(57)【要約】【課題】高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度の有機薄膜を備える高性能の電子デバイスを、効率よく製造することができる電子デバイスの製造方法、かかる電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイス、およびかかる電子デバイスを備える電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の電子デバイスの製造方法は、基板５０上に形成されたソース電極３、ドレイン電極４等を覆うように、第２の化合物と結合可能な第１の化合物で構成された被膜を形成する第１の工程と、前記被膜に光を照射して、光を照射した領域の被膜を選択的に残存させることにより、第１の層６１を得る第２の工程と、第１の層６１に、前記第２の化合物を含む液体を接触させることにより、前記第１の化合物と前記第２の化合物とを結合させて第２の層６２を得、これにより、第１の層６１と第２の層６２との積層体で構成されたゲート絶縁層６を得る第３の工程とを有する。【選択図】図２
2008060540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、所定の形状にパターニングされた有機薄膜と、を備える電子デバイスを製造する方法であって、
前記基板の一方の面側に、第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、光に反応して架橋反応を生じる第１の化合物で構成された被膜を形成する第１の工程と、
前記被膜の前記有機薄膜に対応する領域に光を位置選択的に照射して、前記被膜を所定の形状にパターニングすることにより、第１の層を形成する第２の工程と、
前記第１の層に、前記第２の化合物を含む液体を接触させることにより、前記重合開始部位と前記第２の化合物とを結合させて、前記第１の層上に第２の層を形成し、これにより、前記有機薄膜を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１の化合物は、光の照射により硬化する光硬化性化合物を主成分とするものである請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記光硬化性化合物は、プレポリマー材料またはポリマー材料で構成されており、これらの材料は、前記重合開始部位を含む第１の繰り返し単位構造と、光照射により架橋反応を生じる第２の繰り返し単位構造とを有するものである請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記光硬化性化合物に含まれる前記第１の繰り返し単位構造の比率を変えることで、前記重合開始部位の密度を調節する請求項３に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記光硬化性化合物に含まれる前記第２の繰り返し単位構造の比率を変えることで、前記架橋反応により形成される架橋構造の密度を調整する請求項３または４に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１の繰り返し単位構造は、下記化学式（１）で表される構造を含んでいる請求項３ないし５のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【化１】
2008060540.tif 000011
【請求項７】
前記第２の繰り返し単位構造は、下記化学式（２）で表される構造を含んでいる請求項３ないし６のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【化２】
2008060540.tif 000012
【請求項８】
前記光硬化性化合物における前記第１の繰り返し単位構造の割合は、０．５〜４９．５ｍｏｌ％である請求項３ないし７のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記光硬化性化合物における前記第２の繰り返し単位構造の割合は、０．５〜１０ｍｏｌ％である請求項３ないし８のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記光硬化性化合物は、さらに、親水性部位を含む第３の繰り返し単位構造を有する請求項３ないし９のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の工程において、前記第１の化合物に、前記架橋反応を促進する重合開始剤を接触させ、
該重合開始剤は、光の照射により、ラジカルを発生させる重合開始剤である請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１２】
基板と、所定の形状にパターニングされた有機薄膜と、を備える電子デバイスを製造する方法であって、
前記基板の一方の面側に、第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、光に反応して分解反応を生じる第１の化合物で構成された被膜を形成する第１の工程と、
前記被膜の前記有機薄膜に対応する領域以外の領域に光を位置選択的に照射して、前記被膜を所定の形状にパターニングすることにより、第１の層を形成する第２の工程と、
前記第１の層に、前記第２の化合物を含む液体を接触させることにより、前記重合開始部位と前記第２の化合物とを結合させて、前記第１の層上に第２の層を形成し、これにより、前記有機薄膜を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記第１の化合物は、光の照射により分解する光分解性化合物を主成分とするものである請求項１２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記重合開始部位は、ハロゲンを含む官能基である請求項１ないし１３のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記第２の化合物は、（メタ）アクリル酸エステル系化合物、エポキシ系化合物およびオキセタン系化合物のうちの少なくとも１種を主成分とするものである請求項１ないし１４のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記第２の工程において照射される光の波長は、２００〜５００ｎｍである請求項１ないし１５のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１７】
前記第３の工程において、リビング重合により前記重合開始部位と前記第２の化合物とを結合させる請求項１ないし１６のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記第３の工程において、前記第１の層に光または熱を付与しつつ、前記第１の層に前記液体を接触させる請求項１ないし１７のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの製造方法、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、有機薄膜トランジスタやバイオセンサ等の電子デバイスは、基板上に、所定の形状にパターニングされた絶縁膜等の有機薄膜を有している。このような有機薄膜は、一般に、高分子材料を溶媒に溶解してなる液状材料を、スピンキャスト法やスプレー法等の供給方法で基板上に塗布することにより形成される。ところが、かかる方法で得られる有機薄膜は、膜の分子密度が低く、十分な特性（機械的特性、化学的特性および電気的特性）が得られないという問題を抱えている。
【０００３】
一方、近年、このような有機薄膜の形成方法に代えて、グラフト重合による形成方法が開発されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。これらの方法は、側鎖に高分子鎖をぶら下げるように結合させる方法であり、この方法で得られた膜（高分子）は、ポリマーブラシとも呼ばれている。このポリマーブラシは、側鎖の高分子鎖が結合し得る部位（重合開始部位）の密度を高めることにより、高い密度で高分子鎖を備えることができ、分子密度の高い有機薄膜を実現することができる。
このようなポリマーブラシは、具体的には、基板上にグラフト重合の起点となる重合開始層を設けるとともに、この重合開始層に高分子鎖を結合させることにより形成される。
【０００４】
ところで、ポリマーブラシを各種電子デバイスが備える有機薄膜に適用するためには、前述したように、有機薄膜を所定の形状にパターニングする必要がある。しかしながら、特許文献１および２の方法では、前述のスピンキャスト法やスプレー法等の方法により、基板の全面に重合開始層の構成材料を供給して液状被膜を形成し、この液状被膜に熱を付与することにより重合開始層を形成していた。このような方法では、基板を局所的に加熱することが極めて困難であるため、基板の全面または広範囲を加熱することとなり、大面積の有機薄膜しか形成することができない。すなわち、このような方法では、微細なパターンにパターニングされた有機薄膜を得ることができない。このため、得られた有機薄膜にエッチング等の方法によりパターニングを施す必要があり、製造工程の複雑化や高コスト化を招いている。
また、インクジェット法のような基板上の所定の位置に液状材料を供給し得る方法によれば、所定の位置に重合開始剤を供給することができるものの、供給速度が十分でないため、有機薄膜の形成効率が著しく低下する。さらに、液状材料の供給位置の精度が低いため、微細パターンの有機薄膜の形成が困難であるという問題もある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７６８８号公報
【特許文献２】特開平１１−４３６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度の有機薄膜を備え、信頼性の高い電子デバイスを、効率よく製造することができる電子デバイスの製造方法、かかる電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイス、およびかかる電子デバイスを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電子デバイスの製造方法は、基板と、所定の形状にパターニングされた有機薄膜と、を備える電子デバイスを製造する方法であって、
前記基板の一方の面側に、第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、光に反応して架橋反応を生じる第１の化合物で構成された被膜を形成する第１の工程と、
前記被膜の前記有機薄膜に対応する領域に光を位置選択的に照射して、前記被膜を所定の形状にパターニングすることにより、第１の層を形成する第２の工程と、
前記第１の層に、前記第２の化合物を含む液体を接触させることにより、前記重合開始部位と前記第２の化合物とを結合させて、前記第１の層上に第２の層を形成し、これにより、前記有機薄膜を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする。
これにより、高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度の有機薄膜を備える高性能の電子デバイスを、効率よく製造することができる。
