特許 6197306 薄膜トランジスタの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6197306

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】薄膜トランジスタの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 29/786 20060101AFI20170911BHJP

   G02F 1/1368 20060101ALI20170911BHJP

   G02F 1/167 20060101ALI20170911BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20170911BHJP

   H05B 33/14 20060101ALI20170911BHJP

   H05B 33/28 20060101ALI20170911BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   H01L29/78 616V

   H01L29/78 612C

   G02F1/1368

   G02F1/167

   H05B33/14 A

   H05B33/14 Z

   H05B33/28

   G09F9/30 338

   H01L29/78 618B

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-33081(P2013-33081)

(22)【出願日】2013年2月22日

(65)【公開番号】特開2014-165241(P2014-165241A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2016年1月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001276

【氏名又は名称】特許業務法人 小笠原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村田 広大

【審査官】 岩本 勉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３１３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８５３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７７２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８６２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４９８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１７０８３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０４０７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８６１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８２４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８４７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２１８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７２９６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３４３− １／１３４５、

１／１３５ − １／１３６８

Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５−２１／３２１３、２１／３３６、２１／７６８、

２９／７８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドレイン電極と、
前記ドレイン電極上に形成されたビア開口部を有する層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成されるとともに前記ビア開口部を介して前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、
前記ビア開口部において前記層間絶縁膜から露出した前記ドレイン電極の表面に形成された単分子膜とを含む薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記ドレイン電極上に前記ビア開口部を備える層間絶縁膜を形成する工程と、
前記ビア開口部において層間絶縁膜から露出したドレイン電極と、所定の化合物との反応により前記単分子膜を形成する工程と、
グラビアオフセット印刷またはスクリーン印刷により前記画素電極を形成する工程とを含む、薄膜トランジスタの製造方法。

【請求項2】

前記単分子膜を形成する工程において、前記単分子膜が、前記ビア開口部において前記層間絶縁膜から露出した前記ドレイン電極と、チオール化合物、ジスルフィド化合物、シランカップリング剤又はホスホン酸化合物との反応により得られることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。

【請求項3】

前記単分子膜を形成する工程において形成される前記単分子膜は、末端に、アミノ基、エポキシ基、及びメルカプト基の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薄膜トランジスタ及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、フレキシブル化、軽量化、低コスト化等の観点から、印刷法による薄膜トランジスタの研究が盛んであり、有機ELや電子ペーパー等の駆動回路や電子タグ等への応用が期待されている。しかしながら、一般に印刷法はフォトリソ法よりパターン解像度が劣る。従って、印刷法で種々ディスプレイを作製した場合、解像度を向上させる為には画素電極の形成が必須となり、画素電極の微細形成が重要な技術課題の一つである。

【0003】

画素電極の印刷法として、これまで、スクリーン印刷やインクジェット印刷を用いた例が数多く報告されているが、これらの印刷法はパターン解像度が十分とは言えない。例えば、スクリーン印刷は、スクリーンメッシュの精細度の制約から、パターンの微細度がライン/スペースで２０/２０μｍ 以下となると、パターンの安定形成は困難である。又、パターンが微細となると、粘度が高く流動性の低い印刷ペーストを用いる必要があるため、印刷後のレベリング不足によりパターンに擦れや表面凹凸が残るという表面平滑性の問題も生じてくる。

【0004】

一方、インクジェットは印刷版に関わる問題は無く、表面平滑性の問題も小さいが、インクの着弾精度は微細パターン形成には十分とは言えず、さらにインクジェット用のインクは低粘度で流動性が大きいため、パターン解像度はスクリーン印刷より悪い。この問題に対し、予め基材表面にインクの流動を制限するための各種パターニング処理を施すことで、微細パターンを形成した例もあるが、工程が複雑となるため低コスト化や大面積化に対する有効性は限られたものとなる（特許文献１）。

