JP2018182114A - 薄膜トランジスタアレイ、その製造方法、及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い印刷位置精度で形成できるとともに、短絡しにくい上部画素電極により安定した性能を有することができる、薄膜トランジスタアレイ、その製造方法、及びこれを用いた画像表示装置を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタをマトリクス状に複数配置した薄膜トランジスタアレイであって、層間絶縁体層上に形成された、個々の薄膜トランジスタの層間絶縁体層の開口を介してドレイン電極に接続された上部画素電極と、個々の薄膜トランジスタの上部画素電極を分離するように格子状に形成された隔壁層と、を含み、隔壁層の膜厚が上部画素電極の層よりも薄い。【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜トランジスタアレイ、その製造方法、及び画像表示装置に関する。

近年、フレキシブル化、軽量化、低コスト化等の観点から、印刷法による薄膜トランジスタの研究が盛んであり、有機ＥＬや電子ペーパー等の駆動回路や電子タグ等への応用が期待されている。しかしながら、一般に印刷法はフォトリソ法よりパターン解像度が劣る。従って、印刷法で種々ディスプレイを作製した場合、上部画素電極の微細形成が重要な技術課題の一つである。

上部画素電極の印刷法として、これまで、スクリーン印刷やインクジェット印刷を用いた例が数多く報告されているが、その場合、各画素領域をきっちり表示できるが、上部画素電極間の短絡が起こりやすいという欠点がある。この欠点は、フォトリソを用いた場合にも起こるが、特に印刷を用いた場合に顕著である。

スクリーン印刷は印刷の簡便さとタクトタイム短縮の観点から非常に量産に適した印刷方式である。しかし、高精細で大面積に印刷する場合、所望の位置に所望のパターンを形成することが困難である。つまり、印刷時に版と基板間に一定の距離をとる（クリアランス）必要があること、また、経時によりメッシュが変形し、寸法精度が悪化することが要因である。

一方、インクジェット印刷は、インクの着弾精度は微細パターン形成には十分とは言えず、さらにインクジェット印刷用のインクは低粘度で流動性が大きいため、パターン解像度はスクリーン印刷より悪い。この問題に対し、予め基材表面にインクの流動を制限するための各種パターニング処理を施すことで、微細パターンを形成した例もある（特許文献１参照）。

特表２００６−５１６７５４号公報

しかしながら、特許文献１の方法において印刷法で上部画素電極を形成する場合、工程が複雑となるため低コスト化や大面積化に対する有効性は限られたものとなる。なおかつ、表示品質を向上させる為には高精細で大面積であっても良好な印刷位置精度で、かつ上部画素電極間で短絡のないパターン形成が求められる。

本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、高い印刷位置精度で形成できるとともに、短絡しにくい上部画素電極により安定した性能を有する、薄膜トランジスタアレイ、その製造方法、及びこれを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一局面は、基板と、基板上に設けられたゲート電極と、基板及びゲート電極上に設けられたゲート絶縁体層と、ゲート絶縁体層上に設けられたソース電極、ドレイン電極、及びソース電極とドレイン電極とをつなぐように形成された半導体層と、半導体層上に設けられた保護層と、ゲート絶縁体層、ソース電極、ドレイン電極、及び保護層の上に設けられ、ドレイン電極上に開口を有する層間絶縁体層と、を含む薄膜トランジスタをマトリクス状に複数配置した薄膜トランジスタアレイであって、層間絶縁体層上に形成された、個々の薄膜トランジスタの層間絶縁体層の開口を介してドレイン電極に接続された上部画素電極と、個々の薄膜トランジスタの上部画素電極を分離するように格子状に形成された隔壁層と、を含み、隔壁層の膜厚が上部画素電極の層よりも薄い、薄膜トランジスタアレイである。

また、隔壁層の材料が上部画素電極の材料に対して撥液性を有してもよい。

また、本発明の他の局面は、上述の薄膜トランジスタアレイの製造方法であって、上部画素電極を塗布法で形成する、薄膜トランジスタアレイの製造方法である。

また、塗布法は、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサ、スピンコート、ダイコート、マイクログラビアコート、ディップコートのいずれかであってもよい。

