(57)【要約】【課題】  有機トランジスタに接続される配線の高精細化を実現すると共に、インクジェット法を用いることにより安価、低温、低エネルギで電気光学装置用基板を製造する製造方法、及び当該製造方法によって製造された電気光学装置用基板を提供する。また、当該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、及び当該電気光学装置を備えた電子機器を提供する。【解決手段】  基板２０上に、スイッチング素子１０ａと、スイッチング素子１０ａに接続される接続配線とを具備する電気光学装置用基板１０の製造方法であって、スイッチング素子１０ａと第１の接続配線３０ｃ、３４ｂ、３４ｃ、３５を同時に光照射によるパターニングによって形成する工程と、第２の接続配線３４、３４ａを付加的パターニング法によって形成する工程とを有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続される接続配線とを具備する電気光学装置用基板の製造方法であって、
前記スイッチング素子と第１の前記接続配線を同時に光照射によるパターニングによって形成する工程と、
第２の前記接続配線を付加的パターニング法によって形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項２】
前記光照射による前記パターニングはフォトリソグラフィ法であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項３】
前記付加的パターニング法とは、液体吐出法又はマスク蒸着法であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項４】
前記スイッチング素子の下部電極と前記第１の接続配線を同時に形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２の接続配線と前記スイッチング素子のゲート電極とを同時に形成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項６】
前記下部電極はソース及びドレイン電極であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項７】
前記スイッチング素子の半導体層は有機半導体層であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項８】
前記有機半導体層は主としてアリールアミンを含む重合体であることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項９】
前記有機半導体層は主としてフルオレン―ビチオフェンを含む共重合体であることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記有機半導体層はインクジェット法で形成されることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記基板の一辺に前記第１の接続配線を集約することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１２】
集約された前記第１の接続配線に集積回路を接続してなることを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１及び前記第２の接続配線の幅、及び前記第１及び前記第２の接続配線の間隙が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１及び前記第２の接続配線の幅、及び前記第１及び前記第２の接続配線の間隙が６μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１５】
前記基板は、プラスチック基板であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の電気光学装置用基板の製造方法。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気光学装置用基板と、
当該電気光学装置用基板に対向配置された対向基板と、
前記電気光学装置用基板と前記対向基板の間に設けられた電気光学層と、
を具備することを特徴とする電気光学装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電気光学装置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、電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、真空蒸着と、フォトリソグラフィ技術と、エッチング技術を組み合わせることにより、有機トランジスタの製造方法が提案されている。このような製造方法においては、真空蒸着で形成した金属膜をフォトリソグラフィ技術で加工し、ゲート電極、ソース及びドレイン電極を作製し、絶縁体層、有機半導体層も真空蒸着で薄膜形成することにより行われる（例えば、特許文献１参照。）。当該製造方法を用いることにより、性能が高い有機トランジスタの素子を良好な再現性で作製することが可能である。しかしながら、当該特許文献１に記載されている技術は、真空装置が必要となるために、製造コストが高くなり、低コストで有機トランジスタを製造できない。
【０００３】
