JP5504633B2 - 多層配線構造体、その製造方法、および表示装置 - Google Patents

多層配線構造体、その製造方法、および表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5504633B2
JP5504633B2 JP2009014575A JP2009014575A JP5504633B2 JP 5504633 B2 JP5504633 B2 JP 5504633B2 JP 2009014575 A JP2009014575 A JP 2009014575A JP 2009014575 A JP2009014575 A JP 2009014575A JP 5504633 B2 JP5504633 B2 JP 5504633B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
free energy
interlayer insulating
surface free
paste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009014575A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010170041A (ja
Inventor
牧人 中島
将紀 加藤
幸栄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2009014575A priority Critical patent/JP5504633B2/ja
Publication of JP2010170041A publication Critical patent/JP2010170041A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5504633B2 publication Critical patent/JP5504633B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線基板に接続されて使用される多層配線構造体、その製造方法および多層配線構造体を備えた表示装置に関する。
近年、プリンタブルエレクトロニクスと呼ばれる分野が着目されている。この分野では、機能性材料(インク、ペースト)を用いて印刷法で微細な電極などを大面積に形成することが可能であり、従来のフォトリソグラフィ技術と比較して高スループット、低コスト化を図ることが可能な技術分野である。印刷法としては、マスクレスのインクジェット印刷、マスクを用いるオフセット印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法などがある。フラットパネルディスプレイ[(FPD=Flat Panel Display)]、表示素子の拡散板、プラスチックフィルム上へ形成したフレキシブルディスプレイ、RFIDタグなどの無線タグ、ゲーム用カード、太陽電池などの多層配線構造の形成方法として、これら印刷法の適用が期待されている。
特に、FPD(=Flat Panel Display)においては、薄膜トランジスタ[(TFT=Thin Film Transistor)]回路基板のようなスイッチング機能を有した多層配線構造が必要である。このような多層配線構造体に、外部ドライバICから電気信号を入力するためには、多層配線構造体より下層の電極線を延伸した端子部と、実装基板とを電気的に接続する必要がある。このような接続には、公知のフレキシブルプリント基板[FPC(=Flexible Print Circuit)]などが使用されている。前記端子部とFPCとを接続することで、多層配線の端子部との電気的な導通を確保することが行なわれている。
この場合の接続の形態は、下層導電層(電極線)の端部を複数本ずつまとめてFPCに連結するようになっている。例えば、全部の電極配線を分岐して束ねて5〜6個のブロックとし、そのブロック毎に一つのバスラインを接続している。そして、それぞれの電極配線は、画像表示領域にある表示部と、バスラインに接続するために画像表示領域の外にある端子部とを電気的に接続するための実装電極配線とで構成される。FPD(=Flat Panel Display)のようなアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板を使用する電子装置では、端子部は少なくともゲート選択線とソース信号線の2種類が必要である。
ここでは、各配線電極のパターンは、端子部の接続ピッチをバスラインの接続ピッチに合わせて小さくする必要があり、実装引き出し配線によって表示部と端子部とを接続する形状になっている。このような接続は、導電層上にコンタクトホールを有した層間絶縁膜を設けて、コンタクトホールを介して実装引き出し配線と導電層を導通させることが行なわれている。このような微細コンタクトホールを、印刷法で形成する手法が必要となっている。
例えば特許文献1においては、高精細なコンタクトホールを有する層間絶縁膜の形成方法にスクリーン印刷を用いる技術が開示されている。異なる2種類以上のパターンを重ねて絶縁性ペーストでスクリーン印刷することにより、微細なコンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成することが可能であり、同じくスクリーン印刷を用いてコンタクトホール上に導電材料を形成することで画素駆動用電極も形成できるとしている。特許文献1に記載されるような、単一ピッチでマトリクス状に配列されるパターンはスクリーン印刷法に適しており均一な膜厚やパターン形状が得られるとしている。しかし、本発明の課題としているペーストと被印刷基板の表面自由エネルギー差には言及が無い。
前述したような微細なパターンをスクリーン印刷法で寸法精度良く形成する場合には、印刷ペーストと印刷領域との表面自由エネルギーの差(濡れ性)が重要となる。
印刷領域の表面を親液化あるいは撥液化して表面自由エネルギーの大きい領域と小さい領域をマッピングし、印刷インクまたはペーストと印刷領域表面との濡れ性を最適化することで、パターン寸法精度を改善する方法が特許文献2に開示されている。また、特許文献3には、少なくともエネルギーを付与することによって、低エネルギー領域から高エネルギー領域へと変化する有機材料が使用されている。
特許文献2では、スクリーン印刷法で有機薄膜トランジスタの電極を濡れ性変化層上に形成する方法が開示されている。まず、スクリーン版を介して、印刷パターンに応じた親インク処理を印刷領域表面に行う。印刷領域表面を親インク処理した後、同じスクリーン版を介して印刷パターンに応じたパターンを形成する。印刷領域表面のパターンが形成される場所は親インク処理を行った場所と同じであるため、印刷パターンに応じて親インク処理された被印刷体の上にインクパターンを形成することができるとされる。
具体的には、まず、自己組織化単分子層[=self-assembled monolayer(SAM)]に、スクリーン版を介してUV光で露光する。それによって、UV光の当たった部分の表面自由エネルギーを高くし、未露光部の低い表面自由エネルギーとのコントラストを付けるため、自己組織化単分子層(SAM)表面をマッピングしている。そして、エネルギー付与によって高表面自由エネルギー領域となった部分に印刷ペーストをスクリーン印刷してソース電極・ドレイン電極を形成し、チャネル長50μm、チャネル幅500μmの有機トランジスタを作製している。
また、特許文献3では、200nm〜280nmの範囲内の波長を有する紫外線(以下、「Deep UV光」と記す)で分解可能な側鎖にアルキル基を有するポリイミドに着目し、それを印刷領域の濡れ性領域のマッピングのために使用している。ここで、側鎖にアルキル基を有するポリイミドが使用されているのは、紫外線で分解する前の表面自由エネルギーは低く、分解した後には表面自由エネルギーが高くできるからである。そして、特許文献5では、表面自由エネルギーを大きくした領域に対して、インクジェット印刷法でソース電極、ドレイン電極を選択的に描画形成している。
