(57)【要約】【課題】有機材料などのパターンを形成する際に、製造コストを低減し、製造工程における安全性、環境性を高める。【解決手段】基板１１の表面にメタルマスクをのせて、フッ素系コーティング剤を蒸着することで、所定のネガパターンの撥液性層１６を形成する。次に、基板１１の表面に、ポリ３ヘキシルチオフェンをクロロホルムに溶解した液体をスピンコートし、その後、乾燥することで材料層（有機半導体層）１７を形成する。【選択図】    図２
2004273851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に当該表面の部位ごとに選択的に所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料で前記材料のパターンのネガパターンを形成するネガパターン形成工程と、
前記有機材料を含有する液体を前記ネガパターンが形成された基板の表面に与えて前記撥液性材料が前記液体をはじくことにより、前記基板の表面の前記ネガパターンが形成されていない部分に前記材料のパターンの材料層を形成する材料層形成工程と、を含んでなるパターン形成方法。
【請求項２】
前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてフルオロアルキル基を有する化合物を用い、マスクを用いた蒸着により前記ネガパターンの形成を行う、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてフルオロアルキル基を有する化合物であって電子線又は紫外線によって重合する材料を用い、電子線又は紫外線を照射することで前記ネガパターンを形成する、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてシリコーン系材料を用い、マスクを用いた蒸着により前記ネガパターンを形成する、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてシリコーン系材料であって電子線又は紫外線によって重合するものを用い、電子線又は紫外線を照射することで前記ネガパターンを形成する、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性を有するシリコーン系材料であって、電子線又は紫外線によって分解するものを基板の表面に与えて、前記シリコーン系材料に電子線又は紫外線を照射して前記シリコーン系材料を前記基板表面の領域ごとに選択的に分解することで前記材料のパターンのネガパターンを前記基板の表面に形成するパターン形成工程と、
前記有機材料を含有する液体を前記ネガパターンが形成された基板の表面に与えて前記撥液性材料が前記液体をはじくことにより、前記基板の表面の前記ネガパターンが形成されていない部分に前記材料のパターンの材料層を形成する材料層形成工程と、を含んでなるパターン形成方法。
【請求項７】
前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料として光触媒を含有するものを用いる、請求項３，５又は６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記ネガパターン形成工程は、前記光触媒が二酸化チタン粒子である前記撥液性材料を用いる、請求項７に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記材料層形成工程は、インクジェットによって前記有機材料を含有する液体を前記基板の表面に与える、請求項１〜８のいずれかの一に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記材料層形成工程は、スピンコートによって前記有機材料を含有する液体を前記基板の表面に与える、請求項１〜８のいずれかの一に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記材料層形成工程は、ディップコートによって前記有機材料を含有する液体を前記基板の表面に与える、請求項１〜８のいずれかの一に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
パターン形成工程は、前記撥液性材料としてその表面エネルギーが２０ｍＮ／ｍ以下であるものを用いる、請求項１〜１１のいずれかの一に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
ネガパターン形成工程は、前記所定の材料として有機材料を用いる、請求項１〜１２のいずれかの一に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
基板と、
所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料からなり、前記基板の表面に部分的に形成された撥液性層と、
前記基板の表面の前記撥液性層が形成されていない部分に形成された前記材料のパターンをなす材料層と、を備え、
