JP5685855B2 - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、トップエミッション型有機ＥＬ素子を用いた表示技術に関する。
有機ＥＬ（Ｅlectro Luminescence）素子とは陰極、有機発光層、陽極が積層化された構造を有し、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が有機発光層で再結合して励起されたエネルギーが発光として放出されるデバイスである。
従来では、ガラス基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を形成し、スイッチング素子の隣にＩＴＯ（Indiｕｍ Tin Oxide）電極、有機発光層、金属陰極の順に積層した有機ＥＬ素子を配置し、透明基板を通して光を取り出すボトムエミッション型が中心であった。
ボトムエミッション型はガラス基板上にＴＦＴと有機ＥＬ素子を並べる必要があるため開口率が１０〜３０％程度に留まり、原理的に開口率を大きくできない欠点があった。
そのため最近ではＴＦＴを層間絶縁膜で被覆し、層間絶縁膜上に有機ＥＬ素子を形成したトップエミッション型が鋭意研究されている。
トップエミッション型ではＴＦＴと有機ＥＬ素子は層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して接続されており、さらに層間絶縁膜上には陰極、有機発光層、透光性陽極の順で各層が積層され、最上層にある透光性陽極を通して光を取り出す構造となっているため、ボトムエミッション型と比較し開口率を大きくできる利点がある。
また、従来では真空蒸着法によって低分子型の有機発光層を形成していたが、大面積化した場合のシャドウマスクの位置あわせズレ、マスクからのパーティクル発生、材料使用効率の低さから、高分子型の有機発光層をインクジェット法よって形成する高分子型有機ＥＬ素子が特に注目されている。
但し、現状のインクジェット装置ではヘッド曲がり、ヘッドの蛇行、吐出バラツキ等の要因のため、所定の陰極上にのみ該当するＲ、Ｇ、Ｂの高分子型有機発光材料を塗り分けることは困難であるので、層間絶縁膜上に形成される陰極の周囲に隔壁（バンク）を設け、ＣＦ４プラズマ処理によって隔壁を撥水化して濡れ性を制御することによって隔壁内の開口に高分子型有機発光材料を落とし込む手法を用いている。
トップエミッション型ではＴＦＴと有機ＥＬ素子を接続するコンタクトホールが必須となるが、コンタクトホールが設けられた層間絶縁膜上にスパッタ法や真空蒸着法によって陰極材料を成膜し、フォトリソグラフィー法によって陰極を形成した場合、コンタクトホール直上の陰極表面にコンタクトホールに起因する凹みが発生する。そのため、陰極上に高分子型有機発光材料をインクジェット法によって印刷すると、コンタクトホール直上に形成されている陰極の凹みよって有機発光層の膜厚が厚くなり、有機発光層の膜厚均一性が低下してしまう。従って、隔壁で囲まれた画素内では発光が不均一となり、この有機ＥＬ素子を用いた表示装置では良好な画質を得られなかった。
良好な画質を得るためには、コンタクトホール・陰極を平坦化することが重要であり、種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１では、画素電極（陰極）の脇にコンタクトホールを設け、コンタクトホールを導電材料で充填した接続配線によってＴＦＴと画素電極を接続し、さらに、隔壁の一部がコンタクトホール上に配置されるように形成している。
このような構造の場合、コンタクトホールに起因する接続配線の凹みは隔壁で被覆されて発光領域から分離されるため、少なくとも隔壁で囲まれた開口内は平坦な陰極を形成することができる。
特許文献１では、上記の構造を実現するため、接続配線、画素電極（陰極）を形成した後に、開口を有する隔壁を形成する方法を採用している。
なお、低分子型有機ＥＬ素子の場合は、既に特許文献２でコンタクトホール上に隔壁の一部を設ける構造が開示されている。又、特許文献３では、コンタクトホール上に画素電極（陰極）を形成した後に、画素電極の凹みに液状材料を充填・硬化させたホール内絶縁物で埋め込み、その後コンタクトホール，つまりホール内絶縁物上に隔壁の一部が配置されるように隔壁を設ける方法が開示されている。特許文献３の方法では、コンタクトホールに起因する凹みがホール内絶縁物で充填されているため、ある程度の平坦性を有し、かつホール内絶縁物が隔壁で被覆されて発光領域から分離されているため、隔壁で囲まれた開口内は平坦な陰極となる。特許文献３の構造を実現するためには、画素電極（陰極）とホール内絶縁物を形成した後に開口を有する隔壁を形成する方法を採用しなければならない。
別の方法として、例えば特許文献４がある。特許文献４では、第１の方法としてコンタクトホールを導電材料で埋め込んだ後に研磨（ダマシン処理）によって平坦化し、その後コンタクトホール上に画素電極（陰極）を形成する方法と、第２の方法としてコンタクトホール上に画素電極を形成した後に、画素電極上に発生した凹みをシリコン酸化物等の絶縁材料で充填する方法が開示されている。なお特許文献４は層間絶縁膜上に開口を有する隔壁を形成した後に、開口内に画素電極（陰極）を形成する方法を採用している。
また、真空蒸着法、または、スパッタ法によって成膜した膜にレジストパターンを形成し、エッチングによってパターン化するフォトリソグラフィー法に比べて、インクジェット法は低コストであるため、インクジェット法によって高分子型有機ＥＬ素子を形成することは表示装置のコストダウンに寄与することになる。さらに、高分子型有機ＥＬ素子をインクジェット法によって形成するのみならず、従来フォトリソグラフィー法によって形成されていた陰極を印刷手法によって形成することで更なるコストダウンを目指す提案がなされている。
例えば特許文献５では、電極としてインジウム，カーボン等の導電性微粒子を分散した高分子を印刷法で塗布する方法が開示されている。又、特許文献６では、主陰極としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを塗布し、発光層と主陰極の間に金属錯体からなる電子注入層を設けることが開示されている。
又、インクジェット法によってコンタクトホールを形成する方法も種々提案されている。例えば特許文献７では、コンタクトホールを形成する箇所に予めインクジェット法によってドット状の撥液材料を塗布して撥液部を形成しておき、その後撥液部の周辺に絶縁材料を塗布する。絶縁材料は撥液部ではじかれてコンタクトホールとなる。このような方法を採用することで、トップエミッション型有機ＥＬ素子を更にコストダウンすることが可能となる。
しかしながら、特許文献５は有機ＥＬ素子の構造のみを記載しており、ＴＦＴとの接続法やコンタクトホールの構造については何ら記載がない。また、特許文献６は基板材料についてはトップエミッション型の例もあるが、従来例は全てボトムエミッション型に関する記載であり、コンタクトホール・陰極の平坦化には全く触れられていない。
よってトップエミッション型有機ＥＬ素子を用いた表示装置の作製する場合、特許文献５または特許文献６を用いて陰極を印刷手法で形成できたとしても、トップエミッション型で重要となるコンタクトホール・陰極の平坦化は実現できないため、陰極には凹みが発生して良好な画質を得ることは困難であり、特許文献１、３、及び４等のコンタクトホール・陰極の平坦化手法を採用しなければならない。
また、インクジェット法で陰極を形成する場合、ヘッドの曲がり、ヘッドの蛇行、吐出バラツキのため、最小スペースを小さくすることは困難である、すなわち、高精細化に対応し難い。一般的に、インクジェット法で陰極を形成する場合、最小スペースは３０〜５０ｕｍである。
一方、インクジェット法を用いた高分子型有機発光材料の印刷は、撥液化した隔壁を用いることで高精細化に対応しており、プロセスの煩雑化を考えると前記の隔壁を利用する方法が最も望ましい。
特許文献１や３に開示されている方法では、コンタクトホール上に陰極、接続配線を形成した後にコンタクトホール上を被覆するように隔壁を形成する必要があるため、高分子有機発光層を分離するための隔壁は陰極を印刷する際には利用できない。従って、陰極の最小スペースはインクジェット法の解像度によって決定される。そのため、特許文献１や３に開示されている方法で陰極を平坦化する場合、陰極の最小スペースを小さくすることができずに陰極の解像度を高くできない欠点がある。特に特許文献３の方法ではホール内絶縁物を形成するプロセスが必要となり、有機ＥＬ素子のコストアップにつながっている。
また、特許文献４に開示されている第１の方法によってコンタクトホール・陰極を平坦化する場合、コンタクトホールに導電材料を充填し、ダマシン法で平滑化した後に隔壁を形成し、その後陰極を形成するため、高分子有機発光層を分離するための隔壁を利用することで陰極の印刷を行うことができる、すなわち、印刷手法を用いて陰極の高精細化を実現できる。しかしながら、ダマシン法でコンタクトホールを平滑化するため、充填するための導電材料成膜装置や研磨装置、研磨後の洗浄装置が必要であり、また研磨工程は発塵するため他区画から分離する必要があり、クリーンルームが余分に必要になる等のコストアップが避けられず、表示装置を低コストで製造することが困難である。
また、特許文献４に開示されている第２の方法によって陰極を平坦化する場合、陰極の凹みに充填した絶縁材料は電極として機能しないため、実質的に陰極の面積が小さくなり、表示装置の輝度、面内均一性を低下させてしまう。また、各有機ＥＬ素子に流れる電流密度に差が生じることから、表示装置全体の長期信頼性を低下させる一因にもなる。
また、特許文献７の方法によってコンタクトホールを印刷手法で形成した場合も、やはりトップエミッション型で重要となるコンタクトホール・陰極の平坦化は実現できないので、特許文献１、３、及び４等のコンタクトホール・陰極の平坦化手法を採用しなければならない。更に、特許文献７の方法では、絶縁材料は撥液部端で停止せず撥液部端に一部乗り上げる場合が一般的であり、撥液部除去後ではコンタクトホール底部が逆テーパーになり易い。特に撥液部の膜厚が厚い場合、コンタクトホールを導電材料で埋め込むと逆テーパー部でボイドが発生し、コンタクトホールの長期信頼性を低下させてしまう欠点がある。
以上のように、陰極と高分子有機発光層とを印刷手法によって形成するトップエミッション型有機ＥＬ素子において、陰極の平坦化と陰極の高精細化とを両立できる技術は未だ提案されておらず、高開口率で画質が均一な表示装置を低コストで実現するためには、陰極の平坦化と陰極の高精細化とを両立できる陰極の印刷技術が非常に重要となっている。また、更なる低コスト化のためには、長期信頼性を有するコンタクトホールを形成できる印刷手法の開発も重要である。
本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、トップエミッション型有機ＥＬ素子を有する表示装置において、陰極の平坦化および陰極の高精細化がなされる表示装置および表示装置の製造方法を提供することを目的とする。また、合わせて低コストで長期信頼性の高いコンタクトホール構造を有する表示装置および表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
本表示装置の一形態は、基板と、前記基板上に位置するトランジスタと、前記トランジスタ上に位置する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に位置する複数の画素電極と、前記層間絶縁膜を貫通するコンタクトホールの上方に位置する第１の隔壁と、前記第１の隔壁と交差してまたは交差する直線上に位置する複数の第２の隔壁と、を具備し、前記複数の第２の隔壁は、前記層間絶縁膜上にそれぞれ離間して位置し、前記複数の画素電極の各々は、前記離間して位置する複数の第２の隔壁の間に位置し、前記画素電極の端部は、前記第２の隔壁の端部と接する構造、又は前記第２の隔壁の端部に乗り上げる構造であることを特徴とする表示装置である。
本表示装置の他の形態は、前記コンタクトホールは導電材料からなる導電ポストであることを特徴とする表示装置である。
本表示装置の製造方法の一形態は、ソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタを形成する工程と、ソース電極およびドレイン電極のいずれか一方の上に位置するコンタクトホールを有する層間絶縁膜をトランジスタ上に被覆する工程と、層間絶縁膜上に第１の隔壁を形成する工程と、第１の隔壁間に位置しコンタクトホールを有する層間絶縁膜上に画素電極を形成する工程と、第１の隔壁と交差してまたは交差する直線上に位置し、画素電極上に形成されコンタクトホールの上方に位置する第２の隔壁を形成する工程と、を具備することを特徴とする表示装置の製造方法である。
本表示装置の製造方法の他の形態は、前記コンタクトホールは、導電材料を充填した導電ポストからなり、前記コンタクトホールを有する前記層間絶縁膜を前記トランジスタ上に被覆する工程は、前記ソース電極および前記ドレイン電極のいずれか一方の上に前記導電ポストを形成する工程と、前記層間絶縁膜を形成する液体材料を塗布して前記トランジスタを前記層間絶縁膜で被覆し、かつ、前記層間絶縁膜表面から前記導電ポストを突出させる工程と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法である。
トップエミッション型有機ＥＬ素子を有する表示装置において、陰極の平坦化および陰極の高精細化がなされる表示装置および表示装置の製造方法を提供することができる。また、合わせて低コストで長期信頼性の高いコンタクトホール構造を有する表示装置および表示装置の製造方法を提供することができる。
本発明の第一の実施の形態の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の第一の実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の第一の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第一の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態の表示装置における第１の隔壁、第２の隔壁の構造の一例を示す図である。 本発明の第三の実施の形態の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の第三の実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の第三の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第三の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第五の実施の形態の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の第五の実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の第五の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第六の実施の形態の表示装置における第１の隔壁、第２の隔壁の構造の一例を示す図である。 本発明の第七の実施の形態の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の第七の実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の第七の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第八の実施の形態におけるテレビジョン装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第八の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（１）である。 本発明の第八の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（２）である。 本発明の第八の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（３）である。 本発明の第八の実施の形態における表示装置の説明図である。 本発明の第八の実施の形態における有機ＥＬ素子の説明図である。 本発明の第九の実施の形態における光書き込みヘッドの模式図である。 本発明の第十の実施の形態における表示装置の断面図である。 本発明の第十一の実施の形態の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の第十一の実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の第十一の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図（その１）である。 本発明の第十一の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図（その２）である。 本発明の第十一の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第十一の実施の形態の変形例１の表示装置の製造方法の一例を示す図（その１）である。 本発明の第十一の実施の形態の変形例１の表示装置の製造方法の一例を示す図（その２）である。 本発明の第十一の実施の形態の変形例２の表示装置の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第十二の実施の形態の表示装置における第１の隔壁、第２の隔壁の構造の一例を示す図である。 本発明の第十三の実施の形態の表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の第十三の実施の形態の表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の第十三の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第十三の実施の形態の表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第十四の実施の形態における表示装置の断面図である。
〈第一の実施の形態〉
本発明の第一の実施の形態の表示装置の一例を図１、図２に示す。図１は表示装置１の一例を示す断面図であり、図２は有機発光層１４、対向電極１５を省略した表示装置１の一例を示す平面図である。なお、図１の断面図は、図２でのＡ−Ａ'での断面を示している。
図１を参照すると、本実施の形態の表示装置１は、基板２上に薄膜トランジスタ(以後、ＴＦＴと称す)８がマトリックス状に配置されている表示装置である。ＴＦＴ８は、ゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６およびドレイン電極７からなる。ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、当該層間絶縁膜９上にＹ方向に伸びたライン状の第１の隔壁１０が設けられる。
また、図１、図２を参照すると、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、当該層間絶縁膜９上にはＹ方向に伸びたライン状の第１の隔壁１０および、第１の隔壁１０と略直交するように配置されＸ方向に伸びるライン状の第２の隔壁１１によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。
また、図１を参照すると、開口１２内には、Ｘ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置される。画素電極１３上には、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって分離された有機発光層１４がマトリックス状に配置される。さらに、有機発光層１４上には、透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置される。画素電極１３、有機発光層１４および対向電極１５によって有機ＥＬ素子１６は構成される。
また、有機ＥＬ素子１６の画素電極１３は、層間絶縁膜９を貫通するように形成されたコンタクトホール１７ｘによってＴＦＴ８のドレイン電極７と接続される。ＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、コンタクトホール１７ｘを介して有機ＥＬ素子１６に電流が流れ、有機ＥＬ素子１６は光を放射する。
なお、図１、図２を参照すると、コンタクトホール１７ｘはＹ方向に伸びる第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
図２に示すように、本実施の形態における画素電極１３は、Ｙ方向ではＸ方向に伸び第の２の隔壁１１で分離されている。そのためＹ方向において画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部と接する構造、あるいは、画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部に乗り上げる構造となっている。一方、図１に示すように、Ｘ方向の画素電極１３は、ライン状である第１の隔壁１０の底部に潜り込む構造となっている。
本実施の形態の構造を採用すると、コンタクトホール１７ｘは、Ｙ方向に伸びる第１の隔壁１０によって被覆され発光に寄与する開口１２から分離されるため、発光に寄与する陰極上には凹みが発生せず、平坦性の良い陰極を形成することができる。そのため、有機発光層１４の膜厚が均一となり、素子内、面内で均一な発光を有する有機ＥＬ素子および表示装置を実現できる。
