(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタ及び電気配線を有機ＥＬ素子中に埋め込むことによって、基板表面の画素電極周辺に、メニスカスの原因となりうる凸形状が存在しない有機ＥＬ素子を作成する。【解決手段】薄膜トランジスタ、電気配線、画素電極といった構造物を基板の内側に埋め込み、上記の構造物のうち、少なくとも画素電極表面を表面に露出し、その他の構造物を隔壁で保護した構造の薄膜トランジスタ基板を作成することによって、基板表面の画素電極周辺に薄膜トランジスタ及び電気配線に起因する凸形状が存在しない有機ＥＬ素子を作成する。【選択図】図１４
2015170416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮基板の一方の面上に、パターン加工可能な隔壁材料と、薄膜トランジスタ及び電気配線及び画素電極を含む電気的素子と、前記電気的素子を被覆する層間絶縁膜と、を積層させる積層工程と、
前記仮基板を前記隔壁材料から剥離させて除去する剥離工程と、
前記隔壁材料をパターン加工することで、前記電気的素子のうち少なくとも前記画素電極を露出させる露出工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２】
前記積層工程において、前記仮基板と前記隔壁材料との間に仮基板固定層を介装し、
前記剥離工程において、前記仮基板及び前記仮基板固定層を前記隔壁材料から剥離させて除去することを特徴とする請求項１に薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項３】
前記露出工程において、前記隔壁材料をパターン加工する際、前記隔壁材料の形状を、基板に垂直な軸に対して線対称な形状にすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項４】
露出した前記画素電極上に、少なくとも有機発光層を形成するＥＬ素子作製工程を更に有し、
前記ＥＬ素子作製工程において、前記薄膜トランジスタ及び前記電気配線を被覆する前記隔壁材料の膜厚と、前記画素電極上に形成した前記有機発光層の膜厚との膜厚差を１００ｎｍ以内にすることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項５】
使用時に除去される仮基板と、
前記仮基板上に形成され、パターン加工可能な隔壁材料と、
前記隔壁材料上に形成され、薄膜トランジスタ、電気配線、及び画素電極を有する電気的素子と、
前記電気的素子上に形成され、前記電気的素子を被覆する層間絶縁膜と、を備え、
前記仮基板を除去した後に前記隔壁材料をパターン加工することにより、前記電気的素子のうち、少なくとも前記画素電極が露出することを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
【請求項６】
パターン加工された隔壁層と、
前記隔壁層に被覆されており、薄膜トランジスタ、電気配線、及び画素電極を有する電気的素子と、
前記電気的素子を挟んで前記隔壁層と対向し、前記電気的素子を被覆する層間絶縁膜と、を備え、
前記パターン加工により、前記電気的素子のうち、少なくとも前記画素電極が露出していることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
【請求項７】
露出した前記画素電極上に形成された有機発光層を更に備え、
前記薄膜トランジスタ及び前記電気配線を被覆する前記隔壁材料の膜厚と、前記画素電極上に形成された前記有機発光層の膜厚との膜厚差は１００ｎｍ以内であることを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェットコーティング法によって有機ＥＬディスプレイを形成するために用いられる薄膜トランジスタ基板の製造方法、及びその薄膜トランジスタ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略す）素子は、二つの対向する電極基板の間に、有機発光材料からなる有機発光層を形成し、有機発光層に電流を流すことにより発光させるものであるが、効率良く発光させるには、有機発光層の膜厚のコントロールが重要であり、例えば膜厚１００ｎｍ程度の極めて薄い膜にする必要がある。更に、これをディスプレイ化するには高精細にパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ：パターン加工）する必要がある。
基板等に形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は、基板に抵抗加熱蒸着法（真空蒸着法）等により薄膜形成する。このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほど、パターニング精度が出難いという問題がある。
【０００３】
一方、高分子系発光材料を用いてフルカラー化するために有機発光層をパターニングする手段としては、主にインクジェット法によるパターン形成方法と、印刷版を用いたパターン形成方法が提案されている。
インクジェット法によるパターン形成方法は、インクジェットノズルから溶剤に溶かした発光層形成用材料を基板上に噴出させ、基板上で乾燥させることで、所望のパターンを得る方法である（特許文献１参照）。しかしながら、ノズルから噴出されたインク液滴は球状をしているため、基板上に着弾する際にインクが円形状に広がってしまうことで形成されたパターンの形状が直線性に欠ける、若しくは着弾精度が悪くなってパターンの直線性が得られないという問題点がある。
【０００４】
これに対し、例えば、予め基板上にフォトリソグラフィー等により撥インク性のある材料で画素の横にバンクを形成し、そこにインク液滴を着弾させることで、バンクの部分でインクを弾かせ、直線性のパターンを得られるようにした方法が開示されている（特許文献２参照）。しかし、バンクの部分で弾かれたインクが画素内に戻るときに画素内部で盛り上がり、画素内の有機発光層の膜厚にばらつきができてしまうという問題がある。
そこで、低分子系有機発光材料に代えて、高分子系有機発光材料を溶剤に溶解若しくは分散させてインク化し、このインクを用い、凸版印刷法、反転印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法によりパターニングする方法が提案されている。特に、凸版印刷による方法は、パターン形成精度、膜厚均一性等に優れ、印刷による有機ＥＬ素子の製造方法として適している。
【０００５】
更に、有機ＥＬ素子やディスプレイでは、基板としてガラス基板を用いることが多いため、各種印刷法の中でも、グラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きである。そのために、弾性を有するゴム製の印刷版を用いた印刷法や、ゴム製の印刷用ブランケットを用いたオフセット印刷法、若しくは弾性を有するゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法等を適切な印刷法として採用することができる。実際に、これらの印刷法の試みとして、オフセット印刷によるパターン印刷方法、凸版印刷によるパターン印刷方法等が提唱されている（特許文献３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】特開２００２−３０５０７７号公報