しかしながら、多層配線構造体の端子部の接続領域において、下層電極配線間に絶縁性ペーストを用いて絶縁性バンクを形成する場合の適用可否は不明である。
本発明の第1の目的は、高密度ディスプレイの端子部に形成される下層導電層を層間分離するための絶縁性バンク(層間絶縁膜)を高いパターン精度で形成する技術を提供することである。また、本発明の第2の目的は、前記絶縁性バンク部にFPC(=Flexible Print Circuit)を実装する場合に、貼り合わせによるプロセス強度を確保し、表示均一性の高い表示装置を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、以下の(1)〜(8)に存する。
(1)基板と、前記基板上に形成された、エネルギーを付与することにより表面自由エネルギーが変化する材料を含有する濡れ性変化層と、前記濡れ性変化層上にパターン形成された導電層と、互いに隣接した前記導電層間を絶縁分離する層間絶縁膜と、を有し、前記濡れ性変化層における前記層間絶縁膜の形成領域が、前記層間絶縁膜の形成されない領域に比べ相対的に高い表面自由エネルギーを有する高表面自由エネルギー領域であり、前記高表面自由エネルギー領域は、その表面における純水の接触角が35度以上90度以下の範囲内であることを特徴とする多層配線構造体。
(2)前記層間絶縁膜が、スクリーン印刷法で形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の多層配線構造体。
(3)前記濡れ性変化層の高表面自由エネルギー領域は、その表面における純水の接触角が40度以上85度以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多層配線構造体。
(4)フレキシブルプリント基板と電気的に接続される領域を有し、該領域が請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の多層配線構造体によって形成された薄膜トランジスタ基板と、
前記薄膜トランジスタ基板に対向配置された電気泳動表示素子と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
(5)基板上に、エネルギーを付与することにより表面自由エネルギーが変化する材料を含有する濡れ性変化層を形成する工程と、
前記濡れ性変化層上に導電層をパターン形成する工程と、
前記濡れ性変化層に、前記導電層で覆われた領域に比べ相対的に高い表面自由エネルギーを有する高表面自由エネルギー領域を形成する工程と、
絶縁性ペーストを用いて、前記パターン形成された導電層間を絶縁分離する層間絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする多層配線構造体の製造方法。
(6)前記絶縁性ペーストの粘度が100[Pa・s]以上250[Pa・s]以下の範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の多層配線構造体の製造方法。
(7)前記濡れ性変化層へのエネルギー付与を紫外線照射により行うことを特徴とする請求項5又は6に記載の多層配線構造体の製造方法。
本発明の多層配線構造体によれば、例えば薄膜トランジスタのような多層配線構造体の端子部において、下層の引き出し電極(導電層)を層間絶縁分離する層間絶縁膜を高いパターン寸法精度で形成することが可能になる。
このような端子部を形成できることによって、層間絶縁膜によって分離された端子部の下層導電層上に、導電性の厚膜ペーストを用いてスクリーン印刷法等の方法で実装用の厚膜配線を形成でき、端子部の電極構造の厚膜化を図ることが可能となる。
また、本発明の多層配線構造体の製造方法によれば、前記層間絶縁膜をスクリーン印刷等の方法で形成する際に、先ず、表面に少なくともエネルギーを付与することで表面自由エネルギーが変化する材料を含有した濡れ性変化層上の高表面エネルギー領域を形成した後、絶縁性ペーストを用いて層間絶縁膜を形成することによって、パターン寸法精度を向上させることができる。
また、本発明の表示装置においては、層間絶縁膜のパターン寸法精度を精密に形成し、前記多層配線構造体の端子部を厚膜化することでフレキシブルプリント基板の貼り合わせに対するプロセス耐性を持たせることが可能になり、表示均一性を高めることができる。
オフコンタクト方式のスクリーン印刷の概要を説明する図面である。 スクリーン版の概略構成を示す平面図である。 ソース端子部のパターン開口の一例を示す図面である。 ゲート端子部のパターン開口の一例を示す図面である。 層間絶縁膜のライン長計測結果を示すグラフ図である。 ソース端子部から層間絶縁膜のパターンを観察した写真を示す図面である。 ボトムゲート型TFT回路基板の一例を示す図面である。 図5Aに、コンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成した状態を示す図面である。 図5Bに画素電極を形成した例を示す図面である。 アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板の断面図である。 アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板の端子部形成の工程手順を示す平面図である。 アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板の端子部形成の工程手順を示す断面図である。 ソース/ゲート端子部を拡大して示す断面図である。 電気泳動表示パネルの断面図である。
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。ここではまず、オフコンタクト方式のスクリーン印刷法の概略を図1に基づいて説明し、パターン寸法精度を改善するため濡れ性変化層を用いて層間絶縁膜を印刷する際の、印刷領域表面の表面自由エネルギー制御を行なった前実験の結果について説明する。
オフコンタクト方式のスクリーン印刷法では、まず、図1に示すように、ステンレスメッシュなどのスクリーンメッシュ9を有するスクリーン版1を用意し、被印刷用の基板3とスクリーン版1の間にはクリアランス(空隙)を設けておく。次に、スクリーン版1のスクリーンメッシュ9にペースト5を乗せてスキージ7で刷ると、スキージ7の直下近傍ではペースト5は基板3と密着し、スキージ7で外力を受けたペースト5は流動性が強くなりスキージ7前方でスクリーンメッシュ9へ充填され、印刷領域の表面とペースト5との表面自由エネルギー差(濡れ性)によってスクリーンメッシュ9と基板3が密着する。
このとき、スクリーンメッシュ9はスキージ7直下でクリアランス(基板3とスクリーンメッシュ9のギャップ量)が0mmとなるため、版枠1aには、大きな張力が発生する。そのため印刷方向に対しスキージ7後方では、スクリーンメッシュ9の強い張力によって基板3からスクリーンメッシュ9が離れ始める(版離れ工程)。このとき、スクリーンメッシュ9内に保持されているペースト5には大きなせん断応力が作用し、チキソ性を有するペースト5の粘度がさらに急激に低下する。その結果、ペースト5はスクリーンメッシュ9を通過でき、基板3に転写される。基板3に転写されたペースト5はチキソ性を有するため、時間経過と共にもとの粘度へ戻り、印刷パターンが形成できる。
次に、表面自由エネルギーが異なる印刷領域へ層間絶縁膜をスクリーン印刷した場合の、パターン寸法精度について前実験を行なった。ここでは、プラスチック基板上に層間絶縁膜をスクリーン印刷で形成する場合に、(1)エネルギーが付与され、高表面自由エネルギー領域となった領域の表面上と、(2)表面処理されていない基板表面上に形成されたパターン寸法精度の違いについて説明する。
