アクティブマトリクス型表示装置とその製造方法
【課題】電極間が低い接続抵抗で確実にかつ安定して接続されたアクティブマトリクス型表示装置を提供する。
【解決手段】第１基板と、第１基板の一方の主面に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、第１基板と第２基板とは、第１基板の主面と、第２基板の主面とが対向して貼り合わされており、薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内の一方の第１電極と、表示素子のアノード電極及びカソード電極の一方の下部電極とを接続しかつ第１基板と第２基板との間に間隔を保持するコンタクトスペーサーを第１基板と第２基板の一方が有し、他方がコンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを有し、コンタクトスペーサーの先端部がコンタクトホール内で固定される。
【解決手段】第１基板と、第１基板の一方の主面に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、第１基板と第２基板とは、第１基板の主面と、第２基板の主面とが対向して貼り合わされており、薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内の一方の第１電極と、表示素子のアノード電極及びカソード電極の一方の下部電極とを接続しかつ第１基板と第２基板との間に間隔を保持するコンタクトスペーサーを第１基板と第２基板の一方が有し、他方がコンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを有し、コンタクトスペーサーの先端部がコンタクトホール内で固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置は、表示素子が自発光であることからバックライトを必要とせず、軽量薄型化が可能であり、視野角やコントラストの点でも液晶表示装置より優れている。このアクティブマトリクス型表示装置は、例えば、特許文献１に示されているように、スイッチング薄膜トランジスタを有する駆動回路が形成された基板と、有機ＥＬ素子が形成された基板とが貼り合わされて作製される。このようにして作製されるアクティブマトリクス型表示装置では、表示素子の電極と駆動回路の電極とが、例えば、導電性スペーサによって電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１４９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動回路が形成された薄膜トランジスタ基板と有機ＥＬ素子が形成された基板とを貼り合わせて作製されるアクティブマトリクス型表示装置では、別々の基板に形成された電極間に接触不良のない安定した電気的導通をいかにして実現するかが課題となる。
特に、フレキシブル基板同士を貼り合わせた場合、基板を曲げたときに接触部分が剥離しないように強固に電極同士を接続することが重要になる。
また、柔軟性のある異方性導電接着フィルムを用いて電極間を接続すれば剥離を防止する上では一定の効果が得られるが、金属接合させた場合に比べると接続抵抗を十分低くできなかったり、接続領域が表示装置の１画素の限定された領域であるため、異方性導電接着フィルム内の導電性粒子の分散状況によっては接続抵抗バラツキが生じる等の問題がある。
また、異方性導電接着フィルムの接着剤と、薄膜トランジスタ基板若しくは有機ＥＬ素子が形成された基板との密着性が悪く接着性が確保できない場合や温度変化による基板伸縮の度合いの違いによる影響も懸念される。
【０００５】
そこで、本発明は、二つの基板に形成された電極間が低い接続抵抗で確実にかつ安定して接続されているアクティブマトリクス型表示装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するために、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、
第１基板と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とが対向して貼り合わされているアクティブマトリクス型表示装置であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と、前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板が有し、
他方の基板が前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを有し、
前記コンタクトスペーサーの先端部が前記コンタクトホール内で固定されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトスペーサーは、柱形状の絶縁構造体とその表面に形成された導電膜からなる。
【０００８】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトスペーサーは前記下部電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記第１電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記第１電極の表面が露出されている。
【０００９】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトスペーサーは前記第１電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記下部電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記下部電極の表面が露出されている。
【００１０】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトホールの側面に、前記第１電極又は前記下部電極に接続された導電膜が形成されている。
【００１１】
また、本発明のある形態では、前記第１電極と前記下部電極とは、前記コンタクトホールの少なくとも一部に充填された接合部材を介して電気的に接続されており、前記コンタクトスペーサーの先端部が前記接合部材に埋め込まれている。
【００１２】
また、本発明のある形態では、前記接合部材は、導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化して形成された材料からなる。
【００１３】
また、本発明のある形態では、前記導電性インクは、液体媒体と、該液体媒体中に分散された無機ナノ粒子とを含有する。
【００１４】
また、本発明のある形態では、前記無機ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ａｌ、硫化銀及び酸化銀からなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００１５】
また、本発明のある形態では、前記導電性ペーストは、ＰｂＳｎ合金、ＳｎＡｇ合金、Ａｇからなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００１６】
また、本発明のある形態では、前記導電性ペーストは、ポリマーを含む。
【００１７】
また、本発明のある形態では、前記薄膜トランジスタが有機半導体を含む。
【００１８】
さらに、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置の製造方法は、第１基板と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有するアクティブマトリックス型表示装置を製造する方法であって、前記第１基板と前記第２基板とを前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とを対向させて貼り合わせることを含む方法であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板に形成するコンタクトスペーサー形成工程と、
他方の基板に前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトスペーサーの先端部を接合部材によって前記コンタクトホール内に固定して、前記第１電極と下部電極とを電気的に接続するため、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のある形態では、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトホールに導電性インクもしくは導電性ペーストを有版印刷法もしくは無版印刷法を用いて充填することと、
前記コンタクトスペーサーの先端部を前記充填された導電性インクもしくは導電性ペーストに沈入させることと、
前記先端部が沈入された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることとを含む
【００２０】
また、本発明のある形態では、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトスペーサーの先端部に導電性インクもしくは導電性ペーストを転写印刷版上から転写印刷することと、
前記導電性インクもしくは導電性ペーストが転写印刷されたコンタクトスペーサーの先端部を前記コンタクトホールに挿入することにより前記コンタクトホール内に前記導電性インクもしくは導電性ペーストを充填することと、
コンタクトホール内に充填された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることとを含む
【発明の効果】
【００２１】
以上のように構成された本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板又は第２基板の一方の基板が、前記薄膜トランジスタの１つの電極と前記下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを有し、そのコンタクトスペーサーの先端部が他方の基板に設けられたコンタクトホールで固定されているので、第１基板と第２基板とを接触不良なく確実に接続することができる。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置の製造方法では、コンタクトスペーサーもしくはコンタクトホールを利用して、例えば、Ａｇナノ粒子分散インクを用いた有版印刷法もしくは無版印刷法により接合部材を塗布できるので、接合部材の塗布工程を簡略化する事ができる。特に、コンタクトスペーサーを凸版に見立てコンタクトスペーサーの先端に接合部材を直接転写印刷すれば、更なる工程の簡略化ができる。