【特許文献３】特開２００１−９３６６８号公報
【特許文献４】特開２００１−１５５８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な有機ＥＬ素子上の凸形状である隔壁は、ウェットプロセスで形成した有機発光層の形状にメニスカスを発生させる。隔壁の高さを有機発光層の目標厚さ近傍に設計することによってメニスカスを緩和することが出来るが、一般的な有機ＥＬ素子においては、薄膜トランジスタや電気配線等の電気的素子の膜厚が隔壁高さに加わるため、電気的素子の膜厚以下に凸形状の高さを下げることはできない。また、隔壁の形状が基板に垂直な軸に対し線対称でないため、形成した有機発光層の膜厚が左右不均一となる。
【０００８】
図１は、有機ＥＬディスプレイを形成する基板上の構造を説明するための図である。図１に示す基板は、一般にガラス基板上に形成された画素電極及び薄膜トランジスタ、電気配線等の電気的素子から形成されている。薄膜トランジスタ、電気配線といった構造は、凸形状となって存在するが、この凸形状を隔壁で被覆することによって、薄膜トランジスタや電気配線を保護することができる。また、画素領域の正確な区分けと隣接画素間における混色の防止、リーク電流の防止等の効果も期待できる。隔壁で被覆されていない部分は通常画素電極が形成されており、画素電極上に有機発光層を形成することで、発光画素を製造することができる。しかし、基板上に隔壁を形成された状態でウェットプロセスにより有機発光層を塗布すると、隔壁と画素電極上の領域との間にメニスカス（湾曲面）が発生し、最終的には有機発光層の形状は平坦とならずに、例えば図１に示す様な凹形状になる。
【０００９】
メニスカスの形状は、発光材料の粘度や隔壁の濡れ性等の影響により変化する。また、隔壁の高さにより、発光材料が隔壁上を濡れあがる高さが異なるので、メニスカスの形状は隔壁高さにも依存している。凹形状を緩和し、有機発光層を平坦にするためには隔壁と隔壁下の構造物の高さの合計を１００ｎｍ以下にする必要があるが、基板上に形成された薄膜トランジスタだけでも１０００ｎｍ前後の厚みがあるため、薄膜トランジスタ上に隔壁を形成されている構造では、薄膜トランジスタと隔壁を合わせた高さを１００ｎｍ以下にすることは不可能である。
【００１０】
また、画素電極両端の隔壁形状が基板に垂直な軸に対して線対称の形状になっていない場合、メニスカスの形状も左右で異なり、乾燥後の有機発光層の膜厚は画素内で偏りが生じてしまう恐れがある。画素内の膜厚差の偏りが大きい場合、例えば有機ＥＬ素子においては、画素内の膜厚差による発光効率の低下といった問題が発生する。
隔壁の形状や高さは隔壁下部の薄膜トランジスタ、及び電気配線の形状に依存しており、隔壁形状を基板に垂直な軸に対して線対称にするためには、隔壁を形成する箇所の下部にある薄膜トランジスタ、及び電気配線の形状を、隔壁の中心に対して左右対称の構造にする必要がある。しかしながら、薄膜トランジスタは、その構造や、画素電極や電気配線との接続箇所が左右対称ではないため、上記の線対称の構造を実現するのは容易ではない。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、薄膜トランジスタ及び電気配線が内側に埋め込まれた薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法では、仮基板の一方の面上に、パターン加工可能な隔壁材料と、薄膜トランジスタ及び電気配線及び画素電極を含む電気的素子と、電気的素子を被覆する層間絶縁膜と、を積層させる。また、仮基板を隔壁材料から剥離させて除去する。更に、隔壁材料をパターン加工することで、電気的素子のうち少なくとも画素電極を露出させる。例えば、隔壁材料として、熱架橋性若しくは光架橋性に起因する硬化性材料を用いる。
積層させる際、仮基板と隔壁材料との間に仮基板固定層を介装する。剥離させる際、仮基板及び仮基板固定層を隔壁材料から剥離させて除去する。また、隔壁材料をパターン加工する際、隔壁材料の形状を、基板に垂直な軸に対して線対称な形状にする。
更に、積層させる際、画素電極上に、少なくとも有機発光層を形成する。薄膜トランジスタ及び電気配線を被覆する隔壁材料の膜厚と、画素電極上に形成した有機発光層の膜厚との膜厚差を１００ｎｍ以内にする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、薄膜トランジスタ、電気配線、画素電極といった構造物を基板の内側に埋め込み、上記の構造物のうち、少なくとも画素電極表面を外気に露出した薄膜トランジスタ基板を作成する。そのため、基板上の隔壁高さが、メニスカスが生じないほど薄くなる。また、隔壁形状が画素電極を挟んで左右対称となる。これにより、基板上に形成した有機発光層にメニスカスに起因する膜厚差のない有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的な有機ＥＬ素子における基板構造を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構造を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構造を説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構造及び実施の形態を説明するための断面模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図９】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を作製するための凸版印刷機の概念図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る比較例１における有機ＥＬ素子の概略構造を説明するための模式図である。
【図１７】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１８】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図１９】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図２０】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図２１】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図２２】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図２３】一般的な有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図２４】比較例における有機発光層の平坦性を評価する手法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。但し、本実施形態はこれに限るものではない。図２〜図３は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の概略構造の一例を説明するための模式図である。
