JP5070724B2 - 電気光学装置用基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents
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ジェット法によりパターニングを行う場合、アクティブマトリックス素子のサイズを微細
化することが困難であるため、画素電極の面積が小さくなり開口率が低下する。
子に接続する画素電極(ドレイン電極と一体)とは別に、絶縁層を挟んで上層にアクティ
ブマトリックス素子を覆うように画素電極を設け、2つの画素電極で1つの画素を構成す
ることにより画素電極全体の面積を大きくする方法が提案されている(例えば、特許文献
1参照)。
子の上層の画素電極を、下層のアクティブマトリックス素子との間の絶縁層に設けた開口
部を介して、アクティブマトリックス素子に電気的に接続する方法が提案されている。こ
の方法では、エッチング、レーザ光照射等の方法により絶縁層を加工し、開口部を形成し
ている(例えば、特許文献2参照)。
工は高価な加工装置を必要とする。電気光学装置が高解像度化し画素数が増加すると、画
素数に対応して開口部の数も増加するため、単純な工程で早く絶縁層の加工を行うことが
求められる。
り、電気光学装置が高解像度化し画素数が増加しても容易に製造することができる電気光
学装置用基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法を提供することにある。
ン電極と半導体層とを形成する工程と、前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記半導体
層とを被覆するゲート絶縁層を形成する工程と、前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成
する工程と、前記ゲート絶縁層と前記ゲート電極とを被覆する層間絶縁層を形成する工程
と、少なくとも前記層間絶縁層と前記ゲート絶縁層とを貫通し、前記ドレイン電極の一部
が露出する開口部を、機械的応力により形成する工程と、及び、前記層間絶縁層上に、前
記開口部を介して前記ドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成する工程と、を含
む。本発明によれば、機械的応力により層間絶縁層とゲート絶縁層とを加工するので、エ
ッチング又はレーザ光照射による加工でなく、単純な工程で加工を行うことができる。し
たがって、簡易な装置により短時間で絶縁層(層間絶縁層とゲート絶縁層)を加工し開口
部を形成することにより、電気光学装置が高解像度化し画素数が増加しても容易に製造す
ることができる。
プレートを用いたプレスであってもよい。
にテーパが付されていてもよい。
する形状であってもよい。
用いた掻取りであってもよい。
いように形成されていてもよい。
貫通しないように形成されていてもよい。
含む。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電気光学装置用基板を示す概略平面図である
。図2は、図1のII−II線における断面を示す図である。
(図2参照)と、ソース電極14と、ドレイン電極16と、半導体層としての有機半導体
層18と、ゲート絶縁層20(図2参照)と、ゲート電極22と、層間絶縁層24と、開
口部としてのビアホール26と、画素電極28と、を含んでいる。まず、本実施の形態に
係る電気光学装置用基板10の各構成要素について説明する。
離して形成されている。ソース電極14とドレイン電極16との材料は、例えば、Auで
ある。
16との間の基板12の上面と、ドレイン電極16の上面の一部とに渡って形成されてい
る。有機半導体層18の材料は、低分子系有機半導体材料、及び、ポリマー有機半導体材
料のいずれも選択することができる。有機半導体層18の材料は、例えば、F8T2(フ
ルオレン−ビチオフェン共重合体)である。
8とを被覆するように形成されている。ゲート絶縁層20の材料は、公知の絶縁体材料で
あれば種類は特に限定されない。
内に形成されている。ゲート電極22の材料は、例えば、Agである。
いる。層間絶縁層24の材料は、公知の絶縁体材料であれば種類は特に限定されない。
ン電極16の一部が露出するように形成されている。ビアホール26は、例えば、層間絶
縁層24とゲート絶縁層20とドレイン電極16と基板12とを貫通し、ドレイン電極1
6の断面が露出するように形成されている。ビアホール26は、基板12を貫通していな
くてもよい。また、ビアホール26は、ドレイン電極16を貫通していなくてもよい。ビ
アホール26は、層間絶縁層24側から基板12側に向かって先細るように形成されてい
てもよい。
と有機半導体層18とゲート電極22とにオーバーラップする領域に、ビアホール26を
介してドレイン電極16に電気的に接続するように形成されている。画素電極28は、例
えば、ビアホール26を充填するように形成されている。画素電極28の材料は、例えば
、Agである。
極22とは、有機トランジスタ30を構成している。有機トランジスタ30は、基板12