また、Ｙ方向はＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によって画素電極１３が分離されるため、画素電極１３の解像度については、画素電極１３間のスペースは画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペースに律速されず、第２の隔壁１１の解像度によって決定される。
つまり、隔壁は感光性ポリイミド材料、感光性アクリル材料等の感光性樹脂を用いて形成され、それらの最小線幅は５ｕｍ以下である。
一方、隔壁を用いない場合のインクジェット法での最小分解スペースは３０〜５０ｕｍであり、本実施の形態の構造を採用することで従来よりもＹ方向では数倍の高精細化が実現でき、画素電極１３間のスペースを小さくできるため開口率が改善される。
なお、Ｘ方向ではコンタクトホール１７ｘと接続した画素電極１３Ｂを隣接の画素電極１３Ｃ、画素電極１３Ｄと分離する必要があるが（図２参照）、これは画素電極１３間のスペースを画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペース（３０〜５０ｕｍ）に合わせておけば良い。
なお、図１では図面を簡略化するため、選択線、信号線、電源線、容量を省略しているが、有機ＥＬ素子１６ではスイッチング素子、ドライブ素子、容量からなる２トランジスタ１キャパシタ構造は必須であり、更に閾値電圧のシフトに対する保証回路を設けるため、より多くのＴＦＴ８や容量を用いる構造が更に望ましい。
次に本実施の形態の表示装置の製造方法を図３、図４に従って説明する。図３の(ａ)、(ｅ)は断面図、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)は正面図を示している。図４は当該製造方法のフローチャートである。
図３(ａ)に示すように、例えばガラス基板である基板２上にアモルファスシリコン(ａ-Ｓｉ)を活性層５とするＴＦＴ８をマトリックス状に形成する。始めにガラス基板上にスパッタ法によってＣｒを成膜し、フォトリソグラフィー法によってゲート電極３を形成した。その後プラズマＣＶＤ法によってＳｉＯ２を成膜してゲート絶縁膜４とした。その後ＣＶＤ法によってａ-Ｓｉを成膜し、フォトリソグラフィー法によって個別化して活性層５とし、その後スパッタ法によってＡｌ-Ｓｉを成膜し、フォトリソグラフィー法によってソース電極６、ドレイン電極７を形成し、１４０ｐｐｉの密度を有するマトリックス状に配置されたＴＦＴ８を完成させた。また必要に応じてトランジスタ形成後にアニール処理を行い、トランジスタ特性の改善を行っても良い。
ＴＦＴ８を形成後、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＯＮからなる層間絶縁膜９を成膜しＴＦＴ８を被覆した。層間絶縁膜９の厚さは０.５〜２ｕｍとした。その後フォトリソグラフィー法によってドレイン電極７上に直径１０ｕｍのコンタクトホール１７ｘを形成した（図４のＳ３０１）。
次に、図３(ｂ)に示すように、コンタクトホール１７ｘ形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第２の隔壁１１を形成した（図４のＳ３０２）。なお、第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、コンタクトホール１７ｘが第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルをＵＶオゾン処理して、層間絶縁膜９表面を親水化、第２の隔壁１１表面を撥液化した。
次工程でのインクジェット法による画素電極１３の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した感光性樹脂を用いることができる。
また、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等を用いて第２の隔壁１１を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって層間絶縁膜９、第２の隔壁１１表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても良い。なお、Ｏ２プラズマ処理、ＣＦ４プラズマ処理は低圧、常圧のどちらの方式も採用できる。
その後、図３(ｃ)に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散したインクを印刷し、焼成して画素電極１３を形成した（図４のＳ３０３）。画素電極１３はコンタクトホール１７ｘ内にも充填されており、コンタクトホール１７ｘを介してＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されるようにした。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるためナノＡｇインクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の幅は１０〜３０ｕｍである。一方、Ｘ方向では隔壁がないので、画素電極１３間のスペースがインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の画素電極１３間スペースを３０〜５０ｕｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒としてはアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等がある。また本実施の形態では極性溶媒にナノＡｇを分散させたインクを用いたが、極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ等の公知の導電微粒子が使用できる。
画素電極１３を形成後、図３(ｄ)に示すように、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第１の隔壁１０を形成した（図４のＳ３０４）。第１の隔壁１０はＹ方向に伸びるライン状をしており、コンタクトホール１７ｘを被覆するように第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０は幅が４０〜６０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、画素電極１３の表面を親水化し、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面を撥液化した。次工程でのインクジェット法による有機発光層１４の印刷を考えると、画素電極１３の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、２の隔壁の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては第２の隔壁１１と同様に、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した感光性樹脂を用いることができる。
また、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等を用いて第１の隔壁１０を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって画素電極１３、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても構わない。なお、Ｏ２プラズマ処理、ＣＦ４プラズマ処理は低圧、常圧のどちらの方式も採用できる。
図３(ｅ)に示すように、第１の隔壁１０を形成した後、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて有機発光層１４を形成した（図４のＳ３０５）。有機発光層１４は各々Ｒ、Ｇ、Ｂに発光する３種をＸ方向に各１列づつ塗り分ける形で形成した。有機発光層１４としては一般的な高分子発光材料が使用でき、例えば、ポリチオフェン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、イリジウム錯体系等を極性溶媒に溶解してインク化し、インクジェット装置で印刷、乾燥、焼成することによって形成できる。本実施の形態では上記の図３(ｄ)に示すＵＶオゾン処理によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面が撥液性、画素電極１３表面が親水性となっているため、極性溶媒で溶解した高分子型有機発光材料の端面は隔壁端で止まるため、インクジェット装置にヘッド曲がり、ヘッド蛇行、吐出バラツキがあっても高分子型有機発光材料は開口１２内に印刷できる。なお、有機発光層１４の膜厚はＲ、Ｇ、Ｂの発光効率を考慮して５０〜１５０ｎｍで可変とした。
その後、スパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜した（図４のＳ３０６）。対向電極１５は共通電極なのでスパッタ時にシャドウマスクを用いてパターン化した。対向電極１５の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極１５の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
電子注入層としてはシクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体等の公知材料が、正孔注入層としてはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等が使用できる。電子注入層、正孔注入層も極性溶媒に溶解してインク化した溶液をインクジェット装置で印刷し、その後乾燥することで形成できる。
最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１を完成させた（図示せず）。
本方法で製造した表示装置は１度の露光、現像で開口１２を有する隔壁を形成する従来の表示装置と比較して、Ｙ方向の画素電極１３幅が大きいため高い開口率による発光領域の拡大が実現できた。
また、本方法で製造した表示装置に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、コンタクトホール１７ｘに起因する発光ムラは全く観察されず、Ｒ、Ｇ、Ｂとも面内で均一な発光が確認された。
なお、本実施の形態では基板２としてガラス基板を用いたが、本発明の表示装置はトップエミッション型であるため透明性が必須ではなく、その他の種々の基板が採用できる。例えば、石英基板、セラミック基板、ＰＥＳ(ポリエーテルサルフォン)、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のプラスチック基板、Ｓｉ、ＧａＡｓ等の半導体基板が使用でき、プロセス面を有機樹脂で被覆して絶縁化したＳＵＳやＡｌ等の薄膜金属も使用可能である。
また、本実施の形態ではＴＦＴ８の活性層５としてとしてａ-Ｓｉを用いたが、本発明の表示装置はこれに限定される必要はなく、ポリシリコン、有機半導体、ＩＧＺＯ等の酸化物半導体、半導体基板を用いた場合は基板自身を活性層５としても良い。
また、本実施の形態ではボトムゲート型、トップコンタクト型の電界効果型トランジスタによるＴＦＴ８を採用したが、本発明は上記構造に限定される必要はなく、活性層５の種類によってはトップゲート型、トップコンタクト型等の公知の電界効果型トランジスタや接合型トランジスタ、静電誘導型トランジスタ等が採用できる。
また、本実施の形態では有機発光層１４の印刷に離散吐出が可能なインクジェット法を用いたが、開口１２が撥液性のある第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれているため、連続吐出となるディスペンサー法、ノズルプリンティング法を用いても第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の上に吐出された高分子型有機発光材料は自己整合的に開口１２内に入り込むため、上記装置も使用できる。なお、ノズルプリンティング法とは大日本スクリーン製造株式会社が実用化した微小ノズルを用いた有機ＥＬ材料塗布方式である。
〈第二の実施の形態〉
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
本実施の形態の表示装置の構造の一例を図５に示す。
図５（ａ）で示す構造は、第２の隔壁１１がＸ方向に伸びたライン状であり、第１の隔壁１０がＹ方向にドット状に配列され、第２の隔壁１１間に第１の隔壁１０が配置された構造となっている。本構造を採用すると、第２の隔壁１１上には第１の隔壁１０が形成されないため、ライン状の第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が交差する第一の実施の形態の構造と比較して、隔壁の交差部（図中Ａ）の膜厚を薄くでき、隔壁全体としては膜厚変動が小さくなる。その結果、隔壁による対向電極の断線を低減できる。また、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の膜厚をほぼ同じにすることで対向電極の断線をより低減できる。
図５（ｂ）で示す構造は、第２の隔壁１１がＸ方向に伸びたライン状であり、第１の隔壁１０がＹ方向にドット状に配列され、第２の隔壁１１間に第１の隔壁１０が配置され、更に、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１とが重なりを有した構造となっている。本構造を採用すると、図５(a)の効果に加え、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の露光工程でアライメントズレが発生しても、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が重なりを有しているため、第２の隔壁１１に第１の隔壁１０が一部乗り上げて所望の開口１２を形成することができる。
上記の効果を期待するためにも第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の重なりは設計上露光工程でのアライメントズレよりも大きくしておくのが良い。
図５（ｃ）で示す構造は、第１の隔壁１０がＹ方向に伸びたライン状であり、第２の隔壁１１がＸ方向にドット状に配列され、第１の隔壁１０の間に第２の隔壁１１が配置され、更に、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１とに重なりを有した構造となっている。
本構造を採用しても図５（ｂ）の効果を実現できる。なお、本構造においては、第２の隔壁１１によって画素電極１３のＹ方向を自己整合的に分離するためには、第２の隔壁１１のＸ方向の長さを画素電極１３のＸ方向の長さよりも大きくしておく必要がある。
〈第三の実施の形態〉
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。
本実施の形態の表示装置の構造の一例を図６、図７に示す。図６は表示装置の断面図であり、図７は有機発光層１４、対向電極１５を省略した表示装置の平面図である。図６は図７のＡ−Ａ'での断面を示している。
図６を参照すると、本実施の形態の表示装置１は基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなる薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)８がマトリックス状に配置されている。
また、図６、図７を参照すると、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはＸ方向に伸びたライン状の第２の隔壁１１と、第２の隔壁１１と直交するようにＹ方向にドット状に配列され、かつ第２の隔壁１１間に配置された第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。なお、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１は重なりを有している。
また、図６を参照すると、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離され、Ｘ方向は第１の隔壁１０によって分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、画素電極１３上には第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって分離された有機発光層１４がマトリックス状に配置されており、更に有機発光層１４上には透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置され、有機ＥＬ素子１６を構成している。
また、層間絶縁膜９を貫通するようにコンタクトホール１７ｘが形成されており、当該コンタクトホール１７ｘ上には補助電極１８が設けられている。また、補助電極１８はその一部が第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で形成される開口１２から突出して画素電極１３と接続され、画素電極１３は補助電極１８を介して各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続される構造となっている。
また、図６、図７を参照すると、コンタクトホール１７ｘはＹ方向に伸びるドット状の第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
本実施の形態の構造では画素電極１３はＹ方向ではＸ方向に伸びる第２の隔壁１１で分離されている。そのためＹ方向では画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部と接する構造（図７参照）、あるいは画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部に乗り上げる構造となっている（図示せず）。
また、Ｘ方向の画素電極１３はＹ方向に配列されたドット状の第１の隔壁１０によって分離されている。そのためＸ方向では画素電極１３の端部が第１の隔壁１０の端部と接する構造、あるいは画素電極１３の端部が第１の隔壁１０の端部に乗り上げる構造となっている。
本実施の形態の構造を採用すると、上記の第一の実施の形態と同様にコンタクトホール１７ｘはＹ方向に伸びる第１の隔壁１０で被覆されて発光に寄与する開口１２から分離されるため、発光に寄与する陰極上には凹みが発生せず平坦性の良い陰極を形成することができる。そのため有機発光層１４の膜厚が均一となり、素子内、面内で均一な発光を有する有機ＥＬ素子１６および表示装置を実現できる。
また、Ｙ方向はＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によって、Ｘ方向はＹ方向に配列したドット状の第１の隔壁１０によって画素電極１３が分離されるため、画素電極１３の解像度については、画素電極１３間のスペースは画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペースに律速されず、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の解像度によって決定される。
つまり、隔壁は感光性ポリイミド材料、感光性アクリル材料等の感光性樹脂を用いて形成され、それらの最小解像度は５ｕｍ以下である。隔壁を用いない場合のインクジェット法での最小分解スペースは３０〜５０ｕｍであり、本実施の形態の構造を採用することで従来よりもＸ、Ｙ方向で数倍の高精細化が実現できる。
なお、ドレイン電極７と画素電極１３を接続するための補助電極１８は、Ｙ方向ではＸ方向に伸びるライン状の隔壁によって自己整合的に分離されるので、Ｘ方向の長さが第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で形成される開口１２に吐出するに足る長さを持つように形成すれば良い。そのためＸ方向では補助電極１８間の距離を上記の第一の実施の形態での画素電極１３間の距離よりも大きく取ることができ、隣接補助電極１８間の短絡、つまり機能としては隣接画素電極１３間の短絡を著しく低減できる。
なお、図６においても図面を簡略化するため、選択線、信号線、電源線、容量を省略しているが、２トランジスタ１キャパシタ構造や保証回路等を作り込むため、より多くのＴＦＴ８や容量を用いる構造が望ましい。
次に本実施の形態の表示装置の製造方法を図８、図９に従って述べる。図８の(ａ)、(ｆ)は断面図、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)、(ｅ)は正面図を示している。図９は当該製造方法のフローチャートである。
まず、図８(ａ)に示すように、上記の第一の実施の形態と同様の方法を用いて基板２としてのガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）を活性層５とするＴＦＴ８をマトリックス状に形成した。その後プラズマＣＶＤ法によって厚さ０.５〜２ｕｍのＳｉＯＮからなる層間絶縁膜９を成膜してＴＦＴ８を被覆し、更にフォトリソグラフィー法によってドレイン電極７上に直径１０ｕｍのコンタクトホール１７ｘを形成した（図９のＳ９０１）。
