(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタアレイの表示有効領域における素子特性のばらつきが小さい薄膜トランジスタアレイを効率良く生産する。【解決手段】少なくとも、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、第１の半導体層とを備えた表示有効領域を有する薄膜トランジスタアレイであって、複数の前記第１の半導体層が複数の薄膜トランジスタにまたがるように、前記絶縁基板上にストライプ形状に形成され、前記表示有効領域外に設けられた複数の第２の半導体層を含む。【選択図】図１（ａ）
2013211446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、第１の半導体層とを備えた表示有効領域を有する薄膜トランジスタアレイであって、
複数の前記第１の半導体層が複数の薄膜トランジスタにまたがるように、前記絶縁基板上にストライプ形状に形成され、
前記表示有効領域外に設けられた複数の第２の半導体層を含むことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ。
【請求項２】
前記第１の半導体層のストライプ延伸方向は、ソース配線の延伸方向と同じであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項３】
前記第２の半導体層はストライプ形状であり、前記第１の半導体層と平行であり、ソース配線の延伸方向と平行な方向に延伸するように、前記表示有効領域に前記ソース配線の延伸方向と直交する方向に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項４】
前記複数の第２の半導体層が、前記表示有効領域の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース配線の延伸方向に、前記第１の半導体層の少なくとも２ｍｍだけ延長した部分として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項５】
前記第１の半導体層および前記第２の半導体層は有機半導体であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項６】
前記第１の半導体層および前記第２の半導体層は、凸版印刷法またはインクジェット印刷法により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項７】
前記絶縁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に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項８】
前記ゲート絶縁膜は有機材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ。
【請求項９】
請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイと画像表示媒体とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像表示媒体は電気泳動方式によるものであることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の目覚しい発展により、現在ではノート型パソコンや携帯情報端末などでの情報の送受信が頻繁に行われている。近い将来、場所を選ばずに情報をやり取りできるユビキタス社会が来るであろうことは周知の事実である。そのような社会においては、より軽量で薄型の情報端末が望まれる。
【０００３】
そのような情報端末に使用する電子部材の中でも、現在薄膜トランジスタ素子に使用されている半導体材料の主流はシリコン系である。シリコン系材料を用いた薄膜トランジスタ素子の形成には高い温度の工程が含まれるため、薄膜トランジスタ素子の基板材料には工程温度に耐え得ることが求められる。このため、一般的には薄膜トランジスタ素子を形成する基板としてガラスが使用されている。
【０００４】
しかしながら、先に述べた情報端末を構成する際にガラスを用いた場合、その情報端末は重く、柔軟性がなく、落下の衝撃で割れる可能性のある製品となってしまう。従って、ガラス上に薄膜トランジスタ素子を形成することに起因するこれらの特徴は、ユビキタス社会における情報端末として望ましくないものであるといえる。
【０００５】
そこで近年、薄膜トランジスタの半導体材料として有機半導体が注目されている。有機半導体材料はシリコン系材料のような高温での熱処理工程を必要としないため可撓性のプラスチック基板上に設けられる等の利点を有する。さらに、真空プロセスを用いず印刷プロセスで作製できるためコストを下げられる等の利点も有する。
【０００６】
溶液から半導体層を形成するには、スピンコート法やディップ法、インクジェット法などの方法が挙げられる。なかでも、印刷プロセスを適用することにより、効率よく半導体層を形成することができる。例えば特許文献１においては、フレキソ印刷により有機半導体溶液のパターニングを行っている。
【０００７】
