JP6724548B2 - 薄膜トランジスタアレイ基板のパターン形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、反転オフセット印刷を用いたパターン形成方法を用いて製造される薄膜トランジスタアレイ基板及びこれを用いた画像表示装置に関する。
現在半導体材料の主流はシリコン系（Ｓｉ系）であるが、製造方法としては、シリコンをスパッタやＣＶＤ等のドライ法で成膜した後、フォトリソグラフィーを用いてパターニングする方法が一般的である。
フレキシブル化、軽量化、低コスト化などの観点から有機半導体を用いたトランジスタ（有機トランジスタ）の研究が盛んになっている。一般に有機半導体を用いる場合、ウェット法である印刷プロセスが可能となる。この印刷技術を用いることで、フォトリソグラフィーよりも装置や製造上のコストが下がり、また、真空や高温を必要としないことから、プラスチック基材が利用できるなどのメリットが挙げられる。
その応用分野は広く、薄型、軽量の電子ペーパーのようなフレキシブルディスプレイに限らず、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグやセンサーなどへの応用も見込まれている。
このような理由により、現在では印刷を用いたパターン形成方法が注目されている。しかしながら、印刷法はフォトリソグラフィーと比較すると、概して解像性が悪く、微細なパターニングが困難であるという課題がある。
これに対し、微細パターンに対応する印刷方法として反転オフセット印刷法がある（特許文献１参照）。
従来技術に係る反転オフセット印刷法について図６Ａ〜図６Ｆを用いて説明する。
（インク膜形成工程）
まず、剥離性表面を有するブランケット１１（図６Ａ）に、転写物を含むインク２１を塗布する（図６Ｂ）。その後、インク２１に含まれる溶剤の少なくとも一部を乾燥させ、ブランケット１１表面に転写物２２を形成する（図６Ｃ）。
まず、剥離性表面を有するブランケット１１（図６Ａ）に、転写物を含むインク２１を塗布する（図６Ｂ）。その後、インク２１に含まれる溶剤の少なくとも一部を乾燥させ、ブランケット１１表面に転写物２２を形成する（図６Ｃ）。
（除去工程）
次に、転写物２２を除去版２５に密着させ、転写物２２の不要な部分２４を除去版２５に付着させることでブランケット１１から除去し、ブランケット１１上に残った転写物２３からなるパターンを形成する（図６Ｄ）。
次に、転写物２２を除去版２５に密着させ、転写物２２の不要な部分２４を除去版２５に付着させることでブランケット１１から除去し、ブランケット１１上に残った転写物２３からなるパターンを形成する（図６Ｄ）。
（転写工程）
次に、転写物２３を基材５に密着させ離すことで、転写物２３を基材５に転写しパターンを形成する（図６Ｅ、６Ｆ）。
次に、転写物２３を基材５に密着させ離すことで、転写物２３を基材５に転写しパターンを形成する（図６Ｅ、６Ｆ）。
除去工程において、除去版２５上に転写する転写物２４とブランケット１１に残る転写物２３とが上手く分離できずにパターン不良となってしまうため、転写物２２は薄膜である必要がある。
しかしながら、スリットコーターを用いて薄膜を安定して塗工するためには塗工速度を遅くする必要があり、タクトタイムを向上させることが難しいという問題がある。
さらに、反転オフセット印刷法により形成されたパターンが薄膜の場合、パターンの強度は低下する。特に、電極配線を形成した場合、電極配線の電気的特性の評価のために、パッド部分を設け、パッド部分にプローブを接触させ、電圧、電流等を印加し電極配線のオープンやショートの評価を行う。
その場合、反転オフセット印刷で形成した薄膜のパターンでは、プロービングの際に電極が削れたり、剥がれたりすることで、電極が破損してしまうことがある。
また、反転オフセット印刷により電極パターンを形成した薄膜トランジスタアレイを画像表示装置に用いた場合、電極パターンに断線が生じると、断線したラインが線欠陥となってしまう問題がある。
このように、反転オフセット印刷を用いてパターンを形成する場合、ブランケット上にインクを塗布する速度を向上させることが難しいという問題がある。また、反転オフセット印刷により電極パターンを形成する場合、形成した電極配線の電気的特性測定のためのプロービングにおいて、電極の剥れや破壊による測定不良、異物の発生等の問題がある。また、除去版２５の欠陥によるパターン抜けのような印刷欠陥が生じてしまう問題がある。
