(57)【要約】【課題】生産効率が良く、かつ、表示有効領域における素子特性を劣化し難くすることができる薄膜トランジスタアレイを提供する。【解決手段】少なくとも、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、半導体層と、第１の保護層とを備えた表示有効領域を有する薄膜トランジスタアレイであって、複数の第１の保護層が複数の薄膜トランジスタにまたがるように、絶縁基板上にストライプ形状に形成され、表示有効領域外に設けられた複数の第２の保護層を含む。【選択図】図１（ａ）
2014067981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、半導体層と、第１の保護層とを備えた表示有効領域を有する薄膜トランジスタアレイであって、
複数の前記第１の保護層が複数の薄膜トランジスタにまたがるように、前記絶縁基板上にストライプ形状に形成され、
前記表示有効領域外に設けられた複数の第２の保護層を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ。
【請求項２】
前記第１の保護層のストライプの延伸方向は、ソース配線の延伸方向と同じであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項３】
前記第２の保護層はストライプ形状であり、前記第１の保護層と平行であり、ソース配線の延伸方向と平行な方向に延伸するように、前記表示有効領域の前記ソース配線の延伸方向と直交する方向に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項４】
前記複数の第２の保護層が、前記表示有効領域の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース配線の延伸方向に、前記第１の保護層の少なくとも２ｍｍ以上延伸した部分として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項５】
前記保護層が、有機絶縁材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項６】
前記保護層が凸版印刷法、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項７】
前記絶縁基板はプラスチック基板であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項８】
前記ゲート絶縁膜が有機材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項９】
請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイと画像表示媒体とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像表示媒体が電気泳動方式によるものであることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の目覚しい発展により、現在ではノート型パソコンや携帯情報端末などでの情報の送受信が頻繁に行われている。近い将来、場所を選ばずに情報をやり取りできるユビキタス社会が来るであろうことは周知の事実である。そのような社会においては、より軽量で薄型の情報端末が望まれる。
【０００３】
そのような情報端末に使用する電子部材の中でも、現在薄膜トランジスタ素子に使用されている半導体材料の主流はシリコン系である。シリコン系材料を用いた薄膜トランジスタ素子の形成には高い温度の工程が含まれるため、薄膜トランジスタ素子の基板材料には工程温度に耐え得ることが求められる。このため、一般的には薄膜トランジスタ素子を形成する基板としてガラスが使用されている。
【０００４】
しかしながら、先に述べた情報端末を構成する際にガラスを用いた場合、その情報端末は重く、柔軟性がなく、落下の衝撃で割れる可能性のある製品となってしまう。従ってガラス上に薄膜トランジスタ素子を形成することに起因するこれらの特徴は、ユビキタス社会における情報端末として望ましくないものであるといえる。
【０００５】
そこで近年、薄膜トランジスタの半導体材料として有機半導体が注目されている。有機半導体材料はシリコン系材料のような高温での熱処理工程を必要としないため可撓性のプラスチック基板上に設けられる等の利点を有する。さらに、真空プロセスを用いず印刷プロセスで作製できるためコストを下げられる等の利点も有する。
【０００６】
溶液から半導体層を形成するには、スピンコート法やディップ法、インクジェット法などの方法が挙げられる。なかでも、印刷プロセスを適用することにより、効率よく半導体層を形成することができる。例えば特許文献１においては、フレキソ印刷により有機半導体溶液のパターニングを行っている。
【０００７】
さらに、特許文献２では、半導体層をストライプ形状とすることで、アライメント精度を向上させ、生産効率を更に高めることができる。
【０００８】
しかしながら、半導体層を有機半導体層とする場合、有機半導体はシリコン系材料と比べ大気中の水分による劣化が早いことが懸念される。よって、有機半導体の場合、半導体層を水分から守るための保護層が必須である。
【０００９】