さらに、特許文献２では、半導体層をストライプ形状とすることで、アライメント精度を向上させ、生産効率を更に高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−６３３３４号公報
【特許文献２】特開２００８−２３５８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、印刷法を用いて薄膜トランジスタアレイの半導体層のパターニングを行う場合、アレイ端部と中心部とでは印刷ムラによるＴｒａｎｓｆｅｒ特性が互いに異なり、表示有効領域における素子特性のばらつきが生じてしまう。例えば、フレキソ印刷法を用いて半導体層をパターニングした場合、版へのインキングムラや基材へ印刷する際の印圧ムラにより半導体層の形状や膜厚が不均一となる現象がみられる。特に、版へのインキングムラや印圧ムラは端部で起こりやすい。そのため、作製したアレイ中心部と端部との互いの素子特性を比較すると、しきい値電圧や移動度が異なってしまう。
【００１０】
本発明では、薄膜トランジスタアレイの表示有効領域における素子特性のばらつきが小さい薄膜トランジスタアレイを効率良く生産することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、少なくとも、絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、第１の半導体層とを備えた表示有効領域を有する薄膜トランジスタアレイであって、複数の前記第１の半導体層が複数の薄膜トランジスタにまたがるように、前記絶縁基板上にストライプ形状に形成され、前記表示有効領域外に設けられた複数の第２の半導体層を含むことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記第１の半導体層のストライプ延伸方向は、ソース配線の延伸方向と同じであることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記第２の半導体層はストライプ形状であり、前記第１の半導体層と平行であり、ソース配線の延伸方向と平行な方向に延伸するように、前記表示有効領域に前記ソース配線の延伸方向と直交する方向に隣接して配置されていることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記複数の第２の半導体層が、前記表示有効領域の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース配線の延伸方向に、前記第１の半導体層の少なくとも２ｍｍだけ延長した部分として形成されていることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層は有機半導体であることを特徴とする。
【００１６】
第６の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層は、凸版印刷法またはインクジェット印刷法により形成されていることを特徴とする。
【００１７】
第７の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記絶縁基板はプラスチック基板であることを特徴とする。
【００１８】
第８の発明に係る薄膜トランジスタアレイは、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイにおいて、前記ゲート絶縁膜は有機材料を含むことを特徴とする。
【００１９】
第９の発明に係る画像表示装置は、前記第１の発明に係る薄膜トランジスタアレイと画像表示媒体とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明に係る画像表示装置は、前記第９の発明に係る画像表示装置において、前記画像表示媒体は電気泳動方式によるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明によれば、低コストかつ高品質な薄膜トランジスタアレイを高生産効率で提供することが可能となる。具体的には、薄膜トランジスタアレイの半導体層をストライプ形状とすることで、アライメント合わせが容易となり、薄膜トランジスタアレイのスループットを向上することができる。また、薄膜トランジスタアレイの半導体層に表示に関与する表示有効領域の第１の半導体層と、表示に関与しないダミー半導体層とすることのできる表示領域外の第２の半導体層とを設けることで、薄膜トランジスタアレイ内の素子特性のばらつきを軽減することができ、高品質な薄膜トランジスタアレイを歩留まりよく生産することができる。
【００２２】
第２の発明によれば、前記第１の半導体層のストライプ延伸方向が、ソース配線の延伸方向と同じであることで、半導体層のアライメント精度を向上させることができ、高品質なフレキシブル薄膜トランジスタアレイを生産することができる。
【００２３】
第３の発明によれば、前記第２の半導体層がストライプ形状であり、前記表示有効領域の第１の半導体層と平行であり、かつソース配の延伸方向線と平行な方向に延伸するように、表示有効領域にソース配線の延伸方向と直交する方向に隣接して配置されていることで、薄膜トランジスタアレイの表示有効領域端部に位置するストライプ半導体層の形成不良を軽減することができ、表示有効領域内の素子特性のばらつきを軽減することができる。
【００２４】
