JP5298407B2 - Reflective display device and method of manufacturing reflective display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure, a reflection type display device and a manufacturing method of semiconductor circuit which facilitates the positioning between a semiconductor circuit and a color filter, and to provide a manufacturing method of the reflection type display device. <P>SOLUTION: A non-alkali glass 1737 (thickness 0.5 mm) made by Corning Co., Ltd. is used as a substantially transparent planar substrate 3, a color filter layer 4 of R(red), G(green), B(blue) is formed on one side surface of the thickness direction and a protection layer made of a transparent resin is formed on the color filter layer. The semiconductor circuit comprising a substantially transparent thin film transistor and lines constituted by a substantially transparent conductive material having an electrical contact which conducts electricity to the thin film transistor is disposed on the surface of the color filter facing the side opposite to the substrate 3 while performing alignment with a filter array pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、構造体、反射型表示装置、半導体回路の製造方法および反射型表示装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a structure, a reflective display device, a semiconductor circuit manufacturing method, and a reflective display device manufacturing method.

一般に電子デバイスの駆動用トランジスタとして、アモルファスシリコンや多結晶シリコン等を用いた薄膜トランジスタが用いられてきた。
しかしながら、アモルファスシリコンや多結晶シリコンは不透明であり、また可視光領域において光感度を持つため、遮光膜が必要となる。そのため薄膜トランジスタやその配線等の半導体回路(以下、半導体回路とよぶ)は視認性の問題となるためディスプレイ観察側から見るとディスプレイ表示要素の裏側に設置されてきた。
反射型液晶表示装置や電気泳動表示装置等の反射型の表示装置のカラー化においては一般的にはカラーフィルターが用いられるが、上記の理由により、カラーフィルターと薄膜トランジスタ基板の間に液晶封入層や電気泳動粒子層が形成される(特許文献1参照)。
しかしながら、この位置にカラーフィルターおよび半導体回路基板が形成されると、例えば液晶の場合は、液晶を封入した後、半導体回路とカラーフィルターとの間に液晶を介在させた状態で位置合わせする必要があり、高い精度を得るためには困難が伴い、コスト上昇や歩留まり低下の原因となっている。
特開2005−224948号公報
In general, a thin film transistor using amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like has been used as a transistor for driving an electronic device.
However, since amorphous silicon and polycrystalline silicon are opaque and have photosensitivity in the visible light region, a light shielding film is necessary. Therefore, a semiconductor circuit (hereinafter referred to as a semiconductor circuit) such as a thin film transistor and its wiring becomes a problem of visibility and has been installed on the back side of the display element when viewed from the display observation side.
A color filter is generally used for colorization of a reflective display device such as a reflective liquid crystal display device or an electrophoretic display device. For the above reasons, a liquid crystal encapsulating layer or a liquid crystal layer is interposed between the color filter and the thin film transistor substrate. An electrophoretic particle layer is formed (see Patent Document 1).
However, when the color filter and the semiconductor circuit substrate are formed at this position, for example, in the case of liquid crystal, after the liquid crystal is sealed, it is necessary to align the liquid crystal between the semiconductor circuit and the color filter. In addition, it is difficult to obtain high accuracy, which causes an increase in cost and a decrease in yield.
JP 2005-224948 A

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、半導体回路とカラーフィルターの位置合わせが容易な構造体、反射型表示装置、半導体回路の製造方法および反射型表示装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a structure, a reflective display device, a semiconductor circuit manufacturing method, and a reflective display device manufacturing method, in which a semiconductor circuit and a color filter can be easily aligned. The purpose is to provide.

請求項1の発明は、視認側から見て、実質的に透明な板状の基材と、前記基材の厚さ方向の一方の面に設けられた凸凹を有するカラーフィルターと、前記カラーフィルターを覆うオーバーコート層と、前記カラーフィルターが前記基材の反対側に臨む面の前記オーバーコート層上に設けられた半導体回路と、前記半導体回路が前記カラーフィルターの反対側に臨む面に設けられ前記半導体回路によって駆動される反射型ディスプレイ表示要素と、をこの順に備え、前記半導体回路は、実質的に透明な薄膜トランジスタと、前記トランジスタに導通された電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成された配線とを有し、前記薄膜トランジスタは、ソース、ドレイン、ゲートの各電極と、半導体活性層と、ゲート絶縁膜とを有し、前記半導体活性層が金属酸化物を主成分とする材料からなることを特徴とする反射型表示装置である。
請求項2の発明は、前記金属酸化物は、アモルファス構造の酸化亜鉛ガリウムインジウムからなることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置である。
請求項3の発明は、前記反射型ディスプレイ表示要素は、液晶を封入した反射型液晶表示装置、分散媒溶液と電荷を帯びた電気泳動粒子とを充填した電気泳動表示装置、分散媒溶液に分散された電荷を帯びた表面領域を有する回転粒子表示装置、気体中に固体状物質が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入した粉流体を移動させる電子粉流体方式表示装置、のいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載の反射型表示装置である。
請求項4の発明は、前記反射型ディスプレイ表示要素は、視認側から、共通電極と、該共通電極が形成される基材とを備え、前記共通電極は不透明であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の反射型表示装置である。
請求項5の発明は、前記反射型ディスプレイ表示要素は、視認側から、導電性の基材と、該導電性の基材上に形成された絶縁層とを備え、前記導電性の基材は共通電極を兼ねることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の反射型表示装置である。
請求項6の発明は、実質的に透明な板状の基材の厚さ方向の一方の面に、赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルターが規則正しく配列された凸凹を有するフィルター配列パターンを有するカラーフィルターを設ける工程と、前記カラーフィルター上にオーバーコート層を設ける工程と、前記カラーフィルターが前記基材の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設ける工程と、前記半導体回路が前記カラーフィルターの反対側に臨む面に反射型ディスプレイ表示要素を設ける工程と、を含み、前記配線は、スクリーン印刷、凸版印刷、インクジェット法のいずれかで形成することを特徴とする反射型表示装置の製造方法である。
請求項7の発明は、実質的に透明な板状の基材の厚さ方向の一方の面に、赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター、白色フィルターが規則正しく配列された凸凹を有するフィルター配列パターンを有するカラーフィルターを設ける工程と、前記カラーフィルター上にオーバーコート層を設ける工程と、前記カラーフィルターが前記基材の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設ける工程と、前記半導体回路が前記カラーフィルターの反対側に臨む面に反射型ディスプレイ表示要素を設ける工程と、を含み、前記配線は、スクリーン印刷、凸版印刷、インクジェット法のいずれかで形成することを特徴とする反射型表示装置の製造方法である。
The invention of claim 1 is a substantially transparent plate-like base material as viewed from the viewing side , a color filter having irregularities provided on one surface in the thickness direction of the base material, and the color filter. An overcoat layer covering the surface, a semiconductor circuit provided on the overcoat layer on a surface facing the opposite side of the base material, and a semiconductor circuit provided on a surface facing the opposite side of the color filter. A reflective display element driven by the semiconductor circuit in this order, wherein the semiconductor circuit is a substantially transparent conductive material having a substantially transparent thin film transistor and an electrical contact conducted to the transistor. The thin film transistor has a source, drain, and gate electrodes, a semiconductor active layer, and a gate insulating film, Serial semiconductor active layer is a reflective type display device characterized by comprising a material mainly composed of metal oxides.
The invention according to claim 2 is the reflective display device according to claim 1, wherein the metal oxide is made of zinc gallium indium oxide having an amorphous structure.
According to a third aspect of the present invention, the reflective display element comprises a reflective liquid crystal display device in which liquid crystal is encapsulated, an electrophoretic display device filled with a dispersion medium solution and charged electrophoretic particles, and dispersed in a dispersion medium solution. Rotating particle display device having a charged surface area, electronic powder fluid that moves powder fluid enclosing powder fluid that exhibits high fluidity in an aerosol state in which a solid substance is stably suspended as a dispersoid in gas The reflective display device according to claim 1, wherein the reflective display device is any one of a method display device.
According to a fourth aspect of the present invention, the reflective display element includes a common electrode and a base material on which the common electrode is formed from the viewing side, and the common electrode is opaque. It is a reflection type display apparatus as described in any one of 1-3.
According to a fifth aspect of the present invention, the reflective display display element includes, from the viewing side, a conductive base material and an insulating layer formed on the conductive base material. The reflective display device according to claim 1, which also serves as a common electrode.
The invention according to claim 6 is a color filter having a filter arrangement pattern having irregularities in which a red filter, a green filter and a blue filter are regularly arranged on one surface in the thickness direction of a substantially transparent plate-like substrate. A step of providing an overcoat layer on the color filter, and a substantially transparent thin film transistor and an electrical contact connected to the thin film transistor on a surface of the color filter facing the opposite side of the substrate. A step of providing a semiconductor circuit having a wiring composed of a substantially transparent conductive material having alignment with the filter arrangement pattern, and a reflective type on a surface facing the opposite side of the color filter. Providing a display display element, and the wiring includes screen printing, letterpress printing, It is a manufacturing method of a reflection type display device, and forming in one of ink jet method.
The invention according to claim 7 provides a filter arrangement pattern having irregularities in which a red filter, a green filter, a blue filter and a white filter are regularly arranged on one surface in the thickness direction of a substantially transparent plate-like substrate. A step of providing a color filter, a step of providing an overcoat layer on the color filter, a substantially transparent thin film transistor on a surface of the color filter facing the opposite side of the substrate, and an electric current connected to the thin film transistor A step of providing a semiconductor circuit having a wiring composed of a substantially transparent conductive material having an electrical contact in alignment with the filter arrangement pattern, and a surface of the semiconductor circuit facing the opposite side of the color filter Providing a reflective display element on the screen, wherein the wiring is a screen. Printing, letterpress printing, a method of manufacturing a reflective type display device, and forming in one of the ink jet method.