最近では、溶液プロセスを用いることにより、大気圧下でゲート電極、ソース及びドレイン電極、絶縁体層、有機半導体層の全てを製造することが試みられている（例えば、特許文献２、３参照。）。このような製造方法においては、例えば、導電性のポリマーの溶液をインクジェット（液滴吐出）法で印刷し、ゲート電極、ソース及びドレイン電極を作製している。そのため、低コストでデバイスを作製することが可能になる。
【特許文献１】特開平５−５５５６８号公報
【特許文献２】特表２００３−５１８７５６号公報
【特許文献３】特表２００３−５１８７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２、３に示すインクジェット法においては、十分な高速で描画が可能な線幅は１０μｍ以上であり、フォトリソグラフィの解像度には遥か及ばない。そのため、全ての電極や他の導電部をインクジェット法で作製すると、配線幅が太くなってしまい、集積度を上げることが困難になるという問題があった。
【０００５】
また、有機トランジスタを備える表示装置等の電子デバイスにおいては、ドライバ回路（駆動回路）を基板のＸ方向、Ｙ方向の２辺に取り付ける必要があるため、当該ドライバ回路が邪魔となって電子デバイスのレイアウト自由度が損なわれてしまう。そこで、ドライバ回路を一辺だけに集積させて実装するためには、ＸドライバとＹドライバに接続される配線を一辺に纏める必要がある。この場合、インクジェット法によって形成された配線では解像度に限界があるために、一辺に配線を集中させることが困難であるという問題がった。更に、複雑な配線パターンをインクジェット法で形成するには、インクジェットヘッドを何度も走査させる必要があり、生産性を著しく損なうという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、有機トランジスタに接続される配線の高精細化を実現すると共に、インクジェット法を用いることにより安価、低温、低エネルギで電気光学装置用基板を製造する製造方法、及び当該製造方法によって製造された電気光学装置用基板を提供することを目的とする。また、当該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、及び当該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、基板上に、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続される接続配線とを具備する電気光学装置用基板の製造方法であって、前記スイッチング素子と第１の前記接続配線を同時に光照射によるパターニングによって形成する工程と、第２の前記接続配線を付加的パターニング法によって形成する工程とを有することを特徴としている。
【０００８】
ここで、スイッチング素子とは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子（薄膜トランジスタ）や、ＴＦＤ（Thin Film Diode）素子（二端子型非線形素子）等を意味している。
また、光照射によるパターンニングとは、フォトリソグラフィ法や、紫外線等の化学的作用を与える光照射の方法であることが好ましい。
【０００９】
このようにすれば、基板上に第１の接続配線が光照射によるパターニングによって形成されるので、高精細のパターンを形成することができる。ここで、光照射でパターニングするため、波長程度の解像度で高精細なパターンを形成できる。
また、当該光照射によるパターニングによってスイッチング素子と第１の接続配線が同時に形成されるので、工程の簡略化を図ることができる。
また、第２の接続配線が付加的パターニング法によって形成されるので、基板上に直接的にパターンを形成することが可能となり、光照射によるパターニングと比較して全面成膜する工程や除去する工程が不要となり、容易に第２の接続配線を形成することができる。
【００１０】
更に、付加的パターニング法の中でも、インクジェット法（液滴吐出法）を採用することが特に好ましく、当該方法においては熱負荷を基板に与えることがない。従って、スイッチング素子、第１の接続配線、及び第２の接続配線を形成する一連の工程においては、基板に対して熱負荷を与える成膜工程等の工程数が最小で済むことになる。従って、基板としてプラスチック材料を採用した場合には、熱負荷に起因する基板の熱膨張や撓み等の変形を抑制することができる。
即ち、このような電気光学装置用基板の製造方法においては、低コスト、低温、低エネルギで製造することができる。特に、フレキシブルなデバイスを製造するのに好適である。
【００１１】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記スイッチング素子の下部電極と前記第１の接続配線を同時に形成することを特徴としている。
ここで、スイッチング素子の下部電極は、スイッチング素子の中でも、基板上に最初に形成される部材である。即ち、基板上に第１に形成される第１の接続配線と同時形成するには好適である。
【００１２】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記第２の接続配線と前記スイッチング素子のゲート電極とを同時に形成することを特徴としている。
ここで、スイッチング素子のゲート電極は、スイッチング素子の中で最上部に形成される部材である。即ち、スイッチング素子の最上部に形成されるゲート電極と第２の接続配線と同時形成するには好適である。
【００１３】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記下部電極はソース及びドレイン電極であることを特徴としている。