【０００８】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第１の化合物は、光の照射により硬化する光硬化性化合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、光の照射領域を設定することで、容易かつ短時間で被膜をパターニングして、第１の層を得ることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記光硬化性化合物は、プレポリマー材料またはポリマー材料で構成されており、これらの材料は、前記重合開始部位を含む第１の繰り返し単位構造と、光照射により架橋反応を生じる第２の繰り返し単位構造とを有するものであることが好ましい。
これにより、第１の層は、前記架橋反応に起因する強固なものとなる。
【０００９】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記光硬化性化合物に含まれる前記第１の繰り返し単位構造の比率を変えることで、前記重合開始部位の密度を調節することが好ましい。
これにより、得られる第１の層の硬度（柔軟性）や密度を調整することができる。
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記光硬化性化合物に含まれる前記第２の繰り返し単位構造の比率を変えることで、前記架橋反応により形成される架橋構造の密度を調整することが好ましい。
これにより、得られる第１の層の硬度（柔軟性）や密度を調整することができる。
【００１０】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第１の繰り返し単位構造は、下記化学式（１）で表される構造を含んでいることが好ましい。
【化１】
2008060540.tif 000003
これにより、リビング重合を確実に起こすことができ、重合開始部位と第２の化合物とをより効率よく結合させることができる。
【００１１】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第２の繰り返し単位構造は、下記化学式（２）で表される構造を含んでいることが好ましい。
【化２】
2008060540.tif 000004
これにより、より強固な分子ネットワークが構築され、より強固な第１の層を得ることができる。
【００１２】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記光硬化性化合物における前記第１の繰り返し単位構造の割合は、０．５〜４９．５ｍｏｌ％であることが好ましい。
これにより、重合開始部位に第２の化合物を高密度に結合させることができる。すなわち、第２の化合物が高密度に結合するように十分な数の重合開始部位を確保しつつ、重合開始部位が多くなり過ぎて、第２の化合物の分子同士が干渉するのを防止することができる。
【００１３】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記光硬化性化合物における前記第２の繰り返し単位構造の割合は、０．５〜１０ｍｏｌ％であることが好ましい。
これにより、第２の繰り返し単位構造による分子ネットワークをより確実に形成することができる。すなわち、第２の繰り返し単位構造が不足して、十分な大きさの分子ネットワークを形成できなかったり、第２の繰り返し単位構造が過剰になり、第２の繰り返し単位構造同士が干渉して、分子ネットワークの形成を阻害したりするのを、より確実に防止することができる。これにより、第１の層がより確実に固化に至る。
【００１４】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記光硬化性化合物は、さらに、親水性部位を含む第３の繰り返し単位構造を有することが好ましい。
これにより、光硬化性化合物の親水性を十分に高めることができる。その結果、この光硬化性化合物は水溶性溶媒に確実に溶解するものとなり、このようにして得られた液状材料が取り扱い易いものとなる。
【００１５】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第１の工程において、前記第１の化合物に、前記架橋反応を促進する重合開始剤を接触させ、
該重合開始剤は、光の照射により、ラジカルを発生させる重合開始剤であることが好ましい。
これにより、第２の繰り返し単位構造中に二重結合を含んでいる場合に、ラジカルを発生させる重合開始剤が作用して、ラジカル重合を特に効率よく誘起することができる。
【００１６】
本発明の電子デバイスの製造方法は、基板と、所定の形状にパターニングされた有機薄膜と、を備える電子デバイスを製造する方法であって、
前記基板の一方の面側に、第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、光に反応して分解反応を生じる第１の化合物で構成された被膜を形成する第１の工程と、
前記被膜の前記有機薄膜に対応する領域以外の領域に光を位置選択的に照射して、前記被膜を所定の形状にパターニングすることにより、第１の層を形成する第２の工程と、
前記第１の層に、前記第２の化合物を含む液体を接触させることにより、前記重合開始部位と前記第２の化合物とを結合させて、前記第１の層上に第２の層を形成し、これにより、前記有機薄膜を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする。
これにより、高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度の有機薄膜を備える高性能の電子デバイスを、効率よく製造することができる。
【００１７】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第１の化合物は、光の照射により分解する光分解性化合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、光の照射領域を設定することで、容易かつ短時間で被膜をパターニングして、第１の層を得ることができる。
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記重合開始部位は、ハロゲンを含む官能基であることが好ましい。
これにより、例えば、重合開始部位の作用により第２の化合物中の二重結合を開裂するとともに、開裂して生じた結合手を重合開始部位に結合させるような反応を繰り返し起こさせることができる。すなわち、このようなリビング重合を確実に起こさせることができる。
【００１８】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第２の化合物は、（メタ）アクリル酸エステル系化合物、エポキシ系化合物およびオキセタン系化合物のうちの少なくとも１種を主成分とするものであることが好ましい。
これらの化合物は、重合開始部位に対して特に容易に結合し得るものである。このため、重合開始部位と第２の化合物とをより短時間で結合させることができ、第２の層の形成工程を簡略化することができる。
【００１９】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第２の工程において照射される光の波長は、２００〜５００ｎｍであることが好ましい。
このような波長の光を用いることにより、第１の繰り返し単位構造中の重合開始部位が損傷を受けるのを確実に防止しつつ、比較的高い光エネルギーを第２の繰り返し単位構造に付与することができる。これにより、光の照射によって被膜に生じる構造変化を効率よく行うことができる。
【００２０】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第３の工程において、リビング重合により前記重合開始部位と前記第２の化合物とを結合させることが好ましい。
これにより、重合開始部位に多数の第２の化合物が結合する際に、結合した第２の化合物の末端に重合開始部位が再生され、新たな第２の化合物を供給する度に重合反応が進行するような反応が継続的に起きる。したがって、反応系に供給する第２の化合物（モノマー）の量を変化させることによって、合成される高分子の重合度を精密に制御することができる。その結果、第２の層や有機薄膜の厚さや密度を適宜精密に調整することができる。
【００２１】
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記第３の工程において、前記第１の層に光または熱を付与しつつ、前記第１の層に前記液体を接触させることが好ましい。
これにより、重合開始部位の活性を高めることができ、重合開始部位と第２の化合物とをさらに効率よく結合させることができる。その結果、前述したように、第１の層中に重合開始部位を高い割合で含んでいる場合、この重合開始部位に多数の第２の化合物を結合させることができる。このため、第２の層の密度を高めることができ、電気的特性、機械的特性および化学的特性に優れた有機薄膜を効率よく得ることができる。
【００２２】
本発明の電子デバイスは、本発明の電子デバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度の有機薄膜を備え、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
本発明の電子デバイスは、薄膜トランジスタまたはバイオセンサであることが好ましい。
これにより、信頼性の高い薄膜トランジスタまたはバイオセンサが得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の電子デバイスの製造方法、電子デバイスおよび電子機器を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜電子デバイスの第１実施形態＞
まず、本発明の電子デバイスの第１実施形態を適用したアクティブマトリクス装置（薄膜トランジスタ回路）について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の電子デバイスの第１実施形態を適用したアクティブマトリクス装置を示す平面図、図２は、図１中のＸ−Ｘ線断面図である。なお、以下の説明では、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すアクティブマトリクス装置３０は、互いに直交する複数のデータ線３１と複数の走査線３２と、これらのデータ線３１と走査線３２との各交点付近に設けられた薄膜トランジスタ１とを有している。
【００２５】
各薄膜トランジスタ１は、それぞれ、図２に示すように、ソース電極３およびドレイン電極４と、有機半導体層５と、ゲート絶縁層６と、ゲート電極７とを有している。
本実施形態では、図１中横方向（左右方向に）一列に配設された薄膜トランジスタ１は、それらのゲート電極７が一体的に形成され、走査線３２を構成している。そして、この走査線３２の一端部は、基板５０に設けられた接続用電極３３に接続されている。この接続用電極３３は外部電極と接続を行う接続端子である。
【００２６】
また、各薄膜トランジスタ１が備えるソース電極３はデータ線３１に、ドレイン電極４は後述する電気泳動表示部４０が備える画素電極（個別電極）４１に、それぞれ接続されている。