更に、Ａｇナノ粒子分散インクを焼結させる事で接合した場合、金属接合による強固な接続を実現することができ、かつ、周辺の温度変化や電流による発熱の影響を接合部が受ける事は無く安定した接合状態を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置に係る製造方法の工程フロー図である。
【図３Ａ】ステップＤＳ１の第１基板１を洗浄する工程の断面図である
【図３Ｂ】ステップＤＳ２のゲート電極層２を含む金属層を形成する工程の断面図である。
【図３Ｃ】ステップＤＳ３のゲート絶縁膜３を成膜する工程の断面図である。
【図３Ｄ】ステップＤＳ４のソース電極４、ドレイン電極５を含む金属層を形成する工程の断面図である。
【図３Ｅ】ステップＤＳ５の半導体層６を成膜する工程の断面図である。
【図３Ｆ】ステップＤＳ６の保護膜７を成膜し、コンタクトホール１４を形成する工程の断面図である。
【図４Ａ】ステップＬＳ１の基板８を洗浄する工程の断面図である。
【図４Ｂ】ステップＬＳ２のアノード電極９を含む導電層を形成する工程の断面図である。
【図４Ｃ】ステップＬＳ３のアノード電極９の上に電極セパレータ１１を形成する工程の断面図である。
【図４Ｄ】ステップＬＳ４のアノード電極９の上にコンタクトスペーサー１２を形成する工程の断面図である。
【図４Ｅ】ステップＬＳ５の電極セパレータ１１で仕切られた素子領域のアノード電極９上に発光部１０である有機ＥＬ素子等の発光素子を形成する工程の断面図である。
【図５Ａ】ステップＢＳ１のコンタクトスペーサー１２の先端にナノパーティクルＡｇやＡｇペーストを転写印刷する工程の断面図である。
【図５Ｂ】ステップＢＳ２の基板同士を貼り合わせる工程の断面図である。
【図６】本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明に係る実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明に係る実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明に係る実施形態５のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明に係る実施例の素子構成を示す平面図であり、（ａ）は、第１基板１上に有機薄膜トランジスタＴｒ１を形成したときの平面図、（ｂ）は、第２基板８上に発光部１０を形成したときの平面図、（ｃ）は、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせたときの平面図である。
【図１１】実施例１で製造した表示装置の出力特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態のアクティブマトリクス型表示装置について説明する。
実施形態１．
図１は、本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板１と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板８と、アノード電極（下部電極）９及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とが貼り合わされている表示装置であって、以下のように構成される。
尚、本明細書において、下部電極は、第２基板に接して又は第２基板上に存在する他の導電性パターンの中で最も第２基板の近くに形成される電極をいい、素子の向きによっては必ずしも下に位置するものには限られない。
また、上、下という表現は、基板に近い側又は場所を下といい、基板から離れた側又は場所を上という。
【００２４】
第１基板１には、図１に示すように、一方の主面上にゲート電極２を介してゲート絶縁膜３が形成され、そのゲート絶縁膜３の上にソース電極４とドレイン電極５がゲート電極２の上で所定の間隔を隔てて形成され、その間隔を埋めるように半導体層６がソース電極４とドレイン電極５にまたがって形成される。以上のようにして、第１基板１上に薄膜トランジスタが形成されて、その薄膜トランジスタを覆うように保護膜７が形成される。
【００２５】
そして、実施形態１では、ドレイン電極５の上に保護膜７を貫通するコンタクトホール１４が形成される。コンタクトホール１４の底面にはドレイン電極５の表面が露出される。
ここでコンタクトホールとは、一般的に基板や電極とその上層にある配線層を接続するため、絶縁膜に開けられた穴である。
本実施の形態の場合は、コンタクトホール内に導電性インク又は導電性ペーストとコンタクトスペーサー１２を埋め込み、該導電性インク又は導電性ペーストを乾燥もしくは焼結することで接合部材２０を形成し、これによって前記ドレイン電極５と第２基板のアノード電極とのコンタクトをとる。
【００２６】
また、第２基板８には、図１に示すように、一方の主面上にアノード電極９が形成され、そのアノード電極９の上に各発光部を仕切る電極セパレータ１１が形成され、その電極セパレータ１１によって仕切られた各領域に発光部１０が形成される。発光部１０は、少なくとも発光層と陰極とを含む。発光部１０は、さらに、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を含んでいてもよい。アノード電極９と発光部１０とをあわせて発光素子とよぶ。発光素子は表示素子の一態様である。
【００２７】
そして、隣接する発光部１０を囲う電極セパレータ１１間のアノード電極９上にコンタクトスペーサー１２が形成される。このコンタクトスペーサー１２は、例えば、柱形状の絶縁構造体の表面に金属膜が形成されてなり、薄膜トランジスタのドレイン電極５とアノード電極９とを電気的に接続しかつ第１基板１と第２基板８との間を所定の間隔に保持する。
本発明中で用いているコンタクトスペーサーとは、所定の高さで柱形状に凸加工された絶縁樹脂とその表面を覆う導電材料で形成されている。そのコンタクトスペーサーの根本には第２基板８の電極が露出されており、コンタクトスペーサーの表面を覆う導電材料を成膜するときに同時に第２基板８の電極とコンタクトスペーサー表面の導電層が接続される。
このコンタクトスペーサーは、好ましくは、図４Ｄの１２のような長手方向に沿った断面が台形状の構造物とする。
また、絶縁構造体とは、絶縁樹脂を用いて形成した立体構造物を指す。構造物の形成方法は限定されず、例えば、無版印刷法、有版印刷法、インプリントリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、フォトリソグラフィ等を用いることができる。好ましくは、フォトリソグラフィによる構造物形成である。
【００２８】
ドレイン電極５とアノード電極９との電気的な接続は、例えば、コンタクトスペーサー１２の表面に形成された金属膜とアノード電極９とを電気的に導通させることにより実現される。このコンタクトスペーサー１２の表面に形成された金属膜は、アノード電極９の表面に連続して形成されていてもよい。ここで、ドレイン電極５とコンタクトスペーサー１２は接続部材２０を介して接続される。コンタクトホール１４の側面はさらにドレイン電極５に接続された導電膜で覆われていることが好ましいが、必ずしもこの限りではない。この接合部材２０は、導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥もしくは焼結により固化して形成された材料からなり、この接合部材２０を通すことにより、確実な導通が実現出来る。
ここで接合部材とは、別々に作成された基板や部品の電極同士を電気的、機械的に接合するための部材を指す。一般的には、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）や異方性導電接着剤（ＡＣＡ：anisotropic conductive adhesive）が接合部材として用いられているが、本発明では、異方性導電接着フィルムや異方性導電接着剤を用いることなく、接合部材の前駆体として例示した導電性インクや導電性ペーストを用いて形成することができる。最良の形態は、金属微粒子が分散された導電性インクを用いる事であり、金属微粒子が分散された導電性インクを用いれば接合部を金属結合することができるため、信頼性の高い接合を実現できる。
【００２９】
以上のように構成された第１基板１と第２基板８とは、コンタクトスペーサー１２の先端部がコンタクトホール１４内に挿入されて導電性の接合部材２０によって固定される。
【００３０】
以下、実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。
図２は、実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の製造フローを示す工程図である。
実施形態１では、薄膜トランジスタを含む発光制御用アクティブマトリクス回路が形成された第１基板１がステップＤＳ１〜ＤＳ６の工程を経て作製され、発光部１０が形成された第２基板８がステップＬＳ１〜ＬＳ５の工程を経て作製される。発光制御用アクティブマトリクス回路が形成された第１基板１と発光部１０が形成された第２基板８とをステップＢＳ１〜ＢＳ３の工程を経て貼り合わせることによりアクティブマトリクス型表示装置が製造される。
以下、各工程について詳細に説明する。
【００３１】
１．薄膜トランジスタの形成（発光制御回路の形成）
＜ステップＤＳ１＞
ステップＤＳ１は、第１基板１を洗浄する工程である（図３Ａ）。
第１基板１は、樹脂、ガラス、金属、金属ホイルなど種々の材料からなる基板を選択でき、フレキシブルな樹脂基板でもよい。第２基板８が透光性を有していればよく、第１基板１は透明であっても不透明であってもよい。
また、洗浄は、適宜、基板の材質に合わせた一般的な方法で行うことができる。
また、第１基板１の上には、平坦化膜、接着膜、バリア膜、もしくは、これらの機能を複数有する膜が成膜されていてもよく、その膜は、無機膜でも有機膜でもよい。また、無機膜と有機膜を組み合わせた積層膜を成膜してもよく、第１基板の材質や該基板上に成膜する有機膜や無機膜が果たすべき機能に合わせて適宜選択できる。
さらに、無機膜は、ゾル−ゲルや前駆体を含む液から塗布法により形成してもよいし、原子層堆積(Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ)法を含むＣＶＤ法やスパッタリング法などのＰＶＤ法で形成してもよい。無機膜の材料としては、例えば、ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物や窒化物が挙げられる。
有機膜は、ＣＶＤ法やＰＶＤ法で成膜することができ、高分子化合物などの塗布・焼成で形成してもよい。有機膜の材料については、目的に沿うものが選択されるが、パリレン、エポキシ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などが挙げられる。
【００３２】
＜ステップＤＳ２＞
