JP2008268817A - アクティブマトリクス基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板20と、複数の画素部と、複数の画素部をスイッチングする薄膜トランジスタと、有機薄膜トランジスタ10aに電気的に接続される複数のソース線33a及び複数のゲート線34aと、複数のソース線33aと複数のゲート線34aとを連結する導通配線36と、を備え、導通部36の導通性をアクティブマトリクス基板10の製造後に消失させる。
【選択図】図1
Description
また、具体的な内容は後述するが、導通部を有機導電性材料により構成することで、この導通部の導通状態を、物理的に遮断する方法の他に化学的な方法によっても遮断することができる。よって、ソース線とゲート線との導通状態を簡単且つ確実に遮断させることが可能となる。
このような製造方法によれば、導通部を印刷法により形成することによって、低コスト化が可能となる。
このような製造方法によれば、有機溶剤を用いて、導通部の少なくとも一部を溶解除去することによって、基板等を傷付けることなく、簡単且つ容易にソース線とゲート線との導通を遮断することができる。
さらに、静電気による画素部への影響が心配なくなった状態で、ソース線とゲート線との導通を遮断することにより、アクティブマトリクス基板として所望の機能を得ることができる。また、具体的な内容は後述するが、導通部を有機導電性材料により構成することで、ソース線及びゲート線の導通状態を、物理的に遮断する方法の他に化学的な方法によっても遮断することができる。よって、ソース線とゲート線との導通状態を簡単且つ確実に遮断させることが可能となる。
本発明のアクティブマトリクス基板によれば、ソース線とゲート線とを導通させていた連結部を有していることから、これらソース線及びゲート線を等電位にした状態で製造することができる。すなわち、製造工程中にソース線及びゲート線間に電界が生じないため、ソース線とゲート線との間において、静電気に起因する絶縁破壊を防止することができる。完成状態において、連結部は絶縁性に変化しており、ソース線とゲート線との導通は遮断されている。
さらに、本発明においては、導通部が、ソース線とゲート線との導通を切断する切断部を備えることからこれらが電気的に分離され、ソース線及びゲート線に、画像信号、走査信号をそれぞれ供給することができる。その結果、アクティブマトリクス基板として所望の機能を得ることができる。このように、静電気に起因する絶縁破壊の防止を可能とする、信頼性に優れたアクティブマトリクス基板を得ることができる。
本発明のアクティブマトリクス基板によれば、導通部が有機導電性材料から構成されているので、例えば、有機溶剤によって導通部を溶解させるなどして切断部を容易に形成することができる。このような方法によって形成可能な切断部は、ソース線とゲート線との導通を確実に切断すべく機能し、アクティブマトリクス基板上におけるソース線及びゲート線の役割を確実に確保することができる。
また、導電部を有する基板であることから、ソース線及びゲート線を導通するための配線を基板上に引き廻す必要がなくなるので構成を簡素化することができる。
さらに、本発明においては、ソース線とゲート線との導通を切断する切断部を備えることから、ソース線とゲート線との導通が確実に切断されている。そのため、ソース線及びゲート線に、画像信号、走査信号をそれぞれ供給することができ、アクティブマトリクス基板として所望の機能を得ることができる。このように、静電気に起因する絶縁破壊の防止を可能とする、信頼性に優れたアクティブマトリクス基板を得ることができる。
本発明のアクティブマトリクスの製造方法によれば、複数のソース線及び複数のゲート線の導通が予め遮断されたアクティブマトリクス基板を用いているので、表示素子を組み立てた後に複数のソース線及び複数のゲート線の導通を遮断する手間を省くことができる。つまり、表示素子を組み立てた後にソース線及びゲート線の導通を遮断する作業は困難を要する場合があるが、基板状態でソース線及び複数のゲート線導通を遮断することでその作業が容易となり、歩留まりが向上する。
本発明のアクティブマトリクスの製造方法によれば、例えば表示素子を構成した後にソース線とゲート線との導通を遮断しているので、たとえ、表示素子の組立作業中に静電気が発生したとしてもソース線及びゲート線間には電界が生じない。そのため、ソース線とゲート線との間において、静電気に起因する絶縁破壊を防止することができる。これにより、信頼性に優れた電気光学装置を得ることができる。
このような方法によれば、導通部が有機材料から構成されているので、有機溶剤により、基板等を傷付けることなく容易に溶解除去することができる。
このような方法によれば、有機材料から構成されている導通部の少なくとも一部を改質させることによりその部分の導電性を消失させ、ソース線とゲート線との導通を遮断することができる。例えば、溶剤を用いて導通部の少なくとも一部を酸化させることで劣化状態となり、導電性を消失させることができる。
この方法によれば、光照射を用いることで導通部の有機材料の導電に寄与する共役部を開環、あるいは酸化させることで、導電性を消失させることができる。
このような方法によれば、マザー基板を分断して複数の電気光学装置を形成するのと同時にソース線とゲート線との導通を遮断することができるので、作業工程が削減されて歩留まりが向上する。