前実験では、パターンピッチが100μmである金属電極配線が端子部として形成された200mm角のプラスチック基板を準備し、基板上に層間絶縁膜(絶縁性バンク)を形成する場合のバンク寸法精度を調べた。層間絶縁膜の設計値は、ライン幅(L)/スペース(S)=50μm/50μmであり、ライン長(W)=700μmである。端子部1ブロックあたりに層間絶縁膜が420本配列され(両側10本はダミー)、印刷方向と直交する方向に4ブロック、印刷方向と平行な方向に3ブロック、それぞれ基板端から50mm離れて配置されている。平織り#500のステンレスメッシュに上述のパターンが開口するように乳剤をパターニングしたスクリーン版1を準備し、基板から一定間隔となるように配置した。図2Aに層間絶縁膜を形成するためのスクリーン版1の平面図を示した。スクリーン版1は、版枠1aに囲まれた印刷面1bに、ソース端子部を形成するためのパターン開口部2aが4ブロック、ゲート端子部を形成するためのパターン開口部2bが3ブロック、それぞれ形成されている。図2Bは、ソース端子部を形成するためのスクリーン版1のパターン開口例を示しており、印刷用ペーストを透過させない感光性乳剤8と、スクリーンメッシュ9とが、ライン幅L1、ライン長さW1で、ブロック端Bより周期的に配列されている。図2Cは、ゲート端子部を形成するためのスクリーン版1のパターン開口例を示しており、印刷用ペーストを透過させない感光性乳剤8と、スクリーンメッシュ9とが、ライン幅L2、ライン長さW2で、ブロック端Bより周期的に配列されている。なお、図2B、図2Cでは、ブロック端Bからのライン本数を1、2、3・・・等の数字で示した。
基板表面へ付与するエネルギー量は、印刷領域である高表面自由エネルギー領域の表面に対する純水の接触角が75度および85度となるようにした。一方、エネルギーが付与されない印刷領域の表面に対する純水の接触角は95度であった。印刷用ペーストには、粘度が200[Pa・s]の絶縁性ペーストを用いた。印刷条件として、クリアランス1.8mm、印刷速度60mm/sでそれぞれの基板表面へ層間絶縁膜を印刷した。印刷ペーストは有機溶剤を含んでいるため、印刷後のパターンを対流式のオーブンで150℃で1時間の乾燥を行ない層間絶縁膜を得た。
得られた層間絶縁膜のライン長実測値を、印刷領域の表面に対する純水の接触角条件ごとに図3に示した。また、ブロック端における層間絶縁膜の状態を接触角条件ごとに示す金属顕微鏡写真を図4として掲載した。これによると、高表面自由エネルギー領域となった基板表面(接触角75度、85度)に形成された層間絶縁膜のパターン寸法精度は、ダミー領域外で設計値どおりに形成されていた。一方、表面処理をしなかった基板表面(接触角95度)に形成された層間絶縁膜のパターン寸法精度は、設計値に比べてライン長が短く、パターンエッジの凹凸変動が大きく形成されていた。なお、ブロック端部から5本程度までの範囲でパターン不良が見られたが、ダミー本数内に収まっていた。
以上の結果から、印刷領域と印刷ペーストとの表面自由エネルギーの差によってパターン寸法精度が変動することが明らかになった。
回路基板内の下層において電極線は周期的に配列されており、このような回路基板の端子部に層間絶縁膜を形成する場合、上述したようなパターン不良が発生すると、実装引出し配線の形成不良が発生して端子部の電気的な接続が不十分となったり、FPC(=Flexible Print Circuit)を実装するには強度不足となるため、正常な表示ができなくなる。
以上述べてきたように、高スループット、パターン寸法精度の均一性、印刷安定性に優れた厚膜を形成できるスクリーン印刷法であるが、微細なパターン印刷において寸法精度に優れたパターン形成を行なうためには、ダミーパターンの配置を前提として「印刷領域の表面と印刷ペーストの表面自由エネルギー差」を考慮して最適化することが好ましい。
[アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板の準備]
本実施の形態では、絶縁性バンクを印刷するにあたって、スイッチング素子として電極層、絶縁膜層および半導体層を具備するボトムゲート型薄膜トランジスタ(TFT回路基板)の端子部を例にとって説明する。図5Aに示すように、このTFT回路基板11は、互いに交差する方向に配設された選択線13および信号線15と、選択線13に接続されたゲート電極17と、このゲート電極17上に形成され信号線15に接続されたソース電極19と、このソース電極19と対をなすドレイン電極21と、これらソース電極19およびドレイン電極21の間に形成された活性層23とを有している。図5Bは、TFT回路基板11上へコンタクトホール25を有する層間絶縁膜27を形成した平面図である。また、図5Cは、コンタクトホール25を有する層間絶縁膜27上へ画素電極29を配置した平面図である。図5Dには、TFT回路基板11上に、コンタクトホール25を有する層間絶縁膜27が形成され、画素電極29が前記コンタクトホール25を介してドレイン電極21と接続されたアクティブマトリクス駆動型のTFT回路基板11の断面図を示す。なお、本実施例においては、TFT回路基板11のドレイン電極21を出力電極とした。
TFT回路基板の作製:
TFT回路基板11は、例えば下記のような工程で作製することができる。
[ゲート電極形成]
まず、基板上に形成された導体層をフォトリソグラフィー・エッチングでパターン化して、ゲート電極17を形成する。ゲート電極17となる導体層は、金属膜の真空蒸着(Cr、Ni−Cr)、酸化物電極、透光性酸化物電極(ITO、ZNO、Al、SnO)等で構成され、通常のフォトリソグラフィー・エッチングでゲート電極パターンを得る。尚、ゲート電極17は、導電性高分子(PEDOT/PSS、ポリアニリンなど)を印刷して形成してもよいし、あるいは、ナノ金属粒子が分散したインクを用いたインクジェット印刷法によって、必要な部位にパターン形成してもよい。
[ゲート絶縁膜形成]
次に、プラズマ化学気相成長(PE−CVD)でSiO膜を形成し、ゲート絶縁膜31とする。ゲート絶縁膜31の材料としては、無機絶縁膜であれば、SiOの他にも、例えばSi、SiONなどを使用することができる。また、有機絶縁膜であれば、例えばパリレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリアクリロニトリル、ポリイミドなどを用いてもよい。また、これらのうち2つ以上の材料を組み合わせて使用しても良い。ゲート絶縁膜31の作製法は特に制限はなく、例えばスパッタリング法、CVD法、プラズマCVD法、蒸着法、スピンコーティング法、ディッピング法等が挙げられる。
[濡れ性変化層および高表面エネルギー領域(1)の形成]
次に、下記の構造式(I)で示されるポリイミド樹脂をゲート絶縁膜31の上にスピンコート塗布し、焼成して、厚さ100nmの濡れ性変化層を形成した。
[式(I)中、mおよびnは、繰り返しを示す正の数を意味する]
次に、パターンが描画されたフォトマスク越しに、波長254nmのDeepUV光を15分間照射し、濡れ性変化層上に電極パターンを形成するための高表面自由エネルギー領域(1)をマッピングして形成した。高表面自由エネルギー領域(1)に対する純水の接触角は80度であった。
本発明において、「高表面自由エネルギー」の語は、相対的な意味で用いられるが、濡れ性変化層の高表面自由エネルギー領域の臨界表面張力(γC)は30mN/m以上であることが好ましく、35mN/m以上60mN/m以下であることが望ましい。臨界表面張力(γ)が30mN/mより小さいと、印刷ペーストと被印刷基板との密着力が悪く、印刷パターン寸法精度を所望のサイズに制御することが困難になるという問題が生じることがある。