【0005】

これらの印刷法に対し、微細なパターンが形成可能な方法としてグラビアオフセット印刷が知られている。グラビアオフセット印刷は、微細パターンの形成された凹版に、剥離性表面を有する印刷ブランケットを接触させて離すことで、転写物のうち凹部に接触した部分を凹版から除去し、続いてこの印刷ブランケットを被転写物に密着させて離すことで転写物を転写する印刷パターニング方法である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２００６−５１６７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、画素電極をグラビアオフセット印刷、インクジェット印刷、及びスクリーン印刷で形成する際に、ビア開口部から露出したドレイン電極の表面自由エネルギーが小さいと、画素電極をビア開口部に転写することができず、画素電極とドレイン電極の導通がとれないという問題がある。

【0008】

更に、ドレイン電極と画素電極のコンタクト抵抗が大きいと、デバイスを駆動する為に必要な駆動電圧が高くなってしまうという問題もある。

【0009】

本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、層間絶縁膜のビア開口部から露出したドレイン電極の表面を選択的に修飾する単分子膜を形成した後、画素電極を形成することで、ドレイン電極と画素電極の密着性を高め、かつコンタクト抵抗を低減させて良好な電気的な接続を実現することのできる薄膜トランジスタ、及び当該薄膜トランジスタを備えた画像表示装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を達成するためになされた第１の発明は、ドレイン電極と、前記ドレイン電極上に形成されたビア開口部を有する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成されるとともに前記ビア開口部を介して前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、前記ビア開口部において前記層間絶縁膜から露出した前記ドレイン電極の表面に形成された単分子膜とを含む薄膜トランジスタの製造方法であって、前記ドレイン電極上に前記ビア開口部を備える層間絶縁膜を形成する工程と、前記ビア開口部において層間絶縁膜から露出したドレイン電極と、所定の化合物との反応により前記単分子膜を形成する工程と、グラビアオフセット印刷またはスクリーン印刷により前記画素電極を形成する工程とを含む、薄膜トランジスタの製造方法である。

【0011】

第２の発明は、前記単分子膜を形成する工程において、前記単分子膜が、前記ビア開口部において前記層間絶縁膜から露出した前記ドレイン電極と、チオール化合物、ジスルフィド化合物、シランカップリング剤又はホスホン酸化合物との反応により得られることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。

【0012】

第３の発明は、前記単分子膜を形成する工程において形成される前記単分子膜は、末端に、アミノ基、エポキシ基、及びメルカプト基の少なくとも１つを有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法である。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ビア開口部において層間絶縁膜から露出したドレイン電極の表面をアミノ基、エポキシ基、メルカプト基等のような官能基を末端に持つ単分子膜で表面処理することで、グラビアオフセット印刷、及びスクリーン印刷で画素電極を形成する際に、層間絶縁膜のビア開口部に対しても転写不良なく形成することができ、かつコンタクト抵抗を低減することができる薄膜トランジスタを提供することができる。そのため、画素電極とドレイン電極との間で確実な導通を図ることができ、なおかつ微細な画素電極を形成することで、解像度が高く、表示欠陥の少ない薄膜トランジスタアレイ、及び画像表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタの基となる薄膜トランジスタの概略構成を示す断面図

【図2】図１の薄膜トランジスタの配列の一部を示す平面図

【図3】本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタの概略構成を示す断面図

【図4】図３の薄膜トランジスタの配列の一部を示す平面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る薄膜トランジスタ及び画像表示装置の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態間において重複する説明は省略する。

【0020】

図１に、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタの基となる薄膜トランジスタ１００の構成を示す。図３に、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタ３００の構成を示す。なお、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタ３００の構成は特に図１の構成に限定されない。

【0021】

また、薄膜トランジスタ１００は、図２に示す薄膜トランジスタの配列の一部２００のＡ−Ｂ−Ｃの概略断面図である。ただし、薄膜トランジスタの配列の一部２００においては、層間絶縁膜９と画素電極１０の図示を省略している。

【0022】

また、薄膜トランジスタ３００は、図４に示す薄膜トランジスタの配列の一部４００のＡ−Ｂ−Ｃの概略断面図である。ただし、薄膜トランジスタの配列の一部４００においては、層間絶縁膜９と画素電極１０の図示を省略している。

