(57)【要約】【課題】第１に、ＴＦＴ素子を駆動素子とするディスプレイの解像度を高め、第２に、簡易な方法で、画素電極の有効面積が大きな画像駆動素子シートを提供し、第３に、ＴＦＴ素子の支持体にフィルムを用いた場合にも安定して画素電極が形成できる画像駆動素子シートの製造方法の提供することである。【解決手段】支持体シート上に、ゲートバスライン及びソースバスラインを介して連結された複数の薄膜トランジスタが形成され、該薄膜トランジスタはゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層からなるチャネルで連結されたソース電極及びドレイン電極をこの順に有し、画素電極が異方性導電膜を介してドレイン電極と接合されている画像駆動素子シート。【選択図】        図３
2004272162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体シート上に、ゲートバスライン及びソースバスラインを介して連結された複数の薄膜トランジスタが形成され、該薄膜トランジスタはゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層からなるチャネルで連結されたソース電極及びドレイン電極をこの順に有し、画素電極が異方性導電膜を介してドレイン電極と接合されていることを特徴とする画像駆動素子シート。
【請求項２】
半導体層が有機半導体材料からなることを特徴とする請求項１に記載の画像駆動素子シート。
【請求項３】
支持体シートが樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像駆動素子シート。
【請求項４】
半導体層がインクジェット法にて形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像駆動素子シート。
【請求項５】
ソースバスライン、ソース電極、ドレイン電極、画素電極の少なくとも一つの形成がインクジェット法又はレーザー照射にて行われることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像駆動素子シート。
【請求項６】
ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層からなるチャネルで連結されたソース電極及びドレイン電極をこの順に有し、ゲートバスライン及びソースバスラインを介して連結された複数の薄膜トランジスタが形成された第１の支持体シートの薄膜トランジスタ側と、複数の画素電極が形成された第２の支持体シートの画素電極側とを、ドレイン電極と画素電極が異方性導電膜を介して接合される様に貼り合わせることを特徴とする画像駆動素子シートの製造方法。
【請求項７】
第１の支持体シートの薄膜トランジスタ側に異方性導電膜を付着させ、それを介してドレイン電極と画素電極が接合されることを特徴とする請求項６に記載の画像駆動素子シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像素子駆動シートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、基板上に電極パターンを形成する方法としては、フォトリソグラフィ技術で回路形状にパターニングするのが一般的である。フォトリソグラフィ技術とは、パターニングしたい薄膜上に感光性レジストを塗布し、フォトマスクを介して露光、現像した後、露出した薄膜部分をドライエッチングあるいはウエットエッチングする方法である。通常その後に、レジストを剥離し、さらなる材料を成膜してからフォトリソグラフィ工程が繰り返される。
【０００３】
また、情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。またさらに情報化の進展に伴い、従来紙媒体で提供されていた情報が電子化されて提供される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある。
【０００４】
一般に平板型のディスプレイ装置においては液晶、有機ＥＬ、電気泳動などを利用した素子を用いて表示媒体を形成している。またこうした表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度などを確保するために、画像駆動素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子により構成されたアクティブ駆動素子を用いる技術が主流になっている。
【０００５】
ここでＴＦＴ素子は、通常、ガラス基板上に、主にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）などの半導体薄膜や、ソース、ドレイン、ゲート電極などの金属薄膜を基板上に順次形成していくことで製造される。このＴＦＴを用いるフラットパネルディスプレイの製造には通常、ＣＶＤ、スパッタリングなどの真空系設備や高温処理工程を要する薄膜形成工程に加え、精度の高いフォトリソグラフ工程が必要とされ、設備コスト、ランニングコストの負荷が非常に大きい。さらに、近年のディスプレイの大画面化のニーズに伴い、それらのコストは非常に膨大なものとなっている。
【０００６】