濡れ性変化層は、エネルギーを与えることによって、臨界表面張力が変化する材料からなる層であるため、濡れ性変化層を構成する材料は、エネルギー付与の前後での臨界表面張力の変化量が大きいものが好ましい。例えば、特開2006−44158号公報に開示されている材料などが好適である。このような材料の場合、濡れ性変化層の一部分にエネルギーを付与し、高表面自由エネルギー領域と低表面自由エネルギー領域とからなる臨界表面張力の異なるパターンを形成することにより、導電性材料を含有するインクが、高表面自由エネルギー部には付着しやすく、低表面自由エネルギー部には付着しにくくなる。つまり、パターン形状に従って導電性材料を含有するインクが親液性である高表面自由エネルギー部に選択的に付着し、それを固化することにより電極となる導体層がパターン形成される。
固体表面に対する液体の濡れ性(付着性)については、以下に示すヤングの式(1)が成立する。
γ=γSL+γcosθ … (1)
ここで、γは固体の表面張力、γSLは固体と液体の界面張力、γは液体の表面張力である。
表面張力は表面自由エネルギーと実質的に同義であり、同じ値となる。cosθ=1の時、θ=0°となり、固体は完全に濡れる。この時のγの値はγ−γSLとなり、これをその固体の臨界表面張力γと呼ぶ。γは表面張力が判明している液体を用いて、液体の表面張力と接触角の関係をプロットし、θ=0°(cosθ=1)となる表面張力を求めることにより容易に決定できる(Zismannプロット)。γの大きい固体表面は液体で濡れやすく、γの小さい固体表面は液体で濡れにくい。なお、接触角θの測定は、公知の液滴法で行うことができる。
なお、濡れ性変化層を使用せずに高表面自由エネルギー領域を形成することも可能である。濡れ性変化層を形成しない場合は、層間絶縁膜形成前に、スクリーン印刷する領域の表面に直接、エネルギー付与して高表面エネルギー領域を形成しても良い。
[ソース・ドレイン電極形成]
次に、インクジェット法を用いて、濡れ性変化層上の高表面自由エネルギー領域(1)に電極インク(電極材料には、金ナノ粒子を水系の溶液に分散したものを用いた。以下、「金ナノインク」と記す)を描画し、200℃のオーブンで焼成してソース・ドレイン電極パターンを形成した。
なお、前記ゲート電極(選択線)と、ソース電極(信号線)は、互いに直行する方向に配列周期100μmピッチで延伸し、それぞれの端子部で1ブロックあたり200本となるように形成した。
[活性層]
トランジスタの活性層として、熱蒸着法を用いてペンタセンを形成した。活性層を形成するための有機材料としては、ペンタセンの他に、例えばアントラセン、フタロシアニン等の有機低分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリアニリン及びその誘導体等のイオン性導電性高分子等の公知の有機半導体を用いることも可能である。
また、活性層は、例えば蒸着法、アーク放電、プラズマ化学気相成長、物理気相成長等の他に、例えばスピンコート法、ディッピング法、ブレード塗工法、スプレー塗工法、キャスト法、インクジェット法等の公知の成膜技術によって形成することが可能である。
以上の工程により、800×600個のスイッチング素子がマトリクス状に配列されたTFT回路基板を得た。このTFT回路基板では、ドレイン電極をスイッチング素子の出力電極とする。
このようにして作製したTFT回路基板をディスプレイの駆動回路に使用するため、表示素子を駆動するための画素電極をTFT回路基板上のドレイン電極上へパターニングする必要がある。このとき、画素電極とソース電極・ドレイン電極の間に、層間絶縁膜を形成することが好ましい。また、ゲート選択線とソース信号線の端子部の保護、および実装回路基板との電気的な接続のため、端子部に層間絶縁膜(絶縁性バンク)と実装引き出し配線を形成することで、ディスプレイの駆動回路であるアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板が得られる。
最後に、表示パネルとアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板とを貼り合わせ、スクリーン印刷で厚膜化された端子部の実装引き出し配線と、実装回路基板であるフレキシブルプリント基板とを電気的に接続することでディスプレイが完成する。ゲート選択線およびソース信号線をそれぞれバスラインへ接続して電気信号を入力することで、ディスプレイの表示切替が可能となる。
次に、上述のように、層間絶縁膜と画素電極を積層した一例として、ここでは、層間絶縁膜、画素電極、端子部の層間絶縁膜、実装引き出し配線の全てをスクリーン印刷で形成する場合を例にとって説明する。また、表示パネルとして、電気泳動型表示素子を用いて反射型表示ディスプレイを作製した。
[層間絶縁膜と画素電極の積層形成]
TFT回路基板上のドレイン電極と画素電極を電気的に接続するため、コンタクトホールを有する層間絶縁膜をスクリーン印刷で形成した。絶縁性ペーストとしては、公知のものを用いることができる。このとき、TFT素子の活性層に使用したペンタセンにダメージを与えない有機溶剤が用いられたペーストを使用することが好ましい。また、スクリーン版としては、スクリーンメッシュに乳剤を塗布してコンタクトホールパターンとなるよう露光・現像した一般的なスクリーン版を用いることができる。なお、コンタクトホールをφ100μmよりも小さくしたい場合は、クロス印刷法等を用いることができる。なお、クロス印刷法は、例えば、特開2003−100204号公報等によって公知の手法である。
また、層間絶縁膜の比誘電率が低いほど、画素電極とソース信号線の重なりによる静電容量による駆動信号波形への影響が出にくくなるため、低誘電材料を用いて絶縁性ペーストを作製することが好ましい。そうすることで、乾燥処理後の絶縁膜の誘電率を改善することができる。
続いて、前記コンタクトホールを有する層間絶縁膜上に矩形状の画素電極をスクリーン印刷で形成した。導電性ペーストは、公知のものを用いることができる。また、スクリーン版についても同様である。
[端子部の形成]
以上のようにして作製されたアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板の端子部に、本発明方法を用いて層間絶縁膜と実装引き出し配線を形成した。以下の実施例においては、ソース信号線の接続部は1ブロックあたり200本のソース信号群が配列され、ソース信号線の接続端子ブロックは4ブロックとなる。層間絶縁膜および実装引出し配線の印刷方向は、ソース信号線群と平行方向に4ブロック分まとめて行なう。なお、ゲート選択線群の接続端子ブロックは、同様に3ブロックとなり、レイアウトの都合に合わせて適宜配置すると良い。また、ゲート端子ブロックとソース端子ブロックに対して、1つのスクリーンマスクで層間絶縁膜および実装引出し配線を形成しても良い。その手順を図6Aおよび図6Bに示した。すなわち、まず、基板41上に電極配線である導電層45が形成されたTFTの端子部40の印刷領域Pの表面にエネルギーを付与した後、スクリーン印刷法によってライン状パターンに層間絶縁膜47を形成した(この工程の詳細については後述する)。次に、コンタクトホール(図示省略)となるように、その上から平坦膜48をラインパターン端にそれぞれ形成した。次に、導電性厚膜ペーストを用いて印刷することにより、実装引出し配線49を形成し、端子部40を厚膜化した。
[高表面自由エネルギー領域(2)および層間絶縁膜の形成]
TFT回路基板のゲート選択線とソース信号線の接続端子部は、ゲート電極線とソース電極線を延伸して、実装回路基板と中継接続するための端子となっている。また、信号線の端子部には、濡れ性変化層が形成されている。端子部40の層間絶縁膜47を形成する領域に、前述のようなパターンが描画されたフォトマスク越しに、波長254nmのDeepUV光を照射し、濡れ性変化層上に高表面自由エネルギー領域(2)を形成した。前記濡れ性変化層は、TFT回路基板の薄膜層の一つとして形成されていても良いし、層間絶縁膜形成前の工程で配置されていても良い。