ステップＤＳ２は、ゲート電極層２を含む金属層を形成する工程である（図３Ｂ）。
この金属層には、ゲート電極層２以外に、発光制御用アクティブマトリクス回路を構成する受動素子の電極や配線及び外部接続端子などが含まれる。
この工程では、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法などのＰＶＤ法、導電性インクを第１基板１上に塗布する方法で第１基板１上に金属膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングを実施する。
金属膜として選択される材料は、特に制限されるものではないが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ等の金属、これらの金属の合金、これらの金属の化合物が挙げられ、伝導性が高い材料が好ましい。
また、有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを形成してもよい。
この塗布もしくは印刷する材料としては、種々の導電性インクが使用できるが、電導性が高い材料を含むインク（液）が好ましく、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などの、導電性高分子化合物を含むインク、無機材料のナノパーティクルを分散させたナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−Ｐｄ、ナノ−Ｐｔ、ナノ−Ｎｉ、ナノ−ＩＴＯ、ナノ−Ａｌ、ナノ−硫化銀、ナノ−酸化銀等の微粒子分散インク、銀塩などの金属化合物インクが挙げられる。ナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。
また、フォトリソグラフィ法や有版もしくは無版印刷法により、予め直接所定のパターンに活性層をパターニングした基板上へ、無電解めっき法や無電解めっきと電解めっき法の組合せにより所定の位置に金属膜を形成してもよい。
ゲート電極２の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
ここで有版印刷法とは、印刷版を用いる印刷法全般を指しており、例えば、フレキソ印刷（凸版）法、グラビア印刷（凹版）法、スクリーン印刷（孔版）法、オフセット（反転）印刷法、マイクロコンタクトプリント法、ナノインプリント法などがあげられる。無版印刷法とは、印刷版を用いない印刷法全般を指しており、例えば、インクジェットプリント法、ノズルコート法、スリットコート法等があげられる。
【００３３】
＜ステップＤＳ３＞
ステップＤＳ３は、ゲート絶縁膜３を成膜する工程である（図３Ｃ）。
ゲート絶縁膜３は、高分子化合物材料を用いて有機絶縁膜を成膜することにより形成することが好ましく、高分子化合物材料としては、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、含フッ素樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＶＡ樹脂やこれらの樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体などが挙げられる。より好ましくは、耐溶剤性などのプロセス耐性や安定性に優れる、架橋性を有する共重合体である。この工程では、スピンコート法により成膜した後、フォトリソグラフィ法で所定のパターンを形成してもよいし、有版印刷もしくは無版印刷法により直接パターニングをしてもよい。
フォトリソグラフィ法で所定のパターンを形成する場合は、高分子化合物材料として感光性が付与された上記樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体を用いることが好ましい。
ゲート絶縁膜３の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、１０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、１００ｎｍ〜６００ｎｍである。
ゲート絶縁膜３を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、第１基板１及び、第１基板１上に形成された平坦化膜、接着膜、バリア膜等に対してダメージを与えない、第１基板１及び前記膜に対する直交溶媒であることが好ましい。
【００３４】
＜ステップＤＳ４＞
ステップＤＳ４は、ソース電極４、ドレイン電極５を含む金属層を形成する工程である（図３Ｄ）。この金属層にはソース電極４及びドレイン電極５以外に、例えば、発光制御用アクティブマトリクス回路を構成する受動素子の電極や配線などが含まれる。本発明において、第１電極は、ソース電極４又はドレイン電極５である。
金属膜の形成方法は、例えば有機絶縁膜からなるゲート絶縁膜３に対してダメージを与えない手法が好ましい。もしくは、ダメージ緩和層等、有機絶縁膜をプロセスダメージから保護する保護層を予め形成した後に金属層を形成してもよい。この保護層は、金属層が無い部分の有機絶縁膜上に残しておいてもよいし除去してもよい。
所定のパターンを形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法などのＰＶＤ法、導電性インクをゲート絶縁膜３上に塗布する方法でゲート絶縁膜３上に金属膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより所定の形状のパターンを形成する方法が挙げられる。金属膜の材料は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｔａ等の金属、これらの金属を含む合金、これらの金属を含む化合物が挙げられるが、導電性が高い材料が好ましい。
また、有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを形成してもよい。
この塗布もしくは印刷する材料としては、種々の導電性インクが使用できるが、伝導性が高い材料を含むインクが好ましく、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子化合物を含むインク、無機材料のナノパーティクルを分散させたナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−Ｐｄ、ナノ−Ｐｔ、ナノ−Ｎｉ、ナノ−ＩＴＯ、ナノ−Ａｌ、ナノ−硫化銀、ナノ−酸化銀等の微粒子分散インク、銀塩などの金属化合物インクが挙げられる。ナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。
また、無電解めっき法又は無電解めっきと電解めっき法とを組合せた方法により所定の位置に金属膜を形成してもよい。
ソース電極４及びドレイン電極５の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、１００ｎｍ〜６００ｎｍである。
ソース電極４及びドレイン電極５を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、第１基板１、ゲート絶縁膜３に対してダメージを与えない、第１基板１及びゲート絶縁膜３に対する直交溶媒であることが好ましい。
【００３５】
＜ステップＤＳ５＞
ステップＤＳ５は、半導体層６を成膜する工程である（図３Ｅ）。
この工程でも、ステップＤＳ４と同様、例えば、有機絶縁膜からなるゲート絶縁膜３に対してダメージを与えない成膜手法が好ましい。
例えば、メタルマスク等のマスクの上から真空蒸着法を用い、所望の領域のみに半導体層６を成膜してもよいし、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極上に一面に膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングを実施してもよい。もしくは、所望の領域にテーパー形状の開口部を持ちセパレータとしても機能する樹脂膜を形成し、その後、一面に半導体層を真空蒸着法で成膜してもよい。ここで、テーパー形状の開口部とは、断面を見たときに下方（基板に近い側）ほど拡がっている開口部をいう。
さらには、有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを塗布法により形成してもよい。
印刷する材料は、無機半導体材料の分散インクや低分子化合物、高分子化合物などの有機半導体材料を含むインク等を用いることができるが、高分子有機半導体材料を含むインクが好ましい。また、塗布法により半導体膜を形成後、半導体膜のモルフォロジー制御や溶媒揮発のため、適宜、焼成処理を実施してもよい。半導体層６の膜厚は、半導体特性に影響が無ければ特に制限は無いが、好ましくは、１５ｎｍ〜１５０ｎｍであり、より好ましくは、１５ｎｍ〜８０ｎｍである。
半導体層６を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４、及びドレイン電極５に対してダメージを与えない、基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４及びドレイン電極５に対する直交溶媒であることが好ましい。
無機半導体材料の分散インクとしては、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ、ＺＴＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯになどの酸化物半導体の分散インク、ゾル−ゲル液、Ｓｉなどの無機半導体材料のナノ粒子を含む液が挙げられる。
有機半導体材料としては、ペンタセン(Pentacene)や銅フタロシアニン等の蒸着により成膜しうる低分子化合物、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン(6,13-bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene(Tips-Pentacene))、１３，６−Ｎ−スルフィニルアセトアミドペンタセン(13,6-N-sulfinylacetamidopentacene(NSFAAP))、６，１３−ジヒドロ−６，１３−メタノペンタセン−１５−オン(6,13-Dihydro-6,13-methanopentacene-15-one(DMP))、ペンタセン−Ｎ−スルフィニル−ｎ−ブチルカルバマート付加物(Pentacene-N-sulfinyl-n-butylcarbamate adduct)、ペンタセン−Ｎ−スルフィニル−ｔｅｒｔ−ブチルカルバマート(Pentacene-N-sulfinyl-tert-butylcarbamate)等のペンタセン前駆体、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］ベンゾチオフェン([1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophene(BTBT))、ポルフィリン、ベンゾポルフィリン、可溶性基としてアルキル基等を有するオリゴチオフェン等の低分子化合物又はオリゴマー、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(P3HT)等のポリチオフェン、フルオレンコポリマー（例えば、フルオレンジイル基とチオフェンジイル基とを有する共重合体）等の高分子化合物等が挙げられる。
