黑矩陣的絕緣層后，實施噴出上述油墨的上述工序。
另外，也可以在形成上述導電性著色層的位置，形成了備有光反射性的反射層后，通過實施噴出上述油墨的上述工序，制造反射型的有源矩陣襯底。
另外，也可以通過在上述反射層上形成使光沿著層的厚度方向通過的間隙，制造半透射型的有源矩陣襯底。
在上述反射型或半透射型的有源矩陣元件的制造方法中，最好在上述有源元件中覆蓋導電性地連接上述導電性著色層的一個電極以外的電極的位置形成第一絕緣層，在上述第一絕緣層上形成了使上述導電性著色層導電性地連接在上述一個電極上的上述反射層、以及構成黑矩陣的規(guī)定高度的第二絕緣層后，實施噴出上述油墨的上述工序。
另外，在上述反射型或半透射型的有源矩陣元件的制造方法中，最好在覆蓋上述有源元件的整個表面的位置形成上述第一絕緣層，上述反射層通過在上述第一絕緣層中對應于上述一個電極的位置形成的接觸孔導電性地連接在上述一個電極上。
另外，在上述制造方法中，噴出上述油墨而形成的像素電極的顏色最好至少有三種。
另外，在上述制造方法中，上述有源元件既可以是薄膜晶體管(TFT)，也可以是薄膜二極管(TFD)。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于將液晶層封閉在用上述的方法制造的有源矩陣襯底和相向于上述有源矩陣襯底而配置的對置襯底之間。
另外，本發(fā)明的電子裝置的制造方法的特征在于將用上述的方法制造的液晶顯示裝置作為顯示器用。
附圖的簡單說明

圖1是表示第一實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖2是表示第一實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖3是表示第一實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖4是表示第一實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖5是第二實施形態(tài)的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的平面圖(a)及沿其A-A’線的剖面圖(b)。
圖6是第三實施形態(tài)的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的制造工序的剖面圖。
圖7是第三實施形態(tài)的變例的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的制造工序的剖面圖。
圖8是第三實施形態(tài)的另一變例的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的制造工序的剖面圖。
圖9是表示第四實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖10是表示第四實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖11是表示第四實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖12是表示第四實施形態(tài)的制造工序的一例的圖。
圖13是表示第四實施形態(tài)的變例的制造工序的一例的圖。
圖14是表示第四實施形態(tài)的變例的制造工序的一例的圖。
圖15是表示第四實施形態(tài)的變例的制造工序的一例的圖。
圖16是用本發(fā)明的實施形態(tài)的制造方法制造的作為電子裝置的筆記本型個人計算機的斜視圖。
另外，圖中的符號201、401及601是薄膜晶體管一側的襯底，801是薄膜二極管一側的襯底，202及602是TFT(薄膜晶體管)，802是TFD(薄膜二極管)，206～208、406～408、606～608及806～808是導電性著色層，209及409是漏區(qū)，611是漏極，412及812是導電層，210、410、610及810是有源矩陣襯底，217、417、617及817是對置襯底，218、418及618是對置電極，818是掃描線，219、419、619及819是液晶，220、420、620及820是絕緣膜，221、421、621及821是取向膜，222、422、622及822是取向膜，200、400、600、800及300是液晶顯示裝置，500是個人計算機(電子裝置)。