前記基板と前記材料層との間には前記撥液性材料が形成されていない、電子素子。
【請求項１５】
基板と、
所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料からなり、前記基板の表面に部分的に形成された撥液性層と、
前記基板の表面の前記撥液性層が形成されていない部分に形成された前記材料のパターンをなす材料層と、を備え、
前記基板と前記材料層との間には前記撥液性材料が形成されていない、電子素子アレイ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子素子アレイを備えている、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機材料などのパターン形成方法、電子素子、電子素子アレイ及び画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料のパターニング方法が提案されている。このパターニング方法は、次の１〜７の工程を経て有機ＥＬ素子を作成するものである。
【０００３】
１．透明基板に駆動回路を含む微細構造物を埋め込み、保護薄膜を形成した後、親液性の透明電極を形成する。
【０００４】
２．次いで、透明基板の表面全体をシリコン酸化膜などの親液性の材料からなる絶縁膜で覆った後に、それをパターニングすることにより、透明電極が形成されていない領域、すなわち保護薄膜が露出している領域を絶縁膜で覆う。
【０００５】
３．これを、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシランとともに密閉容器に入れて９６時間室温で放置することで、透明基板の表面全体を撥液性の膜を形成する。
【０００６】
４．次に透明基板の表面に、マスクを介して紫外線を選択的に照射することで、撥液性膜のうち、画素形成領域の部分の撥液性膜を分解除去する。
【０００７】
５．次いで、インクジェット方式によって正孔注入材料を画素形成領域に塗布し、乾燥させることで、正孔注入層を形成する。
【０００８】
６．同様にして有機ＥＬ層も形成して、発光層を形成する。
【０００９】
７．最後に陰極層を形成して、有機ＥＬ素子が完成する。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１５８６６公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
有機材料を用いた電子デバイスは、無機材料を用いた電子デバイスと比較して、
▲１▼．成膜など製造工程が簡単
▲２▼．材料自体に可撓性があるため、フレキシブル基板への作製が容易
といった特徴があり、絶縁膜、誘電体膜、導電膜、半導体素子、発光素子、およびそれらを用いたフレキシブルで軽量な画像表示デバイスなど、さまざま応用展開が期待されている。その一方で、その加工方法は未だ確立されておらず、加工方法の早急な開発が望まれている。
【００１２】
一方、電子デバイスの製造に用いられるパターニング方法としては、無機材料の分野ではフォトリソグラフィ技術が広く用いられている。フォトリソグラフィ技術では、一般的に次の１〜５のような工程によってパターニングが行われる。すなわち、
１．まず、パターニングしたい材料（以下、材料Ａとよぶ）を基板全面に形成する。
【００１３】
２．次に、形成した材料Ａの上にフォトレジストをコーティング、乾燥し、フォトマスクを使って形成したいパターンを露光する。
【００１４】
３．そして、レジストを現像、リンスすることで、レジストパターンを形成する。
【００１５】
４．その後、材料Ａを溶解するエッチング剤で材料Ａをエッチングする。
【００１６】
５．このエッチング後、レジストを除去することで、材料Ａを所望のパターンにパターニングすることができる。
【００１７】
しかしながら、有機材料のパターニングについては、無機材料のパターニングの方法をそのまま使うことは，以下の理由から難しい。
▲１▼．有機材料は無機材料に比べて、物理的、化学的にダメージを受けやすい。すなわち、エッチングや、エッチング後のレジスト除去時にダメージを受けやすく、材料の劣化を抑えることが困難である。
▲２▼．無機材料のパターニングに使われるレジスト剤は有機系材料であり、パターニングしたい有機材料によっては、レジスト剤塗布時にレジスト剤の溶媒によってダメージを受けるおそれがある。
【００１８】
そこで、特許文献１に開示のように、有機ＥＬ材料のパターニング方法が提案されている。
【００１９】
しかし、この方法の場合、撥液性膜の形成に長時間かかり、実用的でないという不具合がある。
【００２０】
また、特許文献１の技術では、パターニング時に含フッ素有機膜を分解して除去しているので、含フッ素有機膜は分解によって有害な分解ガスが発生し、安全
性、環境の面で好ましくないという不具合もある。
【００２１】