【００３６】
＜ステップＤＳ６＞
ステップＤＳ６は、保護膜７を成膜し、コンタクトホール１４を形成する工程である（図３Ｆ）。
ここでは、半導体層６に対してダメージを与えない成膜手法が好ましい。
例えば、真空蒸着法、ＡＬＤ法、スピンコート法などの塗布法を用いてゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極及び半導体層上に一面に保護膜７を形成した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングして、ドレイン電極５が露出するようにコンタクトホール１４を形成する。
また、有版もしくは無版印刷法により、ドレイン電極５を露出させる領域を除いて直接所定のパターンを形成してもよい。
印刷する材料は、無機材料の分散インク、ゾル−ゲル材料、低分子化合物、高分子化合物になどの有機材料を含むインク等の種々の材料が選択できるが、高分子材料を含むインクが好ましい。
前記材料は、無機材料、有機ＳＯＧ（スピンオングラス）材料の他に、低分子化合物としては、パリレンなどが挙げられる。高分子化合物としては、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、含フッ素樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＶＡ樹脂、これらの樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体などが挙げられる。好ましい高分子化合物は、耐溶剤性などのプロセス耐性や安定性に優れる、架橋性を有する共重合体である。フォトリソグラフィ法で所定のパターンを形成する場合は、感光性が付与された上記樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体を用いることが好ましい。
保護膜７の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜５μｍであり、より好ましくは、５００ｎｍ〜１．５μｍである。
コンタクトホールの側面には、第１電極（ドレイン電極）又は下部電極に接続された導電膜が形成されていることが好ましい。
保護膜７を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、第１基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４、ドレイン電極５、及び半導体層６に対してダメージを与えない、第１基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４、ドレイン電極５及び半導体層６に対する直交溶媒であることが好ましい。
【００３７】
２．第２基板８上への表示素子（発光素子）の形成
＜ステップＬＳ１＞
ステップＬＳ１は、第２基板８を洗浄する工程である（図４Ａ）。
第２基板８としては、特に制限は無く、例えばガラスやフレキシブル樹脂基板等が適用可能であるが、高い水蒸気に対するバリア性、高いガスバリア性がある基板が望ましい。
また、洗浄は、適宜、基板の材質に合わせた一般的な方法で行うことができる。
また、第２基板８の上には、平坦化膜、接着膜、バリア膜、もしくは、これらの機能を複数有する膜が成膜されていてもよく、その膜は、無機膜でも有機膜でもよい。また、無機膜と有機膜を組み合わせた積層膜を成膜してもよく、第２基板の材質や該基板上に成膜する有機膜や無機膜が果たすべき機能に合わせて適宜選択できる。
さらに、無機膜は、ゾル−ゲルや前駆体を含む液から塗布法により形成してもよいし、ＡＬＤ法を含むＣＶＤ法やスパッタリング法などのＰＶＤ法で形成してもよい。無機膜の材料としては、例えば、ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物や窒化物が挙げられる。
有機膜は、ＣＶＤ法やＰＶＤ法で成膜することができ、高分子化合物を含むインクなどの塗布・焼成で形成してもよい。有機膜の材料については、目的に沿うものが選択されるが、例えば、パリレン、エポキシ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などが挙げられる。
【００３８】
＜ステップＬＳ２＞
ステップＬＳ２は、アノード電極９を含む導電層を形成する工程である（図４Ｂ）。
ここでは、アノード電極９用の導電層として透明もしくは半透明導電層を形成するときの例で説明する。
この工程では、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などのＰＶＤ法で導電膜を第２基板８上に一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより所定の形状のパターンを形成することができる。
導電膜は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯなどの金属酸化物材料からなる導電膜を選択することができ、可視光透過率や伝導性が高い材料からなる導電膜が好ましい。
有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを形成してもよい。
印刷する透明導電材料としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子を含むインク、無機材料のナノパーティクルを分散させたナノ−ＩＴＯ等の微粒子分散インクなどを用いることができる。さらにその他の透明導電性インクであっても特に制約無く使用できるが、可視光透過率や伝導性が高い材料を含むインクが好ましい。
アノード電極９には、ナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−酸化銀等の微粒子分散インク、又は、銀塩などの金属化合物インクを、光を透過しうる膜厚になるよう基板上に印刷して形成したアノード電極、メッシュ構造にパターン印刷したアノード電極も用いることができる。また、これらの金属電極上に上記透明導電材料を積層したアノード電極やメッシュ構造の段差を平坦化する平坦化電極を組み合わせたアノード電極も使用することができる。ナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。
【００３９】
＜ステップＬＳ３＞
ステップＬＳ３は、アノード電極９の上に電極セパレータ１１を形成する工程である（図４Ｃ）。
電極セパレータ１１を構成する構造材料としては、例えば、ＺＰＮ２４６４（ＺＥＯＮ社製）等、パターニングした断面を逆テーパー形状に加工することが可能な材料であって電気絶縁性が高い材料を使用することができる。ＺＰＮ２４６４の様に光パターニングが可能な材料であって電極や有機発光層に悪影響を与えるガスを硬化後に放出しない材料であることが好ましい。電極セパレータ１１には、撥水処理を施してもよい。電極セパレータ１１の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、０．５μｍ以上４．０μｍ以下が望ましい。
逆テーパー形状の電極セパレータ１１を形成する前に、適宜、その下に下地層を形成してもよい。下地層は、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ等の無機材料や電気絶縁性が高い無機又は有機の材料を用いることができるが、無機材料の方が電気絶縁性が高く下地層の高さを低くできるので好ましい。この下地層の厚さは電気絶縁性が保たれれば特に制限は無いが、例えば、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定される。
【００４０】
＜ステップＬＳ４＞
ステップＬＳ４は、アノード電極９の上にコンタクトスペーサー１２を形成する工程である（図４Ｄ）。
このコンタクトスペーサー１２の絶縁構造体を構成する構造材としては、例えば、順テーパー形状への加工が可能な材料であって電気絶縁性が高く厚膜化が可能な材料を使用することができる。光パターニングが可能な材料であって電極や有機発光層に悪影響を与えるガスを硬化後に放出しない材料が好ましい。具体的には、東レ製のフォトニース（感光性ポリイミド）が用いられる。コンタクトスペーサー１２の高さは、電極セパレータ１１の厚さと基板１のドレイン電極５上に設けられたコンタクトホール１４の深さとの和よりも長ければよく、好ましくは、電極セパレータ１１の厚さとコンタクトホール１４の深さとの和よりも１．５倍以上、より好ましくは、２倍以上長く設定される。
絶縁構造体の形状は、柱形状であることが好ましい。また、この絶縁構造体の表面には、アノード電極９とドレイン電極５とを導通させる導電膜が形成される。
この導電膜は、発光部１０に含まれるカソード電極（陰極）を蒸着する工程で同時に形成される。この時、電極セパレータ１１により発光部１０のカソード電極とアノード電極９との絶縁性が保たれる。
【００４１】
＜ステップＬＳ５＞
ステップＬＳ５は、電極セパレータ１１で仕切られた領域のアノード電極９上に発光部１０を設け、有機ＥＬ素子を形成する工程である（図４Ｅ）。
有機ＥＬ素子は、例えば、アノード電極９上に発光層を介してカソード電極を形成することにより構成されるが、アノード電極９もしくはカソード電極と発光層の間には種々の機能層を形成することもある。
具体的な素子構造については後述する。
【００４２】
３．貼り合わせ工程
＜ステップＢＳ１＞
ステップＢＳ１は、コンタクトスペーサー１２の先端にナノパーティクルＡｇやＡｇペースト等の導電性インク若しくは導電性ペーストを転写印刷する工程である（図５Ａ）。
ここでは、ナノパーティクルＡｇインクもしくはＡｇペーストからなる接合部材前駆体層２０ａが塗布された転写印刷版３０を準備して、その接合部材前駆体層２０ａに第２基板８のコンタクトスペーサー１２の先端部を押し当てて先端部に接合部材前駆体層２０ｂを塗布する（転写印刷）。
また、本発明は、転写印刷法に限定されるものではなく、第１基板１のコンタクトホール１４に直接、インクジェット法やドロップキャスト法により例えばナノパーティクルＡｇインクを塗布してもよい。
その他の塗布方法としては、マイクロコンタクトプリント法、スクリーン印刷法、凸版印刷法などの有版印刷手法が適用でき、これらの方法によって、導電性インクもしくは導電性ペーストなどの接合部材前駆体をコンタクトホール１４内に充填する。