本発明によれば、実質的に透明な基材上に設けられたカラーフィルターの上に実質的に透明な半導体回路を形成し、反射型ディスプレイ要素の前面に配置したので、視認性に影響を与えることなく、カラーフィルターと半導体回路の位置合わせが容易になり製造コストを低減する上で有利となる。   According to the present invention, the substantially transparent semiconductor circuit is formed on the color filter provided on the substantially transparent base material and disposed on the front surface of the reflective display element. Without providing, it is easy to align the color filter and the semiconductor circuit, which is advantageous in reducing the manufacturing cost.

本発明の実施形態を図示して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1に本発明の一実施形態を示す。この図は本発明の反射型表示装置のほぼ1画素分の部分断面図である。
カラーフィルターおよび実質的に透明な半導体回路を形成する基材は実質的に透明でなければならない。ここで実質的に透明とは可視光である波長領域400nm〜700nmの範囲内で透過率が70%以上であることである。
具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフェン、トリアセチルセルロース、ポリビニルフルオライドフィルム、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合樹脂、耐候性ポリエチレンテレフタレート、耐候性ポリプロピレン、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート、透明性ポリイミド、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ガラス、石英等を使用することができる。
これらは単独の基材として使用してもよいが、二種以上を積層した複合基材を使用することもできる。また基材が有機物フィルムである場合は、素子の耐久性を上げるために透明のガスバリア層を形成することも好ましい。ガスバリア層としてはAl2O3、SiO2、SiN、SiON、SiC、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)などが上げられるがこれらに限定されるものではない。またこれらのガスバリア層は二層以上積層して使用することもできる。またガスバリア層は有機物フィルム基板の片面だけに付与してもよいし、両面に付与しても構わない。ガスバリア層は蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、レーザーアブレーション法、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法、ホットワイヤーCVD法、ゾルゲル法などで形成されるが、これらに限定されるものではない。
Although embodiments of the present invention are illustrated and described, the present invention is not limited to these.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. This figure is a partial sectional view of almost one pixel of the reflective display device of the present invention.
The substrate forming the color filter and the substantially transparent semiconductor circuit must be substantially transparent. Here, “substantially transparent” means that the transmittance is 70% or more within a wavelength range of 400 nm to 700 nm which is visible light.
Specifically, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene sulfide, polyethersulfone, polyolefin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cycloolefin polymer, polyethersulfene, triacetylcellulose, polyvinyl fluoride film, ethylene -Use tetrafluoroethylene copolymer resin, weather resistant polyethylene terephthalate, weather resistant polypropylene, glass fiber reinforced acrylic resin film, glass fiber reinforced polycarbonate, transparent polyimide, fluororesin, cyclic polyolefin resin, glass, quartz, etc. Can do.
These may be used as a single substrate, but a composite substrate in which two or more kinds are laminated can also be used. When the substrate is an organic film, it is also preferable to form a transparent gas barrier layer in order to increase the durability of the device. Examples of the gas barrier layer include, but are not limited to, Al2O3, SiO2, SiN, SiON, SiC, diamond-like carbon (DLC), and the like. These gas barrier layers can also be used by laminating two or more layers. Moreover, a gas barrier layer may be provided only on one side of the organic film substrate, or may be provided on both sides. The gas barrier layer is formed by vapor deposition, ion plating, sputtering, laser ablation, plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), hot wire CVD, sol-gel, or the like, but is not limited thereto.