近年、従来のＴＦＴ素子のデメリットを補う技術として、有機半導体材料を用いた有機ＴＦＴ素子の研究開発が盛んに進められている（特許文献１、非特許文献１等参照）。この有機ＴＦＴ素子は低温プロセスで製造可能であるため、軽く、割れにくい樹脂基板を用いることができ、更に樹脂フィルムを支持体として用いたフレキシブルなディスプレイが実現できると言われている（非特許文献２参照）。また、大気圧下で、印刷や塗布などのウェットプロセスで製造できる有機半導体材料を用いることで、生産性に優れ、非常に低コストのディスプレイの実現が期待できる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１９０００１号公報
【０００８】
【非特許文献１】
Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ誌  ２００２年  第２号  ９９頁（レビュー）
【０００９】
【非特許文献２】
ＳＩＤ‘０２  Ｄｉｇｅｓｔ  ｐ５７
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＦＴ素子の支持体に樹脂フィルムを用いると、その伸縮により、ガラスを支持体に用いた駆動素子に比べて、画素電極の位置精度が大幅に低下するといった問題がある。
【００１１】
また、フラットパネルディスプレイの解像度を高め、画素電極（出力電極）の有効面積を大きくするためには、ＴＦＴ素子をより微細化する必要があり、従って高精度のフォトマスクを使用したフォトリソグラフ工程が必須となり、コストとＴＦＴの微細化は相反してしまう。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１に、ＴＦＴ素子を駆動素子とするディスプレイの解像度を高めることであり、第２に、従来の煩雑なフォトリソグラフ工程によらず、簡易な方法で、画素電極の有効面積が大きな画像駆動素子シートを提供することであり、第３に、ＴＦＴ素子の支持体にフィルムを用いた場合にも安定して画素電極が形成できる画像駆動素子シートの製造方法の提供である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、
１）  支持体シート上に、ゲートバスライン及びソースバスラインを介して連結された複数の薄膜トランジスタが形成され、該薄膜トランジスタはゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層からなるチャネルで連結されたソース電極及びドレイン電極をこの順に有し、画素電極が異方性導電膜を介してドレイン電極と接合されている画像駆動素子シート、
２）  半導体層が有機半導体材料からなる１）の画像駆動素子シート、
３）  支持体シートが樹脂からなる１）又は２）の画像駆動素子シート、
４）  半導体層がインクジェット法にて形成される１）〜３）の何れかの画像駆動素子シート、
５）  ソースバスライン、ソース電極、ドレイン電極、画素電極の少なくとも一つの形成がインクジェット法又はレーザー照射にて行われる１）〜４）の何れかの画像駆動素子シート、
６）  ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層からなるチャネルで連結されたソース電極及びドレイン電極をこの順に有し、ゲートバスライン及びソースバスラインを介して連結された複数の薄膜トランジスタが形成された第１の支持体シートの薄膜トランジスタ側と、複数の画素電極が形成された第２の支持体シートの画素電極側とを、ドレイン電極と画素電極が異方性導電膜を介して接合される様に貼り合わせる画像駆動素子シートの製造方法、
７）  第１の支持体シートの薄膜トランジスタ側に異方性導電膜を付着させ、それを介してドレイン電極と画素電極が接合される６）の画像駆動素子シートの製造方法、
により達成される。
【００１４】
即ち本発明者は、ドレイン電極部分に異方性導電膜を形成し、それが画素電極と接合すれば駆動可能であるから、異方性導電膜と接合できる限り画素電極を形成でき、この異方性導電膜を使用しない場合に比し、厳しい位置精度は要求されないと考え、本発明に至った。
【００１５】
本発明の画像駆動素子シートは電子ペーパーなどの静止画を中心としたディスプレイに好適に用いられるが、画像駆動のみならずセンサーのアクティブ素子としても好適に用いられるものである。
【００１６】
以下、本発明について詳しく述べる。
本発明の画像駆動素子シートは、画素電極が異方性導電膜を介してドレイン電極と接合されていることを特徴とする。
【００１７】
異方性導電膜は導電・絶縁・接着と３つの機能を同時に有する接着材料であり、熱圧着することにより、膜厚方向には導通性、面方向には絶縁性の電気異方性を持つ高分子膜である。そして、各種電子機器におけるフレキシブルプリント基板の端子や、液晶表示装置におけるＴＡＢ型の端子と液晶パネルのガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜よりなる端子等を電気的、機械的に接続する場合においては、異方性導電膜が多用されている。
【００１８】
異方性導電膜は、例えば、ウレタン、ポリエステル、クロロプレン等の熱可塑性のホットメルト樹脂あるいはエポキシ等の熱硬化性樹脂等よりなる絶縁性接着剤中に、ニッケル、金、半田等の金属粒子あるいはスチレン樹脂等よりなる粒子表面をニッケル−金等の導電層により被覆した粒子等の導通のための導電用粒子が分散されたものであり、使用上の便宜さから熱硬化性樹脂を用いたものが主流となりつつある。具体的な材料については、「２００１年  液晶ディスプレイ構造材料の市場」、２００１年、（株）シーエムシー出版に記載されている。