図２は、有機ＥＬ薄膜を形成する前の薄膜トランジスタ基板１の概略構造を説明するための図である。図２では、絶縁性基板１１上に、発光画素１２が図面上下左右方向（縦方向及び横方向）にマトリックス状に配列されている。図２では省略したが、それぞれの発光画素１２には、画素電極（例えばアノード電極）と画素容量が形成されている。また、発光画素１２の周辺には画素容量に電圧を書き込むための選択トランジスタ１４と、画素容量に書き込まれた電圧に従い発光画素１２に電流を供給し、発光させるための駆動トランジスタ１３がそれぞれ設けられている。
【００１６】
発光画素１２の配列に沿って列方向（すなわち図面上下方向：縦方向）に、選択トランジスタ１４を経由して発光画素１２の画素容量に電圧を書き込むための信号線１５が配設されている。また、信号線１５に直交して行方向（すなわち図面左右方向：横方向）に、選択トランジスタ１４を選択状態にするための走査線１６及び駆動トランジスタ１３に発光のための電流を流す電力供給線１７が配設されている。
図２の実施形態では、選択トランジスタ１４と駆動トランジスタ１３の二個のトランジスタを配置して一個の発光画素１２の駆動を行う方式を示したが、一個の発光画素１２につき、三個以上のトランジスタを配置して駆動させる方式でも良い。
【００１７】
図３は、図２で示した薄膜トランジスタ基板１上に有機ＥＬ薄膜を形成した有機ＥＬ素子１０の概略図である。有機ＥＬ素子１０は、有機ＥＬディスプレイ基材となる。絶縁性基板１１上に発光画素１２を取り囲むように隔壁２０が形成されている。発光画素１２には、有機ＥＬ薄膜がそれぞれ形成されている。更に、発光画素１２の画素電極に対して共通に単一の平面電極（べた電極）からなる対向電極（例えばカソード電極）１９が形成されている。
【００１８】
図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の断面構造の一例を説明するため模式図である。絶縁性基板１１上に、基板固定層２１と層間絶縁膜１８を介して、発光画素１２、駆動トランジスタ１３、信号線１５が設けられている。発光画素１２は層間絶縁膜１８を介して絶縁性基板１１上に形成され、画素電極１２ａ、有機発光層１２ｂを備える。また、画素電極１２ａに対して対向電極１９が形成されている。駆動トランジスタ１３は、ソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂ、オーミックコンタクト層１３ｃ、チャネル層１３ｄ、ゲート絶縁層１３ｅ、ゲート電極１３ｆをそれぞれ備える。
【００１９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０においては、画素電極１２ａと対向電極１９の間には有機発光層１２ｂの他に発光補助層を備える構造でも良い。発光補助層としては、正孔輸送層の他に、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等を挙げることができる。これらの発光補助層は適宜選択され、複数選択しても良い。正孔注入層はアノード電極と有機発光層との間に設けられる。電子注入層、電子輸送層は、有機発光層とカソード電極との間に設けられる。また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０においては、アノード電極、カソード電極、有機発光層、正孔輸送層は単層構造であっても良いし、多層構造としても良い。
【００２０】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０においては、表示のための光の取り出し方から２種類に大別され、発光した光を基板側から取り出すボトムエミッション方式と、発光した光を基板と反対側から取り出すトップエミッション方式とのいずれも可能である。ボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子とする場合には、図２に示す絶縁性基板１１及び画素電極１２ａが光透過性を有する必要がある。トップエミッション方式の有機ＥＬ素子とするためには、対抗電極１９が光透過性を有する必要がある。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０においては、図４とは逆に、絶縁性基板１１上に、カソード電極となる画素電極１２ａ、有機発光層１２ｂ、アノード電極となる対向電極１９の順に設けても良い。有機発光層１２ｂと発光補助層とを総称して有機発光媒体層と呼ぶ。いずれの場合も、絶縁性基板１１上に、画素電極１２ａ、有機発光媒体層、対向電極１９の順に積層される。
【００２１】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の製造方法について、図５から図１５を用いて説明する。但し、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
まず、本実施形態においては薄膜トランジスタを、隔壁材料２６を介した仮基板２２上に形成する製造方法を用いる。仮基板２２としては、絶縁性を有する基板、例えばガラス基板や石英基板が使用できる。また、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、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等のプラスチックフィルムやシートであっても良い。また、仮基板２２は有機ＥＬ素子１０の形成中に剥離するので透明性を持たない材料でも良い。これら、プラスチックフィルムやシートに、金属酸化物薄膜、金属弗化物薄膜、金属窒化物薄膜、金属酸窒化物薄膜、若しくは高分子樹脂膜を積層したものを基板として利用することにより、水分やガスの透過を小さくして、素子の特性を安定化することができる。
【００２２】
上記の金属酸化物薄膜としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等が例示できる。上記の金属弗化物薄膜としては、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等が例示できる。上記の金属窒化物薄膜としては、窒化珪素、窒化アルミニウム等が例示できる。また、上記の高分子樹脂膜としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等が例示できる。
なお、上記の各種の基板は、予め加熱処理を行うことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基板上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理等の表面処理を施してから使用することが好ましい。