本発明の実質的に透明な半導体回路に用いる、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、補助コンデンサー電極、画素電極、走査線電極、信号線電極には、酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化カドミウム(CdO)、酸化インジウムカドミウム(CdIn2O4)、酸化カドミウムスズ(Cd2SnO4)、酸化亜鉛スズ(Zn2SnO4)、酸化インジウム亜鉛(In-Zn-O)等の酸化物材料でもよい。またこの酸化物材料に不純物をドープしたものも好適に用いられる。
例えば、酸化インジウムにスズ(Sn)やモリブデン(Mo)、チタン(Ti)をドープしたもの、酸化スズにアンチモン(Sb)やフッ素(F)をドープしたもの、酸化亜鉛にインジウム、アルミニウム、ガリウム(Ga)をドープしたものなどである。この中では特に酸化インジウムにスズ(Sn)をドープした酸化インジウムスズ(通称ITO)が高い透明性と低い抵抗率のために特に好適に用いられる。
また上記導電性酸化物材料とAu、Ag、Cu、Cr、Al、Mg、Liなどの金属の薄膜を複数積層したものも使用できる。この場合、金属材料の酸化や経時劣化を防ぐために導電性酸化物薄膜 / 金属薄膜 / 導電性酸化物薄膜の順に積層した3層構造が特に好適に用いられる。また金属薄膜層での光反射や光吸収が表示装置の視認性を妨げないために金属薄膜層はできる限り薄くすることが好ましい。具体的には1 nm以上20 nm以下であることが望ましい。
またPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)等の有機導電性材料も好適に用いることができる。
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、補助コンデンサー電極、画素電極、走査線電極、信号線電極は同じ材料であっても構わないし、また全て違う材料であっても構わない。しかし、工程数を減らすためにゲート電極と補助コンデンサー電極、ソース電極とドレイン電極は同一の材料であることがより望ましい。これらの透明電極は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、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法またはスクリーン印刷、凸版印刷、インクジェット法等で形成することができるが、これらに限定されるものではない。
The gate electrode, the source electrode, the drain electrode, the auxiliary capacitor electrode, the pixel electrode, the scanning line electrode, and the signal line electrode used in the substantially transparent semiconductor circuit of the present invention include indium oxide (In2O3) and tin oxide (SnO2). , Oxide materials such as zinc oxide (ZnO), cadmium oxide (CdO), indium cadmium oxide (CdIn2O4), cadmium tin oxide (Cd2SnO4), zinc tin oxide (Zn2SnO4), and indium zinc oxide (In-Zn-O) Good. Moreover, what doped this oxide material with the impurity is used suitably.
For example, indium oxide doped with tin (Sn), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tin oxide doped with antimony (Sb) or fluorine (F), zinc oxide with indium, aluminum, gallium ( For example, doped with Ga). Among these, indium tin oxide (commonly called ITO) in which indium oxide is doped with tin (Sn) is particularly preferably used because of high transparency and low resistivity.
In addition, a laminate in which a plurality of thin films of the conductive oxide material and a metal such as Au, Ag, Cu, Cr, Al, Mg, and Li are stacked can be used. In this case, a three-layer structure in which a conductive oxide thin film / metal thin film / conductive oxide thin film is laminated in order in order to prevent oxidation or deterioration with time of the metal material is particularly preferably used. In addition, it is preferable to make the metal thin film layer as thin as possible so that light reflection and light absorption at the metal thin film layer do not disturb the visibility of the display device. Specifically, it is preferably 1 nm or more and 20 nm or less.
An organic conductive material such as PEDOT (polyethylenedioxythiophene) can also be suitably used.
The gate electrode, the source electrode, the drain electrode, the auxiliary capacitor electrode, the pixel electrode, the scanning line electrode, and the signal line electrode may be the same material, or may be all different materials. However, in order to reduce the number of steps, it is more desirable that the gate electrode and the auxiliary capacitor electrode, the source electrode and the drain electrode are made of the same material. These transparent electrodes can be formed by vacuum deposition, ion plating, sputtering, laser ablation, plasma CVD, photo CVD, hot wire CVD or screen printing, letterpress printing, inkjet printing, etc. However, it is not limited to these.

本発明の表示装置に用いる実質的に透明な半導体活性層としては酸化物半導体材料、もしくは有機物半導体材料が好適に使用できる。
酸化物半導体材料は亜鉛、インジウム、スズ、タングステン、マグネシウム、ガリウムのうち一種類以上の元素を含む酸化物である、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン(WO)、酸化亜鉛ガリウムインジウム(In-Ga-Zn-O)等公知の材料が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの材料は実質的に透明であり、バンドギャップが2.8eV以上、好ましくはバンドギャップが3.2eV以上であることが望ましい。
これらの材料の構造は単結晶、多結晶、微結晶、結晶/アモルファスの混晶、ナノ結晶散在アモルファス、アモルファスのいずれであってもかまわない。半導体層の膜厚は少なくとも20nm以上が望ましい。酸化物半導体層はスパッタ法、パルスレーザー堆積法、真空蒸着法、CVD法、MBE (Molecular Beam Epitaxy)法、ゾルゲル法などの方法を用いて形成されるが、好ましくはスパッタ法、パルスレーザー堆積法、真空蒸着法、CVD法である。スパッタ法ではRFマグネトロンスパッタ法、DCスパッタ法、真空蒸着では加熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング法、CVD法ではホットワイヤーCVD法、プラズマCVD法などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
As the substantially transparent semiconductor active layer used in the display device of the present invention, an oxide semiconductor material or an organic semiconductor material can be preferably used.
The oxide semiconductor material is an oxide containing one or more elements of zinc, indium, tin, tungsten, magnesium, gallium, zinc oxide, indium oxide, indium zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide (WO), oxide Known materials such as zinc gallium indium (In-Ga-Zn-O) can be used, but the material is not limited to these. These materials are substantially transparent and have a band gap of 2.8 eV or more, and preferably a band gap of 3.2 eV or more.
The structure of these materials may be single crystal, polycrystal, microcrystal, crystal / amorphous mixed crystal, nanocrystal scattered amorphous, or amorphous. The thickness of the semiconductor layer is desirably at least 20 nm. The oxide semiconductor layer is formed by a sputtering method, a pulse laser deposition method, a vacuum evaporation method, a CVD method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, a sol-gel method, or the like, but preferably a sputtering method or a pulse laser deposition method. These are vacuum evaporation and CVD. Examples of sputtering include RF magnetron sputtering, DC sputtering, vacuum deposition includes heating deposition, electron beam deposition, ion plating, and CVD includes hot wire CVD and plasma CVD. Absent.

有機物半導体材料としては、ペンタセンやテトラセンなどのアセン類、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(NTCDA)やナフタレンテトラカルボン酸ジイミド(NTCDI)、あるいはポリチオフェンやポリアニリン、ポリ-p-フェニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリチエニレンビニレンといった共役高分子を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの材料は実質的に透明であり、バンドギャップが2.8eV以上、好ましくはバンドギャップが3.2eV以上であることが望ましい。これらの有機半導体材料は、スクリーン印刷、反転印刷、インクジェット法、スピンコート、ディプコート、蒸着法等で形成されるが、これらに限定されるものではない。   Organic semiconductor materials include acenes such as pentacene and tetracene, naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA) and naphthalenetetracarboxylic diimide (NTCDI), or polythiophene, polyaniline, poly-p-phenylene vinylene, polyacetylene, polydiacetylene. Examples thereof include, but are not limited to, conjugated polymers such as polythienylene vinylene. These materials are substantially transparent and have a band gap of 2.8 eV or more, and preferably a band gap of 3.2 eV or more. These organic semiconductor materials are formed by screen printing, reversal printing, ink-jet method, spin coating, dip coating, vapor deposition, or the like, but are not limited thereto.

