(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の基板表面に対向して離間して配置された塗布ブレードのブレード表面と前記基板表面との間にある膜形成用の溶液に、前記ブレード表面が接した状態で前記基板表面に対して平行な面内において、第１の方向に移動させて膜を形成する製造工程を有する膜の製造方法であって、
前記溶液は前記ブレード表面と前記基板表面との間の液溜で保持され、前記塗布ブレードの前記溶液と接している外周端部の少なくとも一部が、前記基板表面に対して平行な面内において、前記第１の方向に対して傾いており、
前記塗布ブレードは、前記基板表面に対して平行な面内において、前記第１の方向に対して傾いた傾斜部を複数備え、前記膜を形成する製造工程では、前記複数の傾斜部のうち、傾斜角度が最小の傾斜部で前記膜が形成され、
前記溶液は、配向性を有する材料を含む溶液であり、
前記基板表面に対して平行な前記面と平行であり、かつ前記第１の方向と直交する第２の方向に伸びた辺を有する矩形状のブレード部材を前記第１の方向に移動させて前記溶液で形成される配向膜の配向方向と、前記溶液で形成される前記膜の配向方向とが異なることを特徴とする膜の製造方法。
【請求項２】
前記複数の傾斜部のうち、少なくとも前記最小の傾斜部の傾斜角度が４５°以下である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項３】
前記膜を形成する製造工程では、前記ブレード表面と前記基板表面との間に前記溶液を連続的に供給する請求項１または２に記載の膜の製造方法。
【請求項４】
前記ブレード表面が前記溶液と接している領域において、前記ブレード表面と前記基板表面との最小距離が１００μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の膜の製造方法。
【請求項５】
前記塗布ブレードの表面は、前記第１の方向と、前記基板表面に対して平行な前記面と平行かつ前記第１の方向と直交する第２の方向と、前記基板表面に対して平行な前記面および前記第１の方向と直交する第３の方向とのうち、少なくとも１つの方向に対して傾斜している請求項１〜４のいずれか１項に記載の膜の製造方法。
【請求項６】
前記塗布ブレードの前記ブレード表面の移動速度は、５０ｍｍ／分以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の膜の製造方法。
【請求項７】
前記塗布ブレードを前記基板表面に対して平行な前記面と平行であり、かつ前記第１の方向と直交する第２の方向に複数配置して、前記膜を形成する製造工程を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の膜の製造方法。
【請求項８】
前記塗布ブレードを前記基板表面に対して平行な前記面と平行であり、かつ前記第１の方向と直交する第２の方向に複数配置して、複数の前記塗布ブレードに対して、前記塗布ブレード毎に異なる溶液を供給し、前記膜を形成する製造工程を行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の膜の製造方法。
【請求項９】
前記配向性を有する材料を含む溶液は、結晶を形成する材料を含む溶液または有機半導体を含む溶液である請求項１〜８のいずれかに記載の膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布法による膜の製造方法に関し、特に、有機半導体材料、結晶材料および配向材料等を用いた膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フレキシブルデバイス等に用いる半導体材料として有機半導体が期待されている。有機半導体は、シリコン等の無機半導体と比較して、低温塗布形成できることが特徴のひとつである。有機半導体を用いた有機半導体膜の製造方法が種々提案されている。【０００３】
特許文献１の有機半導体薄膜の製造方法では、有機半導体材料を溶媒に溶解させた原料溶液を基板に供給し、溶媒を蒸発させることにより有機半導体材料の結晶を析出させて、有機半導体薄膜を基板上に形成する。一側面に接触面が設けられた端面成形部材を用い、基板の表面に対して接触面が一定の角度で交差するように端面成形部材を対向させて配置して、原料溶液を基板上に供給して接触面に接触する原料溶液の液滴を形成し、基板の表面に平行な方向であって液滴から端面成形部材が離間する向きに基板と端面成形部材とを相対移動させ、かつ相対移動に伴う液滴の大きさの変動が所定の範囲に維持されるように原料溶液を供給しながら、液滴中の溶媒を蒸発させて接触面が移動した後の基板上に有機半導体薄膜を形成する。【０００４】
非特許文献１では、唯一の蒸発前面が露出して、プレートと基板との間に、溶液の大部分を維持しながら、溶液せん断プロセスの間、せん断プレートが加熱された基板全体の溶液を引っ張ることで、有機半導体膜を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１７５３５１号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Tuning charge transport in solution-sheared organic semiconductors using lattice strain, Nature, 480 (2011) 504
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、有機半導体膜を塗布にて連続形成するための製造方法が示されているが、製造時に有機半導体膜が切れることがあり、連続形成することができず、形成される有機半導体膜の膜質が悪くなることがある。また、塗布速度が遅く、有機半導体膜の生産性が低い。
非特許文献１では、基板とせん断プレートとの間の距離が１００μｍと広く、良好な膜質を得ることが難しい。また、塗布速度が遅く、有機半導体膜の生産性が低い。
塗布法は、真空成膜法と比較して製造コストが低い利点がある。塗布法の真空成膜法に対する利点を活かすには成膜速度の高速化が必須であるが、十分な成膜速度を得られていないのが現状である。【０００８】
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、良質な膜を高い生産性で形成する膜の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明は、基板の基板表面に対向して離間して配置された塗布ブレードのブレード表面と基板表面との間にある膜形成用の溶液に、ブレード表面が接した状態で基板表面に対して平行な面内において、第１の方向に移動させて膜を形成する製造工程を有する膜の製造方法であって、溶液はブレード表面と基板表面との間の液溜で保持され、塗布ブレードの溶液と接している外周端部の少なくとも一部が、基板表面に対して平行な面内において、第１の方向に対して傾いていることを特徴とする膜の製造方法を提供するものである。【００１０】
塗布ブレードは、基板表面に対して平行な面内において、第１の方向に対して傾いた傾斜部を複数備え、膜を形成する製造工程では、複数の傾斜部のうち、傾斜角度が最小の傾斜部で膜が形成されることが好ましい。複数の傾斜部のうち、少なくとも最小の傾斜部の傾斜角度が４５°以下であることが好ましい。
膜を形成する製造工程では、ブレード表面と基板表面との間に溶液を連続的に供給することが好ましい。
溶液は、配向性を有する材料を含む溶液であり、基板表面に対して平行な面と平行であり、かつ第１の方向と直交する第２の方向に伸びた辺を有する矩形状のブレード部材を第１の方向に移動させて溶液で形成される配向膜の配向方向と、溶液で形成される膜の配向方向とが異なることが好ましい。
ブレード表面が溶液と接している領域において、ブレード表面と基板表面との最小距離が１００μｍ以下であることが好ましい。【００１１】
塗布ブレードの表面は、第１の方向と、基板表面に対して平行な面と平行かつ第１の方向と直交する第２の方向と、基板表面に対して平行な面および第１の方向と直交する第３の方向とのうち、少なくとも１つの方向に対して傾斜していることが好ましい。
塗布ブレードのブレード表面の移動速度は、５０ｍｍ／分以上であることが好ましい。
塗布ブレードを基板表面に対して平行な面と平行であり、かつ第１の方向と直交する第２の方向に複数配置して、膜を形成する製造工程を行うことが好ましい。
塗布ブレードを基板表面に対して平行な面と平行であり、かつ第１の方向と直交する第２の方向に複数配置して、複数の塗布ブレードに対して、塗布ブレード毎に異なる溶液を供給し、膜を形成する製造工程を行うことが好ましい。
配向性を有する材料を含む溶液は、結晶を形成する材料を含む溶液または有機半導体を含む溶液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、良質な膜を高い生産性で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の塗布ヘッドを示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の塗布ヘッドの一方の端部の要部拡大図である。
【図４】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の塗布ヘッドの他方の端部の要部拡大図である。
【図５】本発明の実施形態の膜の製造方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施形態の膜の製造方法を説明するための平面図である。
【図７】従来の製造方法で得られた膜を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態の膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例を示す模式的断面図である。
【図９】塗布ブレードの配置の他の例を示す模式図である。
【図１０】塗布ブレードの傾きを説明するための模式的斜視図である。
【図１１】塗布ブレードの他の一例を示す模式図である。
【図１２】塗布ブレードの他の二例を示す模式図である。
【図１３】塗布ブレードの他の三例を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる塗布ヘッドにおける供給管の供給口の配置位置の第１の例を示す模式的断面図である。