保護層の形成においても、ウェットプロセスを適用することで簡便かつ低コストに保護層を形成することができる。例えば特許文献３では、フレキソ印刷により保護層を形成し、簡便に開口率の高い薄膜トランジスタアレイを作製している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−６３３３４号公報
【特許文献２】特開２００８−２３５８６１号公報
【特許文献３】特許第４７４３３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、印刷法を用いて薄膜トランジスタアレイの保護層のパターニングを行う場合、アレイ端部と中心部とではインキの乾燥ムラやインキングムラによる印刷ムラが発生しやすく、特にアレイ端部では保護層の形状不良が顕著である。保護層が形状不良となることで、半導体層が保護層で覆いきれなくなり、剥き出しになった半導体層が大気に晒されることにより素子作製中および作製後に大気中の水分によって劣化し、薄膜トランジスタアレイを構成する素子の移動度が低下してしまう。
【００１２】
本発明は、生産効率が良く、かつ、表示有効領域における素子特性を劣化し難くすることができる薄膜トランジスタアレイ、およびそれを備えた画像表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するための第１の発明は、少なくとも、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、半導体層と、第1の保護層とを備えた表示有効領域を有する薄膜トランジスタアレイであって、複数の前記第１の保護層が複数の薄膜トランジスタにまたがるように、前記絶縁基板上にストライプ形状に形成され、前記表示有効領域外に設けられた複数の第２の保護層を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００１４】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第１の保護層のストライプの延伸方向は、ソース配線の延伸方向と同じであることを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００１５】
また、第３の発明は、第１の発明において、前記第２の保護層はストライプ形状であり、前記第１の保護層と平行であり、ソース配線の延伸方向と平行な方向に延伸するように、前記表示有効領域の前記ソース配線の延伸方向と直交する方向に隣接して配置されていることを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００１６】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記複数の第２の保護層が、前記表示有効領域の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース配線の延伸方向に、前記第１の保護層の少なくとも２ｍｍ以上延伸した部分として形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００１７】
また、第５の発明は、第１の発明において、前記保護層が、有機絶縁材料により形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００１８】
また、第６の発明は、第１の発明において、前記保護層が凸版印刷法、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法により形成されることを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００１９】
また、第７の発明は、第１の発明において、前記絶縁基板がプラスチック基板であることを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００２０】
また、第８の発明は、第１の発明において、前記ゲート絶縁膜が有機材料を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイである。
【００２１】
また、第９の発明は、前記薄膜トランジスタアレイと画像表示媒体とを備えていることを特徴とする画像表示装置である。
【００２２】
また、第１０の発明は、第９の発明において、前記画像表示媒体が電気泳動方式によるものであることを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、低コストかつ高品質なフレキシブル薄膜トランジスタを高生産効率で提供することが可能となる。具体的には、薄膜トランジスタアレイの保護層をストライプ形状とすることで、アライメントが容易となり、フレキシブル薄膜トランジスタのスループットを向上することができる。また、フレキシブル薄膜トランジスタの表示に関与する表示有効領域内の第１の保護層と、表示有効領域外の第２の保護層とを設けることで、薄膜トランジスタアレイ内の半導体層を大気中の水分から保護し、素子特性の劣化を軽減することができるため、高品質なフレキシブル薄膜トランジスタアレイを歩留まりよく生産することができる。
【００２４】