本発明の目的は、有機材料などのパターンを形成する際に、製造コストを低減し、製造工程における安全性、環境性を高めることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板の表面に当該表面の部位ごとに選択的に所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料で前記材料のパターンのネガパターンを形成するネガパターン形成工程と、前記有機材料を含有する液体を前記ネガパターンが形成された基板の表面に与えて前記撥液性材料が前記液体をはじくことにより、前記基板の表面の前記ネガパターンが形成されていない部分に前記材料のパターンの材料層を形成する材料層形成工程と、を含んでなるパターン形成方法である。
【００２３】
したがって、撥液性材料が有機材料を含有する液体をはじくことにより、材料層は基板上のネガパターンの形成されていない部分にのみ形成される。撥液性材料のネガパターンは、基板の表面に当該表面の部位ごとに選択的に形成され、従来のように撥液性材料を基板面に全体的に形成してから部分的に除去するものではないので、ネガパターンの形成を短時間で終了して製造コストを低減でき、有害な分解ガスの発生などによる安全性、環境面の問題を生じない。
【００
２４】
なお、本発明の撥液性材料としては、その表面エネルギーが２０ｍＮ／ｍ以下であるものを用いることができる（請求項１２）。また、所定の材料として有機材料を用い（請求項１３）、有機材料パターンを形成する場合に、本発明は好適である。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成方法において、前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてフルオロアルキル基を有する化合物を用い、マスクを用いた蒸着により前記ネガパターンの形成を行う。
【００２６】
したがって、フルオロアルキル基を含む化合物の分解温度は一般的に２００℃よりも高いので、フルオロアルキル基を含む化合物を２００℃以下で加熱して蒸着することでネガパターンを形成すれば、撥液性材料が分解することなく安全に撥液性パターンを基板上に形成することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成方法において、前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてフルオロアルキル基を有する化合物であって電子線又は紫外線によって重合する材料を用い、電子線又は紫外線を照射することで前記ネガパターンを形成する。
【００２８】
したがって、撥液性材料の塗布と電子線や紫外線の照射で撥液性パターンを形成できるので、蒸着を用いる場合に比べて生産性が向上する。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成方法において、前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてシリコーン系材料を用い、マスクを用いた蒸着により前記ネガパターンを形成する。
【００３０】
したがって、シリコーン系材料は加熱されても有害な物質は放出しないので、安全にネガパターンを基板上に形成することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成方法において、前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料としてシリコーン系材料であって電子線又は紫外線によって重合するものを用い、電子線又は紫外線を照射することで前記ネガパターンを形成する。
【００３２】
したがって、蒸着に比べて生産性が高く、さらに、未重合の撥液性材料を回収することで、撥液性材料の無駄を少なくすることができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性を有するシリコーン系材料であって、電子線又は紫外線によって分解するものを基板の表面に与えて、前記シリコーン系材料に電子線又は紫外線を照射して前記シリコーン系材料を前記基板表面の領域ごとに選択的に分解することで前記材料のパターンのネガパターンを前記基板の表面に形成するパターン形成工程と、前記有機材料を含有する液体を前記ネガパターンが形成された基板の表面に与えて前記撥液性材料が前記液体をはじくことにより、前記基板の表面の前記ネガパターンが形成されていない部分に前記材料のパターンの材料層を形成する材料層形成工程と、を含んでなるパターン形成方法である。
【００３４】
したがって、シリコーン系材料は分解によって有害な物質を放出しないので、安全にネガパターンを形成することができ、また、蒸着による形成と比べて、真空チャンバを使用しないので生産性が高くなる。
【００３５】
なお、請求項３，５又は６に記載のパターン形成方法において、前記ネガパターン形成工程は、前記撥液性材料として光触媒を含有するものを用いるようにしてもよい（請求項７）。この場合に、光触媒は二酸化チタン粒子を用いれば（請求項８）、強い光触媒作用を有するので望ましい。