【図１５】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる塗布ヘッドにおける供給管の供給口の配置位置の第２の例を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる塗布ヘッドにおける供給管の供給口の配置位置の第３の例を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の膜の他の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図１８】本発明の実施形態の膜の他の製造方法を説明するための平面図である。
【図１９】本発明の実施形態の膜の製造装置の塗布ヘッドにおける供給管の配置位置の第１の例を示す模式的断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の膜の製造装置の塗布ヘッドにおける供給管の配置位置の第２の例を示す模式的断面図である。
【図２１】塗布ヘッドの塗布ブレードの他の例を示す模式図である。
【図２２】本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の他の例を示す模式図である。
【図２３】第１の傾斜部の傾斜角度が０°、第２の傾斜部の傾斜角度が９０°の塗布ブレードを示す模式図である。
【図２４】第１の傾斜部の傾斜角度が３°、第２の傾斜部の傾斜角度が８７°の塗布ブレードを示す模式図である。
【図２５】第１の傾斜部の傾斜角度が６°、第２の傾斜部の傾斜角度が８４°の塗布ブレードを示す模式図である。
【図２６】第１の傾斜部の傾斜角度が１２°、第２の傾斜部の傾斜角度が７８°の塗布ブレードを示す模式図である。
【図２７】第１の傾斜部の傾斜角度が２４°、第２の傾斜部の傾斜角度が６６°の塗布ブレードを示す模式図である。
【図２８】第１の傾斜部の傾斜角度が４５°、第２の傾斜部の傾斜角度が４５°の塗布ブレードを示す模式図である。
【図２９】塗布ブレードと基板との配置状態を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の膜の製造方法を詳細に説明する。
なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値ε１〜数値ε２とは、εの範囲は数値ε１と数値ε２を含む範囲であり、数学記号で示せばε１≦ε≦ε２である。
「具体的な数値で表された角度」、「平行」、「垂直」および「直交」等の角度は、特に記載がなければ、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す模式図である。
図１に示す製造装置１０は、有機半導体材料、結晶材料および配向材料等を用いた膜３８（図５参照）の製造方法に用いられるものである。
【００１６】
製造装置１０では、ケーシング１２の内部１２ａに、ステージ１４と、ステージ１４上に配置された温度コントローラ１６と、塗布ヘッド２０と、塗布ヘッド２０を第１の方向Ｄ１と第１の方向Ｄ１の反対方向に移動させるガイドレール２６が設けられている。
ステージ１４と温度コントローラ１６とはドライバ１８に接続されており、ドライバ１８によりステージ１４により後述の基板３０の移動、および温度コントローラ１６による後述の基板３０の温度が制御される。塗布ヘッド２０は供給管２２を介して供給部２４に接続されている。
ガイドレール２６はモータ２８に接続されており、モータ２８により、塗布ヘッド２０が第１の方向Ｄ１と第１の方向Ｄ１の反対方向に移動する。
ドライバ１８、供給部２４およびモータ２８は制御部２９に接続されており、ドライバ１８、供給部２４およびモータ２８は制御部２９で制御される。
【００１７】
第１の方向Ｄ１および第１の方向Ｄ１の反対方向とは、ステージ１４の表面に平行な方向のことである。基板３０はステージ１４に対して、基板３０の基板表面３０ａとステージ１４の表面とが平行になるように配置されるため、第１の方向Ｄ１は、基板３０の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）で規定される方向である。
【００１８】
ステージ１４は、温度コントローラ１６が配置され、さらに基板３０が配置されるものであり、基板３０を第１の方向Ｄ１と第１の方向Ｄ１の反対方向に移動させることができる。また、ステージ１４は、基板３０の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）と平行であり、かつ第１の方向Ｄ１と直交する第２の方向Ｄ２（図１０参照）に移動させるものである。また、ステージ１４は、第２の方向Ｄ２の反対方向に基板３０を移動させるものである。
ステージ１４は基板３０を上述の第１の方向Ｄ１とその反対方向、および第２の方向Ｄ２とその反対方向に移動させることができれば、その構成は特に限定されるものではない。ステージ１４は、基板３０の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）および第１の方向Ｄ１と直交する第３の方向Ｄ３に移動させることができる構成でもよい。
【００１９】
温度コントローラ１６は、基板３０の温度を予め定められた温度にし、その温度を保持するものである。温度コントローラ１６は、上述のように基板３０の温度を予め定められた温度にすることができれば、その構成は特に限定されるものではない。温度コントローラ１６には、例えば、ホットプレートを用いることができる。
【００２０】
塗布ヘッド２０は、基板３０の基板表面３０ａに、有機半導体材料、結晶材料および配向材料等を用いた膜を形成するためのものである。塗布ヘッド２０には、有機半導体材料、結晶材料および配向材料等を用いた膜を形成するための膜形成用の各種の溶液３６（図２参照）が供給部２４から供給される。塗布ヘッド２０の構成、および上述の各種の溶液については後に詳細に説明する。
なお、基板３０とは、基板３０単体のみならず、基板３０の基板表面３０ａに層（図示せず）が形成されている場合、その層（図示せず）の表面に、有機半導体材料、結晶材料および配向材料等を用いた膜３８（図５参照）を形成する場合には、その層の表面が基板３０の基板表面３０ａに相当する。
【００２１】
塗布ヘッド２０に接続された供給管２２は、上述の膜形成用の各種の溶液を供給部２４から塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２（図２参照）のブレード表面３２ａ（図２参照）と基板３０の基板表面３０ａの間にまで供給することができれば、その構成は特に限定されるものではない。供給管２２は塗布ヘッド２０が移動する際に、追従できるように可撓性があるものであることが好ましい。供給管２２の数は、１つに限定されるものではなく複数でもよく、塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２の大きさ、形成する膜の大きさ等に応じて適宜決定される。
【００２２】
供給部２４は、上述のように塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２（図２参照）のブレード表面３２ａ（図２参照）と基板３０の基板表面３０ａの間に上述の各種の溶液を供給するものであり、例えば、上述の各種の溶液を貯留するタンク（図示せず）と、タンク内の上述の各種の溶液を塗布ヘッド２０に送出するポンプ（図示せず）と、上述の各種の溶液の送出量を測定する流量計（図示せず）を有する。供給部２４としては、例えば、シリンジポンプを用いることができる。
供給部２４、供給管２２は適時加熱温調していることが望ましい。望ましくは基板温度と同程度の温度とする。加熱により上述の膜形成用の各種の溶液３６を確実に溶解させておくことにより安定的に上述の各種の溶液３６の供給ができる。また、供給時に上述の各種の溶液３６と基板３０との温度差が小さいほど、安定した液溜り３４を形成できる。
【００２３】
また、塗布ヘッド２０には温度コントローラ１６上に配置される基板３０の基板表面３０ａと塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２（図２参照）のブレード表面３２ａ（図２参照）との距離を測定するセンサ２１が設けられている。このセンサ２１は制御部２９に接続されており、基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２（図２参照）のブレード表面３２ａ（図２参照）との距離に基づき、制御部２９でドライバ１８、供給部２４およびモータ２８が制御される。センサ２１は、上述の距離を測定することができれば、その構成は特に限定されるものではなく、例えば、光学的な測定方法で測定する。センサ２１には、光の干渉を用いたセンサ、共焦点を用いたセンサ、およびレーザ光を用いたセンサ等が適宜利用可能である。
【００２４】
ガイドレール２６は、塗布ヘッド２０を第１の方向Ｄ１とその反対方向に移動させるものである。塗布ヘッド２０はガイドレール２６にキャリッジ２７で取り付けられている。
キャリッジ２７はガイドレール２６により第１の方向Ｄ１とその反対方向に移動可能であり、塗布ヘッド２０はキャリッジ２７とともに第１の方向Ｄ１とその反対方向に移動する。キャリッジ２７はモータ２８により、第１の方向Ｄ１とその反対方向に移動される。
キャリッジ２７の位置はガイドレール２６に設けられたリニアスケール（図示せず）の読み取り値から算出することができ、これにより、塗布ヘッド２０の第１の方向Ｄ１における位置を算出することができる。キャリッジ２７は、塗布ヘッド２０の取り付け高さと、取り付け角度を変えることができるものである。また、塗布ヘッド２０の移動速度、すなわち、塗布ブレード３２（図２参照）のブレード表面３２ａ（図２参照）の移動速度はモータ２８により調整される。
製造装置１０では、塗布ヘッド２０を第１の方向Ｄ１とその反対方向に移動させることができ、基板３０を第１の方向Ｄ１とその反対方向に移動させることができる。
【００２５】
次に、塗布ヘッド２０について詳細に説明する。