實施發(fā)明用的優(yōu)選形態(tài)以下用附圖詳細說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
(1.第一實施形態(tài))第一實施形態(tài)是用TFT作為有源元件的實施形態(tài)。
(1-1.制造工序)圖1至圖4是表示第一實施形態(tài)的制造工序的一例的圖，各圖(a)是平面圖，(b)是沿(a)中的A-A’線的剖面圖。首先，在薄膜晶體管一側的襯底201上形成TFT202。該TFT202由柵極線203、源極線204、絕緣膜205等構成(圖1)。
其次，如圖2所示，形成由源極線204的保護膜構成的絕緣膜220。該絕緣膜220由于覆蓋著TFT202的一部分(源極線204)、同時包圍在像素的周圍而形成，所以具有作為黑矩陣的功能。另外，由于按照規(guī)定的高度形成該絕緣膜，所以具有作為圍堤的功能，以使后來噴出的油墨不至溢到其他像素上。
絕緣膜220最好覆蓋著TFT202中導電性地連接導電性著色層的漏極以外的電極(源極及柵極)形成。因此，在供給導電性油墨的情況下，導電性油墨只連接漏區(qū)，而不能連接源極及柵極。
另外，絕緣膜220最好沿呈矩陣狀交叉的源極線204及柵極線203形成。因此，源極線、柵極線及黑矩陣的位置一致，能確保開口率。另外，由于覆蓋著源極線204及柵極線203形成絕緣膜220，所以能防止導電性著色層與源極線204或柵極線203短路。
其次，如圖3所示，在絕緣膜205上開出接觸孔，然后采用噴墨方式將紅色的導電性油墨、綠色的導電性油墨、藍色的導電性油墨噴射到各像素內。作為這樣的導電性油墨，能使用例如將導電性微?；旌稀⒎稚⒃谟湍卸瞥傻膶щ娦杂湍?。使噴出的油墨在自然氣氛中干燥，用加熱板及/或烘箱使其固化。因此，能形成導電性著色層206～208，完成有源矩陣襯底210。
在本實施例中，構成濾色片的油墨具有導電性。具有導電性的油墨例如能通過將構成透明導電膜的材料ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)、SnO2(氧化錫)等微粒混合在油墨中等形成。
而且，這樣使油墨具有導電性，能將由它們形成的導電性著色層206～208作為設置在薄膜晶體管一側的襯底上的濾色片使用，同時能作為驅動液晶用的像素電極使用。因此，這些導電性著色層206～208和TFT202的漏區(qū)209通過接觸孔連接。
然后，如圖4所示，層疊取向膜222后進行摩擦處理。另一方面，對置襯底217形成為在其內側只設置由透明導電膜構成的對置電極218及取向膜221的結構。液晶219被封閉在薄膜晶體管一側的襯底201和對置襯底217之間，構成液晶顯示裝置200。
如果采用本實施形態(tài)，則由導電性油墨構成的濾色片能設置在薄膜晶體管一側的襯底上。因此，沒有必要在對置襯底上形成濾色片，能降低對置襯底的制造成本。另外，薄膜晶體管一側的襯底與對置襯底的貼合精度的允許度增大。
另外，如果采用本實施形態(tài)，則由于構成濾色片的導電性油墨兼作像素電極，所以能省略形成像素電極并使其構圖的工序。因此能謀求降低成本及提高成品率。
另外，例如與在由ITO構成的像素電極的上部形成由彩色抗蝕劑等構成的濾色片的結構相比，本實施形態(tài)具有如下優(yōu)點。即如果是在像素電極的上部形成濾色片的結構，則液晶驅動時的電壓加在濾色片上，由于電壓被分壓，加在液晶上的電壓(有效電壓)減少，這成為圖像品質下降的原因。與此不同，在本實施形態(tài)中，由于導電性著色層206～208兼作像素電極和濾色片，所以能有效地防止發(fā)生這樣的圖像品質下降的問題。
另外，如果采用本實施形態(tài)，則與在像素電極的上部形成濾色片的結構相比，能提高開口率。即，如果采用在像素電極的上部形成濾色片的結構，則需要有像素電極和濾色片的配合裕量，但如果采用本實施形態(tài)，則不需要這樣的配合裕量，能提高與此相應的開口率。