以上により、生産効率が良く、かつ、表示有効領域における素子特性が劣化し難い薄膜トランジスタアレイを提供することができる。
【００２５】
また、第２の発明によれば、保護層のアライメント精度を向上させることができ、高品質なフレキシブル薄膜トランジスタアレイを生産することができる。
【００２６】
また、第３の発明によれば、薄膜トランジスタアレイの表示有効領域端部に位置するストライプ保護層の形成不良を軽減することができ、表示有効領域端部の素子特性劣化を抑制することができる。
【００２７】
また、第４の発明によれば、表示有効領域内の最も外側の素子のチャネル部分を覆う保護層の形状不良を軽減することができるため、フレキシブル薄膜トランジスタアレイ内の素子特性劣化ばらつきを軽減することができる。
【００２８】
また、第５の発明によれば、前記保護層が、有機絶縁材料により形成されていることでインキとして用いることが可能となり、印刷により保護層を形成できるため、保護層を低コストで簡便に形成することができる。
【００２９】
また、第６の発明によれば、大面積の薄膜トランジスタアレイにも短時間で保護層を形成することができる。
【００３０】
また、第７の発明によれば、前記絶縁基板がプラスチック基板であることで、従来のガラス基板に形成した薄膜トランジスタに比べ軽量かつ柔軟性があり、落としても割れない安全なフレキシブル薄膜トランジスタアレイを作製することができる。
【００３１】
また、第８の発明によれば、前記ゲート絶縁膜を作製する際に有機材料を含む材料を使用することで、塗布法により容易にゲート絶縁膜を形成することができ、フレキシブル薄膜トランジスタアレイの生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１（ａ）】本発明の実施形態を示すものであり、薄膜トランジスタアレイ全体の概略構成のパターンレイアウトを示す平面図
【図１（ｂ）】本薄膜トランジスタアレイの表示有効領域およびダミー保護層領域の素子の詳細な構成を示す平面図
【図１（ｃ）】本薄膜トランジスタアレイの表示有効領域における素子の構成を示す断面図
【図１（ｄ）】本薄膜トランジスタアレイのダミー保護層領域における構成を示す断面図
【図２（ａ）】実施例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表示有効領域における構成を示す断面図
【図２（ｂ）】実施例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ダミー保護層領域における構成を示す断面図
【図３（ａ）】第１の比較例に係る薄膜トランジスタアレイ全体の概略構成を示す平面図
【図３（ｂ）】第１の比較例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表示有効領域における構成を示す断面図
【図３（ｃ）】第１の比較例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ダミー保護層領域における構成を示す断面図
【図４（ａ）】第２の比較例に係る薄膜トランジスタアレイ全体の概略構成を示す平面図
【図４（ｂ）】第２の比較例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表示有効領域における構成を示す断面図
【図４（ｃ）】第２の比較例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ダミー保護層領域における構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態間において重複する説明は省略する。
【００３４】
図１（ａ）〜図１（ｄ）に、本実施形態の薄膜トランジスタアレイ１の構成の一例を示す。図１（ａ）は薄膜トランジスタアレイ１の全体のパターンレイアウト平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｒの構成を詳細に示すパターンレイアウト平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図、図１（ｄ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００３５】
図１（ｃ）および図１（ｄ）に示すように、薄膜トランジスタアレイ１は、プラスチック基板（絶縁基板）１０上にゲート電極１１、キャパシタ電極１８、ゲート絶縁層１２、ソース電極１３、ドレイン電極１４、半導体層１５、保護層１６、および、保護層１７を備えている。保護層（第１の保護層）１６は表示有効領域１０１に複数設けられており、保護層（第２の保護層）１７は、表示に関係しない表示有効領域外に複数設けられている。さらに、表示に関係しない表示有効領域外の保護層１７は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、表示有効領域１０１の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース電極１３の一部分をなすソース配線１３（ａ）の延伸するｙ方向に平行に、２ｍｍ以上延長することにより形成されたダミー保護層１７（ａ）と、半導体層１５と平行であり、ソース配線１３（ａ）と平行な方向かつ表示有効領域１０１の左右に（ｙ方向に直交するｘ方向に）隣接して配置されているダミー保護層１７（ｂ）から成る。