また、反転オフセット印刷により形成したパターンは膜厚が薄く、特にトランジスタアレイのような電極パターンの場合、電極配線幅を小さくした場合、必要な配線抵抗が得られない場合がある。
さらに、薄膜トランジスタにおいては下層の電極と上層の電極との間でショートしてしまうことがあり、特に下層の電極の膜厚が厚い場合ショートが起きやすいという問題がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、製造時間が短く、機械的強度が高く、欠陥が少なく、配線抵抗の小さい薄膜トランジスタアレイ基板及びそのパターン形成方法を提供することを目的とする。
本発明の一局面は、上述の薄膜トランジスタアレイ基板のパターン形成方法であって、ブランケット表面にインク膜を形成する工程と、除去版の凸部をインク膜に接触させてインク膜の一部を除去する工程と、ブランケット表面に残ったインク膜の一部からなる第一パターンを基材に接触させて基材上に転写する工程と、第一パターンを転写した後にブランケット表面に残ったインク膜からなる第二パターンを第一パターン上に転写する工程とを含む、薄膜トランジスタアレイのパターン形成方法である。
また、第一パターンを転写する工程と第二パターンを転写する工程とにより、配線パターンが形成されてもよい。
本発明によれば、製造時間が短く、機械的強度が高く、欠陥が少なく、配線抵抗の小さい薄膜トランジスタアレイ基板及びそのパターン形成方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
＜パターン形成方法＞
（第１の実施形態）
図１Ａ〜図１Ｉは、本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法について示す図である。以下では、第１の実施形態に係るパターン形成方法の各工程について説明する。
（第１の実施形態）
図１Ａ〜図１Ｉは、本発明の第１の実施形態に係るパターン形成方法について示す図である。以下では、第１の実施形態に係るパターン形成方法の各工程について説明する。
まず、剥離性表面を有するブランケット１１（図１Ａ）に、インク２１を塗布する（図１Ｂ）。その後、インク２１に含まれる溶剤の少なくとも一部を乾燥させ、ブランケット１１表面に転写物２２を形成する（図１Ｃ）。
ブランケット１１の材料は、インク２１の一部を乾燥させた転写物２２の形成、後述する除去版による非画像部の転写物２２の除去、後述する基材５への転写物２２の転写が可能なものが用いられる。また、変形の少ない材料が好ましいが、ある程度の柔軟性が求められる。このような材料として、シリコーン系エラストマー、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムなどを用いることが出来る。また、ブランケット１１表面の濡れ性を調製するため、ブランケット表面にフッ素樹脂およびシリコーンの塗布、プラズマ処理、ＵＶオゾン洗浄処理などの表面処理を施しても良い。
ブランケット１１は通常可撓性を有する板として供給されるので、これを円筒形の版胴に巻きつけて用いたり、強度のある平板に固定して用いたりすることができる。
反転オフセット印刷法に用いられるインク２１は、製造する印刷物の種類に応じて調整すればよく、金、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウムなどの金属微粒子分散液に必要に応じて各種添加剤を加えた導電性インクなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ブランケット１１の材料の膨潤などを考慮すると、水またはアルコール系溶媒を用いて調整することが好ましい。
ブランケット１１へのインク２１の塗布方法は、均一なインク膜が形成できればよく、バーコート、ダイコート、キャップコート、スピンコート、スリットコート法等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