本発明で用いられる薄膜トランジスタのゲート絶縁膜8に用いる材料は、特に限定しないが、酸化シリコン、窒化シリコン、シリコンオキシナイトライド(SiNxOy)、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、酸化チタン等の無機材料、または、PMMA(ポリメチルメタクリレート)等のポリアクリレート、PVA (ポリビニルアルコール)、PS(ポリスチレン)、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
ゲートリーク電流を抑えるためには、絶縁材料の抵抗率は1011Ωcm以上、望ましくは1014Ωcm以上であることが好ましい。絶縁層は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、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、ディップコート、スクリーン印刷などの方法を用いて形成される。絶縁層の厚さは50nm〜2μmであることが望ましい。これらのゲート絶縁膜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し、また成長方向に向けて組成を傾斜したものでも構わない。
Although the material used for the gate insulating film 8 of the thin film transistor used in the present invention is not particularly limited, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride (SiNxOy), aluminum oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, hafnium oxide, hafnium aluminate , Inorganic materials such as zirconia and titanium oxide, or polyacrylates such as PMMA (polymethyl methacrylate), PVA (polyvinyl alcohol), PS (polystyrene), transparent polyimide, polyester, epoxy, polyvinylphenol, polyvinyl alcohol, etc. Although it is mentioned, it is not limited to these.
In order to suppress the gate leakage current, the resistivity of the insulating material is preferably 10 11 Ωcm or more, and preferably 10 14 Ωcm or more. The insulating layer is formed using a method such as vacuum deposition, ion plating, sputtering, laser ablation, plasma CVD, photo CVD, hot wire CVD, spin coating, dip coating, or screen printing. The thickness of the insulating layer is desirably 50 nm to 2 μm. These gate insulating films may be used as a single layer, may be a laminate of a plurality of layers, or may have a composition inclined in the growth direction.

本発明で用いられる薄膜トランジスタの構成は特に限定されない。ボトムコンタクト型、トップコンタクト型のどちらであっても構わない。ただし有機半導体を用いる場合は、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極およびドレイン電極、有機半導体の順に素子を作成するボトムコンタクト型が望ましい。なぜなら、有機半導体を形成してから次工程のプラズマプロセスなどに有機半導体を曝すと半導体層がダメージを受けるからである。また本発明で用いられる薄膜トランジスタ上に層間絶縁膜12を設けさらにその上にドレイン電極と電気的に接続されている画素電極13を設けることで、開口率を高くすることは好適に行われる。   The structure of the thin film transistor used in the present invention is not particularly limited. Either a bottom contact type or a top contact type may be used. However, when an organic semiconductor is used, a bottom contact type in which elements are formed in the order of a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode and a drain electrode, and an organic semiconductor is desirable. This is because if the organic semiconductor is exposed to a plasma process or the like in the next step after the organic semiconductor is formed, the semiconductor layer is damaged. Further, it is preferable to increase the aperture ratio by providing the interlayer insulating film 12 on the thin film transistor used in the present invention and further providing the pixel electrode 13 electrically connected to the drain electrode thereon.

層間絶縁膜12としては絶縁性で実質的に透明であれば特に限定されない。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、シリコンオキシナイトライド(SiNxOy)、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、酸化チタン等の無機材料、または、PMMA(ポリメチルメタクリレート)等のポリアクリレート、PVA(ポリビニルアルコール)、PS(ポリスチレン)、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。層間絶縁膜はゲート絶縁膜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。これらの層間絶縁膜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。
またボトムゲート構造の素子の場合は半導体層の上を覆うような保護膜を設けることも好ましい。保護膜を用いることで、半導体層が湿度などで経時変化を受けたり、層間絶縁膜から影響を受けたりすることを防ぐことができる。保護膜として酸化シリコン、窒化シリコン、シリコンオキシナイトライド(SiNxOy)、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、酸化チタン等の無機材料、または、PMMA(ポリメチルメタクリレート)等のポリアクリレート、PVA(ポリビニルアルコール)、PS(ポリスチレン)、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、フッ素系樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの保護膜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。
The interlayer insulating film 12 is not particularly limited as long as it is insulative and substantially transparent. For example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride (SiNxOy), aluminum oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, hafnium oxide, hafnium aluminate, zirconia oxide, titanium oxide and other inorganic materials, or PMMA (polymethyl methacrylate) Examples thereof include, but are not limited to, polyacrylates such as PVA (polyvinyl alcohol), PS (polystyrene), transparent polyimide, polyester, epoxy, polyvinylphenol, and polyvinyl alcohol. The interlayer insulating film may be the same material as the gate insulating film or may be a different material. These interlayer insulating films may be used as a single layer, or a laminate of a plurality of layers may be used.
In the case of an element having a bottom gate structure, it is also preferable to provide a protective film that covers the semiconductor layer. By using the protective film, it is possible to prevent the semiconductor layer from being changed with time due to humidity or the like or affected by the interlayer insulating film. As protective film, inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride (SiNxOy), aluminum oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, hafnium oxide, hafnium aluminate, zirconia oxide, titanium oxide, or PMMA (polymethyl methacrylate) ), And the like, but not limited to these. PVA (polyvinyl alcohol), PS (polystyrene), transparent polyimide, polyester, epoxy, polyvinylphenol, polyvinyl alcohol, fluororesin and the like. These protective films may be used as a single layer or may be a laminate of a plurality of layers.

本発明の画素電極は薄膜トランジスタのドレイン電極と電気的に接続していなければならい。具体的には、層間絶縁膜をスクリーン印刷などの方法でパターン印刷してドレイン電極の部分に層間絶縁膜を設けない方法などや、層間絶縁膜を全面に塗布し、そのあとレーザービーム等相関絶縁膜に穴を空ける方法などが挙げられる。
本発明で用いられるカラーフィルター4は赤色フィルター(R)、緑色フィルター(G)、青色カラーフィルター(B)の3種類、もしくは赤色フィルター(R)、緑色フィルター(G)、青色カラーフィルター(B)、白色カラーフィルター(W)から形成されていることが好ましいがこれらに限定されるものではない。
前記カラーフィルター着色層はその各色フィルター(R、G、BまたはR、G、B、W)をそれぞれ所定幅の線条(ストライプ)マトリクス状、または所定サイズの矩形マトリクス状等、適宜パターン状にパターニングされている。
言い換えると、カラーフィルターは、実質的に透明な板状の基材の厚さ方向の一方の面に、赤色フィルター、緑色フィルター、青フィルターが規則正しく配列されたフィルター配列パターンを有している。
また着色パターン形成後に、着色パターンを保護し、カラーフィルター層の凸凹を小さくするために、カラーフィルター層上に透明なオーバーコートが好適に設けられる。
The pixel electrode of the present invention must be electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor. Specifically, the interlayer insulation film is patterned by screen printing or the like, and the interlayer insulation film is not provided on the drain electrode, or the interlayer insulation film is applied over the entire surface and then correlated with laser beams, etc. For example, a method of making a hole in the film.
The color filter 4 used in the present invention is a red filter (R), a green filter (G), or a blue color filter (B), or a red filter (R), a green filter (G), or a blue color filter (B). The white color filter (W) is preferably formed but is not limited thereto.
The color filter coloring layer has each color filter (R, G, B or R, G, B, W) appropriately patterned, such as a stripe matrix having a predetermined width or a rectangular matrix having a predetermined size. Patterned.
In other words, the color filter has a filter arrangement pattern in which red filters, green filters, and blue filters are regularly arranged on one surface in the thickness direction of a substantially transparent plate-like substrate.
In addition, a transparent overcoat is suitably provided on the color filter layer in order to protect the color pattern and reduce the unevenness of the color filter layer after forming the colored pattern.

