JP5376287B2 - 回路基板、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動装置や液晶装置などの電気光学装置やその他のデバイスに用いて好適な回路基板と当該回路基板を備える電気光学装置等並びに当該回路基板又は電気光学装置を備える電子機器に関する。

表示用途等に用いられる液晶装置や電気泳動装置などの電気光学装置、あるいは指紋センサ等の検出装置などにおいては、二次元的に配列された複数の電極と当該各電極にそれぞれ対応づけられた複数のトランジスタを有する回路基板（アクティブマトリクス基板）が用いられる。このような回路基板を製造する一般的な手順は以下の通りである。まず、基板上に複数のトランジスタが形成され、次いでこれらのトランジスタ上に絶縁膜（絶縁層）が形成される。次に、絶縁膜の複数箇所にそれぞれコンタクトホール（スルーホール、ビアホール）が形成される。次に、これらのコンタクトホールを通じてトランジスタと接続される電極が形成される。その後、電気泳動装置を製造する場合であれば、電気泳動シートを回路基板上に設けることで電気泳動装置が完成する。他の装置の場合も同様である。

上述した従来の回路基板においては、電極とコンタクトホールとが一対一に対応づけて設けられていた（例えば、特許文献１、２参照）。このため、複数の電極の相互間距離をより狭めようとすると非常に微小なコンタクトホールを形成する必要が生じる。このような微小なコンタクトホールを形成するためには、非常に精細なアライメント精度が必要となり、歩留まりを低下させるという不都合がある。

特開２００４−２８８８８１号公報 特開２００７−１０３５８４号公報

本発明に係る具体的態様は、歩留まりを向上させることが可能な構造を有する回路基板等を提供することを目的の一つとする。

本発明に係る一態様の回路基板は、（ａ）基板と、（ｂ）前記基板上に、第１方向に沿って形成された複数の走査線と、（ｃ）前記基板上に、前記第１方向と交差する第２方向に沿って形成された複数の信号線と、（ｄ）それぞれが、前記複数の走査線のうちの何れか１つと電気的に接続され、且つ前記複数の信号線のうちの何れか１つと電気的に接続された複数のトランジスタと、（ｅ）前記複数の走査線、前記複数の信号線及び前記複数のトランジスタを覆って形成された絶縁層と、（ｆ）それぞれが、前記複数のトランジスタのうちの何れか１つのトランジスタと電気的に接続された複数の電極と、を備える。そして、前記絶縁層には、前記複数の電極のうちの少なくとも２つの隣り合う電極を１組として当該１組の電極ごとに１つの開口部が形成されており、前記複数の電極の各々は、前記開口部を介して前記１つのトランジスタと電気的に接続されており、前記開口部は、平面視において楕円形状を有する。

少なくとも２つの隣り合う電極の相互間において１つの開口部を共有し、この共有した１つの開口部を通じて、各電極とそれらに対応づけられたトランジスタとを接続する構成とすることにより、各電極に１つずつ開口部を設ける場合に比べて、製造時のアライメント精度の要求を低下させることが可能となる。従って、歩留まりを向上させることが可能な構造を有する回路基板を提供することができる。

例えば、前記１組の電極は、前記第１方向に沿って配列した２つの電極からなる。この場合に、前記複数の信号線は、前記１組の電極ごとに２つの信号線が対応付けられ、前記２つの信号線は、前記１つの開口部を挟んで配置される。

例えば、前記１組の電極は、前記第２方向に沿って配列した２つの電極からなる。この場合に、前記複数の走査線は、前記１組の電極ごとに２つの走査線が対応付けられ、前記２つの走査線は、前記１つの開口部を挟んで配置される。

上記した何れかの場合においては、例えば、前記複数のトランジスタは、前記１組の電極ごとに２つのトランジスタが対応付けられ、前記２つのトランジスタは、前記１つの開口部を挟んで対称に配置される。

上記した複数のトランジスタの各々は、例えば有機トランジスタである。

また、前記１組の電極は、前記第１方向に沿って２行に配列し、且つ前記第２方向に沿って２列に配列した４つの電極からなることも好ましい。この場合に、前記複数の走査線は、前記１組の電極ごとに２つの走査線が対応付けられ、前記２つの走査線は、前記１つの開口部を挟んで配置される。また、前記複数の信号線は、前記１組の電極ごとに２つの信号線が対応付けられ、前記２つの信号線は、前記１つの開口部を挟んで配置される。