【００２３】
仮基板２２への表面処理後、仮基板固定層２３を形成しても良い。仮基板固定層２３としては、パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、パーフルオロアルキルトリクロロシラン、アルキルトリエトキシシラン、アルキルトリクロロシラン、といったシランカップリング剤を使用しても良い。シランカップリング剤のアルキル鎖長ｎは、どの様なものであっても良く、分岐していても良い。シランカップリング剤による仮基板固定層２３は、気層反応、液層反応等の公知の方法にて形成する。更に、シランカップリング剤と仮基板との脱水反応を完結させるために焼成を行っても良い。焼成に関してはオーブン、ホットプレート等での従来公知の方法により焼成を行うことができる。
【００２４】
また、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、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、セルロースナノファイバーといった高分子樹脂材料を用いることもできる。仮基板固定層２３を高分子樹脂とする場合、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法によって形成され、更に焼成や光照射によって固化する。焼成に関してはオーブン、ホットプレート等での従来公知の方法により焼成を行うことができる。
【００２５】
次に、図５に示すように、仮基板２２又は仮基板固定層２３に隔壁材料２６を塗布形成する。隔壁材料２６を形成する樹脂材料としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるが、これに限定するものではない。この中でもポリイミド樹脂は耐熱性、耐溶剤性、低アウトガス等の特性から最も好適である。また、有機ＥＬディスプレイパネルの表示品位向上、及び薄膜トランジスタの誤作動防止のため、光遮光性の材料を含有させても良い。隔壁材料２６はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。
【００２６】
次に、図６に示すように隔壁材料２６上にソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂとなる電極層２４と、電極層２４に続いてオーミックコンタクト層１３ｃを形成する。上記のオーミックコンタクト層１３ｃはチャネル層１３ｄがシリコン薄膜で形成されている場合、薄膜トランジスタ駆動時１３に上記のチャネル層１３ｄが上記のソース電極１３ａ及び上記のドレイン電極１３ｂに対して良好な電気的接合をするために必要な層である。よって、チャネル層１３ｄが酸化物半導体及び有機半導体材料で形成されている場合は上記のオーミックコンタクト層１３ｃを形成する必要は無い。
【００２７】
上記の電極層２４の材料は、例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｕ膜等の単一金属や、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなるが、実際にはこれら材料に限定するものではない。上述の材料膜の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。
オーミックコンタクト層１３ｃは、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長）装置等の真空成膜装置を用いて成膜される。プロセスガスとしては、アルシン、ホスフィン等のドナー型不純物を含むシランガスを用いる。上記のドナー型不純物を含むプロセスガスを用いた場合、オーミックコンタクト層１３ｃはドナー型の不純物を含むシリコン薄膜で形成され、最終的に得られる薄膜トランジスタ１３はｎ型薄膜トランジスタとなる。しかしながら、薄膜トランジスタ１３の用途に応じて、例えばジボラン等のアクセプター型不純物を含むシランガスを用いることで、最終的にｐ型薄膜トランジスタを得ることもできる。
【００２８】
真空成膜された電極層及びオーミックコンタクト層１３ｃにフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工することで、ソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂ及び信号線１５を形成する。
ソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂ及び信号線１５の形成後は、図７に示すようにアノード電極となる画素電極１２ａを形成する。画素電極１２ａをアノード電極として用いる場合、その材料として、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の金属複合酸化物が利用できる。被膜形成方法としては、ドライコーティング方式が利用できる。例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等である。そして、真空製膜された金属酸化物被膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工することができる。パッシブマトリックス方式の有機ＥＬ素子の場合には、アノード電極である画素電極１２ａはストライプ状に形成される。アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子の場合には、アノード電極である画素電極１２ａはドット状にパターン形成される。また、各発光画素１２の画素電極１２ａは駆動トランジスタ１３のドレイン電極１３ｂと電気的接続をとる必要がある。
【００２９】
画素電極１２ａの形成後、図８に示すようにチャネル層１３ｄを形成する。チャネル層１３ｄとしては、シリコン薄膜、酸化物半導体若しくは有機物半導体を用いることが出来る。上記のチャネル層１３ｄは一括成膜後、パターニングにより形成しても良いし、印刷法により直接形成しても良い。本実施形態ではチャネル層１３ｄを、シリコン薄膜を一括形成した後、パターニング形成した例を示すが、実際にはこれらの材料と形成方法に限るものではない。
シリコン薄膜は、非晶質シリコン薄膜でも良いし、多結晶シリコン薄膜でも良いし、非晶質シリコン薄膜の中に微結晶状態のシリコンが含まれている微結晶シリコン薄膜でも良い。若しくはそれらの層を組み合わせた多層構造にすることも可能である。チャネル層１３ｄの材料に非晶質シリコン薄膜若しくは微結晶シリコン薄膜を用いる場合はＣＶＤ装置を用いて直接成膜することが可能であるが、多結晶シリコン薄膜を用いる場合はＣＶＤ装置で非晶質シリコン薄膜を成膜後、レーザー等でアニール処理（ａｎｎｅａｌｉｎｇ：焼鈍）を行い、非晶質シリコンを多結晶化させる必要がある。チャネル層１３ｄの形成後、図９に示すようにゲート絶縁層１３ｅを形成する。上記のゲート絶縁層１３ｅは、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなり、ＣＶＤ装置等を用いて真空成膜する。
