JP2003178874A - 表示素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
ト、高スループット及び光学材料の自由度が高いこと等
の特徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上させる
ことを目的とする。 【解決手段】この目的を達成するために、発光材料また
は正孔注入層を配置される所定位置に対応して段差を形
成した後に、発光材料または正孔注入層の原料となる液
体材料をインクジェット法により塗布する。
Description
位置に選択的に蛍光材料(発光材料)や光変調材料等の
光学材料を配置された表示素子に関するものである。
(Electroluminescense )表示素子等のマトリクス型表
示素子は、軽量、薄型、高画質および高精細を実現する
表示素子として、多種かつ多数用いられている。マトリ
クス型表示素子は、マトリクス状のバス配線と、光学材
料(発光材料または光変調材料)と、必要に応じて他の
構造とにより構成される。
れば、配線や電極は表示基板上にマトリクス状に配置す
る必要はあるが、光学材料は、表示基板全面に一様に塗
布することも可能である。
であるEL表示素子でいわゆるカラーのマトリクス型表
示素子を実現しようとする場合、一画素毎に、RGBと
いう光の三原色に対応して三つの画素電極を配置すると
ともに、各画素電極毎にRGBいずれかに対応した光学
材料を塗布しなければならない。つまり、光学材料を所
定の位置に選択的に配置する必要がある。
の開発が望まれるのであるが、有効なパターニング方法
の候補としては、エッチングと塗布とが挙げられる。
になる。
する。次に、光学材料の層の上にレジスト膜を形成し、
そのレジスト膜をマスクを介して露光した後にパターニ
ングする。そして、エッチングを行い、レジストのパタ
ーンに応じて、光学材料の層のパターニングを行う。
く、各材料、装置が高価であることにより、コストが高
くなる。また、工程数が多く、各工程が複雑であること
により、スループットも悪い。さらに、光学材料の化学
的性質によっては、レジストやエッチング液に対する耐
性が低く、これらの工程が不可能な場合もある。
になる。
し、この液状の光学材料を、表示基板上の所定位置に、
インクジェット方式等により選択的に塗布する。そし
て、必要に応じて、加熱や光照射等により、光学材料を
固形化する。この場合は、工程数が少なく、各材料、装
置が安価であることにより、コストが安くなる。また、
工程数が少なく、各工程が簡略であることにより、スル
ープットも良い。さらに、光学材料の化学的性質に関係
なく、液状化ができれば、これらの工程が可能である。
るパターニングの方法は、一見容易に実行可能なように
も思える。しかし、インクジェット方式により光学材料
を塗布する際には、その光学材料を溶媒により数十倍以
上希釈しなければならないため、その流動性が高く、塗
布した後にそれの固形化が完了するまで塗布位置に保持
しておくことが困難であることが判った。
て、パターニングの精度が悪いことである。例えば、あ
る画素に塗布した光学材料が、隣接する画素に流出する
ことにより、画素の光学特性が劣化する。また、各画素
毎に、塗布面積にバラツキが生じることにより、塗布厚
さにバラツキが生じ、光学材料の光学特性にバラツキが
生じる。
後に固形化されるEL表示素子用の発光材料等で顕著で
あるが、塗布した際及びその後も液状である液晶を、表
示基板上に選択的に塗布する場合にも同様に生じる問題
点である。
未解決の課題に着目してなされたものであって、低コス
ト、高スループットおよび光学材料の自由度が高いこと
等の特徴を維持しつつ、液状の光学材料を所定位置に確
実に配置することができる表示素子の製造方法を提供す
ることを目的としている。
方法は、所定位置に対応して発光材料または正孔注入層
が配置された表示素子の製造方法であって、前記所定位
置と前記所定位置の周囲との境界に段差を形成する工程
を、含むことを特徴とする。
所定位置が前記所定位置の周囲より低くなるように前記
段差を形成することが好ましい。
材料を塗布することにより、前記所定位置に対応して前
記発光材料または前記正孔注入層を配置するようにして
もよい。前記液体材料の塗布にはインクジェット方式を
用いることができる。
にデータ線を形成する工程と、信号線を形成する工程
と、前記所定位置に対応してスイッチング素子を形成す
る工程と、を含むようにしてもよい。上記の表示素子の
製造方法において、前記所定位置の前記液体材料に対す
る親液性を前記所定位置の周囲に比べて向上させる工程
を含むことが好ましい。
液体材料を塗布する前に、プラズマ照射を用いて前記所
定位置の前記液体材料に対する親液性を前記所定位置の
周囲に比べて向上させることが可能である。
Arから選ばれた1つ気体をプラズマの原料として行う
こと、ができる。
F4、及びArから選ばれた少なくとも2つの気体から
なる混合気体を用いて行うようにしてもよい。
板上の所定位置に選択的に光学材料を配置した構成を有
し、前記光学材料は少なくとも前記所定位置に塗布され
る際には液状であるマトリクス型表示素子であって、前
記所定位置とその周囲との境界部分に、前記光学材料を
選択的に塗布するための段差を有するものである。
ような段差を有しているため、塗布する際に光学材料が
液状であっても、それを所定位置に選択的に配置するこ
とができる。つまり、本発明のマトリクス型表示素子
は、光学材料が所定位置に正確に配置された高性能のマ
トリクス型表示素子である。
は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を配置し
た構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所定位置
に塗布される際には液状であるマトリクス型表示素子の
製造方法であって、前記液状の光学材料を塗布するため
の段差を、前記表示基板の上方の前記所定位置とその周
囲との境界部分に形成する工程と、前記段差を利用して
前記所定位置に前記液状の光学材料を塗布する工程と、
を備えている。
よれば、液状の光学材料を塗布する前に段差を形成する
ため、所定位置に塗布された液状の光学材料が周囲に広
がることを、その段差により抑制することができる。こ
の結果、例えば、低コスト、高スループットおよび光学
材料の自由度が高いこと等の特徴を維持しつつ、パター
ニングの精度を向上させることが可能となる。
おいて、前記段差を設け、前記所定位置の方がその周囲
よりも低くなっている凹型の形状とし、前記表示基板の
前記液状の光学材料が塗布される面を上に向けて、前記
所定位置に前記液状の光学材料を塗布するようにしても
よい。
学材料が塗布される面を上に向けると、段差によって形
成される凹部も上向きとなる。そして、その凹部の内側
に液状の光学材料が塗布されると、重力により凹部内に
光学材料が溜まるようになり、塗布された液状の光学材
料は、それが極端に大量でない限り重力や表面張力等に
よって凹部内に溜まっていることができるから、この状
態で例えば乾燥させて光学材料を固形化しても問題はな
く、高精度のパターニングが行える。
位置の方がその周囲よりも高くなっている凸型の形状と
することも可能である。前記表示基板の前記液状の光学
材料が塗布される面を下に向けて、前記所定位置に前記
液状の光学材料を塗布するようにしてもよい。
学材料が塗布される面を下に向けると、段差によって形
成される凸部も下向きとなる。そして、その凸部に液状
の光学材料が塗布されると、表面張力により凸部上に光
学材料が集まるようになり、塗布された液状の光学材料
は、それが極端に大量でない限り表面張力によって凸部
上に溜まっていることができるから、この状態で例えば
乾燥させて光学材料を固形化しても問題はなく、高精度
のパターニングが行える。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の第