次に、第一パターン２を形成するために、ブランケット１１表面の転写物２２の一部分に第一パターン２に対応する凹凸の形成された第一パターン用除去版１を密着させた後、これは剥離する（図１Ｃ）。これにより、第一パターン用除去版１の凸部に転写物２２が付着するため、第一パターン２が形成されたブランケット１１を得ることができる（図１Ｄ）。次に、第二パターン４形成のため、ブランケット１１に残った転写物２２に第二パターン４に対応する凹凸の形成された第二パターン用除去版３を密着させた後、これを剥離する。これにより、第一パターン２の形成と同様に、第二パターン用除去版３の凸部に転写物２２が付着するため、第一パターン２及び第二パターン４が形成されたブランケット１１を得ることができる（図１Ｅ）。
次に、ブランケット１１の第一パターン２のみに基材５を密着させた後（図１Ｆ）、基材５を剥離することで、基材５上に第一パターン２のみを転写する（図１Ｇ）。
次に、ブランケット１１の第二パターン４に基材５を密着させた後（図１Ｈ）、基材５を剥離することで、基材５上に第二パターン４を転写する（図１Ｉ）。この際、第二パターン４は、既に基材５に転写された第一パターン２の一部に重なるように転写される。この結果、基材５上には、第一パターン２のみからなるパターンと、第一パターン２上に第二パターン４が積層されたパターンとが形成される。このため、第一パターン２及び第二パターン４からなるパターンの膜厚は、第一パターン２のみからなるパターンよりも厚く形成される。
除去版１の材料は、ガラス、ステンレスなどの金属、各種レジスト材料などが用いられるが、これらに限定されるものではない。また、除去版１へのパターン形成方法としては、サンドブラスト、フォトリソグラフィー、エッチング、ＦＩＢ（収束イオンビーム）、ナノインプリンティング法などがある。
基材５の材料は、目的とする印刷物に応じて適宜選択することができる。電子部品を製造する場合は通常、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのフレキシブルなプラスチック材料、石英などのガラス基板やシリコンウェハーなどを挙げることができる。印刷物が使用される環境に合わせてフィルム等のフレキシブルな基材を選択することも可能であり、この場合は生産効率の向上のために長尺の基材を用い、連続して印刷を行うことが好ましい。
（第２の実施形態）
図２Ａ〜図２Ｈは、本発明の第２の実施形態に係るパターン形成方法について示す図である。第１の実施形態と第２の実施形態との相違点は除去版の形状である。第２の実施形態において用いる除去版６は、ブランケット１１と同じ大きさであり、除去版６上には、第１の実施形態における第一パターン２と第二パターン４とに対応する凹凸が形成されている。以下では、第２の実施形態に係るパターン形成方法の各工程について説明する。なお、第２の実施形態に係るパターン形成方法の説明において、第１の実施形態と同一または対応する構成については適宜説明を省略する。
図２Ａ〜図２Ｈは、本発明の第２の実施形態に係るパターン形成方法について示す図である。第１の実施形態と第２の実施形態との相違点は除去版の形状である。第２の実施形態において用いる除去版６は、ブランケット１１と同じ大きさであり、除去版６上には、第１の実施形態における第一パターン２と第二パターン４とに対応する凹凸が形成されている。以下では、第２の実施形態に係るパターン形成方法の各工程について説明する。なお、第２の実施形態に係るパターン形成方法の説明において、第１の実施形態と同一または対応する構成については適宜説明を省略する。
まず、剥離性表面を有するブランケット１１（図２Ａ）に、インク２１を塗布する（図２Ｂ）。その後、インク２１に含まれる溶剤の少なくとも一部を乾燥させ、ブランケット１１表面に転写物２２を形成する（図２Ｃ）。
次に、第一パターン２及び第二パターン４を形成するために、ブランケット１１表面の転写物２２に除去版６を密着させた後、これを剥離する（図２Ｃ）。上述のように、除去版６上には、第一パターン２と第二パターン４とを同時に形成できる凹凸が形成されているため、除去版６の凸部に転写物２２が付着する。この結果、第一パターン２及び第二パターン４が形成されたブランケット１１を得ることができる（図２Ｄ）。
次に、ブランケット１１の第一パターン２のみに基材５を密着させた後（図２Ｅ）、基材５を剥離することで、基材５上に第一パターン２のみを転写する（図２Ｆ）。
次に、ブランケット１１の第二パターン４に基材５を密着させた後（図２Ｇ）、基材５を剥離することで、基材５上に第二パターン４を転写する（図２Ｈ）。この際、第二パターン４は、既に基材５に転写された第一パターン２の一部に重なるように転写される。この結果、基材５上には、第一パターン２のみからなるパターンと、第一パターン２上に第二パターン４が積層されたパターンとが形成される。このため、第一パターン２及び第二パターン４からなるパターンの膜厚は、第一パターン２のみからなるパターンよりも厚く形成される。