第４の発明によれば、第２の半導体層が、前記表示有効領域の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース配線方向に、少なくとも２ｍｍだけ第１の半導体層が延長されてなることで、ストライプ状に形成された半導体層端部の膜厚ムラの影響が軽減され、表示有効領域内の半導体層の膜厚が均一となり、フレキシブル薄膜トランジスタアレイ内の素子特性のばらつきを軽減することができる。
【００２５】
第５の発明によれば、各半導体層が有機半導体であることで印刷による半導体層形成が可能となり、半導体層を低コストで簡便に形成することができる。
【００２６】
第６の発明によれば、各半導体層が凸版印刷法またはインクジェット印刷法により形成されることで、大面積にも容易に半導体層の形成を行うことができる。
【００２７】
第７の発明によれば、前記絶縁基板がプラスチック基板であることで、従来のガラス基板に形成した薄膜トランジスタアレイに比べて軽量かつ柔軟性のある薄膜トランジスタアレイを作製することができる。
【００２８】
第８の発明によれば、前記ゲート絶縁膜を作製する際に有機材料を含む材料を使用することで、大面積にも短時間で容易にゲート絶縁膜を形成することができ、フレキシブル薄膜トランジスタアレイの生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１（ａ）】本発明の実施形態を示すものであり、薄膜トランジスタアレイ全体の概略構成を示すパターンレイアウト平面図
【図１（ｂ）】図１（ａ）の薄膜トランジスタアレイの表示有効領域およびダミー半導体層領域の素子の概略構成を示すパターンレイアウト平面図
【図１（ｃ）】図１（ｂ）の薄膜ランジスタアレイの表示有効領域における素子の断面構造を示す断面図
【図１（ｄ）】図１（ｂ）の薄膜ランジスタアレイのダミー半導体層領域における素子の断面構造を示す断面図
【図２（ａ）】本発明の実施形態を示すものであり、フレキシブル薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造を示す断面図
【図２（ｂ）】本発明の実施形態を示すものであり、フレキシブル薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置のダミー領域半導体層領域における断面構造を示す断面図
【図３（ａ）】本発明の実施形態における第１の比較例に係るフレキシブル薄膜トランジスタアレイの概略構成を示すパターンレイアウト平面図
【図３（ｂ）】図３（ａ）のフレキシブル薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造を示す断面図
【図３（ｃ）】図３（ａ）のフレキシブル薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置のダミー半導体層領域における断面構造を示す断面図
【図４（ａ）】本発明の実施形態における第２の比較例にかかるフレキシブル薄膜トランジスタアレイの概略構成を示すパターンレイアウト平面図
【図４（ｂ）】図４（ａ）のフレキシブル薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造を示す断面図
【図４（ｃ）】図４（ａ）のフレキシブル薄膜トランジスタアレイを用いた画像表示装置のダミー半導体層領域における断面構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態間において重複する説明は省略する。
【００３１】
図１（ａ）〜図１（ｄ）に、本発明の薄膜トランジスタアレイ１の構成の一例を示す。図１（ａ）は薄膜トランジスタアレイ１の全体のパターンレイアウト平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ｒの構成を詳細に示すパターンレイアウト平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図、図１（ｄ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００３２】
絶縁基板としてのプラスチック基板１０上に、ゲート電極１１、キャパシタ電極１７、ゲート絶縁層１２、ソース配線１３（ａ）を含むソース電極１３、ドレイン電極１４、半導体層ＡＬを備えた薄膜トランジスタアレイであり、半導体層ＡＬは、表示有効領域半導体層１５と、表示に関係しない複数のダミー半導体層１６とを含むことを特徴とする。さらに、表示に関係しないダミー領域１６は、表示有効領域２０の最も外側の素子のチャネル領域から、ソース配線１３（ａ）の延伸するｙ方向に平行に、２ｍｍ以上半導体層ストライプを延長することにより形成されたダミー半導体層１６（ａ）と、表示有効領域半導体層１５と平行であり、ソース配線１３（ａ）と平行な方向かつ表示有効領域２０の左右に（ｙ方向に直交するｘ方向に）隣接して配置されているダミー半導体層１６（ｂ）とから成ることを特徴とする。
【００３３】