次に、図８(ｂ)に示すように、コンタクトホール１７ｘ形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第２の隔壁１１を形成した（図９のＳ９０２）。第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、コンタクトホール１７ｘが第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。その後サンプルをＵＶオゾン処理して、層間絶縁膜９表面を親水化、第２の隔壁１１表面を撥液化した。
次工程でのインクジェット法による補助電極１８の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては上記の第一の実施の形態で用いた材料が使用できる。また感光性樹脂等を用いて第２の隔壁１１を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって層間絶縁膜９、第２の隔壁１１表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても良い。
その後、図８(ｃ)に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散したインクを印刷し、焼成して補助電極１８を形成した（図９のＳ９０３）。補助電極１８はコンタクトホール１７ｘ内にも充填され、かつその一部は次工程の第１の隔壁１０形成後に形成される第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって囲まれた開口１２に吐出するように形成した。なお補助電極１８の膜厚は３０〜１００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるためナノＡｇインクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の幅を１０〜３０ｕｍとした。一方、Ｘ方向では隔壁がないので、補助電極１８間のスペースをインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の補助電極１８間スペースを１２５〜１４０ｕｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒は上記の第一の実施の形態の画素電極１３の印刷に用いたインクと同様に、アルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等が用いられる。また極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ等の公知の導電微粒子も使用可能である。
図８(ｄ)に示すように、補助電極１８を形成後、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第１の隔壁１０を形成した（図９のＳ９０４）。第１の隔壁１０はＹ方向に配列されたドット状であり、第２の隔壁１１間でコンタクトホール１７ｘを被覆するように、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０はＸ方向の幅が２０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、補助電極１８と、開口１２内で補助電極１８で被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面を親水化し、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面を撥液化した。
本実施の形態でも次工程でのインクジェット法による画素電極１３、有機発光層１４の印刷を考えると、補助電極１８と開口１２内で補助電極１８で被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては上記の第一の実施の形態の材料が使用できる。また、感光性樹脂等を用いて第１の隔壁１０を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって補助電極１８と、開口１２内において補助電極１８で被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面と隔壁表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても良い。
図８(ｅ)に示すように、第１の隔壁１０を形成した後、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて画素電極１３を形成した（図９のＳ９０５）。画素電極１３の印刷は補助電極１８と同様に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散したインクを印刷し、焼成すれば良い。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒としては、上記の第一の実施の形態と同様にアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等がある。また、極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ等の公知の導電微粒子が使用できる。
なお、開口１２に吐出した補助電極１８の一部によって陰極は平坦性が若干低下するが、従来問題となっていたコンタクトホール１７ｘによる陰極の凹みよりはるかに小さい。但し、画質の均一性から考えると補助電極１８はアライメントマージンを考慮してできるだけ開口１２には大きく吐出しない構造とすることが望ましい。本実施の形態では開口１２へ吐出した補助電極１８の長さを５〜１５ｕｍとした。
図８(ｆ)に示すように、画素電極１３形成後、インクジェット法を用いて有機発光層１４を形成した（図９のＳ９０６）。有機発光層１４は各々Ｒ、Ｇ、Ｂに発光する３種をＸ方向に各１列づつ塗り分ける形で形成した。有機発光層１４としては上記の第一の実施の形態と同様に一般的な高分子発光材料が使用でき、例えば、ポリチオフェン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、イリジウム錯体系等を極性溶媒に溶解してインク化し、インクジェット装置で印刷、乾燥、焼成することによって形成できる。有機発光層１４の膜厚はＲ、Ｇ、Ｂの発光効率を考慮して５０〜１５０ｎｍで可変とした。
その後スパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜した（図９のＳ９０７）。対向電極１５は共通電極なのでスパッタ時にシャドウマスクを用いてパターン化した。対向電極１５の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
電子注入層としてはシクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体等の公知材料が、正孔注入層としてはＰＥＤＯＴ/ＰＳＳ等が使用できる。電子注入層、正孔注入層も極性溶媒に溶解してインク化した溶液をインクジェット装置で印刷し、その後乾燥することで形成できる。
最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１を完成させた（図示せず）。
本方法で製造した表示装置は上記の第一の実施の形態の表示装置と比較してＸ方向の画素電極１３幅が大きいため更に高い開口率による発光領域の拡大が実現できた。
また本方法で製造した表示装置に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、上記の第一の実施の形態と同様にコンタクトホール１７ｘに起因する発光ムラは全く観察されず、上記の第一の実施の形態と比較して輝度が高く、同程度の面内均一な発光が確認された。
〈第四の実施の形態〉
本発明の第四の実施の形態として、上記の第一の実施の形態、第二の実施の形態、第三の実施の形態における有機ＥＬ素子１６や表示装置は、テレビ受信機（ＴＶ）、携帯電話機等の電子機器に実装されてもよい。
〈第五の実施の形態〉
次に、本発明の第五の実施の形態について説明する。
本実施の形態の表示装置の構造の別の一例を図１０、図１１に示す。図１０は表示装置１の断面図であり、図１１は有機発光層１４、対向電極１５を省略した表示装置１の平面図である。なお図１０の断面図は図１１でのＡ−Ａ'での断面を示している。
図１０を参照すると、本実施の形態の表示装置１は、基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。
また、図１０、図１１を参照すると、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、当該層間絶縁膜９上にＹ軸に対して傾いた方向（図中のＢ−Ｂ'方向）に伸びたライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたＸ方向に伸びるライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口がマトリックス状に配置されている。
また、図１０を参照すると、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置され、画素電極上１３には第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって分離された有機発光層１４がマトリックス状に配置されており、更に有機発光層１４上には透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置され、有機ＥＬ素子１６を構成している。
また、有機ＥＬ素子１６の画素電極１３は、層間絶縁膜９を貫通するように形成されたコンタクトホール１７ｘによって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。ＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、コンタクトホール１７ｘを介して有機ＥＬ素子１６に電流が流れ、光を放射する。
なお、図１０、図１１を参照すると、コンタクトホール１７ｘはＢ−Ｂ'方向に伸びる第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
図１１に示すように、本実施の形態における画素電極１３は、Ｙ方向ではＸ方向に伸びる第の２の隔壁で分離されている。そのためＹ方向では画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部と接する構造、あるいは画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部に乗り上げる構造となっている。一方、図１０に示すように、Ｘ方向の画素電極１３はライン状の第１の隔壁１０の底部に潜り込む構造となっている。
本実施の形態の構造を採用すると、第一の実施の形態と同様にコンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０で被覆されて発光に寄与する開口１２から分離されるため、発光に寄与する陰極上には凹みが発生せず、平坦性の良い陰極を形成することができる。そのため有機発光層１４の膜厚が均一となり、素子内、面内で均一な発光を有するＥＬ素子および表示装置を実現できる。
また、画素電極１３の解像度について見ると、第一の実施の形態と同様にＹ方向はＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によって画素電極１３が分離されるため、画素電極１３間のスペースは画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペースに律速されず、第２の隔壁１１の解像度によって決定される。
つまり、隔壁は感光性ポリイミド材料、感光性アクリル材料等の感光性樹脂を用いて形成され、それらの最小線幅は５ｕｍ以下である。
一方、隔壁を用いない場合のインクジェット法での最小スペースは３０〜５０ｕｍであり、本実施の形態の構造を採用することで従来よりもＹ方向では高精細化が実現できる。
なお、Ｘ方向ではコンタクトホール１７ｘと接続した画素電極１３Ｂが隣接の画素電極１３Ｃ、Ｄと分離される必要があるが（図１１参照）、これは画素電極１３間のスペースを画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペース（３０〜５０ｕｍ）に合わせておけば良い。
また本実施の形態ではＸ方向に伸びた第２の隔壁１１に対して第１の隔壁１０は斜めに交差しているため、マトリックス状に配置された開口１２はＹ方向ではＸの位置座標をシフトしながら配列する形となる。そのため、画素電極１３、有機発光層１４もＹ方向ではＸの位置座標をシフトしながら配列する形となり、平行四辺形状の表示領域を有する表示装置１を実現できる。
なお、本実施の形態では第２の隔壁１１をＸ方向に伸びるライン状、第１の隔壁１０をＹ軸と傾いた方向に伸びるライン状としたが、第２の隔壁１１をＸ軸に対して傾いたライン状とし、第１の隔壁１０をＹ方向に伸びるライン状としても良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が概直交しない範囲で、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１で囲まれた開口１２を形成できる構造であれば本発明に含まれるものとする。
次に本実施の形態の表示装置１の製造方法を図１２に従って述べる。図１２の(ａ)、(ｅ)は断面図、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)は正面図を示している。
図１２(ａ)に示すように、例えばガラス基板である基板２上にアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)を活性層５とするＴＦＴ８をマトリックス状に形成する。第一の実施の形態と同様にガラス基板２上にスパッタ法によってＣｒを成膜し、フォトリソグラフィー法によってゲート電極３を形成した。その後プラズマＣＶＤ法によってＳｉＯ２を成膜してゲート絶縁膜４とした。その後ＣＶＤ法によってａ−Ｓｉを成膜し、フォトリソグラフィー法によって個別化して活性層５とし、その後スパッタ法によってＡｌ−Ｓｉを成膜し、フォトリソグラフィー法によってソース電極６、ドレイン電極７を形成し、１４０ｐｐｉの密度を有するマトリックス状に配置されたＴＦＴ８を完成させた。また必要に応じてトランジスタ形成後にアニール処理を行い、トランジスタ特性の改善を行っても良い。
ＴＦＴ８を形成後、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＯＮからなる層間絶縁膜９を成膜しＴＦＴ８を被覆した。層間絶縁膜９の厚さは０.５〜２ｕｍとした。その後フォトリソグラフィー法によってドレイン電極７上に直径１０ｕｍのコンタクトホール１７ｘを形成した。
なお、本実施の形態では第１の隔壁１０をＹ軸に対して斜めに配置するため、マトリックス状に配置されたＴＦＴ８およびコンタクトホール１７ｘもＹ方向ではＸの位置座標をシフトしながら配列する形とした。
次に、図１２(ｂ)に示すように、コンタクトホール１７ｘ形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、Ｘ方向に伸びるライン状をしている第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第２の隔壁１１を形成した。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後サンプルをＵＶオゾン処理して、層間絶縁膜９表面を親水化、第２の隔壁１１表面を撥液化した。
次工程でのインクジェット法による画素電極１３の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した感光性樹脂を用いることができる。
また、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等を用いて第２の隔壁１１を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって層間絶縁膜９、第２の隔壁１１表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても良い。なお、Ｏ２プラズマ処理、ＣＦ４プラズマ処理は低圧、常圧のどちらの方式も採用できる。
その後、図１２(ｃ)に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散したインクを印刷し、焼成して画素電極１３を形成した。画素電極１３はコンタクトホール１７ｘ内にも充填されており、コンタクトホール１７ｘを介してＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されるようにした。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるためナノＡｇインクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の線幅は１０〜３０ｕｍである。一方Ｘ方向は隔壁がないため画素電極１３間のスペースがインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の画素電極１３間スペースを３０〜４０ｕｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒としてはアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等がある。また本実施の形態では極性溶媒にナノＡｇを分散させたインクを用いたが、極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ等の公知の導電性微粒子が使用できる。
画素電極１３を形成後、図１２(ｄ)に示すように、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、Ｙ軸に対して傾いている第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第１の隔壁１０を形成した。コンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０によって被覆されるように第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０はＹ軸に対して傾いたライン状をしており、線幅は５０〜６０ｕｍ、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、画素電極１３表面を親水化し、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１表面を撥液化した。次工程でのインクジェット法による有機発光層１４の印刷を考えると、画素電極１３の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の隔壁の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては第２の隔壁１１と同様に、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した感光性樹脂を用いることができる。
また、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等を用いて第１の隔壁１０を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって画素電極１３、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても構わない。なお、Ｏ２プラズマ処理、ＣＦ４プラズマ処理は低圧、常圧のどちらの方式も採用できる。
図１２(ｅ)に示すように、第１の隔壁１０を形成した後、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて有機発光層１４を形成した。有機発光層１４は各々Ｒ、Ｇ、Ｂに発光する３種をＹ方向に各１列づつ塗り分ける形で形成した。有機発光層１４としては一般的な高分子発光材料が使用でき、例えば、ポリチオフェン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、イリジウム錯体系等を極性溶媒に溶解してインク化し、インクジェット装置で印刷、乾燥、焼成することによって形成できる。本実施の形態では上記の図１２(ｄ)に示すＵＶオゾン処理によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１表面が撥液性、画素電極１３表面が親水性となっているため、極性溶媒で溶解した高分子有機発光材料の端面は隔壁端で止まるため、インクジェット装置にヘッド曲がり、ヘッド蛇行、吐出バラツキがあっても高分子有機発光材料は開口１２内にのみ印刷できる。なお、有機発光層１４の膜厚はＲ、Ｇ、Ｂの発光効率を考慮して５０〜１５０ｎｍで可変した。
その後、スパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜した。対向電極１５は共通電極なのでスパッタ時にシャドウマスクを用いてパターン化した。対向電極１５の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極１５の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