＜薄膜トランジスタアレイ基板＞
上述のパターン形成方法は、薄膜トランジスタアレイ基板の作製に好適に用いることができる。図３に、本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板１００の平面図を示す。薄膜トランジスタアレイ基板１００は、図示しない基板と、ゲート電極３２と、ゲート電極３２に接続されたゲート配線３１と、ソース電極３４と、ソース電極３４に接続されたソース配線３３と、ドレイン電極３５と、ドレイン電極３５に接続された画素電極３６と、ソース電極３４とドレイン電極との間に積層された半導体層３７と、半導体層３７上に積層された保護層３８とを含む。薄膜トランジスタアレイ基板１００のゲート配線３１の膜厚はゲート電極３２の膜厚よりも厚く、ソース配線３３の膜厚はソース電極３４及びドレイン電極３５の膜厚よりも厚い。
上述のパターン形成方法は、薄膜トランジスタアレイ基板の作製に好適に用いることができる。図３に、本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタアレイ基板１００の平面図を示す。薄膜トランジスタアレイ基板１００は、図示しない基板と、ゲート電極３２と、ゲート電極３２に接続されたゲート配線３１と、ソース電極３４と、ソース電極３４に接続されたソース配線３３と、ドレイン電極３５と、ドレイン電極３５に接続された画素電極３６と、ソース電極３４とドレイン電極との間に積層された半導体層３７と、半導体層３７上に積層された保護層３８とを含む。薄膜トランジスタアレイ基板１００のゲート配線３１の膜厚はゲート電極３２の膜厚よりも厚く、ソース配線３３の膜厚はソース電極３４及びドレイン電極３５の膜厚よりも厚い。
薄膜トランジスタアレイ基板１００のゲート配線３１、ゲート電極３２、ソース配線３３、ソース電極３４及びドレイン電極３５の形成には、上述のパターン形成方法を用いることができる。図４Ａ〜図４Ｃを用いて、上述のパターン形成方法を用いた１つのゲート配線３１及びこれに接続された複数のゲート電極３２の形成方法を説明する。図４Ａは、薄膜トランジスタアレイ基板１００のゲート配線３１及びゲート電極３２を形成するための第一パターン２を示す図である。また、図４Ｂは、薄膜トランジスタアレイ基板１００のゲート配線３１を形成するための第二パターン４を示す図である。また、図４Ｃは、第一パターン２及び第二パターン４からなるゲート配線３１及びゲート電極３２を示す図である。
ゲート配線３１及びゲート電極３２の形成にあたり、ゲート配線３１にゲート電極３２が接続されたパターンを第一パターン２とする（図４Ａ）。また、ゲート配線３１のみのパターンを第二パターン４とする（図４Ｂ）。これらを基材５である薄膜トランジスタアレイ基板１００の基板上に転写する際には、初めに、第一パターン２を転写し、その後、第二パターン４を第一パターン２のゲート配線３１上に積層するように転写する（図４Ｃ）。このようにしてゲート配線３１及びゲート電極３２を形成することで、ゲート配線３１の膜厚をゲート電極３２の膜厚よりも厚く形成することができる。このとき、ゲート配線３１の膜厚はゲート電極３２の膜厚の２倍以下であることが好ましい。
ソース配線３３とソース電極３４及びドレイン電極３５とについても同様に、第一パターン２としてソース配線３３のパターンを形成し、第二パターン４としてソース電極３４及びドレイン電極３５を形成する。これらを基材５である薄膜トランジスタアレイ基板１００上に転写する際には、初めに、第一パターン２を転写し、その後、第二パターン４を第一パターン２のソース配線３３上に積層するように転写する。このようにしてソース配線３３とソース電極３４及びドレイン電極３５とを形成することで、ソース配線３３の膜厚をソース電極３４及びドレイン電極３５の膜厚よりも厚く形成することができる。このとき、ソース配線３３の膜厚はソース電極３４及びドレイン電極３５の膜厚の２倍以下であることが好ましい。