本発明のプラスチック基板１０には、ポリメチレンメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフォン、トリアセチルセルロース、ポリビニルフルオライドフィルム、エチレン−テトラフルオロエチレン、共重合樹脂、耐候性ポリエチレンテレフタレート、耐候性ポリプロピレン、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート、透明性ポリイミド、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等を使用することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。これらは単独でも、二種以上が積層された複合基板としても使用することができる。またガラスやプラスチック基板上にカラーフィルタのような樹脂層を有する基板も使用することができる。
【００３４】
本発明のゲート電極１１、ソース電極１３、ドレイン電極１４、キャパシタ電極１７には、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉなどの低抵抗金属材料や酸化物材料が好適に用いられる。具体的には、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化インジウムカドミウム（ＣｄＩｎ2Ｏ4）、酸化カドミウム錫（Ｃｄ2ＳｎＯ4）、酸化亜鉛錫（Ｚｎ2ＳｎＯ4）、酸化インジウム亜鉛（ＩｎＺｎＯ）等が挙げられる。またこの酸化物材料に不純物をドープしたものも好ましい。一例として酸化インジウムにモリブデンやチタンをドープしたもの、酸化錫にアンチモンやフッ素をドープしたもの、酸化亜鉛にインジウム、アルミニウム、ガリウムをドープしたものなどが挙げられる。なかでも酸化インジウムに錫をドープした酸化インジウム錫（ＩＴＯ）がとりわけ低い抵抗率を示すため、最も適した電極材料であるといえる。またＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）等の有機導電性材料も好適であり、単体の場合も導電性酸化物材料との複数積層の場合も好んで用いられる。ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は、すべて同じ材料からできていても、違う材料からできていてもよい。しかし、工程を減らすためにはソース電極とドレイン電極に同一の材料を使用することが望ましい。これらの電極は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法等により形成される。また上述の導電性材料をインキ状、ペースト状にしたものをスクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット法等により塗布し、焼成することでも形成が可能である。本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
本発明のゲート絶縁膜１２には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニア、酸化チタン等の無機材料、またはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等のポリアクリレート、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＶＰ（ポリビニルフェノール）等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。またゲートリーク電流を抑えるために、絶縁材料の好ましい抵抗率は１０11Ωｃｍ以上、より好ましくは１０14Ωｃｍ以上である。
【００３６】
本発明で用いられる表示有効領域半導体層１５およびダミー半導体層１６として、酸化物半導体や有機半導体が挙げられる。酸化物半導体材料としては、亜鉛、インジウム、錫、タングステン、マグネシウム、ガリウムなどのうち一種類以上の元素を含む酸化物、すなわち酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛、酸化錫、酸化タングステン、酸化亜鉛ガリウムインジウム等公知の材料が挙げられる。有機半導体材料としては、ポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子有機半導体材料、およびペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、ペリレン、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）、およびそれらの誘導体のような低分子有機半導体材料や加熱処理などで有機半導体に変換される前駆体を半導体材料インキとして用いることができる。また、カーボンナノチューブあるいはフラーレンなどの炭素化合物や半導体ナノ粒子分散液なども半導体層の材料として用いることができる。半導体材料インキを用いる場合には、溶媒としてトルエンやキシレン、インダン、テトラリン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの半導体層は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法等により形成される。また上述の導電性材料をインキ状、ペースト状にしたものをスクリーン印刷、フレキソ印刷、インクジェット法等により塗布し、乾燥することでも形成が可能であるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