(1-2.導電性著色層)其次，如上述實施形態(tài)所示，通過將顏料等色素及ITO等導電性物質分散在溶劑中，能形成導電性著色層。
在將色素及導電性物質分散在溶劑中的情況下，有必要將色素和導電性物質等固態(tài)成分的比例抑制在一定值以下。如果導電性油墨中的固態(tài)成分的比例高，則適用期(保持能使用的液體狀態(tài)的時間)縮短。即，色素、導電性物質等固態(tài)成分凝聚、導致導電性油墨不能噴出或噴出特性劣化，給工廠等中的生產帶來障礙。
因此，固態(tài)成分比最好在百分之十左右以下，在百分之六以下就更好。另外，為了減少固態(tài)成分比，減少抗蝕劑中含有的導電性物質等即可，但如果太少，導電性著色層的電阻率增大。因此，有必要考慮適用期與電阻率的關系，使固態(tài)成分比達到最佳平衡值。
在將顏料等分散在溶劑中的情況下，雖然沒有特別限制，但例如作為紅色系列的顏料能舉出紫蘇烯類、蒽醌類、聯(lián)蒽醌類、偶氮類、重氮類、喹吖酮類、蒽類等顏料。另外，作為綠色系列的顏料能舉出鹵化酞菁類等顏料。另外，作為藍色系列的顏料能舉出金屬酞菁類、陰丹士林類、靛酚類等顏料。至于其他，也可以合并使用紫色系列、黃色系列、深藍色系列及深紅色系列的顏料。
(1-3.導電性)本實施例中的導電性著色層也具有規(guī)定的阻抗分量(電阻率及電容分量)。因此，起因于導電性著色層介于漏區(qū)和液晶之間，會發(fā)生加在液晶上的有效電壓下降的問題。因此，導電性著色層的電阻率最好盡可能地小。
導電性著色層的電阻率雖然與液晶面板的尺寸、目標顯示特性等有關，但最好在1×107Ω·cm左右以下，在1×106Ω·cm左右以下就更好。
(1-4.導電性微粒的形狀等)著色層中含有的導電性物質最好呈微粒狀。因為這樣能將因含有導電性物質而引起的彩色抗蝕劑的透射率的下降抑制在最小范圍。由于同樣的理由，分散的導電性物質最好有透明性。因此，作為導電性物質，ITO、SnO2等最適合?；蛘咭部梢允褂盟鼈兒吞肌⒔?、銀的混合材料。
另外，在使導電性物質呈微粒狀的情況下，比起球狀來，其微粒的形狀最好呈碟狀或棒狀等。這是因為如果采用碟狀、棒狀等，則能使相鄰的微粒之間的重疊面積大，其結果是，能使電流更容易流過，能使電阻率下降。即，為了使電阻率下降，增大分散的導電性微粒的比例即可，但如果太大，則會發(fā)生例如透射率下降、或色特性下降、或上述的適用期等問題。如果作成碟狀、棒狀等能使相鄰的微粒之間的重疊面積大的形狀，則不太增高導電性微粒的比例，就能使電阻率下降。
另外，為了實現(xiàn)導電性物質的均勻分散狀態(tài)，最好對導電性物質進行疏水處理，使其表面具有疏水性。即，如果導電性微粒的表面具有親水性，則由于顏料等色素多半具有疏水性的表面，所以會發(fā)生親水性的導電性微粒的二次凝聚等，有可能不能獲得均勻的分散狀態(tài)。例如使用偶聯(lián)劑等，能實現(xiàn)疏水處理，作為偶聯(lián)劑能使用硅烷類、鈦酸鹽類、鉻系等各種物質。
在本實施例中的黑矩陣被配置在條型、鑲嵌型、三角型、四像素配置型等的圖形上所配置的濾色片之間，形成遮光層。
(1-5.黑矩陣)另外，在本實施例中，構成黑矩陣的絕緣膜最好是氧化硅膜。氧化硅膜一般作為薄膜晶體管、LSI等的制造工藝中的絕緣膜使用，因為它的耐熱性、耐藥品性優(yōu)越。
即，與現(xiàn)有的黑矩陣中使用的材料相比，與薄膜晶體管等的制造工藝的相容性好。特別是在薄膜晶體管一側的襯底上形成黑矩陣的情況下，其相容性已成問題。在此情況下，是因為用與薄膜晶體管同一制造工藝形成黑矩陣的緣故。
因此，作為黑矩陣的材料，如果使用薄膜晶體管的制造中一般使用的氧化硅膜等，就不必那么考慮例如黑矩陣的形成工序之后使用的刻蝕液、溫度等。因此，容易選擇制造工藝中所使用的藥品等。另外，在薄膜晶體管中的絕緣膜和黑矩陣呈多層結構的情況下，由于它們用同一材料形成，所以能減少由應力等產生的變形的不良影響。
另外，構成黑矩陣的氧化硅膜能兼作薄膜晶體管的絕緣膜(源極線的保護膜)使用。
另外，在本實施例中，不僅氧化硅膜，還能采用與該氧化硅膜材質均等的膜、氧化鈦膜等，如果與薄膜晶體管等的制造工藝的相容性好，則能采用各種材料。
另外，在本實施例中，作為絕緣膜中包含的色素，最好使用顏料。顏料比較具有耐熱性，因此，在增大了濾色片等的耐熱性時，希望相應地增大色素的耐熱性。但絕緣膜中包含的色素不限于此，例如也可以使用染料等。在本實施例中作為絕緣膜中包含的黑色顏料，可以考慮碳系的物質。