【００３０】
図２、図３及び図４では省略したが、ゲート絶縁層１３ｅを成膜後、ゲート電極材料を成膜する前に必要に応じてコンタクトホール形成を行う。例えば図２に示す、選択トランジスタ１４のゲート電極と走査線１６は電気的に接続する必要があるが、これらは同じ層に無いため、電気的に接続するためには予めコンタクトホールを形成しておく必要がある。同様に選択トランジスタ１４のソース電極と信号線１５の電気的接続や、駆動トランジスタ１３のソース電極１３ａと電力供給線１７の電気的接続はコンタクトホールを介して行う。コンタクトホールについては、ゲート絶縁層１３ｅにフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングをすることで形成する。
【００３１】
ゲート絶縁層１３ｅの形成後、図１０に示すようにゲート電極１３ｆを形成する。ゲート電極１３ｆはソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂの間を覆うような形状で形成する。ゲート電極１３ｆの材料は例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｕ膜等の単一金属や、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなるが、実際にはこれら材料に限定するものではない。上述の材料膜の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。
真空成膜された金属膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工する。図示していないが、上記のゲート電極１３ｆと同時に走査線１６及び電力供給線１７を一括して形成する。
以上の製造方法により駆動トランジスタ１３が形成される。図では省略したが、選択トランジスタ１４も駆動トランジスタ１３形成と同時に形成される。
【００３２】
駆動トランジスタ１３を形成した後、図１１に示すように層間絶縁膜１８を形成する。層間絶縁膜１８は、絶縁性を有する材料、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂といった樹脂材料が挙げられる。また、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、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等の高分子材料を用いることができる。ボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子を形成する場合は層間絶縁膜１８の材料は透明性を有する必要があるが、トップエミッション方式の有機ＥＬ素子を形成する場合は層間絶縁膜１８の材料は透明でなくても良い。
【００３３】
上記の材料は、しかるべき溶剤に溶解又は分散させた後、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法によって塗布され、更に焼成や光照射によって固化する。また、上記の高分子材料のモノマーを同様の手法で塗布し、光照射、加温といった方法で重合しても良い。駆動トランジスタ１３上に形成した層間絶縁膜１８の膜厚は、通常１μｍ〜１０００μｍであるが、その値に限定されるものではない。
なお仮基板固定層２３と隔壁材料２６との密着性は、層間絶縁膜１８と基板固定層２１との密着性より低いことが望ましい。
【００３４】
層間絶縁膜１８の上に基板固定層２１を形成しても良い。基板固定層２１は、透明性を有し、且つ基板と層間絶縁膜１８との接着性を有する。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
基板固定層２１を形成した後、図１２に示すように基板固定層２１を介して絶縁性基板１１と層間絶縁膜１８を接着し、基板固定層２１を固化する。絶縁性基板１１の材料は仮基板２２と同様の絶縁性を有するガラス基板や石英基板、若しくはプラスチックフィルムやシートを用いることが出来る。ボトムエミッションパネルを製造する場合、絶縁性基板１１は透明性を有する必要があるが、トップエミッションパネルを製造する場合は、絶縁性基板１１は透明でなくても良い。
【００３５】
層間絶縁膜１８として基板固定層２１と同様の材料を用いる場合、これらの材料が固化する前に基板と接着した後、層間絶縁膜１８を固化することによって、層間絶縁膜１８上に基板を固定させても良い。
絶縁性基板１１の形成後、図１３に示すようにパネルから仮基板２２及び仮基板固定層２３を剥離し、絶縁性基板１１が下面になるようにパネルの天地（上下、表裏）を逆にする。仮基板固定層２３及び仮基板２２の剥離は、仮基板２２の端面をピンセットや専用の治具でつまみ、パネルから仮基板２２を遠ざける様に引っ張ることによって実施できる。また、仮基板２２の表面に粘着テープを圧着後、粘着テープをパネルから遠ざける様に引っ張ることによって、粘着テープに固定された仮基板２２、及び仮基板２２上の仮基板固定層２３を基板全体から剥離することができる。
【００３６】
仮基板固定層２３として紫外線硬化型接着剤を使用する場合、紫外光を照射後、真空中で加熱した後、上記の方法にて、仮基板固定層２３と隔壁材料２６の接着性を低下させ、上記の剥離方法によって仮基板固定層２３と仮基板２２を剥離することができる。隔壁材料２６上に残留した接着剤の材料は、例えばアルコールやアセトン、エチルメチルケトンといった有機溶剤によって溶出することができる。
仮基板２２及び仮基板固定層２３を剥離後、図１４に示すように隔壁材料２６をパターニングする。パターニングを行うために、フォトレジストを隔壁材料２６上に塗布し、フォトリソグラフィー法にてレジストをパターニングし、ドライエッチング等の方法でレジストにより保護されていない樹脂材料を除去することで、隔壁２０が形成される。隔壁２０は、後の工程で形成する有機発光媒体層の形状を平坦化するために、有機発光媒体層の総厚に対し±１００ｎｍ以内の膜厚差を有する膜厚で形成しておくことが望ましい。
【００３７】
隔壁２０の形成後、有機発光層１２ｂを形成する。有機発光層１２ｂは電流を通すことにより発光する層であり、大きく分けて低分子系材料と高分子系材料が存在する。低分子材料は主に真空蒸着法により、高分子材料は主に印刷法により形成するが、本実施形態では有機発光層の材料は低分子材料でも、高分子材料でも良く、形成方法も真空蒸着法や印刷法に限定されない。高分子系材料の有機発光材料として、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’―ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリフェニレンビニレン系やポリフルオレン系が挙げられる。
【００３８】