【００１９】
本発明に係るＴＦＴ素子は、支持体１上にまずゲート電極２を有し、ゲート絶縁層３を介して半導体層４からなるチャネルで連結されたソース電極５及びドレイン電極６を有するボトムゲート型のもので、シート状支持体にそれらがゲートバスライン１２及びソースバスライン１３を介して連結され、例えば図１の様に配置されている。
【００２０】
図２は、ＴＦＴ素子が複数配置されるシートの１例の概略等価回路図である。
ＴＦＴシート１１はマトリクス配置された多数のＴＦＴ素子１４を有する。１２は各ＴＦＴ素子１４のゲート電極のゲートバスラインであり、１３は各ＴＦＴ素子１４のソース電極のソースバスラインである。各ＴＦＴ素子１４のドレイン電極には、出力素子１６が接続され、この出力素子１６は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。図示の例では、出力素子１６として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。１５は蓄積コンデンサ、１７は垂直駆動回路、１８は水平駆動回路である。
【００２１】
チャネルを構成する半導体材料としては、ａ−Ｓｉ、ｐ−Ｓｉ、有機半導体材料等公知のものが用いられ、好ましくは有機半導体材料で、π共役系材料が用いられ、例えばポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ピロール）、ポリ（３−置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）などのポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレンなどのポリチェニレンビニレン類、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）などのポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類、ポリアニリン、ポリ（Ｎ−置換アニリン）、ポリ（３−置換アニリン）、ポリ（２，３−置換アニリン）などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレンなどのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ（Ｎ−置換カルバゾール）などのポリカルバゾール類、ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ（ｐ−フェニレン）などのポリ（ｐ−フェニレン）類、ポリインドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の炭素の一部をＮ、Ｓ、Ｏなどの原子、カルボニル基などの官能基に置換した誘導体（トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−６，１５−キノンなど）、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーや特開平１１−１９５７９０に記載された多環縮合体などを用いることができる。
【００２２】
また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するたとえばチオフェン６量体であるα−セクシチオフェンα，ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α，ω−ビス（３−ブトキシプロピル）−α−セクシチオフェン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に用いることができる。
【００２３】
さらに銅フタロシアニンや特開平１１−２５１６０１に記載のフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミドとともに、Ｎ，Ｎ’−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）及びＮ，Ｎ’−ジオクチルナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン２，３，６，７テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等フラーレン類、ＳＷＮＴなどのカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの色素などがあげられる。
【００２４】
これらのπ共役系材料のうちでも、チオフェン、ビニレン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、ｐ−フェニレン、これらの置換体またはこれらの２種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数ｎが４〜１０であるオリゴマーもしくは該繰返し単位の数ｎが２０以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００２５】