(2.第二實施形態(tài))第二實施形態(tài)是使金屬等導電層介于導電性的著色層和薄膜晶體管的漏區(qū)之間的實施形態(tài)。
圖5是第二實施形態(tài)的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的平面圖(a)及沿其A-A’線的剖面圖(b)。其制造方法與第一實施形態(tài)的不同點在于在絕緣膜405上開設了通到漏區(qū)409用的接觸孔后，形成使漏區(qū)409和導電性著色層406～408導通的導電層412。該導電層412由金屬等構成。而且，在形成了導電層412后，形成兼作濾色片和像素電極的導電性著色層406～408，作為有源矩陣襯底410。與上述第一實施形態(tài)同樣地形成取向膜422、對置襯底417、對置電極418、取向膜421、液晶419，構成液晶顯示裝置400。
如果采用本實施形態(tài)，則構成像素電極的導電性著色層406～408與漏區(qū)409之間能取得良好的接觸，能降低接觸電阻等。因此，能增高加在液晶上的有效電壓，能謀求提高顯示特性。在此情況下，作為導電層412的材料，最好是能使與漏區(qū)之間的接觸電阻及與導電性著色層之間的接觸電阻足夠小的材料。
(2-1.變例1)另外，本實施形態(tài)不限于上述的情況，也可以在形成源極線404時，利用與源極線404相同的材料形成導電層412。即，在構圖形成源極線404時，也構圖形成與該源極線404相同材料的導電層412。此后，形成導電性著色層406～408。如果采用這樣用與源極線404相同的材料形成導電層412的方法，則為了形成導電層不需要增加新的光刻及刻蝕工序，能謀求減少工序數(shù)及提高成品率。
在本實施形態(tài)中，確定與導電性著色層406之間的接觸面積的大小，以便將由金屬等構成的導電層412從接觸孔引出，充分地降低與導電性油墨之間的接觸電阻。但是，在導電層412由非透光性材料構成的情況下，如果該接觸面積過大，則開口率下降，所以有必要根據(jù)所要求的接觸電阻和開口率，決定其接觸面積的大小。
(2-2.變例2)如圖5所示，導電層412雖然只在接觸孔的周邊部形成即可，但不限于此，也可以在構成像素電極的導電性著色層406的周邊部形成。因此，能使漏區(qū)409與像素電極之間的寄生電阻小，能防止圖像品質下降。
另外，在導電性著色層406的周邊部形成導電層412的情況下，能將設置在周邊部的導電層412兼用作黑矩陣的一部分。在此情況下，柵極線403、源極線404成為黑矩陣的另一部分。
(2-3.變例3)另外，也可以在導電性著色層406～408下部的整個表面上用ITO形成導電層412。因此，假設即使導電性著色層406～408的電阻率高，但由于實際上這樣的電阻只與導電性著色層的厚度部分有關，所以能有效地防止加在液晶上的有效電壓的降低。
(2-4.變例4)另外，如果在導電性著色層406～408下部的整個表面上形成導電層412，同時用金屬等非透光性的材料形成導電層412，則能構成反射型的有源矩陣型液晶顯示裝置。形成反射型的有源矩陣型液晶顯示裝置時，作為導電層412的材料最好是反射率盡可能高的材料。
在現(xiàn)有的反射型液晶顯示裝置中，在對置襯底一側形成濾色片。可是在反射型液晶顯示裝置中，由于只是反射光成為光源，所以希望開口率更高一些。在本實施例中，通過將濾色片內置于薄膜晶體管一側的襯底上，能提高開口率。另外，通過使濾色片具有導電性，能防止由于濾色片介于像素電極與液晶之間而產生的分壓問題等。
另外，為了構成反射型液晶顯示裝置而封入的液晶419最好是高分子分散型液晶(PDLC)。在PDLC中，與TN液晶不同，能用散射強度控制光的透射，具有不需要偏振片的優(yōu)點。由于不需要偏振片，所以能提高開口率，同時能降低裝置的制造成本。通過將微米量級大小的液晶分子分散在高分子中，使網狀的高分子中含有液晶，由此能實現(xiàn)PDLC。
(3.第三實施形態(tài))第三實施形態(tài)是作為有源元件的TFT使用與上述不同形態(tài)的TFT的實施形態(tài)。與上述第一及第二實施形態(tài)的不同點在于TFT的柵極和源極及漏極的位置關系上下相反。