このようにすれば、基板側にソース及びドレイン電極が形成され、その上方に絶縁膜とゲート電極が形成されることにより、所謂トップエミッション構造のトランジスタを形成することができる。
【００１４】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記スイッチング素子の半導体層は有機半導体層であることを特徴としている。
このようにすれば、好適なスイッチング素子となる。
【００１５】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記有機半導体層は主としてアリールアミンを含む重合体であることを特徴としている。
このようにすれば、好適な有機半導体層となる。
【００１６】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記有機半導体層は主としてフルオレン―ビチオフェンを含む共重合体であることを特徴としている。
このようにすれば、好適な有機半導体層となる。
【００１７】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記有機半導体層はインクジェット法で形成されることを特徴としている。
このようにすれば、有機半導体層を形成する方法として、液滴吐出法を用いることが可能となる。液滴吐出法は、設備コスト低減、材料削減、工程数削減を実現できる方法であるので、低コストの電気光学装置用基板を製造することができる。
【００１８】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記基板の一辺に前記第１の接続配線を集約することを特徴としている。
ここで、第１の接続配線は、光照射によるパターニングによって形成されるので、容易に集約することができる。更に、第１の接続配線をインクジェット法によって形成した場合では、配線解像度の限界や、インクジェットヘッドを複数回走査することによる生産性の低下という問題を有していたが、光照射によるパターニングによって第１配線を形成することによって、これらの問題を解決できる。
【００１９】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、集約された前記第１の接続配線に集積回路を接続してなることを特徴としている。
このようにすれば、基板の一辺に集約された第１の接続配線に集積回路を接続することによって、２辺に渡って集積回路を形成する必要がなく、電気光学装置用基板を有する電子デバイスのレイアウト自由度を広げることができる。
【００２０】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記第１及び前記第２の接続配線の幅、及び前記第１及び前記第２の接続配線の間隙が１０μｍ以下であることを特徴としている。
このように、上述の製造方法を用いることによって、細かな配線ピッチが実現した電気光学装置用基板となる。
【００２１】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記第１及び前記第２の接続配線の幅、及び前記第１及び前記第２の接続配線の間隙が６μｍ以下であることを特徴としている。
このように、上述の製造方法を用いることによって、細かな配線ピッチが実現した電気光学装置用基板となる。
【００２２】
また、前記電気光学装置用基板の製造方法においては、前記基板は、プラスチック基板であることを特徴としている。
このようにすれば、フレキシブルな電気光学装置用基板を実現できる。
【００２３】
また、本発明の電気光学装置用基板は、先に記載の製造方法によって製造されたことを特徴としている。
このようにすれば、先に記載の同様の効果を奏する。
【００２４】
電気光学装置は、先に記載の電気光学装置用基板と、当該電気光学装置用基板に対向配置された対向基板と、前記電気光学装置用基板と前記対向基板の間に設けられた電気光学層と、を具備することを特徴としている。
このようにすれば、低コスト、低温、低エネルギで製造された電気光学装置となる。また、フレキシブルな電気光学装置を提供できる。
【００２５】
電子機器は、先に記載の電気光学装置を備えることを特徴としている。
このようにすれば、低コスト、低温、低エネルギで製造された電子機器となる。また、フレキシブルな電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、図１〜図９を参照し、本発明の電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器について説明する。
本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００２７】
（電気光学装置用基板）
まず、図１を参照し、電気光学装置用基板の構成について説明する。
図１は、本発明の電気光学装置用基板の示す図であって、図１（ａ）は電気光学装置用基板の平面図、図１（ｂ）は電気光学装置用基板の要部断面図である。
図１（ａ）に示すように、電気光学装置用基板１０は、基板２０上の中央部に、複数の有機トランジスタ（スイッチング素子）１０ａと、ゲート線（第２の接続配線）３４ａと、画素電極Ｄを備え、基板２０の外周部１０ｂに、ゲート線接続部（第１の接続配線）３４ｂと、ゲート線引出線（第１の接続配線）３４ｃと、ソース線引出線（第１の接続配線）３０ｃと、外部接続部（第１の接続配線）３５を備えた構成となっている。
【００２８】
次に、各構成要素について説明する。
基板２０は、透明性、非透過性に限定することなく、各種材料によって構成されるものである。本実施形態では、特に可撓性に優れた所謂フレキシブル基板として、プラスチック基板を採用している。