【0023】

図１、図２に示すように、薄膜トランジスタ１００は、基板１、ゲート電極２、キャパシタ電極３、ゲート絶縁体層４、ソース電極５、ドレイン電極６、半導体層７、保護層８、層間絶縁膜９、画素電極１０を備えている。

【0024】

図３、図４に示すように、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタ３００は、基板１、ゲート電極２、キャパシタ電極３、ゲート絶縁体層４、ソース電極５、ドレイン電極６、半導体層７、保護層８、層間絶縁膜９、画素電極１０、単分子膜１１を備えている。

【0025】

ゲート電極２及びキャパシタ電極３は基板１上に形成されている。キャパシタ電極３は形成されていなくてもよい。ゲート絶縁体層４は、基板１上とゲート電極３上及びキャパシタ電極３上とにわたって形成されている。ソース電極５及びドレイン電極６は、ゲート絶縁体層４上に形成されている。半導体層７は、ゲート絶縁体層４上とソース電極５上及びドレイン電極６上とにわたって形成されている。保護層８は、ゲート絶縁体層４上とソース電極５上及びドレイン電極６上と半導体層７上とにわたって形成されている。当該保護層８は複数のトランジスタにわたって形成されている。層間絶縁膜９は、ソース電極５上及びドレイン電極６上と保護層８上とにわたって形成されている。当該層間絶縁膜９は、ドレイン電極６上に形成されたビア開口部９ａを有する。画素電極１０は、層間絶縁膜９上に形成されているとともに、ビア開口部９ａを介してドレイン電極６に電気的に接続されている。ビア開口部９ａにおいて層間絶縁膜９から露出したドレイン電極６の表面が単分子膜１１により表面処理されている。

【0026】

本発明の実施の形態に係る基板１は可撓性を有することが望ましい。基板１の材料としては、例えば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プラスチック材料が挙げられる。石英などのガラス基板やシリコンウェハなども絶縁性の基板として用いることができるが、薄型化、軽量化、フレキシブル化を考慮するとプラスチック基板が好ましい。また、各製造プロセスに用いられる温度などを考慮すると、基板１としては、特にＰＥＮやポリイミドなどを用いることが望ましい。

【0027】

基板１が可撓性を有することで、フレキシブル、軽量、薄型な薄膜トランジスタを形成することができ、ひいては薄膜トランジスタを用いたデバイスにおいてもこれらの利点を生かすことができる。

【0028】

本発明の実施の形態に係るゲート電極２、キャパシタ電極３の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどがある。

【0029】

本発明の実施の形態に係るゲート絶縁体層４の材料は、例えばポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチルなどの高分子溶液、アルミナやシリカゲルなどの粒子を分散させた溶液などを用いることができる。ゲート絶縁体層４の形成方法はスピンコート法やダイコート法などの方法を用いることができる。また、ＰＥＴやＰＥＮ、ＰＥＳなどの薄膜フィルムをゲート絶縁体層４として用いてもよい。また、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等の各種絶縁材料を用い、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、真空蒸着法等で形成することもできる。

【0030】

本発明の実施の形態に係るソース電極５、ドレイン電極６の材料としては特に限定されるものではないが、例えば金、白金、アニミニウム、ニッケル、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属あるいは酸化物の薄膜若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどがある。

【0031】

本発明の実施の形態に係る半導体層７は有機半導体材料や酸化物半導体材料であることが望ましい。有機半導体や酸化物半導体は一部の有機溶媒に可溶であるため、半導体層７を印刷法により形成することができる。但し、半導体材料を溶媒に溶解させず粒子の状態で分散し、分散液を印刷した後、乾燥や焼成することにより半導体層７を形成してもよい。有機半導体材料にはポリチオフェン、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系有機半導体材料、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、およびそれらの誘導体のような低分子系有機半導体材料を用いてもよい。しかしながら、低コスト化、フレキシブル化、大面積化を考慮すると印刷法が適用できる有機半導体材料を用いることが望ましい。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材料として用いてもよい。また、酸化物半導体材料として亜鉛やインジウム、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。