電子注入層としてはシクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体等の公知材料が、正孔注入層としてはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等が使用できる。電子注入層、正孔注入層も極性溶媒に溶解してインク化した溶液をインクジェット装置で印刷し、その後乾燥することで形成できる。
最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１を完成させた（図示せず）。
本方法で製造した表示装置１は１度の露光、現像で開口１２を有する隔壁を形成する従来の表示装置１と比較して、Ｙ方向の画素電極１３幅が大きいため高い開口率による発光領域の拡大が実現できた。また、Ｙ方向については発光領域がＸの位置座標をシフトしながら配列しており、平行四辺形状の表示領域となっていた。
また、本方法で製造した表示装置１に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、第一の実施の形態と同様にコンタクトホール１７ｘに起因する発光ムラは全く観察されず、Ｒ、Ｇ、Ｂとも面内で均一な発光が確認された。
また、本実施の形態では有機発光層１４の印刷に離散吐出が可能なインクジェット法を用いたが、開口１２が撥液性のある第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれているため、連続吐出となるディスペンサー法、ノズルプリンティング法を用いても第１の隔壁１０、第２の隔壁１１上に吐出された高分子有機発光材料は自己整合的に開口１２内に入り込むため、前記装置も使用できる。
なお、本実施の形態では撥水性感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１を形成したが、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の線幅・形状によっては撥水性高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法、マイクロコンタクトプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成しても良く、あるいは高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法、マイクロコンタクトプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成し、その後ＣＦ４プラズマ処理等によって撥液化しても構わない。
なお、第一の実施の形態では長方形または正方形状の表示領域を有する表示装置１の構造および製造方法、第五の実施の形態では平行四辺形状の表示領域を有する表示装置１の構造および製造方法について説明したが、第一の実施の形態と第五の実施の形態の表示装置１を組み合わせることで種々の表示領域を有する表示装置１も実現でき、それらの表示装置１も本発明に含まれるものとする。
〈第六の実施の形態〉
次に、本発明の第六の実施の形態について説明する。
本実施の形態の第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の別の構造を図１３に示す。
図１３（ａ）で示す構造は、は第２の隔壁１１がＸ方向に伸びたライン状であり、第１の隔壁１０がＹ軸に対して傾いた直線上（図中のＢ−Ｂ'）に配列したドット状で、かつ第２の隔壁１１間に第１の隔壁１０が配置された構造となっている。
つまり第１の隔壁１０と交差する直線上にライン状の第２の隔壁１１が配置されている。
本構造を採用すると、第２の隔壁１１上には第１の隔壁１０が形成されないため、ライン状の第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が交差する第五の実施の形態の構造と比較し、隔壁の交差部（図中Ａ）の膜厚を薄くでき、隔壁全体としては膜厚変動が小さくなる。その結果隔壁による対向電極１５の断線を低減できる。また、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の膜厚をほぼ同じにすることで対向電極１５の断線をより低減できる。
図１３（ｂ）で示す構造は、第２の隔壁１１がＸ方向に伸びたライン状であり、第１の隔壁１０がＹ軸に対して傾いた直線上（図中のＢ−Ｂ'）に配列したドット状で、かつ第２の隔壁１１間に第１の隔壁１０が配置され、更に第１の隔壁１０と第２の隔壁１１が重なりを有した構造となっている。
つまり第１の隔壁１０と交差する直線上にライン状の第２の隔壁１１が配置されている。
本構造を採用すると、図１３(ａ)の効果に加え、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の露光工程でアライメントズレが発生しても、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が重なりを有しているため第２の隔壁１１に第１の隔壁１０が一部乗り上げて所望の開口１２を形成することができる。上記の効果を期待するためにも第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の重なりは設計上露光工程でのアライメントズレよりも大きくしておくのが良い。
図１３（ｃ）で示す構造は、第２の隔壁１１がＸ方向に配列したライン状で、第１の隔壁１０はＹ軸に対して傾いた直線上（図中のＢ−Ｂ'）に位置するドット状で、第２の隔壁１１間に配置され、かつ第１の隔壁１０と第２の隔壁１１に重なりを有し、更に第１の隔壁１０は平行四辺形の形状をしている構造となっている。つまり第１の隔壁１０と交差する直線上にライン状の第２の隔壁１１が配置されている。
本構造を採用しても図１３(ｂ)と同様の効果を実現できる。
図１３（ｄ）で示す構造は、第１の隔壁１０がＹ軸に対して傾いた方向（図中のＢ−Ｂ'）に伸びるライン状であり、第２の隔壁１１はＸ方向に配列したドット状で、かつ第１の隔壁１０間に第２の隔壁１１が配置され、更に第２の隔壁１１と第１の隔壁１０が重なりを有した構造となっている。
つまり第１の隔壁１０と交差する直線上にドット状の第２の隔壁１１が配置されている。
本構造を採用すると図１３(ｂ)(ｃ)と同様に、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の露光工程でアライメントズレが発生しても所望の開口１２を形成することができる。
なお、本構造では第２の隔壁１１によって画素電極１３のＹ方向を自己整合的に分離するため、第２の隔壁１１のＸ方向の長さを画素電極１３のＸ方向の長さよりも大きくしておく必要がある。
〈第七の実施の形態〉
次に、本発明の第七の実施の形態について説明する。
本実施の形態の表示装置１の構造の別の一例を図１４、図１５に示す。図１４は表示装置１の断面図であり、図１５は有機発光層１４、対向電極１５を省略した表示装置１の平面図である。図１５は図１４でのＡ−Ａ'での断面を示している。
図１４を参照すると、本実施の形態の表示装置１は基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。
また、図１４、図１５を参照すると、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはＸ方向に伸びたライン状の第２の隔壁１１と、Ｙ軸に対して傾いた直線上（図中のＢ−Ｂ'）に位置し、第２の隔壁１１間に配置され、かつ第２の隔壁１１と重なりを有するように配列されたドット状の第１の隔壁１０があり、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。つまり第２の隔壁１１は第１の隔壁１０と交差する直線上に配置されている。
また、層間絶縁膜９を貫通するようにコンタクトホール１７ｘが形成されており、コンタクトホール１７ｘ上には補助電極１８が設けられ、補助電極１８はその一部が第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で形成される開口１２に突出した構造となっている。更にコンタクトホール１７ｘはＹ軸に対して傾いた直線状に配列されたドット状の第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
また、図１５を参照すると、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離され、Ｘ方向では第１の隔壁１０によって分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、画素電極１３上には第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって分離された有機発光層１４がマトリックス状に配置されており、更に有機発光層１４上には透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置され、有機ＥＬ素子１６を構成している。
また、画素電極１３は補助電極１８とコンタクトホール１７ｘを介して各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続される構造となっている。
本実施の形態の構造では画素電極１３のＹ方向はＸ方向に伸びる第の２の隔壁で分離されている。そのためＹ方向では画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部と接する構造、あるいは画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部に乗り上げる構造となっている。
また、画素電極１３のＸ方向はＹ軸に対して傾いた方向に配列されたドット状の第１の隔壁１０によって分離されている。そのためＸ方向では画素電極１３の端部が第１の隔壁１０の端部と接する構造、あるいは画素電極１３の端部が第１の隔壁１０の端部に乗り上げる構造となっている。
本実施の形態の構造を採用すると、第五の実施の形態と同様にコンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０で被覆されて発光に寄与する開口１２から分離されるため、発光に寄与する陰極上には凹みが発生せず平坦性の良い陰極を形成することができる。そのため有機発光層１４の膜厚が均一となり、素子内、面内で均一な発光を有するＥＬ素子および表示装置を実現できる。
また、画素電極１３の解像度について見ると、Ｙ方向はＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によって、Ｘ方向はＹ軸に傾いた直線状に配列したドット状の第１の隔壁１０によって画素電極１３が分離されるため、画素電極１３間のスペースは画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペースに律速されず、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の解像度によって決定される。
つまり、隔壁は感光性ポリイミド材料、感光性アクリル材料等の感光性樹脂を用いて形成され、それらの最小解像度は５ｕｍ以下である。隔壁を用いない場合のインクジェット法での最小スペースは３０〜５０ｕｍであり、本実施の形態の構造を採用することで従来よりもＸ、Ｙ方向で高精細化が実現できる。
なお、ドレイン電極７と画素電極１３を接続するための補助電極１８は、Ｙ方向ではＸ方向に伸びるライン状の第２の隔壁１１によって自己整合的に分離されるので、Ｘ方向の長さが第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって形成される開口１２に突出するに足る長さを持つように形成すれば良い。そのためＸ方向では補助電極１８間の距離を第五の実施の形態での画素電極１３間の距離よりも大きく取ることができ、隣接補助電極１８間の短絡、つまり機能としては隣接画素電極１３間の短絡を著しく低減できる。
なお、図１５においても図面を簡略化するため、選択線、信号線、電源線、容量を省略しているが、２トランジスタ１キャパシタ構造や保証回路等を作り込むため、より多くのＴＦＴ８や容量を用いる構造が望ましい。
次に本実施の形態の表示装置１の製造方法を図１６に従って述べる。図１６の(ａ)、(ｆ)は断面図、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)、(ｅ)は正面図を示している。
まず、図１６(ａ)に示すように、上記の第五の実施の形態と同様の方法を用いてガラス基板２上にアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)を活性層５とするＴＦＴ８をマトリックス状に形成した。その後プラズマＣＶＤ法によって厚さ０.５〜２ｕｍのＳｉＯＮからなる層間絶縁膜９を成膜してＴＦＴ８を被覆し、更にフォトリソグラフィー法によってドレイン電極７上に直径１０ｕｍのコンタクトホール１７ｘを形成した。
次に、図１６(ｂ)に示すように、コンタクトホール１７ｘ形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第２の隔壁１１を形成した。第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、コンタクトホール１７ｘが第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１の線幅は２０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後サンプルをＵＶオゾン処理して、層間絶縁膜９表面を親水化、第２の隔壁１１の表面を撥液化した。
次工程でのインクジェット法による補助電極１８の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては第五の実施の形態で用いた材料が使用できる。また、感光性樹脂等を用いて第２の隔壁１１を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって層間絶縁膜９、第２の隔壁１１の表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第２の隔壁１１のみを選択的に撥液化しても良い。
その後、図１６(ｃ)に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散したインクを印刷し、焼成して補助電極１８を形成した。補助電極１８はコンタクトホール１７ｘ内にも充填され、かつその一部は次工程の第１の隔壁１０形成後に形成される第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって囲まれた開口１２に突出するように形成した。補助電極１８の膜厚は３０〜１００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるためナノＡｇインクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。一方Ｘ方向では隔壁がないので、補助電極１８間のスペースをインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の補助電極１８間スペースを１２５〜１４０ｕｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒は第五の実施の形態の画素電極１３の印刷に用いたインクと同様に、アルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等が用いられる。また極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ等の公知の導電性微粒子も使用可能である。
図１６(ｄ)に示すように、補助電極１８を形成後、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、焼成を行って第１の隔壁１０を形成した。第１の隔壁１０はＹ軸に対して傾いた方向に配列したドット状であり、第２の隔壁１１間でコンタクトホール１７ｘを被覆するように、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０は線幅が３０〜４０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、補助電極１８と、開口１２内で補助電極１８によって被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面を親水化し、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１表面を撥液化した。
本実施の形態でも次工程でのインクジェット法による画素電極１３、有機発光層１４の印刷を考えると、補助電極１８と開口１２内で補助電極１８によって被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１、２の隔壁の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては第五の実施の形態の材料が使用できる。また、感光性樹脂等を用いて第１の隔壁１０を形成した後、Ｏ２プラズマ処理によって補助電極１８と、開口１２内において補助電極１８で被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面と隔壁表面を全て親水化し、その後ＣＦ４プラズマ処理によって第１、２の隔壁のみを選択的に撥液化しても良い。
図１６(ｅ)に示すように、第１の隔壁１０を形成した後、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて画素電極１３を形成した。画素電極１３印刷は補助電極１８と同様に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散したインクを印刷し、焼成すれば良い。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒としては、第五の実施の形態と同様にアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等がある。また極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ等の公知の導電性微粒子が使用できる。
なお、開口１２に突出した補助電極１８の一部によって陰極は平坦性が若干低下するが、従来問題となっていたコンタクトホール１７ｘによる陰極の凹みよりはるかに小さい。但し画質の均一性から考えると補助電極１８はアライメントマージンを考慮してできるだけ開口１２には大きく突出しない構造とすることが望ましい。本実施の形態では開口１２へ突出した補助電極１８の長さを５〜１５ｕｍとした。
図１６(ｆ)に示すように、画素電極１３形成後、インクジェット法を用いて有機発光層１４を形成した。有機発光層１４は各々Ｒ、Ｇ、Ｂに発光する３種をＹ方向に各１列づつ塗り分ける形で形成した。有機発光層１４としては第五の実施の形態と同様に一般的な高分子発光材料が使用でき、例えば、ポリチオフェン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、イリジウム錯体系等を極性溶媒に溶解してインク化し、インクジェット装置で印刷、乾燥、焼成することによって形成できる。有機発光層１４の膜厚はＲ、Ｇ、Ｂの発光効率を考慮して５０〜１５０ｎｍで可変した。
その後スパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜した。対向電極１５は共通電極なのでスパッタ時にシャドウマスクを用いてパターン化した。対向電極１５の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極１５の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
電子注入層としてはシクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体等の公知材料が、正孔注入層としてはPEDOT/PSS等が使用できる。電子注入層、正孔注入層も極性溶媒に溶解してインク化した溶液をインクジェット装置で印刷し、その後乾燥することで形成できる。
最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１を完成させた（図示せず）。
本方法で製造した表示装置１は上記の第五の実施の形態の表示装置１と比較してＸ方向の画素電極１３幅が大きいため更に高い開口率による発光領域の拡大が実現できた。
また、Ｙ方向については第五の実施の形態と同様に発光領域がＸの位置座標をシフトしながら配列しており、平行四辺形状の表示領域となっていた。
また、本方法で製造した表示装置１に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、上記の第五の実施の形態と同様にコンタクトホール１７ｘに起因する発光ムラは全く観察されず、第五の実施の形態と比較して輝度が高く、同程度の面内均一な発光が確認された。
また、本実施の形態では有機発光層１４の印刷に離散吐出が可能なインクジェット法を用いたが、開口１２が撥液性のある第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれているため、連続吐出となるディスペンサー法、ノズルプリンティング法を用いても第１の隔壁１０、第２の隔壁１１上に吐出された高分子有機発光材料は自己整合的に開口１２内に入り込むため、前記装置も使用できる。