これにより、開口部をより大きくすることができる。従って、アライメント精度に要求が低くなり、歩留まり低下をより抑制できる。また、高性能なアライメント装置等の製造装置が必要なくなり、コスト削減が期待される。

本発明に係る電気光学装置は、上述した回路基板と、この回路基板上に設けられた電気光学層と、を備える電気光学装置である。ここで「電気光学層」とは、外部から電圧印加等の物理的刺激を与えることによって、光学的な特性（透過率、反射率、輝度等）を変化させることが可能なものをいい、例えば電気泳動材料を有する電気泳動層、液晶材料を有する液晶層などが該当する。

本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を表示部等として備える電子機器である。ここで、「電子機器」は、例えば、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパー、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下では、本発明を適用した電気光学装置の一例として電気泳動装置を説明するとともに、当該電気泳動装置を表示部として備える電子機器の一例についても説明する。

図１は、一実施形態の電気泳動装置の回路構成を示す図である。図１に示す電気泳動装置（電気泳動パネル）１００は、ガラス基板やプラスチック基板等の基板上に形成されており、マトリクス状に配列された複数の画素部１０を有する。各画素部１０は、トランジスタ１１と、電気泳動素子１２と、容量素子１３を含んで構成される。なお、この画素部１０の構成は一例であり、容量素子１３が省略される等、他の構成も採用し得る。

各トランジスタ１１は、複数の走査線１４と複数の信号線（データ線）１５との各交点に配置されている。そして、各トランジスタ１１は、ゲートが複数の走査線１４のうちの何れか１つと接続され、ソースが複数の信号線１５のうちの何れか１つと接続されている。また、各トランジスタ１１は、ドレインが何れかの電気泳動素子１２の一方端子と接続されている。電気泳動素子１２の他方端子には、例えば所定の基準電位が与えられる。容量素子１３は、一方端子がトランジスタ１１のドレインに接続されている。容量素子１３の他方端子は、例えば電気泳動素子１２の他方端子と共通の基準電位が与えられる。各走査線１４は、走査線駆動回路２０と接続されており、当該走査線駆動回路２０から制御信号（走査信号）の供給を受ける。各信号線１５は、信号線駆動回路２１と接続されており、当該信号線駆動回路２１から制御信号（データ信号）の供給を受ける。

図２は、電気泳動装置１００の構造を部分的に示す模式平面図である。詳細には、隣接して配置された４つの画素部１０の構造が示されている。なお、図示の便宜上、一部の構成については点線により示されている。また、図３は、図２に示すIII-III線における模式断面図である。

各図に示すように、各画素部１０のトランジスタ１１は、ゲート（ゲート電極）３１、半導体膜３２及びドレイン電極３３を含んで構成されている。詳細には、基板３０上に、信号線１５およびドレイン電極３３が形成され、かつこれらの信号線１５とドレイン電極３３との間に半導体膜３２が形成されている。このトランジスタ１１等が形成された基板３０が本発明における「回路基板」に相当する。

走査線１４は、各々が図示のようにＸ方向（第１方向）に沿って形成されている。信号線１５は、各々が図示のようにＸ方向と交差するＹ方向（第２方向）に沿って形成されている。

半導体膜３２は、その一端側が１つの信号線１５と接しており、当該信号線１５と電気的に接続されている。なお、この半導体膜３２と信号線１５との接触箇所が上記したトランジスタ１１のソースに対応する。また、半導体膜３２は、その他端側が１つのドレイン電極３３と接しており、当該ドレイン電極３３と電気的に接続されている。

ゲート絶縁膜３６は、信号線１５、半導体膜３２及びドレイン電極３３を覆うようにして基板３０上に形成されている。

ゲート電極３１は、ゲート絶縁膜３６上であって当該ゲート絶縁膜３６を挟んで半導体膜３２と重なる位置に形成されている。本実施形態では、１つの走査線１４と当該走査線１４の延在方向に沿って並ぶ各ゲート電極３１とがそれぞれ一体に形成されている。