【００３６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載のパターン形成方法において、前記材料層形成工程は、インクジェットによって前記有機材料を含有する液体を前記基板の表面に与える。
【００３７】
したがって、必要な量の有機材料を選択的に付与することができ、基板の表面にはネガパターンが形成されているので、インクジェットの吹き付け位置精度が正確でなくとも、ネガパターンに有機材料を含有する液体を付与することが可能となる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載のパターン形成方法において、前記材料層形成工程は、スピンコートによって前記有機材料を含有する液体を前記基板の表面に与える。
【００３９】
したがって、基板表面への液体の付与とネガパターン上からの液体の除去を同時に行うことができ、また、インクジェット法と比較して基板全面に一度に液体を付与できるので、効率的に材料層を形成することが可能となる。
【００４０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載のパターン形成方法において、前記材料層形成工程は、ディップコートによって前記有機材料を含有する液体を前記基板の表面に与える。
【００４１】
したがって、材料層の形成効率は高く、さらに、液体は基板の非撥液部にのみ付着し、余分な液体は全て回収されるため、材料の無駄が発生しない。
【００４２】
請求項１４に記載の発明は、基板と、所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料からなり、前記基板の表面に部分的に形成された撥液性層と、前記基板の表面の前記撥液性層が形成されていない部分に形成された前記材料のパターンをなす材料層と、を備え、前記基板と前記材料層との間には前記撥液性材料が形成されていない、電子素子である。
【００４３】
したがって、本電子素子は、請求項１〜１３のいずれかの方法により製造することができ、製造コストの低減、製造工程における安全性、環境性の維持を図ることができる。
【００４４】
請求項１５に記載の発明は、基板と、所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料からなり、前記基板の表面に部分的に形成された撥液性層と、前記基板の表面の前記撥液性層が形成されていない部分に形成された前記材料のパターンをなす材料層と、を備え、前記基板と前記材料層との間には前記撥液性材料が形成されていない、電子素子アレイである。
【００４５】
したがって、本電子素子アレイは、請求項１〜１３のいずれかの方法により製造することができ、製造コストの低減、製造工程における安全性、環境性の維持を図ることができる。
【００４６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の電子素子アレイを備えている、画像表示装置である。
【００４７】
したがって、低製造コストで、安全性、環境性の高い電子素子アレイにより製造された画像表示装置を提供することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
本発明の一実施の形態を発明の実施の形態１として説明する。
【００４９】
図１、図２は、本実施の形態の有機パターン形成方法により製造途上の電子素子アレイ１の縦断面図である。以下に説明する各実施の形態では、この図１、図２を参照して説明する。
【００５０】
（１）第１工程
図１に示すように、まず、絶縁性基板１１の上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、ソース電極１４及びドレイン電極１５を、この順番で通常のフォトリソグラフィ工程によって順次形成する。
【００５１】
（２）第２工程（ネガパターン形成工程）
次に、基板１１の表面に当該表面の部位ごとに選択的に所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料としてフルオロアルキル基を有する化合物を用いて、その有機材料のパターンのネガパターンを、マスクを用いた蒸着により形成する。すなわち、マスクをかけた基板１１と、フルオロアルキル基を含む化合物を図示しない真空チャンバ内に入れ、フルオロアルキル基を含む化合物を２００℃以下で加熱して蒸着する。
【００５２】
一例を挙げると、基板１１の表面に図示しないメタルマスクをのせて、フッ素系コーティング剤（ダイキン工業製の「オプツールＤＳＸ」を使用）を蒸着することで、所定のネガパターンの撥液性層１６を形成する。
【００５３】
（２）第３工程（材料層形成工程）
そして、前述の有機材料を含有する液体を撥液性層１６のネガパターンが形成された基板１１の表面に与える。これにより、撥液性層１６が有機材料を含有する液体をはじくことにより、基板１１の表面のネガパターンが形成されていない部分に有機材料のパターンの材料層１７が形成される。
【００５４】