導電性インクは、液体媒体と、該液体媒体中に分散された無機ナノ粒子とを含有していることが好ましい。無機ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ａｌ、硫化銀及び酸化銀からなる群から選択された少なくとも１つを含むことが好ましい。
導電性ペーストは、ＰｂＳｎ合金、ＳｎＡｇ合金、Ａｇからなる群から選択された少なくとも１つの材料を含んでいてもよく、ポリマーを含んでいてもよい。
【００４３】
＜ステップＢＳ２＞
ステップＢＳ２は、基板同士を貼り合わせる工程である（図５Ｂ）。
ここでは、アライメント可能な貼り合わせ装置を用いて、コンタクトスペーサー１２の先端部がコンタクトホール１４に対向するように第１基板１と第２基板８とを位置合わせしてコンタクトスペーサー１２の先端部をコンタクトホール１４内に挿入し、接合部材前駆体２０ｂを固化する。アライメント精度は、±５μｍ以下であることが望ましい。
以上のようにして第１基板１と第２基板８とが貼り合わされ、第１電極と下部電極９とが電気的に接続される。
接合部材前駆体２０ｂの固化方法は、選択される接合部材前駆体の種類に応じて適宜選択され、例えば、乾燥もしくは焼結により固化されるが、加熱を伴う場合には加熱温度は１５０℃以下であることが好ましい。
本実施例の場合の焼結とは、例えば、分散剤を含有する銀ナノ粒子を接合部材前駆体として用いる場合であって分散剤の脱離温度もしくは分解温度が常温以上の場合、脱離温度もしくは分解温度よりも高い温度にて焼成し、分散剤を脱離もしくは分解させて銀ナノ粒子同士を直接接触させ、固化させることを指す。ナノ粒子の表面は非常に活性なため、銀ナノ粒子同士が直接触れることで溶融し、凝集して金属膜となり固化する。
乾燥とは、例えば、接着性導電ペーストを接合部材前駆体として用いる場合、接着性導電ペースト中の分散溶媒を蒸発させることで導電フィラーとして入っている銀粒子同士を接触させ、固化させることを指す。もしくは、分散剤を含有する銀ナノ粒子を接合部材前駆体として用いる場合であって常温で分散剤が脱離もしくは分解しうる場合、時間をかけて分散溶媒を蒸発させ、分散剤を脱離もしくは分解させることで銀ナノ粒子が溶融し、凝集して金属膜になり固化させることを指す。
【００４４】
＜ステップＢＳ３＞
ステップＢＳ３は、シーラント層１３を形成して封止する工程である。
シーラント層１３は、基板内部全体に充填されてもよいし、貼り合わせた基板の内、外形の小さい方の基板の外周部のみに塗布されていてもよい。基板がフレキシブル樹脂基板の場合は、基板の全面に充填硬化されて封止されることが望ましい。シーラント層の材質には特に制限は無いが、ＴＦＴ基板や有機ＥＬ層に影響を与えない材料が好ましく、例えば、エポキシ樹脂系の封止材などが用いられる。
【００４５】
以上のようにして、コンタクトスペーサー１２の先端部がコンタクトホール１４で固定された本実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置が製造される。
【００４６】
次に、本実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置における発光素子について説明する。
まず、発光素子の代表例として、有機ＥＬ素子を挙げることができる。
【００４７】
＜有機ＥＬ素子＞
有機ＥＬ素子は、陽極（アノード電極）、陰極（カソード電極）、及びこれらの間に設けられた発光層を基本構成として備えるが、有機ＥＬ素子の具体的な構成としては、例えば、以下のａ）〜ｄ）の構成が挙げられる。
ａ）陽極／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｃ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ここで、／は各層が隣接して積層されていることを示す。以下、同様である。）
【００４８】
なお、発光層とは、発光する機能を有する層であり、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層と電子輸送層を総称して電荷輸送層と呼ぶ。また、発光層に隣接した正孔輸送層をインターレイヤー層と呼ぶ場合もある。
【００４９】
陽極の材料及び作製方法としては、前述のアノード電極９の材料及び作製方法が挙げられる。陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、通常、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００５０】
陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち２種以上の合金、或いはそれらのうち１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち１種以上との合金、グラファイト又はグラファイト層間化合物等が用いられる。
【００５１】
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。
【００５２】
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、通常、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００５３】
発光層に含まれる発光材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、チオフェン環を含む化合物、及びそれらの化合物の重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などが挙げられる。
【００５４】
正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等が挙げられる。
【００５５】
電子輸送層に含まれる電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。
【００５６】
発光層、正孔輸送層、電子輸送層の積層・成膜は、溶液から行うことができる。溶液からの積層・成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。また、電子輸送材料が低分子化合物である場合、真空蒸着法で成膜することもできる。
【００５７】
発光層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５８】
正孔輸送層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、正孔輸送層の膜厚は、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５９】
電子輸送層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、電子輸送層の膜厚は、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００６０】
また、電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に電荷注入層（正孔注入層、電子注入層）と呼ぶことがある。更に、電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して前記の電荷注入層又は絶縁層を設けてもよく、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。なお、積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜選択すればよい。
【００６１】
電荷注入層を設けた発光素子としては、以下のｅ）〜ｐ）の構造を有するものが挙げられる。
ｅ）陽極／電荷注入層／発光層／陰極
ｆ）陽極／発光層／電荷注入層／陰極
ｇ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷注入層／陰極
ｈ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｊ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｋ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｌ）陽極／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｍ）陽極／電荷注入層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｎ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｏ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｐ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
【００６２】
電荷注入層としては、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、陰極と電子輸送層との間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に含まれる電子輸送材料との中間の値の電子親和力を有する材料を含む層等が挙げられる。
【００６３】
電荷注入層に用いる材料としては、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン、カーボン等が挙げられる。
電荷注入層の積層・成膜は、溶液から行うことができる。
電荷注入層の膜厚は、例えば、１〜１００ｎｍであり、２〜５０ｎｍが好ましい。
【００６４】
以上、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置の発光素子の代表例として有機ＥＬ素子について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光素子が形成された第２基板８の代わりに
（１）マイクロカプセル方式、電子粉流体方式、電子泳動方式、エレクトロウェッティング方式、化学変化方式による電子ペーパー表示素子、
（２）液晶が充填された液晶表示素子、
が形成された基板を貼り合わせることもできる。この場合、第１基板１のコンタクトホール１４の位置にコンタクトスペーサーを形成しておくことで第１基板１と表示素子が形成された第２基板８との貼り合わせと表示素子の駆動が可能になる。
【００６５】