本発明の電気光学装置によれば、複数のソース線と複数のゲート線とを導通させるための導通部を有した表示素子を備えることから、製造工程中において、画素部における静電破壊の発生確率が低減され、画素欠陥を低減することができる。
本発明によれば、上記した電気光学装置を備えることから、画素部における静電破壊の発生確率が低減され、画素欠陥を低減することができる。よって優れた表示特性を有する電気光学装置を備えた電子機器とすることができる。
以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
図1は、本発明の電気光学装置の製造方法に用いられるアクティブマトリクス基板の一実施形態を示す図であり、図1中符号10はアクティブマトリクス基板である。図2(a)は図1のゲート線34aに沿う断面図、(b)は図1のソース線33aに沿う断面図である。
なお、本実施形態のアクティブマトリクス基板10は、例えば電気泳動表示装置等に好適に用いられる。
ここで、ゲート電極34の下側の基板20上には、ソース及びドレイン電極30を備えており、所謂トップゲート構造の有機薄膜トランジスタ10aとなっている。
なお、導通配線36は、ゲート線34aと同一面上に形成してもよい。
次に、図3〜図7を参照にして、アクティブマトリクス基板10を製造する工程の中で、導通配線36を形成する方法について説明するとともに、アクティブマトリクス基板10の各構成要素について説明する。ここで、図7は、図4(a)の工程における図1に示したアクティブマトリクス基板10の平面図に対応するものである。
なお、図3〜図6においては、アクティブマトリクス基板10の構成を簡略化して示し、図中左側がアクティブマトリクス基板10のゲート線34aに沿う方向の側部断面図、図中右側がアクティブマトリクス基板10のソース線33aに沿う方向の側部断面図である。
まず、図3(a)に示すように、基板20を十分に洗浄した後に基板20を脱ガスし、この基板20上に有機導電性材料からなる有機導電性膜30aを全面に印刷法を用いて形成する。有機導電性膜30aとしては、導電性に優れた種々の材料を利用することができる。本実施形態においては、有機樹脂材料中に金属粉等を混ぜ合わせるなどして導電性が付与された有機導電性材料が用いられている。有機樹脂材料としては、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
次に、図4(b)に示すように、スピンコート法によって、ソース及びドレイン電極30の上に半導体層31を形成する。半導体層31の材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、高分子の有機半導体材料を用いるのが好ましい。
次に、図4(c)に示すように、絶縁性のポリマーをスピンコートで塗布し、絶縁層32を形成する。ポリマーとしては、ポリビニルフェノール又は、フェノール樹脂(別名ノボラック樹脂)を使用する。その他にもポリビニルフェノール、ポリメチルメタアクリレートを始めとするアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポレオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、フッ素系樹脂等を使うことができる。
次に、図6(a)に示すように、導電性材料をインクジェット法を用いて絶縁層32上に吐出して、ソース及びドレイン電極30の間(チャネル上)を覆うようにゲート電極34を形成し、有機薄膜トランジスタ10aが形成される。
以上の工程により、本実施形態のアクティブマトリクス基板10が得られた。
[電気光学装置]
図8は、本発明の電気光学装置の実施形態を示す断面図であり、符号200は、電気泳動表示装置である。
電気泳動表示装置200は、アクティブマトリクス基板10(回路基板)と電気泳動表示部100とアクティブマトリクス基板10に接続されるフレキシブルプリント基板50(Flexible Printed Circuit、以下、FPCと略記する)とを備えたものである。ここで、アクティブマトリクス基板10は、上記実施形態と同一のものである。
図8に示したように、電気泳動表示部100は、アクティブマトリクス基板10に対向するように設けられた対向基板65と、これら両基板10、65の間に設けられた電気泳動層70とから構成されている。
ここで、対向基板65は、アクティブマトリクス基板10の導通配線36上を避けるようにして配置されており、導通配線36が外部に露出した状態となっている。
マイクロカプセル70aは樹脂皮膜によって形成されており、マイクロカプセル70aの大きさは1画素の大きさと同程度とされ、表示領域全域を覆うように複数配置されている。また、マイクロカプセル70aは、実際には隣接するマイクロカプセル70a同士が密着するため、表示領域はマイクロカプセル70aによって隙間なく、覆われている。マイクロカプセル70aには、分散媒71、電気泳動粒子72等を有する電気泳動分散液73が封入されている。
電気泳動分散液73は、染料によって染色された分散媒71中に電気泳動粒子72を分散させた構成となっている。
電気泳動粒子72は、無機酸化物又は無機水酸化物からなる直径0.01μm〜10μm程度の略球状の微粒子であり、上記分散媒71と異なる色相(白色及び黒色を含む)を有している。このように酸化物又は水酸化物からなる電気泳動粒子72には固有の表面等電点が存在し、分散媒71の水素イオン指数pHによってその表面電荷密度(帯電量)が変化するようになる。