図２は本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる製造装置の塗布ヘッドを示す模式図であり、図３は本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる塗布ヘッドの一方の端部の要部拡大図であり、図４は本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる塗布ヘッドの他方の端部の要部拡大図である。
塗布ヘッド２０は、図２に示すように、矩形状の平板で構成された塗布ブレード３２を有する。塗布ブレード３２は、基板３０の基板表面３０ａに対して傾けて、基板３０の基板表面３０ａに対向して離間して配置されている。塗布ブレード３２のブレード表面３２ａは基板３０の基板表面３０ａに対して、単調に傾斜する傾斜面となるように配置されている。なお、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａは、単調に傾斜する傾斜面でなくてもよく、後述するようにブレード表面３２ａは基板表面３０ａに対して平行な平面となるように配置されてもよい。
【００２６】
塗布ブレード３２のブレード表面３２ａの基板３０の基板表面３０ａに対する上下傾斜角度θは、基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２のブレード表面３２ａとのなす角度である。塗布ブレード３２の長さは、特に限定されるものではないが、塗布膜の幅Ｌｃに対応するため、必要に応じて設定する（図６参照）。
また、塗布ブレード３２は、塗布ブレード３２の溶液３６と接している外周端部の少なくとも一部が、基板３０の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において、第１の方向Ｄ１に対して傾いて配置される。例えば、塗布ブレード３２は、後述の図６に示すように塗布ブレード３２の傾斜部３２ｅが、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度α傾いて配置され、傾斜部３２ｉが、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度δ傾いて配置されている。塗布ブレード３２は、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾いた２つの傾斜部３２ｅ、３２ｉを有し、いずれも、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄに対して傾斜した傾斜面で構成されている。
【００２７】
塗布ヘッド２０では、供給管２２を介して供給部２４から上述の各種の溶液３６が供給され、基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２のブレード表面３２ａの間で上述の各種の溶液３６の液溜り３４が形成される。このように、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａは上述の各種の溶液３６と接しており、液溜り３４は、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａと上述の各種の溶液３６が接している領域である。
塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２のブレード表面３２ａは基板３０の基板表面３０ａとの間の液溜り３４に、第１の方向Ｄ１に沿って、離間ギャップの大きさが異なる第１のギャップＧ１と第２のギャップＧ２とを有する。塗布ブレード３２はブレード表面３２ａと上述の各種の溶液３６が接している領域に、第１の方向Ｄ１の上流側Ｄｕに第１のギャップＧ１と、下流側Ｄｄに第１のギャップＧ１に比べてギャップの大きさが小さい第２のギャップＧ２を持って配置されている。
【００２８】
第１のギャップＧ１は、第１の方向Ｄ１における液溜り３４の一方の端部との隙間である。第１のギャップＧ１は、例えば、図２に示す塗布ヘッド２０では、塗布ブレード３２の液溜り３４の第１の方向Ｄ１とは反対側の端部、すなわち、第１の方向Ｄ１の上流側Ｄｕにある。図２に示す塗布ヘッド２０では、第２のギャップＧ２は、第１の方向Ｄ１における液溜り３４の他方の端部の基板３０の基板表面３０ａとの隙間である。第２のギャップＧ２は、例えば、液溜り３４の第１の方向Ｄ１の端部、すなわち、第１の方向Ｄ１の下流側Ｄｄにある。塗布ブレード３２のブレード表面３２ａと基板３０の基板表面３０ａとは第１のギャップＧ１側が解放されており、解放部３３になっている。このような形で液溜り３４を形成して製膜することで、液溜り３４での上述の各種の溶液３６の振動の発生を抑制することができ、膜３８の膜質を向上させることができる。このため、薄膜トランジスタを作製した場合、良好な特性が得られる。これとは逆に、第１のギャップを液溜り３４の第１の方向Ｄ１の端部とし、第２のギャップをその反対側の端部としてもよい。
なお、塗布ヘッド２０、すなわち、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを、膜３８を形成する際には第１の方向Ｄ１に移動させる。また、膜３８を形成する際には基板３０の基板表面３０ａを方向ＤＢに移動させてもよい。方向ＤＢのことを基板搬送方向ともいう。
【００２９】
第１のギャップＧ１の大きさｄ１は、図３に示すように、液溜り３４の解放部３３での上述の各種の溶液３６の液面３６ａが塗布ブレード３２のブレード表面３２ａと接する箇所３２ｃを通り、かつ基板３０の基板表面３０ａと垂直な直線Ｌａにおいて、上述の箇所３２ｃと基板３０の基板表面３０ａ迄の長さのことである。
第２のギャップＧ２の大きさｄ２は、液溜り３４での基板３０の基板表面３０ａと塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２のブレード表面３２ａとの最小距離であり、４０μｍ以下である。塗布ブレード３２は、上述のようにブレード表面３２ａが基板３０の基板表面３０ａに対して単調に傾斜している。この場合、図４に示す基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２の角部３２ｄ迄の長さが最小距離になる。このため、図２に示す塗布ヘッド２０では、第２のギャップＧ２の大きさｄ２は、基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２の角部３２ｄ迄の長さである。塗布ブレード３２のブレード表面３２ａにおいて上述の箇所３２ｃから上述の角部３２ｄ迄の範囲が、塗布ブレード３２と溶液３６とが接する範囲であり、上述の箇所３２ｃから上述の角部３２ｄ迄の範囲のことを溶液保持部という。
【００３０】
第１のギャップＧ１の大きさｄ1は、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは０．５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下である。
第１のギャップＧ１の大きさｄ1が０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であれば、膜３８を形成するために十分な上述の各種の溶液３６を液溜り３４に確保することができる。
第１のギャップＧ１の大きさｄ1と、第２のギャップＧ２の大きさｄ２については、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを基板３０の基板表面３０ａに接触させた状態から、キャリッジ２７を上昇させた量で第２のギャップＧ２の大きさｄ２を測定する。キャリッジ２７に高さ調整用のマイクロメータ（図示せず）を設置しておけば第２のギャップＧ２の大きさｄ２を測定することができる。さらに塗布ブレード３２の上下傾斜角度θがわかれば、塗布ブレード３２の長さから、第１のギャップＧ１の大きさｄ１も算出できる。
【００３１】
より正確には、第１のギャップＧ１の大きさｄ1は、塗布ブレード３２の側面から基板３０を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、上述の直線Ｌａをデジタル画像上に引き、ブレード表面３２ａの箇所３２ｃと基板３０の基板表面３０ａ迄の長さをコンピュータ上で測定する。
第２のギャップＧ２の大きさｄ２は、塗布ブレード３２の側面から基板３０を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２のブレード表面３２ａの角部３２ｄ迄の長さをコンピュータ上で測定する。
【００３２】
塗布ブレード３２の上下傾斜角度θは、例えば、１°〜１４°であることが好ましい。より好ましくは、上下傾斜角度θは１°〜９°であり、更に好ましくは４°〜９°である。
上下傾斜角度θが１°〜１４°であれば、適量の上述の各種の溶液３６を保持でき、移動度が高い結晶膜を速い移動速度で作製することができる。上下傾斜角度θは、第１のギャップＧ１、第２のギャップＧ２を上述の範囲に制御した場合、塗布ブレード３２の長さとの関係で決まるためこの限りではない。
【００３３】
上下傾斜角度θは、キャリッジ２７に設置した角度調整用のマイクロメータ（図示せず）にて測定できる。より正確には、塗布ブレード３２の側面から基板３０を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、基板３０の基板表面３０ａと塗布ブレード３２のブレード表面３２ａとのなす角度をデジタル画像上に作図し、その角度をコンピュータ上で求める。なお、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａが明確でない場合には、塗布ブレード３２の厚さの中心線を用いる。
【００３４】
傾斜角度αおよび傾斜角度δについては、基板表面３０ａ側から塗布ブレード３２を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、塗布ブレード３２の傾斜部３２ｅの一方の頂点３２ｆを通り、かつ第１の方向Ｄ１と平行な直線Ｌｆを引く。傾斜部３２ｅと直線Ｌｆのなす角度、すなわち、傾斜角度αを求める。
傾斜角度αは０°より大きければよく、角度が小さいほど塗布速度を上げることができるため望ましい。一方、傾斜角度αは塗布膜の幅Ｌｃにも影響し、傾斜角度αが小さいと幅Ｌｃは短くなる。このトレードオフのため、塗布速度と幅Ｌｃが適切になるように傾斜角度αを設定する。