層間絶縁膜３７は、各ゲート電極３１及び走査線１４を覆うようにしてゲート絶縁膜３６上に形成されている。

画素電極（個別電極、又は単に電極とも呼ぶ）３４は、層間絶縁膜３７上であってトランジスタ１１と近接した位置に形成されている。この画素電極３４は、上述したドレイン電極３３と接し、電気的に接続されている。本実施形態では、層間絶縁膜３７とゲート絶縁膜３６に部分的にコンタクトホール３５が形成され、当該コンタクトホール３５を介してドレイン電極３３の一部が露出しており、この露出した部位において画素電極３４とドレイン電極３３とが接している。したがって、画素電極３４は、コンタクトホール３５（開口部）を介してトランジスタ１１と電気的に接続されている。なお、図示の例ではコンタクトホール３５が楕円形状であるが、コンタクトホール３５の形状はこれに限定されず、円形、矩形など種々の形状を適宜採用し得る。

図４は、基板（回路基板）上に電気泳動シートを配置した状態を示す模式断面図である。図４に示すように、トランジスタ１１等が設けられた基板３０上に、電気泳動シート４０を設けることにより、電気泳動装置１００が構成される。電気泳動シート４０は、プラスチックシート等からなる基板４１と、当該基板４１上に設けられた共通電極４２と、当該共通電極４１上に設けられた電気泳動層４３を含む。電気泳動層４３を挟んで各画素電極３４と共通電極４２とが対向配置され、電気泳動素子が構成される。電気泳動層４３は、例えば図示のように複数のマイクロカプセルを有する。各マイクロカプセル内には１種類以上の微粒子が含まれる。なお、電気泳動層４２の構造はマイクロカプセル型にのみ限定されず、他の方式であってもよい。

ここで、図２に示したように、本実施形態においては、図示のＸ方向（第１方向）に沿って隣り合って配列した２つの画素電極３４を１組とし、この１組の画素電極３４ごとに１つのコンタクトホール３５が形成されている。そして、１組の画素電極３４は、各々がこの１つのコンタクトホール３５を介してトランジスタ１１のドレイン電極３３と接している（電気的に接続されている）。例えば、図中左上側に配置された画素電極３４と図中右上側に配置された画素電極３４が１組の画素電極３４であり、これら１組の画素電極３４の間で１つのコンタクトホール３５が共有されている。換言すれば、１つのコンタクトホール３５が、隣り合う１組の画素電極３４のいずれに対しても一部で重なっている。このとき、１組の画素電極３４ごとに２つの信号線１５が対応付けられる。これら２つの信号線１５は、図示のように、平面視において１つのコンタクトホール３５を挟んで配置される。より好ましくは、２つの信号線１５は、平面視において１つのコンタクトホール３５を挟んで対称に配置される。なお、図２に示す構成は、Ｘ方向に沿って繰り返し配置される。したがって、Ｘ方向について隣り合う（最も距離が近い）２つのコンタクトホール３５の間には、２つの信号線１５が配置される。

このような構成とすることにより、各画素電極に対して１つずつコンタクトホールを形成する従来例に比べてコンタクトホールを微細化する要求が低くなり、コンタクトホールをより大きくすることができる。すなわち、従来例ではコンタクトホールは走査線と信号線に区切られた１画素の領域内に１つのコンタクトホールを形成する必要があるため、本実施形態に比べ、相対的にコンタクトホールを小さくする必要がある。具体的な数値例を挙げると、例えば１８０ｄｐｉの画素アレイを想定すると、各画素部が１４１μｍピッチで配列されるため、各画素部のコンタクトホールは概ね４０μｍ程度かそれ以下とする必要があり、このようなコンタクトホールを形成するには精細なアライメント精度が求められる。これに対して、本実施形態では２つの画素電極３４を跨ぐようにして１つのコンタクトホール３５を形成することができるので、例えば上記と同様の１８０ｄｐｉの画素アレイを想定した場合でも、コンタクトホール３５の穴径を１８０μｍ程度まで大きくすることが可能となる。