pH低:M−OH+H+(過剰)+OH−→M−OH2++OH− ・・・(1)
pH高:M−OH+H++OH−(過剰)→M−OH―+H+ ・・・(2)
FPC50は、アクティブマトリクス基板10の有機トランジスタ10a(図2参照)を駆動するための駆動回路(図示せず)を備える回路基板であって、アクティブマトリクス基板10のソース線に電力を供給し、またゲート線34aに駆動信号を供給することによって、有機薄膜トランジスタ10aを駆動させるようになっている。
次に、本実施形態の電気光学装置の一実施例である電気泳動表示装置の製造方法について図8及び図9を用いて述べる。
まず、上記した製造方法によって得られたアクティブマトリクス基板10と、これに対向配置される対向基板65を用意する。そして、対向基板65の内面全体にITOからなる共通電極7を蒸着法等により形成する。
続けて、図9に示したアクティブマトリクス基板10のゲート線34aとソース線33aとの導通状態を遮断する。これは、ゲート線34aとソース線33aとが導通しないように、導通配線36の少なくとも一部を除去・改質させることによって可能となる。
ゲート線34aとソース線33aとの導通状態を遮断する方法としては、例えば以下のような方法が挙げられる。
(1)導通配線36の少なくとも一部を、有機溶剤により溶解除去する(化学的)。
(2)導通配線36の少なくとも一部を改質させて導電性を消失させる(化学的)。
(3)導通配線36(単層)の少なくとも一部を、針、カッター、ブラシ等により機械的に除去する(物理的)。
(4)導通配線36を、基板ごと切断して全て除去する(物理的)。
以上、(1)〜(4)のいずれかの方法を用いて導通配線36のゲート線34a及びソース線33aの導通を遮断する。
有機導電性材料がアクリル系樹脂の場合、酢酸エチル等のエステル類、アセトン等のケトン類の溶剤を用いる。
なお、これらのうちの1種又は2種以上を組み合わせて用いることも可能である。
上記した(1),(2)に示すような化学的な方法を用いれば、基板20を傷付けることなくソース線33a及びゲート線34aの導通を遮断することができる。
なお、(3),(4)のような物理的に導通配線36を除去する場合には、導通配線36を無機導電性材料で形成してもよい。
次に、本発明の電気光学装置の製造方法における第2の実施形態について述べる。
図10は、本実施形態におけるアクティブマトリクス基板80の概略構成を示す平面図であって、図11(a)は図10のゲート線34aに沿う断面図、図11(b)は図10のソース線33aに沿う断面図である。
よって以下では、ソース線33aとゲート線34aとが導電性を有する基板を介して導通する具体的な構成と、この構成に応じたソース線33aとゲート線34aとの導通遮断工程についてのみ説明し、共通部分に関しては省略する。
次に、本発明の電気光学装置の製造方法における第3の実施形態について述べる。
一般に、小型の表示パネルを製造する場合においては、複数のパネル相当部分を含む大判パネル(マザーパネル)を形成し、このマザーパネルを分割して複数の表示パネルを形成すること場合がある。この場合、マザーパネルには、例えば上記した第1実施形態のアクティブマトリクス基板10上に形成された配線パターンが上下左右に連続するように形成される。そのため、このマザーパネルにおいては、大判パネルの分割時にダイシングラインに沿って破断することによって、上記の電気泳動表示装置が形成されることになる。
上述した電気泳動表示装置は、表示部を備えた様々な電子機器に適用される。以下、上述の電気泳動表示装置を備えた電子機器の例について図14及び図15を参照して説明する。
まず、電気泳動表示装置をフレキシブルな電子ペーパーに適用した例について説明する。図14はこの電子ペーパーの構成を示す斜視図であり、電子ペーパー1400は、本発明の電気泳動表示装置を表示部1401として備える。電子ペーパー1400は、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体1402を備えて構成されている。
Claims (16)
- 基板と、複数の画素部と、前記複数の画素部をスイッチングする薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続される複数のソース線及び複数のゲート線と、を備えるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
前記ソース線及び前記ゲート線のいずれか一方の形成と同時に、前記ソース線と前記ゲート線とを導通させる導通部を有機導電性材料により形成する第1の工程と、
前記導通部の導通を遮断する第2の工程と、
を含むことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 前記第1の工程において、
前記導通部を、印刷法により形成することを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 前記第2の工程において、