有機トランジスタ１０ａは、後述するように主として湿式成膜法を用いて形成されるスイッチング素子であり、基板２０側からソース及びドレイン電極、絶縁層、ゲート電極が積層形成された所謂トップゲート構造のトランジスタである。なお、本実施形態では、トップゲート構造について説明するが、当該構造を限定するものではなく、ボトムゲート構造であってもよい。
ゲート線３４ａは、図中のＸ方向に延在する配線であり、後述するゲート電極３４とゲート線接続部３４ｂを接続するものである。また、当該ゲート線３４ａは、後述するようにインクジェット法（付加的パターニング法）によって形成される配線である。
ゲート線接続部３４ｂは、ゲート線３４ａとゲート線引出線３４ｃとを中継接続するための端子であり、後述するように基板２０上に真空成膜法によって形成されるものである。また、ゲート線接続部３４ｂと同時に形成される部材としては、ソース及びドレイン電極や外部接続部３５等が挙げられる。
ゲート線引出線３４ｃは、ゲート線接続部３４ｂと外部接続部３５とを接続する配線であって、高精細な線幅によって集積された配線である。
外部接続部３５は、電気光学装置用基板１０とフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit、以下ＦＰＣと略記する）５０を接続するための端子である。また、ＦＰＣ５０は、電気光学装置用基板１０の有機トランジスタ１０ａを駆動するためのドライバ回路（集積回路）を主として備える回路基板であり、電気光学装置用基板１０のソース線に電力を供給し、またゲート線に駆動信号を供給することによって、有機トランジスタ１０ａを駆動させるようになっている。また、外部接続部３５は基板２０の一辺のみに設けられている。
【００２９】
次に、図１（ｂ）を参照し、電気光学装置用基板１０における有機トランジスタ１０ａと外周部１０ｂについて説明する。
図１（ｂ）に示すように、有機トランジスタ１０ａは、基板２０上に、ソース及びドレイン電極（下部電極）３０と、半導体層３１と、絶縁層３２と、ゲート電極（第２の接続配線）３４と、保護膜４０とを具備した構成となっている。また、有機トランジスタ１０ａに対応して、画素電極Ｄ（図１（ａ）参照）が設けられており、当該画素電極Ｄはコンタクトホールを介してドレイン電極に接続されている。
また、画素電極Ｄはドレイン電極３０を延長したものであってもよい。電圧に応答する表示媒体の場合、絶縁層３２、保護膜４０を介しても駆動することができる。
また、外周部１０ｂは、上記のように外部接続部３５と、絶縁層３２と、ゲート線３４ａと、ゲート線接続部３４ｂと、ゲート線引出線３４ｃとを具備した構成となっている。また、外周部１０ｂにおいては、絶縁層３２は段差部３２ａを有しており、当該段差部３２ａに沿うように絶縁層３２の表面からゲート線接続部３４ｂの表面を覆って、ゲート線３４ａが形成されている。従って、ゲート線３４ａによって、ゲート電極３４とゲート線接続部３４ｂとが電気的に接続されている。
更に、外部接続部３５には、ＦＰＣ５０が接続されている。
【００３０】
（電気光学装置用基板の製造方法）
次に、図２〜図６を参照し、電気光学装置用基板１０の製造方法を説明すると共に、電気光学装置用基板１０の各構成要素について説明する。ここで、図２〜図６は、電気光学装置用基板１０の製造方法の工程図であって、図２及び図３は図１（ｂ）に示す有機トランジスタ１０ａ及び外周部１０ｂの断面図と対応しており、図４〜図６は図１（ａ）に示す電気光学装置用基板１０の平面図と対応している。
【００３１】
（ソース及びドレイン電極、及び外周部の製造工程）
まず、図２（ａ）に示すように、プラスチック基板２０を十分に洗浄した後に、基板２０を脱ガスし、当該基板２０上に金属膜３０ａを全面に蒸着又はスパッタリングする。金属膜３０ａの膜厚は、３０ｎｍ〜３００ｎｍであることが好ましい。また、金属膜３０ａとしては、導電性が優れた種々の材料が採用されるが、特に光透過性を要する場合には、ＩＴＯ、ＺｕＯ２などを用いる。また、後述の有機半導体がＰ型のチャネルとして動作する場合、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇが有効である。本実施形態においては金を採用している。
なお、基板２０と金属膜３０ａとの間にクロムやチタンを１〜２０μｍ程度成膜して、金属膜３０ａと基板２０との密着性を向上させてもよい。
【００３２】
次に、図２（ｂ）に示すように、金属膜３０ａ上に全面にフォトレジストをスピンコートによって塗布し、熱処理によって硬化させ、更に、露光処理及び現像処理を施すことによりマスクＭを形成する。
次に、図２（ｃ）に示すように、マスクＭを介してエッチング処理を施すことにより、当該マスクＭの開口パターンに応じて、金属膜パターン３０ｂを形成する。
次に、図２（ｄ）に示すように、マスクＭを除去することにより、基板２０上に金属膜パターン３０ｂのみが残留する。ここで、当該金属膜パターン３０ｂは、有機トランジスタ１０ａのソース及びドレイン電極３０のみならず、外周部１０ｂを構成するゲート線接続部３４ｂと、ゲート線引出線３４ｃと、外部接続部３５と、ソース線引出線３０ｃなる（図４参照）。また、ドレイン電極３０を延長して画素電極Ｄを構成する場合には、画素電極も同時に形成する。
【００３３】
このような図２（ａ）〜図２（ｄ）に示したように、フォトリソグラフィ法によってソース及びドレイン電極３０及び外周部１０ｂが同時に形成され、マスクＭの開口パターンに応じたパターンを形成されるので、例えば、ゲート線引出線３４ｃにおいては、高精細な配線パターンを形成することが可能となる。そして、高精細な配線パターンが形成可能であるので、基板２０の一辺のみにゲート線引出線３４ｃを集約させて、外部接続部３５を形成することができる。