なお、図示のＹ方向（第２方向）に沿って隣り合う２つの画素電極３４ごとに１つのコンタクトホールを共有させてもよい。図５にそのレイアウト例を示す。図５においては、図２に示した電気泳動装置と共通する構成については同一符号を用いて示し、それらの詳細な説明は省略する。本例では、図５におけるＹ方向（第２方向）に沿って隣り合って配列した２つの画素電極３４を１組として各構成がレイアウトされている。詳細には、Ｙ方向に沿って隣り合って配列された１組の画素電極３４ごとに１つのコンタクトホール３５ａが形成されている。より詳しくは、１つのコンタクトホール３５ａが、Ｙ方向に隣り合う１組の画素電極３４のいずれに対しても一部で重なっている。そして、１組の画素電極３４は、各々がこの１つのコンタクトホール３５ａを介してトランジスタ１１のドレイン電極３３と接している（電気的に接続されている）。またこの場合には、Ｘ方向に沿った１組の画素電極３４ごとに２つの走査線１４が対応付けられる。これら２つの走査線１４は、平面視において１つのコンタクトホール３５を挟んで配置される。より好ましくは、２つの走査線１４は、平面視において１つのコンタクトホール３５を挟んで対称に配置される。なお、図５に示す構成は、Ｙ方向に沿って繰り返し配置される。したがって、Ｙ方向について隣り合う（最も距離が近い）２つのコンタクトホール３５の間には、２つの走査線１４が配置される。

また、より多くの画素電極に対して１つのコンタクトホールを共有させてレイアウトすることも可能である。図６は、４つの画素電極に対して１つのコンタクトホールを共有させる構造例を示す模式平面図である。図６に示す例では、２行×２列に配列された４つの画素電極３４に対して１つのコンタクトホール３５ｂが形成されている。その他の構成については図２等に示した電気泳動装置と同様である。図２に示した電気泳動装置と共通する構成については同一符号を用いて示し、それらの詳細な説明は省略する。

本実施形態の電気泳動装置は上記のような構成を備えており、次にその製造方法の好適な一例について説明する。図７は、回路基板及び電気泳動装置の製造方法を説明する模式断面図である。

まず、基板３０の一面上に信号線１５及びドレイン電極３３の形成を行う（図７（Ａ））。例えば、基板３０の一面上に導電膜を形成する。導電膜の形成は、例えばスパッタ法や蒸着法などの物理気相堆積法によって行うことができる。その後、当該導電膜のフォトエッチングを行う事により、信号線１５及びドレイン電極３３が形成される。また、所定の形状に穴のあいたメタルスルーマスクを通して基板３０上に導電膜の蒸着処理を行う事により、エッチングを行う事なく、信号線１５及びドレイン電極３３を形成することも可能である。また、金属微粒子およびグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を基板３０上にインクジェット法等の手法によって滴下することによって信号線１５及びドレイン電極３３を形成してもよい。このような手法を用いた場合には、より簡易に低コストで信号線１５等の形成を行う事が可能である。また、信号線１５とドレイン電極３３で異なる材料が用いられても良い。

ここで、基板３０については、ガラス基板、プラスチック基板等の基板を用いる事ができる。プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを原料にした基板を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、プリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち１種、または２種以上を積層した積層体を用いることができる。また、基板３０の一面上に絶縁層（図示省略）を設けてもよい。このような絶縁層としては、絶縁性を有する薄膜であれが既知のどのような膜を用いることができ、例えばポリメチルメタクリレート、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート等の高分子フィルム、あるいはパリレン膜といった有機材料、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物といった無機材料が挙げられ、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。

また、信号線１５及びドレイン電極３３の形成に用いる導電膜としては、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｎｄやそれらの金属を用いた合金等、ＩｎＯ₂、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子及びそれに塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ₆、ＡｓＦ₅、ＦｅＣｌ₃等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウムカリウム等の金属原子等のドーパントを添加したもの、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等の、導電性を有する材料からなる膜を用いることができる。

次に、基板３０上に、信号線１５とドレイン電極３３に渡るようにして半導体膜３２を形成する（図７（Ｂ））。本実施形態においては、半導体膜３２として有機半導体膜を用いる。なお、半導体膜３２としては、アモルファスシリコン膜やポリシリコン膜などの公知の半導体膜を用いてもよい。