半導体層３７に用いられる材料は特に限定されるものではないが、反転オフセット印刷による形成を考慮すると有機半導体材料や酸化物半導体材料を用いることが望ましい。有機半導体材料としては、ポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子有機半導体材料、およびペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、ペリレン、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳ−ペンタセン）、およびそれらの誘導体のような低分子有機半導体材料や加熱処理などで有機半導体に変換される前駆体を用いることができる。また、カーボンナノチューブあるいはフラーレンなどの炭素化合物や半導体ナノ粒子分散液なども半導体層３７の材料として用いることができる。また、亜鉛やインジウム、ガリウムなどの金属塩化物、金属アセテート、金属硝酸塩などを用いることも出来る。また、半導体層３７の形状は特に限定されるものではなく、ドットなどの島状形状であっても、ソース配線に平行な向きのストライプ形状であっても良い。
保護層３８に用いる材料は特に限定されるものではないが、一般的に用いられる材料としてはフッ素系樹脂であることが好ましい。この場合、フッ素系樹脂の溶液に用いられるフッ素系溶媒は一般的に有機半導体に与える影響が小さいため好ましい。
保護層３８の形成方法は、凸版印刷法、反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、スピンコート法等公知の方法を好適に用いることができるが、工程が低温で、工程数が少なく、安価な印刷法で形成することが好ましい。特にスクリーン印刷はインク粘度の適用範囲が広く、インク材料選択性が高く、インク使用効率が高く、また、大面積化が容易であり好ましい。また、フレキソ印刷も、大面積化が容易であるので好ましい。また、封止層の形状は特に限定されるものではなく、ドットなどの島状形状であっても、ソース配線に平行な向きのストライプ形状であっても良い。
＜画像表示装置＞
薄膜トランジスタアレイ基板１００は、画像表示媒体と組み合わせて画像表示装置に用いることができる。画像表示媒体としては、電気泳動型反射表示装置、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置及び無機ＥＬ表示装置等の各画像表示媒体を用いることができる。画像表示装置としては電子ペーパー、有機ＥＬ表示装置または液晶表示装置に用いることができる。
薄膜トランジスタアレイ基板１００は、画像表示媒体と組み合わせて画像表示装置に用いることができる。画像表示媒体としては、電気泳動型反射表示装置、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置及び無機ＥＬ表示装置等の各画像表示媒体を用いることができる。画像表示装置としては電子ペーパー、有機ＥＬ表示装置または液晶表示装置に用いることができる。
実施例１、２及び比較例に係る薄膜トランジスタアレイ基板を製造して評価を行った。
（実施例１）
実施例１に係る薄膜トランジスタアレイ基板の製造には、第１の実施形態に係るパターン形成方法を用いた。
実施例１に係る薄膜トランジスタアレイ基板の製造には、第１の実施形態に係るパターン形成方法を用いた。
（印刷工程（インク膜形成、除去、および転写工程））
はじめに、基材５として、３００ｍｍ×３００ｍｍのポリイミドフィルム（宇部興産製）を準備し、この上にゲート配線３１及びゲート電極３２を反転オフセット印刷により、形成した。方法は以下に示す。
１）３５０ｍｍ×７００ｍｍのブランケット１１に導電性インク２１を７００ｍｍの方向にスリットダイコーターを用いて塗布した後、室温で乾燥させることで、ブランケット１１上にインク膜２２を形成した。
２）インク膜２２が形成されたブランケット１１に、３００本の配線幅２０μｍのゲート配線３１とこれに対応するゲート電極３２とからなる第一パターン２が形成された３５０ｍｍ×３５０ｍｍの第一パターン用除去版１を密着させ、凸部に対応する領域の転写物２２をブランケット１１から除去し、第一パターン２が形成されたブランケット１１を得た。
３）続いて、２）と同様にゲート配線３１のパターンのみが形成された３５０ｍｍ×３５０ｍｍの第二パターン用除去版３を用い、ブランケット１１の第一パターン２の形成されていない部分に第二パターン４を形成し、第一パターン２と第二パターン４とが形成されたブランケット１１を得た。