圖6是第三實施形態(tài)的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的制造工序的剖面圖。如圖6(a)所示，通過在薄膜晶體管一側的襯底601上形成柵極603、柵絕緣膜605、非晶硅膜631、刻蝕保護膜632、歐姆層633、源極604及漏極611，形成TFT602。
其次，如圖6(b)所示，在源極604上形成絕緣膜620。該絕緣膜兼作黑矩陣，而且兼作圍堤用，以便后來供給的油墨不至溢到其他像素上。
另外，如圖6(c)所示，有選擇地將紅、綠、藍色的導電性油墨噴射到各像素上，使其干燥及固化。因此，形成兼?zhèn)湎袼仉姌O及濾色片功能的導電性著色層606、607、608，完成有源矩陣襯底610。
最后，如圖6(d)所示，層疊取向膜622后進行摩擦處理。另一方面，對置襯底617在其內側設置由透明導電膜構成的對置電極618及取向膜621。液晶619被封閉在薄膜晶體管一側的襯底601與對置襯底617之間，構成液晶顯示裝置600。
如果采用本實施形態(tài)，則由于漏極611配置在TFT602的上表面上，所以一概不需要與像素電極導通用的接觸孔，具有能簡化工序的優(yōu)點。
另外，TFT的結構不限于上述各實施形態(tài)中說明的結構，能采用非晶硅薄膜晶體管中的倒姿態(tài)型、正姿態(tài)型的結構，多晶硅薄膜晶體管中的平面型、正姿態(tài)型的結構等各種結構。
(3-1.變例5)圖7是表示第三實施形態(tài)的變例的圖。另外，與圖6相同的部分標以相同的符號，其說明從略。本變例是通過將備有光反射性的電極641導電性地連接在第三實施形態(tài)的漏極611上而設置的，作成反射型液晶顯示裝置的例子。
首先，如圖7(a)所示，與圖6(a)相同，形成包含源極604及漏極611的TFT602。
其次，如圖7(b)所示，形成絕緣膜640。在形成反射型液晶顯示裝置的情況下，能取得不設置該絕緣膜640的結構?？墒?，作為反射型液晶顯示裝置，最好提高反射光的利用效率。即，最好將起像素電極作用的部分的面積形成得更大一些。因此，靠近構成相鄰的晶體管或布線的電極(在圖7中為源極604)上方的部分也作成起像素電極作用的部分，形成絕緣膜640。
這里，由于本實施形態(tài)是反射型液晶顯示裝置，所以絕緣膜640也可以不具有透光性。
形成了絕緣膜640后，在絕緣膜640上開設通到漏極611用的接觸孔，形成與漏極611導通的導電層641。
為了作成反射型液晶顯示裝置，利用鋁(Al)等光的反射率盡量高的材料形成該導電層641。另外，圖中雖然未示出，但作為反射型液晶顯示裝置，為了使顯示品質更好，在導電層641的表面上形成有細微凹凸的漫反射面。
而且，與圖6所示的例子相同，形成絕緣膜620。但是，不需要覆蓋全部源極604這一點與圖6所述的例子不同。該絕緣膜620兼作黑矩陣，而且兼作圍堤用，以便后來供給的油墨不至溢到其他像素上。
另外，如圖7(c)所示，有選擇地將紅、綠、藍色的導電性油墨噴射到各像素上，使其干燥及固化。因此，形成兼?zhèn)湎袼仉姌O及濾色片功能的導電性著色層606、607、608，完成反射型的有源矩陣襯底610’。
最后，如圖7(d)所示，層疊取向膜622后進行摩擦處理。另一方面，對置襯底617在其內側設置由透明導電膜構成的對置電極618及取向膜621。液晶619被封閉在薄膜晶體管一側的襯底601與對置襯底617之間，構成液晶顯示裝置600’。
(3-2.變例6)圖8是表示第三實施形態(tài)的另一變例的圖。另外，與圖6或圖7相同的部分標以相同的符號，其說明從略。本變例是通過用金屬等非透光性的材料形成變例5中的導電層641，而且形成局部地具有透光性的形狀，作成導電層651，由此構成半透射型的有源矩陣型液晶顯示裝置的例子。
首先，如圖8(a)所示，與圖6(a)及圖7(a)相同，形成包含源極604及漏極611的TFT602。
其次，如圖8(b)所示，形成絕緣膜650。這里，由于本變例是將各反射光及透射光用于顯示的半透射型液晶顯示裝置，所以利用有透光性的材料形成絕緣膜650。另外，也能采用不形成絕緣膜650的結構。可是，由于與變例5中最好形成絕緣膜640同樣的理由，在本變例中最好形成絕緣膜650。