有機発光媒体層の一部又は全ての形成に用いる場合の印刷機は、以下に示すような凸版印刷機１００が望ましいが、本実施形態はこれに限定される物ではない。図１５は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１０を作製するための凸版印刷機１００の概念図である。凸版印刷機１００は、インクチャンバー１０８と、アニロックスロール１０１と、クッションテープ１０３を介して樹脂凸版１０４を取り付けした版胴１０５を有している。インクチャンバー１０８には、有機発光媒体インクが収容されている。アニロックスロール１０１は、インクチャンバー１０８のインク供給部及び版胴１０５に接して回転するようになっている。
【００３９】
アニロックスロール１０１の回転に伴い、インクチャンバー１０８から供給された有機発光媒体インクはドクターブレード１０２によってアニロックスロール１０１の表面に均一に保持されたあと、版胴１０５に取り付けた樹脂凸版１０４の凸部に均一な膜厚で転移する。更に、被印刷基板１０７は摺動可能な基板固定台（ステージ）１０６上に固定され、版のパターンと被印刷基板１０７のパターンの位置調整機構（図示せず）により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動して、版胴１０５の回転に合わせて樹脂凸版の凸部が被印刷基板１０７に接しながら更に移動し、被印刷基板１０７の所定位置にインクを転移し、隔壁２０により画素毎に隔てられた画素電極１２ａ上に有機発光層１２ｂをパターニングする。
【００４０】
次に、カソード電極となる対向電極１９を形成する。対向電極１９をカソード電極として用いる場合、その材料としては、有機発光層１２ｂへの電子注入効率の高い物質を用いる。具体的には、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いても良いし、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いても良い。若しくは電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いても良い。具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。
【００４１】
対向電極１９の形成方法は、上述の材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いる。対向電極１９の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。対向電極１９の膜厚が１０ｎｍ未満であると、膜のピンホールが十分に埋められずショート（短絡）の原因となる。また、対向電極１９の膜厚が１０００ｎｍより大きいと、成膜時間が長くなり生産性が悪くなる。なお、対向電極１９は、成膜時に所望のパターンで作製されたマスクを用いることで、パターン加工ができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本実施形態に係る実施例と、実施例に基づき有機ＥＬ素子１０を作成した結果について、比較例とともに説明する。なお、以下に、本実施形態に係る実施例及び比較例を示すが、実際には、以下の例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
（被印刷基板１０７の作製工程）
まず、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラス基板を仮基板２２とし、仮基板２２にＵＶ照射を行った後、ｎ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランにて仮基板２２の表面を撥液化して仮基板固定層２３を形成した。その後、ポリイミド樹脂をスピンコートし、２３０℃でベーク処理（加熱処理）することで、隔壁材料２６を成膜した。隔壁材料２６上に膜厚４００ｎｍのＡｌＴｉＮｄ合金膜をスパッタリングにより成膜して、更にＣＶＤ装置によりシランガスとホスフィンの混合ガスをプロセスガスとして用いてシリコン薄膜を成膜した。その後、シリコン薄膜にフォトレジストを塗布して露光・現像してからドライエッチングでシリコン薄膜をパターン加工し、続いてウェットエッチングでＡｌＴｉＮｄ合金膜をパターン加工することで、オーミックコンタクト層１３ｃ、ソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂ及び信号線１５を形成した。
【００４３】
次に、スパッタリング法により、ＩＴＯ薄膜５０ｎｍを成膜した後、フォトリソグラフィー法によりウェットエッチングを行い、アノード電極となる画素電極１２ａを形成した。画素電極１２ａの形成後、ＣＶＤ装置により非晶質シリコン膜を成膜した。非晶質シリコン薄膜の膜厚は２５ｎｍとした。非晶質シリコン薄膜の成膜後、非晶質シリコン膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ドライエッチングを行いパターン加工することで、チャネル層１３ｄを形成した。
次に、ＣＶＤ装置により窒化シリコン膜を４００ｎｍ成膜することで、ゲート絶縁層１３ｅを形成した。ゲート絶縁層１３ｅの形成後、フォトレジストを塗布して露光・現像し、上記のゲート絶縁層１３ｅをドライエッチングすることで、コンタクトホールを形成した。
【００４４】
続いて、膜厚１００ｎｍのＣｒ膜をスパッタリング法により成膜した。その後、上記のＣｒ膜上にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチングでパターン加工することで、ゲート電極１３ｆを形成した。以上の製造方法により駆動トランジスタ１３を形成した。選択トランジスタ１４も駆動トランジスタ１３形成と同時に形成した。
次に、上記の構造物の上にビスフェノール系のエポキシ樹脂の前駆体及び硬化剤の混合物をダイ塗工法によって被覆することによって、層間絶縁膜１８を形成した。減圧によって該エポキシ樹脂前駆体の混合物から十分に気泡を除去した。
【００４５】
（エポキシ樹脂の膜厚）
エポキシ樹脂前駆体上には、絶縁性基板１１として０．７ｍｍの無アルカリガラスを載せて均一に接着し、固定した。その後、絶縁性基板１１が下面になるようにパネルの天地を逆にした。続けて仮基板２２を引っ張ることによって、仮基板２２及び仮基板固定層２３をパネルより剥離した。
パネルの天地を逆にした後に、隔壁材料２６をパターニングした。まず、隔壁材料２６上にポジ型感光性レジストを全面スピンコートした後、フォトリソグラフィー法により露光後、現像処理を行った。次に、ドライエッチング処理によりレジストで覆われていない隔壁材料２６を除去した。こうして形成された隔壁２０の膜厚を接触角式段差計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の）で測定すると１４０ｎｍであった。以上の工程により薄膜トランジスタ基板１を作成した。
【００４６】
次に、正孔輸送インクとしてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散液であるバイトロンＣＨ−８０００を６０％、超純水を２０％、１−プロパノールを２０％混合し、インクとした。上記のインクを用いてスリットコート法にて薄膜トランジスタ基板１上に正孔輸送層を形成し、膜厚を５０ｎｍとした。なお、正孔輸送インク塗布前の薄膜トランジスタ基板１に前処理として、ＵＶ／Ｏ３洗浄装置にて３分間紫外線照射を行った。これにより被印刷基板１０７を作製した。