また、その他の有機半導体材料としては、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体、などの有機分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開２０００−２６０９９９に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。
【００２６】
本発明においては、有機半導体層に、たとえば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、いわゆるドーピング処理を施してもよい。
【００２７】
前記ドーピングとは電子授与性分子（アクセプター）または電子供与性分子（ドナー）をドーパントとして該薄膜に導入することを意味する。従って，ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。本発明に用いるドーパントとしては公知のものを採用することができる。
【００２８】
これら有機薄膜の作製法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法およびＬＢ法等が挙げられ、材料に応じて使用できる。本発明においては、生産性の点で、有機半導体の溶液を用いて簡単かつ精密に薄膜が形成できるインクジェット法が好ましい。
【００２９】
なおＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ誌  １９９９年  第６号、ｐ４８０〜４８３に記載の様に、ペンタセン等前駆体が溶媒に可溶であるものは、塗布により形成した前駆体の膜を熱処理して目的とする有機材料の薄膜を形成しても良い。
【００３０】
半導体層の膜厚としては、特に制限はないが、一般に１μｍ以下、特に１０〜３００ｎｍが好ましい。
【００３１】
本発明おいて、ソース電極５、ソースバスライン１３、ドレイン電極６、ゲート電極２、ゲートバスライン１２及び画素電極を形成する材料は導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等が用いられるが、特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ＩＴＯおよび炭素が好ましい。あるいはドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマー、例えば導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体なども好適に用いられる。中でも半導体層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。
【００３２】
電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。
【００３３】
このような金属微粒子分散液の製造方法として、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法などの物理的生成法や、コロイド法、共沈法などの、液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられるが、好ましくは、特開平１１−７６８００号、同１１−８０６４７号、同１１−３１９５３８号、特開２０００−２３９８５３等に示されたコロイド法、特開２００１−２５４１８５、同２００１−５３０２８、同２００１−３５２５５、同２０００−１２４１５７、同２０００−１２３６３４などに記載されたガス中蒸発法により製造された金属微粒子分散物である。これらの金属微粒子分散物を、下記に示す方法により層を成形した後、溶媒を乾燥させ、さらに１００〜３００℃、好ましくは１５０〜２００℃の範囲で熱処理することにより、金属微粒子を熱融着させることで電極形成する。
【００３４】
本発明においては、ソースバスライン、ソース電極、ドレイン電極、画素電極の少なくとも一つの形成がインクジェット法又はレーザー照射にて行われることが好ましい。
【００３５】
レーザー照射による電極形成にはアブレーション層を用い、アブレーション層は、エネルギー光吸収剤、バインダー樹脂および必要に応じて添加される各種添加剤から構成することができる。
【００３６】
エネルギー光吸収剤は、照射するエネルギー光を吸収する各種の有機および無機材料が使用可能であり、たとえばレーザー光源を赤外線レーザーとした場合、赤外線を吸収する顔料、色素、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、グラファイト、カーボンブラック、チタンブラック、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等を主成分とするメタル磁性粉末等の強磁性金属粉末などを用いることができ、中でも、カーボンブラック、シアニン系などの色素、Ｆｅ系強磁性金属粉末が好ましい。エネルギー光吸収剤の含有量は、アブレーション層形成成分の３０〜９５質量％程度、好ましくは４０〜８０質量％である。
【００３７】
アブレーション層のバインダー樹脂は、前記色材微粒子を十分に保持できるものであれば、特に制限無く用いることができ、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。バインダー樹脂の含有量は、アブレーション層形成成分５〜７０質量％程度、好ましくは２０〜６０質量％である。