形成絕緣膜650后，在絕緣膜650上開設了通到漏極611用的接觸孔，形成與漏極611導通的導電層651。
為了作成將反射光也用于顯示的半透射型液晶顯示裝置，利用鋁(Al)等光的反射率盡量高的材料形成該導電層651。另外，圖中雖然未示出，但在本變例中，為了將反射光用于顯示時使顯示品質更好，在導電層651的表面上形成有細微凹凸的漫反射面。
與變例5的不同點在于在該導電層651上形成使光局部地透過用的狹縫652。在導電層651的構圖工序中形成該狹縫652。
另外，賦予導電層651以透光性用的形狀不限于狹縫，只要是將導電層651局部地除去的形狀，則什么樣的形狀都可以。另外，根據(jù)將透過像素區(qū)域的光(背光)的透射率設定成怎樣的程度，決定局部地除去導電層651的面積。
其次，與圖7所示的例子相同，形成絕緣膜620。該絕緣膜620兼作黑矩陣，而且兼作圍堤用，以便后來供給的油墨不至溢到其他像素上。
另外，如圖8(c)所示，有選擇地將紅、綠、藍色的導電性油墨噴射到各像素上，使其干燥及固化。因此，形成兼?zhèn)湎袼仉姌O及濾色片功能的導電性著色層606、607、608，完成半透射型的有源矩陣襯底610”。
最后，如圖8(d)所示，層疊取向膜622后進行摩擦處理。另一方面，對置襯底617在其內側設置由透明導電膜構成的對置電極618及取向膜621。液晶619被封閉在薄膜晶體管一側的襯底601和對置襯底617之間。
另外，設置從薄膜晶體管一側的襯底601一側照射光的背光660，構成半透射型液晶顯示裝置600”。
(4.第四實施形態(tài))第四實施形態(tài)是用TFD作為有源元件的實施形態(tài)。
圖9至圖12是表示第四實施形態(tài)的制造工序之一例的圖，各圖(a)是平面圖，(b)是沿(a)中的A-A’線的剖面圖。首先，例如用玻璃、塑料、瓷、半導體芯片等具有絕緣性的材料形成薄膜二極管一側的襯底801。在構成透射型液晶顯示裝置的情況下，該薄膜二極管一側的襯底801有必要具有透明性，但在構成反射型液晶顯示裝置的情況下，不需要有透明性。
如圖9所示，在薄膜二極管一側的襯底801上，按照規(guī)定的圖形形成信號線814、TFD802的第一導電膜851。具體地說，用濺射法或電子束蒸鍍法形成鉭或以鉭為主成分的金屬，進行反應性離子刻蝕或化學干法刻蝕，形成規(guī)定的圖形。
信號線814作為掃描信號線使用，在薄膜二極管一側的襯底801上按照規(guī)定的圖形并行地設置多條，延伸到配置圖中未示出的掃描信號驅動電路的驅動用IC的位置。
以從信號線814延長并配置在薄膜二極管一側的襯底801上、與信號線814連接的狀態(tài)形成第一導電膜851。
另外，根據(jù)需要，也可以在其構圖之前，在薄膜二極管一側的襯底801的整個表面上形成氧化鉭構成的保護氧化膜。能用下述的一些方法形成該保護氧化膜對利用濺射法淀積的鉭膜進行熱氧化的方法、使用由氧化鉭構成的靶的濺射法等。
其次，將薄膜二極管一側的襯底801放入檸檬酸等電解液中，使信號線814及第一導電膜851進行陽極氧化，在它們的表面上形成氧化鉭膜，從而在第一導電膜851的表面上形成絕緣膜852。
其次，在薄膜二極管一側的襯底801的整個表面上濺射鉻(Cr)，形成鉻膜后進行刻蝕，對規(guī)定形狀的第二導電膜853進行構圖。通過形成該第二導電膜853，形成作為兩端型非線性元件的TFD802。因此，第一導電膜851和第二導電膜853夾著絕緣膜852進行電容耦合。另外，來自驅動用IC的信號從信號線814傳輸給第一導電膜851，被輸入TFD802。
另外，在該薄膜二極管一側的襯底12上，遍及各像素的幾乎全部區(qū)域形成規(guī)定圖形的導電層812。在構成透射型液晶顯示裝置的情況下，例如由ITO構成導電層812。在構成反射型液晶顯示裝置的情況下，由鋁(Al)構成導電層812，在表面上形成有細微凹凸的漫反射面。
另外，在TFD802一側的位置，導電層812與第二導電膜853重疊，與TFD802連接。來自信號線814的信號通過TFD802，被輸入導電層812。
其次，如圖10所示，形成覆蓋信號線814的絕緣膜820。如圖10(a)所示，不僅在信號線814上、而且在各像素之間的邊界部分形成該絕緣膜820，以便兼作黑矩陣和圍堤。