本発明の反射型ディスプレイ表示要素としては、液晶を封入した反射型液晶表示装置、分散媒溶液と電荷を帯びた電気泳動粒子とを充填した電気泳動表示装置、分散媒溶液に分散された電荷を帯びた表面領域を有する回転粒子を充填した回転粒子表示装置、気体中に固体状物質が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入した粉流体を移動させる電子粉流体方式表示装置等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
また本発明の反射型ディスプレイ表示要素は視認する側からみて薄膜トランジスタの裏に設けられているため、本発明の反射型ディスプレイ表示要素に付与される共通電極は透明導電膜であっても構わないし、また不透明な電極であっても構わない。
具体的には酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化カドミウム(CdO)、酸化インジウムカドミウム(CdIn2O4)、酸化カドミウムスズ(Cd2SnO4)、酸化亜鉛スズ(Zn2SnO4)、酸化インジウム亜鉛(In-Zn-O)等の酸化物材料やAu、Ag、Cu、Cr、Al、Mg、Li、Ni、NiCrなどの金属などがあげられる。またこれらを複数組み合わせたものも好適に用いられる。また同様の理由から反射型ディスプレイ表示要素を構成する基材は透明であっても透明でなくても構わない。また可撓性基材であっても可撓性基材でなくても構わない。
具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフェン、トリアセチルセルロース、ポリビニルフルオライドフィルム、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合樹脂、耐候性ポリエチレンテレフタレート、耐候性ポリプロピレン、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート、透明性ポリイミド、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ガラス、石英等を使用することができる。これらは単独の基材として使用してもよいが、二種以上を積層した複合基材を使用することもできる。
また反射型ディスプレイ表示要素の基材に導電性の材料を用いて共通電極として代用することも可能である。具体的には薄SUS板、アルミフォイル、薄銅板などがあげられる。このように反射型ディスプレー前面板の基材として導電性材料を用いる場合は基材のディスプレーを設けない側に絶縁層もしくは絶縁材料を付与することが望ましい。
The reflective display element of the present invention includes a reflective liquid crystal display device in which liquid crystal is encapsulated, an electrophoretic display device filled with a dispersion medium solution and charged electrophoretic particles, and a charge dispersed in the dispersion medium solution. Rotating particle display device filled with rotating particles having a surface area, electronic powder that moves powdered fluid enclosing powdered fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which a solid substance stably floats as a dispersoid in gas Examples include, but are not limited to, fluid type display devices.
Further, since the reflective display display element of the present invention is provided on the back of the thin film transistor when viewed from the viewing side, the common electrode applied to the reflective display display element of the present invention may be a transparent conductive film, An opaque electrode may also be used.
Specifically, indium oxide (In2O3), tin oxide (SnO2), zinc oxide (ZnO), cadmium oxide (CdO), indium cadmium oxide (CdIn2O4), cadmium tin oxide (Cd2SnO4), zinc tin oxide (Zn2SnO4), oxide Examples thereof include oxide materials such as indium zinc (In-Zn-O) and metals such as Au, Ag, Cu, Cr, Al, Mg, Li, Ni, and NiCr. A combination of a plurality of these is also preferably used. For the same reason, the base material constituting the reflective display element may be transparent or not transparent. Further, it may be a flexible substrate or not a flexible substrate.
Specifically, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene sulfide, polyethersulfone, polyolefin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cycloolefin polymer, polyethersulfene, triacetylcellulose, polyvinyl fluoride film, ethylene -Use tetrafluoroethylene copolymer resin, weather resistant polyethylene terephthalate, weather resistant polypropylene, glass fiber reinforced acrylic resin film, glass fiber reinforced polycarbonate, transparent polyimide, fluororesin, cyclic polyolefin resin, glass, quartz, etc. Can do. These may be used as a single substrate, but a composite substrate in which two or more kinds are laminated can also be used.
It is also possible to substitute a common electrode by using a conductive material for the base material of the reflective display display element. Specific examples include a thin SUS plate, an aluminum foil, and a thin copper plate. Thus, when using a conductive material as the base material of the reflective display front plate, it is desirable to provide an insulating layer or an insulating material on the side of the base material where the display is not provided.

(実施例1)
図1および図2に本実施例の断面図を示す。図1は本実施例の反射型表示装置のほぼ1画素分の部分断面図、図2は本実施例の反射型表示装置の概略断面図である。
実質的に透明な板状の基材3としてコーニング社製無アルカリガラス1737(厚さ0.5mm)を用い、その厚さ方向の一方の面にR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルター層4を形成し、そのうえに透明樹脂からなるオーバーコート層を形成した。
続いて、カラーフィルター上に、言い換えると、カラーフィルターが基材3の反対側に臨む面に、ITO薄膜をDCマグネトロンスパッタ法で50nm形成した。
そして、該ITO薄膜をカラーフィルター層の各画素と位置合わせをしながら、所望の形状にパターニングし、ゲート電極6および補助コンデンサー電極7とした。
さらにその上に窒化シリコン(Si3N4)のターゲットを用いてRFスパッタ法でSiON薄膜を150nm形成し、ゲート絶縁膜8とした。
さらに、半導体活性層11として、InGaZnO4ターゲットを用いアモルファスIn-Ga-Zn-O薄膜をRFスパッタ法で40nm形成し、所望の形状にパターニングした。その上に、レジストを塗布し、乾燥、現像を行った後、ITO膜をDCマグネトロンスパッタ法で50nm形成し、リフトオフを行いソース電極9およびドレイン電極10とした。
さらに、印刷法を用いてエポキシ系樹脂を5μmパターン印刷し、層間絶縁膜12を形成した。
そして最後にITO膜をマグネトロンスパッタ法で100nm成膜しパターニングを行い、画素電極13とした。
言い換えると、前記カラーフィルターが基材3の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設けた。
各膜の作成条件を表1に示す。
こうして作成された実質的に透明な半導体回路の上に配向膜22を塗布した。それに、共通電極としてITO薄膜を70nm成膜したコーニング社製無アルカリガラス1737(厚さ0.5mm)上に配向膜24を塗布して薄膜トランジスタを形成した基材をスペーサーを介して配置し、その後そのスペーサー間に液晶を封入した。最後に、実質的に透明な基材3のカラーフィルターが形成されていない面に位相差板20と偏光板21を配置して実施例1の表示装置を作製した。
これにより、表示装置は、その視認側から見て、実質的に透明な基板、カラーフィルター、実質的に透明な薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成した配線からなることを特徴とする半導体回路、反射型ディスプレイ表示要素の順に配置されて構成されることになる。
Example 1
1 and 2 are sectional views of this embodiment. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of approximately one pixel of the reflective display device of this embodiment, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the reflective display device of this embodiment.
A non-alkali glass 1737 (thickness 0.5 mm) manufactured by Corning Inc. was used as the substantially transparent plate-like substrate 3, and R (red), G (green), B ( A blue color filter layer 4 was formed, and an overcoat layer made of a transparent resin was formed thereon.
Subsequently, an ITO thin film of 50 nm was formed on the color filter by DC magnetron sputtering on the surface where the color filter faced the opposite side of the substrate 3.
Then, the ITO thin film was patterned into a desired shape while being aligned with each pixel of the color filter layer, and a gate electrode 6 and an auxiliary capacitor electrode 7 were obtained.
Further, a SiON thin film having a thickness of 150 nm was formed thereon by RF sputtering using a silicon nitride (Si 3 N 4) target to form a gate insulating film 8.
Further, as the semiconductor active layer 11, an InGaZnO4 target was used to form an amorphous In-Ga-Zn-O thin film with a thickness of 40 nm by RF sputtering and patterned into a desired shape. On top of that, a resist was applied, dried and developed, and then an ITO film was formed to 50 nm by DC magnetron sputtering, and lift-off was performed to form a source electrode 9 and a drain electrode 10.
Further, the interlayer resin film 12 was formed by printing a 5 μm pattern of an epoxy resin using a printing method.
Finally, an ITO film having a thickness of 100 nm was formed by magnetron sputtering and patterned to form a pixel electrode 13.
In other words, on the surface of the color filter facing the opposite side of the substrate 3, a substantially transparent thin film transistor and a wiring made of a substantially transparent conductive material having an electrical contact conducted to the thin film transistor are provided. A semiconductor circuit is provided in alignment with the filter array pattern.
Table 1 shows the conditions for forming each film.
An alignment film 22 was applied on the substantially transparent semiconductor circuit thus prepared. In addition, a base material on which a thin film transistor is formed by applying an alignment film 24 on non-alkali glass 1737 (thickness 0.5 mm) manufactured by Corning, which has an ITO thin film of 70 nm as a common electrode, is disposed via a spacer. Liquid crystal was sealed between the spacers. Finally, the retardation plate 20 and the polarizing plate 21 were arranged on the surface of the substantially transparent base material 3 where the color filter was not formed, and the display device of Example 1 was produced.
As a result, the display device has a substantially transparent substrate, a color filter, a substantially transparent thin film transistor, and a wiring constituted by a substantially transparent conductive material having electrical contacts with the transistor as viewed from the viewing side. The semiconductor circuit and the reflective display display element are arranged in this order.