【００３８】
なおアブレーション層とは、高密度エネルギー光の照射によりアブレートする層を指し、ここで言うアブレートとは、物理的或いは化学的変化によりアブレーション層が完全に飛散する、一部が破壊される或いは飛散する、隣接する層との界面近傍のみに物理的或いは化学的変化が起こるという現象を含む。このアブレートを利用してレジスト像を形成し、電極を形成させる。
【００３９】
高密度エネルギー光は、アブレートを発生させる活性光であれば特に制限はなく用いることができる。露光方法としては、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプなどによるフラッシュ露光を、フォトマスクを介して行ってもよいし、レーザー光等を収束させ走査露光を行っても良い。レーザー１ビーム当たりの出力は２０〜２００ｍＷである赤外線レーザー、特に半導体レーザーが最も好ましく用いられる。エネルギー密度としては、好ましくは５０〜５００ｍＪ／ｃｍ２、更に好ましくは１００〜３００ｍＪ／ｃｍ２である。
【００４０】
ゲート絶縁層３としては種々の絶縁膜を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。
【００４１】
上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。
【００４２】
ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。
【００４３】
これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法である。
大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁膜の形成方法は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理で、その方法については特開平１１−６１４０６、同１１−１３３２０５、特開２０００−１２１８０４、同２０００−１４７２０９、同２０００−１８５３６２等に記載されている（以下、大気圧プラズマ法とも称する）。これによって高機能性の薄膜を、生産性高く形成することができる。
【００４４】
ゲート絶縁層３が陽極酸化膜又は該陽極酸化膜と絶縁膜とで構成されることも好ましい。陽極酸化膜は封孔処理されることが望ましい。陽極酸化膜は、陽極酸化が可能な金属を公知の方法により陽極酸化することにより形成される。
【００４５】
陽極酸化処理可能な金属としては、アルミニウム又はタンタルを挙げることができ、陽極酸化処理の方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。陽極酸化処理を行なうことにより、酸化被膜が形成される。陽極酸化処理に用いられる電解液としては、多孔質酸化皮膜を形成することができるものならばいかなるものでも使用でき、一般には、硫酸、燐酸、蓚酸、クロム酸、ホウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸等あるいはこれらを２種類以上組み合わせた混酸あるいそれらの塩が用いられる。陽極酸化の処理条件は使用する電解液により種々変化するので一概に特定し得ないが、一般的には、電解液の濃度が１〜８０質量％、電解液の温度５〜７０℃、電流密度０．５〜６０Ａ／ｄｍ２、電圧１〜１００ボルト、電解時間１０秒〜５分の範囲が適当である。好ましい陽極酸化処理は、電解液として硫酸、リン酸又はホウ酸の水溶液を用い、直流電流で処理する方法であるが、交流電流を用いることもできる。これらの酸の濃度は５〜４５質量％であることが好ましく、電解液の温度２０〜５０℃、電流密度０．５〜２０Ａ／ｄｍ２で２０〜２５０秒間電解処理するのが好ましい。
【００４６】
また有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることもできる。
【００４７】
有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。
無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜１μｍである。
【００４８】
ゲート絶縁層３と半導体チャネル４の間に、任意の配向処理を施してもよい。シランカップリング剤、たとえばオクタデシルトリクロロシラン、トリクロロメチルシラザンや、アルカン燐酸、アルカンスルホン酸、アルカンカルボン酸などの自己組織化配向膜が好適に用いられる。
【００４９】
本発明において支持体１は樹脂からなるのが好ましく、例えばプラスチックフィルムシートを用いることができる。前記プラスチックフィルムとしては、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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。このように、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、図３〜図５も参照して具体的な実施形態により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５１】
〈下引き層付き支持体の形成〉