一例を挙げると、基板１１の表面に、ポリ３ヘキシルチオフェンをクロロホルムに溶解した液体をインクジェット液で塗布し、その後、乾燥することで、図２に示すように材料層（有機半導体層）１７を形成する。
【００５５】
以上の製造方法により、撥液性層１６は基板１１の表面に、その表面の部位ごとに選択的に形成され、従来のように撥液性材料を基板１１面に全体的に形成してから部分的に除去するものではないので、ネガパターンの形成を短時間で終了でき、有害な分解ガスの発生などによる安全性、環境面の問題を生じない。
【００５６】
そして、フルオロアルキル基を含む化合物の分解温度はその分子構造によって異なるが、一般的に２００℃よりも高いので、フルオロアルキル基を含む化合物を２００℃以下で加熱して蒸着することでネガパターンを形成すれば、撥液性材料が分解することなく安全に撥液性パターンを基板上に形成することができる。
【００５７】
さらに、有機材料を含有した液体の付与方法としてインクジェットを用いるので、必要な量の有機材料を選択的に付与することができ、基板１１の表面には撥液性のネガパターンが形成されているので、インクジェットの吹き付け位置精度が正確でなくとも、ネガパターンの有機材料を含有する液体を付与することが可能となる。この場合、必要であれば、インクジェットによる液体の付与後に基板表面にエアブローなどを行うことでネガパターンに付着した不要の液体を除去することも可能である。
【００５８】
［発明の実施の形態２］
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態２として説明する。
【００５９】
（１）第１工程
実施の形態１と同様であるため省略する。
【００６０】
（２）第２工程（ネガパターン形成工程）
次に、基板１１の表面に当該表面の部位ごとに選択的に所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料として、フルオロアルキル基を有する化合物であって電子線又は紫外線によって重合する材料を与えて、これに電子線又は紫外線を照射することで、その有機材料のパターンのネガパターンを形成する。紫外線や電子線によって重合するには、基板１１に与える材料に、アクリル基、エポキシ基、チオール基などの紫外線や電子線によって活性化する官能基を有すればよい。
【００６１】
一例を挙げると、パーフルオロオクチルアクリレートを基板１１の表面にコーティングし、図示しないフォトマスクを介して紫外線を照射することで重合させることで、所定のネガパターンの撥液性層１６を形成する。
【００６２】
（２）第３工程（材料層形成工程）
そして、前述の有機材料を含有する液体を撥液性層１６のネガパターンが形成された基板１１の表面に与える。これにより、撥液性層１６が有機材料を含有する液体をはじくことにより、基板１１の表面のネガパターンが形成されていない部分に有機材料のパターンの材料層１７が形成される。
【００６３】
一例を挙げると、基板１１の表面に、ポリ３ヘキシルチオフェンをクロロホルムに溶解した液体をディップコートし、その後、乾燥することで、図２に示すように材料層（有機半導体層）１７を形成する。
【００６４】
以上の製造方法により、撥液性層１６は基板１１の表面に、その表面の部位ごとに選択的に形成され、従来のように撥液性材料を基板１１面に全体的に形成してから部分的に除去するものではないので、ネガパターンの形成を短時間で終了でき、有害な分解ガスの発生などによる安全性、環境面の問題を生じない。
【００６５】
また、撥液性材料の塗布と電子線や紫外線の照射でネガパターンを形成できるので、蒸着を用いる場合に比べて生産性が向上する。
【００６６】
紫外線や電子線によって重合するにはアクリル基、エポキシ基、チオール基などの紫外線や電子線によって活性化する官能基を有すればよいが、この場合に、撥液性材料が分解しないので、安全にネガパターンを基板上に形成することができる。
【００６７】
さらに、ディップコート法を用いれば、材料層の形成効率は高く、さらに、液体は基板の非撥液部にのみ付着し、余分な液体は全て回収されるため、材料の無駄が発生しない。
【００６８】
［発明の実施の形態３］
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態３として説明する。
【００６９】
（１）第１工程
実施の形態１と同様であるため省略する。
【００７０】
（２）第２工程（ネガパターン形成工程）
次に、基板１１の表面に当該表面の部位ごとに選択的に所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料としてシリコーン系材料を与えて、マスクを用いた蒸着により、その有機材料のパターンのネガパターンを形成する。
【００７１】
一例を挙げると、紫外線重合型シリコーン（ＧＥ東芝シリコーン製のＴＰＲ６５００を使用）を基板１１上にコーティングし、図示しないフォトマスクを介して紫外線を照射することで重合させることで、所定のネガパターンの撥液性層１６を形成する。
【００７２】
（２）第３工程（材料層形成工程）