上に、例えば、マトリックス状に配列されている(図1参照)。有機トランジスタ30は
、画素電極28を制御するスイッチング素子としての機能を有している。
明する。図3、図4、及び図5は、第1の実施の形態に係る電気光学装置用基板の製造方
法を説明する図である。
うに、基板12を用意し、基板12上にソース電極14とドレイン電極16と有機半導体
層18とを形成する。詳細には、先に、基板12上にソース電極14とドレイン電極16
とを形成する。ソース電極14とドレイン電極16とを形成する方法は、公知の電極形成
方法を適用する。次に、基板12とソース電極14とドレイン電極16との上面に有機半
導体層18を形成する。有機半導体層18を形成する方法は、例えば、液滴吐出法を適用
する。
8とを被覆するゲート絶縁層20を形成する。ゲート絶縁層20を形成する方法は、例え
ば、スピンコート法を適用する。
ート電極22を形成する方法は、例えば、液滴吐出法を適用する。
絶縁層24を形成する。層間絶縁層24を形成する方法は、例えば、蒸着法を適用する。
ドレイン電極16の一部が露出するビアホール26を、機械的応力により形成する。本実
施の形態では、機械的応力は、例えば、ポンチとダイプレートを用いたプレスである。図
4(A)に示すように、ポンチ40は、例えば、先端部がストレートな形状である。ポン
チ40は、例えば、先端部の断面が円形である。ポンチの先端の断面が円形であると、プ
レス部に加わる機械的応力はポンチの先端の全周に渡って均一となる。ダイプレート50
は、例えば、支持面に凹部52を有している。ダイプレート50で基板12の下面を支持
し、ポンチ40で層間絶縁層24の上面側から基板12側の方向にプレスする。このとき
、ドレイン電極16の上面に有機半導体層18が形成されていない領域が凹部52にオー
バーラップするようにダイプレート50を配置する。層間絶縁層24の凹部52にオーバ
ーラップする領域にポンチ40を押し当てて、ポンチ40の先端が、少なくとも層間絶縁
層24とゲート絶縁層20とを貫通するまでプレスする。
6と基板12とを貫通するまでプレスすることにより、層間絶縁層24とゲート絶縁層2
0とドレイン電極16と基板12とを貫通するビアホール26が形成される。ビアホール
26内には、ドレイン電極16の断面が露出する。
5(A)に示すように、ポンチ42は先端部に先細るようにテーパが付されている。ポン
チ42とダイプレート50とを組み合わせてプレスすると、ポンチ42が先端に向かって
細くなっているため、図5(B)に示すように、ビアホール32は、層間絶縁層24側か
ら基板12側に向かって先細るように形成される。これにより、ドレイン電極16の断面
は斜面状となり、ビアホール32内に露出するドレイン電極16の断面積を大きくするこ
とができる。
40の先端の断面は、図6に示すように、角を有する形状であってもよい。ポンチ40の
先端の断面は、例えば、矩形であり、三角形であり、星形である。ポンチ40の先端の断
面が矩形である場合、図6に示すように、角部44が当たる個所と直線部46が当たる個
所とでは、プレス部に加わる機械的応力が不均一となる。これにより、プレスする際、先
端の断面が角部を有するポンチの方が円形のポンチよりもプレス部で部分的な破断を起こ
し易く、プレス部をより容易に貫通することができる。したがって、先端の断面が角部を
有するポンチ40を用いてプレスすることにより、ビアホール26をより容易に形成する
ことができる。
ン電極16と電気的に接続する画素電極28を形成する。例えば、ビアホール26を充填
するように画素電極28を形成する。画素電極28を形成する方法は、例えば、液滴吐出
法を適用する。画素電極28を液滴吐出法を適用して形成する場合は、基板12の下面に
フィルム等の裏打39を当ててビアホール26の開口部を塞ぐことにより、画素電極28
の材料が基板12の下面側に流れ出すことを防止してもよい。
以上により、電気光学装置用基板10を製造することができる。
チとダイプレートとの組み合わせによるプレス方法の変形例を説明する図である。例えば
、図7(A)に示すように、ダイプレート54は支持面に凹部を有していない。ダイプレ
ート54で基板12の下面を支持し、ポンチ40で層間絶縁層24の上面側から基板12
側の方向にプレスする。層間絶縁層24とゲート絶縁層20とドレイン電極16とはプレ
スにより貫通するが、基板12の底面がダイプレート54の上面に支持されているため、
図7(B)に示すように、基板12は貫通しない。これにより、基板12を貫通しないよ
うにビアホール34を形成することができる。ビアホール34の底部には、層間絶縁層2
4とゲート絶縁層20とドレイン電極16とが貫通することにより、押し固められた断片
35が形成される。ビアホール34が基板12を貫通しないことにより、層間絶縁層24
上に画素電極を液滴吐出法を適用して形成する場合に、画素電極の材料が基板12の下面
側に流れ出すことを防止することができる。また、ポンチ40がダイプレート54に直接
接触しないため、ポンチ40の耐用寿命を長くすることができる。