Figure 0005298407
Figure 0005298407

(実施例2)
図1および図2に本実施例の断面図を示す。
図1は本実施例の反射型表示装置のほぼ1画素分の部分断面図、図3は本実施例の反射型表示装置の概略断面図である。
実質的に透明な板状の基材3としてコーニング社製無アルカリガラス1737(厚さ0.5mm)を用い、その厚さ方向の一方の面にR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルター層4を形成し、そのうえに透明樹脂からなるオーバーコート層を形成した。
続いて、カラーフィルター上に、言い換えると、カラーフィルターが基材3の反対側に臨む面に、ITO薄膜をDCマグネトロンスパッタ法で50nm形成した。
そして、該ITO薄膜をカラーフィルター層の各画素と位置合わせをしながら、所望の形状にパターニングし、ゲート電極6および補助コンデンサー電極7とした。
さらにその上に窒化シリコン(Si3N4)のターゲットを用いてRFスパッタ法でSiON薄膜を150nm形成し、ゲート絶縁膜8とした。
さらに、半導体活性層11として、意図的にドーパントを混入していないZnOターゲットを用いZnO薄膜をRFスパッタ法で40nm形成し、所望の形状にパターニングした。
その上に、レジストを塗布し、乾燥、現像を行った後、ITO膜をDCマグネトロンスパッタ法で50nm形成し、リフトオフを行いソース電極9およびドレイン電極10とした。
さらに、印刷法を用いてエポキシ系樹脂を5μmパターン印刷し、層間絶縁膜12を形成した。そして最後にITO膜をマグネトロンスパッタ法で100nm成膜しパターニングを行い、画素電極13とした。
言い換えると、前記カラーフィルターが基材3の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設けた。
各膜の作成条件を表2に示す。
こうして作成された実質的に透明な半導体回路の上に配向膜22を塗布した。
さらに導電性基材27としてアルミフォイル(厚さ25μm)を用い、アルミフォイル上に配向膜24を塗布して半導体回路を形成した基材をスペーサーを介して配置し、その後そのスペーサー間に液晶を封入した。最後に、実質的に透明な基材3のカラーフィルターが形成されていない面に、位相差板20と偏光板21を配置して実施例2の表示装置を作製した。
これにより、表示装置は、その視認側から見て、実質的に透明な基板、カラーフィルター、実質的に透明な薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成した配線からなることを特徴とする半導体回路、反射型ディスプレイ表示要素の順に配置されて構成されることになる。
(Example 2)
1 and 2 are sectional views of this embodiment.
FIG. 1 is a partial sectional view of approximately one pixel of the reflective display device of this embodiment, and FIG. 3 is a schematic sectional view of the reflective display device of this embodiment.
A non-alkali glass 1737 (thickness 0.5 mm) manufactured by Corning Inc. was used as the substantially transparent plate-like substrate 3, and R (red), G (green), B ( A blue color filter layer 4 was formed, and an overcoat layer made of a transparent resin was formed thereon.
Subsequently, an ITO thin film of 50 nm was formed on the color filter by DC magnetron sputtering on the surface where the color filter faced the opposite side of the substrate 3.
Then, the ITO thin film was patterned into a desired shape while being aligned with each pixel of the color filter layer, and a gate electrode 6 and an auxiliary capacitor electrode 7 were obtained.
Further, a SiON thin film having a thickness of 150 nm was formed thereon by RF sputtering using a silicon nitride (Si 3 N 4) target to form a gate insulating film 8.
Further, as the semiconductor active layer 11, a ZnO thin film having a thickness of 40 nm was formed by RF sputtering using a ZnO target intentionally not mixed with a dopant, and was patterned into a desired shape.
On top of that, a resist was applied, dried and developed, and then an ITO film was formed to 50 nm by DC magnetron sputtering, and lift-off was performed to form a source electrode 9 and a drain electrode 10.
Further, the interlayer resin film 12 was formed by printing a 5 μm pattern of an epoxy resin using a printing method. Finally, an ITO film having a thickness of 100 nm was formed by magnetron sputtering and patterned to form a pixel electrode 13.
In other words, on the surface of the color filter facing the opposite side of the substrate 3, a substantially transparent thin film transistor and a wiring made of a substantially transparent conductive material having an electrical contact conducted to the thin film transistor are provided. A semiconductor circuit is provided in alignment with the filter array pattern.
Table 2 shows the conditions for forming each film.
An alignment film 22 was applied on the substantially transparent semiconductor circuit thus prepared.
Further, an aluminum foil (thickness: 25 μm) is used as the conductive base material 27, a base material on which an alignment film 24 is applied on the aluminum foil and a semiconductor circuit is formed is disposed via a spacer, and then a liquid crystal is placed between the spacers. Enclosed. Finally, the phase difference plate 20 and the polarizing plate 21 were arranged on the surface of the substantially transparent base material 3 where the color filter was not formed to produce the display device of Example 2.
As a result, the display device has a substantially transparent substrate, a color filter, a substantially transparent thin film transistor, and a wiring constituted by a substantially transparent conductive material having electrical contacts with the transistor as viewed from the viewing side. The semiconductor circuit and the reflective display display element are arranged in this order.