また、傾斜角度δについては、塗布ブレード３２の傾斜部３２ｉの一方の頂点３２ｈを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｈを引く。傾斜部３２ｉと直線Ｌｈのなす角度、すなわち、傾斜角度δを求める。
【００３５】
第２のギャップＧ２の大きさｄ２は１００μｍ以下であることが好ましい。すなわち、塗布ブレード３２においてブレード表面３２ａと基板表面３０ａとの最小距離が１００μｍ以下であることが好ましい。第２のギャップＧ２の大きさｄ２の下限は、例えば、１０μｍである。
第２のギャップＧ２の大きさｄ２が１００μｍ以下であれば、液溜り３４での上述の各種の溶液３６の振動の発生を抑制することができ、膜３８の膜質を向上させることができ、かつ塗布ブレード３２の移動速度を速くすることができる。このため、薄膜トランジスタを作製した場合、良好な特性のものを高い生産性で得ることができる。
一方、第２のギャップＧ２の大きさｄ２が１００μｍを超えると、液溜り３４での上述の各種の溶液３６が振動し、膜３８の膜質が劣化する。このため、薄膜トランジスタを作製した場合、良好な特性が得られない。
【００３６】
塗布ヘッド２０では、塗布ブレード３２が上述の第１のギャップＧ１および第２のギャップＧ２を保って基板３０の基板表面３０ａに配置されており、溶液３６の供給量により、液溜り３４は塗布ブレード３２のブレード表面３２ａと基板３０の基板表面３０ａの間にだけ存在させることができ、溶液３６が塗布ブレード３２の傾斜部３２ｅ（図６参照）に達するようにすることもできる。
なお、溶液３６が塗布ブレード３２の傾斜部３２ｅ（図６参照）に達する場合には、溶液３６が、塗布ブレード３２と基板表面３０ａの間で移動することがなくなるため、振動が抑制できる。このため、傾斜部３２ｅに達するように溶液３６を供給することが好ましい。
【００３７】
塗布ブレード３２は、例えば、ガラス、石英ガラス、およびステンレス鋼等で構成される。
基板３０には、例えば、ガラス基板、またはプラスチック基板等が用いられる。
プラスチック基板は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル類、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等のポリオレフィン類、ビニル系樹脂、その他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等で構成される。プラスチック基板は、曲げても折れ曲がらないものであり、例えば、ロールツーロール方式で形成する場合に用いられる。
【００３８】
次に、膜の製造方法について説明する。
図５は本発明の実施形態の膜の製造方法を説明するための模式図であり、図６は本発明の実施形態の膜の製造方法を説明するための平面図である。
塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを基板３０の基板表面３０ａに対して、上述の第１のギャップＧ１、第２のギャップＧ２を設けた状態とする。第１のギャップＧ１は第２のギャップＧ２よりも大きいため、平板の塗布ブレード３２は、ブレード表面３２ａが上下傾斜角度θ傾斜して配置される。さらに、図６に示すように、塗布ブレード３２を、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度α傾ける。
次に、供給部２４から供給管２２を介して液溜り３４に上述の各種の溶液３６を供給する。このとき、基板３０の温度は、上述の温度コントローラ１６で予め定められた温度にされている。
【００３９】
塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２と基板３０の基板表面３０ａとの間に、すなわち、液溜り３４に上述の各種の溶液３６を供給しながら、図５および図６に示すように、塗布ヘッド２０、すなわち、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを上述の各種の溶液３６に接した状態で、予め定められた移動速度で、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを基板３０の基板表面３０ａに対して第１の方向Ｄ１に移動させる。これにより、解放部３３の上述の各種の溶液３６の液面３６ａが基板３０の基板表面３０ａと接する領域が、膜３８が形成される起点となる結晶成長部Ｃｇ（図５参照）となり、この結晶成長部Ｃｇから順次膜３８が方向ＤＦに形成される。このように、塗布ヘッド２０、すなわち、塗布ブレード３２が移動する第１の方向Ｄ１に上述の各種の溶液３６を塗布しつつ、製造工程では、膜３８が第１の方向Ｄ１に形成される。
【００４０】
塗布ブレード３２では、図６に示す塗布ブレード３２の頂点３２ｆを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｆと、塗布ブレード３２の頂点３２ｈを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｈとの範囲が膜形成領域３７である。塗布ブレード３２では、例えば、２つの傾斜部３２ｅおよび傾斜部３２ｉで膜形成領域３７が構成され、２つの傾斜部３２ｅおよび傾斜部３２ｉで膜の形成が可能である。傾斜部３２ｅの傾斜角度αは、傾斜部３２ｉの傾斜角度δよりも小さい。
【００４１】
塗布ブレード３２では、傾斜部３２ｅの頂点３２ｇを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｇと直線Ｌｆの範囲３９ａに膜３８が形成される。すなわち、傾斜部３２ｅで良質な膜３８が形成される。なお、傾斜部３２ｉでは良質な膜が得られにくいことを確認している。すなわち、直線Ｌｇと直線Ｌｈの範囲３９ｂでは良質な膜が得られにくい。このため、塗布ブレード３２のように、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜させた場合、実質的に、傾斜角度が最小の傾斜部３２ｅだけで良質な膜３８が形成される。傾斜角度αが４５°を超えると、傾斜角度δの方が小さくなり、膜３８が良質な膜ではなくなり、膜形成領域３７である直線Ｌｇと直線Ｌｈの範囲３９ｂ、すなわち、傾斜部３２ｉで良質な膜が形成される場合がある。傾斜角度αおよび傾斜角度δの好ましい角度については後述する。
また、塗布速度によっては、直線Ｌｇと直線Ｌｈの範囲３９ｂと、直線Ｌｆと直線Ｌｇの範囲３９ａのいずれにも良質な膜ができる場合もある。
【００４２】
なお、図６に示す塗布ブレード３２の構成において、塗布ブレード３２の幅を狭くしてもよい。すなわち、塗布ブレード３２の傾斜部３２ｉの長さを短くしてもよい。この場合も、直線Ｌｆと直線Ｌｇの範囲３９ａ、すなわち、傾斜部３２ｅでは良質な膜３８が形成され、直線Ｌｇと直線Ｌｈの範囲３９ｂ、すなわち、傾斜部３２ｉでは良質な膜が形成されにくい。
【００４３】
直線Ｌｆと直線Ｌｇの第２の方向Ｄ２の距離を幅Ｌｃとするとき、幅Ｌｃが膜３８の幅になる。Ｌｃは塗布ブレード３２の傾斜部３２ｅの長さをＬｅとするとき、Ｌｃ＝Ｌｅ×ｓｉｎαである。
ここで、任意の温度における良質な膜が得られる成長速度の上限をＶｇ（ｍｍ／分）としたとき、塗布ブレード３２の移動速度ＶＢ（ｍｍ／分）は、ＶＢ＜Ｖｇ／ｓｉｎαで表される。このことから、傾斜部３２ｅの長さＬｅで、膜３８の幅、すなわち、幅Ｌｃを制御することができる。傾斜角度αにより、塗布ブレード３２の移動速度ＶＢと膜３８の幅、すなわち、幅Ｌｃを変えることができ、形成する幅に応じた膜３８を得ることができる。生産性を上げるためには、塗布ブレード３２の移動速度ＶＢを上げる必要がある。そのため、傾斜角度αは小さいほど好ましい。幅Ｌｃはブレード長Ｌｅでも調整できる。
傾斜角度αの下限は、０°より大きいのが好ましく、１°以上が好ましく、３°以上がより好ましい。傾斜角度αの上限は、４５°以下が好ましく、３０°以下がより好ましく、２０°以下がさらに好ましく、１０°以下が特に好ましい。傾斜角度δの上限および下限は、上述の傾斜角度αの上限および下限と同じであることが好ましい。なお、２つの傾斜部３２ｅ、３２ｉのうち、少なくとも小さい方の傾斜角度が４５°以下であることが好ましい。
【００４４】
傾斜角度α傾けた塗布ブレード３２で、配向方向が特定される配向膜を膜３８として形成した場合、配向膜の配向方向Ｄαは傾斜角度９０°−α°である。
ここで、９０°の基準について説明する。図７に示すように、第２の方向Ｄ２に伸びた辺１００ｅを有する矩形状の細長い塗布ブレード１００を第１の方向Ｄ１に移動させて辺１００ｅで形成した配向膜１０２の配向方向Ｄ０を基準とする。すなわち、配向膜１０２の配向方向Ｄ０を０°とする。このように、上述の配向膜１０２と、傾斜角度α傾けた塗布ブレード３２で形成した膜３８とでは配向方向が異なる。なお、配向方向については、有機半導体膜の場合、偏光顕微鏡で有機半導体膜を観察することにより、配向方向を確認し、特定することができる。
【００４５】
膜３８の形成の際に、溶液３６が塗布ブレード３２からはみ出た場合、溶液３６の塗布ブレード３２の傾斜部３２ｅに対応する外周端部３６ｅの接線Ｌｔも、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度α傾き、外周端部３６ｅも第１の方向Ｄ１に対して傾く。溶液３６がはみ出した状態とは、塗布ブレード３２の側面に溶液３６が接している状態を言う。溶液３６が塗布ブレード３２からはみ出た場合でも、傾斜した外周端部３６ｅが起点となり、外周端部３６ｅで膜３８が形成され、上述の塗布ブレード３２と同じく良質な膜３８が得られる。この場合、第１の方向Ｄ１における外周端部３６ｅの接線Ｌｔの端点３６ｆを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｊと、端点３６ｇを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｋとの第２の方向Ｄ２における幅Ｌｗの範囲で膜３８が形成される。幅Ｌｗが上述の幅Ｌｃに対応する。溶液３６が塗布ブレード３２からのはみ出しは、例えば、目視により確認することができる。溶液３６が塗布ブレード３２からはみ出させるには、溶液３６の供給量を多くすることで実現できる。
はみ出しが多いと、溶液３６が振動しやすくなり、不連続膜が形成しやすい。このため、はみ出し量は少ない方が好ましく、はみ出しがないことがより好ましい。