然后，如圖11所示，將導電性油墨噴射到各像素上，使其干燥及固化后作為導電性著色層806～808，完成有源矩陣襯底810。
其次，如圖12所示，將取向膜822層疊在有源矩陣襯底810上以后進行摩擦處理。另一方面，將掃描線818配置在透明的對置襯底817上，再層疊取向膜821后進行摩擦處理，使對置襯底817與有源矩陣襯底810相向，將液晶619封閉在它們之間，構成液晶顯示裝置800。
另外，在對置襯底817的外側表面上配置圖中未示出的偏振片。將背光附加在透射型有源矩陣襯底上，作成液晶顯示裝置。
(4-1.變例7)圖13至圖15是表示第四實施形態(tài)的變例的有源矩陣襯底及液晶顯示裝置的制造工序的一例的圖。各圖(a)是平面圖，(b)是沿其A-A’線的剖面圖。另外，與圖9至圖12相同的部分標以相同的符號，其說明從略。本變例是通過用金屬等非透光性的材料形成第四實施形態(tài)的導電層812，而且形成局部地賦予透光性的形狀，作成導電層870，構成半透射型的有源矩陣型液晶顯示裝置。
如圖13所示，制造本變例的有源矩陣襯底時，首先與圖9相同，形成構成TFD的第二導電膜853。
其次，如圖14所示，形成備有透光性的絕緣膜860。這里，也能取得不設置該絕緣膜860的結構?？墒?，作為不限于反射型的半透射型液晶顯示裝置，最好提高反射光的利用效率。即，最好將起像素電極作用的部分的面積形成得更大一些。因此，為了將構成相鄰TFD或布線的電極(在圖14中為相鄰的第二導電膜853)的上部也作成起像素電極作用的部分，形成絕緣膜860。
形成了絕緣膜860后，在絕緣膜860上開設通過第二導電膜853用的接觸孔，形成與第二導電膜853導通的導電層870。
為了作成將反射光也用于顯示的半透射型液晶顯示裝置，利用鋁(Al)等光反射率盡量高的材料形成該導電層870。另外，圖中雖然未示出，但為了使反射光被用于顯示時的顯示品質更好，在導電層870的表面上形成有細微凹凸的漫反射面。
另外，在該導電層870上形成使光局部地透過用的狹縫872。在導電層870的構圖工序中形成該狹縫872。
另外，賦予導電層870以透光性用的形狀不限于狹縫，只要是將導電層870局部地除去的形狀，則什么樣的形狀都可以。另外，根據(jù)將透過像素區(qū)域的光(背光)的透射率設定成怎樣的程度，決定局部地除去導電層870的面積。
其次，如圖15所示，按照沿導電層870的外緣的形狀形成絕緣膜880。在各像素之間的邊界部分上形成該絕緣膜880，以便兼作黑矩陣和圍堤。
然后，將導電性油墨噴射到各像素上，使其干燥及固化后作為導電性著色層806～808，完成構成半透射型的液晶顯示裝置的有源矩陣襯底810’。
其次，與圖12相同，將取向膜822層疊在有源矩陣襯底810’上以后進行摩擦處理。另一方面，將掃描線818配置在透明的對置襯底817上，再層疊取向膜821后進行摩擦處理，使對置襯底817與有源矩陣襯底810’相對，將液晶819封閉在它們之間，形成液晶顯示裝置800’。
另外，在對置襯底817的外側表面上配置圖中未示出的偏振片。由于本變例作為半透射型液晶顯示裝置，所以配置背光890。
這里，雖然未進行圖示，但如果作成不形成導電層870的狹縫的結構，則能作成反射型液晶顯示裝置。
(5.電子裝置)圖16是用本發(fā)明的一種實施形態(tài)的制造方法制造的作為電子裝置的筆記本型個人計算機的斜視圖。該個人計算機500由于使用上述的彩色液晶顯示裝置作為顯示部，所以有材料的選擇幅度大、同時制造成品率高的優(yōu)點。
如圖所示，液晶顯示裝置300被收容在框體510中，液晶顯示裝置300的顯示區(qū)域從該框體510上形成的開口部511露出。另外，個人計算機500備有作為輸入部的鍵盤530。
該個人計算機500除了液晶顯示裝置300以外，雖然未進行圖示，但還包括顯示信息輸出源、顯示信息處理電路、時鐘發(fā)生電路等各種電路、以及由向這些電路供電的電源電路等構成的顯示信號生成部。例如根據(jù)從輸入部530輸入的信息等，由顯示信號生成部生成的顯示信號被供給液晶顯示裝置300，從而形成顯示圖像。