【００３４】
また、外周部１０ｂの製造工程について、フォトリソグラフィ法とインクジェット法とを比較すると、フォトリソグラフィ法が明らかに線幅の高精細化を実現できる。例えば、インクジェット法によって現実的な線幅及び線幅ピッチは、３０μｍ以上である。仮に、１００本の配線をインクジェット法によって形成すると、少なくとも６０００μｍの幅が必要になる（（３０μｍ＋３０μｍ）・１００本）。このようなサイズでは、小型の表示装置を実現できない。本実施形態に示したように、フォトリソグラフィ法を用いることによって、容易に１０μｍ以下のサイズ、さらには６μｍ以下のサイズにすることが可能となる。
また、ソース及びドレイン電極３０のパターンのサイズとしては、代表的にはチャネル長１０μｍ、チャネル幅０．５ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
なお、本実施形態においては、光照射によってパターニングする方法として、フォトリソグラフィ法を例示して説明したが、当該方法を限定するものではない。他の光照射によるパターニング方法としては、例えば、無電解メッキ法を使って金属薄膜を形成する際に、基板に前処理を施して、所定の膜を選択的に成長させる方法が挙げられる。具体的には、基板に対してマスクを通した紫外線を照射することにより、無電解メッキに必要な触媒を基板から部分的に除去する処理や、触媒が付着しないような化学処理を施す方法が挙げられる。
【００３６】
（半導体層の製造方法）
次に、ソース及びドレイン電極３０上に半導体層３１を形成する工程について説明する。
ここで、半導体層３１は液相プロセスによって塗布形成されるので、当該液相プロセスの前処理として、ソース及びドレイン電極３０の表面を分子レベルで清浄化必要がある。従って、ソース及びドレイン電極３０が形成された基板２０を水、有機溶剤で洗浄し、図２（ｅ）に示す酸素プラズマによって表面処理を施す。このようなプラズマ処理においては、チャンバ内にプラズマを生成させた状態で真空ポンプによって減圧し、酸素、窒素、アルゴン、水素、等のガスを導入して行うことが標準的な方法である。ただし、減圧する代わりに、大気圧プラズマを利用すれば、真空排気系が不要なる。
【００３７】
次に、酸素プラズマ処理が施された後に、インクジェット法（液滴吐出法）に代表される液相プロセスによって半導体層３１を形成する。
半導体層３１としてはフルオレンとビチオフェンとのコポリマーを用いる。これは共役性高分子であり、半導体の特性を示す。そして、トルエン、又はキシレン、トリメチルベンゼンなどの有機溶媒を用いて溶解することができる。この共役性高分子のトルエン、又はキシレン、トリメチルベンゼン溶液をインクジェットヘッドにより、ノズルから直径が１０〜５０ｍの液滴として吐出して、ソース及びドレイン電極３０を跨ぐように局所的に塗布し、６０〜８０℃で乾燥させた。そして、半導体層３１の膜厚は１０〜１５０ｎｍ程度が得られるように調整した。溶媒や高分子の濃度によって、半導体層３１の膜厚を調整することができる。上記の溶媒を使った場合では、０．５〜３％ｗｔ／ｖｏｌの濃度に調整することで上記の膜厚を得ることが可能である。
また、半導体層３１の材料としては、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を用いるのが好ましい。
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、フルオレン−ビチオフェン共重合体、あるいは、ポリアリールアミンを用いるのが特に好ましい。
【００３８】
（マスキング工程）
次に、図２（ｇ）に示すように、外周部１０ｂに対して、マスキングテープＴを形成する。マスキングテープＴとしては、粘着性を有する樹脂テープ等が採用される。
なお、本実施形態においては、外周部１０ｂを露出させるために粘着テープによるマスキングを用いたが、他の方法も使うことができる。例えば、スピンコートで絶縁層３２を形成する代わりにインクジェット法で局所的に塗布することができる。つまり、絶縁体材料を溶解した溶液をインクジェットヘッドに導き、ノズルから液滴として吐出して、絶縁体が必要な場所のみに塗布する。インクジェットでは２０〜１００ミクロンのパターンを印刷できるため、各薄膜トランジスタに独立した絶縁体を形成できる。
【００３９】
また、インクジェット法を用いる別の方法として、スピンコートで全面形成された絶縁層に対してインクジェット法で溶剤を滴下し絶縁層３２を部分的に除去することが可能である。
【００４０】
また、溶剤をスプレー状に散布して絶縁層３２を除去する方法も有効である。インクジェット法よりも簡便な装置で、高い生産性を得ることができる。液滴が散布される領域を限定するために、スプレーノズルとデバイスとの間に、スリット状の絞りを挿入するとよい。
【００４１】
また、針状の工具を使い、絶縁層３２に孔を開ける方法も同じく有効である。絶縁層３２が高分子で、基板２０がガラスで外部接続部３５が金属で形成されている場合は、特に容易に穴を形成できる。つまり、絶縁層３２は基板２０や外部接続部３５に比べて柔らかいため，金属製の触針で絶縁層３２を貫通させたり、スクラッチすることによって絶縁層３２を部分的に剥離することが可能である。この際の触針の圧力は、下地が硬質材料であるため、触針自身を損傷しない程度に制御されれば良い。一方、基板２０がプラスチック基板の場合、触針が外部接続部３５を貫通しない程度の力に制御されなくてはならない。外部接続部３５の厚さが十分厚い（２００ｎｍ以上）と、触針の制御は容易になる。そのため外部接続部３５部のみ、金属層の膜厚を大きくすることは有効である。この目的に最も適した方法は、無電解メッキまたは電解メッキである。外部接続部３５のみ露出させて、メッキしたり、外部接続部３５のみメッキ液に浸漬することによって、部分的に金属層の膜厚を大きくすることができる。