更に、本実施の形態では撥水性感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１を形成したが、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の線幅、形状、印刷装置の解像度等によっては撥水性高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法、マイクロコンタクトプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成しても良く、あるいは高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法、マイクロコンタクトプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成し、その後ＣＦ４プラズマ処理等によって撥水化しても構わない。
〈第八の実施の形態〉
次に、本発明の第八の実施の形態について説明する。
平行四辺形状の表示領域を有する第５の実施の形態、第６の実施の形態、第７の実施の形態における表示装置１はテレビ受信機、携帯電話、サイネージ、モニター等の電子機器に実装されても良い。本発明の表示装置１をテレビ受信機に応用した例について図１７〜２２に基づき詳細に説明する。
図１７を参照すると、本実施の形態におけるテレビジョン装置２００は、主制御装置２０１、チューナ２０３、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２０４、復調回路２０５、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）デコーダ２０６、音声デコーダ２１１、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２１２、音声出力回路２１３、スピーカ２１４、映像デコーダ２２１、映像・ＯＳＤ合成回路２２２、映像出力回路２２３、画像表示装置２２４、ＯＳＤ描画回路２２５、メモリ２３１、操作装置２３２、ドライブインターフェース（ドライブＩＦ）２４１、ハードディスク装置２４２、光ディスク装置２４３、ＩＲ受光器２５１及び通信制御装置２５２などを備えている。
主制御装置２０１は、テレビジョン装置２００の全体を制御し、ＣＰＵ、フラッシュＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成されている。フラッシュＲＯＭには、ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及びＣＰＵでの処理に用いられる各種データなどが格納されている。また、ＲＡＭは、作業用のメモリである。
チューナ２０３は、アンテナ２７０で受信された放送波の中から、予め設定されているチャンネルの放送を選局する。
ＡＤＣ２０４は、チューナ２０３の出力信号（アナログ情報）をデジタル情報に変換する。
復調回路２０５は、ＡＤＣ２０４からのデジタル情報を復調する。
ＴＳデコーダ２０６は、復調回路２０５の出力信号をＴＳデコードし、音声情報及び映像情報を分離する。
音声デコーダ２１１は、ＴＳデコーダ２０６からの音声情報をデコードする。
ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２１２は、音声デコーダ２１１の出力信号をアナログ信号に変換する。
音声出力回路２１３は、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２１２の出力信号をスピーカ２１４に出力する。
映像デコーダ２２１は、ＴＳデコーダ２０６からの映像情報をデコードする。
映像・ＯＳＤ合成回路２２２は、映像デコーダ２２１の出力信号とＯＳＤ描画回路２２５の出力信号を合成する。
映像出力回路２２３は、映像・ＯＳＤ合成回路２２２の出力信号を画像表示装置２２４に出力する。
ＯＳＤ描画回路２２５は、画像表示装置２２４の画面に文字や図形を表示するためのキャラクタ・ジェネレータを備えており、操作装置２３２やＩＲ受光器２５１からの指示に応じて表示情報が含まれる信号を生成する。
メモリ２３１には、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ−Ｖｉｓｕａｌ）データ等が一時的に蓄積される。
操作装置２３２は、例えばコントロールパネルなどの入力媒体（図示省略）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置２０１に通知する。
ドライブＩＦ２４１は、双方向の通信インターフェースであり、一例としてＡＴＡＰＩ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠している。
ハードディスク装置２４２は、ハードディスクと、このハードディスクを駆動するための駆動装置などから構成されている。駆動装置は、ハードディスクにデータを記録するとともに、ハードディスクに記録されているデータを再生する。
光ディスク装置２４３は、光ディスク（例えば、ＤＶＤ）にデータを記録するとともに、光ディスクに記録されているデータを再生する。
ＩＲ受光器２５１は、リモコン送信機２８０からの光信号を受信し、主制御装置２０１に通知する。
通信制御装置２５２は、インターネットとの通信を制御する。インターネットを介して各種情報を取得することができる。
画像表示装置２２４は、一例として図１８に示されるように、表示器３００及び表示制御装置３８０を有している。
表示器３００は、一例として図１９に示されるように、複数（ここでは、ｎ×ｍ個）の表示素子３０２が平行四辺形状でマトリックス状に配置された表示装置３１０を有している。
また、表示装置３１０は、一例として図２０に示されるように、Ｘ軸方向に沿って等間隔に配置されているｎ本の選択線（Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・・・、Ｘｎ−２、Ｘｎ−１）、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されているｍ本の信号線（Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・・・、Ｙｍ−１）、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されているｍ本の電源線（Ｙ０ｉ、Ｙ１ｉ、Ｙ２ｉ、Ｙ３ｉ、・・・・・、Ｙｍ−１ｉ）を有している。そして、選択線と信号線とによって、表示素子３０２を特定することができる。
各表示素子３０２は、一例として図２１に示されるように、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子３５０と、この有機ＥＬ素子３５０を発光させるためのドライブ回路３２０とを有している。すなわち、表示装置３１０は、いわゆるアクティブマトリックス方式の有機ＥＬディスプレイである。
有機ＥＬ素子３５０は、一例として図２２に示されるように、有機ＥＬ薄膜層３４０と、陰極３１２と、陽極３１４とを有している。
陰極３１２には、アルミニウム（Ａｌ）が用いられている。なお、マグネシウム（Ｍｇ）−銀（Ａｇ）合金、アルミニウム（Ａｌ）−リチウム（Ｌｉ）合金などを用いても良い。
陽極３１４には、ＩＴＯが用いられている。なお、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの導電性を有する酸化物などを用いてもよい。
有機ＥＬ薄膜層３４０は、電子輸送層３４２と発光層３４４と正孔輸送層３４６とを有している。そして、電子輸送層３４２に陰極３１２が接続され、正孔輸送層３４６に陽極３１４が接続されている。陽極３１４と陰極３１２との間に所定の電圧を印加すると発光層３４４が発光する。
また、図２１に示すように、ドライブ回路３２０は、２つの電界効果型トランジスタ３２１及び３２２、コンデンサ３２３を有している。
電界効果型トランジスタ３２１は、スイッチ素子として動作する。ゲート電極Ｇは、所定の選択線に接続され、ソース電極Ｓは、所定の信号線に接続されている。また、ドレイン電極Ｄは、コンデンサ３２３の一方の端子に接続されている。
コンデンサ３２３は、電界効果型トランジスタ３２１の状態、すなわちデータを記憶しておくためのものである。コンデンサ３２３の他方の端子は、所定の電源線に接続されている。
電界効果型トランジスタ３２２は、有機ＥＬ素子３５０に大きな電流を供給するためのものである。ゲート電極Ｇは、電界効果型トランジスタ３２１のドレイン電極Ｄと接続されている。そして、ドレイン電極Ｄは、有機ＥＬ素子３５０の陽極３１４に接続され、ソース電極Ｓは、所定の電源線に接続されている。
そこで、電界効果型トランジスタ３２１が「オン」状態になると、電界効果型トランジスタ３２２によって、有機ＥＬ素子３５０は駆動される。
なお、本実施の形態においては、一例として、上述した画像表示装置２２４を用いたが、第五の実施の形態、第六の実施の形態、第七の実施の形態における表示装置１は、画像表示装置２２４に代えて用いられる。これにより、本実施の形態では、低コストで高性能なテレビジョン装置を得ることができる。
〈第九の実施の形態〉
次に、本発明の第九の実施の形態について説明する。
平行四辺形状の表示領域を有する第５の実施形態、第６の実施形態、第７の実施形態における表示装置１は表示機能を有する電子機器以外にも適用可能である。感光体への書き込みはレーザーをポリゴンミラーで走査する方式が一般的であるが、装置の小型化のためライン状の書き込みヘッドが必要とされている。以下、感光体への書き込みヘッドに用いた一例を図２３に示す。
図２３を参照すると、回転している有機感光体をコロナ帯電器によって均一帯電させ、その後書き込みヘッドから画像信号に基づいた光を照射して感光体に潜像を形成する。その後現像器で感光体の潜像をトナー像に変換し、その後図示しない転写部で紙にトナー像を転写する。
高精細画像を得るため書き込みヘッドは２０〜５０ｕｍピッチで発光点をライン状に配列する必要がある。
書き込みヘッドの感光体と対向する面には書き込み部があり、書き込み部は波長が６４０ｎｍ付近の光を放射する有機発光層１４を積層した有機ＥＬ素子からなる平行四辺形状の表示領域を有する表示装置１が形成されている。
平行四辺形状の表示装置１の一方の辺は他方の辺に対して非常に短く、実質的にはほぼライン状とみなすことができ、感光体の回転方向に対して直交する方向で配置されている。
表示装置１を拡大すると、Ｍ行×Ｎ列からなる発光領域、つまり第１の隔壁１０と第２の隔壁１１で囲まれた開口１２に相当する領域が配列されている。Ｍ行側が感光体と回転する方向に直交（Ｘ方向とする）して配置され、Ｎ列側は感光体の回転方向とほぼ平行（Ｙ方向とする）になるように配置されており、前述のようにＮ＜＜Ｍである。
また、Ｘ方向の発光領域は周期Ｐで配列されており、Ｙ方向で見るとＸ方向が１周期進む間にＮ個の発光領域が入る構造となっている。
次に本実施の形態の表示装置１の構造の詳細を説明する。
本実施の形態の表示装置１もゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。また、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、ドレイン電極７上には層間絶縁膜９を貫通するコンタクトホール１７ｘが形成されている。
層間絶縁膜９上にはＹ軸に対して傾いた方向に伸びた直線上に位置するライン状の第１の隔壁１０と、前記第１の隔壁１０と交差するように配置されたＸ方向に伸びるライン状の第２の隔壁１１が形成されており、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。
また、コンタクトホール１７ｘと層間絶縁膜上の所定の領域には第２の隔壁１１によって幅が規定された画素電極１３が配置され、コンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０の一部によって被覆された構造となっている。
また、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２には波長約６４０ｎｍの光を出射する有機発光層１４がマトリックス状に配置されており、更に有機発光層１４上には透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置され、有機ＥＬ素子１６を構成している。
ＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、コンタクトホール１７ｘを介して有機ＥＬ素子１６に電流が流れ、光を放射する。
本実施の形態の構造を採用することで、高い開口率が実現でき、かつＹ方向では発光領域がXの位置座標をシフトしながら配列しているため平行四辺形状の表示領域を実現できる。
また、コンタクトホール１７ｘに起因する画素電極１３の凹みは発生しないので、均一な発光を実現できる。
本実施の形態の表示装置１はＹ方向ではＸの位置座標がシフトしながら発光領域光が配列しているため、１／Ｎ分だけ、ライン状書き込みヘッドに必要とされる素子数Dに対してＸ方向の発光領域数を低減できる。つまりＤ＝Ｎ×Ｍの関係となるようにＸ方向の発光領域を並べれば良い。その結果Ｘ方向では発光領域の密度を低減できる。
本実施の形態ではＮ＝５であるので、１００〜２５０ｕｍピッチでＸ方向にピクセルを配列することで、２０〜５０ｕｍピッチで発光点が並んだ書き込みヘッドと同等の性能が実現でき、従来よりも低解像度のプロセスを用いても高精細画像が得られ、複写機、プリンター等をより安価に製造できる。
なお、ピクセルの発光領域の大きさは使用する感光体の分解能、トナーの粒径、入力信号の分解能、Ｎ等によって適宜選択できる。本実施の形態の表示装置１は第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた領域が発光領域となり、かつ第１の隔壁１０と第２の隔壁１１は別工程で製造するため、開口１２の面積を小さくすることは比較的容易であり、感光体の分解能、トナーの粒径、入力信号の分解能、Nによって決定される発光面積を十分実現できる。
なお、本実施の形態では有機感光体を使用したが、表示装置１が放射する光の波長に合わせてアモルファスシリコン感光体、セレン感光体、化合物半導感光体からなる等の一般的な感光体も使用可能である。また、帯電器としてはコロナ帯電器を用いたが、帯電ローラー、帯電ブラシ、帯電ブレード等の接触型帯電器も使用でき、現像器としては磁気ブラシ等の複写機、プリンター等で使用される一般的なデバイスが使用可能である。
本実施の形態の書き込みヘッドは有機発光層１４が１色で、上記の第五の実施の形態の表示装置１と類似した構造を用いたが、上記の第六の実施の形態、第七の実施の形態の表示装置１において有機発光層１４を１色とした構造も採用でき、本発明の構造を有する種々の表示装置１が使用可能である。
〈第十の実施の形態〉
次に、本発明の第十の実施の形態について説明する。
上記の第一の実施の形態〜第九の実施の形態では有機ＥＬ素子１６を用いた表示装置１について説明したが、本発明の構造は高い開口率を有する画素電極１３を実現できるので、有機発光層１４、対向電極１５の替わりに画素電極１３上に表示機能層を有し、表示機能層上に対向電極１５を有する表示装置１においても高い開口率となるため良好な画像を得ることができる。表示機能層としては電気泳動粒子、エレクトロクロミック層、液晶層等が採用できる。
図２４(ａ)に本実施の形態における液晶表示素子を積層した表示装置１の一例を示す。
基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。また、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。第１の隔壁１０、第２の隔壁１１は概直交、あるいは斜めに交差していても良い。
また、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、層間絶縁膜９を貫通するように形成されたコンタクトホール１７ｘによって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。なお、コンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。更に画素電極１３、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１上にはラビング処理したポリイミドからなる配向膜２０が形成されている。
また、対向基板２上には透明性対向電極１５が形成され、透明性対向電極１５上にもラビング処理したポリイミドからなる配向膜２０が形成されている。透明性対向電極１５側のラビング方向は画素電極１３側と直交するようにしておく。
２つの配向膜が対向する間にはネマティック液晶が封入されており、ＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、コンタクトホール１７ｘを介して画素電極１３の電位が変化してネマティック液晶の配列状態が変化し、シャッター機能を発現して画像を表示する。
図２４(ｂ)に本実施の形態における電気泳動素子を積層した表示装置１の一例を示す。
基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。またＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。また、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、層間絶縁膜９を貫通するように形成されたコンタクトホール１７ｘによって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。なおコンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
対向基板２上には透明性対向電極１５が形成されており、透明性対向電極１５上には−帯電したカーボンからなる黒粒子と＋帯電したＴｉＯ２からなる白粒子がシリコーンオイル中に分散したマイクロカプセルが電着法によって固着されており、画素電極１３上に図示されていない接着剤で接着された構造となっている。
本実施の形態ではＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、コンタクトホール１７ｘを介して画素電極１３の電位が変化し、白、黒粒子が画素電極１３上あるいは透明性対向電極１５側に引き付けられ、コントラストの高い白黒画像を表示できる。
図２４(ｃ)に本実施の形態におけるエレクトロクロミック素子を積層した表示装置１の一例を示す。
基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。また、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。
また、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、層間絶縁膜９を貫通するように形成されたコンタクトホール１７ｘによって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。なおコンタクトホール１７ｘは第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
対向基板２上には透明性対向電極１５が形成されており、透明性対向電極１５上にはエレクトロクロミック層２１が積層され、エレクトロクロミック層２１と画素電極１３の間はＴｉＯ２粒子が分散した電解液が充填された構造となっている。
本実施の形態ではＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、コンタクトホール１７ｘを介して画素電極１３に電流が流れ、エレクトロクロミック層２１で酸化還元反応を起こして発色、消色して２色の画像を表示できる。
上記の液晶素子を用いた表示素子、電気泳動素子を用いた表示素子、エレクトロクロミック素子を用いた表示素子も高い開口率を有している。
本実施の形態は上記の第一の実施の形態および第五の実施の形態と類似した構造（アクティマトリックス駆動回路は同じで表示素子が異なる）となっているが、上記の第二の実施の形態、第三の実施の形態および第四の実施の形態の構造と類似した構造であってもよい。
〈第十一の実施の形態〉
本発明の第十一の実施の形態の表示装置の一例を図２５、図２６に示す。図２５は表示装置１の一例を示す断面図であり、図２６は有機発光層１４、対向電極１５を省略した表示装置１の一例を示す平面図である。なお、図２５の断面図は、図２６でのＡ−Ａ'での断面を示している。
図２５を参照すると、本実施の形態の表示装置１は、基板２上に薄膜トランジスタ(以後、ＴＦＴと称す)８がマトリックス状に配置されている表示装置である。ＴＦＴ８は、ゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６およびドレイン電極７からなる。ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、当該層間絶縁膜９上にＹ方向に伸びたライン状の第１の隔壁１０が設けられる。
また、図２５、図２６を参照すると、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、当該層間絶縁膜９上にはＹ方向に伸びたライン状の第１の隔壁１０および、第１の隔壁１０と略直交するように配置されＸ方向に伸びるライン状の第２の隔壁１１によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。
また、図２５を参照すると、開口１２内には、Ｘ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置される。画素電極１３上には、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって分離された有機発光層１４がマトリックス状に配置される。さらに、有機発光層１４上には、透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置される。画素電極１３、有機発光層１４および対向電極１５によって有機ＥＬ素子１６は構成される。