前記導通部の少なくとも一部を、有機溶媒により溶解除去することを特徴とする請求項1または2記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 基板と、複数の画素部と、前記複数の画素部をスイッチングする薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続される複数のソース線及び複数のゲート線と、を備えるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
導電部を有する基板上に絶縁層を形成する第3の工程と、
前記絶縁層上に前記ソース線及び前記ゲート線を形成する第4の工程と、
前記ソース線及び前記ゲート線を、コンタクト部を介して前記導電部と導通させる第5の工程と、
前記ソース線と前記ゲート線との導通を遮断する第6の工程と、
を含むことを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 基板と、
複数の画素部と、
前記複数の画素部をスイッチングする薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続される複数のソース線及び複数のゲート線と、
前記複数のソース線と前記複数のゲート線とを連結する連結部と、を備え、
前記連結部は導電性のあるものを絶縁性のあるものに変えたものであることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 基板と、
複数の画素部と、
前記複数の画素部をスイッチングする薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続される複数のソース線及び複数のゲート線と、
前記複数のソース線と前記複数のゲート線とを導通させていた導通部と、
を備え、前記導通部には前記複数のソース線と前記複数のゲート線との導通を切断する切断部が設けられていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 前記導通部が有機導電性材料から構成されていることを特徴とする請求項6記載のアクティブマトリクス基板。
- 導電部を有する基板と、
前記基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された複数の画素部と、
前記画素部をスイッチングする薄膜トランジスタと、
前記絶縁層上に形成され、前記薄膜トランジスタに電気的に接続される複数のソース線及び複数のゲート線と、
前記絶縁層に設けられ、前記複数のソース線と前記複数のゲート線とを前記導電部を介して導通させるためのコンタクト部と、
前記複数のソース線と前記複数のゲート線との導通を切断する切断部と、を備えていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 前記請求項1乃至4のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法によって得られたアクティブマトリクス基板と対向基板との間に電気光学材料を挟持する工程を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- アクティブマトリクス基板と対向基板との間に電気光学材料を挟持して構成される電気光学装置の製造方法であって、
複数のソース線と複数のゲート線とが導通部を介して導通状態にある前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記電気光学材料を挟持してなる表示素子を形成する工程と、
前記ソース線と前記ゲート線との導通を遮断する工程とを、この順で行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記導通部が有機導電性材料からなり、
前記ソース線と前記ゲート線との導通を遮断する工程において、
有機溶剤により、前記導通部の少なくとも一部を溶解除去することを特徴とする請求項10記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記ソース線と前記ゲート線との導通を遮断する工程において、
前記導通部の少なくとも一部の導電性を消失させることを特徴とする請求項10記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記ソース線と前記ゲート線との導通を遮断する工程において、
光照射を行うことにより導電性を消失させることを特徴とする請求項10記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記基板が、多面取り可能なマザー基板であり、
前記ソース線と前記ゲート線との導通を遮断する工程において、
前記マザー基板を分断して個片化するのと同時に前記導通部を切断することを特徴とする請求項10記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記請求項5乃至8のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記電気光学材料を挟持してなる表示素子を備えたことを特徴とする電気光学装置。
- 上記請求項15に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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