４）次に、ブランケット１１上の第一パターン２を基材５へ転写し、続いて、ブランケット１１上の第二パターン４を基材５に既に転写されたゲート配線３１へ積層するように転写した。第二パターン４を第一パターン２に積層して形成することで、第一パターン２で断線が生じた場合でも第二パターン４でカバーすることが可能である。
はじめに、基材５として、３００ｍｍ×３００ｍｍのポリイミドフィルム（宇部興産製）を準備し、この上にゲート配線３１及びゲート電極３２を反転オフセット印刷により、形成した。方法は以下に示す。
１）３５０ｍｍ×７００ｍｍのブランケット１１に導電性インク２１を７００ｍｍの方向にスリットダイコーターを用いて塗布した後、室温で乾燥させることで、ブランケット１１上にインク膜２２を形成した。
２）インク膜２２が形成されたブランケット１１に、３００本の配線幅２０μｍのゲート配線３１とこれに対応するゲート電極３２とからなる第一パターン２が形成された３５０ｍｍ×３５０ｍｍの第一パターン用除去版１を密着させ、凸部に対応する領域の転写物２２をブランケット１１から除去し、第一パターン２が形成されたブランケット１１を得た。
３）続いて、２）と同様にゲート配線３１のパターンのみが形成された３５０ｍｍ×３５０ｍｍの第二パターン用除去版３を用い、ブランケット１１の第一パターン２の形成されていない部分に第二パターン４を形成し、第一パターン２と第二パターン４とが形成されたブランケット１１を得た。
４）次に、ブランケット１１上の第一パターン２を基材５へ転写し、続いて、ブランケット１１上の第二パターン４を基材５に既に転写されたゲート配線３１へ積層するように転写した。第二パターン４を第一パターン２に積層して形成することで、第一パターン２で断線が生じた場合でも第二パターン４でカバーすることが可能である。
（印刷物の評価）
印刷工程でパターンを形成した基板５をオーブンを用いて１８０℃で３０分間、加熱、焼成した。その後、日置電機株式会社製Ｘ−Ｙ Ｃ ＨｉＴＥＳＴＥＲを用いて、すべての配線の断線数を測定することによりパターン精度の評価を実施した。同様の方法でゲート配線３１及びゲート電極３２を備えた基板５を５枚作製し、評価を実施した。電極パッド部の剥れもなく、また、断線の発生も少なくゲート電極層を形成することができた。また、複数回測定を実施しても、電極の大きな削れや剥れは生じず、安定して測定が可能であった。
印刷工程でパターンを形成した基板５をオーブンを用いて１８０℃で３０分間、加熱、焼成した。その後、日置電機株式会社製Ｘ−Ｙ Ｃ ＨｉＴＥＳＴＥＲを用いて、すべての配線の断線数を測定することによりパターン精度の評価を実施した。同様の方法でゲート配線３１及びゲート電極３２を備えた基板５を５枚作製し、評価を実施した。電極パッド部の剥れもなく、また、断線の発生も少なくゲート電極層を形成することができた。また、複数回測定を実施しても、電極の大きな削れや剥れは生じず、安定して測定が可能であった。
続いて、ダイコーターにより、ゲート絶縁材料としてポリイミド（三菱ガス化学製ネオプリム）をゲート配線３１及びゲート電極３２を備えた基板５上に塗布し、１８０℃で１時間乾燥させてゲート絶縁膜を形成した。
その後、ゲート絶縁膜上にソース配線３３、ソース電極３４及びドレイン電極３５をゲート電極３２及びゲート配線３１と同様の方法により形成した。ソース配線３３、ソース電極３４及びドレイン電極３５についても、ゲート電極３２及びゲート配線３１と同様に評価を実施した。最終的に、ゲート配線３１及びソース配線３３ともに断線がないものを良品と判断し、半導体層３７、保護層３８及び画素電極３６を形成して薄膜トランジスタアレイ基板とした。ゲート配線３１、ソース配線３３ともに断線は少なく、歩留まりよくパターン形成可能であった。
半導体層３７の材料として、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳ−ペンタセン）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）を用いた。テトラリン（関東化学製）に２重量％で溶解させたものをインクとして用い、フレキソ印刷法にて形成した。
保護層３８は、フッ素系材料を用い、インクジェット印刷法にて形成した。
次に、製造した薄膜トランジスタアレイ基板により、対向電極との間に挟んだ電気泳動方式の画像表示媒体を駆動したところ、線欠陥は発生せず、良好に表示可能であった。
（実施例２）