本発明のパターン形成方法を用いて形成される薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなくトップゲート型、ボトムゲート型のいずれの構造であってもよい。ゲート電極の配置以外の構造の違いとして、半導体層の位置が異なるボトムコンタクト型、トップコンタクト型があるが、半導体層として有機半導体材料を用いる場合にはボトムコンタクト型とすることが好ましい。ボトムコンタクト型はトップコンタクト型に比べてチャネル長を短くできるため大きなドレイン電流が得られるためである。
[実施例１]
【００３８】
図２（ａ）および図２（ｂ）に、実施例１に係る、ボトムゲートボトムコンタクト型フレキシブル薄膜トランジスタアレイからなる薄膜トランジスタアレイ１の断面構造を示す。図２（ａ）は、薄膜トランジスタアレイ１を用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造を示し、図２（ｂ）は、当該画像表示装置のダミー領域半導体層領域における断面構造を示す。図２（ａ）および図２（ｂ）に示した形態をとる薄膜トランジスタアレイ１の製造方法を説明する。本薄膜トランジスタアレイ１は１素子サイズ５００μｍ×５００μｍであり、この素子が２４０×３２０個あるものである。
【００３９】
プラスチック基板１０としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム（帝人デュポン製）を用いた。ＰＥＮフィルム上にアルミニウムをスパッタ法により１００ｎｍ成膜後、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィ、エッチングを行い、その後レジストを剥離することによりゲート電極１１、キャパシタ電極１７を形成した。
【００４０】
続いてゲート絶縁材料としてポリイミド（ネオプリム  三菱ガス化学製）をダイコーターにより塗布し、１８０℃で1時間乾燥させゲート絶縁膜１２を得た。次に金を蒸着法により５０ｎｍ成膜し、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィおよびエッチングを行い、その後レジストを剥離することによりソース電極１３およびドレイン電極１４を形成した。
【００４１】
半導体層形成用材料として、テトラリン（関東化学製）と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）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）を混合した溶液を用いた。
【００４２】
半導体層の形成には凸版印刷法としてのフレキソ印刷法を用いた。フレキソ印刷には感光性樹脂フレキソ版と、１５０線のアニロックスロールを用いた。フレキソ版はストライプ形状であり、それぞれのストライプの長さは表示有効領域半導体層１５となる１７６ｍｍと、表示有効領域半導体１５のｙ方向上下に配置されたダミー半導体層１６（ａ）の４ｍｍとを足し合わせた１８０ｍｍである。また、その本数はアレイ内の表示有効領域半導体層１５となるストライプ３２０本と、ダミー半導体層１６（ｂ）となるストライプ１０本とを足し合わせた計３３０本である。アニロックスロールよりフレキソ版へインクを塗布し、表示有効領域２０の両端に５本ずつダミー半導体層１６（ｂ）が形成され、かつ表示有効領域２０内ではソース電極１３とドレイン電極１４との間に半導体層形成用材料が塗布されるよう、半導体層を形成した。半導体層形成後、９０℃で加熱乾燥させることにより表示有効領域半導体層１５およびダミー半導体層１６を形成した。なお、半導体層をインクジェット方式で形成してもよい。
【００４３】
半導体層の形成後、半導体層を覆うように、封止層を形成した。封止層の材料としてフッ素系樹脂（旭ガラス製サイトップ）を用い、スクリーン印刷により印刷し、９０℃で２時間真空乾燥させて封止層１８とし、フレキシブル薄膜トランジスタアレイ１を形成した。
【００４４】
しかる後、対向電極との間に電気泳動媒体（画像表示媒体）１９を挟んで本実施例による画像表示装置を駆動したところ、表示ムラなく良好に画像を表示することができた。
[比較例１]
【００４５】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に、比較例１に係る、フレキシブル薄膜トランジスタアレイからなる薄膜トランジスタアレイ２の概略図および断面構造を示す。図３（ａ）は、薄膜トランジスタアレイ２全体の概略構成を示すパターンレイアウト平面図である。ここでは、ゲート電極１１、キャパシタ電極１７、ソース電極１３、ドレイン電極１４を省略して示す。図３（ｂ）は、薄膜トランジスタアレイ２を用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造を示す。図３（ｃ）は、薄膜トランジスタアレイ２を用いた画像表示装置のダミー半導体層領域における断面構造である。ダミー半導体層１６（ａ）、１６（ｂ）について、いずれも同様の形態をとる。
【００４６】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した形態をとる薄膜トランジスタアレイ２の製造方法を説明する。本薄膜トランジスタアレイ２は１素子サイズ５００μｍ×５００μｍであり、この素子が２４０×３２０個あるものである。