このようにして作製された信号線端子部のソース信号線を層間分離するために、微細なライン形状である層間絶縁膜をスクリーン印刷法によって形成する。スクリーン印刷法で微細なパターン形成による寸法精度を損なわないためには、下記のような条件で印刷することが好ましい。
第1に、微細パターンの印刷においては、スクリーン印刷時のパターン変形を抑制するために金属性のメッシュを用いてスクリーン版を作製することが好ましい。金属性のメッシュは、金属性のワイヤを編みこんだものや電鋳で作成したもの、金属性フィルムにインプリントしたものが挙げられるが、高い強度と高開口率を実現できる金属ワイヤを編みこんだものが好ましい。また、スクリーンメッシュへメッキコーティングすることによって開口率を調節する方法もあるが、強度面において劣るため印刷条件を設定可能な範囲が狭くなるという欠点がある。
高い開口率のスクリーン版を用いることでペーストの吐出抵抗を減らすため、高速印刷による高スループットが可能となる。メッシュの高密度化は微細パターンを形成する際に有利になるが、細い金属ワイヤを用いる必要があるため強度が不足して変形しやすい。従って、メッシュ強度とパターンの大きさにあわせて版作製を行ない、版枠に対して適正な印刷条件を設定することが好ましい。
微細なライン状のパターン印刷を目的とするには、ステンレスメッシュ密度は#400以上のものが好ましく、さらに好ましくは#500を使用するのが良い。本実施例においては、平織り#500のステンレスメッシュで乳剤厚が25μmのスクリーン版を使用した。スクリーン版作製技術が進歩すれば、十分な強度の細線メッシュで版作製が可能で開口率を低減してペースト吐出を抑制できるため、さらなる高密度パターンの形成が期待できる。
第2に、ペースト吐出体積を印刷領域内で均一にするように、スクリーン版を設計することが重要である。ペーストの吐出体積はペーストのチキソ性(固形分比率)とパターン開口部の大きさ、印刷条件で異なる。層間絶縁膜(絶縁性バンク)の場合、パターン開口部が隣接するパターンどうしが周期的に配列されるようにすることが好ましく、パターンのライン幅とスペース間とが等間隔になるように配置することがより好ましい。
スクリーンメッシュの開口部とパターン開口部の大きさが近いときは、スクリーン版の乳剤を厚くして印刷することが好ましい。メッシュ部はペースト吐出が抑制され、メッシュ交点部では最もペースト吐出が抑制される一方、開口部は普通にペーストが吐出されるため膜厚変動の原因となる。このような場合、乳剤厚を厚くすることによって、ペースト転写量をスクリーン版内で均一にすることができるため好ましい。乳剤厚を厚くしてペースト吐出空間を増やすことで、ペースト吐出量を印刷領域内で均一化することができるため、膜厚変動として±2μm、さらに好ましくは±0.5μm程度となるようにペースト調整と乳剤厚のバランスを取ることが好ましい。
第3に、印刷領域と印刷ペーストとの濡れ性を考慮する必要がある。濡れ性の調整は、ペーストの設計変更によって行なう場合と、印刷領域やスクリーン版に対して表面自由エネルギーを変化させて行なう場合が考えられる。層間絶縁膜(絶縁性バンク)を形成する際に、端子部のライン幅を細くするほど基板表面とペーストとの密着力が弱くなる場合がある。前記濡れ性変化層上の高表面自由エネルギー領域(2)を形成する際のエネルギー付与量を最適化することで、印刷時の基板表面とペーストとの密着力を最適化することができる。ペーストの表面自由エネルギーを制御するには、材料配合量を調整したり、材料変更したりする必要があり、所望のチキソ性へ調整することが困難となる場合があるが、材料の濡れ性に対して適宜調整することができる。
また、スクリーン版上において、局所的にパターン配置する場合や、ある領域だけパターン面積が大きい場合には、パターン密度や配置面積にもよるが、印刷中の基板表面とペーストの密着が不十分な領域が散在することで、設計どおりパターン寸法精度を形成できない場合がある。反対に、印刷中の基板表面とペーストの濡れ性が良すぎる場合には版離れが遅れ、版と基板が離れる時間が遅くなるので印刷ペーストが滲みやすい状態となる。それによって、パターン寸法精度が悪化する。
印刷に使用する絶縁性ペーストは、ペースト表面張力と被印刷基板の表面自由エネルギー差を水の接触角で表現した場合に、40度以上85度以下の範囲内となるようにすることが好ましい。ペースト材料として、樹脂バインダーを比較的沸点の高い有機溶剤に溶解したビヒクルに対し、フィラーを分散したものを使用することができる。また、必要に応じてペーストのチキソ性を制御し、所望のパターンを印刷できるようにすることが好ましい。
ペースト組成物中に溶剤を含む場合においては、使用する樹脂を溶解して均一溶液(ビヒクル)とすることができることに加え、印刷作業中に乾燥が起こりにくいような材料を選択することが好ましい。具体的には、アルコール系、ケトン系、グリコールエーテル系、エステル系、芳香族系などから選択される溶剤が好適に用いられる。溶剤は一種でも複数種の混合でも良い。
前述のペースト組成物の構成材料に加え、必要があれば分散剤、可塑剤、粘度調整剤などを添加することによって、ペースト安定性や柔軟性を向上させることができ、安定した印刷プロセスが得られる。
絶縁性粒子として、従来公知の絶縁フィラーを用いることができる。その材質はペースト組成物中で粒子として存在できる材料であれば無機材料、有機材料のいずれも用いることが可能であるが、現実的には、粒径や形状の制御がしやすく、分散性、耐熱性や耐久性に優れる無機材料の方が好ましい。
絶縁性粒子の例としては、電子・電気材料、セラミックス材料、触媒などの分野で汎用性のある金属酸化物粒子、金属水酸化物粒子が挙げられる。金属酸化物粒子としては、一種類の金属の酸化物、水酸化物であっても複数の金属の複合酸化物であっても良く、具体的にはアルミナ、酸化マグネシウム、二酸化マンガン、酸化亜鉛、ジルコニア、酸化スズ、酸化アンチモン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどを使用することができる。また、例えばゼオライトやメソポーラスシリカのように、構造中にマイクロ孔あるいはメソ孔を有する無機多孔質粒子であっても良い。
金属酸化物の中でも特に、アルミナ、シリカの使用によって、より効果的に本発明の目的を達成できる。アルミナ粒子は実装プロセスの熱遮断性に優れ、シリカ粒子は低誘電化を実現できる。これらの粒子は単独で用いても良いし、異なる粒子径のものを複数混合して用いても良い。
本発明で用いる樹脂バインダーには、従来公知の熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂などを用いることができる。具体的には、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エチルセルロース樹脂、メチルセルロース樹脂、アクリル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
樹脂バインダーが有機溶剤に均一に可溶したビヒクルがフィラー分散性に優れるもの、被印刷基板表面の材料と密着性に優れるもの、フィルム基板を用いる場合には可とう性を損なわないようにフィルム基板と同程度の熱膨張係数を有するもの、絶縁膜として要求される信頼性など、総合的な要件を満たせるように材料選定を行なうことが好ましい。電子材料用途に使用する場合は、NaやK、ハロゲンの含有量が少ないものを用いることが、信頼性確保の面から好ましい。