Figure 0005298407
Figure 0005298407

(実施例3)
図4および図5に本実施例の断面図を示す。
図4は本実施例の反射型表示装置のほぼ1画素分の部分断面図、図5は本実施例の反射型表示装置の概略断面図である。
実質的に透明な板状の基材3としてPENフィルム(帝人社製Q65 厚さ100μm)を用い、その厚さ方向の一方の面にR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルター層4を形成し、そのうえに透明樹脂からなる保護層を形成した。
続いて、カラーフィルター上に、言い換えると、カラーフィルターが基材3の反対側に臨む面に、ITO薄膜をDCマグネトロンスパッタ法で50nm形成した。
そして、該ITO薄膜をカラーフィルター層の各画素と位置合わせをしながら、所望の形状にパターニングし、ゲート電極6および補助コンデンサー電極7とした。
さらにその上に窒化シリコン(Si3N4)のターゲットを用いてRFスパッタ法でSiON薄膜を150nm形成し、ゲート絶縁膜8とした。
その上に、ITO膜をDCマグネトロンスパッタ法で50nm形成し、パターニングを行いソース電極9およびドレイン電極10とした。
その後、ペンタセンを厚さ50nm蒸着法にて形成し半導体活性層11とした。
さらに、印刷法を用いてエポキシ系樹脂を5μmパターン印刷し、層間絶縁膜12を形成した。
そして最後にITOをDCマグネトロンスパッタ法で100nm成膜しパターニングを行い、画素電極13とした。各膜の作成条件を表3に示す。
言い換えると、前記カラーフィルターが基材3の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設けた。
次にPENフィルム(帝人社製Q65 厚さ100μm)の上に蒸着法で電極37を50nm形成し、その上に蒸着法でY2O3からなる絶縁膜2を150nm形成し、その上にリブ33を形成し薄膜トランジスタ2と同じ大きさで仕切られたスペースを作製した。
そのスペース内へ負に摩擦帯電した白色着色粒子34および正に摩擦帯電した黒色着色粒子35を入れて、上記のカラーフィルターと位置合わせをして貼り合わせて、実施例3の表示装置を作製した。
これにより、表示装置は、その視認側から見て、実質的に透明な基板、カラーフィルター、実質的に透明な薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成した配線からなることを特徴とする半導体回路、反射型ディスプレイ表示要素の順に配置されて構成されることになる。
(Example 3)
4 and 5 are sectional views of this embodiment.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of approximately one pixel of the reflective display device of this embodiment, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the reflective display device of this embodiment.
PEN film (Q65 manufactured by Teijin Ltd., thickness 100 μm) is used as the substantially transparent plate-like substrate 3, and R (red), G (green), and B (blue) on one side in the thickness direction. The color filter layer 4 was formed, and a protective layer made of a transparent resin was formed thereon.
Subsequently, an ITO thin film of 50 nm was formed on the color filter by DC magnetron sputtering on the surface where the color filter faced the opposite side of the substrate 3.
Then, the ITO thin film was patterned into a desired shape while being aligned with each pixel of the color filter layer, and a gate electrode 6 and an auxiliary capacitor electrode 7 were obtained.
Further, a SiON thin film having a thickness of 150 nm was formed thereon by RF sputtering using a silicon nitride (Si 3 N 4) target to form a gate insulating film 8.
On top of that, an ITO film was formed to a thickness of 50 nm by DC magnetron sputtering and patterned to form a source electrode 9 and a drain electrode 10.
Thereafter, pentacene was formed by a vapor deposition method with a thickness of 50 nm to form the semiconductor active layer 11.
Further, the interlayer resin film 12 was formed by printing a 5 μm pattern of an epoxy resin using a printing method.
Finally, ITO was deposited to a thickness of 100 nm by DC magnetron sputtering and patterned to form a pixel electrode 13. Table 3 shows the conditions for forming each film.
In other words, on the surface of the color filter facing the opposite side of the substrate 3, a substantially transparent thin film transistor and a wiring made of a substantially transparent conductive material having an electrical contact conducted to the thin film transistor are provided. A semiconductor circuit is provided in alignment with the filter array pattern.
Next, an electrode 37 is formed to 50 nm by vapor deposition on a PEN film (Teijin's Q65 thickness 100 μm), and an insulating film 2 made of Y2O3 is formed to 150 nm thereon by vapor deposition, and a rib 33 is formed thereon. Then, a space partitioned by the same size as the thin film transistor 2 was produced.
The white colored particles 34 negatively charged by friction and the black colored particles 35 positively charged by friction were placed in the space, aligned with the above color filter, and bonded together to produce the display device of Example 3. .
As a result, the display device has a substantially transparent substrate, a color filter, a substantially transparent thin film transistor, and a wiring constituted by a substantially transparent conductive material having electrical contacts with the transistor as viewed from the viewing side. The semiconductor circuit and the reflective display display element are arranged in this order.

Figure 0005298407
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実施例1、実施例2、実施例3で示したように、実質的に透明な基材上に設けられたカラーフィルターの上に実質的に透明な半導体回路を形成し、反射型ディスプレイ表示要素の前面に配置することで、カラーフィルターと半導体回路の位置合わせが容易で製造コストの安い反射型表示装置を実現できる。
上記は一例であり、当業者であれば上記説明に基づいて種々の改良や変更が可能であることは明らかであろう。
As shown in Example 1, Example 2, and Example 3, a substantially transparent semiconductor circuit is formed on a color filter provided on a substantially transparent substrate, and a reflective display display element is formed. The reflective display device can be realized at a low manufacturing cost because the color filter and the semiconductor circuit can be easily aligned.
The above is an example, and it will be apparent to those skilled in the art that various improvements and modifications can be made based on the above description.

本発明の表示装置のほぼ1画素分の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for about 1 pixel of the display apparatus of this invention. 本発明の実施例による反射型表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the reflection type display apparatus by the Example of this invention. 本発明の実施例による反射型表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the reflection type display apparatus by the Example of this invention. 本発明の実施例による反射型表示装置のほぼ1画素分の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of substantially one pixel of a reflective display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による反射型表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the reflection type display apparatus by the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…反射型ディスプレイ表示要素、2…実質的に透明な半導体回路、3…実質的に透明な基材、4…カラーフィルター、5…第一の基材、6…ゲート電極、7…補助コンデンサー電極、8…ゲート絶縁膜、9…ソース電極、10…ドレイン電極、11…半導体活性層、12…層間絶縁膜、13…画素電極、14…共通電極、20…位相差板、21…偏光膜、22…配向膜1、23…液晶、24…配向膜2、25…共通電極、26…反射型ディスプレイ表示要素用基材、27…導電性基材、31…絶縁層1、32…空気層、33…リブ、34…白色着色粒子、35…黒色着色粒子、36…絶縁層2、37…電極、38…反射型ディスプレイ前面板用基材2。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflective display display element, 2 ... Substantially transparent semiconductor circuit, 3 ... Substantially transparent base material, 4 ... Color filter, 5 ... First base material, 6 ... Gate electrode, 7 ... Auxiliary capacitor Electrode, 8 ... Gate insulating film, 9 ... Source electrode, 10 ... Drain electrode, 11 ... Semiconductor active layer, 12 ... Interlayer insulating film, 13 ... Pixel electrode, 14 ... Common electrode, 20 ... Phase difference plate, 21 ... Polarizing film , 22 ... Alignment films 1, 23 ... Liquid crystal, 24 ... Alignment film 2, 25 ... Common electrode, 26 ... Reflective display display element substrate, 27 ... Conductive substrate, 31 ... Insulating layer 1, 32 ... Air layer 33 ... Ribs, 34 ... White colored particles, 35 ... Black colored particles, 36 ... Insulating layer 2, 37 ... Electrode, 38 ... Substrate 2 for reflective display front plate.