なお、各画素電極４１は、それぞれ、各薄膜トランジスタ１に対応してマトリクス状に配置されている。
【００２７】
以下、薄膜トランジスタ１の構成について、詳述する。
薄膜トランジスタ１では、基板５０上に、ソース電極３およびドレイン電極４が分離して設けられ、これらのソース電極３およびドレイン電極４に接触して有機半導体層５が設けられ、また、この有機半導体層５に接触してゲート絶縁層６が設けられている。さらに、このゲート絶縁層６上には、少なくともソース電極３とドレイン電極４との間の領域に重なるようにゲート電極７が設けられ、また、ゲート絶縁層６のほぼ全面を覆うように保護膜８が設けられている。
【００２８】
このような薄膜トランジスタ１は、ソース電極３およびドレイン電極４が、ゲート絶縁層６を介してゲート電極７よりも基板５０側に設けられた構成の薄膜トランジスタ、すなわち、トップゲート構造の薄膜トランジスタである。
基板５０は、薄膜トランジスタ１を構成する各層（各部）を支持するものである。基板５０には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ１に可撓性を付与する場合には、基板５０には、樹脂基板が選択される。
【００２９】
この基板５０上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基板５０表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極３およびドレイン電極４と、基板５０との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。
この下地層は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮ）、ポリイミド、ポリアミド、架橋により不溶化したポリマー等により構成することができる。
【００３０】
基板５０上には、ソース電極３およびドレイン電極４が、チャネル長Ｌ方向に沿って、所定距離離間させて並設されている。
これらのソース電極３およびドレイン電極４の構成材料としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の金属材料が挙げられ、チャネル領域を移動するキャリアに応じて適宜選択するのが好ましい。
例えば、チャネル領域をホールが移動するｐチャネル薄膜トランジスタの場合には、仕事関数が比較的大きいＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれら金属を含む合金を使用するのが好ましい。
【００３１】
また、ソース電極３およびドレイン電極４の構成材料としては、前記の金属材料の他、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、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。
なお、前記導電性高分子材料は、通常、塩化鉄、ヨウ素、無機酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸のようなポリマー等がドープされ、導電性を付与された状態で用いられる。
【００３２】
ソース電極３およびドレイン電極４の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、３０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
ソース電極３とドレイン電極４との間の距離（離間距離）、すなわち、チャネル長Ｌは、２〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。チャネル長Ｌを前記下限値より小さくすると、得られた薄膜トランジスタ１同士でチャネル長に誤差が生じ、特性（トランジスタ特性）がばらつくおそれがある。一方、チャネル長Ｌを前記上限値より大きくすると、しきい電圧の絶対値が大きくなるとともに、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１の特性が不十分となるおそれがある。
【００３３】
また、基板５０上には、ソース電極３とドレイン電極４との間、および、これらのソース電極３およびドレイン電極４の一部を覆うように、有機半導体層５が設けられている。
有機半導体層５は、有機半導体材料（半導体的な電気伝導を示す有機材料）を主材料として構成されている。
この有機半導体層５は、少なくともチャネル領域５１においてチャネル長Ｌ方向とほぼ平行となるように配向しているのが好ましい。これにより、チャネル領域５１におけるキャリア移動度が高いものとなり、その結果、薄膜トランジスタ１は、その作動速度がより速いものとなる。
【００３４】
有機半導体材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）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が、特に、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）を主とするものを用いるのが好ましい。共役系高分子材料は、その特有な電子雲の広がりにより、キャリアの移動能が特に高い。
【００３５】
高分子の有機半導体材料は、簡易な方法で成膜することができるとともに、比較的容易に配向させることができる。また、このうち、空気中で酸化され難く、安定であること等の理由から、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）としては、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体、ポリアリールアミンまたはこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものを用いるのが特に好ましい。
【００３６】
また、高分子の有機半導体材料を主材料として構成される有機半導体層５は、薄型化・軽量化が可能であり、可撓性にも優れるため、フレキシブルディスプレイのスイッチング素子等として用いられる薄膜トランジスタへの適用に適している。
有機半導体層５の平均厚さは、１〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００３７】
なお、有機半導体層５は、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように設けられる構成のものに限定されず、少なくともソース電極３とドレイン電極４との間の領域（チャネル領域５１）に設けられていればよい。
有機半導体層５上には、ゲート絶縁層６が設けられている。本実施形態では、ゲート絶縁層６は、ソース電極３、ドレイン電極４および有機半導体層５を覆うように設けられている。
【００３８】
このゲート絶縁層６は、ソース電極３およびドレイン電極４に対してゲート電極７を絶縁するものである。
本実施形態では、このゲート絶縁層（有機薄膜）６が、後述する被膜６０を所定の形状にパターニングしてなる第１の層６１と、この第１の層６１上にグラフト重合により形成された第２の層６２との積層体で構成されている。
【００３９】
このうち、後に詳述する被膜６０は、第１の化合物で構成されており、第１の層６１は、第１の化合物が光に反応して構造変化を生じてなるもので構成されている。
この第１の化合物は、第２の層６２を構成する第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、光に反応して構造変化を生じるものである。なお、この構造変化については、後に詳述する。
【００４０】
また、第１の化合物は、前述した重合開始部位を含んでいるため、例えば、重合開始部位を高い割合で含む第１の化合物を用いた場合は、第１の化合物に、重合開始部位を介して多数の第２の化合物を結合させることができる。その結果、第２の層６２の密度を容易に高めることができ、電気的特性、機械的特性および化学的特性に優れたゲート絶縁層６を効率よく得ることができる。
【００４１】
ここで、重合開始部位は、第２の化合物と結合可能な部位であり、例えば、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン基、アミノ基、アルデヒド基、ニトロ基、スルホン酸基、カルボニル基のような官能基等が挙げられる。
このような第１の化合物は、光が照射された領域において架橋反応を生じる光硬化性化合物、または、光が照射された領域のおいて分解反応を生じる光分解性化合物を主成分とするものが好ましい。これらの化合物を第１の化合物として用いることにより、光の照射領域を設定することにより、容易かつ短時間で被膜６０をパターニングして、第１の層６１を得ることができる。
このような第１の層６１は、例えば、下記化学式（３）に示すような構造をなす化合物で構成されている。
【００４２】
【化３】
2008060540.tif 000005
【００４３】
この化合物は、重合開始部位として臭素基を有している。
また、側鎖にベンゼン環を含む構造が、アルキル鎖で架橋している。これにより、分子構造レベルのネットワークが形成され、強固な第１の層６１が得られる。
一方、第２の層６２は、第２の化合物で構成されている。
この第２の化合物は、基板５０上に設けられた第１の層６１中の第１の化合物に含まれる重合開始部位に、結合している（グラフト重合）。そして、複数の第２の化合物が鎖状に繋がることにより、所望の厚さの第２の層６２を得ることができる。これにより、第１の層６１と第２の層６２との積層体で構成された、目的の形状をなすゲート絶縁層６が得られる。
【００４４】
このような第２の化合物の具体例としては、前述の重合開始部位と結合し得るものであれば、特に限定されないが、スチレンや（メタ）アクリル酸エステル系化合物、エポキシ系化合物およびオキセタン系化合物のうちの少なくとも１種を主成分とするものが好ましい。これらの化合物は、重合開始部位に対して特に容易に結合し得るものである。このため、重合開始部位と第２の化合物とをより短時間で結合させることができ、第２の層６２の形成工程を簡略化することができる。
【００４５】
また、これらの化合物は、絶縁性に特に優れている。このため、第２の化合物で構成された第２の層６２、すなわちゲート絶縁層６は、特に優れた絶縁層として機能する。
このうち、（メタ）アクリル酸エステル系化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型（メタ）アクリル酸エステル化合物、ビスフェノールＦ型（メタ）アクリル酸エステル化合物、フェノール・ノボラック型（メタ）アクリル酸エステル化合物、クレゾールノボラック型（メタ）アクリル酸エステル化合物、トリフェノールメタン型（メタ）アクリル酸エステル化合物、ビスフェノールＳ型（メタ）アクリル酸エステル化合物、ビスフェノール型（メタ）アクリル酸エステル化合物のような芳香族（メタ）アクリル酸エステル系化合物、エチレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル化合物、プロピレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステル化合物、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリル酸エステル化合物、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリル酸エステル化合物、グリセリン（メタ）アクリル酸エステル化合物のような脂肪族（メタ）アクリル酸エステル系化合物等が挙げられる。