【００４６】
膜３８の製造程で、上述の各種の溶液３６の供給量は、基板３０の温度、移動速度、形成する膜３８の大きさ等に応じて適宜決定されるものである。また、膜３８の製造工程で、溶液３６をブレード表面３２ａと基板表面３０ａとの間に連続的に供給してもよい。
結晶成長部Ｃｇについては、液溜り３４と膜３８を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、液溜り３４と膜３８の境界近傍を目視観察することで、結晶成長部Ｃｇを特定することができる。
【００４７】
なお、上述の膜３８の製造工程では、塗布ヘッド２０、すなわち、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを第１の方向Ｄ１に移動させて膜３８を形成することについて説明したが、これに限定されるものではなく、基板３０を予め定められた移動速度で、方向ＤＢに移動させることでも上述のように膜３８を方向ＤＦに形成することができる。
方向ＤＦは、第１の方向Ｄ１と同じ方向であり、第１のギャップＧ１から第２のギャップＧ２に向かう方向のことである。方向ＤＢは方向ＤＦの逆方向のことであり、すなわち、第２のギャップＧ２から第１のギャップＧ１に向かう方向のことである。
【００４８】
上述の各種の溶液３６の溶媒の沸点をＴｂ℃とし、基板３０の基板表面３０ａの温度をＴｓ℃とするとき、膜３８の製造工程では、基板３０の基板表面３０ａの温度ＴｓはＴｂ−３０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれていることが好ましい。この温度範囲であれば、膜３８の成膜速度を高くすることができ、膜３８の生産性を高くすることができる。
膜３８形成時の基板３０の基板表面３０ａの温度Ｔｓは、より好ましくはＴｂ−２０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれている。
【００４９】
また、膜３８の形成時の塗布ヘッド２０の移動速度、すなわち、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａの移動速度は、５０ｍｍ／分以上であることが好ましい。上述の移動速度が５０ｍｍ／分以上であれば、膜３８について速い成膜速度が得られ、生産性を高くすることができる。なお、上述の移動速度の上限値は１５０ｍｍ／分程度であり、上述の移動速度が１５０ｍｍ／分程度迄は、結晶性および移動度等が高く、膜質が良い膜３８を得ることができる。
なお、膜３８の形成時に基板３０を移動させる場合には、基板３０の移動速度は、上述の塗布ヘッド２０の移動速度、すなわち、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａの移動速度と同じにすることができる。膜３８の形成は、例えば、大気中、大気圧下でなされる。
膜３８の製造工程では、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａと基板３０の基板表面３０ａとの距離をセンサ２１で測定し、第１のギャップＧ１および第２のギャップＧ２の大きさを保ち、ブレード表面３２ａが第１の方向Ｄ１に移動される。
【００５０】
次に、膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例について説明する。
図８は本発明の実施形態の膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例を示す模式的断面図である。
図８に示す薄膜トランジスタ４０はボトムゲート、トップコンタクト型のトランジスタである。薄膜トランジスタ４０は、基板４２の表面４２ａにゲート電極４３が形成されている。このゲート電極４３を覆う絶縁膜４４が基板４２の表面４２ａに形成されている。絶縁膜４４の表面４４ａに有機半導体層４６が形成されている。この有機半導体層４６が、上述の膜の製造方法で製造される。有機半導体層４６の表面４６ａにソース電極４８ａとドレイン電極４８ｂが形成されている。
なお、薄膜トランジスタ４０では、絶縁膜４４の表面４４ａに有機半導体層４６が形成されているが、この場合、上述のように、絶縁膜４４の表面４４ａが基板３０の基板表面３０ａに相当する。
【００５１】
なお、膜の製造方法で有機半導体膜が形成されるトランジスタは、図７に示すボトムゲート、トップコンタクト型の薄膜トランジスタ４０に限定されるものではない。ボトムゲート、ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタでも、トップゲート、トップコンタクト型の薄膜トランジスタでも、トップゲート、ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタでもよい。
上述の薄膜トランジスタ４０の製造以外に、膜の製造方法は、例えば、有機太陽電池等の光電気変換膜および光電気変調膜、有機ＥＬ等の電気光変換膜および電気光変調膜、有機強誘電体メモリ等のメモリ、有機導電膜、無機導電膜、偏光膜、光学位相差膜ならびに光導路、光増幅膜、ＶＯＣ（volatile Organic Compound）センサ等のガスセンサ、ブロックコポリマー等の自己組織化膜、分子配向膜、およびナノ粒子配向膜等の各種の膜の製造に利用可能である。
【００５２】
上述の塗布ブレード３２は、基板表面３０ａに対して上下傾斜角度θ傾けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａを基板表面３０ａと平行にしてもよい。すなわち、ブレード表面３２ａを基板表面３０ａの距離を一定にしてもよい。この場合、ブレード表面３２ａと基板表面３０ａの距離ｄ３は１００μｍ以下であることが好ましい。距離ｄ３が１００μｍ以下であれば、上述のように液溜り３４での溶液３６の振動の発生を抑制することができ、かつ塗布ブレード３２の移動速度を速くすることができる。
なお、塗布ブレード３２は、図１０に示す基板表面３０ａに対して平行な面Ｐにおける第１の方向Ｄ１、第２の方向Ｄ２および第３の方向Ｄ３のうち、少なくとも１つの方向に対して傾いていれば、上述の図２〜図４に示す塗布ブレード３２と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
さらには、塗布ブレード３２は平面視で矩形状としたが、塗布ブレード３２は傾斜面等で構成された傾斜部があれば、その形状は特に限定されるものではなく、例えば、図１１および図１２に示す構成でもよい。また、図１１および図１２は、塗布ブレードと溶液が接する面での平面図を示しており、溶液との接触面以外の形状は特に限定されるものではない。
ここで、図１１は塗布ブレードの他の一例を示す模式図であり、図１２は塗布ブレードの他の二例を示す模式図であり、図１３は塗布ブレードの他の三例を示す模式図である。図１１〜図１３において、図５および図６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５４】
図１１に示すように平面視３角形状の塗布ブレード５０でもよい。塗布ブレード５０では、３角形の２つの斜辺５０ｅを傾斜部として利用して膜３８を形成することができる。この場合、斜辺５０ｅの角度をβ°とするとき、傾斜角度αは、傾斜角度α＝９０°−角度βで表される。
また、図１２に示すように平面視台形状の塗布ブレード５２でもよい。塗布ブレード５２では、台形の斜辺５２ｅを傾斜部として利用して膜３８を形成することもできる。この場合、台形の斜辺５２ｅの角度をγ°とするとき、傾斜角度αは、傾斜角度α＝９０°−角度γで表される。
このように塗布ブレードとしては、平面視で斜辺を有する形状であることが好ましい。これにより、塗布ブレード５０、５２の溶液３６と接している外周端部の少なくとも一部が、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾いている構成とすることができる。
【００５５】
また、図１３に示すように塗布ブレード５０を基板表面に対して平行な面と平行であり、かつ第１の方向と直交する第２の方向に複数配置して、複数の塗布ブレードに溶液を供給して膜３８を形成するようにしてもよい。これにより、複数の塗布ブレード５０を第１の方向Ｄ１に一度移動させることで広い範囲に膜３８を形成することができる。また、図１３に示す構成では、塗布ブレード５０毎に異なる溶液を供給して膜３８を形成するようにしてもよい。溶液の組成を塗布ブレード５０毎に変えることで、異なる膜を形成することができる。しかも各膜を隣接して形成することができる。より正確には、複数の塗布ブレード５０は溶液が混ざらないように間隔を開ける必要がある。また、複数ある塗布ブレード５０のうち、選択的に溶液を供給することで、平行な膜３８を第２の方向Ｄ２に間歇的に形成することができる。この場合、例えば、形成パターンを、複数の塗布ブレード５０を第１の方向Ｄ１に一度移動させることで形成することができる。
【００５６】
図１４は本発明の実施形態の膜の製造方法に用いられる塗布ヘッドにおける供給管の供給口の配置位置の第１の例を示す模式的断面図であり、図１５は塗布ヘッドにおける供給管の供給口の配置位置の第２の例を示す模式的断面図であり、図１６は塗布ヘッドにおける供給管の供給口の配置位置の第３の例を示す模式的断面図である。
塗布ヘッド２０では、塗布ブレード３２における供給管２２の供給口２２ａは、図１４に示すように、塗布ブレード３２のブレード表面３２ａと面一であるが、これに限定されるものではなく、図１５に示すように供給管２２の供給口２２ａは塗布ブレード３２のブレード表面３２ａから突出していてもよく、図１６に示すように供給管２２の供給口２２ａは塗布ブレード３２のブレード表面３２ａよりも引っ込んでいて、塗布ブレード３２の内部にあってもよい。なお、供給口２２ａは、上述の各種の溶液３６を供給するためのものである。
【００５７】
また、供給管２２の供給口２２ａの配置位置は、特に限定されるものではないが、例えば、塗布ヘッド２０と上述の各種の溶液３６が接している領域である液溜り３４を基板３０の基板表面３０ａに投影した第１の方向Ｄ１の長さを等間隔に４分割したうち、中央の２区画に配置することが好ましい。なお、上述の液溜り３４を投影する範囲は、図２〜図４に示す塗布ヘッド２０では、上述の垂直な直線Ｌａから塗布ブレード３２の角部３２ｄ迄である。
【００５８】