そして、前述の有機材料を含有する液体を撥液性層１６のネガパターンが形成された基板１１の表面に与える。これにより、撥液性層１６が有機材料を含有する液体をはじくことにより、基板１１の表面のネガパターンが形成されていない部分に有機材料のパターンの材料層１７が形成される。
【００７３】
一例を挙げると、基板１１の表面に、ポリ３ヘキシルチオフェンをクロロホルムに溶解した液体をスピンコートし、その後、乾燥することで、図２に示すように材料層（有機半導体層）１７を形成する。
【００７４】
以上の製造方法により、撥液性層１６は基板１１の表面に、その表面の部位ごとに選択的に形成され、従来のように撥液性材料を基板１１面に全体的に形成してから部分的に除去するものではないので、ネガパターンの形成を短時間で終了でき、有害な分解ガスの発生などによる安全性、環境面の問題を生じない。
【００７５】
また、シリコーン系材料は加熱されても有害な物質は放出しないので、安全にネガパターンを基板上に形成することができる。
【００７６】
さらに、スピンコート法を用いれば、基板１１の表面への液体の付与とネガパターン上からの液体の除去を同時に行うことができ、また、前述のインクジェット法と比較して基板１１の全面に一度に液体を付与できるので、効率的に材料層１６を形成することが可能となる。
【００７７】
［発明の実施の形態４］
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態４として説明する。
【００７８】
（１）第１工程
実施の形態１と同様であるため省略する。
【００７９】
（２）第２工程（ネガパターン形成工程）
次に、基板１１の表面に当該表面の部位ごとに選択的に所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性材料としてシリコーン系材料であって電子線又は紫外線によって重合するものを与えて、電子線又は紫外線を照射することで、その有機材料のパターンのネガパターンを形成する。紫外線や電子線によって重合するには、基板１１に与える材料に、アクリル基、エポキシ基、チオール基などの紫外線や電子線によって活性化する官能基を有すればよい。
【００８０】
一例を挙げると、粒径３０ｎｍの二酸化チタンの粒子を光触媒として紫外線重合型シリコーン（ＧＥ東芝シリコーン製のＴＰＲ６５００を使用）に混合した材料を、基板１１の表面上にコーティングし、図示しないフォトマスクを介して紫外線を照射することで重合させて、有機材料のパターンのネガパターンである撥液性層１６を基板１１の表面に形成する。
【００８１】
なお、光触媒とは、照射された電子線もしくは紫外線によって活性化状態となり、分子の重合反応もしくは分解反応を促進する材料である。特に二酸化チタンは、強い光触媒作用を持つので望ましい。この場合に、二酸化チタンは表面積が大きいほど光触媒としての効果が高いので、その粒径は小さいことが望ましい。
また、成膜したときの撥液性層１６の撥液性を維持するためにも、粒径は小さい方がよい。膜厚や含有量にもよるが、５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下がよい。
【００８２】
（２）第３工程（材料層形成工程）
実施の形態１と同様であるため省略する。
【００８３】
以上の製造方法により、撥液性層１６は基板１１の表面に、その表面の部位ごとに選択的に形成され、従来のように撥液性材料を基板１１面に全体的に形成してから部分的に除去するものではないので、ネガパターンの形成を短時間で終了でき、有害な分解ガスの発生などによる安全性、環境面の問題を生じない。
【００８４】
また、蒸着を用いるに比べて生産性が高く、さらに、未重合の撥液性材料を回収することで、撥液性材料の無駄を少なくすることができる。
【００８５】
さらに、紫外線や電子線によって重合するアクリル基、メタクリル基、エポキシ基、チオール基などの官能基を用いれば、これによって撥液性材料が分解することなく安全にネガパターンを基板上に形成することができる。この例では、重合に必要な紫外線照射時間は実施の形態４の場合と比べて約２／３となった。
【００８６】
［発明の実施の形態５］
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態５として説明する。
【００８７】
（１）第１工程
実施の形態１と同様であるため省略する。
【００８８】
（２）第２工程（ネガパターン形成工程）
次に、所定の有機材料を含有する液体をはじく撥液性を有するシリコーン系材料であって、電子線又は紫外線によって分解するものを基板１１の表面に与え、このシリコーン系材料に電子線又は紫外線を照射して、このシリコーン系材料を基板１１の表面の領域ごとに選択的に分解することで、有機材料のパターンのネガパターンである撥液性層１６を基板１１の表面に形成する。
【００８９】
一例を挙げると、シリコーンレジンコーティング剤（東レダウコーニングシリコーン製のＳＲ２４１０を使用）を基板１１上に塗布し、これを乾燥、硬化させて撥液性層１６を形成し、これに図示しないフォトマスクを介して紫外線を照射することで、形成撥液性層１６を基板１１の表面の領域ごとに選択的に分解して、有機材料のパターンのネガパターンである撥液性層１６を基板１１の表面に形成する。