【００４６】
また、エポキシ系化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキサイド、ビスフェノールＦ型エポキサイド、フェノール・ノボラック型エポキサイド、クレゾールノボラック型エポキサイド、トリスフェノールメタン型エポキサイド、ビスフェノールＳ型エポキサイド、ビスフェノール型エポキサイドのような芳香族エポキサイド系化合物、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテルのようなグリシジルエーテル系化合物、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル、ビス（２，３−エポキシシクロへキシルメチル）アジペート、ビス（２，３−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ジシクロペンタンジエンオキサイド、ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
さらに、エポキシ系化合物としては、例えば、下記化学式（４）〜（９）に示す化合物（脂環族エポキシ系化合物）が挙げられる。
【００４７】
【化４】
2008060540.tif 000006
［式（５）中のｍ、式（６）中のｐ、および式（８）中のｎ、ｐ、ｑ、ｒは、いずれも１以上の整数を表す。］
【００４８】
また、オキセタン系化合物としては、例えば、下記化学式（１０）〜（１１）に示す化合物が挙げられる。
【００４９】
【化５】
2008060540.tif 000007
【００５０】
ゲート絶縁層６の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層６の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極３およびドレイン電極４とゲート電極７とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１の動作電圧を低くすることができる。
また、ゲート絶縁膜６上には、ゲート電極７が設けられている。
ゲート電極７の構成材料としては、前記ソース電極３およびドレイン電極４で挙げたものと同様のものを用いることができる。
ゲート電極７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜５０００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００５１】
さらに、ゲート絶縁層６上には、そのほぼ全面を覆うように保護膜８が設けられている。
この保護膜８は、各薄膜トランジスタ１を機械的に保護するとともに、例えば、アクティブマトリクス装置３０を後述するような電気泳動表示装置２０に適用する場合に、マイクロカプセル４２に封入された電気泳動分散液４２０（親油性の液体）が、何らかの要因で外部に流出した際でも、薄膜トランジスタ１側に拡散するのを防止する機能を有するものである。
【００５２】
このような保護膜８の構成材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体および酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体のような有機材料や、ＳｉＯ２のような無機材料を用いることができる。
保護膜８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、３００〜３０００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、保護膜８は、その機能を十分に発揮することができる。
【００５３】
このような薄膜トランジスタ１において、ゲート電極７に印加する電圧を変化させることにより、ソース電極３とドレイン電極４との間に流れる電流量が制御される。
すなわち、ゲート電極７に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加しても、有機半導体層５中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。一方、ゲート電極７に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層５のゲート絶縁層６に面した部分に可動電荷（キャリア）が誘起され、チャネル領域５１に流路が形成される。この状態でソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加すると、チャネル領域５１を通って電流が流れる。
【００５４】
＜アクティブマトリクス装置の製造方法＞
次に、図１に示すアクティブマトリクス装置の製造方法（本発明の電子デバイスの製造方法）について説明する。
図３ないし図５は、それぞれ、図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図３ないし図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
アクティブマトリクス装置３０の製造方法は、［１］基板上に、電極（ゲート電極を除く）および配線形成工程と、［２］有機半導体層形成工程と、［３］ゲート絶縁層形成工程と、［４］ゲート電極形成工程と、［５］保護膜形成工程とを有している。以下、これらの各工程について、順次説明する。
【００５５】
［１］電極および配線形成工程
図３（ａ）に示すように基板５０を用意し、この基板５０上に、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、データ線（図示せず）および接続用電極（図示せず）を形成する。
次に、図３（ｂ）に示すように、まず、基板５０上に金属膜（金属層）９を形成する。
これは、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等により形成することができる。
【００５６】
この金属膜９上に、フォトリソグラフィー法により、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、データ線および接続用電極の形状に対応する形状のレジスト層を形成する。このレジスト層をマスクとして用いて、金属膜９の不要部分を除去する。
この金属膜９の除去には、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの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。
【００５７】
その後、レジスト層を除去することにより、図３（ｃ）に示すように、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、データ線（図示せず）および接続用電極（図示せず）が得られる。
なお、これらのソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、データ線および接続用電極は、それぞれ、例えば、導電性粒子を含有するコロイド液（分散液）、導電性ポリマーを含有する液体（溶液または分散液）等の液状材料を基板５０上に供給して被膜を形成した後、必要に応じて、この被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することもできる。
【００５８】
前記液状材料を基板５０上に供給する方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法等が挙げられ、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。
これらの中でも、特に、インクジェット法（液滴吐出法）を用いるのが好ましい。インクジェット法（液滴吐出法）によれば、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、データ線および接続用電極を、容易かつ寸法精度よく形成することができる。
【００５９】
［２］有機半導体層形成工程
次に、図３（ｄ）に示すように、ソース電極３およびドレイン電極４が形成された基板５０上に、ソース電極３とドレイン電極４との間および各電極３、４の一部を覆うように、有機半導体層５を形成する。
このとき、ソース電極３とドレイン電極４との間（ゲート電極７に対応する領域）には、チャネル領域５１が形成される。
【００６０】
例えば、有機半導体層５を有機高分子材料で構成する場合、有機半導体層５は、有機高分子材料またはその前駆体を含有する液状材料を、基板５０上にソース電極３およびドレイン電極４を覆うように供給して被膜を形成した後、必要に応じて、この被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
【００６１】
前記液状材料を基板５０上に供給する方法としては、前記工程［１］で挙げたのと同様の方法を用いることができる。
なお、有機半導体層５の形成領域は、図示の構成に限定されず、有機半導体層５は、ソース電極３とドレイン電極４との間の領域（チャネル領域５１）にのみ形成してもよい。これにより、同一基板上に、複数の薄膜トランジスタ１（素子）を並設する場合に、各素子の有機半導体層５を独立して形成することにより、リーク電流、各素子間のクロストークを抑えることができる。また、有機半導体材料の使用量を削減することができ、製造コストの削減を図ることもできる。
【００６２】
［３］ゲート絶縁層形成工程
次に、有機半導体層５上に、ゲート絶縁層６を形成する。
このゲート絶縁層６の形成に、本発明に係る電子デバイスの製造方法を適用する。これにより、高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度のゲート絶縁層（有機薄膜）６を備えた薄膜トランジスタ（本発明に係る電子デバイス）１を効率よく得ることができる。
【００６３】
以下、ゲート絶縁層６の形成工程について詳述する。
［３−１］まず、第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、光に反応して構造変化を生じる第１の化合物を含む液状材料を調製する。
第１の化合物としては、前述したように光硬化性化合物や光分解性化合物が好適に用いられるが、このうち、光硬化性化合物は、プレポリマー材料またはポリマー材料で構成されており、これらの材料が、前述した重合開始部位を含む繰り返し単位をなす構造（以下、「第１の繰り返し単位構造」とも言う。）と、光照射により架橋反応を生じる繰り返し単位をなす構造（以下、「第２の繰り返し単位構造」とも言う。）とを有するものであるのが好ましい。このような繰り返し単位構造を有している光硬化性化合物で構成された第１の層６１は、前記架橋反応に起因する強固なものとなる。また、前記重合開始部位を含むことになるので、第１の層６１は、第２の化合物が確実に結合可能なものとなる。
【００６４】