次に、本発明の実施形態の膜の他の製造方法について説明する。
図１７は本発明の実施形態の膜の他の製造方法を説明するための模式的断面図であり、図１８は本発明の実施形態の膜の他の製造方法を説明するための平面図である。
図１７および図１８において、図５および図６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
膜の他の製造方法においても、例えば、上述の図１に示す製造装置１０が用いられる。まず、膜の他の製造方法に用いられる塗布ヘッド２０について説明する。
【００５９】
塗布ヘッド２０は、図１７および図１８に示すように、第２の方向Ｄ２に伸びた細長い平板で構成された塗布ブレード６０を有する。塗布ブレード６０は、ブレード表面６０ａが平面である。塗布ブレード６０のブレード表面６０ａは、基板表面３０ａと平行にしてかつ基板表面３０ａと離間して配置されており、ブレード表面６０ａと基板表面３０ａの隙間がある。この隙間がギャップＧである。塗布ブレード６０と基板表面３０ａの間に液溜り３４が形成される。図１７では、溶液３６は塗布ブレード６０からはみ出しているが、はみ出していなくてもよい。
例えば、塗布ブレード６０は、塗布ブレード６０の傾斜部６０ｅが、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度α傾いて配置され、傾斜部６０ｉが、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度δ傾いて配置されている。塗布ブレード６０は、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾いた２つの傾斜部６０ｅ、６０ｉを有し、いずれも、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄに対して傾斜した傾斜面で構成されている。
【００６０】
塗布ブレード６０では、図６に示す塗布ブレード３２と同様に、例えば、２つの傾斜部６０ｅおよび傾斜部６０ｉで膜形成領域３７が構成され、２つの傾斜部６０ｅおよび傾斜部６０ｉで膜の形成が可能である。傾斜部６０ｅの傾斜角度αは、傾斜部６０ｉの傾斜角度δよりも小さい。
溶液３６は塗布ブレード６０からはみ出していない場合、塗布ブレード６０の膜形成領域３７は、図１８に示す塗布ブレード６０の頂点６０ｆを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｆと、塗布ブレード６０の頂点６０ｈを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｈとの範囲である。
【００６１】
塗布ブレード６０では、傾斜部６０ｅの頂点６０ｇを通り、かつ第１の方向Ｄ１に平行な直線Ｌｇと直線Ｌｆの範囲に膜３８が形成される。すなわち、傾斜部６０ｅで良質な膜３８が形成される。上述の塗布ブレード３２と同様に、傾斜部６０ｉでは良質な膜が得られにくいことを確認している。すなわち、直線Ｌｇと直線Ｌｈの範囲では良質な膜が得られにくい。
なお、塗布ブレード６０でも傾斜角度αおよび傾斜角度δの上限および下限は、いずれも上述の傾斜角度αの上限および下限と同じであることが好ましい。また、２つの傾斜部６０ｅ、６０ｉのうち、少なくとも小さい方の傾斜角度が４５°以下であることが好ましい。
【００６２】
ギャップＧの長さｄは、基板表面３０ａと塗布ブレード６０のブレード表面６０ａ迄の長さのことである。なお、ギャップＧの長さｄは、上述のように、液溜り３４での溶液３６の振動の発生を抑制することができ、かつ塗布ブレード３２の移動速度を速くすることができることから１００μｍ以下が好ましい。
【００６３】
ギャップＧの長さｄは、塗布ブレード６０を基板表面３０ａに接触させた状態から、キャリッジ２７を上昇させた量で測定する。キャリッジ２７に高さ調整用のマイクロメータ（図示せず）を設置しておけばギャップＧの長さｄを測定することができる。
また、より正確には、塗布ブレード６０の側面から基板３０を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、基板表面３０ａと塗布ブレード６０の角部３２ｄ迄の長さをコンピュータ上で測定する。
なお、膜３８を形成する際には塗布ヘッド２０を上述の各種の溶液３６に接した状態で、第１の方向Ｄ１に移動させる。また、膜３８を形成する際には塗布ヘッド２０を上述の各種の溶液３６に接した状態で、基板３０をＤＢ方向に移動させてもよい。
【００６４】
上述の各種の溶液３６の結晶成長部Ｃｇとは、膜３８が形成される起点となる領域のことであり、液溜り３４のＤＢ方向側で上述の各種の溶液３６の液面３６ａ（図１７参照）が基板表面３０ａと接する領域である。
結晶成長部Ｃｇについては、液溜り３４と膜３８を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、液溜り３４と膜３８の境界近傍を目視観察することで、結晶成長部Ｃｇを特定することができる。
【００６５】
膜の他の製造方法について説明する。
製造装置１０（図１参照）を用いて、上述のギャップＧを設けて、塗布ヘッド２０を配置する。このとき、塗布ブレード６０は、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度α傾けられている。
次に、基板表面３０ａと塗布ブレード６０のブレード表面６０ａの間に、供給部２４から供給管２２を介して上述の各種の溶液３６を供給し、塗布ブレード６０のブレード表面６０ａと基板表面３０ａの間に液溜り３４を形成する。このとき、基板３０の温度は、上述の温度コントローラ１６で予め定められた温度にされている。
【００６６】
塗布ヘッド２０の塗布ブレード６０のブレード表面６０ａと基板表面３０ａとの間、すなわち、液溜り３４に上述の各種の溶液３６を供給しながら、図１８に示すように、塗布ヘッド２０の塗布ブレード６０のブレード表面６０ａを上述の各種の溶液３６に接した状態で、予め定められた移動速度にて、基板３０に対して第１の方向Ｄ１に移動させる。これにより、上述の各種の溶液３６の結晶成長部Ｃｇを起点として、この結晶成長部Ｃｇから順次膜３８が形成される。このように、塗布ヘッド２０の塗布ブレード６０が移動する方向ＤＦと同じ方向、すなわち、方向ＤＦに上述の各種の溶液３６を塗布しつつ、膜３８が方向ＤＦに形成される。このとき、図１８に示すように、溶液３６の塗布ブレード６０の傾斜部６０ｅに対応する幅Ｌｃにおいて、上述の塗布ブレード３２と同じく良質な膜３８が得られる。
しかも、膜３８を連続形成する場合、上述のように膜３８を連続形成する場合に、塗布ヘッド２０または基板３０の移動速度を速くしても、良質な膜３８を連続して得ることができる。
なお、上述の各種の溶液３６の供給量は、基板３０の温度、移動速度、形成する膜３８の大きさ等に応じて適宜決定されるものである。
この場合も、塗布ヘッド２０を第１の方向Ｄ１に移動させても、基板３０を予め定められた移動速度にて、方向ＤＢに移動させてもよい。
【００６７】
膜３８の形成の際に、溶液３６が塗布ブレード６０からはみ出た場合、溶液３６の塗布ブレード６０の傾斜部６０ｅに対応する外周端部３６ｅの接線Ｌｔも、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾斜角度α傾き、外周端部３６ｅも、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾く。溶液３６が塗布ブレード６０からはみ出た場合でも、傾斜した外周端部３６ｅを起点に、上述のように直線Ｌｊと直線Ｌｋとおける幅Ｌｗの範囲で、上述の塗布ブレード３２と同じく良質な膜３８が形成される。この場合も、幅Ｌｗが幅Ｌｃに対応する。溶液３６が塗布ブレード６０からのはみ出しは、例えば、目視により確認することができ、溶液３６の供給量を多くすることで実現できる。
【００６８】
塗布ブレード６０を用いた場合、膜３８の製造工程では、基板３０の基板表面３０ａの温度ＴｓはＴｂ−５０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれていることが好ましい。この温度範囲であれば、膜３８の成膜速度を高くすることができ、膜３８の生産性を高くすることができる。膜３８形成時の基板３０の温度Ｔｓは、より好ましくはＴｂ−４０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂである。
なお、塗布ブレード６０も塗布ブレード３２と同様に図１０に示す基板表面３０ａに対して平行な面Ｐにおける第１の方向Ｄ１、第２の方向Ｄ２および第３の方向Ｄ３のうち、少なくとも１つの方向に対して傾いている構成でもよく、この場合、上述の塗布ブレード６０と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
図１９は本発明の実施形態の膜の製造装置の塗布ヘッドにおける供給管の配置位置の第１の例を示す模式的断面図であり、図２０は塗布ヘッドにおける供給管の配置位置の第２の例を示す模式的断面図である。
塗布ヘッド２０では供給管２２が図１８に示すように、塗布ブレード６０に貫通されているが、これに限定されるものではない。図１９に示すように塗布ブレード６０に供給管２２を設けることなく、塗布ブレード６０の結晶成長部Ｃｇとは反対側に供給管２２を配置してもよい。なお、塗布ブレード６０の結晶成長部Ｃｇとなる側に供給管２２を配置してもよい。
また、図２０に示すように塗布ブレード６０に供給管２２を設けることなく、塗布ブレード６０の結晶成長部Ｃｇとは反対側の側面６２ｂに供給管２２を配置してもよい。図２０に示す場合でも、供給管２２は塗布ブレード６０の結晶成長部Ｃｇ側の側面に配置してもよい。
なお、供給管２２の配置数は、上述のように１つに限定されるものではなく複数でもよく、塗布ヘッド２０の大きさ、膜３８の大きさ等に応じて適宜決定される。
【００７０】
図２１は塗布ヘッドの塗布ブレードの他の例を示す模式図である。
図２１において、図５および図６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