【００４２】
さらに、スピンコートで全面形成された絶縁層３２に対してプラズマに曝して絶縁層３２を除去する方法を使うこともできる。絶縁層３２が本実施例で記述するような高分子で形成されている場合は、酸素ガス中でのプラズマ、あるいは酸素とＣＦ４との混合ガス中でのプラズマ中にデバイスを置くことによって、絶縁層３２を除去することができる。
【００４３】
（絶縁層の製造工程）
次に、図２（ｈ）に示すように、絶縁性のポリマーをスピンコートで塗布し、絶縁層３２を形成する。ポリマーとしては、ポリビニルフェノール又は、フェノール樹脂（別名ノボラック樹脂）を使用した。その他にもＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）を始めとするアクリル系樹脂、ＰＣ、ポリスチレン、ポレオレフィン、ポリイミド、フッ素系樹脂等を使うことができる。本実施形態では、ＰＭＭＡを採用し、酢酸ブチルを溶剤として作製した溶液をスピンコートによって塗布し、５００ｎｍの膜厚になるように調整した。
【００４４】
ここで、溶液の塗布によって絶縁層３２を作製する場合、絶縁層３２の溶液の溶媒が、半導体層３１や基板２０を膨潤させたり、溶解させたりしないことが必要である。半導体層３１自体が溶媒に可溶である場合は特に注意が必要である。半導体層３１が芳香環を含む共役性分子、又は、共役性高分子であるため芳香系炭化水素には溶けやすい。従って、絶縁層３２の塗布には芳香系炭化水素以外の炭化水素、或いは、ケトン系、エーテル系、エステル系の有機溶媒を使うことが望ましい。
また、絶縁層３２は、後述するゲート電極３４の液体材料に対して非溶解性の特性を有していることが好ましい。
【００４５】
次に、図３（ａ）に示すように、マスキングテープＴを剥がすことによって、外周部１０ｂを露出させる。これによって外周部１０ｂと、絶縁層３２の側壁の間には、段差部３２ａが形成される。
ここで、後の工程で形成されるゲート電極３４やゲート線３４ａに対する濡れ性や接触
角を良好にするために、絶縁層３２の上部に受容層を形成してもよい。
【００４６】
（ゲート電極の製造工程）
次に、図３（ｂ）に示すように、ゲート電極３４（ゲート線３４ａ）の材料である液体材料を絶縁層３２に向けて液滴として滴下し、有機トランジスタ１０ａを形成する。
当該液体材料の吐出は、インクジェット法によって行われる。インクジェット法においては、不図示のインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドと基板２０とを相対移動させる移動機構が作動することにより、絶縁層３２の所定位置に液体材料を吐出することが可能となる。なお、液体材料が吐出されるパターンは、液滴吐出装置に記憶されたビットマップパターン等の電子データに基づいて形成されるので、電子データを作製するだけで、所望の位置に液体材料を塗布することができる。
インクジェットヘッドには、圧電素子でインクキャビティの体積を変化させて液滴を吐出する圧電方式と、インクキャビティ内でインクを加熱して気泡を発生させることによって、液滴を吐出するサーマル方式とが用いられるが、導電性インク、絶縁性インク、半導体インクなど機能性を重視する液体を吐出する場合には、熱の影響のない圧電方式が優れる。
【００４７】
液体材料としては、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）の水分散液が採用される。また、ＰＥＤＯＴの他に、金属コロイドを用いることができる。これらの分散液としては水を主成分とするが、アルコールを添加した液体をインクとしてインクジェット印刷を行ってもよい。
更に、液体材料は、ソース及びドレイン電極３０の間（チャネル上）を覆うように塗布されると共に、複数のゲート電極３４を接続するようにゲート線３４ａが塗布形成される。当該ゲート線３４ａは、外部接続部３５に接続するように印刷される。
ここで、ゲート線３４ａは、Ｘ方向に延在する直線であるので、インクジェット法によって形成するには、吐出ヘッドと基板２０を単一方向に走査させながら吐出することで行われる。従って、最低限の走査（移動量）によってゲート線３４ａを形成できる。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示すように、高分子溶液をスピンコートすることによって保護膜４０を形成する。ここで、予め外部接続部３５をマスキングすることで、外部接続部３５には保護膜４０を形成しないようにする。更に、有機トランジスタ１０ａに対応するように画素電極Ｄを形成してもよい（図６参照）。また、有機ＬＥＤのように表示媒体に電流を流す必要がある場合、画素電極を保護膜の上に形成し、コンタクトホールを通じて画素電極と有機トランジスタを接続してもよい。
【００４９】
次に、図３（ｄ）に示すように、外部接続部３５にＦＰＣ５０を接続することによって、電気光学装置用基板１０が完成となる。ＦＰＣ５０の接続には、ＡＣＦやＡＣＰが使用される。
【００５０】
上述したように、本実施形態においては、有機トランジスタ１０ａと、ゲート線接続部３４ｂと、ゲート線引出線３４ｃと、ソース線引出線３０ｃと、外部接続部３５とを同時にフォトリソグラフィ法によって形成するので、高精細のパターンを形成することができ、工程の簡略化を図ることができる。また、高精細のパターンを基板２０の一辺に容易に集約することができる。