は、ポンチとダイプレートとの組み合わせによるプレス方法の変形例を説明する図である
。例えば、図8(A)に示すように、ダイプレート56は、支持面に凹部58を有してい
る。ダイプレート56で基板12の下面を支持し、ポンチ40で層間絶縁層24の上面側
から基板12側にプレスする。プレスにより、層間絶縁層24とゲート絶縁層20とは貫
通するが、基板12の凹部58上の領域が、図8(B)に示すように、凹部58側に窪む
ため、ドレイン電極16も基板12側に窪む。これにより、ドレイン電極16は、基板1
2側に逃げ場ができたため、貫通されない。したがって、ドレイン電極16と基板12と
は貫通しないようにビアホール36を形成することができる。ビアホール36の底部には
、層間絶縁層24とゲート絶縁層20とが分断され、押し固められた断片37が形成され
る。
いて、図面を参照して説明する。図9は、ドレイン電極上に延性導電材料層を形成する方
法を説明する図である。図9に示すように、ドレイン電極16上に、ドレイン電極16と
電気的に接続する延性導電材料層38を形成し、層間絶縁層24の上面側から延性導電材
料層38にオーバーラップする領域をプレスすることにより、延性導電材料層38の断面
とドレイン電極16の断面とを露出するビアホール32を形成してもよい。延性導電材料
層38の材料は、例えば、金属、金属酸化物の微粒子を含むペースト状の部材である。延
性導電材料層38の材料は、カーボン微粒子等を含む有機接着剤であってもよい。延性導
電材料層38を形成する方法は、液滴吐出法を適用してもよい。また、印刷法を適用して
もよい。さらに、ディスペンサ法を適用してもよい。ドレイン電極16上に延性導電材料
層38が形成されていると、ビアホール32内に露出する導電部の断面積をより大きくす
ることができる。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る電気光学装置用基板の製造方法について説明す
る。以下、第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、共通する事項についてはその説
明を省略する。
る。図11は、図10のXI-XI線における断面を示す図である。
12(図11参照)と、ソース電極14と、ドレイン電極16と、半導体層としての有機
半導体層18と、ゲート絶縁層20(図11参照)と、ゲート電極22と、層間絶縁層2
4と、開口部としての溝62と、画素電極64と、を含んでいる。まず、本実施の形態に
係る電気光学装置用基板60の各構成要素について説明する。
6の一部が露出するように形成されている。溝62は、例えば、ドレイン電極16と基板
12とを貫通しないように形成されている。溝62は、ドレイン電極16を貫通していて
もよい。また、溝62は、基板12を貫通していてもよい。溝62は、図10に示すよう
に、ゲート電極22の長手方向にほぼ平行するように形成されている。溝62は、例えば
、ゲート電極22の長手方向に並ぶ複数の画素電極64を1本で結ぶように形成されてい
る。
電極16と有機半導体層18とゲート電極22とにオーバーラップする領域に、溝62を
介してドレイン電極16に電気的に接続するように形成されている。画素電極64は、例
えば、画素電極64の領域内の溝62を充填するように形成されている。
明する。図12は、第2の実施の形態に係る電気光学装置用基板の製造方法を説明する図
である。
同様に、図3(D)に示すように、基板12上に、ソース電極14と、ドレイン電極16
と、有機半導体層18と、ゲート絶縁層20と、ゲート電極22と、層間絶縁層24と、
を形成する。
一部が露出する溝62を、機械的応力により形成する。本実施の形態では、機械的応力は
、例えば、スクレーパ48を用いた掻取りである。詳細には、図12(A)に示すように
、層間絶縁層24の上面側から、ドレイン電極16にオーバーラップする領域に、スクレ
ーパ48を押し当てる。スクレーパ48の先端を、例えば、ドレイン電極16の上面に到
達する深さまで押し当てる。次に、スクレーパ48をゲート電極22の長手方向(図10
参照)にほぼ平行するように直線状に移動させ、層間絶縁層24とゲート絶縁層20とを
掻き取る。これにより、図12(B)に示すように、層間絶縁層24とゲート絶縁層22
とを貫通し、ドレイン電極16の一部が露出する溝62が、ゲート電極22の長手方向(
図10参照)にほぼ平行するように形成される。溝62は、ドレイン電極16を貫通する
ように形成してもよい。また、溝62は、基板12を貫通するように形成してもよい。溝
62は、例えば、図10に示すように、ゲート電極22の長手方向に並ぶ複数の画素電極
64を1本で結ぶように形成する。
電気的に接続する画素電極64を形成する。以上により、電気光学装置用基板60を製造
することができる。
、本発明の第2の実施の形態に係る電気光学装置用基板の変形例を示す概略平面図である
。図13に示すように、本実施の形態に係る電気光学装置用基板61は、各々の画素電極
64の領域ごとに独立して形成された溝66を含んでいる。溝66は、スクレーパ48で