塗布ヘッド２０の塗布ブレード６５は、第１の方向Ｄ１の進行方向側の端部６５ａは第２の方向Ｄ２と平行な辺で構成されている。端部６５ａの反対側の端部６５ｂに、例えば、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾いた４つの傾斜部６６ａ〜６６ｄが設けられている。塗布ブレード６５の側面６５ｃは第１の方向Ｄ１と平行である。塗布ブレード６５では４つの傾斜部６６ａ〜６６ｄで膜形成領域３７が構成される。図２１では後述の直線Ｈｅから直線Ｈｉの範囲が膜形成領域３７である。図２１の符号６６ｅ、６６ｆ、６６ｇ、６６ｈ、６６ｉは傾斜部６６ａ〜６６ｄの頂点を示す。
【００７１】
傾斜部６６ａの傾斜角度はα１、傾斜部６６ｂの傾斜角度はα２、傾斜部６６ｃの傾斜角度はα３、傾斜部６６ｄの傾斜角度はα４である。傾斜角度α１〜α４の角度の大きさの関係はα４＜α１＜α３＜α２である。
塗布ブレード６５では、４つのうち、いずれの傾斜部６６ａ〜６６ｄでも膜の形成が可能である。しかしながら、膜質が良好な膜を得るには、４つの傾斜部６６ａ〜６６ｄのうち、最も傾斜角度が小さい、傾斜部６６ｄで膜を連続して形成することが好ましい。傾斜部６６ｄだけで良質な膜を形成してもよい。
【００７２】
塗布ブレード６５では、傾斜部６６ａ、傾斜部６６ｂ、傾斜部６６ｃおよび傾斜部６６ｄはそれぞれ傾斜角度が異なるが、傾斜部６６ａ、傾斜部６６ｂ、傾斜部６６ｃおよび傾斜部６６ｄでは、傾斜角度が同じものがあってもよい。
上述の傾斜角度α１〜α４の上限および下限は、いずれも上述の傾斜角度αの上限および下限と同じであることが好ましい。なお、４つの傾斜部６６ａ〜６６ｄのうち、少なくとも最小の傾斜角度が４５°以下であることが好ましく、全ての傾斜角度が４５°以下であってもよい。
【００７３】
なお、傾斜角度α１は、頂点６６ｅを通り、かつ第１の方向Ｄ１と平行な直線Ｈｅと傾斜部６６ａとのなす角度である。傾斜角度α２は、頂点６６ｇを通り、かつ第１の方向Ｄ１と平行な直線Ｈｇと傾斜部６６ｂとのなす角度である。傾斜角度α３は、頂点６６ｈを通り、かつ第１の方向Ｄ１と平行な直線Ｈｈと傾斜部６６ｃとのなす角度である。傾斜角度α４は、頂点６６ｉを通り、かつ第１の方向Ｄ１と平行な直線Ｈｉと傾斜部６６ｄとのなす角度である。
【００７４】
製造装置１０は、枚葉式であるが、膜の製造方法は、枚葉式に限定されるものではなく、図２２に示す製造装置１０ａのようにロールツーロール方式でもよい。
なお、図２２の製造装置１０ａにおいて、図１に示す製造装置１０と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図２２に示す製造装置１０ａは、図１の製造装置１０に比して、ステージ１４が設けられておらず、基板３０の搬送形態が巻出しロール７０と巻取りロール７２に張架されており、基板３０の基板表面３０ａ側に、上述のように塗布ブレードを有する塗布ヘッド２０が配置され、裏面３０ｂ側に温度コントローラ１６が配置されている点が異なり、それ以外の構成は図１の製造装置１０と同様の構成である。
【００７５】
図２２の製造装置１０ａでは、温度コントローラ１６で基板３０の基板表面３０ａの温度が、予め定められた温度にされて塗布ヘッド２０の塗布ブレード３２（図２参照）により膜３８が成膜される。なお、膜３８の成膜の際に、塗布ブレード３２（図２参照）を移動させてもよく、基板３０を巻取りロール７２で巻き取って搬送させてもよい。
【００７６】
上述の膜形成用の各種の溶液３６は、例えば、配向性を有する材料を含む溶液である。配向性を有する材料を含む溶液は、例えば、結晶を形成する材料を含む溶液または有機半導体を含む溶液である。有機半導体は、トランジスタだけでなく有機太陽電池材料であってもよい。結晶性を有する材料は、クロコン酸、およびイミダゾール化合物等の有機強誘電体、ならびにＰＩ−ＮＤＩ（ピロールイミン―ナフタレンジイミド化合物）等のガスセンサ材料が例示される。
【００７７】
以下、有機半導体を含む溶液について具体的に説明する。有機半導体を含む溶液には、通常、有機半導体（有機半導体化合物）および溶媒が少なくとも含まれる。
有機半導体の種類は特に制限されず、公知の有機半導体を使用することができる。具体的には、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）、テトラメチルペンタセン、パーフルオロペンタセン等のペンタセン類、ＴＥＳ−ＡＤＴ（５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン）、ｄｉＦ−ＴＥＳ−ＡＤＴ（２，８−ジフルオロ−５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン）等のアントラジチオフェン類、ＤＰｈ−ＢＴＢＴ（２，７−ジフェニル［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン）、Ｃｎ−ＢＴＢＴ（ベンゾチエノベンゾチオフェン）等のベンゾチエノベンゾチオフェン類、Ｃ１０−ＤＮＢＤＴ（3,11-didecyl-dinaphtho[2,3-d:2’,3’-d’]-benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene）、Ｃｎ−ＤＮＴＴ（dinaphtho[2,3-b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophene）等のジナフトチエノチオフェン類、ペリキサンテノキサンテン等のジオキサアンタントレン類、ルブレン類、Ｃ６０、ＰＣＢＭ（[6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester）等のフラーレン類、銅フタロシアニン、フッ素化銅フタロシアニン等のフタロシアニン類、Ｐ３ＲＴ（ポリ（３−アルキルチオフェン））、ＰＱＴ（ポリ[５，５'−ビス（３−ドデシル−２−チエニル１）−２，２'−ビチオフェン]）、Ｐ３ＨＴ（ポリ(３−ヘキシルチオフェン)）等のポリチオフェン類、ポリ［２，５−ビス（３−ドデシルチオフェン−２−イル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン］（ＰＢＴＴＴ）等のポリチエノチオフェン類等が例示される。
また、溶媒の種類も特に制限されず、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ベンゼン、チオフェン等の芳香族系溶剤、および、それらのハロゲン（塩素、臭素等）置換体（ハロゲン化芳香族系溶媒）；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホン酸系溶媒等が挙げられる。
【００７８】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の膜の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００７９】
［実施例１］
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。【００８０】
本実施例では、膜の製造方法を用いて、有機半導体膜で構成される有機半導体層を形成して、実施例１〜１０、ならびに比較例１および２の薄膜トランジスタを得た。実施例１〜１０、ならびに比較例１および２の薄膜トランジスタについて薄膜トランジスタ素子特性を評価した。【００８１】
薄膜トランジスタは、図７に示すボトムゲート、トップコンタクト型の薄膜トランジスタ４０において、チャネル幅Ｗを１ｍｍ、チャネル長Ｌを５０μｍとして、以下のようにして作製した。
まず、ガラス基板を洗浄した後、メタルマスクを用いた真空蒸着によりゲートパターンを作製した。密着層として厚さ１０ｎｍのＣｒ（クロム）を蒸着した後、Ａｇ（銀）を用いて厚さ４０ｎｍのゲート電極を形成した。
次に、厚さ０．５μｍのポリイミド絶縁膜を、スピンコートにてガラス基板上に塗布し、硬化することで形成した。
次に、ガラス基板をステージ上のホットプレートに設置し、予め定められた基板表面の温度１２０℃にし、予め定められた移動速度（ｍｍ／分）にて、下記に示す溶液の塗布を行い、有機半導体膜を形成し、有機半導体層を得た。
溶液は、有機半導体にＣ４−ＴＢＢＴ（チエノ［３，２−ｆ：４，５−ｆ’］ビス［１］ベンゾチオフェン）を用い、溶媒にアニソールを用いた。溶液は、上述の有機半導体の濃度が０．１質量%となるようにアニソールに加熱溶解させたものとした。【００８２】
基板上方に設置した、塗布ブレードを有する塗布ヘッドを、予め定められた高さ、図２３〜図２８に示す予め定められた傾斜角度αに固定した後、上述の溶液を供給して液溜りを形成する。塗布中に液溜りの大きさが変化しないよう、下記表１に示す移動速度に応じて上述の溶液の供給量を調整した。なお、傾斜角度αは上述の通りである。
次に、有機半導体層上に、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、厚さ７０ｎｍのＡｕ（金）膜をソースドレイン電極として形成した。
有機半導体膜の幅は傾斜角度αにより異なり、幅は５ｃｍ×ｓｉｎαであり、長さは１０ｃｍであった。
薄膜トランジスタは、有機半導体膜の中央、すなわち、幅方向の中央（２．５ｃｍ×ｓｉｎα）で、長さ方向５ｃｍの位置に作製した。【００８３】
本実施例では、図２３〜図２８に示すように塗布ブレード８０を配置し、予め定められた傾斜角度αとした。図２３〜図２８において、図６と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。塗布ブレード８０は、上述の基板表面３０ａに対して平行な面Ｐ（図１０参照）内において第１の方向Ｄ１に対して傾いた第１の傾斜部８０ａと第２の傾斜部８０ｂを有する。第１の傾斜部８０ａと第２の傾斜部８０ｂは、いずれも傾斜面で構成されている。【００８４】