また、ゲート線３４ａをインクジェット法によって形成する工程を有するので、基板２０上に直接的にパターンを形成することが可能となり、フォトリソグラフィ法と比較して全面成膜する工程や除去する工程が不要となり、容易に形成することができる。
【００５１】
更に、ゲート線３４ａをインクジェット法によって形成することによって、基板２０や高分子材料に対して熱負荷を与えることがない。そして、有機トランジスタ１０ａや外周部１０ｂを形成する一連の工程においては、基板２０に対して熱負荷を与える成膜工程等の工程数が最小で済むことになる。従って、基板２０としてプラスチック材料を採用した場合には、熱負荷に起因する基板の熱膨張や撓み等の変形を抑制することができる。
即ち、このような電気光学装置用基板１０の製造方法においては、低コスト、低温、低エネルギで製造することができる。特に、フレキシブルなデバイスを製造するのに好適である。
【００５２】
また、有機トランジスタ１０ａの中でも、ソース及びドレイン電極３０と、ゲート線接続部３４ｂと、ゲート線引出線３４ｃと、ソース線引出線３０ｃと、外部接続部３５と、画素電極Ｄを同時に形成するので、基板２０上に最初に形成することができ、上記の効果を得るにはより好適となる。
【００５３】
また、ゲート線接続部３４ｂと、ゲート線引出線３４ｃと、ソース線引出線３０ｃと、外部接続部３５は、フォトリソグラフィ法によって形成されるので、集積化が容易になる。従って、インクジェット法によって形成した場合では、配線解像度の限界や、インクジェットヘッドを複数回走査することによる生産性の低下という問題を有するが、フォトリソグラフィ法によって形成することによって、これらの問題を解決できる。
また、基板２０の一辺に集約された外部接続部３５にＦＰＣ５０を接続することによって、２辺に渡ってＦＰＣ５０を形成する必要がなく、電気光学装置用基板１０を有する電子デバイスのレイアウト自由度を広げることができる。
【００５４】
なお、上記の実施形態は、トップゲート構造の有機トランジスタの製造方法について説明したが、ボトムゲート構造の有機トランジスタの製造方法においても適用可能である。ボトムゲート構造では、下部電極としてゲート電極が採用され、当該ゲート電極上に絶縁層を介してソース及びドレイン電極が形成される。このようなボトムゲート構造においては、ゲート電極と外周部１０ｂが上記のようにフォトリソグラフィ法によって形成される。また、ソース及びドレイン電極は、上記のようにインクジェット法によって形成される。
【００５５】
また、上記の実施形態は、ＦＰＣを介して駆動回路を接続する構成について説明したが、駆動回路用集積回路チップを基板２０上に直接実装することも有効である。この場合、外部接続部３５に、集積回路の接続端子を向いあわせるように配置して、半田や異方性導電ペーストや異方性導電フィルムで接続する。
【００５６】
（電気光学装置）
次に、図７を参照して、上述の電気光学装置用基板を有する電気光学装置の一例として挙げた電気泳動表示装置について説明する。
【００５７】
図７に示すように、先に示した電気光学装置用基板１０に対向するように対向基板６０を配置し、更に、当該両基板１０、６０の間に電気泳動層（電気光学層）７０を配置することによって、電気泳動表示装置ＥＰＤが構成される。
【００５８】
ここで、電気泳動層７０は、マイクロカプセル７０ａを複数備えた構成となっている。
当該マイクロカプセル７０ａは樹脂皮膜によって形成されており、マイクロカプセル７０ａの大きさは１画素の大きさと同程度とされ、表示領域全域を覆うように複数配置されている。また、マイクロカプセル６０は、実際には隣接するマイクロカプセル６０同士が密着するため、表示領域はマイクロカプセル６０によって隙間なく、覆われている。マイクロカプセル７０ａには、分散媒７１、電気泳動粒子７２等を有する電気泳動分散液７３が封入されている。
【００５９】
次に、分散媒７１、電気泳動粒子７２を有する電気泳動分散液７３について説明する。
電気泳動分散液７３は、染料によって染色された分散媒７１中に電気泳動粒子７２を分散させた構成となっている。
電気泳動粒子７２は、無機酸化物又は無機水酸化物からなる直径０．０１μｍ〜１０μｍ程度の略球状の微粒子であり、上記分散媒７１と異なる色相（白色及び黒色を含む）を有している。このように酸化物又は水酸化物からなる電気泳動粒子７２には固有の表面等電点が存在し、分散媒７１の水素イオン指数ｐＨによってその表面電荷密度（帯電量）が変化する。
【００６０】
ここで、表面等電点とは、水溶液中における両性電解質の電荷の代数和がゼロとなる状態を水素イオン指数ｐＨによって示したものである。例えば、分散媒７１のｐＨが電気泳動粒子７２の表面等電点に等しい場合には、粒子の実効電荷はゼロとなり、粒子は外部電界に対して無反応な状態となる。また、分散媒７１のｐＨが粒子の表面等電点よりも低い場合には、粒子の表面は下式（１）によりプラスの電荷を帯びる。逆に、分散媒７１のｐＨが粒子の表面等電点よりも高い場合には、粒子の表面は下式（２）によりマイナスの電荷を帯びる。
ｐＨ低：Ｍ−ＯＨ＋Ｈ＋（過剰）＋ＯＨ−→Ｍ−ＯＨ２＋＋ＯＨ−  ・・・（１）
ｐＨ高：Ｍ−ＯＨ＋Ｈ＋＋ＯＨ−（過剰）→Ｍ−ＯＨ―＋Ｈ＋  ・・・（２）
【００６１】
なお、分散媒７１のｐＨと粒子の表面等電点との差を大きくしていった場合、反応式（１）又は（２）に従って粒子の帯電量は増加していくが、この差が所定値以上となると略飽和し、ｐＨをそれ以上変化させても帯電量は変化しない。この差の値は、粒子の種類、大きさ、形状等によって異なるものの、概ね１以上であればどのような粒子においても帯電量は略飽和すると考えられる。