また、本発明の他の局面は、上述の薄膜トランジスタアレイの上部画素電極上の、対向電極と、表示媒体とを含む、画像表示装置である。

また、表示媒体は、透過型液晶、反射型液晶、半透過型液晶、有機ＥＬ及び無機ＥＬのいずれかであってもよい。

本発明によれば、高い印刷位置精度で形成できるとともに、短絡しにくい上部画素電極により安定した性能を有する、薄膜トランジスタアレイ、その製造方法、及びこれを用いた薄膜トランジスタアレイ、その製造方法、及びこれを用いた画像表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイを構成する薄膜トランジスタの断面図 本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイの部分平面図 本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置の部分断面図。 従来技術に係る薄膜トランジスタアレイを構成する薄膜トランジスタの断面図 従来技術に係る薄膜トランジスタアレイの部分平面図 従来技術に係る薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置の部分断面図

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、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付け、重複する説明は省略する。

なお、以下では、一例として、ボトムゲート構造で、かつボトムコンタクト構造の薄膜トランジスタにより構成される薄膜トランジスタアレイを用いて発明を説明するが、薄膜トランジスタの構造は、これに限定されない。すなわち、薄膜トランジスタの構造は、ゲート電極がソース・ドレイン電極より下層にあるボトムゲート構造でもよいし、ゲート電極がソース・ドレイン電極より上層にあるトップゲート構造でもよい。また、ソース・ドレイン電極が半導体層の下にあるボトムコンタクト構造でもよいし、ソース・ドレイン電極が半導体層の上にあるトップコンタクト構造でもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ１１０を構成する薄膜トランジスタ１００の断面図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ１１０の一部を示す部分平面図である。なお、図１は、図２の薄膜トランジスタアレイ１１０をＡ−Ａ’線で切断した断面である。また、図２は、隔壁層１０をハッチングで示し、上部画素電極１１を実線で示し、これら下方に積層された薄膜トランジスタ１００（の一部）、ソース電極５、及びドレイン電極の一部を点線で示し、これ以外の構成の図示は、便宜上、省略する。

薄膜トランジスタ１００は、図１に示すように、基板１と、基板１上に設けられたゲート電極２と、基板１及びゲート電極２上に設けられたゲート絶縁体層４と、ゲート絶縁体層４上に設けられたソース電極５、ドレイン電極６、及びソース電極５とドレイン電極６とをつなぐように形成された半導体層７と、半導体層７上に設けられた保護層８と、ゲート絶縁体層４、ソース電極５、ドレイン電極６、及び保護層８の上に設けられ、ドレイン電極６上に開口９１を有する層間絶縁膜９と、を含む。

薄膜トランジスタアレイ１１０は、図２に示すように、薄膜トランジスタ１００をマトリクス状に複数配置して構成される。薄膜トランジスタアレイ１１０は、層間絶縁膜９上に形成された、各薄膜トランジスタ１００の開口９１を介してドレイン電極６に接続された上部画素電極１１と、各薄膜トランジスタ１００の上部画素電極１１を区画して分離するように格子状に形成された隔壁層１０とを含む。図１に示すように、隔壁層１０の膜厚は、上部画素電極１１よりも薄く形成されている。

図１に示すように、ゲート電極２と同層に、キャパシタ電極３を有してもよい。キャパシタ電極３は、ゲート絶縁体層４を挟んでドレイン電極６と重なり、ドレイン電極６の電位を保つ蓄積容量の働きをする。しかし後述する表示媒体１２の静電容量を利用できる場合には、キャパシタ電極３は不要である。

図２に示すように、薄膜トランジスタアレイ１１０を構成する薄膜トランジスタ１００の一部は、互いのソース電極５が配線により接続されている。図示しないが、ゲート電極２、キャパシタ電極３も同様に配線により接続されている。
基板１の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのプラスチック材料が挙げられる。石英などのガラス基板も絶縁性の基板として用いることができるが、薄型化、軽量化、フレキシブル化を考慮するとプラスチック基板が好ましい。また、各製造プロセスに用いられる温度などを考慮すると、特にＰＥＮやポリイミドなどを用いることが望ましい。

基板１は可撓性を有することが望ましい。基板１が可撓性を有することで、フレキシブル、軽量、薄型な薄膜トランジスタを形成することができ、ひいては薄膜トランジスタを用いたデバイスにおいてもこれらの利点を生かすことができる。

ゲート電極２、キャパシタ電極３の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、銀、銅、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられる。

更には、本発明のゲート電極２、キャパシタ電極３は印刷法で形成されることが望ましい。薄膜トランジスタアレイ１１０を低コストで形成するためには、印刷法が有用であるからである。例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、フォトリソグラフィ、エッチングを用いて形成する場合に比べ、工程数を削減することができ、且つ真空プロセスを用いないことでコストを下げることができる。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法などがある。インクには、金や銀、銅、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液あるいは金属化合物を含有する液体、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを用いることができる。