また、光硬化性化合物がこれらの繰り返し単位構造で構成されている場合、各繰り返し単位構造の比率を設定することにより、光硬化性化合物の架橋反応により形成される架橋構造の密度や、光硬化性化合物が含有する重合開始部位の密度を調整することができる。その結果、得られる第１の層６１の硬度（柔軟性）や、第１の層６１の密度を調整することができる。
【００６５】
ここで、第１の化合物が含む重合開始部位として、特に限定されず、第２の化合物と結合し得る官能基であればよいが、この中でも、ハロゲンを含む官能基であるのが好ましい。これにより、後述する工程において、例えば、重合開始部位の作用により第２の化合物中の二重結合を開裂するとともに、開裂して生じた結合手を重合開始部位に結合させるような反応を繰り返し起こさせることができる。すなわち、このようなリビング重合を確実に起こさせることができる。
このような光硬化性化合物の具体例としては、下記化学式（１）に示す第１の繰り返し単位構造と、下記化学式（２）に示す第２の繰り返し単位構造とを、それぞれ繰り返し単位として有する化合物が挙げられる。
【００６６】
【化６】
2008060540.tif 000008
【００６７】
【化７】
2008060540.tif 000009
【００６８】
光硬化性化合物が、前記化学式（１）に示す第１の繰り返し単位構造を有することにより、リビング重合を確実に起こすことができ、重合開始部位と第２の化合物とをより効率よく結合させることができる。
また、光硬化性化合物が、前記化学式（２）に示す第２の繰り返し単位構造を有することにより、より強固な分子ネットワークが構築され、より強固な第１の層６１を得ることができる。
さらに、光硬化性化合物は、例えば、下記化学式（１２）に示すような親水性部位を含む第３の繰り返し単位構造を有しているのが好ましい。
【００６９】
【化８】
2008060540.tif 000010
【００７０】
これにより、光硬化性化合物は水溶性溶媒に溶解し、かつ室温下で取り扱うことができるようになるため、本工程の液状材料の調製や、この液状材料を基板上に供給する作業、後述する被膜６０の洗浄作業をそれぞれ容易に行い得るものとなる。その結果、本工程の簡略化および低コスト化を図ることができる。
なお、このような光硬化性化合物は、例えば、ビニルアルコール（ＰＶＡ）のような直鎖状化合物の側鎖に、前述の重合開始部位、光照射により架橋反応を生じる部位、および親水性部位をそれぞれ導入することにより合成することができる。
【００７１】
本工程で用いられる液状材料は、さらに、第１の化合物を溶解し得る溶媒とを含んでいる。
この溶媒としては、第１の化合物を溶解し得るものであればよく、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
次に、前記工程［２］で得られた有機半導体層５や、前記工程［１］で得られたソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、およびデータ線３１を覆うように、調製した液状材料を供給し、図４（ｅ）に示すように被膜６０を形成する（第１の工程）。このようにして得られた被膜６０は、液状被膜の形態をなしている。
【００７２】
［３−２］次に、図４（ｆ）に示すように、マスク１０を介して被膜６０の所定の領域に向けて光を照射する。これにより、被膜６０をパターニングし、第１の層６１を得る（第２の工程）。
以下、本工程を（Ｉ）第１の化合物が光硬化性化合物である場合と、（II）第１の化合物が光分解性化合物である場合とに分けて説明する。なお、図４（ｆ）は、（Ｉ）の場合を例に示したものである。
【００７３】
（Ｉ）の場合
ここでは、光硬化性化合物として、前述の化学式（１２）に示す光硬化性化合物を用いた場合を例に説明する。
まず、ゲート絶縁層６を形成すべき領域に対応した開口部を有するマスク１０を介して、液状被膜の形態をなす被膜６０に光を照射する。これにより、光を照射した領域に存在する光硬化性化合物において、前記化学式（２）で示す第２の繰り返し単位構造の二重結合が開裂して相互に結合し、前記化学式（３）に示す架橋構造をなす化合物を形成するような構造変化が生じる。この構造変化により、第２の繰り返し単位構造による強固な分子ネットワークが構築されるため、光を照射した領域の被膜６０が選択的に固化することとなり、第１の層６１が形成される。
【００７４】
一方、被膜６０のゲート絶縁層６を形成すべき領域以外の領域には、光を照射しない。このため、この領域に存在する被膜６０は、光硬化性化合物の構造変化が生じることなく、液状被膜の形態をなしたままとなる。したがって、被膜６０中の光硬化性化合物には、光を照射した領域と、光を照射しなかった領域との間で、光硬化性化合物の構造に差異、すなわち前記分子ネットワークの有無の差が生じることとなる。この差異は、後述する工程［３−３］において、処理液に対する耐性の差になって現れるため、この差を利用して、被膜６０にパターニングを施し、図４（ｇ）に示すように第１の層６１を得ることができる。
【００７５】
ここで、光硬化性化合物に対して、前述の架橋反応を伴う構造変化を促進する重合開始剤を接触させるのが好ましい。これにより、光硬化性化合物における架橋反応を効率よく行うことができ、本工程に要する時間を短縮することができる。
このような重合開始剤としては、例えば、光の付与によりラジカルを発生させ、このラジカルが二重結合の開裂と結合（ラジカル重合）とを誘起するラジカル系光重合開始剤が好ましい。これにより、第２の繰り返し単位構造中に二重結合を含んでいる場合に、ラジカル系光重合開始剤が作用して、ラジカル重合を特に効率よく誘起することができる。
【００７６】
このような光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾイルエーテル、チオキサントン、カンファーキノン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ケタール類、ジベンゾイル類、オニウム塩、およびこれらの核置換体等が挙げられ、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。
【００７７】
また、これらの光重合開始剤の中でも、特に、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、α，α−ジメトキシ−α−モルホリノ−メチルチオフェニルアセトフェノン、２−メチル−４’−（メチルチオ）−２−モルホリノ−プロピオフェノン、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−４−モルホリノブチルフェノン、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、および２，４−ジエチルキサントンとｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチルとの混合物が好適に用いることができる。
【００７８】
なお、用いる重合開始剤の量は、被膜６０の重量に対して０．０１〜１０ｗｔ％程度になる量であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％程度になる量であるのがより好ましく、０．１〜２ｗｔ％程度になる量であるのがさらに好ましい。これにより、架橋反応を示す部位に対して、重合開始剤を十分に作用させることができるとともに、過剰な重合開始剤の量を抑制することができる。
【００７９】
ここで、第２の繰り返し単位構造は、光照射に用いる光の波長における第１の繰り返し単位構造より吸光係数が大きいのが好ましい。これにより、光を照射した際に、第１の繰り返し単位構造が吸収する光エネルギーの量を抑制しつつ、第２の繰り返し単位構造に高選択的に光エネルギーを吸収させることができる。その結果、第１の繰り返し単位構造中に含まれる重合開始部位が損傷を受けるのを抑制しつつ、第２の繰り返し単位構造において架橋構造を形成する架橋反応を効率よく行わせることができる。
【００８０】
この場合、第２の繰り返し単位構造の吸光係数は、第１の繰り返し単位構造の吸光係数の１００倍以上であるのが好ましく、１０００倍以上であるのがより好ましい。これにより、第１の繰り返し単位構造が吸収する光エネルギーを十分に抑制しつつ、第２の繰り返し単位構造により高い光エネルギーを吸収させることができる。
また、光硬化性化合物中における第１の繰り返し単位構造の比率は、０．５〜４９．５ｍｏｌ％であるのが好ましく、５〜４０ｍｏｌ％であるのがより好ましい。このような比率で第１の繰り返し単位構造が含まれていると、重合開始部位に第２の化合物を高密度に結合させることができる。すなわち、第２の化合物が高密度に結合するように十分な数の重合開始部位を確保しつつ、重合開始部位が多くなり過ぎて、第２の化合物の分子同士が干渉するのを防止することができる。
【００８１】
一方、光硬化性化合物中における第２の繰り返し単位構造の比率は、０．５〜１０ｍｏｌ％であるのが好ましく、２〜８ｍｏｌ％であるのがより好ましい。このような比率で第２の繰り返し単位構造が含まれていると、第２の繰り返し単位構造による分子ネットワークをより確実に形成することができる。すなわち、第２の繰り返し単位構造が不足して、十分な大きさの分子ネットワークを形成できなかったり、第２の繰り返し単位構造が過剰になり、第２の繰り返し単位構造同士が干渉して、分子ネットワークの形成を阻害したりするのを、より確実に防止することができる。これにより、第１の層６１がより確実に固化に至る。
【００８２】
さらに、光硬化性化合物中における第３の繰り返し単位構造の比率は、５０〜８９．５ｍｏｌ％であるのが好ましく、５２〜８７ｍｏｌ％であるのがより好ましい。このような比率で第３の繰り返し単位構造が含まれていると、光硬化性化合物の親水性を十分に高めることができる。その結果、この光硬化性化合物は水溶性溶媒に確実に溶解するものとなり、前記工程［３−１］において、液状材料が取り扱い易いものとなる。
【００８３】
なお、被膜６０に向けて光を照射した後、必要に応じて、被膜６０を洗浄液等で洗浄してもよい。これにより、マスク１０の遮光部に対応する領域に存在する被膜６０を効率よく除去して、第１の層１６１を得ることができる。
この場合、洗浄液は、特に限定されないが、水を主成分とするものが好ましい。前述の架橋反応により得られた架橋構造は、水にほとんど溶けないため、水を主成分とする洗浄液で、光照射後の被膜６０を洗浄することにより、第１の層１６１を保持しつつ、不要部分を確実に除去することができる。
【００８４】
（II）の場合
この場合、被膜６０に向けて光を照射するのに先立って、液状被膜の形態をなす被膜６０に対して短時間の熱処理（プリベーク）を施す。これにより、被膜６０を固化させる。
次に、被膜６０のゲート絶縁層６を形成すべき領域以外の領域に向けて、光を照射する。これにより、光を照射した領域の光分解性化合物は分解する構造変化を生じる。
【００８５】
一方、被膜６０のゲート絶縁層６を形成すべき領域には、光を照射しない。このため、この領域に存在する光分解性化合物には、光の照射による構造変化が生じることなく、固化した被膜６０の形態をなしたままである。したがって、被膜６０中の光分解性化合物には、光を照射した領域と、光を照射しなかった領域との間で、光分解性化合物の構造に差異が生じることとなる。この差異は、後述する工程［３−３］において、処理液に対する耐性の差になって現れるため、この差を利用して、被膜６０にパターニングを施し、図４（ｇ）に示すように第１の層６１を得ることができる。