図２３は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが０°、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが９０°の塗布ブレード８０を示す模式図であり、図２４は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが３°、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが８７°の塗布ブレード８０を示す模式図である。図２５は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが６°、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが８４°の塗布ブレード８０を示す模式図であり、図２６は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが１２°、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが７８°の塗布ブレード８０を示す模式図である。図２７は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが２４°、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが６６°の塗布ブレード８０を示す模式図であり、図２８は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが４５°、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが４５°の塗布ブレード８０を示す模式図である。【００８５】
図２３に示す第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが０°第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δが９０°の塗布ブレード８０では、塗布ブレード８０の第２の傾斜部８０ｂで有機半導体膜が形成される。図２４〜図２８に示す第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αが０°を超える塗布ブレード８０では、塗布ブレード８０の第１の傾斜部８０ａおよび第２の傾斜部８０ｂで有機半導体膜が形成される。なお、下記表１では第１の傾斜部８０ａを第１塗布面と記し、第２の傾斜部８０ｂを第２塗布面と記した。第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δは、９０°−（第１の傾斜部８０ａの傾斜角度α）である。【００８６】
塗布ブレードには、傾斜角度αによらず、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのガラス板を用いた。この場合、溶液保持部の大きさは５０ｍｍ×５０ｍｍである。また、塗布ブレードのブレード表面と基板の基板表面を平行に配置し、ブレード表面と基板表面との距離を１００μｍとした。塗布ブレードの中央部に溶液供給用の貫通管が設置されており、溶液中に溶液量が変化しないように溶液の供給量を調整した。
なお、実施例１〜５および比較例１では、溶液が塗布ブレード８０の溶液保持部をはみ出した状態とした。実施例６〜１０および比較例２では、溶液が塗布ブレード８０の溶液保持部をはみ出さず、塗布ブレード全面で溶液を保持する状態とした。溶液のはみ出しの有無は目視にて確認した。【００８７】
薄膜トランジスタ素子特性は、作製した薄膜トランジスタを、半導体パラメータアラナイザ（Ａｇｉｌｅｎｔ製  ４１５５Ｃ）を用いて、飽和移動度を測定した。なお、薄膜トランジスタ素子特性のことを下記表１では「ＴＦＴ特性」と記す。【００８８】
測定した飽和移動度μに基づき、以下の評価基準で薄膜トランジスタ素子特性を評価した。
ａ  飽和移動度μが１．０ｃｍ２／Ｖｓ以上、
ｂ  飽和移動度μが０．５ｃｍ２／Ｖｓ以上１．０ｃｍ２／Ｖｓ未満
ｃ  飽和移動度μが０．０１ｃｍ２／Ｖｓ以上０．５ｃｍ２／Ｖｓ未満
ｄ  飽和移動度μが０．０１ｃｍ２／Ｖｓ未満【００８９】
【表１】
0006581719.tif 000002
【００９０】
表１に示すように、実施例１〜５と比較例１では、比較例１では移動速度が２．２ｍｍ／分になるとＴＦＴ特性が低下した。一方、実施例１〜５は、第１塗布面では移動速度が３ｍｍ／分でもＴＦＴ特性は良好であった。また、実施例６〜１０と比較例２では、比較例２では移動速度が１１ｍｍ／分になるとＴＦＴ特性が低下した。一方、実施例６〜１０は、第１塗布面では移動速度が１５ｍｍ／分でもＴＦＴ特性は良好であった。また、傾斜角度αが小さいほど、移動速度を速めることができることができた。このように塗布ブレードを傾斜させることにより、移動速度を速くしても、ＴＦＴ特性の良い薄膜トランジスタを得ることができた。すなわち、良質な膜を高い生産性で形成することができた。【００９１】
［実施例２］
第２の実施例では、図２９に示すように塗布ブレード８０のブレード表面８０ｃと基板表面３０ａの間の距離Ｘおよび距離Ｙを下記表２に示すものとした実施例１１〜２２に基づき有機半導体膜を形成した。塗布ブレード８０は第１の傾斜部８０ａの傾斜角度αを６°とし、第２の傾斜部８０ｂの傾斜角度δを８４°とした。また、移動速度を１５０ｍｍ／分とした。これら以外は、第１の実施例と同じく有機半導体膜を形成したため、その詳細な説明は省略する。
距離Ｘは、第１の方向Ｄ１側の端部８０ｄを通り、かつ基板表面３０ａに垂直な直線Ｌｘの基板表面３０ａから端部８０ｄ迄の長さのことである。距離Ｙは、方向ＤＢ側の端部８０ｅを通り、かつ基板表面３０ａに垂直な直線Ｌｙの基板表面３０ａから端部８０ｅ迄の長さのことである。
なお、実施例１１〜２２では、溶液が塗布ブレードの溶液保持部をはみ出さず、塗布ブレード全面で溶液を保持する状態で有機半導体膜を形成した。なお、溶液のはみ出しの有無は目視にて確認した。
下記表２には、比較のために、上述の第１実施例の「比較例２」の移動速度が１５０ｍｍ／分の結果を合わせて示した。下記表２の実施例１１〜２２の「ＴＦＴ特性」の結果は、第１の傾斜部の傾斜角度αが６°の第１塗布面の「ＴＦＴ特性」の結果と同じである。【００９２】
【表２】
0006581719.tif 000003
【００９３】
表２に示すように、塗布ブレードを傾斜させたものでは、移動速度が１５０ｍｍ／分と速い場合において、ブレード表面と基板表面が平行でも、ブレード表面が基板表面に対して傾いても、比較例２に比して、ＴＦＴ特性の良い薄膜トランジスタを得ることができた。すなわち、良質な膜を高い生産性で形成することができた。また、ブレード表面の基板表面に対する傾きは、実施例１５〜１８のように距離Ｙが大きくても、実施例１９〜２２のように距離Ｘが大きくても距離が同じであれば、同じ結果を得ることができた。
実施例１１、１２、１５、１６、１９、２０のように、基板との最少距離が１００μｍ以下であると良質な膜が形成できる。さらに、実施例１５、１６、１９、２０のように基板との最大距離が１０５０μｍを超えるほど、より良質な膜が形成できた。
【符号の説明】
【００９４】
１０，１０ａ  製造装置
１２  ケーシング
１２ａ  内部
１４  ステージ
１６  温度コントローラ
１８  ドライバ
２０  塗布ヘッド
２１  センサ
２２  供給管
２２ａ  供給口
２４  供給部
２６  ガイドレール
２７  キャリッジ
２８  モータ
２９  制御部
３０、４２  基板
３０ａ  基板表面
３０ｂ  裏面
３２、５０、５２、６０、６５、８０、１００  塗布ブレード
３２ａ、６０ａ、８０ｃ  ブレード表面
３２ｃ  箇所
３２ｄ  角部
３２ｅ、３２ｉ、６０ｅ、６０ｉ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ  傾斜部
３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ、６６ｅ、６６ｆ、６６ｇ、６６ｈ、６６ｉ  頂点
３３  解放部
３４  液溜り
３６  溶液
３６ａ  液面
３６ｅ  外周端部
３６ｆ、３６ｇ  端点
３８  膜
３９ａ、３９ｂ  範囲
４０  薄膜トランジスタ
４２ａ、４４ａ、４６ａ  表面
４３  ゲート電極
４４  絶縁膜
４６  有機半導体層
４８ａ  ソース電極
４８ｂ  ドレイン電極
５０ｅ、５２ｅ  斜辺
６２ｂ、６５ｃ  側面
６５ａ、６５ｂ  端部
７０  巻出しロール
７２  巻取りロール
８０ａ  第１の傾斜部
８０ｂ  第２の傾斜部
８０ｃ、８０ｄ  端部
１００ｅ  側面
１０２  配向膜
Ｃｇ  結晶成長部
ｄ１、ｄ２  大きさ
ｄ３  距離
Ｄ０、Ｄα  配向方向
Ｄ１  第１の方向
Ｄ２  第２の方向
Ｄ３  第３の方向
ＤＢ  方向
ＤＦ  方向
Ｄｄ  下流側
Ｄｕ  上流側
Ｇ  ギャップ
Ｇ１  第１のギャップ
Ｇ２  第２のギャップ
Ｈｅ、Ｈｇ、Ｈｈ、Ｈｉ  直線
Ｌ  チャネル長
Ｌａ  直線
Ｌｃ、Ｌｗ  幅
Ｌｆ、Ｌｇ、Ｌｈ、Ｌｊ、Ｌｋ  直線
Ｌｔ、Ｌｘ、Ｌｙ  接線
Ｐ  面
Ｗ  チャネル幅
α、δ  傾斜角度
θ  上下傾斜角度
【図１】
0006581719.tif 000004
【図２】
0006581719.tif 000005
【図３】
0006581719.tif 000006
【図４】
0006581719.tif 000007
【図５】
0006581719.tif 000008
【図６】
0006581719.tif 000009
【図７】
0006581719.tif 000010
【図８】
0006581719.tif 000011
【図９】
0006581719.tif 000012
【図１０】
0006581719.tif 000013
【図１１】
0006581719.tif 000014
【図１２】
0006581719.tif 000015
【図１３】
0006581719.tif 000016
【図１４】
0006581719.tif 000017
【図１５】
0006581719.tif 000018
【図１６】
0006581719.tif 000019
【図１７】
0006581719.tif 000020
【図１８】
0006581719.tif 000021
【図１９】
0006581719.tif 000022
【図２０】
0006581719.tif 000023
【図２１】
0006581719.tif 000024
【図２２】
0006581719.tif 000025
【図２３】
0006581719.tif 000026
【図２４】
0006581719.tif 000027
【図２５】
0006581719.tif 000028
【図２６】
0006581719.tif 000029
【図２７】
0006581719.tif 000030
【図２８】
0006581719.tif 000031
【図２９】
0006581719.tif 000032