厚さ２００μｍのＰＥＳフィルムの表面に５０Ｗ／ｍ２／ｍｉｎの条件でコロナ放電処理を施し、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体                ６０ｇ
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２量体                ２０ｇ
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３量体以上の成分      ２０ｇ
ジエトキシベンゾフェノンＵＶ開始剤                              ２ｇ
シリコーン系界面活性剤                                          １ｇ
メチルエチルケトン                                            ７５ｇ
メチルプロピレングリコール                                    ７５ｇ
からなる組成の塗布液を乾燥膜厚２μｍになるように塗布し、９０℃で５分間乾燥した後、６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯下１０ｃｍの距離から４秒間硬化させた。
【００５２】
更に、その層の上に下記条件で連続的に大気圧プラズマ処理して厚さ５０ｎｍの酸化ケイ素膜を設けた。
【００５３】
（使用ガス）
不活性ガス：ヘリウム９８．２５体積％
反応性ガス：酸素ガス１．５体積％
反応性ガス：テトラエトキシシラン蒸気（アルゴンガスにてバブリング）０．２５体積％
（放電条件）
放電出力：１０Ｗ／ｃｍ２
（電極条件）
電極は、冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材に対して、セラミック溶射によるアルミナを１ｍｍ被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により封孔処理を行い、表面を平滑にしてＲｍａｘ５μｍとした誘電体（比誘電率１０）を有するロール電極であり、アースされている。一方、印加電極としては、中空の角型のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を同条件にて被覆した。
【００５４】
〈ゲート電極形成工程〉
上記で形成された下引き層付き支持体上に、下記組成の光感応性樹脂１を塗布し、１００℃にて１分間乾燥させることで、厚さ２μｍの光感応性樹脂層を形成した。
【００５５】
2004272162.tif 000003
【００５６】
【化１】
2004272162.tif 000004
【００５７】
発振波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザーで２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度でゲートラインおよびゲート電極のパターンを露光した後、アルカリ水溶液で現像し、レジスト像を得た。
【００５８】
さらにその上に、スパッタ法により、厚さ３００ｎｍのアルミニウム皮膜を一面に成膜した後、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）で上記光感応性樹脂層の残存部を除去することで、ゲートラインおよびゲート電極を作製した。
【００５９】
〈陽極酸化皮膜形成工程〉
以上のフィルム基板をよく洗浄した後、３０質量％硫酸水溶液中で、２分間、３０Ｖの低電圧電源から供給される直流を用いて、陽極酸化皮膜の厚さが１２０ｎｍになるように陽極酸化処理した。よく洗浄した後に、１気圧、１００℃の飽和した蒸気チャンバーの中で、蒸気封孔処理を施した。
【００６０】
〈ゲート絶縁層形成工程〉
さらにフィルム温度２００℃にて、上述した大気圧プラズマ法の使用ガスを下記に変更し、厚さ３０ｎｍの酸化チタン層であるゲート絶縁層を設けた。
【００６１】
（使用ガス）
不活性ガス：ヘリウム９８．９体積％
反応性ガス：酸素ガス０．８体積％
反応性ガス：テトラプロポキシチタン蒸気（１５０℃に加熱した液体にアルゴンガスをバブリング）０．３体積％
〈有機半導体層形成工程〉
次に、ゲート絶縁層の上に、下記化合物Ｃのクロロホルム溶液を、ピエゾ方式のインクジェット法を用いて、チャネルを形成すべき領域に吐出し、窒素ガス中で、５０℃で３分乾燥し、２００℃で１０分の熱処理を行ったところ、厚さ５０ｎｍのペンタセン薄膜である有機半導体層を形成した。
【００６２】
【化２】
2004272162.tif 000005
【００６３】
〈有機半導体保護層形成工程〉
この有機半導体層の上に、十分に精製を行ったポリビニルアルコールを超純水製造装置で精製された水に溶解した水溶液を用いて塗設し、窒素ガス雰囲気中１００℃にて、よく乾燥させ、厚さ１μｍのポリビニルアルコールの有機半導体保護層を形成し、図３（ａ）の層構成とした。
【００６４】
2004272162.tif 000006
からなる組成物を混練分散し、次いでポリイソシアネート化合物〔日本ポリウレタン工業（株）製、コロネート３０４１；有効成分５０％〕を５．９０部添加した後、ディゾルバーで撹拌して塗布液を調製した。
【００６５】
感光層塗布液が有機半導体保護層と混合するのを防止する厚さ２μｍのフェノール樹脂からなる層１９を形成後、上記組成物を塗布し１００℃で５分の処理を行い、厚さ０．５μｍの感光層７を形成した。
【００６６】