また、印刷ペーストは有機溶剤を含んでいるため、印刷後は熱や紫外線照射などによってペーストを硬化または、乾燥し、所望のパターンとすることが好ましい。硬化・乾燥温度は、使用する基板材質や、印刷ペーストに含有される樹脂を蒸散する必要性の有無に応じて、適宜選択できる。膜厚を厚く形成したい場合は、絶縁性バンクの印刷形成と乾燥または焼成工程を繰り返すことによって、所望の厚さに形成することができる。有機溶剤の選択によっては、溶解可能な樹脂バインダーと分散可能なフィラーを限定することになるため、ペーストの表面自由エネルギーも限定されることになる。このため、印刷領域との表面自由エネルギー差を制御するには、エネルギー付与によって表面自由エネルギーが制御可能な有機材料を用いることが好ましい。濡れ性変化材料としては、公知のものが使用できる。具体的には、公知の自己組織化単分子膜(SAM)やポリイミド樹脂膜を使用できる。ここで、表面自由エネルギーのパターニングを行うためには、膜が本来有する表面自由エネルギーが十分低い必要がある。側鎖にアルキル基を有するポリイミド樹脂は表面自由エネルギーが低く、アルキル基の増加とともに表面エネルギーが下がり、水素結合も減少する傾向が知られている。
ポリイミド樹脂膜の厚さは、エネルギー照射によって表面自由エネルギー領域をマッピングするために必要な厚みであれば良く、100nmより厚ければ問題はない。また、事前実験の結果より、紫外線によるパターニングを行うためには純水の接触角を80度以下にすることが好ましい。
表面自由エネルギーを変化させる際のエネルギーとして付与される紫外線の波長は、照射対象となる有機化合物を分解できる波長であればよい。微細パターンを作成できる点や装置コスト的な面から、200nm〜280nmの範囲内の波長を有するDeepUV光を用いることが好ましい。市販品を採用するのであれば、254nm程度の波長のDeepUV光が好適に用いられる。
図7にソース/ゲートの端子部の層間絶縁膜の断面形状を示した。端子部40において、基板41には、濡れ性変化層43が形成されており、その上に導電層45がパターン形成されている。導電層45で覆われていない濡れ性変化層43の表面には、層間絶縁膜47が形成されており、さらに層間絶縁膜47の間には、導電層45を覆うように実装引出し配線49が形成されている。
また、端子部40における層間絶縁膜47の膜厚(隣接スルーホールとの中間点での膜厚極大値)はより厚くすることが、FPCとの接続プロセスにおける温度・圧力の表示装置への負荷を低減することができるため好ましい。
[電気泳動表示パネル(表示装置)]
次に、厚膜化した端子部40とフレキシブルプリント基板とを電気的に接続し、表示パネルに電気泳動素子を用いた電気泳動表示パネル(電気泳動表示装置)50について説明する。
電気泳動表示パネル50は、図8に示したように、前記アクティブマトリクス駆動型のTFT回路基板11と、このTFT回路基板11に対向するように設けられた対向基板51と、これら両基板間に設けられた電気泳動層53とを備え、フレキシブルプリント基板と電気的に接続する端子部40と、表示部60とから構成されている。
前記電気泳動層53は、マイクロカプセル(図示省略)を複数備えた構成となっている。前記マイクロカプセルは樹脂皮膜によって形成されており、マイクロカプセルは、表示領域全域を覆うように複数配置されている。また、マイクロカプセルは、実際には隣接するマイクロカプセル同士が密着するため、表示領域はマイクロカプセルによって隙間なく覆われている。マイクロカプセルには、分散媒、電気泳動粒子等を有する電気泳動分散液が封入されている。前記電気泳動粒子としては、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。
分散媒には、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を用いることが可能であり、この分散媒は、例えばスピリトブラック、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、電気泳動粒子と異なる色相を呈している。
ここでは、酸化チタン微粒子とオイルブルーで着色したアイソパーを内包するマイクロカプセルをPVA水溶液に混合して、ITOからなる透明電極を形成したポリカーボネート基板上に塗布して、マイクロカプセルとPVAバインダーからなる電気泳動表示パネル50を形成した。
以上のようにして作製した電気泳動表示パネル50の層間絶縁膜47(絶縁性バンク)を有する端子部40上に、実装引出し配線49を形成して厚膜化した場合の断面形状の特徴を図8に示した。この端子部にFPCを実装する際は、異方性導電フィルム[ACF=(Anisotropic Conductive Film)]又は異方性導電ペースト[ACP=(Anisotropic Conductive Past)]があらかじめFPCの端子部に積層されているものを使用することが好ましい。それにより、電気泳動表示パネル50の端子部40の表面に事前にACFやACPを積層する必要がなく、厚膜化した端子部40の実装引出し配線49上へ、温度・圧力をかけることによって貼り合わせプロセスによる端子部40の破損を防ぐことができるため、FPCと端子部40とを良好に貼り合わせることができる。その結果、電気泳動表示パネル50の表示欠陥を低減できる。
この電気泳動表示パネル50と、アクティブマトリクス駆動型のTFT回路基板11とを接着した。ゲート選択線に繋がるバスラインに走査信号用のドライバICを、ソース信号線に繋がるバスラインにデータ信号用のドライバICが実装されたFPCを回路基板の端子部に各々接続することで、ディスプレイ表示装置を完成させた。
<実施例1>
[アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板]
前述のような800×600素子からなるアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板を準備した。この回路基板のソース信号線の端子部は、配列ピッチが100μmで1ブロックに200本の電極層が形成されている。
[高表面自由エネルギー領域の形成]
ソース信号線の端子部上に形成された濡れ性変化層であるポリイミドを、波長254nmのDeepUV光を照射して高表面自由エネルギー領域(2)を形成した。UV照射前のポリイミド表面に対する水の接触角は95度であり、UV照射後の高表面自由エネルギー領域となったポリイミド表面に対する水の接触角は85度であった。
[層間絶縁膜]
次に、高表面自由エネルギー領域となったポリイミド表面へ層間絶縁膜を形成した。層間絶縁膜を形成するための絶縁性ペーストは、ポリビニルブチラール樹脂15質量部をブチルセロソルブ50質量部へ溶解したビヒクルへ、35質量部のシリカ微粒子を分散させたものを用いた。得られた絶縁性ペーストをブルックフィールド型粘度計のNo.14スピンドルで計測したところ、10rpmでの粘度は200[Pa・s]となった。
スクリーン版は500番のステンレスメッシュ上に厚さ25μmの感光性乳剤を形成し、層間絶縁膜の設計値が、ライン幅(L)/スペース(S)=50μm/50μm、ライン長さ(W)=800μmのライン状パターンが、400本並ぶようにスクリーン版の乳剤開口部となるように露光してパターニングしたものを用いた。このスクリーン版を用いて、微細なライン形状の層間絶縁膜をソース信号線の端子部上へ形成した。
印刷条件は、クリアランス1.8mm、スキージ速度は60mm/sとした。スキージはウレタン製のゴムスキージを使用し、アタック角は(基板面とスキージとの為す角度で、スキージ走査方向側の角度)70度とした。印刷後のペーストを、対流式のオーブンを用いて200℃で1時間の熱処理を行ない、層間絶縁膜を得た。
得られた層間絶縁膜(絶縁性バンク)の形状を測長機能付光学顕微鏡であるOLYMPUS MX61Hで観察したところ、パターン寸法精度に不良は見られなかった。
[端子部の厚膜化]