作為組裝了本實施形態(tài)的電光裝置的電子裝置，不限于個人計算機，還能舉出移動型電話機、電子筆記本、尋呼機、POS終端、IC卡、小型磁盤唱機、液晶投影機、工程工作站(EWS)、文字處理器、電視機、取景器型或監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機、臺式電子計算機、車輛導行裝置、備有觸摸面板的裝置、鐘表、游戲機等各種電子裝置。
工業(yè)上利用的可能性如果采用本發(fā)明，則能提供一種能避免制造工序的繁雜性、材料選擇的幅度大、同時制造的成品率高的有源矩陣襯底的制造方法、以及采用該方法的液晶顯示裝置的制造方法。
權利要求
1.一種有源矩陣襯底的制造方法，在該有源矩陣襯底上呈矩陣狀地形成了有源元件，該有源矩陣襯底的制造方法的特征在于通過采用噴墨方式將由著色材料和導電性材料混合而成的油墨噴射到導電性地連接上述有源元件的像素電極的形成區(qū)域中的工序，形成起像素電極及濾色片作用的導電性著色層。
2.根據(jù)權利要求1所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于在上述有源元件中覆蓋導電性地連接上述導電性著色層的一個電極以外的電極的位置，按照規(guī)定的高度形成了構成黑矩陣的絕緣層后，執(zhí)行噴出上述油墨的上述工序。
3.根據(jù)權利要求1所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于在形成上述導電性著色層的位置，形成了備有光反射性的反射層后，通過執(zhí)行噴出上述油墨的上述工序，制造反射型的有源矩陣襯底。
4.根據(jù)權利要求3所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于通過在上述反射層上形成使光沿著層的厚度方向透過的間隙，制造半透射型的有源矩陣襯底。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于在上述有源元件中覆蓋導電性地連接上述導電性著色層的一個電極以外的電極的位置形成第一絕緣層，在上述第一絕緣層上形成了使上述導電性著色層導電性地連接在上述一個電極上的上述反射層、以及構成黑矩陣的規(guī)定高度的第二絕緣層后，執(zhí)行噴出上述油墨的上述工序。
6.根據(jù)權利要求5所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于在覆蓋上述有源元件的整個表面的位置形成上述第一絕緣層，上述反射層通過在上述第一絕緣層中對應于上述一個電極的位置形成的接觸孔導電性地連接在上述一個電極上。
7.根據(jù)權利要求1至6中的任意一項所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于噴出上述油墨形成的像素電極的顏色至少有三種。
8.根據(jù)權利要求1至7中的任意一項所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于上述有源元件是薄膜晶體管(TFT)。
9.根據(jù)權利要求1至7中的任意一項所述的有源矩陣襯底的制造方法，其特征在于上述有源元件是薄膜二極管(TFD)。
10.一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于將液晶層封閉在利用權利要求1至9中的任意一項所述的方法制造的有源矩陣襯底和相向于上述有源矩陣襯底而配置的對置襯底之間。
11.一種電子裝置的制造方法，其特征在于將用權利要求10所述的方法制造的液晶顯示裝置用作顯示器。
全文摘要
本發(fā)明的課題是一種能避免制造工序的繁雜性，拓寬材料選擇的幅度，同時制造成品率高的有源矩陣襯底的制造方法及使用它的液晶顯示裝置的制造方法。通過采用噴墨方式將由著色材料和導電性材料混合而成的油墨噴射到導電性地連接到有源元件(602)的像素電極的形成區(qū)域中的工序，形成起像素電極及濾色片作用的導電性著色層(606～608)。
文檔編號G09F9/30GK1401094SQ01804883
公開日2003年3月5日 申請日期2001年10月17日 優(yōu)先權日2000年10月17日
發(fā)明者木口浩史, 片上悟, 川瀨智己, 有賀久, 清水政春 申請人:精工愛普生株式會社