2004272162.tif 000007
からなる組成物をアイソパーＥ”（イソパラフィン系炭化水素、エクソン化学（株）製）単独溶媒で固形分濃度１０．３質量％に希釈した液体を塗設し、厚さ０．４μｍのシリコーンゴムからなる電極材料反発層８を形成した（図３（ｂ）参照）。
【００６７】
〈感光層露光工程及び現像工程〉
発振波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザーで２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度でソース電極の電極パターンを露光（図３（ｃ））後、露光部のシリコーンゴム層８を感光層７ごとブラシ処理で除去した（図３（ｄ））。
【００６８】
〈有機半導体保護層除去工程〉
フェノール樹脂層１９を有機溶媒で除去し、更に水でよく洗浄すると、露光部のポリビニルアルコールからなる保護層が除去された（図３（ｅ））。
【００６９】
〈ソース電極形成工程〉
電極パターンが形成された面に、ポリスチレンスルホン酸とポリ（エチレンジオキシチオフェン）の水分散液（バイエル製  Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ）をロールコーターで供給すると、シリコーンゴム層が除去された電極パターン部分のみに分散液が付着した。これを１００℃で乾燥させた。
【００７０】
さらに、特開平１１−８０６４７号公報に示された方法で作製した平均粒子径８ｎｍの銀微粒子の分散物を、基板上にロールコーターで供給すると、シリコーンゴム層が除去された電極パターン部分のみに分散物が付着した。これを乾燥し、２００℃で１５分加熱処理したところ、良好なソース電極５のパターンが形成された。なお、電極はポリスチレンスルホン酸とポリ（エチレンジオキシチオフェン）から成る厚さ２０ｎｍの層の上に、厚さ３００ｎｍのＡｇ微粒子の融着層が積層されたものであった（図３（ｆ））。
【００７１】
〈ソース電極封止工程〉
その後、感光層（アブレーション層）の組成液を、表面全体に供給し、乾燥した。更にシリコーンゴム層の組成液を同様に供給し、乾燥、固化させて、ソース電極部分を封止した（図３（ｇ））。
【００７２】
〈ドレイン電極形成工程〉
発振波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザーで２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度でドレイン電極の電極パターンを露光後、上記図３（ｄ）〜図３（ｆ）の工程を繰り返し、ドレイン電極６を形成した（図３（ｈ）、図３（ｉ））。
【００７３】
〈異方性導電膜形成工程〉
異方性導電膜用の材料を供給すると、シリコーンゴム部分ははじくため、ドレイン電極部分のみに異方性導電膜２０が付着する。
【００７４】
銅箔がラミネートされた、厚さ１０μｍのポリイミドフィルム２２を準備し、銅箔を画素電極２１の形状にエッチングした。その上に、エポキシ系の接着剤２３を塗工し、以上の方法で作製したドレイン電極部分のみに異方性導電膜２０が付着しているＴＦＴ素子１０に加熱圧着すると、画像駆動素子シート（図３（ｋ））が形成される。
【００７５】
画素電極と張り合わせる場合、異方性導電膜と接合できていれば駆動可能となるので、図４（ｂ）に示すＴＦＴを覆う範囲に画素電極があればよいことになる。即ち、位置精度が低くとも画素電極を形成することができる。
【００７６】
図５に本発明の画像駆動素子シートを作成する他の実施形態を示す。
離型性シート２４上に、アルミニウムを蒸着し、アルミニウムをエッチングして画素電極２１を形成した。その上に異方性導電膜２３を塗工して、前述の実施形態と同様の方法で形成した層構成のＴＦＴ素子１０と熱圧着し、接合した（図５（ａ）、図５（ｂ））。次いで剥離性シート２４を剥離して、本発明の画像駆動素子シートを得る（図５（ｃ））。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の画像駆動素子シートによれば、簡易な方法で、画素電極の有効面積を大きくでき、支持体にフィルムを用いた場合にも安定して画素電極が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＴＦＴ素子の配列の１例を示す図である。
【図２】本発明に係るＴＦＴ素子シートの１例の概略の等価回路図である。
【図３】本発明の画像駆動素子シートを作製する工程の１例を示すモデル図である。
【図４】画素電極の位置の自由度を示す図である。
【図５】本発明の画像駆動素子シートを作製する工程の他の例を示すモデル図である。
【符号の説明】
１  支持体
２  ゲート電極
３  ゲート絶縁層
４  半導体層（チャネル）
５  ソース電極
６  ドレイン電極
１１  ＴＦＴシート
１２  ゲートバスライン
１３  ソースバスライン
１４  ＴＦＴ素子
１５  蓄積コンデンサ
１６  出力素子
１７  垂直駆動回路
１８  水平駆動回路
２０  異方性導電膜
【図１】
2004272162.tif 000008
【図２】
2004272162.tif 000009
【図３】
2004272162.tif 000010
【図４】
2004272162.tif 000011
【図５】
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