実施例２に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、製造に当たり第２の実施形態に係るパターン形成方法を使用したこと以外は実施例１と同様とした。使用した除去版６のサイズは３５０ｍｍ×７００ｍｍとした。一度の除去工程で第一パターン２と第二パターン４とを得て、実施例１と同様に各パターンを基材５に転写した。
実施例２に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、製造に当たり第２の実施形態に係るパターン形成方法を使用したこと以外は実施例１と同様とした。使用した除去版６のサイズは３５０ｍｍ×７００ｍｍとした。一度の除去工程で第一パターン２と第二パターン４とを得て、実施例１と同様に各パターンを基材５に転写した。
実施例１と同様に薄膜トランジスタアレイ基板の評価を実施した。
（比較例）
比較例に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、製造に当たりゲート配線３１、ゲート電極３２、ソース配線３３、ソース電極３４及びドレイン電極３５を、図６Ａ〜図６Ｆに示す従来技術に係る反転オフセット印刷方法を用いて形成した。
比較例に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、製造に当たりゲート配線３１、ゲート電極３２、ソース配線３３、ソース電極３４及びドレイン電極３５を、図６Ａ〜図６Ｆに示す従来技術に係る反転オフセット印刷方法を用いて形成した。
実施例１と同様に薄膜トランジスタアレイ基板の評価を実施した。
複数回測定を実施した際に、電極の削れや剥れが発生してしまう箇所があり、安定した測定ができなかった。また、得られたパターンは図５に示すように、ゲート配線にパターンの抜けによる断線７が発生しており、良品を得ることができなかった。
対向電極との間に電気泳動方式の画像表示媒体を挟んで駆動したところ断線が存在するため、線欠陥が発生した。
実施例１、２及び比較例における、ゲート配線及びソース配線での断線の発生数を表１に示す。
以上説明したように、本発明に係るパターン形成方法を用いれば、反転オフセット印刷法を用いながらパターンの任意の箇所の肉厚を変えることができるため、製造時間が短く、機械的強度が高く、欠陥が少なく、配線抵抗の小さい薄膜トランジスタアレイ基板を提供することができる。
本発明に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、各種画像表示装置やセンサー等に有用である。
１ 第一パターン用除去版
２ 第一パターン
３ 第二パターン用除去版
４ 第二パターン
５ 基材
６ 除去版
７ 断線部分
１１ ブランケット
２１ インク
２２ 予備乾燥した転写物（インク膜）
２３ ブランケット上に残った転写物
２４ 除去版に除去された転写物
２５ 除去版
３１ ゲート配線
３２ ゲート電極
３３ ソース配線
３４ ソース電極
３５ ドレイン電極
３６ 画素電極
３７ 半導体層
３８ 保護層
１００ 薄膜トランジスタアレイ基板
２ 第一パターン
３ 第二パターン用除去版
４ 第二パターン
５ 基材
６ 除去版
７ 断線部分
１１ ブランケット
２１ インク
２２ 予備乾燥した転写物（インク膜）
２３ ブランケット上に残った転写物
２４ 除去版に除去された転写物
２５ 除去版
３１ ゲート配線
３２ ゲート電極
３３ ソース配線
３４ ソース電極
３５ ドレイン電極
３６ 画素電極
３７ 半導体層
３８ 保護層
１００ 薄膜トランジスタアレイ基板
Claims (2)
- 薄膜トランジスタアレイ基板のパターン形成方法であって、
ブランケット表面にインク膜を形成する工程と、
除去版の凸部を前記インク膜に接触させて前記インク膜の一部を除去する工程と、
前記ブランケット表面に残った前記インク膜の一部からなる第一パターンを基材に接触させて基材上に転写する工程と、
前記第一パターンを転写した後に前記ブランケット表面に残った前記インク膜からなる第二パターンを前記第一パターン上に転写する工程とを含む、薄膜トランジスタアレイのパターン形成方法。 - 前記第一パターンを転写する工程と第二パターンを転写する工程とにより、配線パターンを形成する、請求項１に記載の薄膜トランジスタアレイ基板のパターン形成方法。
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