【００６２】
上述の電気泳動粒子７２としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベンガラ、酸化アルミニウム、黒色低次酸化チタン、酸化クロム、ベーマイト、ＦｅＯＯＨ、二酸化珪素、水酸化マグネシウム、水酸化ニッケル、酸化ジルコニウム、酸化銅等が用いられている。
【００６３】
また、このような電気泳動粒子７２は、単独の微粒子としてだけでなく、各種表面改質を施した状態でも用いることが可能である。このような表面改質の方法としては、例えば、粒子表面をアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等のポリマーでコーティング処理する方法や、シラン系、チタネート系、アルミニウム系、弗素系等のカップリング剤でカップリング処理する方法や、アクリル系モノマー、スチレンモノマー、エポキシ系モノマー、イソシアネート系モノマー等とグラフト重合処理する方法等があり、これらの処理を単独又は二種類以上組み合わせて行うことができる。
【００６４】
分散媒７１には、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル等の非水系有機溶媒が用いられており、スピリトブラック、オイルイエロー、オイルブルー、オイルグリーン、バリファーストブルー、マクロレックスブルー、オイルブラウン、スーダンブラック、ファーストオレンジ等の染料によって染色されて、電気泳動粒子７２と異なる色相を呈している。
【００６５】
このように構成された電気泳動表示装置においては、先に記載した電気光学装置用基板１０を備えた構成となっているので、低コスト、低温、低エネルギで製造された電気泳動表示装置となる。また、フレキシブルな表示装置となる。
【００６６】
（電子機器）
上述した電気泳動表示装置は、表示部を備えた様々な電子機器に適用される。以下、上述の電気泳動表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
【００６７】
まず、電気泳動表示装置をフレキシブルな電子ペーパーに適用した例について説明する。
図８はこの電子ペーパーの構成を示す斜視図であり、電子ペーパー１４００は、本発明の電気泳動表示装置を表示部１４０１として備える。電子ペーパー１４００は、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体１４０２を備えて構成されている。
【００６８】
また、図９は、電子ノートの構成を示す斜視図であり、電子ノート７０００は、図８で示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー７００１に挟まれているものである。カバー７００１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する不図示の表示データ入力手段を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容を変更したり更新したりできる。
【００６９】
また、上述した例に加えて、他の例として、液晶テレビ、ビューファインダ型や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、ワードプロセッサ、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が挙げられる。本発明に係るの電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用することができる。
【００７０】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の電気光学装置用基板を示す断面図。
【図２】本発明の電気光学装置用基板の製造方法を説明するための工程図。
【図３】本発明の電気光学装置用基板の製造方法を説明するための工程図。
【図４】本発明の電気光学装置用基板の製造方法を説明するための工程図。
【図５】本発明の電気光学装置用基板の製造方法を説明するための工程図。
【図６】本発明の電気光学装置用基板の製造方法を説明するための工程図。
【図７】本発明の電気光学装置の一例を示す図である。
【図８】本発明の電子機器の一例を示す図である。
【図９】本発明の電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…電気光学装置用基板
１０ａ（スイッチング素子）
２０…基板
３０…ソース及びドレイン電極（下部電極）
３０ｃ…ソース線引出線（第１の接続配線）
３４…ゲート電極（第２の接続配線）
３４ａ…ゲート線（第２の接続配線）
３４ｂ…ゲート線接続部（第１の接続配線）
３４ｃ…ゲート線引出線（第１の接続配線）
３５…外部接続部（第１の接続配線）
６０…対向基板
７０…電気泳動層（電気光学層）
ＥＰＤ…（電気光学装置）
【図１】
2005215616.tif 000003
【図２】
2005215616.tif 000004
【図３】
2005215616.tif 000005
【図４】
2005215616.tif 000006
【図５】
2005215616.tif 000007
【図６】
2005215616.tif 000008
【図７】
2005215616.tif 000009
【図８】
2005215616.tif 000010
【図９】
2005215616.tif 000011