【００４７】
実施例１と同様の手順で、ＰＥＮフィルム１０上にゲート電極１１、キャパシタ電極１７、ゲート絶縁膜１２、ソース電極１３、および、ドレイン電極１４を形成した。
【００４８】
半導体層の形成にはフレキソ印刷法を用いた。フレキソ印刷には感光性樹脂フレキソ版と、１５０線のアニロックスロールとを用いた。フレキソ版はストライプ形状であり、それぞれのストライプの長さは表示有効領域半導体層１５となる１７６ｍｍと、表示有効領域半導体層１５のｙ方向上下に配置されたダミー半導体層１６（ａ）の４ｍｍとを足し合わせた１８０ｍｍである。また、その本数はアレイ内の表示有効領域半導体層１５となるストライプ３２０本とし、表示有効領域２０の両端に位置する表示有効領域半導体層１５と平行なストライプ形状のダミー半導体層１６（ｂ）は形成しなかった。半導体層を印刷後、９０℃で加熱乾燥させることにより表示有効領域半導体層１５およびダミー半導体層１６を形成した。その後、実施例１と同様に封止層１８を形成し、薄膜トランジスタアレイ２とした。
【００４９】
しかる後、対向電極との間に電気泳動媒体１９を挟んで本実施例によるディスプレイ駆動を行ったところ、ソース配線１３（ａ）と平行な方向に表示有効領域２０の左右両端の一部の素子に表示不良が発生した。この原因は、表示有効領域２０端部の表示有効領域半導体層１５が形成不良となり、ストライプ半導体層の一部が欠けてしまったためである。
[比較例２]
【００５０】
図４（ａ）〜図４（ｄ）に、比較例２に係る、フレキシブル薄膜トランジスタアレイからなる薄膜トランジスタアレイ３の概略図および断面構造を示す。図４（ａ）は、薄膜トランジスタアレイ３全体の概略構成を示すパターンレイアウト平面図である。ここでは、ゲート電極１１、キャパシタ電極１７、ソース電極１３、ドレイン電極１４を省略して示す。図４（ｂ）は、薄膜トランジスタアレイ３を用いた画像表示装置の表示有効領域における断面構造である。図４（ｃ）は、当該画像表示装置のダミー半導体層領域における断面構造である。ダミー半導体層１６（ａ）、１６（ｂ）について、いずれも同様の形態をとる。
【００５１】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した形態をとる薄膜トランジスタアレイ３の製造方法を説明する。実施例１と同様の手順で、ＰＥＮフィルム１０上にゲート電極１１、キャパシタ電極１７、ゲート絶縁膜１２、ソース電極１３、ドレイン電極１４を形成した。
【００５２】
半導体層の形成にはフレキソ印刷法を用いた。フレキソ印刷には感光性樹脂フレキソ版と、１５０線のアニロックスロールとを用いた。フレキソ版はストライプ形状であり、それぞれのストライプの長さは表示有効領域１５となる１７６ｍｍと表示有効領域半導体層１５のｙ方向上下に配置されたダミー半導体層１６（ａ）１ｍｍとを合わせた１７７ｍｍである。また、その本数はアレイ内の表示有効領域半導体層１５となるストライプ半導体層３２０本と、ダミー半導体層１６（ｂ）となるストライプ１０本とを足し合わせた計３３０本とした。アニロックスロールよりフレキソ版へインクを塗布し、表示有効領域２０の両端に５本ずつダミー半導体層１６（ｂ）が形成され、かつ表示有効領域２０内ではソース電極１３とドレイン電極１４との間に半導体層形成用材料が塗布されるよう、表示有効領域半導体層１５を形成した。その後、実施例１と同様に封止層１８を形成し、薄膜トランジスタアレイ３を形成した。
【００５３】
しかる後、対向電極との間に電気泳動媒体１９を挟んで本比較例によるディスプレイ駆動を行ったところ、表示有効領域２０の上下両端の２列の素子に該当する部分に表示ムラが生じた。この原因は、ストライプ端部におけるフレキソ版へのインキング不良によって、半導体ストライプ層端部の膜質が低下したことによる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のフレキシブル薄膜トランジスタは、フレキシブル電子ペーパーや、フレキシブル有機ＥＬディスプレイ等のスイッチング素子として利用することができる。特に、ダミー半導体層を形成することにより、製造工程における歩留まりやスループットを向上することができる。従って、フレキシブルディスプレイやＩＣカード、ＩＣタグ等広範囲に応用可能なフレキシブル薄膜トランジスタを低コストかつ高品質に作製することが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・プラスチック基板
１１・・・ゲート電極
１２・・・ゲート絶縁膜
１３・・・ソース電極
１４・・・ドレイン電極
１５・・・表示有効領域半導体層
１６（ａ）・・・表示有効領域の上下に配置されたダミー半導体層
１６（ｂ）・・・表示有効領域の左右に配置されたダミー半導体層
１７・・・キャパシタ電極
１８・・・封止層
１９・・・電気泳動媒体
２０・・・表示有効領域
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図１（ｄ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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