また、有機ＥＬ素子１６の画素電極１３は、層間絶縁膜９を貫通するように形成された導電ポスト１７によってＴＦＴ８のドレイン電極７と接続される。ＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、導電ポスト１７を介して有機ＥＬ素子１６に電流が流れ、有機ＥＬ素子１６は光を放射する。なお導電ポスト１７は導電材料からなる。
なお、図２５、図２６を参照すると、導電ポスト１７はＹ方向に伸びる第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
図２６に示すように、本実施の形態における画素電極１３は、Ｙ方向ではＸ方向に伸びる第の２の隔壁１１で分離されている。そのためＹ方向において画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部と接する構造、あるいは、画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部に乗り上げる構造となっている。一方、図２５に示すように、Ｘ方向の画素電極１３は、ライン状である第１の隔壁１０の底部に潜り込む構造となっている。
本実施の形態の構造を採用すると、導電ポスト１７は、つまりＴＦＴ８と画素電極１３を接続するコンタクトホールに相当する領域は、Ｙ方向に伸びる第１の隔壁１０によって被覆され発光に寄与する開口１２から分離されるため、発光に寄与する陰極上には凹みが発生せず、平坦性の良い陰極を形成することができる。そのため、有機発光層１４の膜厚が均一となり、素子内、面内で均一な発光を有する有機ＥＬ素子および表示装置を実現できる。
また、Ｙ方向はＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によって画素電極１３が分離されるため、画素電極１３の解像度については、画素電極１３間のスペースは画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペースに律速されず、第２の隔壁１１の解像度によって決定される。
つまり、第２の隔壁１１は感光性ポリイミド材料、感光性アクリル材料等の感光性樹脂を用いて形成され、それらの最小線幅は５ｕｍ以下である。
一方、第２の隔壁１１を用いない場合のインクジェット法での最小分解スペースは３０〜５０ｕｍであり、本実施の形態の構造を採用することで従来よりもＹ方向では数倍の高精細化が実現でき、画素電極１３間のスペースを小さくできるため開口率が改善される。
なお、Ｘ方向では導電ポスト１７と接続した画素電極１３Ｂを隣接の画素電極１３Ｃ、画素電極１３Ｄと分離する必要があるが（図２６参照）、これは画素電極１３間のスペースを画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペース（３０〜５０ｕｍ）に合わせておけば良い。
なお、図２５では図面を簡略化するため、選択線、信号線、電源線、容量を省略しているが、有機ＥＬ素子１６ではスイッチング素子、ドライブ素子、容量からなる２トランジスタ１キャパシタ構造は必須であり、更に閾値電圧のシフトに対する保証回路を設けるため、より多くのＴＦＴ８や容量を用いる構造が更に望ましい。
次に本実施の形態の表示装置の製造方法を図２７〜図２９に従って説明する。図２７の（ａ）〜（ｄ）、及び図２８の(ｈ)は断面図、図２８の（ｅ）〜（ｇ）は平面図を示している。図２９は当該製造方法のフローチャートである。
図２７（ａ）に示すように、例えばガラス基板である基板２上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）を活性層５とするＴＦＴ８をマトリックス状に形成する（図２９のＳ４０１）。始めにガラス基板上にスパッタ法によってＣｒを成膜し、フォトリソグラフィー法によってゲート電極３を形成した。その後プラズマＣＶＤ法によってＳｉＯ２を成膜してゲート絶縁膜４とした。その後ＣＶＤ法によってａ-Ｓｉを成膜し、フォトリソグラフィー法によって個別化して活性層５とし、その後スパッタ法によってＡｌ-Ｓｉを成膜し、フォトリソグラフィー法によってソース電極６、ドレイン電極７を形成し、１４０ｐｐｉの密度を有するマトリックス状に配置されたＴＦＴ８を完成させた。また必要に応じてトランジスタ形成後にアニール処理を行い、トランジスタ特性の改善を行っても良い。
ＴＦＴ８を形成後、図２７（ｂ）に示すように、インクジェット法によってドレイン電極上に導電ポスト１７を形成した（図２９のＳ４０２）。印刷に用いたインクはナノＡｇ粒子を溶媒に分散した第1の導電性インクであり、１度の吐出では導電ポスト１７に適した厚膜を形成できないため、同一箇所で吐出，乾燥を複数回繰り返した。その後オーブンを用いて２３０℃で６０分加熱し、第１の導電性インクを焼成させ導電ポスト１７を完成させた。導電ポスト１７はテーパー形状であり、導電ポスト１７の底辺の大きさは２０〜４０μｍ、高さは２〜１０μｍである。
また、ＣＯ２レーザー等で着弾領域を加熱しながら第１の導電性インクを印刷すると、導電ポスト１７の描画と第１の導電性インクの乾燥を同時に行うことができ、工程を短縮化できる。第１の導電性インクに用いられる溶媒としては、純水やアルコール、グリコール，グリコールエーテル等の極性有機溶媒、ドデカン，テトラデカン等の非極性有機溶媒等が使用でき、インクジェット法で吐出できる表面張力や乾燥速度に影響する沸点等を考慮して適宜選択すれば良い。また前記の溶媒を混合して用いても良い。また本実施の形態ではナノＡｇを分散させたインクを用いたが、溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ等の公知の導電微粒子が使用できる。
次に、図２７（ｃ）に示すように、導電ポスト１７形成後、マイクロコンタクトプリント法を用いて、次工程で層間絶縁膜９を形成する時に用いられる液体材料に対して撥液性を有する撥液材料を転写し、導電ポスト１７に撥液膜１９を形成した（図２９のＳ４０３）。マイクロコンタクトプリント法の詳細を記述すると、導電ポスト１７と同じ形状の凸パターンを有するポリジメチルシロキサンからなるスタンプにアルカンチオールをアルコールに溶解したインクをスピンコート法によって塗布した。その後、スタンプをマイクロコンタクト装置に取り付け、スタンプのアライメントマークを導電ポスト１７のアライメントマークと位置合わせし、スタンプをガラス基板に押し当て撥液材料を転写した。転写時間は５秒〜３０分であり、転写後が撥液材料を乾燥させて撥液膜１９とした。
本実施の形態によれば、スタンプは導電ポスト１７の頭頂部近傍にのみ接触するので、導電ポスト１７のみを選択的に撥液化できる。なお、撥液膜１９の接触角を純水に対して７０〜１３０度以上、望ましくは９０〜１１０度にすると、良好な撥液性を実現でき、次工程での層間絶縁膜９の形成において、導電ポスト１７は層間絶縁膜９に埋没しなくなる。
次に、図２７（ｄ）に示すように、撥液膜１９を形成後、インクジェット法によってポリイミド前駆体をN-メチルピロリドン、ガンマブチルラクトン等に溶解した絶縁性インクを導電ポスト１７周辺に塗布し、その後２００℃３０分の硬化を行って、層間絶縁膜９を形成した。その後加熱、ＵＶオゾン処理、Ｏ２プラズマ処理等を行って撥液膜１９を除去した（図２９のＳ４０４）。
導電ポスト１７の頭頂部には撥液膜１９が形成されているため絶縁性インクをはじき、導電ポスト１７は層間絶縁膜９の表面から突出した形となる。また、撥液膜１９除去後では、導電ポスト１７と層間絶縁膜９との界面にボイドが発生してもボイドは層間絶縁膜９の比較的上部にのみ発生するため、後工程の画素電極１３形成時にボイドは第２の導電性インクで埋め込まれ易く、長期信頼性の高いコンタクトホール構造を実現できる。
本実施の形態の絶縁性インクに用いられる高分子樹脂としてはポリイミド前駆体の他にアクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の一般的な樹脂が使用でき、溶媒としては前記高分子樹脂を溶解可能な極性有機溶媒が使用可能である。
次に、図２８（ｅ）に示すように、層間絶縁膜９形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第２の隔壁１１を形成した（図２９のＳ４０５）。なお、第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７が第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０μｍで、膜厚は１〜３μｍとした。
その後、サンプルをＵＶオゾン処理して、第２の隔壁１１表面の撥液性を維持しながら層間絶縁膜９表面のみを親水化した。次工程でのインクジェット法による画素電極１３の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した感光性樹脂を用いることができる。
その後、図２８（ｆ）に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散した第２の導電性インクを印刷し、２００℃の焼成を行って画素電極１３を形成した（図２９のＳ４０６）。画素電極１３は導電ポスト１７を被覆しており、導電ポスト１７を介してＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されるようにした。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるため第２の導電性インクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の幅は１０〜３０ｕｍである。一方、Ｘ方向では隔壁がないので、画素電極１３間のスペースをインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の画素電極１３間スペースを３０〜５０ｕｍとした。
本実施の形態のインクに用いられる極性溶媒としてはアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等がある。また本実施の形態では極性溶媒にナノＡｇを分散させたインクを用いたが、極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ、ナノＩＴＯ等の公知の導電微粒子が使用できる。
画素電極１３を形成後、図２８（ｇ）に示すように、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第１の隔壁１０を形成した（図２９のＳ４０７）。第１の隔壁１０はＹ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７を被覆するように第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０は幅が４０〜６０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面は撥液性を維持しながら画素電極１３の表面を親水化した。次工程でのインクジェット法による有機発光層１４の印刷を考えると、画素電極１３の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。
撥水性感光性樹脂としては第２の隔壁１１と同様に、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した感光性樹脂を用いることができる。
次いで、図２８（ｈ）に示すように、第１の隔壁１０を形成した後、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて有機発光層１４を形成した（図２９のＳ４０８）。有機発光層１４は各々Ｒ、Ｇ、Ｂに発光する３種をY方向に各１列づつ塗り分ける形で形成した。有機発光層１４としては一般的な高分子発光材料が使用でき、例えば、ポリチオフェン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、イリジウム錯体系等を極性溶媒に溶解してインク化し、インクジェット装置で印刷、乾燥、熱硬化することによって形成できる。
本実施の形態では上記の図２８（ｇ）に示すＵＶオゾン処理によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面が撥液性、画素電極１３表面が親水性となっているため、極性溶媒で溶解した高分子型有機発光材料の端面は隔壁端で止まる。そのため、インクジェット装置にヘッド曲がり、ヘッド蛇行、吐出バラツキがあっても高分子型有機発光材料は開口１２内に印刷できる。なお、有機発光層１４の膜厚はＲ、Ｇ、Ｂの発光効率を考慮して５０〜１５０ｎｍで可変とした。
その後、スパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜した（図２９のＳ４０９）。対向電極１５は共通電極なのでスパッタ時にシャドウマスクを用いてパターン化した。対向電極１５の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極１５の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。これで、画素電極１３、有機発光層１４、及び対向電極１５を含む有機ＥＬ素子１６が完成した。
電子注入層としてはシクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体等の公知材料が、正孔注入層としてはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等が使用できる。電子注入層、正孔注入層も極性溶媒に溶解してインク化した溶液をインクジェット装置で印刷し、その後乾燥することで形成できる。
最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１（図示せず）を完成させた。
本実施の形態で製造した表示装置は１度の露光、現像で開口１２を有する隔壁を形成する従来の表示装置と比較して、Ｙ方向の画素電極１３幅が大きいため高い開口率による発光領域の拡大が実現できた。
また、本実施の形態で製造した表示装置をOBIRCH(Optical Beam Induced Resistance Change)法により観察した結果、導電ポスト１７周辺にはボイドは観察されず、信頼性の高いコンタクトホール構造が実現できていた。
更に、本実施の形態で製造した表示装置に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、導電ポスト１７（コンタクトホール）に起因する発光ムラは全く観察されず、Ｒ、Ｇ、Ｂとも面内で均一な発光が確認された。
本実施の形態では撥液膜１９の印刷に導電ポスト１７と同じ凸パターンを有するスタンプを用いたマイクロコンタクトプリント法を用いたが、導電ポスト１７の頭頂部のみに撥液材料を塗布すれば良いので、平坦なスタンプ上に撥液材料を均一に塗布し、導電ポスト１７先端のみをスタンプと接触させて撥液材料を転写しても良い。その場合はスタンプの平面度、基板とスタンプの平行合わせをより厳密に行う必要がある。
また、撥液膜１９の印刷にはフレキソ印刷法、グラビアオフセット印刷法も使用できる。前記の方法でもフレキソ版、グラビアオフセットのシリコンゴム版は平坦とし、撥液材料を均一の塗布した版に導電ポスト１７先端のみを接触させて転写するのが良い。あるいは、フォトリソグラフィー法を用いて非撥液領域をレジストで被覆し、アルカンチオール溶液で全面処理後、レジストを除去しても何ら構わない。
また、本実施の形態では撥液材料としてはアルカンチオールを用いたが、導電ポスト１７を構成する導電材料によって撥液材料を適宜選択することが望ましく、例えアルキルトリクロロシラン、アルキルトリメトキシシラン、アルキルトリエトキシシラン等のシランカップリング材、アルキルリン酸、アルキルカルボン酸等が使用可能である。
また、本実施の形態では撥水性感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１を形成したが、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の線幅・形状によっては撥水性高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法，マイクロコンタクトプリント法，ノズルプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成しても良く、あるいは高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法，マイクロコンタクトプリント法，ノズルプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成し、その後ＣＦ４プラズマ処理等によって撥液化しても構わない。
また、本実施の形態では画素電極１３が導電ポスト１７を被覆しているが、導電ポスト１７と画素電極１３は接続されていれば良く、導電ポスト１７が画素電極１３を貫通していても何ら構わない。
〈第十一の実施の形態の変形例１〉
第十一の実施の形態の変形例１では、図２５及び図２６に示す表示装置１と類似した構造の表示装置において、層間絶縁膜９として、常温硬化型ガラスを用いる例を示す。図２９〜図３１に従って以下に説明する。
図３０（ａ）に示すように、表面にシリコン酸化膜の付いたポリイミド基板である基板２上に有機半導体を活性層５とするＴＦＴ８をマトリックス状に形成する（図２９のＳ４０１）。始めに基板２上に、ナノＡｇインク用いてインクジェット法によってゲート電極を描画し、オーブンを用いて２００℃の焼成を行い、ゲート電極３を完成させた。その後スピンコート法によって、ゲート電極３上にポリイミド前駆体を塗布し、オーブンで２５０℃の加熱処理（イミド化）を行い、ゲート絶縁膜４とした。その後ポリイミド膜上にフォトマスクを置き、ソース電極６，ドレイン電極７が形成される領域にのみ紫外光を照射してポリイミドの表面改質を行った。
その後インクジェット法によって前記の改質したポリイミド表面にナノＡｇインクを吐出し、更にオーブンを用いて２００℃の焼成を行い、ソース電極６，とドレイン電極７を完成させた。その後インクジェット法を用いてチャンネル領域に有機半導体材料を含む溶液を吐出し、１８０℃の乾燥を行って１４０ｐｐｉの密度を有するマトリックス状に配置された有機ＴＦＴ８を完成させた。有機半導体材料はチップスペンタセンであり、ジクロルメタン等に溶解してインクとした。その後、図３０（ｂ）に示すように、第十一の実施の形態と同様な方法によってドレイン電極７上に導電ポスト１７を形成し（図２９のＳ４０２）、更に図３０（ｃ）に示すように、導電ポスト１７に撥液膜１９を形成した（図２９のＳ４０３）。
次に、図３０（ｄ）に示すように、撥液膜１９形成後、ディスペンサー法によって常温硬化型ガラスを形成する液体材料を導電ポスト１７周辺に塗布し、１００℃１時間の乾燥の後、室温で７日間放置して常温硬化型ガラスを完全に硬化させた。その後加熱、ＵＶオゾン処理、Ｏ２プラズマ処理等を行って撥液膜１９を除去した（図２９のＳ４０４）。本実施の形態においても、導電ポスト１７の頭頂部に撥液膜１９が形成されているので、導電ポスト１７は層間絶縁膜９表面から突出した形となり、かつボイドのない長期信頼性の高いコンタクトホール構造を実現できる。
第十一の実施の形態の変形例１に用いた常温硬化型ガラスを形成する液体材料は、変成シリコン、テトラエトキシシラン、ＩＰＡ、メタノールの混合溶媒等からなる主剤と、有機スズ触媒、メタノール等からなる触媒を混合した溶液であり、基材に塗布すると室温で脱水縮重合反応が連続的に行って基材上にアモルファスシリカガラスを形成する材料であり、ガラスと同等の物性を有する絶縁膜が得られる。本材料を用いることで、耐熱温度が比較的低い有機半導体材料を用いた場合でも低温でＴＦＴ特性を劣化させずに、耐溶剤性、耐熱性の高い層間絶縁膜９を低温プロセスで得ることができる。
次に、図３１（ｅ）に示すように、層間絶縁膜９形成後、感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第２の隔壁１１を形成し、Ｏ2プラズマ処理、ＣＦ４プラズマ処理を行って層間絶縁膜９表面を親水化、第２の隔壁１１表面を撥水化した（図２９のＳ４０５）。本実施の形態では層間絶縁膜９が常温硬化型ガラスからなるため、ＣＦ４プラズマ処理に晒されても層間絶縁膜９は親水性を維持できるので、ＣＦ４プラズマ処理が採用できる。
なお、第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７が第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
次工程でのインクジェット法による画素電極１３の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。第十一の実施の形態の変形例１に使用できる感光性材料としては感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等がある。
その後、図３１（ｆ）に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散した第２の導電性インクを印刷し、１５０℃の焼成を行って画素電極１３を形成した（図２９のＳ４０６）。画素電極１３は導電ポスト１７を被覆しており、導電ポスト１７を介してＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されるようにした。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるため第２の導電性インクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の幅は１０〜３０ｕｍである。一方、Ｘ方向では隔壁がないため画素電極１３間スペースを３０〜５０ｕｍとした。