【００９０】
（２）第３工程（材料層形成工程）
実施の形態１と同様であるため省略する。
【００９１】
なお、上記各実施の形態において、撥液性層１６は、ポリ３ヘキシルチオフェンをクロロホルムなどの有機材料を含有する液体をはじく撥液性、すなわち、この液体に対してぬれない性質を有しているが、具体的には、撥液性層１６に用いる撥液性材料としては、その表面エネルギーが２０ｍＮ／ｍ以下であるものを用いるのが望ましい。
【００９２】
したがって、シリコーン系材料は分解によって有害な物質を放出しないので、安全にネガパターンを形成することができ、また、蒸着による形成と比べて、真空チャンバを使用しないので生産性が高くなる。
【００９３】
［発明の実施の形態６］
以上のような実施の形態１〜５のいずれかの製造方法を経ることにより、図２の断面構成を有する、電子素子であるトランジスタ１８が複数個配列された電子素子アレイ１が作製される。そして、この電子素子アレイ１を用いれば、画像を表示する画像表示装置２１（図４参照）を作成することができる。
【００９４】
このようにして作成された各トランジスタ１８の特性を評価したところ、同じ材料でトランジスタ単体を作製した場合と同様の特性を示し、各トランジスタ１８が良好に動作することが確認できた。なお、比較例として、図３に示すように撥液性材料のネガパターンを形成せず、基板１の全面に有機半導体層１７を形成した場合には、各トランジスタ１８は隣のトランジスタ１８からのリーク電流による相互干渉が大きかった。
【００９５】
実施の形態１〜５により製造した電子素子アレイ１は、撥液性層１６を基板１の表面の部位ごとに選択的に形成するものであるため、材料層１７と基板１１との間には撥液性層１６がまったく形成されていない。これに対し、前述の特許文献１に開示の技術では、基板１１の全面に、一度、撥液性層１６を形成してから、不要な部分の撥液性層１６を除去するものであるため、撥液性層１６が材料層１７と基板１１との間に残存している場合がある。
【００９６】
なお、前述の例ではトランジスタ１８から構成される電子素子アレイ１及びその製造技術の例についてのみ示したが、有機材料による絶縁膜や誘電体膜、また、導電膜のパターニング、さらには、ダイオードや有機発光素子など、トランジスタ以外の半導体素子を本技術により製造することも可能である。
【００９７】
［発明の実施の形態７］
図４は、電子素子アレイ１を用いた画像表示装置２１の縦断面図である。
【００９８】
図４に示すように、画像表示装置２１は、前述の電子素子アレイ基板１と、透明導電膜２２を有する第２の基板２３との間に表示素子２４が設けられ、画素電極を兼ねるドレイン電極１５上の表示素子２４がスイッチングされる。第２の基板２３としては、ガラスやポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等のプラスチックなどを用いることができる。表示素子２４としては、液晶、電気泳動、有機ＥＬ等の方式を用いることができる。
【００９９】
この場合、液晶表示素子は電界駆動であることから消費電力が小さく、また、駆動電圧が低いことからトランジスタの駆動周波数を高くすることができ、大容量表示に適している。液晶表示素子の表示方式として、ＴＮ、ＳＴＮ、ゲスト・ホスト型、高分子分散液晶（Ｐｏｌｙｍｅｒ−ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ（ＰＤＬＣ））等が挙げられるが、反射型で明るい白色表示が得られる点ではＰＤＬＣが好適である。
【０１００】
電気泳動を用いた画像表示装置２１は、第１の色（例えば白色）を呈する粒子を第２の色を呈する着色分散媒中に分散した分散液からなるもので、第１の色を呈する粒子は着色分散媒中で帯電することにより、電界の作用で分散媒中における存在位置を変えることができ、それによって呈する色が変化する。この表示方式によれば、明るく、視野角の広い表示ができ、また、表示メモリ性があるため、特に消費電力の観点から好適である。
【０１０１】
また、上記分散液を高分子膜で包んだマイクロカプセルとすることにより、表示動作が安定化するとともに、表示装置の製造が容易になる。マイクロカプセルはコアセルベーション法、Ｉｎ−Ｓｉｔｕ重合法、界面重合法等公知の方法で製作することができる。白色粒子としては、酸化チタンが特に好適に用いられ、必要に応じて表面処理あるいは他の材料との複合化等が施される。分散媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフテン系炭化水素等の芳香族炭化水素類、ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン、パラフィン系炭化水素等の脂肪族炭化水素類、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、臭化エチル等のハロゲン化炭（化水）素類、含フッ素エーテル化合物、含フッ素エステル化合物、シリコーンオイル等の抵抗率の高い有機溶媒を使用するのが望ましい。分散媒を着色するためには所望の吸収特性を有するアントラキノン類やアゾ化合物類等の油溶性染が用いられる。分散液中には分散安定化のために界面活性剤等を添加してもよい。