【００３６】
なお、図１（ａ）には、表示有効領域１０１の保護層１６と、ダミー保護層１７（ａ）、１７（ｂ）とを示し、ゲート電極１１、キャパシタ電極１８、ソース電極１３、ドレイン電極１４の図示を省略した。図１（ａ）に示す領域Ｒは、表示有効領域１０１の左下にある４素子と、その周囲のダミー保護層１７（ａ）、１７（ｂ）とを含む領域である。図１（ｂ）では、プラスチック基板１０とゲート絶縁膜１２との図示を省略した。また、ダミー保護層１７（ａ）とダミー保護層１７（ｂ）とは、互いに同様の形態をとる。
【００３７】
本実施形態に係るプラスチック基板１０には、ポリメチレンメタクリレート、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ォン、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樹脂等を使用することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。これらは単独でも、二種以上が積層された複合基板としても使用することができる。またガラスやプラスチック基板上にカラーフィルタのような樹脂層を有する基板も使用することができる。
【００３８】
本実施形態に係るゲート電極１１、ソース電極１３、ドレイン電極１４、キャパシタ電極１８には、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉなどの低抵抗金属材料や酸化物材料が好適に用いられる。具体的には、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化錫（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）、酸化カドミウム錫（Ｃｄ２ＳｎＯ４）、酸化亜鉛錫（Ｚｎ２ＳｎＯ４）、酸化インジウム亜鉛（ＩｎＺｎＯ）等が挙げられる。またこの酸化物材料に不純物をドープしたものも好ましい。一例として酸化インジウムにモリブデンやチタンをドープしたもの、酸化錫にアンチモンやフッ素をドープしたもの、酸化亜鉛にインジウム、アルミニウム、ガリウムをドープしたものなどが挙げられる。なかでも酸化インジウムに錫をドープした酸化インジウム錫（ＩＴＯ）がとりわけ低い抵抗率を示す。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であり、単体の場合も導電性酸化物材料との複数積層の場合も好んで用いられる。ゲート電極１１、ソース電極１３およびドレイン電極１４は、すべて同じ材料からできていても、違う材料からできていてもよい。しかし、工程を減らすためにはソース電極１３とドレイン電極１４に同一の材料を使用することが望ましい。これらの電極は、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法等により形成される。また上述の導電性材料をインキ状、ペースト状にしたものをスクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット法等により塗布し、焼成することでも形成が可能である。本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
本実施形態に係るゲート絶縁膜１２に使用する材料として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、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）、ＰＶＰ（ポリビニルフェノール）等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。またゲートリーク電流を抑えるために、絶縁材料の好ましい抵抗率は１０１１Ωｃｍ以上、より好ましくは１０１４Ωｃｍ以上である。
【００４０】
本実施形態に係る半導体層１５に用いる材料として、酸化物半導体や有機半導体が挙げられる。酸化物半導体材料としては、亜鉛、インジウム、錫、タングステン、マグネシウム、ガリウムなどのうち一種類以上の元素を含む酸化物、すなわち酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛、酸化錫、酸化タングステン、酸化亜鉛ガリウムインジウム等公知の材料が挙げられる。有機半導体材料としては、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、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳ−ペンタセン）、およびそれらの誘導体のような低分子有機半導体材料や加熱処理などで有機半導体に変換される前駆体を半導体材料インキとして用いることができる。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層の材料として用いることができる。半導体材料インキを用いる場合には、溶媒としてトルエンやキシレン、インダン、テトラリン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの半導体層は、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法等により形成される。また上述の導電性材料をインキ状、ペースト状にしたものをスクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット法等により塗布し、乾燥することでも形成可能であるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