【００８６】
なお、（Ｉ）および（II）のいずれにおいても、被膜６０に照射する光の波長は、２００〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、２００〜４００ｎｍ程度であるのがより好ましく、３００〜３５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。このような波長の光を用いることにより、第１の繰り返し単位構造中の重合開始部位が損傷を受けるのを確実に防止しつつ、比較的高い光エネルギーを第２の繰り返し単位構造に付与することができる。これにより、光の照射によって被膜６０に生じる構造変化を効率よく行うことができる。
【００８７】
［３−３］次に、前記工程［３−２］で得られた第１の層６１に、第２の化合物を含む液体を接触させる。これにより、第１の層６１中の重合開始部位と第２の化合物とを結合させ、第２の層６２を得る（第３の工程）。そして、図４（ｈ）に示すように、目的の形状にパターニングされた、第１の層６１と第２の層６２との積層体で構成されたゲート絶縁層６を得る。
【００８８】
また、第１の層６１に接触させる前記液体は、さらに、重合開始部位と第２の化合物との結合を促進する触媒を含んでいるのが好ましい。これにより、重合開始部位と第２の化合物との結合を効率よく行うことができ、本工程に要する時間を短縮することができる。
このような触媒としては、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｎｂ等を含む金属触媒等が挙げられ、代表的には、ＣｕＢｒが用いられる。そして、上記のうちの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。
【００８９】
ところで、本工程における第１の層６１と第２の化合物との接触により、第２の化合物は、第１の層６１中の分子ネットワークに対してペンダント基として結合する。これにより、第１の層６１に積層され、第２の化合物で構成された第２の層６２が形成される。
また、グラフト重合により第１の層６１に結合した第２の化合物に、他の第２の化合物を結合させることにより、より厚い第２の層６２を得ることができる。
【００９０】
ここで、重合開始部位と第２の化合物との結合を、リビング重合により行うのが好ましい。リビング重合によれば、重合開始部位に多数の第２の化合物が結合する際に、結合した第２の化合物の末端に重合開始部位が再生され、新たな第２の化合物を供給する度に重合反応が進行するような反応が継続的に起きる。
したがって、反応系に供給する第２の化合物（モノマー）の量を変化させることによって、合成される高分子の重合度を精密に制御することができる。その結果、第２の層６２やゲート絶縁層６の厚さや密度を適宜精密に調整することができる。
【００９１】
また、第１の層６１に前記液体を接触させる際、第１の層６１に光または熱を付与しつつ行うのが好ましい。これにより、重合開始部位の活性を高めることができ、重合開始部位と第２の化合物とをさらに効率よく結合させることができる。その結果、前述したように、第１の層６１中に重合開始部位を高い割合で含んでいる場合、この重合開始部位に多数の第２の化合物を結合させることができる。このため、第２の層６２の密度を高めることができ、電気的特性、機械的特性および化学的特性に優れたゲート絶縁層６を効率よく得ることができる。
【００９２】
なお、この際、重合開始部位を損傷しない程度のエネルギーで光または熱を付与するのが好ましい。
ところで、従来も、第１の化合物中の重合開始部位に第２の化合物を結合させるグラフト重合により、有機薄膜を形成することが行われていた。かかる従来の方法では、第１の化合物として、加熱により架橋反応を生じる熱硬化性化合物を用いていた。
【００９３】
ここで、このような従来の方法で微細なパターンの被膜を形成する場合、熱硬化性化合物を含む液状材料を基板の全面に供給し、目的とするパターンに沿って基板を加熱する必要がある。しかしながら、基板を局所的に加熱することは極めて困難であり、微細なパターンの有機薄膜を高い寸法精度で得ることはできなかった。
また、熱硬化性化合物が重合開始部位を含んでいても、基板を加熱した際に、この重合開始部位が熱による影響で損傷を受け、有効な重合開始部位が減少するという問題があった。このため、高密度で第２の化合物をグラフト重合させることができなかった。
【００９４】
一方、インクジェット法のように、液状材料を、目的とするパターンに沿って供給する方法も試みられた。しかしながら、この方法には、液状材料の供給速度が十分でないため、有機薄膜の形成効率が著しく低いという問題があった。
したがって、従来は、高い寸法精度でパターニングされ、かつグラフト重合による高密度の有機薄膜を得ることは困難であった。
【００９５】
これに対し、本発明の電子デバイスの製造方法は、前述したように、第２の化合物と結合可能な重合開始部位を含み、かつ光に反応して架橋反応を生じる第１の化合物で構成された被膜を形成する第１の工程と、被膜の所定の領域に光を照射し、被膜をパターニングすることにより第１の層を形成する第２の工程と、第１の層に、第２の化合物を含む液体を接触させることにより、重合開始部位と第２の化合物とを結合させ、第１の層上に第２の層を形成し、これにより、有機薄膜を形成する第３の工程とを有することとした。
【００９６】
このような方法では、光の照射領域を適宜設定することにより、高い寸法精度でパターニングされた第１の層６１を形成することができる。これにより、高い寸法精度の有機薄膜を、効率よく得ることができる。
また、一般に、官能基等で構成される重合開始部位は、高いエネルギーを付与することにより、損傷を受ける。これに対し、本発明では、第１の化合物中の重合開始部位に、損傷を与え難い。これは、熱に比べて光は、第１の化合物の架橋反応のような構造変化を効率よく起こさせることができるので、重合開始部位に付与されるエネルギーを低減し得ることに起因する。このため、高い密度で第２の化合物をグラフト重合させることができ、高密度の被膜をより効率よく得ることができる。
【００９７】
［４］走査線（ゲート電極）形成工程
次に、図５（ｉ）に示すように、ゲート絶縁層６上に、走査線３２（ゲート電極７）を形成する。
走査線３２は、前記ソース電極３およびドレイン電極４と同様にして形成することができる。
【００９８】
すなわち、前述したような液状材料を、一列に配列された薄膜トランジスタ１のゲート電極７を形成するように、ほぼ直線状に供給して被膜を形成した後、必要に応じて、この被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより走査線３２を形成することができる。
なお、前記液状材料を供給する方法には、特に、インクジェット法を用いるのが好ましい。インクジェット法によれば、走査線３２に対応して、液状材料を精度よく供給することができる。これにより、走査線３２を高い寸法精度で形成することができる。
【００９９】
［５］保護膜形成工程
次に、図５（ｊ）に示すように、ゲート絶縁層６のほぼ全面を覆うように、保護膜８を形成する。
保護膜８は、例えば、ゲート絶縁層６と同様にして形成することができる。
以上のような工程を経て、図１および図２に示すアクティブマトリクス装置３０が得られる。
【０１００】
＜電子デバイスの第２実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスの第２実施形態を適用したバイオセンサについて説明する。
図６は、本発明の電子デバイスの第２実施形態を適用したバイオセンサを測定装置に装着した状態を示す模式図（斜視図）、図７は、図６に示すバイオセンサを模式的に示す平面図、図８は、図７に示すバイオセンサのＡ−Ａ線断面図、図９は、図８に示す断面図の部分拡大図である。なお、以下の説明では、図７中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。また、図８および図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１０１】
以下、第２実施形態の電子デバイス（バイオセンサ）およびその製造方法について説明するが、それぞれ、前記第１実施形態の電子デバイス（アクティブマトリクス装置）およびその製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図６に示す測定装置（本発明の電子機器）１０１は、バイオセンサ１００と、バイオセンサ１００で得られた電流値を解析する処理回路２００を備えた演算装置１０２と、バイオセンサ１００を装着するコネクタ１３１と、処理回路２００とコネクタ１３１とを接続する配線１３２とを有する。
【０１０２】
バイオセンサ１００は、図７に示すように、基板１２０上に、作用電極１２１、対向電極１２２および参照電極１２３を備える検出部１１０を有している。
これらの各電極１２１、１２２、１２３は、それぞれ独立して、配線１３０、コネクタ１３１および配線１３２を介して、処理回路２００と電気的に接続されている。また、バイオセンサ１００は、コネクタ１３１において着脱可能となっている。
【０１０３】
また、検出部１１０以外の基板１２０上の範囲は、図８に示すように、絶縁膜１６０で覆われている。すなわち、基板１２０上に絶縁膜１６０が設けられ、検出部１１０は、絶縁膜１６０の一部に設けられた開口部１６５から露出している。
このようなバイオセンサ１００は、図８に示すように、基板１２０と絶縁膜１６０とで画成される試料供給空間１５０に、液体試料１５１を供給することにより、作用電極１２１上に設けられた後述する反応層１４０と液体試料１５１とが接触する。そして、液体試料１５１中のターゲットと反応層１４０とが反応することにより、作用電極１２１から電流を取り出すことができる。これにより、この電流値の変化に基づいて、液体試料１５１中のターゲットの量を測定することができる。
【０１０４】
ここで、液体試料１５１としては、例えば、血液、尿、汗、リンパ液、髄液、胆汁、唾液等の体液や、これらの体液に各種処理を施した処理済み液等が挙げられる。
また、液体試料１５１中に含まれるターゲットは、後述する受容体と反応することにより、電子（ｅ−）を放出するものである。
このようなターゲットとしては、例えば、グルコースのような糖類、単純タンパク質、糖タンパク質のようなタンパク質類、アルコール類、コレステロール、ステロイドホルモン、胆汁酸、胆汁アルコールのようなステロイド類、ビタミン類、ホルモン類、乳酸、ビリルビン、尿酸、クレアチニン等が挙げられる。
【０１０５】
基板１２０は、バイオセンサ１００を構成する各部を支持するとともに、前述した各電極１２１、１２２、１２３および配線１３０を、互いに絶縁するものである。
基板１２０の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、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（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）等の各種樹脂材料、石英ガラスのような各種ガラス材料、アルミナ、ジルコニアのような各種セラミックス材料等が挙げられ、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。
【０１０６】