ゲート絶縁体層４の材料は、例えばポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチルなどの有機材料、アルミナやシリカゲルなどの無機材料などを用いることができる。ゲート絶縁体層４の形成方法はスピンコート法やダイコート法などの方法を用いることができる。また、ＰＥＴやＰＥＮ、ＰＥＳなどの薄膜フィルムをゲート絶縁体層４として用いてもよい。また、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等の各種絶縁材料を用い、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法等で形成することもできる。

ソース電極５、ドレイン電極６の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられる。

更には、ソース電極５、ドレイン電極６は印刷法で形成されることが望ましい。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法などがある。インクには、金や銀、銅、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液あるいは金属化合物を含有する液体、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを用いることができる。

半導体層７は有機半導体材料や酸化物半導体材料を用いることが望ましい。有機半導体や酸化物半導体の前駆体は一部の有機溶媒に可溶であるため、半導体層７を印刷法により形成することができる。但し、半導体材料を溶媒に溶解させず粒子の状態で分散し、分散液を印刷した後、乾燥や焼成することにより半導体層７を形成してもよい。有機半導体材料にはポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子系有機半導体材料、およびペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、ペリレン、およびそれらの誘導体のような低分子系有機半導体材料を用いてもよい。しかしながら、低コスト化、フレキシブル化、大面積化を考慮すると印刷法が適用できる有機半導体材料を用いることが望ましい。また、カーボンナノチューブあるいはフラーレンなどの炭素化合物や半導体ナノ粒子分散液なども半導体材料として用いてもよい。また、酸化物半導体前駆体として亜鉛やインジウム、ガリウムなどの金属塩化物、金属アセテート、金属硝酸塩などを用いることも出来る。

更には、半導体層７は印刷法で形成されることが望ましい。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法などがある。

保護層８の材料は特に限定されるものではないが、一般的に用いられる材料としてはフッ素系樹脂やポリビニルアルコールなどが挙げられる。

更には、保護層８は印刷法で形成されることが望ましい。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、インクジェット法などがある。

層間絶縁膜９の材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニア及び酸化チタン等の無機材料、または、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂及びポリビニルフェノールなどの有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。層間絶縁膜９はゲート絶縁体層４と同じ材料であっても構わないし、異なる材料であっても構わない。層間絶縁膜９は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わない。

層間絶縁膜９は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法などの方法を用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。

隔壁層１０の材料としては上部画素電極１１の材料に対して撥液性を有するものであれば特に限定されるものではないが、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、エポキシ樹脂、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ブタジエンゴム等の有機高分子化合物、またはこれらの混合物、またはアルコキシシラン基やビニル基、アクリル酸エステル、エポキシ基など反応性置換基を有する化合物との混合物を用いることができ、更には、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化ニッケル、酸化インジウム、酸化ハフニウム等の酸化物、あるいはこれらの複合酸化物または酸化物混合物、酸窒化物などの絶縁性材料を用いることができる。また、これらの絶縁材料に撥液性を付与するために、アルキル鎖と反応性置換基を有する化合物やフッ素含有化合物を添加しても良い。これらの添加する化合物としては、例えば、オクチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、ドデシルジメチルクロロシラン、ヘキサメチレンジシラザン、オクタデシルホスホン酸、オクタデセン、ヘキサン酸、ペンタフルオロチオフェノール、２−パーフルオロオクチルエタノールなどが挙げられる。更には、フッ素系高分子やポリシロキサン化合物等を用いても良い。

隔壁層１０は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法などの方法を用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。

上部画素電極１１の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、銀、銅、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられる。上部画素電極１１はソース電極５、ドレイン電極６と同じ材料であっても構わないし、異なる材料であっても構わない。

上部画素電極１１は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法で形成後にフォトリソ法で加工する方法、塗布法等を用いて直接パターン形成することができる。塗布法としては、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサ、スピンコート、ダイコート、マイクログラビアコート、ディップコート等を用いることができる。これらの中でも、特にスクリーン印刷法が好適である。スクリーン印刷法は、厚膜形成が容易であり、層間絶縁膜９の開口９１を介しての接続がしやすい。インクには、金や銀、銅、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液あるいは金属化合物を含有する液体、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどを用いることができる。

上部画素電極１１は薄膜トランジスタ１００のドレイン電極６と、層間絶縁膜９に設けた開口９１を介して電気的に接続している。開口９１の具体的な形成方法は、層間絶縁膜９をスクリーン印刷法などの方法でパターン印刷してドレイン電極６の部分に層間絶縁膜９を設けない方法や、層間絶縁膜９を全面に塗布し、そのあとフォトリソグラフィ法等を用いて層間絶縁膜９に穴を空ける方法などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。