本実施形態で用いられる保護層１６およびダミー保護層１７として用いられる材料はポリビニルフェノール、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フッ素樹脂などの高分子溶液、アルミナやシリカゲルなどの粒子を分散させた溶液が好適に用いられる。また、保護層の形成方法はスクリーン印刷や凸版印刷、インクジェット法などの湿式法を用いて直接パターンを形成する方法が好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
本実施形態のパターン形成方法を用いて形成される薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなくトップゲート型、ボトムゲート型のいずれの構造であってもよい。ゲート電極の配置以外の構造の違いとして、半導体層の位置が異なるボトムコンタクト型、トップコンタクト型があるが、半導体層として有機半導体材料を用いる場合にはボトムコンタクト型とすることが好ましい。ボトムコンタクト型はトップコンタクト型に比べてチャネル長を短くできるため大きなドレイン電流が得られるためである。
【００４３】
[実施例]
図２（ａ）および図２（ｂ）に、実施例１に係るボトムゲートボトムコンタクト型のフレキシブル薄膜トランジスタアレイから成る薄膜トランジスタアレイ１の断面構造を示す。図２（ａ）は、薄膜トランジスタアレイ１を用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造を示し、図２（ａ）および図２（ｂ）に示した形態をとる薄膜トランジスタアレイ１の製造方法を説明する。本薄膜トランジスタアレイ１は１素子サイズが５００μｍ×５００μｍであり、この素子を２４０×３２０個含むものである。
【００４４】
プラスチック基板１０としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム（帝人デュポン製）を用いた。ＰＥＮフィルム上にアルミニウムをスパッタ法により１００ｎｍ成膜後、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィ、エッチングを行い、その後レジストを剥離することによりゲート電極１１、キャパシタ電極１８を形成した。
【００４５】
続いてゲート絶縁材料としてポリイミド（ネオプリム  三菱ガス化学製）をダイコーターにより塗布し、１８０℃で１時間乾燥させゲート絶縁膜１２を得た。次に金を蒸着法により５０ｎｍ成膜し、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィおよびエッチングを行い、その後レジストを剥離することによりソース電極１３およびドレイン電極１４を形成した。
【００４６】
半導体層形成用材料として、テトラリン（関東化学製）と６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳ−ペンタセン）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）を混合した溶液を用いた。半導体層の形成にはフレキソ印刷法を用いた。フレキソ印刷には感光性樹脂フレキソ版と１５０線のアニロックスロールを用い、ストライプ状に半導体材料を印刷した後１００℃で６０分乾燥させて半導体層１５を形成した。
【００４７】
続いて保護層１６・１７を形成した。保護層形成材料としてサイトップ（旭硝子製）を用いた。保護層形成にはフレキソ印刷を用いた。フレキソ版として感光性樹脂フレキソ版を用い、１５０線アニロックスロールを用いた。フレキソ版はストライプ形状であり、それぞれのストライプの長さは表示有効領域１０１となる１７６ｍｍと、表示有効領域１０１の上下に配置されたダミー保護層１７（ａ）の４ｍｍとを足し合わせた１８０ｍｍである。また、その本数はアレイ内の表示有効領域１０１となるストライプ３２０本と、ダミー保護層１７（ｂ）となるストライプ１０本とを足し合わせた計３３０本である。アニロックスロールよりフレキソ版へインクを塗布し、表示有効領域１０１の両端に５本ずつダミー保護層１７（ｂ）が形成され、かつ表示有効領域１０１内では半導体層１５を覆うように、ストライプ状に保護層を印刷した。その後、１００℃で９０分乾燥させてストライプ状保護層１６・１７とし、フレキシブル薄膜トランジスタアレイ１を形成した。
【００４８】
しかる後、対向電極との間に電気泳動媒体１９を挟んで本実施例によるディスプレイを駆動したところ、封止層が表示有効領域１０１内で均一に形成できるため、製作工程中の水分による劣化が抑止され、表示ムラの少ない良好な画像表示を行うことができた。
【００４９】
[比較例１]