Claims (7)

視認側から見て、
実質的に透明な板状の基材と、
前記基材の厚さ方向の一方の面に設けられた凸凹を有するカラーフィルターと、
前記カラーフィルターを覆うオーバーコート層と、
前記カラーフィルターが前記基材の反対側に臨む面の前記オーバーコート層上に設けられた半導体回路と、
前記半導体回路が前記カラーフィルターの反対側に臨む面に設けられ前記半導体回路によって駆動される反射型ディスプレイ表示要素と、をこの順に備え、
前記半導体回路は、実質的に透明な薄膜トランジスタと、前記トランジスタに導通された電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成された配線とを有し、
前記薄膜トランジスタは、ソース、ドレイン、ゲートの各電極と、半導体活性層と、ゲート絶縁膜とを有し、前記半導体活性層が金属酸化物を主成分とする材料からなる
ことを特徴とする反射型表示装置。
Seen from the viewer side,
A substantially transparent plate-like substrate;
A color filter having irregularities provided on one surface in the thickness direction of the substrate;
An overcoat layer covering the color filter;
A semiconductor circuit provided on the overcoat layer on the surface of the color filter facing the opposite side of the substrate;
A reflective display display element provided in this order on the surface facing the opposite side of the color filter and driven by the semiconductor circuit;
The semiconductor circuit has a substantially transparent thin film transistor, and a wiring constituted by a substantially transparent conductive material having an electrical contact conducted to the transistor,
The thin film transistor includes a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, a semiconductor active layer, and a gate insulating film, and the semiconductor active layer is made of a material mainly composed of a metal oxide. Display device.
前記金属酸化物は、アモルファス構造の酸化亜鉛ガリウムインジウムからなることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置。   The reflective display device according to claim 1, wherein the metal oxide is made of zinc gallium indium oxide having an amorphous structure. 前記反射型ディスプレイ表示要素は、
液晶を封入した反射型液晶表示装置、分散媒溶液と電荷を帯びた電気泳動粒子とを充填した電気泳動表示装置、分散媒溶液に分散された電荷を帯びた表面領域を有する回転粒子表示装置、気体中に固体状物質が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入した粉流体を移動させる電子粉流体方式表示装置、のいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載の反射型表示装置。
The reflective display display element is:
A reflective liquid crystal display device in which liquid crystal is encapsulated, an electrophoretic display device filled with a dispersion medium solution and charged electrophoretic particles, a rotating particle display device having a charged surface region dispersed in the dispersion medium solution, An electronic powder fluid type display device for moving a powder fluid enclosing a powder fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which a solid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas. Item 3. The reflective display device according to Item 1 or 2.
前記反射型ディスプレイ表示要素は、視認側から、共通電極と、該共通電極が形成される基材とを備え、前記共通電極は不透明であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の反射型表示装置。   The reflective display display element includes a common electrode and a base material on which the common electrode is formed from the viewing side, and the common electrode is opaque. A reflective display device as described in 1. above. 前記反射型ディスプレイ表示要素は、視認側から、導電性の基材と、該導電性の基材上に形成された絶縁層とを備え、前記導電性の基材は共通電極を兼ねることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の反射型表示装置。   The reflective display element comprises, from the viewing side, a conductive base material and an insulating layer formed on the conductive base material, and the conductive base material also serves as a common electrode. The reflective display device according to any one of claims 1 to 3. 実質的に透明な板状の基材の厚さ方向の一方の面に、赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルターが規則正しく配列された凸凹を有するフィルター配列パターンを有するカラーフィルターを設ける工程と、
前記カラーフィルター上にオーバーコート層を設ける工程と、
前記カラーフィルターが前記基材の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設ける工程と、
前記半導体回路が前記カラーフィルターの反対側に臨む面に反射型ディスプレイ表示要素を設ける工程と、を含み、
前記配線は、スクリーン印刷、凸版印刷、インクジェット法のいずれかで形成することを特徴とする反射型表示装置の製造方法。
A step of providing a color filter having a filter arrangement pattern having irregularities in which a red filter, a green filter, and a blue filter are regularly arranged on one surface in a thickness direction of a substantially transparent plate-like substrate;
Providing an overcoat layer on the color filter;
A semiconductor circuit having a substantially transparent thin film transistor and a wiring made of a substantially transparent conductive material having an electrical contact conducted to the thin film transistor on a surface of the color filter facing the opposite side of the base material A step of aligning with the filter arrangement pattern and providing,
Providing a reflective display element on the surface of the semiconductor circuit facing the opposite side of the color filter,
The wiring is formed by any one of screen printing, letterpress printing, and an ink jet method.
実質的に透明な板状の基材の厚さ方向の一方の面に、赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター、白色フィルターが規則正しく配列された凸凹を有するフィルター配列パターンを有するカラーフィルターを設ける工程と、
前記カラーフィルター上にオーバーコート層を設ける工程と、
前記カラーフィルターが前記基材の反対側に臨む面に、実質的に透明な薄膜トランジスタと前記薄膜トランジスタに導通される電気的接点を有する実質的に透明な導電材料によって構成される配線とを有する半導体回路を、前記フィルター配列パターンと位置合わせを行って設ける工程と、
前記半導体回路が前記カラーフィルターの反対側に臨む面に反射型ディスプレイ表示要素を設ける工程と、を含み、
前記配線は、スクリーン印刷、凸版印刷、インクジェット法のいずれかで形成することを特徴とする反射型表示装置の製造方法。
Providing a color filter having a filter arrangement pattern having irregularities in which a red filter, a green filter, a blue filter, and a white filter are regularly arranged on one surface in the thickness direction of a substantially transparent plate-like substrate; ,
Providing an overcoat layer on the color filter;
A semiconductor circuit having a substantially transparent thin film transistor and a wiring made of a substantially transparent conductive material having an electrical contact conducted to the thin film transistor on a surface of the color filter facing the opposite side of the base material A step of aligning with the filter arrangement pattern and providing,
Providing a reflective display element on the surface of the semiconductor circuit facing the opposite side of the color filter,
The wiring is formed by any one of screen printing, letterpress printing, and an ink jet method.
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