【0032】

本発明の実施形態において、保護層８の封止材料として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やポリビニルアルコールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、保護層８には必要に応じて遮光性を付与することも出来る。

【0033】

本発明の実施の形態に係るゲート電極２、キャパシタ電極３、ソース電極５、ドレイン電極６を形成する工程のうち、少なくとも１つが印刷法で行われることが望ましい。薄膜トランジスタを低コストで形成するためには、印刷法が有用であるからである。例えば、ゲート電極２、キャパシタ電極３、ソース電極５、ドレイン電極６を真空蒸着法やスパッタリング法、フォトリソグラフィ、エッチングを用いて形成する場合に比べ、工程数を削減することができ、且つ真空プロセスを用いないことでコストを下げることができる。印刷法は特に限定されるものではないが、凸版印刷法、スクリーン印刷法、反転オフセット印刷法、インクジェット法などがある。

【0034】

本発明の実施の形態に係る半導体層７の形成方法が凸版印刷法であることが望ましい。有機半導体や酸化物半導体を用いる場合、溶解させた溶液や分散させた溶液を用いることによって印刷法を適用することができるが、これらの有機半導体溶液や酸化物半導体溶液は、その溶解度の低さなどから粘度が低い場合が多い。そのため、用いることができる印刷法としては、凸版印刷法やインクジェット法に限られる。インクジェット法の場合、細かいパターンを形成しようとすると、溶液が広がらないように工夫する必要があり、一般的にフォトリソグラフィやスクリーン印刷法などによって予めバンクを設ける必要があるため、凸版印刷法がより好ましい。

【0035】

本発明の実施の形態に係る層間絶縁膜９として用いられる材料は特に限定されるものではないが、一般に用いられる材料にはポリビニルフェノール、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂などの有機材料がある。層形成に際しては凸版印刷、反転オフセット印刷、グラビアオフセット印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷、スプレーコート、スピンコート等公知の方法を好適に用いることができるが、フレキシブル化、低コスト化などを考慮すると印刷法で形成することが好ましい。また、薄膜トランジスタ３００のソース配線、ソース電極５から画素電極１０への電圧の影響を減少させるために、比較的厚膜にする必要があるのでグラビアオフセット印刷、スクリーン印刷が好ましい。

【0036】

画素電極１０として用いられる材料は特に限定されるものではないが、白金、ニッケル、インジウム錫酸化物などの金属あるいは酸化物の薄膜、若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（PEDOT／PSS）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどがある。また、形成方法としては特に限定されるものではなく、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式成膜法も考えられる。しかしながら、フレキシブル化、低コスト化などを考慮するとグラビアオフセット印刷、スクリーン印刷、反転オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法などの印刷法で形成することが望ましい。

【0037】

本発明に用いられる単分子膜１１の化合物はチオール化合物、若しくはジスルフィド化合物、若しくはシランカップリング剤、若しくはホスホン酸化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物としては、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール、オクタデカンチオール等のアルカンチオール類、ベンゼンチオール、フルオロベンゼンチオール、ペンタフルオロベンゼンチオール等の芳香族チオール類、ジフェニルジスルフィド等のジスルフィド化合物、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン等のシランカップリング剤、オクタデシルホスホン酸等のホスホン酸化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【0038】

本発明に用いられる単分子膜１１の形成方法は特に限定されるものではないが、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法等のウェットプロセスが望ましいが、真空蒸着法等のドライプロセスも用いることができる。単分子膜１１は、上述した化合物とドレイン電極との反応により得られる。ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法等のウェットプロセスは、真空蒸着法等のドライプロセスと比較して、簡便なプロセス及び装置にすることができ、さらに低コストで表面処理を施すことができる。