、各々の画素電極64の領域ごとに層間絶縁層24とゲート絶縁層20とを掻き取ること
により形成される。
(電気光学装置の製造方法)
次に、本発明の実施の形態に係る電気光学装置の製造方法について図面を参照して説明
する。ここでは、電気光学装置の製造方法としての電気泳動表示装置の製造方法について
説明する。
基板10と、電気泳動層70と、対向基板80と、を含んでいる。
電気泳動層70は、マイクロカプセル72と、バインダ材74と、を含んでいる。マイク
ロカプセル72の内部には、電荷及び色の異なる2種類の電気泳動粒子76と電気泳動粒
子77とを含む電気泳動分散液78が封入されている。マイクロカプセル72は、バイン
ダ材74により固定されている。
されている。対向基板80は、基板82と、共通電極84と、を含んでいる。基板82は
、透明な基板である。基板82の材料は、例えば、ガラス又はプラスチックである。共通
電極84は、基板82の電気光学装置用基板10に対向する面上に形成されている。
して説明する。
0を形成する。
物からなる層を形成した後、バインダ材74を硬化させる。これにより、電気光学装置用
基板10上に、マイクロカプセル72とバインダ材74とを含む電気泳動層70が形成さ
れる。
の側に対向するように設置し、接着剤等により接合する。以上により、電気泳動表示装置
100を製造することができる。なお、以上の各工程で説明されていない加工方法は、公
知の方法を適用すればよい。
例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方
法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は
、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明
は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成する
ことができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加
した構成を含む。
8…有機半導体層 20…ゲート絶縁層 22…ゲート電極 24…層間絶縁層 26…
ビアホール 28…画素電極 30…有機トランジスタ 32…ビアホール 34…ビア
ホール 35…断片 36…ビアホール 37…断片 38…延性導電材料層 39…裏
打 40…ポンチ 42…ポンチ 44…角部 46…直線部 48…スクレーパ 50
…ダイプレート 52…凹部 54…ダイプレート 56…ダイプレート 58…凹部
60…電気光学装置用基板 61…電気光学装置用基板 62…溝 64…画素電極 6
6…溝 70…電気泳動層 72…マイクロカプセル 74…バインダ材 76…電気泳
動粒子 77…電気泳動粒子 78…電気泳動分散液 80…対向基板 82…基板 8
4…共通電極 100…電気泳動表示装置。
Claims (5)
- 基板上に、ソース電極とドレイン電極と半導体層とを形成する工程と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記半導体層とを被覆するゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上に、第1方向に延在するゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層と前記ゲート電極とを被覆する層間絶縁層を形成する工程と、
少なくとも前記ドレイン電極及び前記ドレイン電極と隣り合うドレイン電極にまたがって前記第1方向に延在するように設けられ、少なくとも前記層間絶縁層と前記ゲート絶縁層とを貫通し、前記ドレイン電極の一部が露出する開口部を、機械的応力により形成する工程と、及び、
前記層間絶縁層上に、前記開口部を介して前記ドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成する工程と、
を含む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1に記載された電気光学装置用基板の製造方法において、
前記機械的応力は、スクレーパを用いた掻取りであ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1又は請求項2に記載された電気光学装置用基板の製造方法において、
前記開口部は前記基板を貫通しないように形成され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3に記載された電気光学装置用基板の製造方法において、
前記開口部は前記ドレイン電極を貫通しないように形成され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1から請求項4のいずれか一項に記載された電気光学装置用基板の製造方法を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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