ここで、半導体膜３２として用い得る有機半導体膜は、例えば、ポリ（ ３ − アルキルチオフェン） 、ポリ（３ − ヘキシルチオフェン） （ Ｐ ３ Ｈ Ｔ ） 、ポリ（ ３ − オクチルチオフェン） 、ポリ（ ２ ，５ − チエニレンビニレン） （ Ｐ Ｔ Ｖ ） 、ポリ（ パラ− フェニレンビニレン） （ Ｐ Ｐ Ｖ ） 、ポリ（ ９ ， ９ − ジオクチルフルオレン） （ Ｐ Ｆ Ｏ ） 、ポリ（ ９ ， ９ − ジオクチルフルオレン− コ− ビス− Ｎ ， Ｎ ’ − （ ４ − メトキシフェニル） − ビス− Ｎ ， Ｎ ’ − フェニル− １ ，４ − フェニレンジアミン） （ Ｐ Ｆ Ｍ Ｏ ） 、ポリ（ ９ ， ９ − ジオクチルフルオレン− コ− ベンゾチアジアゾール） （ Ｂ Ｔ ） 、フルオレン− トリアリルアミン共重合体、トリアリルアミン系ポリマー、ポリ（ ９ ， ９ − ジオクチルフルオレン− コ− ジチオフェン） （ Ｆ ８ Ｔ ２） のようなフルオレン− ビチオフェン共重合体等のポリマー有機半導体材料、またＣ ６ ０ 、あるいは、金属フタロシアニンあるいはそれらの置換誘導体、あるいは、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン等のアセン分子材料、あるいは、α − オリゴチオフェン類、具体的にはクォーターチオフェン（ ４ Ｔ ） 、セキシチオフェン（ ６ Ｔ ） 、オクタチオフェンのような低分子系有機半導体のうち１種または２種以上を混合して用いて形成する事ができる。このような有機半導体膜を形成する方法としては、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法、ラングミュアブロジェット法、スプレイ法、インクジェット法、シルクスクリーン法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

なお、半導体膜３２として上記した有機半導体膜の形成する場合に、事前に膜形成を良好に行う為の基板表面処理を行ってもよい。この基板表面処理は、例えばヘキサメチルジシラザン、シクロヘキセン、オクタデシルトリクロロシラン等の表面改質剤を用いた表面処理、アセトンやイソプロピルアルコール等を用いた有機洗浄処理、塩酸や硫酸、酢酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等のアルカリ処理、UVオゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴン等のプラズマ処理、ラングミュアブロジェット膜の形成処理が挙げられ、これらのうち１種、または２種以上の処理を用いることができる。この処理を行うことにより、半導体層３２の均一性をより高め、素子特性のさらなる向上を図る事が可能である。

次に、信号線１５、ドレイン電極３３及び半導体膜３２を覆うゲート絶縁膜３６を基板３０上に形成する（図７（Ｃ））。このゲート絶縁膜３６の構成材料としては、絶縁性を有する素材であればその種類は特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料のいずれも使用可能である。公知のゲート絶縁膜用有機材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート等の高分子フィルム、あるいはパリレン膜が挙げられ、無機材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物が挙げられ、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。

次に、ゲート絶縁膜３６上であって半導体膜３２と重畳する所定位置にゲート電極３１を形成する（図７（Ｄ））。このゲート電極３１の構成材料としては、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｎｄやそれらの金属を用いた合金等、ＩｎＯ₂、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子及びそれに塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ₆、ＡｓＦ₅、ＦｅＣｌ₃等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウムカリウム等の金属原子等のドーパントを添加したもの、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等の、導電性を有する材料が挙げられる。形成手法については上述した信号線１５等と同様であり、物理気相堆積法とフォトエッチングを組み合わせる方法、メタルスルーマスクを通して蒸着処理を行う手法、導電性粒子を含むポリマー混合物を滴下する手法などを適宜採用し得る。

次に、ゲート電極３１を覆う層間絶縁膜３７をゲート絶縁膜３６上に形成する（図７（Ｅ））。この層間絶縁膜３７の構成材料としては、絶縁性を有する素材であればその種類は特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料のいずれも使用可能である。公知の絶縁膜用有機材料としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニールアルコール、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリベンズイミダゾール、ポリカルボジイミド、ポリシロキサン、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリルアミド、ニトリルゴム、アクリルゴム、ポリエチレンテトラフルオライド、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂、ポリブテン、ポリペンテン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリスチレンおよびこれらの共重合体等の高分子フィルム、あるいはパリレン膜が挙げられ、無機材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物やベンゾシクロブテン、ポリシラザン化合物、ポリシラン化合物の塗布膜から得られるケイ素系絶縁膜が挙げられる。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。