【0039】

本発明に用いられる単分子膜１１の厚さは数ｎｍ程度であり、単分子膜１１の末端を主々の官能基に置き換えることで単分子膜１１上の表面自由エネルギーを制御することができる。例えば、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基等を修飾した単分子膜１１は、一般的に表面自由エネルギーが大きい傾向にある。そのため、層間絶縁膜９のビア開口部９ａ内の領域に表面自由エネルギーの大きい単分子膜１１を形成することで、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷にて画素電極１０を単分子膜１１上に転写不良無く形成することができる。

【0040】

尚、本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタは、マトリックス状に配置して薄膜トランジスタアレイとして用いることができる。薄膜トランジスタアレイの場合は、必要に応じて層間絶縁膜や画素電極、ガスバリア層、平坦化膜、遮光膜などを形成してもよい。

【0041】

薄膜トランジスタアレイは、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、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表示装置の各画像表示媒体のいずれか１つ以上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】

【0042】

本発明者は、実施例１として、図３、図４に示した通り層間絶縁膜９のビア開口部９ａのドレイン電極６上に単分子膜１１を形成後、グラビアオフセット印刷で画素電極１０を形成した複数の薄膜トランジスタ３００からなる薄膜トランジスタアレイを作製した。

【0043】

更に、比較例１として、図１、図２に示した通り、ビア開口部９ａのドレイン電極６上に単分子膜１１を形成せずに、グラビアオフセット印刷で画素電極１０を形成した複数の薄膜トランジスタ１００からなる薄膜トランジスタアレイを作製した。

【0044】

また、本発明者は、実施例２として、図３、図４に示した通り層間絶縁膜９のビア開口部９ａのドレイン電極６上に単分子膜１１を形成後、スクリーン印刷で画素電極１０を形成した複数の薄膜トランジスタ３００からなる薄膜トランジスタアレイを作製した。

【0045】

更に、比較例２として、図１、図２に示した通り、ビア開口部９ａのドレイン電極６上に単分子膜１１を形成せずに、スクリーン印刷で画素電極１０を形成した複数の薄膜トランジスタ１００からなる薄膜トランジスタアレイを作製した。

【0046】

上記４種類の表示性能に関して検討した。

【実施例1】

【0047】

図３に示すボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタ３００の製造方法について説明する。まず、基板１の材料として、帝人デュポン製、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、厚さ１２５μｍを用いた。

【0048】

次に、ゲート電極２、キャパシタ電極３の材料として、住友電工製、ナノ銀とＡｌｄｒｉｃｈ製、ポリエチレングリコール＃２００との重量比が８：１であるナノ銀インキを用いた。ナノ銀インキを反転オフセット印刷法によりＰＥＮ基板１上に印刷し、１８０℃で１時間ベークしてゲート電極２を形成した。

【0049】

次に、ゲート絶縁体層４の材料として、Ａｌｄｒｉｃｈ製、ポリビニルフェノールをシクロヘキサノンに１０重量％溶解させた溶液を用いた。ゲート絶縁体層４の溶液をダイコータ法により塗布し、１８０℃で１時間乾燥させて形成した。

【0050】

次に、ソース電極５及びドレイン電極６の材料として、住友電工製、ナノ銀とＡｌｄｒｉｃｈ製、ポリエチレングリコール＃２００との重量比が８：１であるナノ銀インキを用いた。ナノ銀インキを反転オフセット印刷法により印刷し、１８０℃で１時間乾燥させてソース電極５及びドレイン電極６を形成した。

【0051】

次に、半導体層７の材料として、フルオレン−ビチオフェンコポリマー（Ｆ８Ｔ２）をテトラリン（関東化学製）で１．０重量％になるように溶解した溶液を用いた。半導体層７は、凸版印刷法を用いて形成するため、凸版として感光性樹脂凸版、１５０線のアニロックスロールを用いて半導体層７の溶液をチャネル部を流れる電流の方向と水平方向になるように印刷し、１００℃で６０分乾燥させて形成した。