1のバス配線を形成する工程と、前記液状の光学材料を
塗布するための段差を、表示基板上の前記所定位置とそ
の周囲との境界部分に形成する工程と、前記段差を利用
して前記所定位置に前記液状の光学材料を塗布する工程
と、前記第1のバス配線と交差する複数の第2のバス配
線を、前記光学材料を覆うように形成する工程と、を備
えている。
料を塗布する前に段差を形成するため、所定位置に塗布
された液状の光学材料が周囲に広がることを、その段差
により阻止することができる。この結果、低コスト、高
スループットおよび光学材料の自由度が高いこと等の特
徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上させること
が可能となる。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記表示基板の上方に、複数
の第1のバス配線を形成する工程と、前記液状の光学材
料を塗布するための段差を、前記表示基板上の前記所定
位置とその周囲との境界部分に形成する工程と、前記段
差を利用して前記所定位置に前記液状の光学材料を塗布
する工程と、剥離用基板上に、剥離層を介して複数の第
2のバス配線を形成する工程と、前記光学材料が塗布さ
れた表示基板上に、前記剥離用基板上の前記剥離層から
剥離された構造を、前記第1のバス配線と前記第2のバ
ス配線とが交差するように転写する工程と、を備えてい
る。
料を塗布する前に段差を形成するため、所定位置に塗布
された液状の光学材料が周囲に広がることを、その段差
により阻止することができる。この結果、低コスト、高
スループットおよび光学材料の自由度が高いこと等の特
徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上させること
が可能となる。また、光学材料が配置された後に、その
上面に第2のバス配線用の層を形成しこれをエッチング
するような工程は行われない分、光学材料等の下地材料
へのその後の工程によるダメージを軽減することが可能
となる。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の走
査線及び信号線を含む配線と、前記所定位置に対応した
画素電極と、前記配線の状態に応じて前記画素電極の状
態を制御するためのスイッチング素子と、を形成する工
程と、前記液状の光学材料を塗布するための段差を、前
記表示基板上の前記所定位置とその周囲との境界部分に
形成する工程と、前記段差を利用して前記所定位置に前
記液状の光学材料を塗布する工程と、を備えている。
料を塗布する前に段差を形成するため、所定位置に塗布
された液状の光学材料が周囲に広がることを、その段差
により阻止することができる。この結果、低コスト、高
スループットおよび光学材料の自由度が高いこと等の特
徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上させること
が可能となる。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記液状の光学材料を塗布す
るための段差を、前記表示基板上の前記所定位置とその
周囲との境界部分に形成する工程と、前記段差を利用し
て前記所定位置に前記液状の光学材料を塗布する工程
と、剥離用基板上に、剥離層を介して、複数の走査線及
び信号線を含む配線と、前記所定位置に対応した画素電
極と、前記配線の状態に応じて前記画素電極の状態を制
御するためのスイッチング素子と、を形成する工程と、
前記光学材料が塗布された表示基板上に、前記剥離用基
板上の前記剥離層から剥離された構造を転写する工程
と、を備えている。
料を塗布する前に段差を形成するため、所定位置に塗布
された液状の光学材料が周囲に広がることを、その段差
により阻止することができる。この結果、低コスト、高
スループットおよび光学材料の自由度が高いこと等の特
徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上させること
が可能となる。さらに光学材料が配置された後に、その
上面に配線用の層や画素電極用の層を形成しこれらをエ
ッチングするような工程は行われない分、光学材料等の
下地材料へのその後の工程によるダメージや、走査線、
信号線、画素電極またはスイッチング素子等への、光学
材料の塗布等によるダメージを、軽減することが可能と
なる。
おいて、前記段差は、前記第1のバス配線を利用して形
成され、前記所定位置の方がその周囲よりも低くなって
いる凹型の段差であり、前記液状の光学材料を塗布する
工程では、前記表示基板の前記液状の光学材料が塗布さ
れる面を上に向けて、前記所定位置に前記液状の光学材
料を塗布するようにしてもよい。
おいて、液状の光学材料を塗布する前に段差を形成する
ため、所定位置に塗布された液状の光学材料が周囲に広
がることを、その段差により阻止することができる。こ
の結果、低コスト、高スループットおよび光学材料の自
由度が高いこと等の特徴を維持しつつ、パターニングの
精度を向上させることが可能となる。さらに、第1のバ
ス配線を利用して段差を形成すれば、第1のバス配線を
形成する工程の一部又は全部が、段差を形成する工程を
兼ねるようになるから、工程の増加を抑制できる。
線などの配線を利用して段差を形成すれば、配線を形成
する工程の一部又は全部が、段差を形成する工程を兼ね
るようになるから、工程の増加を抑制できる。
おいて、前記所定位置の方がその周囲よりも高くなって
いる凸型の段差であり、前記液状の光学材料を塗布する
工程では、前記表示基板の前記液状の光学材料が塗布さ
れる面を下に向けて、前記所定位置に前記液状の光学材
料を塗布するようにしてもよい。この場合、前記段差の
形成には、前記画素電極を利用することができる。
を形成する結果、画素電極を形成する工程の一部又は全
部が、段差を形成する工程を兼ねるようになるから、工
程の増加を抑制できる。
おいて、層間絶縁膜を形成する工程を備え、前記段差
は、前記層間絶縁膜を利用して形成され、前記所定位置
の方がその周囲よりも低くなっている凹型の段差であ
り、前記液状の光学材料を塗布する工程では、前記表示
基板の前記液状の光学材料が塗布される面を上に向け
て、前記所定位置に前記液状の光学材料を塗布するよう
になっていてもよい。
利用して段差を形成する結果、層間絶縁膜を形成する工
程の一部又は全部が、段差を形成する工程を兼ねるよう
になるから、工程の増加を抑制できる。
おいて、さらに遮光層を形成する工程を備え、前記段差
は、前記遮光層を利用して形成され、前記所定位置の方
がその周囲よりも低くなっている凹型の段差であり、前
記液状の光学材料を塗布する工程では、前記表示基板の
前記液状の光学材料が塗布される面を上に向けて、前記
所定位置に前記液状の光学材料を塗布するようにしても
よい。
して段差を形成する結果、遮光層を形成する工程の一部
又は全部が、段差を形成する工程を兼ねるようになるか
ら、工程の増加を抑制できる。
おいて、前記段差を形成する工程は、液状の材料を塗布
した後にこれを選択的に除去することにより段差を形成
するようにしてもよい。液状の材料としては、例えば、
レジスト等が適用でき、レジストを適用した場合には、
表示基板面上にレジストをスピンコートして適当な厚さ
のレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を露光・エッチ
ングして所定位置に対応して凹部を形成し、これにより
段差を形成することができる。
る工程の簡略化が可能となると同時に、下地材料へのダ
メージを軽減しつつ、高低差の大きい段差も容易に形成
することが可能となる。
おいて、前記段差を形成する工程は、剥離用基板上に剥
離層を介して段差を形成し、その剥離用基板上の剥離層
から剥離された構造を表示基板上に転写するようにして