なお、この層間絶縁膜３７を形成する時点で、基板３０上の全面に層間絶縁膜３７を形成するのではなく、例えば感光性ポリシラザンや光硬化性樹脂のような感光性材料を用いて直接画素部分に露出部が形成されるような材料を用いる事も可能であり、その場合には以下に説明するコンタクトホール形成工程は省略可能である。

次に、ゲート絶縁膜３６および層間絶縁膜３７の所定部分を除去することによってコンタクトホール３５を形成する（図７（Ｆ））。例えば、ゲート絶縁膜３６および層間絶縁膜３７からなる絶縁層の上に、ドレイン電極３３の少なくとも一部と重畳する開口を有するエッチングマスク（図示省略）を形成し、当該エッチングマスクを介してエッチングを行う。エッチングは、絶縁層を除去可能であり、かつすでに形成されたドレイン電極３３に影響を与えない方法であれば方法、種類を問わず、例えばフッ酸、硝酸、塩酸、硫酸等の酸によるウエットエッチング、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等の塩基によるウエットエッチング、芳香族系溶媒、ケトン系溶媒やアルコール系溶媒、有機溶媒によるウエットエッチング、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、ＣＦ₄プラズマを用いたドライエッチング、あるいはプレス装置を用いた機械加工等、通常行われるいかなるエッチング手法を用いてもよい。ここで、ゲート絶縁膜３６および層間絶縁膜３７の少なくとも一方が有機材料を含む場合には、ゲート絶縁膜３６および層間絶縁膜３７の厚さの合計が数μｍ以上の大きさとなる。このようにエッチングする膜の厚さが大きくなるほど、コンタクトホール３５の微細化が困難となる。しかしながら、本実施形態では、１組の画素電極３４の間で１つのコンタクトホール３５が共有されているため、各画素電極３４に対して１つずつコンタクトホール３５を形成する従来例に比べてコンタクトホール３５を微細化する要求が低くなる。このため、ゲート絶縁膜３６および層間絶縁膜３７の少なくとも一方が有機材料を含む場合であっても容易にコンタクトホール３５を形成することができる。

次に、画素電極３４を形成する（図７（Ｇ））。画素電極３４は、大部分が層間絶縁膜３７上の所定位置に配置され、一部がコンタクトホール３５を介してドレイン電極３３と接するように形成される。画素電極３４の構成材料としては、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｎｄやそれらの金属を用いた合金等、ＩｎＯ₂、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子及びそれに塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ₆、ＡｓＦ₅、ＦｅＣｌ₃等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウムカリウム等の金属原子等のドーパントを添加したもの、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等の、導電性を有する材料が挙げられる。形成手法については上述した信号線１５等と同様であり、物理気相堆積法とフォトエッチングを組み合わせる方法、メタルスルーマスクを通して蒸着処理を行う手法、導電性粒子を含むポリマー混合物を滴下する手法などを適宜採用し得る。

その後、基板３０上に、公知の方法によって電気泳動シート４０を形成することにより、電気泳動装置が完成する（上記図４参照）。

次に、上述した電気泳動装置を用いて構成された電子機器の具体例について説明する。
図８は、電気泳動装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図８（Ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。図８（Ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１１０１を備えている。図８（Ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１２０２と、を備えている。なお、電気泳動装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、電気泳動粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。例えば、上記のような装置の他、電気泳動フィルムが貼り合わせられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも該当する。

以上のように、少なくとも２つの隣り合う電極の相互間において１つのコンタクトホール（開口部）を共有し、この共有した１つのコンタクトホールを通じて、各電極とそれらに対応づけられたトランジスタとを接続する構成とすることにより、各電極に１つずつコンタクトホールを設ける場合に比べて、製造時のアライメント精度の要求を低下させることが可能となる。従って、製造装置やプロセス上の制約が減り、歩留まりを向上させることが可能な構造を有する回路基板を提供することができる。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。

例えば、上述した実施形態においては、トランジスタの一例として有機半導体膜を用いた有機トランジスタのうち、トップゲート・ボトムコンタクト型の構造を有するものを例示していたが、他の構造、具体的にはトップゲート・トップコンタクト型の構造、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の構造。ボトムゲート・トップコンタクト型の構造の何れも採用することが可能である。更に、トランジスタは有機トランジスタに限定されるものでもなく、シリコン膜等の無機膜を用いたトランジスタを採用することも可能である。