図３に、薄膜トランジスタアレイ１１０を用いた画像表示装置１２０の断面図を示す。図３に示すように、画像表示装置１２０は、薄膜トランジスタアレイ１１０の上部画素電極１１と、別基板１４上に対向電極１３を積層した積層体との間に表示媒体１２を挟みこんだ構造とすることができる。表示媒体１２としては、例えば液晶、特にポリマー分散液晶や、電気泳動体などが好適である。具体的には、透過型液晶、反射型液晶、半透過型液晶、有機ＥＬ、及び無機ＥＬ等を用いることができる。

次に、薄膜トランジスタアレイ１１０の効果を、従来の薄膜トランジスタアレイ１４０と比較して説明する。図４は、従来技術に係る薄膜トランジスタアレイ１４０を構成する薄膜トランジスタ１３０の断面図である。また、図５は、薄膜トランジスタアレイ１４０の一部を示す部分平面図である。また、図６に、薄膜トランジスタアレイ１４０を用いた画像表示装置１５０の断面図である。なお、図４は、図５の薄膜トランジスタアレイ１４０をＢ−Ｂ’線で切断した断面である。また、図５は、上部画素電極１１を実線で示し、これら下方に積層された薄膜トランジスタ１３０（の一部）、ソース電極５、及びドレイン電極を点線で示し、これ以外の構成の図示は、便宜上、省略する。図１〜図３と図４〜図６とを比較して分かるように、薄膜トランジスタアレイ１１０と薄膜トランジスタアレイ１４０との相違点は、隔壁層１０の有無である。

従来技術に係る薄膜トランジスタアレイ１４０は、製造に際して、上部画素電極１１とドレイン電極６とを接続するために、層間絶縁層９の開口９１を上部画素電極１１で埋める必要がある。このため、上部画素電極１１は厚膜化が求められる。しかし、上部画素電極１１が厚膜化すると、上部画素電極１１の形成後の流動により、隣接する薄膜トランジスタ１３０の上部画素電極１１間が短絡しやすくなるという問題があった。

これに対して、薄膜トランジスタアレイ１１０は、層間絶縁膜９上に、上部画素電極１１を区画して分離するように、格子状の隔壁層１０を設けた。隔壁層１０は、隣接する薄膜トランジスタ１００の上部画素電極１１を分離することができる為、上部画素電極１１を厚膜に形成しても短絡が発生しにくい。したがって、短絡しにくい上部画素電極１１により安定した性能を有ずることができる、薄膜トランジスタアレイ１１０及びこれを画素駆動回路に用いたアクティブマトリックス駆動の画像表示装置１２０を製造することができる。

また、隔壁層１０を形成して分離を図る際、上部画素電極１１よりも隔壁層１０が厚膜であると用いることのできる材料が限定される。このため、薄膜トランジスタアレイ１１０は、隔壁層１０を上部画素電極１１より薄く形成することで、上部画素電極１１の膜厚に依存しない隔壁層１０の材料選定が可能である。薄膜トランジスタアレイ１１０は、上部画素電極１１の短絡抑制と、隔壁層１０の材料選定の問題点を同時に解決している。

更に、隔壁層１０の材料が、上部画素電極１１の材料に対して撥液性を有することで、上部画素電極１１が隔壁層１０上に形成されることが抑制される。このため、上部画素電極１１形成時の印刷位置精度の悪化によるアライメントずれを抑制して、上部画素電極１１を隔壁層１０で区画される領域内に形成することが可能である。

（実施例）
本発明者は、上部画素電極１１をスクリーン印刷法で形成した薄膜トランジスタアレイ１１０を製造し、これを用いて画像表示装置１２０として電子ペーパーを駆動し、表示特性について検討した。

まず、基板１として、厚さ１２５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、を用いた。

次に、ナノ銀とポリエチレングリコールとの重量比が８：１であるナノ銀インキを転写印刷法により基板１上に印刷し、１８０℃で１時間ベークしてゲート電極２、キャパシタ電極３を形成した。

次に、ポリビニルフェノールをシクロヘキサノンに１０重量％溶解させた溶液をダイコータ法により塗布し、１８０℃で１時間乾燥させてゲート絶縁体層４を形成した。

次に、モリブデンをスパッタ法で成膜し、レジストとしてＯＦＰＲをスピンコート法により塗布し、所望のパターンのついたフォトマスクで露光後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）で現像後、モリブデンエッチング液でエッチングを行った。その後、アセトンでＯＦＰＲを剥離してソース電極５及びドレイン電極６を形成した。