【００４７】
（有機発光層形成用インクの作製工程）
有機発光層形成用インクとして、赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色からなる以下の高分子有機発光インクを、キシレンに溶解し調製した。赤色発光インク（Ｒ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液である。具体的には、住友化学（登録商標）社製の赤色発光材料「Ｒｅｄ１１００」である。緑色発光インク（Ｇ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液である。具体的には、住友化学（登録商標）社製の緑色発光材料「Ｇｒｅｅｎ１３００」である。青色発光インク（Ｂ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液である。具体的には、住友化学（登録商標）社製の青色発光材料「Ｂｌｕｅ１１００」である。
【００４８】
（樹脂凸版１０４の作製工程）
厚さ２５０μｍの４２ニッケル材を感光性樹脂による樹脂凸版１０４の基板として、上記の基板の上に黒色顔料を混錬したアクリルバインダー樹脂溶液を乾燥膜厚が１０μｍになるように塗布して乾燥し、反射防止層を形成した。
次に、水溶性ポリアミドを主成分とし、ラジカル重合性モノマーと、光重合開始剤とを混錬した感光性樹脂組成物が、樹脂凸版１０４の基板表面に版材の総厚が３１０μｍとなるように溶融塗工したものを感光性樹脂層とし、ポリビニルアルコール溶液を乾燥膜厚１μｍになるように塗布したポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートした。ここでは、ラジカル重合性モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサキスアクリレートを使用した。また、光重合開始剤として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製の２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンを使用した。また、ポリエチレンテレフタレートフィルムとして、帝人デュポンフィルム（登録商標）社製のポリエチレンテレフタレートフィルム（フィルム厚み１２５μｍ）を使用した。これにより、感光性樹脂凸版１０４を作製した。
合成石英基板のクロムマスクを樹脂凸版１０４のパターンの原版とし、このマスクをプロキシミティ露光装置にセットして感光性樹脂凸版を露光することで、所望のパターンが形成された樹脂凸版１０４を作製した。
【００４９】
（有機発光層形成用インクの印刷工程）
樹脂凸版１０４を凸版印刷機１００の版胴１０５にクッションテープ１０３を介して固定した。次に、上記の有機発光層形成用インクをインクチャンバー１０８に供給し、アニロックスロール１０１を回転させることで、全面にインキング（インク塗布）した。アニロックスロール１０１は６００ライン／インチ、容積１１ｃｃのアニロックスロールを使用した。その後、アニロックスロール１０１上の余剰インクをドクターブレード１０２でかき取り、樹脂凸版１０４の凸パターン部にインキングした。
【００５０】
前述のようにインキングされた樹脂凸版１０４の凸パターン部の上の有機発光層形成用インクを、被印刷基板１０７に凸版印刷機１００にて基板上の画素長辺方向に画素内を埋めるように１ラインずつインキングし、計３ラインの有機発光媒体層を形成した。有機発光媒体層の形成後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った結果、各ラインの有機発光媒体層の膜厚は平均で１２０ｎｍとなった。
印刷膜上にＣａ、Ａｌからなる対向電極材料を、画素部のみに蒸着されるようにマスク蒸着し、膜厚５００ｎｍの対向電極１９を形成した。最後に、これらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップとエポキシ系の接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子１０を作製した。
得られた有機ＥＬ素子１０の表示部の周辺部には各画素電極１２ａに接続されているアノード電極側の取り出し電極と、カソード電極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、有機ＥＬディスプレイパネルを得た。
【００５１】
〔比較例１〕
図１６は、本実施形態に係る比較例１の有機ＥＬ素子１０の断面構造の一例を説明するための模式図である。図１６中に示すように、比較例１の有機ＥＬ素子１０は絶縁性基板１１上に、発光画素１２、駆動トランジスタ１３、信号線１５が設けられている。また、これら電気素子上には上記の電気素子を保護するための層間絶縁膜１８が設けられている。
発光画素１２は絶縁性基板１１上のゲート絶縁膜１３ｅ上に形成され、画素電極１２ａ、有機発光層１２ｂを備える。また、画素電極１２ａに対して対向電極１９が形成されている。駆動トランジスタ１３はゲート電極１３ｆ、ゲート絶縁層１３ｅ、チャネル層１３ｄ、チャネル保護層１３ｇ、オーミックコンタクト層１３ｃ、ソース電極１３ａ、ドレイン電極１３ｂをそれぞれ備える。
【００５２】
比較例１の有機ＥＬ素子１０の製造工程を図１７から図２３までに示す。まず、図１７に示すように絶縁性基板１１上にゲート電極１３ｆ及び信号線１５の形成後、図１８に示すようにゲート絶縁層１３ｅ、チャネル層１３ｄ、チャネル保護層１３ｇの三層を真空成膜した。チャネル保護層１３ｇは後の工程でチャネル層１３ｄをドライエッチングする時、ソース・ドレイン電極間にあるチャネル層１３ｄがドライエッチングされないよう保護するために設けた。また、チャネル保護層１３ｇは窒化シリコン薄膜にて形成した。次に、図１９に示すようにドライエッチングによりチャネル保護層１３ｇをパターニングした。次の工程としては、図２０に示すようにチャネル層１３ｄ及びチャネル保護層１３ｇ上にオーミックコンタクト層１３ｃ及び電極層２４を成膜した。次に、図２１に示すように電極層２４上にレジスト２５を塗布し、パターニングしてからウェットエッチング処理でソース電極１３ａ及びドレイン電極１３ｂを形成した後、ドライエッチング処理によりオーミックコンタクト層１３ｃ及びチャネル層１３ｄをパターニングした。次に、図２２に示すように、画素電極１２ａを成膜、パターニングした。その後、層間絶縁膜１８を成膜、パターニングし、最後に図２３に示すように感光性の隔壁材料２５をスピンコートで基板に塗布し、露光、現像によりパターニングすることで、隔壁２０を形成して、薄膜トランジスタ基板１を製造した。薄膜トランジスタ基板１の製造後の有機ＥＬ素子形成については実施例と同じ工程で行った。
【００５３】
＜比較結果＞
実施例の構造では画素電極１２ａの左右に配置した隔壁２０は、後の工程で形成する有機発光層１２ｂの膜厚との膜厚差が数十ｎｍ程度になるように形成され、且つ隔壁２０の形状が基板に垂直な軸に対して線対称であるため、メニスカスの影響が小さくなり、有機発光層形成用インクを印刷すると、図４に示すように、有機発光層１２ｂは画素電極１２ａ上に均等に塗布された。