層間絶縁膜を形成後の端子部を厚膜化するため、第2の層間絶縁膜を前記層間絶縁膜の両端に平坦膜として形成し、コンタクトホールを形成した。印刷条件、ペーストは層間絶縁膜を形成する際と同様のものを用いた。このようにして形成されたコンタクトホール内には、ソース信号線の電極表面が配置されている。このコンタクトホール上へ、導電性厚膜ペーストを用いてスクリーン印刷で実装引出し配線を形成した。
導電性厚膜ペーストには、市販のスクリーン印刷用Agペーストを用いた。このAgペースト材料は、Ag微粒子にアクリル系樹脂と溶媒を添加したもので、粘度は約150[Pa・s]であった。印刷に用いたスクリーンメッシュには、層間絶縁膜を形成する際と同様の#500を用い、その開口部はライン幅45μm/ラインスペース55μm、ライン長4000μmの矩形状とし、層間絶縁膜のコンタクトホールに重なる様に周期100μmのラインパターンを200本配列した。ソース信号側の端子部に4ブロック、ゲート信号側の端子部には3ブロック配置した。乾燥温度は200℃で1時間とした。このようにして、端子部を厚膜化したアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板を得た。
[電気泳動表示パネル]
上記のようにして得られたアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板上へ電気泳動表示パネルを張り合わせた後、厚膜化したソース信号線の端子部上にACFがあらかじめ積層されたFPCを熱圧着することで、アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板へ電気信号を入力できるようにした。このようにして作製した表示パネルの対向電極を駆動装置に接続し、アクティブマトリクス駆動型TFT回路基板のゲート選択線とソース信号線に電気信号を入力して動作テストを行ったところ、均一な表示コントラストおよび解像度を得ることができた。
<比較例1>
実施例1と同様にして端子部の層間絶縁膜を作製した。ただし、濡れ性変化層であるポリイミド表面には、特にエネルギー付与するための工程を行なっていない。
得られた層間絶縁膜を測長機能付光学顕微鏡であるOLYMPUS MX61Hで観察したところ、パターン端で欠けが発生し、全体的に線幅も細くなり設計寸法どおりに形成できなかった。特に、ブロックの両端部から20本のソース信号線間に形成された層間絶縁膜は、パターン形成不良が顕著であった。
実施例1と同様にして電気泳動表示パネルを作製し、表示テストを行なったところ、ライン状の欠陥が多数見られ、良好な表示コントラストが得られなかった。
<実施例2>
実施例1と同様にして端子部の層間絶縁膜を作製した。ただし、濡れ性変化層であるポリイミド表面を、純水の接触角が95度(低表面自由エネルギーの状態)から35度の範囲になるように表面自由エネルギー制御していき、各々の場合に対して実施例1と同様のスクリーン版と絶縁性ペーストを用いて端子部に層間絶縁膜を形成した。
得られた層間絶縁膜を測長機能付光学顕微鏡であるOLYMPUS MX61Hで観察したところ、パターン寸法精度に不良は見られなかったが、高表面自由エネルギー領域となったポリイミド表面に対する純水の接触角が35度以下の場合、層間絶縁膜のライン幅が、設計値に対して濡れ広がりが大きくなる傾向が確認された。
各々のアクティブマトリクス駆動型TFT回路基板について、実施例1と同様にして電気泳動表示パネルを作製し、表示テストを行なったところ、純水の接触角が35度としたパネルにおいて表示欠陥が見られるようになった。これは、端子部の層間絶縁膜が必要以上に濡れ広がったことで、実装引き出し配線とソース信号線の一部が正しく導通していないことが原因と考えられる。これらの結果を表1へまとめた。
以上の結果から、純水の接触角は実施例1と比較例1の結果と合わせると、35度以上90度以下とすることが好ましく、40度以上85度以下とすることがより好ましいことが確認された。
<実施例3>
以下のi)〜iii)の点で異なる以外は、実施例1と同様にして電気泳動表示パネルの端子部を作製した。
i) 絶縁性ペーストの溶剤配合量を調整し、粘度を変更した。
ii) ペースト質量に対してブチルセロソルブを添加して粘度を下げた。
iii) ペーストの溶剤を蒸散させて固形分濃度を上げた。
このような方法を用いて、絶縁性ペースト中に含有されるブチルセロソルブの質量部を45〜55質量部に調整した。このときのペースト粘度は80〜270[Pa・s]であった。
端子部を顕微鏡観察したところ、80[Pa・s]では粘度不足によって層間絶縁膜が濡れ広がってソース信号線を被覆していた。また、270[Pa・s]のものは、ブロック端からソース信号線15本分のパターン欠陥が見られた。
各々のペーストを用いた場合について、電気泳動パネルで表示テストを行なった結果、粘度が80[Pa・s]のものは表示コントラストが得られず、270[Pa・s]のものは表示に欠陥が発生した。これらの結果を、表2に示した。この結果、絶縁性ペーストとして使用する粘度としては、80[Pa・s]より大きく270[Pa・s]より小さいことが好ましく、より好ましくは100[Pa・s]以上250[Pa・s]以下の範囲内とすることによって表示特性を好適にできることが判明した。
以上、本発明の実施の形態を述べたが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、端子部の厚膜化に、絶縁性バンクと同様に導電性ペーストを用いたスクリーン印刷を利用したが、グラビア印刷法でも厚膜形成することができる。
1:スクリーン版
1a:版枠
1b:印刷面
2a,2b:パターン開口部
3:基板
5:ペースト
7:スキージ
8:感光性乳剤
9:スクリーンメッシュ
11:TFT回路基板
13:選択線
15:信号線
17:ゲート電極
19:ソース電極
21:ドレイン電極
23:活性層
25:コンタクトホール
27:層間絶縁膜
29:画素電極
40:端子部
41:基板
43:濡れ性変化層
45:導電層
47:層間絶縁膜
48:平坦膜
49:実装引出し配線
特開2007−95783公報 特開2008−073911号公報 特開2007−081164号公報

Claims (7)

  1. 基板と、前記基板上に形成された、エネルギーを付与することにより表面自由エネルギーが変化する材料を含有する濡れ性変化層と、前記濡れ性変化層上にパターン形成された導電層と、互いに隣接した前記導電層間を絶縁分離する層間絶縁膜と、を有し、
    前記濡れ性変化層における前記層間絶縁膜の形成領域が、前記層間絶縁膜の形成されない領域に比べ相対的に高い表面自由エネルギーを有する高表面自由エネルギー領域であり、
    前記高表面自由エネルギー領域は、その表面における純水の接触角が35度以上90度以下の範囲内であることを特徴とする多層配線構造体。
  2. 前記層間絶縁膜が、スクリーン印刷法で形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の多層配線構造体。
  3. 前記濡れ性変化層の高表面自由エネルギー領域は、その表面における純水の接触角が40度以上85度以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多層配線構造体。
  4. フレキシブルプリント基板と電気的に接続される領域を有し、該領域が請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の多層配線構造体によって形成された薄膜トランジスタ基板と、
    前記薄膜トランジスタ基板に対向配置された電気泳動表示素子と、
    を備えたことを特徴とする表示装置。
  5. 基板上に、エネルギーを付与することにより表面自由エネルギーが変化する材料を含有する濡れ性変化層を形成する工程と、