また、上述した実施形態においては回路基板として、電気泳動装置に用いられる回路基板を例示していたが、本発明に係る回路基板はこれに限定されるものではない。本発明は、液晶装置など種々の電気光学装置に用いられる回路基板や、指紋センサー、圧力センサー、温度センサー、光学センサー、等の検出装置に用いられる回路基板、あるいはメモリデバイスに用いられる回路基板などに広く適用可能である。

一実施形態の電気泳動装置の回路構成を示す図である。 電気泳動装置の構造を部分的に示す模式平面図である。 図２に示すII-II線における模式断面図である。 基板上に電気泳動シートを配置した状態を示す模式断面図である。 電気泳動装置の構造例を部分的に示す模式平面図である。 ４つの画素電極に対して１つのコンタクトホールを共有させる構造例を示す模式平面図である。 回路基板及び電気泳動装置の製造方法を説明する模式断面図である。 電子機器の具体例を説明する斜視図である。

符号の説明

１０…画素部、１１…トランジスタ、１２…電気泳動素子、１３…容量素子、１４…走査線、１５…信号線、２０…走査線駆動回路、２１…信号線駆動回路、３０…基板、３１…ゲート電極、３２…半導体膜、３３…ドレイン電極、３４…画素電極（個別電極）、３５…コンタクトホール（開口部）、３６…ゲート絶縁膜、３７…層間絶縁膜、４０…電気泳動シート、４１…基板、４２…共通電極、４３…電気泳動層、１００…電気泳動装置

Claims (9)

1. 基板と、
   前記基板上に、第１方向に沿って形成された複数の走査線と、
   前記基板上に、前記第１方向と交差する第２方向に沿って形成された複数の信号線と、
   それぞれが、前記複数の走査線のうちの何れか１つと電気的に接続され、且つ前記複数の信号線のうちの何れか１つと電気的に接続された複数のトランジスタと、
   前記複数の走査線、前記複数の信号線及び前記複数のトランジスタを覆って形成された絶縁層と、
   それぞれが、前記複数のトランジスタのうちの何れか１つのトランジスタと電気的に接続された複数の電極と、
   を備え、
   前記絶縁層には、前記複数の電極のうちの少なくとも２つの隣り合う電極を１組として当該１組の電極ごとに１つの開口部が形成されており、前記複数の電極の各々は、前記開口部を介して前記１つのトランジスタと電気的に接続されており、
   前記開口部は、平面視において楕円形状を有する、
   回路基板。
2. 前記１組の電極は、前記第１方向に沿って配列した２つの電極からなり、
   前記複数の信号線は、前記１組の電極ごとに２つの信号線が対応付けられ、
   前記２つの信号線は、前記１つの開口部を挟んで配置された、
   請求項１に記載の回路基板。
3. 前記１組の電極は、前記第２方向に沿って配列した２つの電極からなり、
   前記複数の走査線は、前記１組の電極ごとに２つの走査線が対応付けられ、
   前記２つの走査線は、前記１つの開口部を挟んで配置された、
   請求項１に記載の回路基板。
4. 前記複数のトランジスタは、前記１組の電極ごとに２つのトランジスタが対応付けられ、
   前記２つのトランジスタは、前記１つの開口部を挟んで対称に配置された、
   請求項２又は３に記載の回路基板。
5. 前記複数のトランジスタの各々が有機トランジスタである、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の回路基板。
6. 前記１組の電極は、前記第１方向に沿って２行に配列し、且つ前記第２方向に沿って２列に配列した４つの電極からなり、
   前記複数の走査線は、前記１組の電極ごとに２つの走査線が対応付けられ、
   前記２つの走査線は、前記１つの開口部を挟んで配置され、
   前記複数の信号線は、前記１組の電極ごとに２つの信号線が対応付けられ、
   前記２つの信号線は、前記１つの開口部を挟んで配置された、
   請求項１に記載の回路基板。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載した回路基板と、
   前記回路基板上に設けられた電気光学層と、
   を備える電気光学装置。
8. 前記電気光学層が電気泳動層である、
   請求項７に記載の電気光学装置。
9. 請求項７又は８に記載した電気光学装置を備える電子機器。

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