もよい。
別途形成した段差を転写するようになっているから、段
差を形成する工程の簡略化が可能となると同時に、下地
材料へのダメージを軽減しつつ、高低差の大きい段差も
容易に形成することが可能となる。
おいて、前記段差の高さdr は、下記(1)式を満たす
ようにしてもよい。
厚さである。
張力に頼らなくても、凹型の段差を越えて、所定位置の
周囲に光学材料が流出することを抑制することが可能と
なる。
おいて、下記(2)式を満たすようにしてもよい。
b は前記液状の光学材料の各塗布厚さの和、rは前記液
状の光学材料の濃度、Et は前記光学材料の光学特性変
化が現れる最少の電界強度(しきい電界強度)である。
が明確化され、光学材料の電気光学効果が発現すること
が補償される。
おいて、前記段差の高さdr は、下記(3)式を満たす
ようにしてもよい。
の光学材料との平坦性が確保され、光学材料の光学特性
変化の一様性と、短絡の防止が可能となる。
おいて、前記完成時の厚さdf は、下記(4)式を満た
すようにしてもよい。
t は前記光学材料の光学特性変化が現れる最少の電界強
度(しきい電界強度)である。
動電圧との関係が明確化され、光学材料の電気光学効果
が発現することが補償される。
造方法は、前記表示基板上の前記所定位置の親液性をそ
の周囲の親液性よりも相対的に強くする工程と、前記所
定位置に前記液状の光学材料を塗布する工程と、を備え
ている。
料を塗布する前に所定位置の親液性を強くするようにな
っているため、所定位置に塗布された液状の光学材料
は、その周囲よりも所定位置に溜まり易くなっており、
所定位置とその周囲との親液性の差を十分に大きくして
おけば、所定位置に塗布された液状の光学材料はその周
囲には広がらない。
び光学材料の自由度が高いこと等の特徴を維持しつつ、
パターニングの精度を向上させることが可能となる。
の周囲の親液性よりも相対的に強くする工程としては、
所定位置の親液性を強くするか、所定位置の周囲の撥液
性を強くするか、若しくはその両方を行うことが考えら
れる。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の第
1のバス配線を形成する工程と、前記表示基板上の前記
所定位置の親液性をその周囲の親液性よりも相対的に強
くする工程と、前記所定位置に前記液状の光学材料を塗
布する工程と、前記第1のバス配線と交差する複数の第
2のバス配線を、前記光学材料を覆うように形成する工
程と、を備えている。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の第
1のバス配線を形成する工程と、前記表示基板上の前記
所定位置の親液性をその周囲の親液性よりも相対的に強
くする工程と、前記所定位置に前記液状の光学材料を塗
布する工程と、剥離用基板上に、剥離層を介して複数の
第2のバス配線を形成する工程と、前記光学材料が塗布
された表示基板上に、前記剥離用基板上の前記剥離層か
ら剥離された構造を、前記第1のバス配線と前記第2の
バス配線とが交差するように転写する工程と、を備えて
いる。
材料が配置された後に、その上面に第2のバス配線用の
層を形成しこれをエッチングするような工程は行われな
い分、光学材料等の下地材料へのその後の工程によるダ
メージを軽減することが可能となる。
造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料を
配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記所
定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表示
素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の走
査線及び信号線を含む配線と、前記所定位置に対応した
画素電極と、前記配線の状態に応じて前記画素電極の状
態を制御するためのスイッチング素子と、を形成する工
程と、前記表示基板上の前記所定位置の親液性をその周
囲の親液性よりも相対的に強くする工程と、前記所定位
置に前記液状の光学材料を塗布する工程と、を備えてい
る。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法であって、前記表示基板上の前記所定
位置の親液性をその周囲の親液性よりも相対的に強くす
る工程と、前記所定位置に前記液状の光学材料を塗布す
る工程と、剥離用基板上に、剥離層を介して、複数の走
査線及び信号線を含む配線と、前記所定位置に対応した
画素電極と、前記配線の状態に応じて前記画素電極の状
態を制御するためのスイッチング素子と、を形成する工
程と、前記光学材料が塗布された表示基板上に、前記剥
離用基板上の前記剥離層から剥離された構造を転写する
工程と、を備えている。
材料が配置された後に、その上面に配線用の層や画素電
極用の層を形成しこれらをエッチングするような工程は
行われない分、光学材料等の下地材料へのその後の工程
によるダメージや、走査線、信号線、画素電極またはス
イッチング素子等への、光学材料の塗布等によるダメー
ジを、軽減することが可能となる。
おいて、前記表示基板上の前記第1のバス配線に沿って
撥液性の強い分布を形成することにより、前記表示基板
上の前記所定位置の親液性をその周囲の親液性よりも相
対的に強くするようにしてもよい。
線に沿って親液性の強い分布を形成する結果、第1のバ
ス配線を形成する工程の一部又は全部が、前記所定位置
の親液性をその周囲の親液性よりも相対的に強くする工
程を兼ねるようになるから、工程の増加を抑制できる。
方法において、前記表示基板上の前記配線に沿って撥液
性の強い分布を形成することにより、前記表示基板上の
前記所定位置の親液性をその周囲の親液性よりも相対的
に強くすることも可能である。
る工程の一部又は全部が、前記所定位置の親液性をその
周囲の親液性よりも相対的に強くする工程を兼ねるよう
になるから、工程の増加を抑制できる。
おいて、前記表示基板上の前記画素電極表面の親液性を
強くすることにより、前記表示基板上の前記所定位置の
親液性をその周囲の親液性よりも相対的に強くするよう
にしてもよい。
の親液性を強くする結果、画素電極を形成する工程の一
部又は全部が、前記所定位置の親液性をその周囲の親液
性よりも相対的に強くする工程を兼ねるようになるか
ら、工程の増加を抑制できる。
おいて、層間絶縁膜を形成する工程を備え、前記表示基
板上の前記層間絶縁膜に沿って撥液性の強い分布を形成
することにより、前記表示基板上の前記所定位置の親液
性をその周囲の親液性よりも相対的に強くするようにし
てもよい。
沿って親液性の強い分布を形成する結果、層間絶縁膜を
形成する工程の一部又は全部が、前記所定位置の親液性
をその周囲の親液性よりも相対的に強くする工程を兼ね
るようになるから、工程の増加を抑制できる。
おいて、前記画素電極の表面は露出するように層間絶縁
膜を形成する工程を備え、前記層間絶縁膜を形成する際
には、前記液状の光学材料を塗布するための段差を、前
記画素電極の表面が露出する部分とその周囲との境界部
分に形成し、前記層間絶縁膜の表面の撥液性を強くする
ことにより、前記表示基板上の前記所定位置の親液性を
その周囲の親液性よりも相対的に強くするようにしても
よい。
料が塗布される前に、層間絶縁膜によって凹型の段差が
形成されるとともに、その層間絶縁膜の表面の撥液性が
強くなることにより所定位置の親液性がその周囲の親液
性よりも相対的に強くなっている。このため、所定位置
に塗布された液状の光学材料が周囲に広がることを、よ
り確実に阻止することができる。この結果、低コスト、
高スループットおよび光学材料の自由度が高いこと等の
特徴を維持しつつ、パターニングの精度をさらに向上さ
せることが可能となる。
おいて、遮光層を形成する工程を備え、前記表示基板上