作用電極１２１の構成材料としては、例えば、金、銀、銅、白金またはこれらを含む合金のような金属材料、ＩＴＯのような金属酸化物系材料、グラファイトのような炭素系材料等が挙げられる。
作用電極１２１の上側には、反応層１４０が設けられている。
図８に示すように、反応層１４０の一部は、試料供給空間１５０に露出している。そして、試料供給空間１５０に液体試料１５１を供給することにより、液体試料１５１を反応層１４０に接触させることができる。
【０１０７】
反応層１４０は、図９に示すように、受容体１４１を含有している。ここで、受容体１４１が酵素を含んでいる場合、受容体１４１は、前述したように、液体試料１５１中のターゲット１５２と反応（酸化反応）することにより、電子を放出する。
このような受容体１４１としては、例えば、酵素、抗体のようなポリペプチド、オリゴペプチド、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチドのような核酸等が挙げられる。
【０１０８】
なお、例えば、受容体１４１が抗体を含んでいる場合、受容体１４１は、ターゲットとなる抗原を吸着し、さらに、その抗原を特異的に認識し、酵素等の電子発生を促すマーカーを備える二次抗体を吸着することにより、前述の酵素の場合と同様に、電子を放出することができる。
これらの中でも、受容体１４１は、それぞれ、酵素を含んでいるのが好ましい。酵素は、ターゲット１５２の識別能力が高く、高い検出感度のバイオセンサ１００を実現することができる。また、酵素を受容体とするバイオセンサは、簡便な取り扱いを実現し得るものとなる。
【０１０９】
酵素としては、測定対象とするターゲット１５２の種類に応じて、例えば、グルコースオキシダーゼ（ＧＯｘ）、アスコルビン酸オキシダーゼ（ＡＳＯｘ）、ラクテートオキシダーゼ（ＬＯｘ）、ウリカーゼ（尿酸オキシダーゼ）（ＵＯｘ）、ガラクトースオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、Ｄ−またはＬ−アミノ酸オキシダーゼ、アミンオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、グリセロールオキシダーゼ、キサンオキシダーゼ、グルタメートオキシダーゼ、ホースラディッシュパーオキシダーゼのようなオキシダーゼ類、アルコールデヒドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、コレステロールルデヒドロゲナーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、フルクトースデヒドロゲナーゼ、ソルビトールデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼのようなデヒドロゲナーゼ類等の各種酸化還元酵素等を用いることができる。
【０１１０】
本実施形態では、反応層１４０は、それぞれ、図９に示すように、高分子１４２で構成されたマトリクス（基材）中に、受容体１４１を含んで（含浸させて）なるものである。これにより、受容体１４１が他の層や液体試料１５１中に拡散するのを防止することができ、反応層１４０においてターゲット１５２と受容体１４１との反応をより確実に生じさせることができる。
【０１１１】
マトリクスを構成する高分子１４２としては、特に限定されないが、例えば、生体関連高分子（動物由来の高分子）や植物由来の高分子のような天然高分子（天然樹脂）、合成高分子（合成樹脂）、またはこれらの変性物等が挙げられ、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。中でも、マトリクスを構成する高分子１４２としては、生体由来高分子またはその変性物を主成分とするものが好ましい。これらのものを用いることにより、受容体１４１が容易に変性、失活するのを好適に防止することができる。
【０１１２】
このような生体関連高分子としては、例えば、糖質類、タンパク質類（特にアルブミン（例えば、ウシ血清アルブミン：ＢＳＡ）、グロブリン、ミオグロビン）、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）等が挙げられる。
また、その変性物としては、前記生体関連高分子の疎水結合、水素結合、イオン結合を破壊する処理を施したもの等が挙げられる。かかる処理としては、例えば、熱処理、加圧処理、ｐＨ調整処理、変性剤による処理等が挙げられる。
【０１１３】
また、マトリクスには、架橋構造が形成されているのが好ましい。これにより、受容体１４１を当該マトリクスに強固に保持（担持）することができる。また、反応層１４０の機械的強度の向上にも寄与する。
マトリクスに架橋構造を形成する架橋剤としては、高分子としてペプチドを主成分とするものを用いる場合には、例えば、グルタルアルデヒド、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド、トリニトロメタン、水溶性酸化チタン（チタンラクテート；［(OH)2Ti(C3H5O2)2］、チタントリエタノールアミネート；［(C3H7O)2Ti(C6H14O3N)2］）、水溶性酸化ジルコニウム（酢酸ジルコニル；［ZrO(OCOCH3)2］）等が挙げられ、これらの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。
【０１１４】
また、反応層１４０には、放出された電子を後述する中間層または作用電極に媒介するメディエータ（媒介体）１４３を含むのが好ましい。メディエータ１４３は、一般に、ターゲット１５２に比べ、より低電位で酸化反応を生じるものである。このため、メディエータ１４３を電子移動の媒介とすることにより、反応層１４０から電子を効率よく移動させ、検出部１１０から、より高い感度で電流を取り出すことができる。
【０１１５】
メディエータ１４３としては、例えば、フェリシアン化カリウム、フェロセンまたはフェロセン誘導体、ニッケロセンまたはニッケロセン誘導体、ピリジンまたはピリジン誘導体、キノンまたはキノン誘導体（例えばｐ−ベンゾキノン、ピロロキノリンキノン等）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）のようなフラビン誘導体、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ）のようなニコチンアミド誘導体、フェナジンメトサルファート、２，６−ジクロロフェノールインドフェノール、ヘキサシアノ鉄（III）酸塩、オクタシアノタングステンイオン、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体等が挙げられ、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。
【０１１６】
対向電極１２２は、作用電極１２１との間に電圧を印加する電極である。試料供給空間１５０に液体試料１５１を供給した状態で、作用電極１２１と対向電極１２２との間に、作用電極１２１側が高電位となるように電圧を印加すると、ターゲット１５２と受容体１４１との反応により放出された電子を、作用電極１２１側に、確実に移動させることができる。
【０１１７】
対向電極１２２の構成材料としては、前述の作用電極１２１の構成材料と同様の材料が挙げられる。
また、対向電極１２２の面積は、作用電極１２１の２倍以上であるのが好ましく、１０倍以上であるのがより好ましい。これにより、より高い精度で電流値を測定することができる。
【０１１８】
参照電極１２３は、対向電極１２２との間に電圧を印加する電極である。試料供給空間１５０に液体試料１５１を供給した状態で、参照電極１２３と対向電極１２２との間に電圧を印加する。そして、これらの電極間に流れる電流値と、前述の作用電極１２１と対向電極１２２との間に流れる電流値とを比較することにより、ターゲット１５２と受容体１４１との反応により生じた電流値を、より高い精度で測定することができる。
【０１１９】
参照電極１２３の構成材料としては、例えば、銀−塩化銀、水銀−硫酸水銀等が挙げられる。
また、前述の作用電極１２１、対向電極１２２、参照電極１２３、および配線１３０は、導電性材料粉末の集合体で構成されているのが好ましい。これにより、これらの電極および配線を、各種印刷法を用いて容易に形成することができる。その結果、バイオセンサの製造工程を大幅に簡素化することができ、バイオセンサの低コスト化を図ることができる。
【０１２０】
絶縁膜１６０は、前述したように、検出部１１０付近に開口する開口部１６５を有し、この開口部１６５により試料供給空間１５０を形成している。
本実施形態では、この絶縁膜１６０が、後述する被膜１６０’を、開口部１６５を備えた所定の形状にパターニングしてなる第１の層１６１と、この第１の層１６１上にグラフト重合により形成された第２の層１６２との積層体で構成されている。
このうち、第１の層１６１は、前記第１実施形態の第１の層６１と同様に、第１の化合物で構成されている。
【０１２１】
一方、第２の層１６２は、前記第１実施形態の第２の層６２と同様に、第２の化合物で構成されている。
このような構成の絶縁膜１６０は、前記第１実施形態のゲート絶縁膜と同様に、密度の高いものとなる。このため、絶縁性のような電気的特性や、機械的特性、化学的特性において特に優れたものとなる。
このような絶縁膜１６０の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。絶縁膜１６０の厚さを前記範囲とすることにより、各電極１２１、１２２、１２３同士および配線１３０同士を、確実に絶縁することができる。
【０１２２】
＜バイオセンサの製造方法＞
次に、図１０に示すバイオセンサの製造方法（本発明の電子デバイスの製造方法）について説明する。
図１０は、図８に示すバイオセンサの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１０中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１２３】
＜１＞まず、基板１２０を用意する。
そして、図１０（ａ）に示すように、この基板１２０上に、作用電極１２１、対向電極１２２、参照電極１２３および配線１３０を形成する。これらの電極および配線は、前記第１実施形態のソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、データ線３１および接続用電極３３の形成方法と同様の方法で形成することができる。
【０１２４】
＜２＞次に、検出部１１０の領域に対応した開口部１６５を有する絶縁膜１６０を形成する。
この絶縁膜１６０の形成に、本発明の電子デバイスの製造方法を適用する。これにより、高い寸法精度で所定の形状にパターニングされた高密度の絶縁膜１６０を備えたバイオセンサ（本発明の電子デバイス）１００を効率よく得ることができる。
【０１２５】
以下、絶縁膜１６０の形成工程について詳述する。
＜２−１＞まず、前記第１実施形態と同様にして、第１の化合物を含む液状材料を調製し、この液状材料を、前記工程＜１＞で各電極１２１、１２２、１２３および配線１３０が形成された基板１２０上に供給する。これにより、図１０（ｂ）に示すような被膜１６０’を得る（第１の工程）。
【０１２６】
ここで、本工程において調製する液状材料には、前述の第１の化合物の他に、必要に応じて、バインダ等の添加剤を添加する。