図３（ａ）、図３（ｂ）、および図３（ｃ）に示した形態をとるボトムゲートボトムコンタクト型フレキシブル薄膜トランジスタアレイ２の製造方法を示す。本トランジスタアレイは１素子サイズが５００μｍ×５００μｍであり、この素子を２４０×３２０個含むものである。図３（ａ）では、ゲート電極１１、キャパシタ電極１８、ソース電極１３、ドレイン電極１４の図示を省略した。また、ダミー保護層１７（ａ）とダミー保護層１７（ｂ）とは、互いに同様の形態をとる。
【００５０】
実施例１と同様の手順で、ＰＥＮフィルム１０上にゲート電極１１、キャパシタ電極１８、ゲート絶縁膜１２、ソース電極１３、ドレイン電極１４、半導体層１５を形成した。
【００５１】
保護層１６、１７の形成にはフレキソ印刷法を用いた。フレキソ印刷には感光性樹脂フレキソ版と、１５０線のアニロックスロールとを用いた。フレキソ版はストライプ形状であり、それぞれのストライプの長さは表示有効領域１０１となる１７６ｍｍと、表示有効領域１０１の上下に配置されたダミー保護層１７（ａ）の４ｍｍとを足し合わせた１８０ｍｍである。また、その本数はアレイ内の表示有効領域１０１となるストライプ３２０本とし、表示有効領域１０１の両端に位置する表示有効領域１０１の保護層１６と平行なストライプ形状のダミー保護層１７（ｂ）は形成しなかった。その結果、表示有効領域１０１の左右両端のストライプが形状不良となってしまった。具体的には、両端のストライプ形状の保護層は溶剤の揮発が早く、保護層形成前にインクが乾燥してしまい、半導体層１５を覆いきれなかった。これより大気中の水分から半導体層１５を保護することができなくなってしまったため、フレキシブル薄膜トランジスタアレイ２を得ることはできなかった。
【００５２】
[比較例２]
図４（ａ）、図４（ｂ）、および図４（ｃ）に示した形態をとるボトムゲートボトムコンタクト型フレキシブル薄膜トランジスタアレイ３の製造方法を示す。本トランジスタアレイは１素子サイズが５００μｍ×５００μｍであり、この素子を２４０×３２０個含むものである。図４（ａ）では、ゲート電極１１、キャパシタ電極１８、ソース電極１３、ドレイン電極１４の図示を省略した。また、ダミー保護層１７（ａ）とダミー保護層１７（ｂ）とは、互いに同様の形態をとる。
【００５３】
実施例１と同様の手順で、ＰＥＮフィルム１０上にゲート電極１１、キャパシタ電極１８、ゲート絶縁膜１２、ソース電極１３、ドレイン電極１４、半導体層１５を形成した。
【００５４】
保護層１６、１７の形成にはフレキソ印刷法を用いた。フレキソ印刷には感光性樹脂フレキソ版と、１５０線のアニロックスロールを用いた。フレキソ版はストライプ形状であり、それぞれのストライプの長さは表示有効領域１０１となる１７６ｍｍと表示有効領域１０１の上下に配置されたダミー保護層１７（ａ）の１ｍｍとを合わせた１７７ｍｍである。また、その本数はアレイ内の表示有効領域１０１の保護層１６となるストライプ半導体層３２０本と、ダミー保護層１７（ｂ）となるストライプ１０本とを足し合わせた計３３０本とした。アニロックスロールよりフレキソ版へインクを塗布し、表示有効領域１０１の両端に５本ずつダミー保護層１７（ｂ）が形成され、かつ表示有効領域１０１内では保護層形成用材料が半導体層１５を覆うよう、保護層１６を形成した。しかし、表示有効領域１０１の上下両端の２列の素子に該当する部分の保護層が形状不良となってしまい、フレキシブル薄膜トランジスタアレイ３を得ることはできなかった。これは、保護層のストライプ端部において溶剤の揮発が早く、保護層形成前にインクが乾燥してしまい、半導体層１５を覆いきれなかったためである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のフレキシブル薄膜トランジスタは、フレキシブル電子ペーパーや、フレキシブル有機ＥＬディスプレイ等のスイッチング素子として利用することができる。特に、ダミー保護層を形成することにより、製造工程における歩留まりやスループットを向上することができる。従って、フレキシブルディスプレイやＩＣカード、ＩＣタグ等広範囲に応用可能なフレキシブル薄膜トランジスタを低コストかつ高品質に作製することが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・薄膜トランジスタアレイ
１０・・・プラスチック基板
１１・・・ゲート電極
１２・・・ゲート絶縁膜
１３・・・ソース電極
１３（ａ）・・・ソース配線
１４・・・ドレイン電極
１５・・・半導体層
１６・・・表示有効領域の保護層
１７（ａ）・・・表示有効領域の上下に配置されたダミー保護層
１７（ｂ）・・・表示有効領域の左右に配置されたダミー保護層
１８・・・キャパシタ電極
１９・・・電気泳動媒体
１０１・・・表示有効領域
【図１（ａ）】
2014067981.tif 000003
【図１（ｂ）】
2014067981.tif 000004
【図１（ｃ）】
2014067981.tif 000005
【図１（ｄ）】
2014067981.tif 000006
【図２（ａ）】
2014067981.tif 000007
【図２（ｂ）】
2014067981.tif 000008
【図３（ａ）】
2014067981.tif 000009
【図３（ｂ）】
2014067981.tif 000010
【図３（ｃ）】
2014067981.tif 000011
【図４（ａ）】
2014067981.tif 000012
【図４（ｂ）】
2014067981.tif 000013
【図４（ｃ）】
2014067981.tif 000014