の前記遮光層に沿って撥液性の強い分布を形成すること
により、前記表示基板上の前記所定位置の親液性をその
周囲の親液性よりも相対的に強くするようにしてもよ
い。
て親液性の強い分布を形成する結果、遮光層を形成する
工程の一部又は全部が、前記所定位置の親液性をその周
囲の親液性よりも相対的に強くする工程を兼ねるように
なるから、工程の増加を抑制できる。
おいて、紫外線を照射する若しくはO2 ,CF3 ,Ar
等のプラズマを照射することにより、前記所定位置とそ
の周囲との親液性の差を大きくするようにしてもよい。
面等の撥液性を容易に強くすることができる。
おいて、前記表示基板上の前記所定位置の親液性をその
周囲の親液性よりも相対的に強くする工程を備えていて
もよい。
方法において、前記液状の光学材料を塗布するための段
差を、前記表示基板上の前記所定位置とその周囲との境
界部分に形成する工程を備えてもよい。
料が塗布される前に、所定の段差が形成されるととも
に、所定位置の親液性がその周囲の親液性よりも相対的
に強くなる。所定位置に塗布された液状の光学材料が周
囲に広がることを、より確実に阻止することができる。
この結果、低コスト、高スループットおよび光学材料の
自由度が高いこと等の特徴を維持しつつ、パターニング
の精度をさらに向上させることが可能となる。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法であって、前記表示基板上に、前記所
定位置とその周囲とが異なる電位となるように電位分布
を形成する工程と、前記電位分布を利用して前記液状の
光学材料を前記所定位置に選択的に塗布する工程と、を
備えている。
料を塗布する前に電位分布を形成するため、所定位置に
塗布された液状の光学材料が周囲に広がることを、その
電位分布により阻止することができる。この結果、低コ
スト、高スループットおよび光学材料の自由度が高いこ
と等の特徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上さ
せることが可能となる。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法において、前記表示基板上に、前記所
定位置とその周囲とが異なる電位となるように電位分布
を形成する工程と、前記液状の光学材料を、前記所定位
置の周囲との間で斥力が発生する電位に帯電させてか
ら、前記所定位置に塗布する工程と、を備えている。
状の光学材料と所定位置の周囲との間に斥力が生じるか
ら、所定位置に塗布された液状の光学材料が周囲に広が
ることを、阻止することができる。この結果、低コス
ト、高スループットおよび光学材料の自由度が高いこと
等の特徴を維持しつつ、パターニングの精度を向上させ
ることが可能となる。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の
第1のバス配線を形成する工程と、前記表示基板上に、
前記所定位置とその周囲とが異なる電位となるように電
位分布を形成する工程と、前記液状の光学材料を、前記
所定位置の周囲との間で斥力が発生する電位に帯電させ
てから、前記所定位置に塗布する工程と、前記第1のバ
ス配線と交差する複数の第2のバス配線を、前記光学材
料を覆うように形成する工程と、を備えている。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法において、前記表示基板上に、複数の
第1のバス配線を形成する工程と、前記表示基板上に、
前記所定位置とその周囲とが異なる電位となるように電
位分布を形成する工程と、前記液状の光学材料を、前記
所定位置の周囲との間で斥力が発生する電位に帯電させ
てから、前記所定位置に塗布する工程と、剥離用基板上
に、剥離層を介して複数の第2のバス配線を形成する工
程と、前記光学材料が塗布された表示基板上に、前記剥
離用基板上の前記剥離層から剥離された構造を、前記第
1のバス配線と前記第2のバス配線とが交差するように
転写する工程と、を備えている。
置された後に、その上面に第2のバス配線用の層を形成
しこれをエッチングするような工程は行われない分、光
学材料等の下地材料へのその後の工程によるダメージを
軽減することが可能となる。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法であって、前記表示基板上に、複数の
走査線及び信号線を含む配線と、前記所定位置に対応し
た画素電極と、前記配線の状態に応じて前記画素電極の
状態を制御するためのスイッチング素子と、を形成する
工程と、前記表示基板上に、前記所定位置とその周囲と
が異なる電位となるように電位分布を形成する工程と、
前記液状の光学材料を、前記所定位置の周囲との間で斥
力が発生する電位に帯電させてから、前記所定位置に塗
布する工程と、を備えている。
製造方法は、表示基板上の所定位置に選択的に光学材料
を配置した構成を有し、前記光学材料は少なくとも前記
所定位置に塗布される際には液状であるマトリクス型表
示素子の製造方法であって、前記表示基板上に、前記所
定位置とその周囲とが異なる電位となるように電位分布
を形成する工程と、前記液状の光学材料を、前記所定位
置の周囲との間で斥力が発生する電位に帯電させてか
ら、前記所定位置に塗布する工程と、剥離用基板上に、
剥離層を介して、複数の走査線及び信号線を含む配線
と、前記所定位置に対応した画素電極と、前記配線の状
態に応じて前記画素電極の状態を制御するためのスイッ
チング素子と、を形成する工程と、前記光学材料が塗布
された表示基板上に、前記剥離用基板上の前記剥離層か
ら剥離された構造を転写する工程と、を備えている。
置された後に、その上面に配線用の層や画素電極用の層
を形成しこれらをエッチングするような工程は行われな
い分、光学材料等の下地材料へのその後の工程によるダ
メージや、走査線、信号線、画素電極またはスイッチン
グ素子等への、光学材料の塗布等によるダメージを、軽
減することが可能となる。
おいて、前記電位分布は、少なくとも前記表示基板上の
前記所定位置の周囲が帯電するように形成するようにし
てもよい。
を帯電させることにより確実に斥力を発生させることが
できるようになる。
いて、前記電位分布は、前記第1のバス配線に電圧を印
加することにより形成するようにしてもよい。
方法において、前記電位分布は、前記配線に電圧を印加
することにより形成するようにしてもよい。
造方法において、前記電位分布は、前記画素電極に電圧
を印加することにより形成するようにしてもよい。
おいて、前記電位分布は、前記走査線に順次電圧を印加
し、同時に前記信号線に電位を印加し、前記画素電極に
前記スイッチング素子を介して電圧を印加することによ
り形成するようにしてもよい。
おいて、遮光層を形成する工程を備え、前記電位分布
は、前記遮光層に電圧を印加することにより形成される
ようにしてもよい。
が備える構成を利用して電位分布を形成するため、工程
の増加が抑制できる。
おいて、前記電位分布は、前記所定位置とその周囲とが
逆極性となるように形成するようにしてもよい。
料と所定位置との間には引力が発生し、液状の光学材料
と所定位置の周囲との間には斥力が発生するため、光学
材料が所定位置により溜まり易くなり、パターニングの
精度がさらに向上する。
方法における前記光学材料としては、例えば無機又は有
機の発光材料を適用することができる。発光材料として
は、EL(Electroluminescense )が好適である。液状
の光学材料とするためには、適当な溶媒に溶かして溶液
とすればよい。
おける前記光学材料としては、例えば液晶材料も採用可
能である。
おいて、前記スイッチング素子は、非晶質シリコン、6
00℃以上の高温プロセスで形成された多結晶シリコン
又は600℃以下の低温プロセスで形成された多結晶シ
リコンにより形成するようにしてもよい。
ターニングの精度を向上させることが可能となる。特に