    前記濡れ性変化層上に導電層をパターン形成する工程と、
    前記濡れ性変化層に、前記導電層で覆われた領域に比べ相対的に高い表面自由エネルギーを有する高表面自由エネルギー領域を形成する工程と、
    絶縁性ペーストを用いて、前記パターン形成された導電層間を絶縁分離する層間絶縁膜を形成する工程と、
    を有することを特徴とする多層配線構造体の製造方法。
  6. 前記絶縁性ペーストの粘度が100[Pa・s]以上250[Pa・s]以下の範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の多層配線構造体の製造方法。
  7. 前記濡れ性変化層へのエネルギー付与を紫外線照射により行うことを特徴とする請求項5又は6に記載の多層配線構造体の製造方法。
JP2009014575A 2009-01-26 2009-01-26 多層配線構造体、その製造方法、および表示装置 Active JP5504633B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009014575A JP5504633B2 (ja) 2009-01-26 2009-01-26 多層配線構造体、その製造方法、および表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009014575A JP5504633B2 (ja) 2009-01-26 2009-01-26 多層配線構造体、その製造方法、および表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010170041A JP2010170041A (ja) 2010-08-05
JP5504633B2 true JP5504633B2 (ja) 2014-05-28

Family

ID=42702231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009014575A Active JP5504633B2 (ja) 2009-01-26 2009-01-26 多層配線構造体、その製造方法、および表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5504633B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012161027A1 (ja) * 2011-05-20 2012-11-29 シャープ株式会社 表示モジュール
JP6381971B2 (ja) 2014-05-30 2018-08-29 デクセリアルズ株式会社 表面自由エネルギー転写用光硬化性樹脂組成物、及びこれを用いた基板の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3537694B2 (ja) * 1999-01-14 2004-06-14 松下電器産業株式会社 液晶表示装置
JP5210594B2 (ja) * 2006-10-31 2013-06-12 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010170041A (ja) 2010-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI334322B (en) Multilayer wiring structure and method of manufacturing the same,flat panel display and method of manufacturing the same , printed board , ceranic substrate , element substrate , and flat panel display device
JP4994727B2 (ja) 有機トランジスタアクティブ基板とその製造方法および該有機トランジスタアクティブ基板を用いた電気泳動ディスプレイ
JP5121264B2 (ja) 積層構造体及びその製造方法
KR101282534B1 (ko) 적층 구조체, 전자 소자, 및 표시 장치
EP2139040B1 (en) Organic transistor array, display device and method of fabricating display device
EP2533103B1 (en) Method of manufacturing interconnection member and electronic device, interconnection member, multilayered interconnections, electronic device, electronic device array and display device using the method
EP2050139B1 (en) Laminated structure, electronic element using the same, manufacturing method therefor, electronic element array, and display unit
EP2307199B1 (en) Screen printing plate and printing method
JP2010147408A (ja) 有機トランジスタ、有機トランジスタアレイ及び表示装置
JP5073194B2 (ja) フラットパネルディスプレイおよびその作製方法
US8263969B2 (en) Laminated structure and image display device
JP2008147614A (ja) 多層配線構造の製造方法及び多層配線構造
JP5504633B2 (ja) 多層配線構造体、その製造方法、および表示装置
JP5434510B2 (ja) 回路基板、画像表示装置、回路基板の製造方法及び画像表示装置の製造方法
JP5434242B2 (ja) 可撓性電子回路基板およびその製造方法、並びに画像表示装置
JP5101097B2 (ja) 多層配線の作製方法及び多層配線並びに薄膜トランジスタ、アクティブマトリックス駆動回路及びフラットパネルディスプレイ
JP5597928B2 (ja) 印刷形成した接続部を有する回路基板及びその製造方法
JP6877345B2 (ja) 導体とその製造方法、及びそれを用いた積層回路及び積層配線部材
JP5195001B2 (ja) 回路基板の製造方法、回路基板、アクティブマトリックス回路基板、画像表示装置
JP4939030B2 (ja) 貫通孔を有する厚膜、及び貫通孔を有する厚膜の製造方法
JP2017208372A (ja) 導電パターンの形成方法および電子デバイスの製造方法
JP4297938B2 (ja) 液晶表示装置とその製造方法
JP2013115192A (ja) 配線の形成方法、電子素子、および表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111226

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120615

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130312

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140303

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5504633

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151