このような添加剤は、従来の方法において用いられる熱硬化性化合物を含む液状材料中にも含まれるが、その含有量は、従来に比べて極めて少ない。これは、熱硬化性化合物に比べ、光硬化性化合物の架橋反応の反応効率が高く、また、架橋反応後の密度が高いため、これらを促進する各種添加剤を省略しても問題ないためである。
【０１２７】
このため、光硬化性化合物を含む液状材料を用いて形成された絶縁膜１６０は、前述の各種添加剤をほとんど含んでいないものが得られる。一般に、バインダ等の添加剤は、生体材料（例えば、前述のターゲットのような物質）に対して、活性低下等の悪影響を及ぼすことが知られている。したがって、添加剤をほとんど含んでいない絶縁膜１６０は、生体材料を含む液体試料１５１と接触しても、生体材料に変質・変性等が生じるのを確実に防止し得るものとなる。
【０１２８】
＜２−２＞次に、前記第１実施形態と同様にして、図１０（ｃ）に示すように、検出部１１０を形成すべき領域に対応した開口部を有するマスク１７０を介して、被膜１６０’に向けて光を照射する。これにより、被膜１６０’をパターニングする。これにより、図１０（ｄ）に示すような第１の層１６１を得る（第２の工程）。
なお、被膜１６０’に向けて光を照射した後、必要に応じて、被膜１６０’を洗浄液等で洗浄してもよい。これにより、マスク１７０の遮光部に対応する領域に存在する被膜１６０’を効率よく除去して、第１の層１６１を得ることができる。
【０１２９】
＜２−３＞次に、前記第１実施形態と同様にして、前記工程＜２−２＞で得られた第１の層１６１に、第２の化合物を含む液体を接触させる。これにより、図１０（ｅ）に示すような第２の層１６２を得る（第３の工程）。そして、第１の層１６１と第２の層１６２との積層体で構成された絶縁膜１６０を得る。
このような方法によれば、高い寸法精度でパターニングされた高密度の絶縁膜１６０を、効率よく得ることができる。
【０１３０】
＜３＞次に、図１０（ｆ）に示すように、作用電極１２１上に反応層１４０を形成する。
以下、各反応層１４０が、図９に示すような高分子１４２で構成されたマトリクス中に受容体１４１を含んで構成されている場合を例にその形成方法を説明する。
まず、各受容体１４１と高分子１４２とを、それぞれ溶媒に溶解して液状材料を調製する。
【０１３１】
また、液状材料中に、必要に応じて、架橋剤、メディエータ１４３を添加してもよい。
液状材料中における各成分の濃度（含有量）は、それぞれ、反応層１４０中における受容体１４１の含有率が前記範囲となるように設定する。
次いで、これらの液状材料を、作用電極１２１が形成された試料供給空間１５０に供給し、一定時間放置した後、洗浄、乾燥する。これにより、反応層１４０が得られる。
以上の工程により、図８に示すバイオセンサ１００が得られる。
【０１３２】
＜電子機器＞
次に、前述したようなアクティブマトリクス装置３０を備えた各種電子機器（本発明の電子機器）について説明する。
＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図、図１２は、アクティブマトリクス装置を備えた電気泳動表示装置の実施形態を示す縦断面図である。
【０１３３】
図１１に示す電子ペーパー６００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６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、図１２に示すような電気泳動表示装置２０で構成されている。
電気泳動表示装置２０は、図１２に示すように、基板５０上に設けられたアクティブマトリクス装置３０と、このアクティブマトリクス装置３０に電気的に接続された電気泳動表示部４０とで構成されている。
【０１３４】
図１２に示すように、電気泳動表示部４０は、基板５０上に、順次積層された、画素電極４１と、マイクロカプセル４２と、透明電極（共通電極）４３および透明基板４４とを有している。
そして、マイクロカプセル４２がバインダ材４５により、画素電極４１と透明電極４３との間に固定されている。
【０１３５】
画素電極４１は、マトリクス状に、すなわち、縦横に規則正しく配列するように分割されている。
各カプセル４２内には、それぞれ、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、本実施形態では、電荷および色（色相）の異なる２種の電気泳動粒子４２１、４２２を含む電気泳動分散液４２０が封入されている。
【０１３６】
このような電気泳動表示装置２０では、１本あるいは複数本の走査線３２に選択信号（選択電圧）を供給すると、この選択信号（選択電圧）が供給された、図１に示す走査線３２に接続されている薄膜トランジスタ１がＯＮとなる。
これにより、かかる薄膜トランジスタ１に接続されているデータ線３１と画素電極４１とは、実質的に導通する。このとき、データ線３１に所望のデータ（電圧）を供給した状態であれば、このデータ（電圧）は画素電極４１に供給される。
これにより、画素電極４１と透明電極４３との間に電界が生じ、この電界の方向、強さ、電気泳動粒子４２１、４２２の特性等に応じて、電気泳動粒子４２１、４２２は、いずれかの電極の方向に向かって電気泳動する。
【０１３７】
一方、この状態から、走査線３２への選択信号（選択電圧）の供給を停止すると、薄膜トランジスタ１はＯＦＦとなり、かかる薄膜トランジスタ１に接続されているデータ線３１と画素電極４１とは非導通状態となる。
したがって、走査線３２への選択信号の供給および停止、あるいは、データ線３１へのデータの供給および停止を適宜組み合わせて行うことにより、電気泳動表示装置２０の表示面側（透明基板４４側）に、所望の画像（情報）を表示させることができる。
【０１３８】
特に、本実施形態の電気泳動表示装置２０では、電気泳動粒子４２１、４２２の色を異ならせていることにより、多階調の画像を表示することが可能となっている。
また、本実施形態の電気泳動表示装置２０は、アクティブマトリクス装置３０を有することにより、特定の走査線３２に接続された薄膜トランジスタ１を選択的にＯＮ／ＯＦＦすることができるので、クロストークの問題が生じにくく、また、回路動作の高速化が可能であることから、高い品質の画像（情報）を得ることができる。
なお、本発明の電子デバイスは、このような電気泳動表示装置２０への適用に限定されるものではなく、液晶表示装置、有機または無機ＥＬ表示装置等に適用することもできる。
【０１３９】
＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図１３は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
図１３に示すディスプレイ８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図１１に示す構成と同様のものである。
【０１４０】
本体部８０１は、その側部（図中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【０１４１】
また、本体部８０１の表示面側（下図（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【０１４２】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
【０１４３】
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、電気泳動表示装置２０を適用することが可能である。
【０１４４】
以上、本発明の電子デバイスの製造方法、電子デバイスおよび電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の電子デバイスの製造方法は、前記各実施形態の他、高密度による優れた特性（電気的特性、機械的特性、化学的特性等）と、高い安定性とを必要とする各種有機薄膜（絶縁膜、保護膜等）を備えた電子デバイスを製造する場合に適用できる。
【０１４５】
また、例えば、本発明の電子デバイスおよび電子機器の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
また、本発明の電子デバイスの製造方法は、必要に応じて、任意の工程を追加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の電子デバイスの第１実施形態を適用したアクティブマトリクス装置を示す平面図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図５】図１および図２に示すアクティブマトリクス装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図６】本発明の電子デバイスの第２実施形態を適用したバイオセンサを測定装置に装着した状態を示す模式図（斜視図）である。
【図７】図６に示すバイオセンサを模式的に示す平面図である。
【図８】図７に示すバイオセンサのＡ−Ａ線断面図である。
【図９】図８に示す断面図の部分拡大図である。
【図１０】図８に示すバイオセンサの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図１１】本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図１２】アクティブマトリクス装置を備えた電気泳動表示装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１……薄膜トランジスタ  ３……ソース電極  ４……ドレイン電極  ５……有機半導体層  ５１……チャネル領域  ６……ゲート絶縁層  ６０……被膜  ６１……第１の層  ６２……第２の層  ７……ゲート電極  ８……保護膜  ９……金属膜  １０……マスク  ２０……電気泳動表示装置  ３０……アクティブマトリクス装置  ３１……データ線  ３２……走査線  ３３……接続用電極  ４０……電気泳動表示部  ４１……画素電極  ４２……マイクロカプセル  ４２０……電気泳動分散液  ４２１、４２２……電気泳動粒子  ４３……透明電極  ４４……透明基板  ４５……バインダ材  ５０……基板  １００……バイオセンサ  １０１……測定装置  １０２……演算装置  １１０……検出部  １２０……基板  １２１……作用電極  １２２……対向電極  １２３……参照電極  １３０……配線  １３１……コネクタ  １３２……配線  １４０……反応層  １４１……受容体  １４２……高分子  １４３……メディエータ  １５０……試料供給空間  １５１……液体試料  １５２……ターゲット  １６０……絶縁膜  １６０’……被膜  １６１……第１の層  １６２……第２の層  １６５……開口部  １７０……マスク  ２００……処理回路  ６００……電子ペーパー  ６０１……本体  ６０２……表示ユニット  ８００……ディスプレイ  ８０１……本体部  ８０２ａ、８０２ｂ……搬送ローラ対  ８０３……孔部  ８０４……透明ガラス板  ８０５……挿入口  ８０６……端子部  ８０７……ソケット  ８０８……コントローラー  ８０９……操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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