低温プロセスで形成された多結晶シリコンを用いた場合
には、ガラス基板の使用による低コスト化と、高移動度
による高性能化が両立できる。
態を、図面に基づいて説明する。
図であって、この実施の形態は、本発明に係るマトリク
ス型表示素子及びその製造方法を、EL表示素子を用い
たアクティブマトリクス型の表示装置に適用したもので
ある。より具体的には、配線としての走査線、信号線及
び共通給電線を利用して、光学材料としての発光材料の
塗布を行う例を示している。
1の一部を示す回路図であって、この表示装置1は、透
明の表示基板上に、複数の走査線131と、これら走査
線131に対して交差する方向に延びる複数の信号線1
32と、これら信号線132に並列に延びる複数の共通
給電線133と、がそれぞれ配線された構成を有すると
ともに、走査線131及び信号線132の各交点毎に、
画素領域素1Aが設けられている。
タ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを
備えるデータ側駆動回路3が設けられている。また、走
査線131に対しては、シフトレジスタおよびレベルシ
フタを備える走査側駆動回路4が設けられている。さら
に、また、画素領域1Aの各々には、走査線131を介
して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄
膜トランジスタ142と、このスイッチング薄膜トラン
ジスタ142を介して信号線線132から供給される画
像信号を保持する保持容量capと、該保持容量cap
によって保持された画像信号がゲート電極に供給される
カレント薄膜トランジスタ143と、このカレント薄膜
トランジスタ143を介して共通給電線133に電気的
に接続したときに共通給電線133から駆動電流が流れ
込む画素電極141と、この画素電極141と反射電極
154との間に挟み込まれる発光素子140と、が設け
られている。
されてスイッチング薄膜トランジスタ142がオンとな
ると、その時の信号線132の電位が保持容量capに
保持され、該保持容量capの状態に応じて、カレント
薄膜トランジスタ143のオン・オフ状態が決まる。そ
して、カレント薄膜トランジスタ143のチャネルを介
して、共通給電線133から画素電極141に電流が流
れ、さらに発光素子140を通じて反射電極154に電
流が流れるから、発光素子140は、これを流れる電流
量に応じて発光する。
射電極や発光素子を取り除いた状態での拡大平面図であ
る第2図に示すように、平面形状が長方形の画素電極1
41の四辺が、信号線132、共通給電線133、走査
線131及び図示しない他の画素電極用の走査線によっ
て囲まれた配置となっている。
程を順次示す断面図であって、第2図のA−A線断面に
相当する。以下、第3図〜第5図に従って、画素領域1
Aの製造工程を説明する。
表示基板121に対して、必要に応じて、TEOS(テ
トラエトキシシラン)や酸素ガスなどを原料ガスとして
プラズマCVD法により厚さが約2000〜5000オ
ングストロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜
(図示せず。)を形成する。次いで、表示基板121の
温度を約350℃に設定して、下地保護膜の表面にプラ
ズマCVD法により厚さが約300〜700オングスト
ロームのアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜2
00を形成する。次にアモルファスのシリコン膜からな
る半導体膜200に対して、レーザアニールまたは固相
成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜200をポリ
シリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例え
ば、エキシマレーザでビームの長寸が400mmのライ
ンビームを用い、その出力強度はたとえば200mJ/
cm2 である。ラインビームについてはその短寸方向に
おけるレーザ強度のピーク値の90%に相当する部分が
各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
体膜200をパターニングして島状の半導体膜210と
し、その表面に対して、TEOS(テトラエトキシシラ
ン)や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマCVD法
により厚さが約600〜1500オングストロームのシ
リコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜220
を形成する。なお、半導体膜210は、カレント薄膜ト
ランジスタ143のチャネル領域及びソース・ドレイン
領域となるものであるが、異なる断面位置においてはス
イッチング薄膜トランジスタ142のチャネル領域及び
ソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されてい
る。つまり、第3図〜第5図に示す製造工程では二種類
のトランジスタ142、143が同時に作られるのであ
るが、同じ手順で作られるため、以下の説明では、トラ
ンジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ143
についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ1
42については説明を省略する。
ミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステ
ンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成
した後、パターニングし、ゲート電極143Aを形成す
る。
んで、シリコン薄膜210に、ゲート電極143Aに対
して自己整合的にソース・ドレイン領域143a、14
3bを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分
がチャネル領域143cとなる。
絶縁膜230を形成した後、コンタクトホール232、
234を形成し、それらコンタクトホール232、23
4内に中継電極236、238を埋め込む。
絶縁膜230上に、信号線132、共通給電線133及
び走査線(第3図には図示せず。)を形成する。このと
き、信号線132、共通給電線133及び走査線の各配
線は、配線として必要な厚さに捕らわれることなく、十
分に厚く形成する。
さに形成する。ここで中継電極238と各配線とは、同
一工程で形成されていてもよい。この時、中継電極23
6は、後述するITO膜により形成されることになる。
絶縁膜240を形成し、中継電極236に対応する位置
にコンタクトホール242を形成し、そのコンタクトホ
ール242内にも埋め込まれるようにITO膜を形成
し、そのITO膜をパターニングして、信号線132、
共通給電線133及び走査線に囲まれた所定位置に、ソ
ース・ドレイン領域143aに電気的に接続する画素電
極141を形成する。
及び共通給電線133に挟まれた部分が、光学材料が選
択的に配置される所定位置に相当するものである。そし
て、その所定位置とその周囲との間には、信号線132
や共通給電線133によって段差111が形成されてい
る。具体的には、所定位置の方がその周囲よりも低くな
っている凹型の段差111が形成されている。
基板121の上面を上に向けた状態で、インクジェット
ヘッド方式により、発光素子140の下層部分に当たる
正孔注入層を形成するための液状(溶媒に溶かされた溶
液状)の光学材料(前駆体)114Aを吐出し、これを
段差111で囲まれた領域内(所定位置)に選択的に塗
布する。なお、インクジェット方式の具体的な内容は、
本発明の要旨ではないため、省略する(かかる方式につ