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置において、第１基板１及び第２基板８は、形成される薄膜トランジスタ及び表示素子の種類や表示装置の用途に応じて、透明もしくは半透明な樹脂製のリジット基板もしくはフィルム基板、それらと金属ホイル基板の組合せなど、種々の基板及び組み合わせから選択することができる。
【００６６】
さらに上記樹脂基板の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、全芳香族ポリアミド（別名：アラミド）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ、別名：ポリアセタール）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等を選択することができる。
【００６７】
以上のように構成された本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板１と第２基板８とを確実に固定し、かつアノード電極９とドレイン電極５とを高い信頼性で確実に接続することが可能になる。
【００６８】
また、コンタクトホール１４に接続部材を充填して接続することができることから、低粘度のインクを用いて接続することが可能になり、例えば、ナノパーティクルＡｇを使用することができる。
以下、実施形態１とは異なる形態の本発明に係る実施形態について説明する。
【００６９】
実施形態２．
図６は、本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置は、
（１）第１基板１のドレイン電極５の上に、コンタクトスペーサー１２ａが設けられ、コンタクトスペーサー１２ａとドレイン電極５上に導電膜を形成し、
（２）第２基板８の隣接する発光素子の発光部１０を囲む電極セパレータ１１間に、その底面に下部電極９が露出するようにコンタクトホール１４ａが設けられて、
（３）コンタクトホール１４ａに充填された接合部材２０にコンタクトスペーサー１２ａの先端部が埋め込まれて固定されている点が実施形態１とは異なっており、それ以外の部分は実施形態１と同様に構成される。
以上のように構成された実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７０】
実施形態３．
図７は、本発明に係る実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板１上に形成される薄膜トランジスタの構成が実施形態１とは異なっている。
具体的には、第１基板１の上にまず、ソース電極４とドレイン電極５が所定の間隔を隔てて形成され、その間隔を埋めるように半導体層６がソース電極４とドレイン電極５にまたがって形成される。そして、その半導体層６を覆うようにゲート絶縁膜３を形成し、半導体層６に対向するようにゲート電極２を形成して、そのゲート電極２を覆うように保護膜７が形成されている。
実施形態３において、コンタクトホール１４ｂは、保護膜７とゲート絶縁膜３とを貫通するように形成されて、コンタクトホール１４ｂの底面にはドレイン電極５の表面が露出される。
第２基板８上には、実施形態１と同様にして発光素子及びコンタクトスペーサー１２等が形成されて、実施形態１と同様にして、コンタクトホール１４ｂに充填された接合部材２０にコンタクトスペーサー１２の先端部が埋め込まれて固定される。
以上のように構成された実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７１】
実施形態４．
図８は、本発明に係る実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置は、
（１）第１基板１のドレイン電極５の上に、コンタクトスペーサー１２ｃが設けられ、保護膜７の加工形状が電極セパレータの役割を担うよう逆テーパー形状になっており、
（２）第２基板８の隣接する発光素子の発光部１０の電極セパレータ１１間にコンタクトホール１４ｃが設けられて、
（３）コンタクトホール１４ｃに充填された接合部材２０にコンタクトスペーサー１２ｃの先端部が埋め込まれて固定されている点が実施形態３とは異なっており、それ以外の部分は実施形態３と同様に構成される。
以上のように構成された実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７２】
実施形態５．
図９は、本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置においてさらに、第１基板１側の保護膜７の上に電極セパレータ４０が形成されている。
本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置において上記以外の点は実施形態２と同様である。
以上のように構成された実施形態５のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【実施例】
【００７３】
本発明に係る実施例を実施形態１で用いた図１、図３ＡからＦ、図４ＡからＥを用いて説明する。本実施例の装置構成は、１個のトランジスタに対して１個の発光素子を含む構成である。（図１０）
【００７４】
実施例の装置構成
以下の実施例では、まず、第１基板１上に有機薄膜トランジスタＴｒ１を形成する（図１０（ａ））。
図１０（ａ）において、２ｔはゲート端子、４ｔはソース端子、５はドレイン電極、１５ｄはカソード引出線、１５ｔはカソード端子である。また、１４は、図１、図３ＡからＦ等に示したコンタクトホールである。
図１０（ｂ）において、１２ｐは発光部１０のアノード側のコンタクトスペーサーであり、１２ｎは発光部１０のカソード側のコンタクトスペーサーであり、１５は発光部１０のカソード電極である。尚、９は図１、図４ＡからＥ等に示したアノード電極である。
以上のように構成された第１基板１と第２基板８とを図５Ａ，Ｂで説明したようにして貼り合わせる。貼り合わせ後の位置関係を図１０（ｃ）に示す。
【００７５】
＜実施例１＞
本実施例１では、その断面構造が図１に示す構造である図１０に示す表示装置を製造した。第１基板１（ガラス）上に、ゲート電極２（Ｃｕ）、ゲート絶縁膜３（有機絶縁膜）、ソース電極４とドレイン電極５（共にナノ−Ａｇ）を形成し、該ソース電極４と該ドレイン電極５の間に半導体層６（高分子有機半導体）を形成し、コンタクトホール１４を形成する領域以外を保護膜７（有機絶縁膜）で覆うことで有機薄膜トランジスタを作製した。また、第２基板８（ガラス）上にＩＴＯを成膜し、ＩＴＯ膜をパターニングすることでアノード電極９（ＩＴＯ）を形成し、発光部１０を形成する領域のみに開口部を設けたＳｉＯ２膜を下地層として形成し、コンタクトセパレータ１２（東レ社製感光性ポリイミド：フォトニース）、発光素子の発光部１０を形成し、高分子ＥＬ素子である表示素子を作製した。電極セパレータ１１の作製を省き、カソード電極膜蒸着後に、アノード電極９上にあるコンタクトセパレータ１２周辺のアノード電極９露出部分の外周部分の金属膜を削り取ることで電極セパレータとした。次いで、第１基板１のコンタクトホール１２内にナノ−Ａｇインク（アルバックマテリアル社製Ｌ−Ａｇ１）をドロップキャストし第２基板８のコンタクトスペーサーが第１基板１のコンタクトホール１２内に収まるように置き、グローブボックス内のホットプレート上で１５０で℃３０分程度焼成した。次いで、基板の周辺部をエポキシ樹脂で封止して、貼り合わせ構造を有する有機トランジスタ駆動による有機ＥＬ素子を得た。
【００７６】
以下、実施例１の表示装置の製造方法について説明する。
洗浄済の第１基板１上にスパッタリング法でＣｕ(銅)層を形成し、フォトリソグラフィにより、ゲート電極２を形成した（図３Ｂ）。フォトリソグラフィにおいて、フォトレジストは、東京応化工業社製「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を、レジスト剥離液は、東京応化工業社製「１０４」を、Ｃｕエッチング液は、関東化学社製の「混酸Ｃｕ−０３」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。Ｃｕ層上にフォトレジスト「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。次いで、現像したフォトレジストをマスクとして、Ｃｕ層のＣｕが露出している部分を、Ｃｕエッチング液「混酸Ｃｕ−０３」を用いて除去し、レジスト剥離液「１０４」を用いて残りのフォトレジストを剥離して、ゲート電極２のパターニングを行った。
この時のゲート電極２の膜厚は、約１００ｎｍであった。また、同プロセスで作製したＴＥＧ素子にて測定した該銅電極の抵抗率は、約４．２ｅ−６Ωｃｍであった。
【００７７】
次に、第１基板１及びゲート電極２上に、高分子化合物１と高分子化合物２と２−ヘプタノンとを含む溶液をスピンコート法により塗布して有機層を形成した（図３Ｃ）。該有機層は熱架橋性の材料を含むため、直ぐに、焼成処理を行い、ゲート絶縁膜３を得た。焼成処理は、窒素（Ｎ２）フロー加熱炉で行い、急激な熱ストレスによる熱架橋への悪影響を防ぐため、炉内温度が常温の状態でゲート電極及び有機層を形成した第１基板１を炉内に入れ、炉の温度が２３０℃の設定で６０分加熱を実施した。この時の最終的な基板周辺の焼成温度は、２２０℃〜２２７℃の間であった。また、ゲート絶縁膜３の膜厚は、約４６０ｎｍであった。
【００７８】
有機絶縁膜材料である前記高分子化合物１及び前記高分子化合物２は、下記方法で製造したポリスチレン共重合体である。
（高分子化合物１の合成）
スチレン（和光純薬製）２．０６ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）２．４３ｇ、２−〔Ｏ−［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート（昭和電工製、商品名「カレンズＭＯＩ−ＢＭ」）１．００ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０６ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）１４．０６ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で４８時間重合させて、高分子化合物１が溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。高分子化合物１は下記化１に示す繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
【００７９】
【化１】
高分子化合物１
【００８０】
得られた高分子化合物１の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、３２８００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
【００８１】
（高分子化合物２の合成）