【0052】

次に、封止材料としてポリビニルアルコール（Ａｌｄｒｉｃｈ製）を純水に５重量％で溶解させたインキを用い、半導体層７と直交する方向に保護層８を形成した。

【0053】

層間絶縁膜９としては、エポキシ樹脂材料のペーストを用い、スクリーン印刷により形成を行った。薄膜トランジスタの画素電極１０上に位置する開口のパターンを歩留りよく連続的に形成することが可能であった。

【0054】

その後、ドレイン電極６上の層間絶縁膜９のビア開口部９ａに単分子膜１１を形成する為の表面処理剤として、９-アミノ-１-オクタンチオール（関東化学製）をイソプロパノール（関東化学製）に０．５重量％となるように溶解させた溶液を用い、３０分浸漬した。浸漬後、イソプロパノールで洗浄し、エアーブローで乾燥させた。表面自由エネルギーを測定したところ、６５ｍＮ／ｍであった。

【0055】

画素電極１０として、銀の金属粒子を導電材料としたペーストを用い、グラビアオフセット印刷により形成した。この結果、高解像度を有する薄膜トランジスタ３００を歩留まりよく形成できた。

【0056】

最後に、画素電極１０との間に電気泳動媒体を挟んでディスプレイを駆動したところ、駆動電圧±１５Ｖで欠陥の少ない表示性能が良好な結果が得られた。

【実施例2】

【0057】

実施例１と全く同様な作製方法でドレイン電極６上の層間絶縁膜９のビア開口部９ａに単分子膜１１を形成した後、スクリーン印刷にて画素電極１０を形成した。

【0058】

最後に、画素電極１０との間に電気泳動媒体を挟んでディスプレイを駆動したところ、駆動電圧±１５Ｖで欠陥の少ない表示性能が良好な結果が得られた。

【比較例１】

【0059】

層間絶縁膜９までの作製方法は実施例１と全く同様に行った。更に、ドレイン電極６上の層間絶縁膜９のビア開口部９ａに単分子膜１１を形成せずにグラビアオフセット印刷により画素電極１０を形成した。

【0060】

最後に、画素電極１０との間に電気泳動媒体を挟んでディスプレイを駆動したところ、駆動電圧±１５Ｖでは欠陥の多い表示性能が不良好な結果が得られた。これは、ドレイン電極６と画素電極１０との密着が悪く、電気的導通が良好に取れていないことと、コンタクト抵抗が大きいことに起因する結果である。

【比較例２】

【0061】

層間絶縁膜９までの作製方法は実施例１と全く同様に行った。更に、ドレイン電極６上の層間絶縁膜９のビア開口部９ａに単分子膜１１を形成せずにスクリーン印刷により画素電極１０を形成した。

【0062】

最後に、画素電極１０との間に電気泳動媒体を挟んでディスプレイを駆動したところ、欠陥の多い表示性能が不良好な結果が得られた。これは、ドレイン電極６と画素電極１０との密着が悪く、電気的導通が良好に取れていないことと、コンタクト抵抗が大きいことに起因する結果である。

【0063】

ドレイン電極６上の層間絶縁膜９のビア開口部９ａに単分子膜１１を形成した後、グラビアオフセット印刷、乃至はスクリーン印刷で画素電極１０を形成した結果、ドレイン電極６と画素電極１０との密着性が向上し、良好な導通が得られた。更にコンタクト抵抗を低減することで、駆動電圧の低減も可能であった。その結果、欠陥の少ない、表示性能が良好なデバイスを作製することができた。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明は、例えば電子ペーパー、有機ＥＬ表示装置、液晶表示装置といった画像表示装置等に適用可能である。

【符号の説明】

【0065】

１・・・基板
２・・・ゲート電極
３・・・キャパシタ電極
４・・・ゲート絶縁体層
５・・・ソース電極
６・・・ドレイン電極
７・・・半導体層
８・・・保護層
９・・・層間絶縁膜
９ａ・・・ビア開口部
１０・・・画素電極
１１・・・単分子膜
１００・・・薄膜トランジスタ
２００・・・薄膜トランジスタの配列の一部
３００・・・薄膜トランジスタ
４００・・・薄膜トランジスタの配列の一部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】