画素電極１３を形成後、図３１（ｇ）に示すように、感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第１の隔壁１０を形成し、その後Ｏ２プラズマ処理、ＣＦ4プラズマ処理を行って第1の隔壁１０、第２の隔壁１１を撥水化、画素電極１３を親水化した（図２９のＳ４０７）。
第１の隔壁１０はＹ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７を被覆するように第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０は幅が４０〜６０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。次工程でのインクジェット法による有機発光層１４の印刷を考えると、画素電極１３の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。なお感光性樹脂としては感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等が使用できる。
その後、図３１（ｈ）に示すように、第十一の実施の形態と同様に、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて有機発光層１４を形成し（図２９のＳ４０８）、更にスパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜し（図２９のＳ４０９）、最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１（図示せず）を完成させた。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極１５の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
第十一の実施の形態の変形例１で製造した表示装置も第十一の実施の形態で製造した表示装置と同様に高い開口率を有し、かつ導電ポスト１７周辺にはボイドのない構造となっていた。更に、第十一の実施の形態の変形例１で製造した表示装置に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、第十一の実施の形態で製造した表示装置と同様に導電ポスト１７に起因する発光ムラは全く観察されず、Ｒ、Ｇ、Ｂとも面内で均一な発光が確認された。
なお第十一の実施の形態の変形例１では第１の隔壁１０、第２の隔壁１１を感光性樹脂で形成し、ＣＦ４プラズマ処理で撥水化したが、第十一の実施の形態と同様に感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性エポキシ樹脂等の末端にフッ素基を導入するか、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリシロキサン骨格等を導入した撥水性感光性樹脂を用いて第１の隔壁１０、第２の隔壁１１を形成し、その後ＵＶオゾン処理を行なっても構わない。
〈第十一の実施の形態の変形例２〉
第十一の実施の形態の変形例２では、図２５及び図２６に示す表示装置１の有する層間絶縁膜９として、高分子樹脂を用いる例を示す。第十一の実施の形態とは製造方法が異なるため、前述の図２７〜図２９に加えて図３２を用いて以下に説明する。
まず、図２７（ａ）に示すように、第十一の実施の形態と同様の方法を用いて、ガラス基板である基板２上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）を活性層５とする１４０ｐｐｉの密度を有するマトリックス状に配置されたＴＦＴ８を形成する（図２９のＳ４０１）。そして、図２７（ｂ）に示すように、ドレイン電極７上に導電ポスト１７を形成した（図２９のＳ４０２）。
次に、図３２（ａ）に示すように、導電ポスト１７形成後、ディスペンサー法によって層間絶縁膜９を形成する無溶媒の高分子樹脂液体材料を導電ポスト１７周辺に塗布し、１８０℃３０分の硬化を行なって層間絶縁膜９を完成させた（図２９のＳ４０４）。溶媒で希釈された高分子液体材料液を用いた場合、必要な層間絶縁膜９の厚さを確保するため塗布膜厚を大きくする必要がある。高分子樹脂の含有量にも依存するが、導電ポスト１７の高さよりも厚く塗布しなければならず、導電ポスト１７が層間絶縁膜９に埋没する可能性が高くなる。
第十一の実施の形態の変形例２では高分子液体材料が無溶媒であるため、塗布厚さがほぼ層間絶縁膜９の厚さと同一となる。そのため比較的少量の塗布量で必要な層間絶縁膜９の厚さを実現でき、導電ポスト１７が層間絶縁膜９に埋没することを防止できる。
なお、第十一の実施の形態の変形例２では、図２９のＳ４０３の工程は実施しない。つまり、導電ポスト１７に撥液膜１９を形成しない。導電ポスト１７に撥液膜１９が形成されていないので撥液膜除去の必要がなく、層間絶縁膜９と導電ポスト１７の間にボイドが発生しない。
第十一の実施の形態の変形例２の層間絶縁膜９を形成する無溶媒の高分子樹脂液体材料としてはアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の一般的な高分子樹脂が使用できる。なお第十一の実施の形態の変形例２では熱硬化型を使用したが、紫外線硬化樹脂でも何ら構わない。
次に、図２８（ｅ）に示すように、層間絶縁膜９形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第２の隔壁１１を形成した（図２９のＳ４０５）。なお、第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７が第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルをＵＶオゾン処理して、第２の隔壁１１表面の撥液性を維持しながら層間絶縁膜９表面のみを親水化した。次工程でのインクジェット法による画素電極１３の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。撥水性感光性樹脂としては、撥水性感光性アクリル樹脂、撥水性感光性ポリイミド樹脂、撥水性感光性エポキシ樹脂を用いることができる。
その後、図２８（ｆ）に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散した第２の導電性インクを印刷し、１８０℃の焼成を行って画素電極１３を形成した（図２９のＳ４０６）。画素電極１３は導電ポスト１７を被覆しており、導電ポスト１７を介してＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されるようにした。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるため第２の導電性インクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の幅は１０〜３０ｕｍである。一方、Ｘ方向では隔壁がないので、画素電極１３間のスペースがインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の画素電極１３間スペースを３０〜５０ｕｍとした。
画素電極１３を形成後、図２８（ｇ）に示すように、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第１の隔壁１０を形成した（図２９のＳ４０７）。第１の隔壁１０はＹ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７を被覆するように第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０は幅が４０〜６０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面は撥液性を維持しながら画素電極１３の表面を親水化した。次工程でのインクジェット法による有機発光層１４の印刷を考えると、画素電極１３の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。撥水性感光性樹脂としては、撥水性感光性アクリル樹脂、撥水性感光性ポリイミド樹脂、撥水性感光性エポキシ樹脂を用いることができる。
その後、図３２（ｂ）に示すように、第十一の実施の形態及びその変形例１と同様に、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて有機発光層１４を形成し（図２９のＳ４０８）、更にスパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４、第１の隔壁１０、および第２の隔壁１１上の全面に成膜し（図２９のＳ４０９）、最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１（図示せず）を完成させた。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、第十一の実施の形態及びその変形例１と同様に画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極１５の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
第十一の実施の形態の変形例２で製造した表示装置も第十一の実施の形態及びその変形例１で製造した表示装置と同様に高い開口率を有し、かつ導電ポスト１７周辺にはボイドのない構造となっていた。更に、第十一の実施の形態の変形例２で製造した表示装置に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、第一の実施の形態及びその変形例１で製造した表示装置と同様に導電ポスト１７に起因する発光ムラは全く観察されず、Ｒ、Ｇ、Ｂとも面内で均一な発光が確認された。
〈第十二の実施の形態〉
次に、本発明の第十二の実施の形態について説明する。
本実施の形態の表示装置の構造の一例を図３３に示す。
図３３（ａ）で示す構造は、第２の隔壁１１がＸ方向に伸びたライン状であり、第１の隔壁１０がＹ方向にドット状に配列され、第２の隔壁１１間に第１の隔壁１０が配置された構造となっている。つまり第１の隔壁１０と交差する直線上に第２の隔壁１１が位置している。本構造を採用すると、第２の隔壁１１上には第１の隔壁１０が形成されないため、ライン状の第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が交差する第十一の実施の形態の構造と比較して、隔壁の交差部（図中Ａ）の膜厚を薄くでき、隔壁全体としては膜厚変動が小さくなる。その結果、隔壁による対向電極の断線を低減できる。また、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の膜厚をほぼ同じにすることで対向電極の断線をより低減できる。
図３３（ｂ）で示す構造は、第２の隔壁１１がＸ方向に伸びたライン状であり、第１の隔壁１０がＹ方向にドット状に配列され、第２の隔壁１１間に第１の隔壁１０が配置され、更に、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１とが重なりを有した構造となっている。本構造を採用すると、図３３（ａ）の効果に加え、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の露光工程でアライメントズレが発生しても、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１が重なりを有しているため、第２の隔壁１１に第１の隔壁１０が一部乗り上げて所望の開口１２を形成することができる。
上記の効果を期待するためにも第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の重なりは設計上露光工程でのアライメントズレよりも大きくしておくのが良い。
図３３（ｃ）で示す構造は、第１の隔壁１０がＹ方向に伸びたライン状であり、第２の隔壁１１がＸ方向にドット状に配列され、第1の隔壁１０間に第２の隔壁１１が配置され、更に、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１とに重なりを有した構造となっている。
本構造を採用しても図３３（ｂ）の効果を実現できる。なお、本構造においては、第２の隔壁１１によって画素電極１３のＹ方向を自己整合的に分離するためには、第２の隔壁１１のＸ方向の長さを画素電極１３のＸ方向の長さよりも大きくしておく必要がある。
図３３（ｄ）で示す構造は、Ｘ方向に伸びたライン状の第２の隔壁１１と、Ｙ軸に対して傾いた方向（図中のＢ−Ｂ'方向）に伸びたライン状の第１の隔壁１０とが交差した構造となっており、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。
本実施の形態の構造を採用すると、Ｘ方向に伸びた第２の隔壁１１に対して第１の隔壁１０は斜めに交差しているため、マトリックス状に配置された開口１２はＹ方向ではＸの位置座標をシフトしながら配列する形となる。そのため、画素電極１３、有機発光層１４もＹ方向ではＸの位置座標をシフトしながら配列する形となり、本構造の表示装置を２次元に配置すると平行四辺形状の表示領域を有する表示装置が実現できる。
なお本実施の形態は上記の構造に限定されず、第１の隔壁１０あるいは第２の隔壁１１のうちの一方の隔壁がライン状で他方の隔壁がドット状であり、かつ第１の隔壁１０あるいは第２の隔壁１１の少なくとも一方の隔壁がＸ方向あるいはＹ方向で傾いる場合も含まれるものとする。
〈第十三の実施の形態〉
次に、本発明の第十三の実施の形態について説明する。
本実施の形態の表示装置の構造の一例を図３４、図３５に示す。図３４は表示装置の断面図であり、図３５は有機発光層１４、対向電極１５を省略した表示装置の平面図である。図３４は図３５でのＡ−Ａ'での断面を示している。
図３４を参照すると、本実施の形態の表示装置１は基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなる薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)８がマトリックス状に配置されている。
また、図３４、図３５を参照すると、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはＸ方向に伸びたライン状の第２の隔壁１１と、第２の隔壁１１と直交するようにＹ方向にドット状に配列され、かつ第２の隔壁１１間に配置された第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。なお、第１の隔壁１０と第２の隔壁１１は重なりを有している。
また、図３４を参照すると、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離され、Ｘ方向は第１の隔壁１０によって分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、画素電極１３上には第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって分離された有機発光層１４がマトリックス状に配置されており、更に有機発光層１４上には透光性を有する対向電極１５が共通電極として配置され、有機ＥＬ素子１６を構成している。
また、層間絶縁膜９を貫通するように導電ポスト１７が形成されており、当該導電ポスト１７上には補助電極１８が設けられている。なお導電ポスト１７は導電材料からなる。また、補助電極１８はその一部が第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で形成される開口１２から突出して画素電極１３と接続され、画素電極１３は補助電極１８を介して各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続される構造となっている。
また、図３４、図３５を参照すると、導電ポスト１７はＹ方向に伸びるドット状の第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
本実施の形態の構造では画素電極１３はＹ方向ではＸ方向に伸びる第２の隔壁１１で分離されている。そのためＹ方向では画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部と接する構造（図３５参照）、あるいは画素電極１３の端部が第２の隔壁１１の端部に乗り上げる構造となっている（図示せず）。
また、Ｘ方向の画素電極１３はＹ方向に配列されたドット状の第１の隔壁１０によって分離されている。そのためＸ方向では画素電極１３の端部が第１の隔壁１０の端部と接する構造、あるいは画素電極１３の端部が第１の隔壁１０の端部に乗り上げる構造となっている。
本実施の形態の構造を採用すると、上記の第十一の実施の形態と同様に導電ポスト１７はＹ方向に伸びる第１の隔壁１０で被覆されて発光に寄与する開口１２から分離されるため、発光に寄与する陰極上には凹みが発生せず平坦性の良い陰極を形成することができる。そのため有機発光層１４の膜厚が均一となり、素子内、面内で均一な発光を有する有機ＥＬ素子１６および表示装置を実現できる。
また、Ｙ方向はＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によって、Ｘ方向はＹ方向に配列したドット状の第１の隔壁１０によって画素電極１３が分離されるため、画素電極１３の解像度については、画素電極１３間のスペースは画素電極１３の印刷に用いるインクジェット装置の最小分解スペースに律速されず、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の解像度によって決定される。
つまり、隔壁は感光性ポリイミド材料、感光性アクリル材料等の感光性樹脂を用いて形成され、それらの最小解像度は５ｕｍ以下である。隔壁を用いない場合のインクジェット法での最小分解スペースは３０〜５０ｕｍであり、本実施の形態の構造を採用することで従来よりもＸ、Ｙ方向で数倍の高精細化が実現できる。
なお、ドレイン電極７と画素電極１３を接続するための補助電極１８は、Ｙ方向ではＸ方向に伸びるライン状の隔壁によって自己整合的に分離されるので、Ｘ方向の長さが第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で形成される開口１２に吐出するに足る長さを持つように形成すれば良い。そのためＸ方向では補助電極１８間の距離を上記の第十一の実施の形態での画素電極１３間の距離よりも大きく取ることができ、隣接補助電極１８間の短絡、つまり機能としては隣接画素電極１３間の短絡を著しく低減できる。
なお、図３４においても図面を簡略化するため、選択線、信号線、電源線、容量を省略しているが、２トランジスタ１キャパシタ構造や保証回路等を作り込むため、より多くのＴＦＴ８や容量を用いる構造が望ましい。
次に本実施の形態の表示装置の製造方法を図２７、図２８、図３６、及び図３７に従って述べる。図３６の（ａ）〜（ｃ）は平面図、（ｄ）は断面図を示している。図３７は当該製造方法のフローチャートである。
まず、図２７（ａ）に示すように、第十一の実施の形態と同様の方法を用いて、ガラス基板である基板２上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓｉ）を活性層５とする１４０ｐｐｉの密度を有するマトリックス状に配置されたＴＦＴ８を形成した（図３７のＳ４０１）。そして、図２７（ｂ）に示すように、ドレイン電極７上に導電ポスト１７を形成した（図３７のＳ４０２）。次に、図２７（ｃ）に示すように、マイクロコンタクトプリント法を用いて、次工程で層間絶縁膜９を形成する時に用いられる液体材料に対して撥液性を有する撥液材料を転写し、導電ポストに撥液膜１９を形成した（図３７のＳ４０３）。撥液膜の接触角を純水に対して７０〜１３０度以上、望ましくは９０〜１１０度にすると、良好な撥液性を実現でき、次工程での層間絶縁膜９の形成において、導電ポスト１７は層間絶縁膜９に埋没しなくなる。
次に、図２７（ｄ）に示すように、撥液膜１９形成後、インクジェット法によってポリイミド前駆体をN-メチルピロリドン、ガンマブチルラクトン等に溶解した絶縁性インクを導電ポスト周辺に塗布し、その後２００℃３０分の硬化を行って、層間絶縁膜９を形成した。その後加熱、ＵＶオゾン処理、Ｏ２プラズマ処理等を行って撥液膜１９を除去した（図３７のＳ４０４）。
本実施の形態においても、導電ポスト１７の頭頂部には撥液膜１９が形成されているため絶縁性インクをはじき、導電ポスト１７は層間絶縁膜９の表面から突出した形となる。また、撥液部除去後では導電ポスト１７と層間絶縁膜９との界面にボイドが発生してもボイドは層間絶縁膜９の比較的上部にのみ発生するため、次工程の補助電極１８形成時にボイドは導電性インクで埋め込まれ易く、長期信頼性の高いコンタクトホール構造を実現できる。