【０１０２】
さらに、有機ＥＬを用いた画像表示装置２１は、自発光型であるため鮮やかなフルカラー表示を行うことができる。またＥＬ層は非常に薄い有機薄膜であるので、柔軟性に富み、特にフレキシブルな基板上に形成するのに適している。
【０１０３】
図５は、画像表示装置２１の製造方法の一例を示す縦断面図である。
【０１０４】
図５に示す画像表示装置２１は、以下のようにして製造する。
【０１０５】
すなわち、酸化チタン粒子３２とオイルブルーで着色したアイソパー３３を内包するマイクロカプセル３４をＰＶＡ水溶液に混合して、ＩＴＯからなる透明電極２２を形成したポリカーボネート基板２３上に塗布して、マイクロカプセル３４とＰＶＡバインダー３５からなる層３６を形成した。そして、この基板と、実施の形態５で製作した電子素子アレイ１とを接着する。
【０１０６】
そして、ゲート電極１２に繋がるバスラインに走査信号用のドライバＩＣを、ソース電極に繋がるバスラインにデータ信号用のドライバＩＣをそれぞれ接続する。
【０１０７】
このようにして、製造した画像表示装置２１を駆動して、０．５秒毎に画面切り替えを行ったところ、良好な静止画表示を行うことができた。
【０１０８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ネガパターンの形成を短時間で終了して製造コストを低減でき、有害な分解ガスの発生などによる安全性、環境面の問題を生じない
。
【０１０９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、撥液性材料が分解することなく安全に撥液性パターンを基板上に形成することができる。
【０１１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、撥液性材料の塗布と電子線や紫外線の照射で撥液性パターンを形成できるので、蒸着を用いる場合に比べて生産性が向上する。
【０１１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、安全にネガパターンを基板上に形成することができる。
【０１１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、撥液性材料の無駄を少なくすることができる。
【０１１３】
請求項６に記載の発明は、安全にネガパターンを形成することができ、また、蒸着による形成と比べて、真空チャンバを使用しないので生産性が高くなる。
【０１１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載の発明において、インクジェットの吹き付け位置精度が正確でなくとも、ネガパターンに有機材料を含有する液体を付与することが可能となる。
【０１１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載の発明において、基板表面への液体の付与とネガパターン上からの液体の除去を同時に行うことができ、また、インクジェット法と比較して基板全面に一度に液体を付与できるので、効率的に材料層を形成することが可能となる。
【０１１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの一に記載の発明において、材料層の形成効率は高く、また、材料の無駄が発生しない。
【０１１７】
請求項１４，１５に記載の発明は、製造コストの低減、製造工程における安全性、環境性の維持を図ることができる。
【０１１８】
請求項１６に記載の発明は、安全性、環境性の高い電子素子アレイにより製造された画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である有機材料のパターン形成方法を説明する製造途上の電子素子アレイの縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態である有機材料のパターン形成方法を説明する電子素子アレイの縦断面図である。
【図３】比較例である電子素子アレイの縦断面図である。
【図４】電子素子アレイを用いた画像表示装置の縦断面図である。
【図５】画像表示装置の製造工程を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
１  電子素子アレイ
１１  基板
１６  撥液性層
１７  材料層
１８  電子素子
２１  画像表示装置
【図１】
2004273851.tif 000003
【図２】
2004273851.tif 000004
【図３】
2004273851.tif 000005
【図４】
2004273851.tif 000006
【図５】
2004273851.tif 000007