４−アミノスチレン（アルドリッチ製）３．５０ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）１３．３２ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０８ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）２５．３６ｇを、１２５ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で４８時間重合させて、高分子化合物２が溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。
高分子化合物２は下記化２に示す繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
【００８２】
【化２】
高分子化合物２
【００８３】
得られた高分子化合物２の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、１３２０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
【００８４】
次に、スピンコート法によりゲート絶縁膜３上にナノ−Ａｇインク「アルバックマテリアル社製 Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を塗布し、大気中、ホットプレート上で１５０℃で３０分焼成することで銀電極層を得た。この後、該銀電極層をフォトリソグラフィ法によりソース電極４及びドレイン電極５の形状に加工した。フォトリソグラフィにおいて、フォトレジストは、東京応化工業社製「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を、レジスト剥離液は、東京応化工業社製「１０４」を、Ａｇエッチング液は、関東化学社製の「ＳＥＡ−０５」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。Ａｇ層上にフォトレジスト「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。次いで、現像したフォトレジストをマスクとして、Ａｇ層のＡｇが露出している部分を、Ａｇエッチング液「ＳＥＡ−０５」を用いて除去し、レジスト剥離液「１０４」を用いて残りのフォトレジストを剥離し、最後にナノ−Ａｇ焼結体である銀電極の最終焼成処理として大気中ホットプレート上で２２０℃３０分の焼成処理を実施して、ソース電極４、ドレイン電極５のパターニングを行った（図３Ｄ）。ソース電極４及びドレイン電極５の膜厚は、約２００ｎｍであった。また、同プロセスで作製したＴＥＧ素子にて測定した該銀電極の抵抗率は、約６×１０−６Ωｃｍであった。
【００８５】
次に、ソース電極４とドレイン電極５との間に、転写印刷法により半導体層６を形成した。転写印刷に用いた印刷版は、信越化学社製ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）「ＳＩＭ−３６０」と硬化剤「ＣＡＴ−３６０」を９：１（重量比）で混ぜ、０．７ｍｍの厚さになる様に冶具を用いて形成した樹脂からなる平版を作製し、半導体層６を形成するエリアの大きさに該平版から印刷版用平版を切り取り、ガラスの支持基板に該印刷用平板を貼り付けることで印刷版とした。該印刷版上に予め準備しておいた高分子有機半導体を含むインクをスピンコート法により塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜をソース電極４とドレイン電極５との間の半導体層６を形成するエリアに転写印刷し、半導体層６を得た（図３Ｅ）。
【００８６】
次に、第１基板１上のコンタクトホール１２と端子部以外の領域に、転写印刷法により、保護膜７を形成した。転写印刷に用いた印刷版は、半導体層６と同様の方法で作製した。該印刷版上に、下記化３に示す高分子化合物３とフルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体と２，３，４，５，６−ペンタフルオロトルエン（２，３，４，５，６−Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｔｏｌｕｅｎｅ）とを含む溶液をスピンコート法により塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜を第１基板１上の領域であってコンタクトホール１２及び端子部以外の領域に転写印刷した。該塗布膜は熱架橋性を有するため、直ぐに窒素（Ｎ２）雰囲気中のホットプレート上で２００℃３０分焼成することで保護膜７を得た（図３Ｆ）。
【００８７】
【化３】
高分子化合物３
【００８８】
次にＩＴＯ膜付きガラス基板を洗浄し、フォトリソグラフィ法でＩＴＯ膜をパターニングすることで、アノード電極９が形成された第２基板８を得た（図４Ｂ）。フォトリソグラフィにおいて、フォトレジストは、東京応化工業社製「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を、レジスト剥離液は、東京応化工業社製「１０６」を、ＩＴＯエッチング液は、林純薬工業社製「ＩＴＯエッチング液：塩鉄液」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。ＩＴＯ膜上にフォトレジスト「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。次いで、現像したフォトレジストをマスクとして、ＩＴＯ膜が露出している部分を、ＩＴＯエッチング液「塩鉄液」を用いて除去し、レジスト剥離液「１０６」を用いて残りのフォトレジストを剥離して、アノード電極９のパターニングを行った。
アノード電極９の膜厚は約１５０ｎｍ、抵抗率は約１２０×１０−６Ωｃｍであった。
【００８９】
次にアノード電極９と電極セパレータ１１の間に発光素子の発光部１０を形成する領域のみに開口部を持つＳｉＯ２層を下地層として形成した後、コンタクトセパレータ１２をフォトリソグラフィ法により形成した。フォトリソグラフィにおいて、コンタクトセパレータ１２に用いる感光性樹脂は、東レ社製「フォトニース」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。ＳｉＯ２層までが形成された第２基板８上に感光性樹脂である「フォトニース」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。最後に、大気雰囲気の加熱炉にて２３０℃３０分の焼成処理を行い、コンタクトセパレータ１２を得た。この時のコンタクトセパレータ１２の高さは、約４μｍであった。
電極セパレータ１１の作製を省き、カソード金属膜蒸着後に、アノード電極９上にあるコンタクトセパレータ１２周辺のアノード電極９露出部分の外周部分の金属膜を削り取ることで電極をセパレートした。
【００９０】
次に、有機発光層をスピンコート法及び焼成処理により形成し、次いで、カソード電極を真空蒸着して発光素子の発光部１０を得た。発光素子の発光部１０の作製プロセスについては、実施形態１に記載した方法と同様の方法で形成した。ただし、コンタクトセパレータ１２上と周辺のアノード電極９露出部分に付着した有機発光層用材料は適宜拭き取った。
【００９１】
次に、第１基板１と第２基板８の貼り合わせを行う為、第１基板１上のコンタクトホール１４内にドロップキャスト法を用いてナノ−Ａｇインクを充填した。ナノ−Ａｇインクは、アルバックマテリアル社製「Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を用いた。貼り合わせ手順は、ドロップキャスト法を用いて第１基板１上のコンタクトホール１４内にナノ−Ａｇインク「Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を充填し、第２基板８上のコンタクトセパレータ１２が第１基板１上のコンタクトホール１４内に収まるように第１基板１と第２基板８を重ね合わせた。その後、加圧しながら１５０℃で３０分焼成してナノ−Ａｇインク「Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を加熱固化することで貼り合わせを実施した。この時の作業は全て酸素濃度が１．０ｐｐｍ未満であり、かつ、水分濃度が１．０ｐｐｍ未満のグローブボックス中で実施した。
【００９２】
最後に、グローブボックス中の圧力を負圧（約−２．０Ｐａ）にして貼り合わせた基板の外周部にエポキシ樹脂を塗布した。その後、グローブボックス中の圧力を陽圧（約５．０Ｐａ）に戻しエポキシ樹脂を硬化させて、高分子有機トランジスタ駆動の表示装置を得た。
【００９３】
本実施例で作製した表示素子をアジレントテクノロジー社製「Ｂ１５００Ａ」半導体パラメータアナライザで出力（ＰＶｄｄ−Ｉｐｌｅｄ）特性を測定したところ、発光素子を含む表示装置のトランジスタ特性の確認および有機発光層の発光を確認することができた。（図１１）。図１１中、ＰＶｄｄは有機薄膜トランジスタのソース電極４とカソード電極との間に印可されている電圧を表す。Ｉｐｌｅｄは、有機薄膜トランジスタのソース電極４、半導体層６、ドレイン電極５、コンタクトホール１４、コンタクトセパレータ１２（アノード側）、アノード電極９、発光素子の発光部１０、コンタクトセパレータ１２（カソード側）、カソード電極間を流れる電流を表す。本実施例で作製した表示装置において、ソース電極４、半導体層６、ドレイン電極５、コンタクトホール１４、コンタクトセパレータ１２（アノード側）、アノード電極９、発光素子の発光部１０、コンタクトセパレータ１２（カソード側）、カソード電極の間で導通を確認することが出来た。
【符号の説明】
【００９４】
１ 第１基板
２ ゲート電極
２ｔ ゲート端子
３ ゲート絶縁膜
４ ソース電極
４ｔ ソース端子
５ ドレイン電極
６ 半導体
７ 保護膜
８ 第２基板
９ アノード電極
１０ 発光部
１１ 電極セパレータ
１２ コンタクトスペーサー
１３ シーラント層
１４ コンタクトホール
１５ カソード電極
１５ｄ カソード引出線
１５ｔ カソード端子
２０ 接合部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置は、表示素子が自発光であることからバックライトを必要とせず、軽量薄型化が可能であり、視野角やコントラストの点でも液晶表示装置より優れている。このアクティブマトリクス型表示装置は、例えば、特許文献１に示されているように、スイッチング薄膜トランジスタを有する駆動回路が形成された基板と、有機ＥＬ素子が形成された基板とが貼り合わされて作製される。このようにして作製されるアクティブマトリクス型表示装置では、表示素子の電極と駆動回路の電極とが、例えば、導電性スペーサによって電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１４９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動回路が形成された薄膜トランジスタ基板と有機ＥＬ素子が形成された基板とを貼り合わせて作製されるアクティブマトリクス型表示装置では、別々の基板に形成された電極間に接触不良のない安定した電気的導通をいかにして実現するかが課題となる。