次に、図２８（ｅ）に示すように、層間絶縁膜９形成後、撥水性感光性樹脂を塗布し、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第２の隔壁１１を形成した（図３７のＳ４０５）。なお、第２の隔壁１１はＸ方向に伸びるライン状をしており、導電ポスト１７が第２の隔壁１１間に入るように、第２の隔壁１１のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第２の隔壁１１は幅が１０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後、サンプルをＵＶオゾン処理して、第２の隔壁１１表面の撥液性を維持しながら層間絶縁膜９表面のみを親水化した。次工程でのインクジェット法による補助電極１８の印刷を考えると、層間絶縁膜９の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。撥水性感光性樹脂としては、第十一の実施の形態で用いた材料が使用できる。
その後、図３６（ａ）に示すように、インクジェット装置を用いて第２の隔壁１１間に極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散した第３の導電インクを印刷し、焼成して補助電極１８を形成した（図３７のＳ１００６）。補助電極１８は導電ポスト１７を被覆しており、かつその一部は次工程の第１の隔壁１０形成後に形成される第１の隔壁１０、第２の隔壁１１によって囲まれた開口１２に吐出するように形成した。なお補助電極１８の膜厚は３０〜１００ｎｍとした。
Ｙ方向では第２の隔壁１１表面が撥水性であるためナノＡｇインクの端面は第２の隔壁１１で留まり、自己整合的に分離される。本実施の形態では第２の隔壁１１の幅を１０〜３０ｕｍとした。一方、Ｘ方向では隔壁がないので、補助電極１８間のスペースをインクジェット装置の最小分解スペースよりも大きくしなければならない。本実施の形態ではＸ方向の補助電極１８間スペースを１２５〜１４０ｕｍとした。
本実施の形態の第３の導電インクに用いられる極性溶媒は、第十一の実施の形態の画素電極１３の印刷に用いた第２の導電インクと同様に、アルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等が用いられる。また極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ、ナノＩＴＯ等の公知の導電微粒子も使用可能である。
次いで、図３６（ｂ）に示すように、補助電極１８を形成後、撥水性感光性樹脂を再度塗布し、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて現像し、熱硬化を行って第１の隔壁１０を形成した（図３７のＳ４０７）。第１の隔壁１０はＹ方向に配列されたドット状であり、第２の隔壁１１間で導電ポスト１７を被覆するように、第１の隔壁１０のパターンを有するフォトマスクのアライメントを行った。第１の隔壁１０はＸ方向の幅が２０〜３０ｕｍで、膜厚は１〜３ｕｍとした。
その後サンプルを再度ＵＶオゾン処理して、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の表面の撥液性を維持しながら補助電極１８と、開口１２内で補助電極１８で被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面を親水化した。
本実施の形態でも次工程でのインクジェット法による画素電極１３、有機発光層１４の印刷を考えると、補助電極１８と開口１２内で補助電極１８で被覆されていない領域にある層間絶縁膜９表面の親水性は純水に対しての接触角が３０度以下、望ましくは２０度以下が良く、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の撥液性は純水に対しての接触角が５０〜１３０度以上、望ましくは６０〜１１０度にするのが良い。撥水性感光性樹脂としては、第十一の実施の形態の材料が使用できる。
次いで、図３６（ｃ）に示すように、第１の隔壁１０を形成した後、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１で囲まれた開口１２内にインクジェット装置を用いて画素電極１３を形成した（図３７のＳ４０６）。画素電極１３の印刷は極性溶媒にナノＡｇ粒子を分散した第２の導電インクを印刷し、焼成すれば良い。画素電極１３の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
本実施の形態の第２の導電インクに用いられる極性溶媒としては、第十一の実施の形態と同様にアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールエーテル等がある。また、極性溶媒に分散させる導電微粒子としてはナノＡｇの他にナノＡｕ、ナノＰｄ、ナノＣｕ、ナノＩＴＯ等の公知の導電微粒子が使用できる。
なお、開口１２に吐出した補助電極１８の一部によって陰極は平坦性が若干低下するが、従来問題となっていたコンタクトホールによる陰極の凹みよりはるかに小さい。但し、画質の均一性から考えると補助電極１８はアライメントマージンを考慮してできるだけ開口１２には大きく吐出しない構造とすることが望ましい。本実施の形態では開口１２へ吐出した補助電極１８の長さを５〜１５ｕｍとした。
次いで、図３６（ｄ）に示すように、画素電極１３形成後、インクジェット法を用いて有機発光層１４を形成した（図３７のＳ４０８）。有機発光層１４は各々Ｒ、Ｇ、Ｂに発光する３種をＹ方向に各１列づつ塗り分ける形で形成した。有機発光層１４としては第十一の実施の形態と同様に一般的な高分子発光材料が使用でき、例えば、ポリチオフェン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、イリジウム錯体系等を極性溶媒に溶解してインク化し、インクジェット装置で印刷、乾燥、熱硬化することによって形成できる。有機発光層１４の膜厚はＲ、Ｇ、Ｂの発光効率を考慮して５０〜１５０ｎｍで可変とした。
その後スパッタ法を用いてＩｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２からなる透明導電膜を対向電極１５として、有機発光層１４および隔壁上の全面に成膜した（図３７のＳ４０９）。対向電極１５は共通電極なのでスパッタ時にシャドウマスクを用いてパターン化した。対向電極１５の膜厚は５０〜２００ｎｍとした。
なお、キャリアの注入効率を高めるため、画素電極１３と有機発光層１４の間には電子注入層を、有機発光層１４と対向電極の間には正孔注入層を形成することがより望ましい。
電子注入層としてはシクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体等の公知材料が、正孔注入層としてはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等が使用できる。電子注入層、正孔注入層も極性溶媒に溶解してインク化した溶液をインクジェット装置で印刷し、その後乾燥することで形成できる。
最後にサンプル外周部に光硬化型エポキシ樹脂を塗布してキャップガラスを接着して封止し、ＴＦＴ８上に有機ＥＬ素子１６が積層された表示装置１（図示せず）を完成させた。
本実施の形態で製造した表示装置は第十一の実施の形態の表示装置と比較してＸ方向の画素電極１３幅が大きいため更に高い開口率による発光領域の拡大が実現できた。また本実施の形態で製造した表示装置をOBIRCH法により観察した結果、導電ポスト周辺にはボイドは観察されず、信頼性の高いコンタクトホール構造が実現できていた。
更に本実施の形態で製造した表示装置に駆動用ＩＣが実装されたフレキシブルテープを異方性導電膜で実装し、画像評価テストを行った結果、第十一の実施の形態と同様に導電ポスト１７（コンタクトホール）に起因する発光ムラは全く観察されず、第十一の実施の形態と比較して輝度が高く、同程度の面内均一な発光が確認された。
本実施の形態も撥水性感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法によって第１の隔壁１０、第２の隔壁１１を形成したが、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１の線幅・形状によっては撥水性高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法，マイクロコンタクトプリント，ノズルプリント法等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成しても良く、あるいは高分子樹脂を含有するインクを用いたインクジェット法，マイクロコンタクトプリント法，ノズルプリント等の印刷手法によって少なくとも一方の隔壁を形成し、その後ＣＦ４プラズマ処理等によって撥液化しても構わない。
また、本実施の形態では補助電極が導電ポストを被覆しているが、導電ポストと補助電極は接続されていれば良く、導電ポストが補助電極を貫通していても何ら構わない。また、層間絶縁膜としては第十一の実施の形態の変形例１及び２と同様に常温硬化型ガラス、無溶媒の高分子樹脂液体材料が使用でき、第十一の実施の形態の変形例１及び２の作製方法で層間絶縁膜を形成しても何ら構わない。
〈第十四の実施の形態〉
次に、本発明の第十四の実施の形態について説明する。上記の第十一の実施の形態〜第十三の実施の形態では有機ＥＬ素子１６を用いた表示装置１について説明したが、本発明の構造は高い開口率を有する画素電極１３を実現できるので、有機発光層１４、対向電極１５の替わりに画素電極１３上に表示機能層を有し、表示機能層上に対向電極１５を有する表示装置１においても高い開口率となるため良好な画像を得ることができる。表示機能層としては電気泳動粒子、エレクトロクロミック層、液晶層等が採用できる。
図３８(ａ)に本実施の形態における液晶表示素子を積層した表示装置１の一例を示す。基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。また、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。第１の隔壁１０、第２の隔壁１１は概直交、あるいは斜めに交差していても良い。
また、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、層間絶縁膜９を貫通するように形成された導電ポスト１７によって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。なお、導電ポスト１７は導電材料からなり、第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。更に画素電極１３、第１の隔壁１０、第２の隔壁１１上にはラビング処理したポリイミドからなる配向膜２０が形成されている。
また、対向基板２上には透明性対向電極１５が形成され、透明性対向電極１５上にもラビング処理したポリイミドからなる配向膜２０が形成されている。透明性対向電極１５側のラビング方向は画素電極１３側と直交するようにしておく。
２つの配向膜が対向する間にはネマティック液晶が封入されており、ＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、導電ポスト１７を介して画素電極１３の電位が変化してネマティック液晶の配列状態が変化し、シャッター機能を発現して画像を表示する。
図３８(ｂ)に本実施の形態における電気泳動素子を積層した表示装置１の一例を示す。基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。またＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。また、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、層間絶縁膜９を貫通するように形成された導電ポスト１７によって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。なお導電ポスト１７は導電材料からなり、第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
対向基板２上には透明性対向電極１５が形成されており、透明性対向電極１５上には−帯電したカーボンからなる黒粒子と＋帯電したＴｉＯ２からなる白粒子がシリコーンオイル中に分散したマイクロカプセルが電着法によって固着されており、画素電極１３上に図示されていない接着剤で接着された構造となっている。
本実施の形態ではＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、導電ポスト１７を介して画素電極１３の電位が変化し、白、黒粒子が画素電極１３上あるいは透明性対向電極１５側に引き付けられ、コントラストの高い白黒画像を表示できる。
図３８(ｃ)に本実施の形態におけるエレクトロクロミック素子を積層した表示装置１の一例を示す。基板２上にゲート電極３、ゲート絶縁膜４、活性層５、ソース電極６、ドレイン電極７からなるＴＦＴ８がマトリックス状に配置されている。また、ＴＦＴ８は層間絶縁膜９によって被覆され、層間絶縁膜９上にはライン状の第１の隔壁１０と、第１の隔壁１０と交差するように配置されたライン状の第２の隔壁１１が形成されており、また、第２の隔壁１１、第１の隔壁１０によって形成される開口１２がマトリックス状に配置されている。
また、開口１２内にはＸ方向に伸びる第２の隔壁１１によってＹ方向で分離された画素電極１３がマトリックス状に配置されており、層間絶縁膜９を貫通するように形成された導電ポスト１７によって各々のＴＦＴ８のドレイン電極７と接続されている。なお導電ポスト１７は導電材料からなり、第１の隔壁１０の一部によって被覆されている。
対向基板２上には透明性対向電極１５が形成されており、透明性対向電極１５上にはエレクトロクロミック層２１が積層され、エレクトロクロミック層２１と画素電極１３の間はＴｉＯ２粒子が分散した電解液が充填された構造となっている。本実施の形態ではＴＦＴ８のゲート電極３にかかる電位によってＴＦＴ８がＯＮした場合に、導電ポスト１７を介して画素電極１３に電流が流れ、エレクトロクロミック層２１で酸化還元反応を起こして発色、消色して２色の画像を表示できる。
上記の液晶素子を用いた表示素子、電気泳動素子を用いた表示素子、エレクトロクロミック素子を用いた表示素子も高い開口率を有している。
本実施の形態は上記の第十一の実施の形態と類似した構造となっているが、上記の第十二の実施の形態、第十三の実施の形態と類似した構造であってもよい。
なお、上述する各実施の形態及びその変形例は、本発明の好適な実施の形態及びその変形例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。
１ 表示装置
２ 基板
３ ゲート電極
４ ゲート絶縁膜
５ 活性層
６ ソース電極
７ ドレイン電極
８ ＴＦＴ
９ 層間絶縁膜
１０ 第１の隔壁
１１ 第２の隔壁
１２ 開口
１３ 画素電極
１４ 有機発光層
１５ 対向電極
１６ 有機ＥＬ素子
１７ 導電ポスト
１７ｘ コンタクトホール
１８ 補助電極
１９ 撥液膜
２０ 配向膜
２１ エレクトロクロミック層
特開２００４−１１９２１９号公報 特開２００１−１４８２９１号公報 特開２００９−３６９４８号公報 特開２００５−１９７０２７号公報 特開２００２−２３７３８９号公報 特開２００５−７９０６４号公報 特開２００９−２１５５２号公報

Claims (16)

  1. 基板と、
    前記基板上に位置するトランジスタと、
    前記トランジスタ上に位置する層間絶縁膜と、
    前記層間絶縁膜上に位置する複数の画素電極と、
    前記層間絶縁膜を貫通するコンタクトホールの上方に位置する第１の隔壁と、
    前記第１の隔壁と交差してまたは交差する直線上に位置する複数の第２の隔壁と、を具備し、
    前記複数の第２の隔壁は、前記層間絶縁膜上にそれぞれ離間して位置し、
    前記複数の画素電極の各々は、前記離間して位置する複数の第２の隔壁の間に位置し、
    前記画素電極の端部は、前記第２の隔壁の端部と接する構造、又は前記第２の隔壁の端部に乗り上げる構造であることを特徴とする表示装置。
  2. 前記コンタクトホールと前記第１の隔壁との間の位置にて前記コンタクトホールおよび
    前記層間絶縁膜に亘って形成される補助電極を有し、前記補助電極の端部が画素電極の下
    方に位置することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
  3. 前記画素電極の端部は、前記第１の隔壁の端部と接する構造、又は前記第１の隔壁の端部に潜み込む構造であることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
  4. 前記コンタクトホールは導電材料からなる導電ポストであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の表示装置。
  5. 前記導電ポストは前記層間絶縁膜表面から突出していることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
  6. 前記第１の隔壁は前記第２の隔壁の上に位置する隔壁であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の表示装置。
  7. 前記第１の隔壁と前記第２の隔壁の一方または双方は撥液性を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の表示装置。
  8. 前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁と略直交していることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項記載の表示装置。
  9. 前記画素電極上に位置し前記第１の隔壁と隣接して位置する有機発光層および対向電極からなる有機ＥＬ素子をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の表示装置。
  10. 前記画素電極上に表示機能層を有し、該表示機能層上に対向電極を有し、
    前記表示機能層が電気泳動粒子、エレクトロクロミック層および液晶層の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の表示装置。
  11. ソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタを形成する工程と、
    前記ソース電極および前記ドレイン電極のいずれか一方の上に位置するコンタクトホールを有する層間絶縁膜を前記トランジスタ上に被覆する工程と、
    前記層間絶縁膜上に第１の隔壁を形成する工程と、
    前記第１の隔壁間に位置し前記コンタクトホールを有する層間絶縁膜上に画素電極を形成する工程と、
    前記第１の隔壁と交差してまたは交差する直線上に位置し、前記画素電極上に形成され前記コンタクトホールの上方に位置する第２の隔壁を形成する工程と、
    を具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
  12. 前記コンタクトホールは、導電材料からなる導電ポストであり、
    前記コンタクトホールを有する前記層間絶縁膜を前記トランジスタ上に被覆する工程は、
    前記ソース電極および前記ドレイン電極のいずれか一方の上に前記導電ポストを形成する工程と、
    前記層間絶縁膜を形成する液体材料を塗布して前記トランジスタを前記層間絶縁膜で被覆し、かつ、前記層間絶縁膜表面から前記導電ポストを突出させる工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１１記載の表示装置の製造方法。
  13. 前記第２の隔壁を形成する工程は、前記第１の隔壁と略直交して位置し、前記画素電極上に形成され前記コンタクトホールの上方に位置する第２の隔壁を形成する工程であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の表示装置の製造方法。
  14. ソース電極およびドレイン電極を有するトランジスタを形成する工程と、
    前記ソース電極および前記ドレイン電極のいずれか一方の上に位置するコンタクトホールを有する層間絶縁膜を前記トランジスタ上に被覆する工程と、
    前記層間絶縁膜上に第１の隔壁を形成する工程と、
    前記第１の隔壁間に位置し前記コンタクトホールを有する層間絶縁膜上に補助電極を形成する工程と、
    前記第１の隔壁と交差してまたは交差する直線上に位置し、前記補助電極上に形成され前記コンタクトホールの上方に位置する第２の隔壁を形成する工程と、
    前記層間絶縁膜上に形成され前記第１の隔壁と隣接して位置しさらに前記補助電極と接続して位置する画素電極を形成する工程と、
    を具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
  15. 前記コンタクトホールは、導電材料からなる導電ポストであり、
    前記コンタクトホールを有する前記層間絶縁膜を前記トランジスタ上に被覆する工程は、
    前記ソース電極および前記ドレイン電極のいずれか一方の上に前記導電ポストを形成する工程と、
    前記層間絶縁膜を形成する液体材料を塗布して前記トランジスタを前記層間絶縁膜で被覆し、かつ、前記層間絶縁膜表面から前記導電ポストを突出させる工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１４記載の表示装置の製造方法。
  16. 前記第２の隔壁を形成する工程は、前記第１の隔壁と略直交して位置し、前記補助電極上に形成され前記コンタクトホールの上方に位置する第２の隔壁を形成する工程であることを特徴とする請求項１４又は１５記載の表示装置の製造方法。
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