一方、比較例１の構造で有機ＥＬ素子を製造した場合、図１６に示すように画素電極１２ａが形成された面から、左右に配置した隔壁２０の最高点までの高さは、隔壁２０の膜厚に、駆動トランジスタ１３と信号線１５の形状高さが加わって２０００ｎｍとなった。更に、隔壁２０の形状は、隔壁２０下部の駆動トランジスタ１３と信号線１５の形状の影響により基板に垂直な軸に対して線対称ではなかった。印刷法で有機発光層１２ｂを形成する場合、有機発光層形成用インクの形成するメニスカスの程度は隔壁２０の形状や高さに左右されるため、比較例１の構造の薄膜トランジスタ基板１に印刷法で有機発光層１２ｂを形成すると有機発光層１２ｂはメニスカスの影響を受けて、画素中心部と画素周縁部において膜厚に偏りが生じ、画素内の発光輝度に偏りが生じる原因となった。
【００５４】
実施例及び比較例１の結果について、インターレイヤ上の有機発光層１２ｂの平坦幅で比較した。なお、有機発光層１２ｂの平坦幅を図２４に示す幅Ｗ１、幅Ｗ２で定義する。画素電極１２ａと隔壁２０に囲まれた有機発光層１２ｂの膜形状が凹形状の場合、断面プロファイルを測定した時に、有機発光層１２ｂの最低部Ｄ１から１０ｎｍの高さＤ２以下にある幅Ｗ１が平坦幅である。一方、画素電極１２ａと隔壁２０に囲まれた有機発光層１２ｂの膜形状が凸形状の場合は、有機発光層１２ｂの最上部Ｄ３から１０ｎｍの高さＤ４以上にある幅Ｗ２が平坦幅である。実施例の有機ＥＬ素子１０の有機発光層１２ｂの平坦幅を測定すると２００００ｎｍとなった。一方、比較例１の有機ＥＬ素子１０の有機発光層１２ｂの平坦幅は１２ｎｍであり、実施例の構造を採用することで、比較例１より平坦な膜形状を有する有機発光層１２ｂを形成することができた。
【００５５】
（本実施形態の効果）
本実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法では、仮基板上に隔壁材料が形成される。隔壁材料上に電気的素子が形成される。この電気的素子は、薄膜トランジスタ、電気配線、及び画素電極により構成される。電気的素子が層間絶縁膜で被覆される。層間絶縁膜には、熱架橋性若しくは光架橋性に起因する硬化性材料を用いる。電気的素子が層間絶縁膜で被覆された状態で、仮基板を除去した後に隔壁材料をパターニングすることにより、電気的素子のうち、少なくとも画素電極が表面に露出する。
【００５６】
すなわち、本実施形態に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法では、薄膜トランジスタ、電気配線、画素電極といった構造物を基板の内側に埋め込み、上記の構造物のうち、少なくとも画素電極の表面を外気に露出した薄膜トランジスタ基板を作成する。これにより、隔壁高さが、メニスカスが生じないほど薄くなり、且つ隔壁形状が、基板に垂直な軸に対して線対称となる。
また、上記の仮基板上と上記の隔壁材料の間に仮基板固定層が形成される。仮基板及び仮基板固定層を除去した後に隔壁材料をパターニングすることにより、上記の電気的素子のうち、少なくとも画素電極が表面に露出する。
【００５７】
また、表面に露出した薄膜トランジスタ及び電気配線が隔壁によって被覆され、且つ画素電極は隔壁によって被覆されていない。隔壁の形状は、基板に垂直な軸に対して線対称である。また、上記の薄膜トランジスタ基板上に、少なくとも機能性材料を形成する。また、上記の画素電極上に、少なくとも発光層を形成する。上記の電気的素子を被覆する隔壁の膜厚と、上記の画素電極上に形成した発光層の膜厚との膜厚差は１００ｎｍ以内である。
更に、本実施形態に係る薄膜トランジスタ基板を用いて有機ＥＬディスプレイを作成することにより、発光画素内で左右対称な有機発光層を有し、画素内の膜厚差による発光効率の低下が緩和された、有機ＥＬディスプレイを作成することができる。
【００５８】
本実施形態によれば、基板上の隔壁高さが、メニスカスが生じないほど薄くなる。また、隔壁形状が画素電極を挟んで左右対称となる。これにより、基板上に形成した有機発光層にメニスカスに起因する膜厚差のない有機ＥＬ素子を提供することができる。また、本実施形態では、仮基板上に隔壁を形成してから薄膜トランジスタを形成する工程で有機ＥＬディスプレイを製造しているので、隔壁材料を高温でベーク処理（加熱処理）しても薄膜トランジスタの特性が劣化しない。更に、薄膜トランジスタは隔壁材料上に形成されたまま剥離されず有機ＥＬディスプレイになるので、仮基板剥離後に大気に晒されることも無く、薄膜トランジスタ上に仮基板固定層の残渣が残らないという利点がある。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１…薄膜トランジスタ基板、１０…有機ＥＬ素子、１１…絶縁性基板、１２…発光画素、１２ａ…画素電極、１２ｂ…有機発光層、１３…駆動トランジスタ、１３ａ…ソース電極、１３ｂ…ドレイン電極、１３ｃ…オーミックコンタクト層、１３ｄ…チャネル層、１３ｅ…ゲート絶縁層、１３ｆ…ゲート電極、１３ｇ…チャネル保護層、１４…選択トランジスタ、１５…信号線、１６…走査線、１７…電力供給線、１８…層間絶縁膜、１９…対向電極、２０…隔壁、２１…基板固定層、２２…仮基板、２３…仮基板固定層、２４…電極層、２５…フォトレジスト、２６…隔壁材料、１００…凸版印刷機、１０１…アニロックスロール、１０２…ドクターブレード、１０３…クッションテープ、１０４…樹脂凸版、１０５…版胴、１０６…基板固定台、１０７…被印刷基板、１０８…インクチャンバー
【図１】
2015170416.tif 000003
【図２】
2015170416.tif 000004
【図３】
2015170416.tif 000005
【図４】
2015170416.tif 000006
【図５】
2015170416.tif 000007
【図６】
2015170416.tif 000008
【図７】
2015170416.tif 000009
【図８】
2015170416.tif 000010
【図９】
2015170416.tif 000011
【図１０】
2015170416.tif 000012
【図１１】
2015170416.tif 000013
【図１２】
2015170416.tif 000014
【図１３】
2015170416.tif 000015
【図１４】
2015170416.tif 000016
【図１５】
2015170416.tif 000017
【図１６】
2015170416.tif 000018
【図１７】
2015170416.tif 000019
【図１８】
2015170416.tif 000020
【図１９】
2015170416.tif 000021
【図２０】
2015170416.tif 000022
【図２１】
2015170416.tif 000023
【図２２】
2015170416.tif 000024
【図２３】
2015170416.tif 000025
【図２４】
2015170416.tif 000026