いては、例えば、特開昭56−13184号公報や特開
平2−167751号公報を参照)。
は、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフ
ェニレンであるポリフェニレンビニレン、1,1−ビス
−(4−N,N−ジトリルアミノフェニル)シクロヘキ
サン、トリス(8−ヒドロキシキノリノール)アルミニ
ウム等が挙げられる。
性が高いため、水平方向に広がろうとするが、塗布され
た位置を取り囲むように段差111が形成されているた
め、その液状の前駆体114Aの1回当たりの塗布量を
極端に大量にしなければ、液状の前駆体114Aが段差
111を越えて所定位置の外側に広がることは防止され
る。
或いは光照射により液状の前駆体114Aの溶媒を蒸発
させて、画素電極141上に、固形の薄い正孔注入層1
40aを形成する。ここでは、液状の前駆体114Aの
濃度にもよるが、薄い正孔注入層140aしか形成され
ない。そこで、より厚い正孔注入層140aを必要とす
る場合には、第4図(a)及び(b)の工程を必要回数
繰り返し実行し、第4図(c)に示すように、十分な厚
さの正孔注入層140Aを形成する。
基板121の上面を上に向けた状態で、インクジェット
ヘッド方式により、発光素子140の上層部分に当たる
有機半導体膜を形成するための液状(溶媒に溶かされた
溶液状)の光学材料(有機蛍光材料)114Bを吐出
し、これを段差111で囲まれた領域内(所定位置)に
選択的に塗布する。
レンビニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキル
フェニレン、2,3,6,7−テトラヒドロ−11−オ
キソ−1H,5H,11H(1)ベンゾピラノ[6,
7,8−ij]−キノリジン−10ーカルボン酸、1,
1−ビス−(4−N,N−ジトリルアミノフェニル)シ
クロヘキサン、2−13’,4’−ジヒドロキシフェニ
ル)−3,5,7−トリヒドロキシ−1−ベンゾピリリ
ウムパークロレート、トリス(8−ヒドロキシキノリノ
ール)アルミニウム、2,3,6,7−テトラヒドロ−
9−メチル−11−オキソ−1H,5H,11H(1)
ベンゾピラノ[6,7,8−ij]−キノリジン、アロ
マティックジアミン誘導体(TDP)、オキシジアゾー
ルダイマー(OXD)、オキシジアゾール誘導体(PB
D)、ジスチルアリーレン誘導体(DSA)、キノリノ
ール系金属錯体、ベリリウム−ベンゾキノリノール錯体
(Bebq)、トリフェニルアミン誘導体(MTDAT
A)、ジスチリル誘導体、ピラゾリンダイマー、ルブレ
ン、キナクリドン、トリアゾール誘導体、ポリフェニレ
ン、ポリアルキルフルオレン、ポリアルキルチオフェ
ン、アゾメチン亜鉛錯体、ポリフィリン亜鉛錯体、ベン
ゾオキサゾール亜鉛錯体、フェナントロリンユウロピウ
ム錯体等が挙げられる。
は、流動性が高いため、やはり水平方向に広がろうとす
るが、塗布された位置を取り囲むように段差111が形
成されているため、その液状の有機蛍光材料114Bの
1回当たりの塗布量を極端に大量にしなければ、液状の
有機蛍光材料114Bが段差111を越えて所定位置の
外側に広がることは防止される。
或いは光照射により液状の有機蛍光材料114Bの溶媒
を蒸発させて、正孔注入層140A上に、固形の薄い有
機半導体膜140bを形成する。ここでは、液状の有機
蛍光材料114Bの濃度にもよるが、薄い有機半導体膜
140bしか形成されない。そこで、より厚い有機半導
体膜140bを必要とする場合には、第5図(a)及び
(b)の工程を必要回数繰り返し実行し、第5図(c)
に示すように、十分な厚さの有機半導体膜140Bを形
成する。正孔注入層140A及び有機半導体膜140B
によって、発光素子140が構成される。最後に、第5
図(d)に示すように、表示基板121の表面全体に若
しくはストライプ状に反射電極154を形成する。
光素子140が配置される処置位置を四方から取り囲む
ように信号線132、共通配線133等の配線を形成す
るとともに、それら配線を通常よりも厚く形成して段差
111を形成し、そして、液状の前駆体114Aや液状
の有機蛍光材料114Bを選択的に塗布するようにして
いるため、発光素子140のパターニング精度が高いと
いう利点がある。
極154は比較的凹凸の大きな面に形成されることにな
るが、その反射電極154の厚さをある程度厚くしてお
けば、断線等の不具合が発生する可能性は極めて小さく
なる。
の配線を利用して段差111を形成するため、特に新た
な工程が増加する訳ではないから、製造工程の大幅な複
雑化等を招くこともない。
蛍光材料114Bが、段差111の内側から外側に流れ
出すことをより確実に防止するためには、液状の前駆体
114Aや液状の有機蛍光材料114Bの塗布厚さda
と、段差111の高さdr との間に、 da <dr ……(1) という関係が成立するようにしておくことが望ましい。
布する際には、既に正孔注入層140Aが形成されてい
るため、段差111の高さdr は、当初の高さからその
正孔注入層140Aの分を差し引いて考えることが必要
である。
さらに、有機半導体膜140Bに印加される駆動電圧V
d と、液状の有機蛍光材料114Bの各塗布厚さの和d
b と、液状の有機蛍光材料114Bの濃度rと、有機半
導体膜140Bに光学特性変化が現れる最少の電界強度
(しきい電界強度)Et との間に、 Vd /(db ・r)>Et ……(2) という関係が成立するようにすれば、塗布厚さと駆動電
圧との関係が明確化され、有機半導体膜140Bの電気
光学効果が発現することが補償される。
坦性が確保でき、有機半導体膜140Bの光学特性変化
の一様性と、短絡の防止を可能とするためには、発光素
子140の完成時の厚さdf と、段差111の高さdr
との間に、 df =dr ……(3) という関係を成立させればよい。
に、下記の(4)式を満足すれば、発光素子140の完
成時の厚さと駆動電圧との関係が明確化され、有機蛍光
材料の電気光学効果が発現することが補償される。
く、有機半導体膜140Bの完成時の厚さである。
光学材料は、有機蛍光材料114Bに限定されるもので
はなく、無機の蛍光材料であってもよい。
ジスタ142、143は、600℃以下の低温プロセス
で形成された多結晶シリコンにより形成することが望ま
しく、これにより、ガラス基板の使用による低コスト化
と、高移動度による高性能化が両立できる。なお、スイ
ッチング素子は、非晶質シリコンまたは600℃以上の
高温プロセスで形成された多結晶シリコンにより形成さ
れてもよい。
42およびカレント薄膜トランジスタ143の他にトラ
ンジスタを設ける形式であってもよいし、或いは、一つ
のトランジスタで駆動する形式であってもよい。
型表示素子の第1のバス配線、アクティブマトリクス型
表示素子の走査線131および、遮光層によって形成し
てもよい。
(正孔注入率)がやや低下するものの、正孔注入層14
0Aを省略してもよい。また、正孔注入層140Aに代
えて電子注入層を有機半導体膜140Bと反射電極15
4との間に形成してもよいし、或いは、正孔注入層及び
電子注入層の双方を形成してもよい。
示を念頭において、各発光素子140全体を選択的に配
置した場合について説明したが、例えば単色表示の表示
装置1の場合には、第6図に示すように、有機半導体膜
140Bは、表示基板121全面に一様に形成してもよ
い。ただし、この場合でも、クロストークを防止するた
めに正孔注入層140Aは各所定位置毎に選択的に配置
しなければならないため、段差111を利用した塗布が
極めて有効である。
この実施の形態は、本発明に係るマトリクス型表示素子
及びその製造方法を、EL表示素子を用いたパッシブマ
トリクス型の表示装置に適用したものである。
配線300と、これに直交する方向に配設された複数の
第2のバス配線310と、の配置関係を示す平面図であ
り、第7図(b)は、同(a)のB−B線断面図であ