次に、フルオレン−ビチオフェンコポリマー（Ｆ８Ｔ２）をテトラリンで溶解した溶液を、感光性樹脂凸版を用いて印刷し、１００℃で６０分乾燥させて半導体層７を形成した。

次に、フッ素系樹脂をスクリーン印刷法により印刷し、１２０℃、３０分で乾燥して封止層８を形成した。

次に、ポリビニルフェノールをシクロヘキサノンに溶解させた溶液をダイコータ法により塗布し、１００℃１５ｍｉｎでベークした。その後、レジストとしてＯＦＰＲをスピンコート法により塗布し、所望のパターンの形成されたフォトマスクで露光後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）で現像後、ドライエッチング法によりエッチングして層間絶縁層９を形成した。その後、アセトンでＯＦＰＲを剥離し、ドレイン電極６と上部画素電極１０を導通する為の開口９１を形成した。その後、１８０℃で１時間乾燥した。

次に、フッ素系樹脂をスクリーン印刷法により印刷し、１２０℃、３０分で乾燥して隔壁層１０を形成した。

次に、銀ペーストをスクリーン印刷法で印刷した。この際、ドレイン電極６と導通を取る為、層間絶縁膜９の開口部を埋めるようにパターン形成した。その後、１５０℃で１時間焼成して上部画素電極１１を形成した。

最後に、薄膜トランジスタアレイ１１０に、表示媒体１２としての電気泳動体と、対向電極１３と、別基板１４とを積層した画像表示装置１２０を製造して、これを駆動した。その結果、上部画素電極１１は隔壁層１０に完全に分離されており、上部画素電極１１間の短絡、膜厚の不均一性はなく、またパターン形状も均一であり、良好な表示特性が得られた。

（比較例）
層間絶縁膜９まで形成する工程は実施例と同様とし、隔壁層１０を形成せずに上部画素電極１１をスクリーン印刷法で形成することで薄膜トランジスタアレイ１４０を製造した。その後、製造した薄膜トランジスタアレイ１４０を用いて、画像表示装置１５０を駆動し、表示特性について検討した。

薄膜トランジスタアレイ１４０には隔壁層１０を形成しなかったため、上部画素電極１１間の短絡が多発した。最後に、薄膜トランジスタアレイ１５０を駆動した結果、短絡による表示不良が発生した。

本発明は、薄膜トランジスタアレイおよびそれを用いた画像表示装置に利用できる。

１…基板
２…ゲート電極
３…キャパシタ電極
４…ゲート絶縁体層
５…ソース電極
６…ドレイン電極
７…半導体層
８…保護層
９…層間絶縁層
９１…開口
１０…隔壁層
１１…上部画素電極
１２…表示媒体
１３…対向電極
１４…前面基板
１００…薄膜トランジスタアレイ
１１０…薄膜トランジスタアレイ
１２０…画像表示装置
１３０…従来の薄膜トランジスタアレイ
１４０…従来の薄膜トランジスタアレイ
１５０…従来の画像表示装置

Claims (6)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられたゲート電極と、
   前記基板及び前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁体層と、
   前記ゲート絶縁体層上に設けられたソース電極、ドレイン電極、及び前記ソース電極とドレイン電極とをつなぐように形成された半導体層と、
   前記半導体層上に設けられた保護層と、
   前記ゲート絶縁体層、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記保護層の上に設けられ、前記ドレイン電極上に開口を有する層間絶縁体層と、を含む薄膜トランジスタをマトリクス状に複数配置した薄膜トランジスタアレイであって、
   前記層間絶縁体層上に形成された、
   個々の前記薄膜トランジスタの前記層間絶縁体層の開口を介して前記ドレイン電極に接続された上部画素電極と、
   個々の前記薄膜トランジスタの前記上部画素電極を分離するように格子状に形成された隔壁層と、を含み、
   前記隔壁層の膜厚が前記上部画素電極の層よりも薄い、薄膜トランジスタアレイ。
2. 前記隔壁層の材料が前記上部画素電極の材料に対して撥液性を有する、請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
3. 請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法であって、
   上部画素電極を塗布法で形成する、薄膜トランジスタアレイの製造方法。
4. 前記塗布法は、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサ、スピンコート、ダイコート、マイクログラビアコート、ディップコートのいずれかである、請求項３に記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法。
5. 請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタアレイの上部画素電極上の、対向電極と、表示媒体とを含む、画像表示装置。
6. 前記表示媒体は、透過型液晶、反射型液晶、半透過型液晶、有機ＥＬ、及び無機ＥＬのいずれかである、請求項５に記載の画像表示装置。

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