る。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成には、同
じ符号を付し、その重複する説明は省略する。また、細
かな製造工程等も上記第1の実施の形態と同様であるた
め、その図示及び説明は省略する。
140が配置される所定位置を取り囲むように、例えば
SiO2 等の絶縁膜320が配設されていて、これによ
り、所定位置とその周囲との間に、段差111が形成さ
れている。
施の形態と同様に、液状の前駆体114Aや液状の有機
蛍光材料114Bを選択的に塗布する際に、それらが周
囲に流れ出ることが防止でき、高精度のパターニングが
行える等の利点がある。
この実施の形態も、上記第1の実施の形態と同様に、本
発明に係るマトリクス型表示素子及びその製造方法を、
EL表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装
置に適用したものである。より具体的には、画素電極1
41を利用して段差111を形成することにより、高精
度のパターニングが行えるようにしたものである。な
お、上記実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付し
ておく。また、第8図は製造工程の途中を示す断面図で
あり、その前後は上記第1の実施の形態と略同様である
ためその図示及び説明は省略する。
を通常よりも厚く形成し、これにより、その周囲と間に
段差111を形成している。つまり、本実施の形態で
は、後に光学材料が塗布される画素電極141の方がそ
の周囲よりも高くなっている凸型の段差が形成されてい
る。
インクジェットヘッド方式により、発光素子140の下
層部分に当たる正孔注入層を形成するための液状(溶媒
に溶かされた溶液状)の光学材料(前駆体)114Aを
吐出し、画素電極141上面に塗布する。
異なり、表示基板121を上下逆にした状態、つまり液
状の前駆体114Aが塗布される画素電極141上面を
下方に向けた状態で、液状の前駆体114Aの塗布を行
う。
表面張力とによって、画素電極141上面に溜まり、そ
の周囲には広がらない。よって、加熱や光照射等を行っ
て固形化すれば、第4図(b)と同様の薄い正孔注入層
を形成でき、これを繰り返せば正孔注入層が形成され
る。同様の手法で、有機半導体膜も形成される。
差111を利用して液状の光学材料を塗布して発光素子
のパターニング精度を向上することができる。
電極141上面に溜まる液状の光学材料の量を調整する
ようにしてもよい。
この実施の形態も、上記第1の実施の形態と同様に、本
発明に係るマトリクス型表示素子及びその製造方法を、
EL表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装
置に適用したものである。なお、上記実施の形態と同様
の構成には、同じ符号を付しておく。また、第9図は製
造工程の途中を示す断面図であり、その前後は上記第1
の実施の形態と略同様であるためその図示及び説明は省
略する。
121上に、反射電極154を形成し、次いで、反射電
極154上に、後に発光素子140が配置される所定位
置を取り囲むように絶縁膜320を形成し、これにより
所定位置の方がその周囲よりも低くなっている凹型の段
差111を形成する。
段差111で囲まれた領域内に、インクジェット方式に
より液状の光学材料を選択的に塗布することにより、発
光素子140を形成する。
2を介して、走査線131、信号線132、画素電極1
41、スイッチング薄膜トランジスタ142、カレント
薄膜トランジスタ143および絶縁膜240を形成す
る。
122上の剥離層122から剥離された構造を転写す
る。
差111を利用して液状の光学材料を塗布するようにし
たから、高精度のパターニングが行える。
0等の下地材料への、その後の工程によるダメージ、あ
るいは、走査線131、信号線132、画素電極14
1、スイッチング薄膜トランジスタ142、カレント薄
膜トランジスタ143または絶縁膜240への、光学材
料の塗布等によるダメージを、軽減することが可能とな
る。
型表示素子として説明したが、パッシブマトリクス型表
示素子であってもよい。
て、この実施の形態も、上記第1の実施の形態と同様
に、本発明に係るマトリクス型表示素子及びその製造方
法を、EL表示素子を用いたアクティブマトリクス型の
表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態
と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第1
0図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は
上記第1の実施の形態と略同様であるためその図示及び
説明は省略する。
0を利用して凹型の段差111を形成していて、これに
より、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を得るよ
うにしている。
11を形成するため、特に新たな工程が増加する訳では
ないから、製造工程の大幅な複雑化等を招くこともな
い。
て、この実施の形態も、上記第1の実施の形態と同様
に、本発明に係るマトリクス型表示素子及びその製造方
法を、EL表示素子を用いたアクティブマトリクス型の
表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態
と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第1
1図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は
上記第1の実施の形態と略同様であるためその図示及び
説明は省略する。
パターニング精度を向上させるのではなく、液状の光学
材料が塗布される所定位置の親水性を、その周囲の親水
性よりも相対的に強くすることにより、塗布された液状
の光学材料が周囲に広がらないようにしたものである。
絶縁膜240を形成した後に、その上面に非晶質シリコ
ン層155を形成している。非晶質シリコン層155
は、画素電極141を形成するITOよりも相対的に撥
水性が強いので、ここに、画素電極141表面の親水性
がその周囲の親水性よりも相対的に強い撥水性・親水性
の分布が形成される。
画素電極141の上面に向けて、インクジェット方式に
より液状の光学材料を選択的に塗布することにより、発
光素子140を形成し、最後に反射電極を形成する。
望の撥水性・親液性の分布を形成してから液状の光学材
料を塗布するようにしているから、パターニングの精度
を向上させることができる。
トリクス型表示素子に適用できることは勿論である。
を介して形成された構造を、表示基板121に転写する
工程を含んでいてもよい。
・親水性の分布を、非晶質シリコン層155によって形
成しているが、撥水性・親水性の分布は、金属や、陽極
酸化膜、ポリイミドまたは酸化シリコン等の絶縁膜や、
他の材料により形成されていてもよい。なお、パッシブ
マトリクス型表示素子であれば第1のバス配線、アクテ
ィブマトリクス型表示素子であれば走査線131、信号
線132、画素電極141、絶縁膜240或いは遮光層
によって形成してもよい。また、本実施の形態では、液
状の光学材料が水溶液であることを前提に説明したが、
他の液体の溶液を用いた液状の光学材料であってもよ
く、その場合は、その溶液に対して撥液性・親液性が得
られるようにすればよい。
施の形態で使用した第10図と同様であるため、これを
用いて説明する。
0をSiO2 で形成するとともに、その表面に紫外線を
照射し、その後に、画素電極141表面を露出させ、そ
して液状の光学材料を選択的に塗布するようになってい
る。
が形成されるだけでなく、層間絶縁膜240表面に沿っ
て撥液性の強い分布が形成されるため、塗布された液状
の光学材料は、段差111と層間絶縁膜240の撥液性
との両方の作用によって所定位置に溜まり易くなってい
る。つまり、上記第5の実施の形態と、上記第6の実施
の形態との両方の作用が発揮されるから、さらに発光素
子140のパターニング精度を向上させることができ
る。
素電極141の表面を露出させる前後いずれでもよく、
層間絶縁膜240を形成する材料や、画素電極141を
形成する材料等に応じて適宜選定すればよく。ちなみ
に、画素電極141の表面を露出させる前に紫外線を照
射する場合には、段差111の内壁面は撥液性が強くな
らないから、段差111で囲まれた領域に液状の光学材
料を溜めることにとって有利である。これとは逆に、画
素電極141の表面を露出させた後に紫外線を照射する
場合には、段差111の内壁面の撥液性が強くならない
ように垂直に紫外線を照射する必要があるが、画素電極
141の表面を露出する際のエッチング工程の後で紫外
線を照射するため、そのエッチング工程によって撥液性
が弱まるような懸念がないという利点がある。
しては、例えばフォトレジストを用いることもできる
し、或いはポリイミドを用いてもよく、これらであれば
スピンコートにより膜を形成できるという利点がある。
によっては、紫外線を照射するのではなく、例えばO
2 、CF3 、Ar等のプラズマを照射することにより撥
液性が強くなるようにしてもよい。
て、この実施の形態も、上記第1の実施の形態と同様
に、本発明に係るマトリクス型表示素子及びその製造方
法を、EL表示素子を用いたアクティブマトリクス型の
表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態
と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第1
2図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は
上記第1の実施の形態と略同様であるためその図示及び
説明は省略する。
親液性の分布等を利用してパターニング精度を向上させ
るのではなく、電位による引力や斥力を利用してパター
ニング精度の向上を図っている。
32や共通給電線133を駆動するとともに、図示しな
いトランジスタを適宜オン・オフすることにより、画素
電極141がマイナス電位となり、層間絶縁膜240が
プラス電位となる電位分布を形成する。そして、インク
ジェット方式により、プラスに帯電した液状の光学材料
114を所定位置に選択的に塗布する。
基板121上に所望の電位分布を形成し、その電位分布
と、プラスに帯電した液状の光学材料114との間の引
力及び斥力を利用して、液状の光学材料を選択的に塗布
しているから、パターニングの精度を向上させることが
できる。
114を帯電させているので、自発分極だけでなく帯電
電荷も利用することにより、パターニングの精度を向上
する効果が、さらに高まる。
型表示素子に適用した場合を示しているが、パッシブマ
トリクス型表示素子であっても適用可能である。
を介して形成された構造を、表示基板121に転写する
工程を含んでいてもよい。
は、走査線131に順次電位を印加し、同時に信号線1
32および共通線133に電位を印加し、画素電極14
1にスイッチング薄膜トランジスタ142およびカレン
ト薄膜トランジスタ143を介して電位を印加すること
により形成される。
共通線133および画素電極141で形成することによ
り、工程の増加が抑制できる。なお、パッシブマトリク
ス型表示素子であれば、電位分布は、第1のバス配線お
よび遮光層によって形成することができる。
1と、その周囲の層間絶縁膜240との両方に電位を与
えているが、これに限定されるものではなく、例えば第
13図に示すように、画素電極141には電位を与え
ず、層間絶縁膜240にのみプラス電位を与え、そし
て、液状の光学材料114をプラスに帯電させてから塗
布するようにしてもよい。このようにすれば、塗布され
た後にも、液状の光学材料114は確実にプラスに帯電
した状態を維持できるから、周囲の層間絶縁膜240と
の間の斥力によって、液状の光学材料114が周囲に流
れ出ることをより確実に防止することができるようにな
る。
は異なり、例えば、段差111を、液状の材料を塗布す
ることにより形成してもよいし、或いは、段差111
を、剥離用基板上に剥離層を介して材料を形成し、表示
基板上に剥離用基板上の剥離層から剥離された構造を転
写することにより形成してもよい。
して有機又は無機のELが適用可能であるとして説明し
たが、これに限定されるものではなく、光学材料は液晶
であってもよい。 産業上の利用可能性 以上説明したように、本発明によれば、段差や、所望の
撥液性・親液性の分布や、所望の電位分布等を利用して
液状の光学材料を塗布するようにしたから、光学材料の
パターニング精度を向上することができるという効果が
ある。
置の一部を示す回路図である。
す断面図である。
す断面図である。
す断面図である。
る。
る。
図である。
図である。
面図である。
面図である。
面図である。
る。
Claims (9)
- 【請求項1】所定位置に発光材料または正孔注入層が配
置された表示素子の製造方法であって、 前記所定位置と前記所定位置の周囲との境界に段差を形
成する工程を、含むこと、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の表示素子の製造方法にお
いて、 前記所定位置が前記所定位置の周囲より低くなるように
前記段差を形成すること、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の表示素子の製造
方法において、 液体材料を塗布することにより、前記所定位置に対応し
て前記発光材料または前記正孔注入層を配置すること、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項4】請求項3に記載の表示素子の製造方法にお
いて、 前記液状材料をインクジェット方式により塗布するこ
と、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載の表示素
子の製造方法において、 さらにデータ線を形成する工程と、 信号線を形成する工程と、 前記所定位置に対応してスイッチング素子を形成する工
程と、を含むこと、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかに記載の表示素
子の製造方法において、 前記所定位置の前記液体材料に対する親液性を前記所定
位置の周囲に比べて向上させる工程を含むこと、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項7】請求項6に記載の表示素子の製造方法にお
いて、 前記液体材料を塗布する前に、プラズマ照射を用いて前
記所定位置の前記液体材料に対する親液性を前記所定位
置の周囲に比べて向上させること、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項8】請求項7に記載の表示素子の製造方法にお
いて、 前記プラズマ照射を、O2、CF4、及びArから選ば
れた1つ気体をプラズマの原料として行うこと、 を特徴とする表示素子の製造方法。 - 【請求項9】請求項8に記載の表示素子の製造方法にお
いて、 前記プラズマ照射を、O2、CF4、及びArから選ば
れた少なくとも2つの気体からなる混合気体を用いて行
うこと、 を特徴とする表示素子の製造方法。
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2002
- 2002-11-14 JP JP2002330874A patent/JP3900068B2/ja not_active Expired - Lifetime
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