特に、フレキシブル基板同士を貼り合わせた場合、基板を曲げたときに接触部分が剥離しないように強固に電極同士を接続することが重要になる。
また、柔軟性のある異方性導電接着フィルムを用いて電極間を接続すれば剥離を防止する上では一定の効果が得られるが、金属接合させた場合に比べると接続抵抗を十分低くできなかったり、接続領域が表示装置の１画素の限定された領域であるため、異方性導電接着フィルム内の導電性粒子の分散状況によっては接続抵抗バラツキが生じる等の問題がある。
また、異方性導電接着フィルムの接着剤と、薄膜トランジスタ基板若しくは有機ＥＬ素子が形成された基板との密着性が悪く接着性が確保できない場合や温度変化による基板伸縮の度合いの違いによる影響も懸念される。
【０００５】
そこで、本発明は、二つの基板に形成された電極間が低い接続抵抗で確実にかつ安定して接続されているアクティブマトリクス型表示装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するために、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、
第１基板と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とが対向して貼り合わされているアクティブマトリクス型表示装置であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と、前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板が有し、
他方の基板が前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを有し、
前記コンタクトスペーサーの先端部が前記コンタクトホール内で固定されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトスペーサーは、柱形状の絶縁構造体とその表面に形成された導電膜からなる。
【０００８】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトスペーサーは前記下部電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記第１電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記第１電極の表面が露出されている。
【０００９】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトスペーサーは前記第１電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記下部電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記下部電極の表面が露出されている。
【００１０】
また、本発明のある形態では、前記コンタクトホールの側面に、前記第１電極又は前記下部電極に接続された導電膜が形成されている。
【００１１】
また、本発明のある形態では、前記第１電極と前記下部電極とは、前記コンタクトホールの少なくとも一部に充填された接合部材を介して電気的に接続されており、前記コンタクトスペーサーの先端部が前記接合部材に埋め込まれている。
【００１２】
また、本発明のある形態では、前記接合部材は、導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化して形成された材料からなる。
【００１３】
また、本発明のある形態では、前記導電性インクは、液体媒体と、該液体媒体中に分散された無機ナノ粒子とを含有する。
【００１４】
また、本発明のある形態では、前記無機ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ａｌ、硫化銀及び酸化銀からなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００１５】
また、本発明のある形態では、前記導電性ペーストは、ＰｂＳｎ合金、ＳｎＡｇ合金、Ａｇからなる群から選択された少なくとも１つを含む。
【００１６】
また、本発明のある形態では、前記導電性ペーストは、ポリマーを含む。
【００１７】
また、本発明のある形態では、前記薄膜トランジスタが有機半導体を含む。
【００１８】
さらに、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置の製造方法は、第１基板と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有するアクティブマトリックス型表示装置を製造する方法であって、前記第１基板と前記第２基板とを前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とを対向させて貼り合わせることを含む方法であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板に形成するコンタクトスペーサー形成工程と、
他方の基板に前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトスペーサーの先端部を接合部材によって前記コンタクトホール内に固定して、前記第１電極と下部電極とを電気的に接続するため、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のある形態では、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトホールに導電性インクもしくは導電性ペーストを有版印刷法もしくは無版印刷法を用いて充填することと、
前記コンタクトスペーサーの先端部を前記充填された導電性インクもしくは導電性ペーストに沈入させることと、
前記先端部が沈入された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることとを含む
【００２０】
また、本発明のある形態では、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトスペーサーの先端部に導電性インクもしくは導電性ペーストを転写印刷版上から転写印刷することと、
前記導電性インクもしくは導電性ペーストが転写印刷されたコンタクトスペーサーの先端部を前記コンタクトホールに挿入することにより前記コンタクトホール内に前記導電性インクもしくは導電性ペーストを充填することと、
コンタクトホール内に充填された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることとを含む
【発明の効果】
【００２１】
以上のように構成された本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板又は第２基板の一方の基板が、前記薄膜トランジスタの１つの電極と前記下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを有し、そのコンタクトスペーサーの先端部が他方の基板に設けられたコンタクトホールで固定されているので、第１基板と第２基板とを接触不良なく確実に接続することができる。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置の製造方法では、コンタクトスペーサーもしくはコンタクトホールを利用して、例えば、Ａｇナノ粒子分散インクを用いた有版印刷法もしくは無版印刷法により接合部材を塗布できるので、接合部材の塗布工程を簡略化する事ができる。特に、コンタクトスペーサーを凸版に見立てコンタクトスペーサーの先端に接合部材を直接転写印刷すれば、更なる工程の簡略化ができる。
更に、Ａｇナノ粒子分散インクを焼結させる事で接合した場合、金属接合による強固な接続を実現することができ、かつ、周辺の温度変化や電流による発熱の影響を接合部が受ける事は無く安定した接合状態を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置に係る製造方法の工程フロー図である。
【図３Ａ】ステップＤＳ１の第１基板１を洗浄する工程の断面図である
【図３Ｂ】ステップＤＳ２のゲート電極層２を含む金属層を形成する工程の断面図である。
【図３Ｃ】ステップＤＳ３のゲート絶縁膜３を成膜する工程の断面図である。
【図３Ｄ】ステップＤＳ４のソース電極４、ドレイン電極５を含む金属層を形成する工程の断面図である。
【図３Ｅ】ステップＤＳ５の半導体層６を成膜する工程の断面図である。
【図３Ｆ】ステップＤＳ６の保護膜７を成膜し、コンタクトホール１４を形成する工程の断面図である。
【図４Ａ】ステップＬＳ１の基板８を洗浄する工程の断面図である。
【図４Ｂ】ステップＬＳ２のアノード電極９を含む導電層を形成する工程の断面図である。
【図４Ｃ】ステップＬＳ３のアノード電極９の上に電極セパレータ１１を形成する工程の断面図である。
【図４Ｄ】ステップＬＳ４のアノード電極９の上にコンタクトスペーサー１２を形成する工程の断面図である。
【図４Ｅ】ステップＬＳ５の電極セパレータ１１で仕切られた素子領域のアノード電極９上に発光部１０である有機ＥＬ素子等の発光素子を形成する工程の断面図である。
【図５Ａ】ステップＢＳ１のコンタクトスペーサー１２の先端にナノパーティクルＡｇやＡｇペーストを転写印刷する工程の断面図である。
【図５Ｂ】ステップＢＳ２の基板同士を貼り合わせる工程の断面図である。
【図６】本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明に係る実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明に係る実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明に係る実施形態５のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明に係る実施例の素子構成を示す平面図であり、（ａ）は、第１基板１上に有機薄膜トランジスタＴｒ１を形成したときの平面図、（ｂ）は、第２基板８上に発光部１０を形成したときの平面図、（ｃ）は、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせたときの平面図である。
【図１１】実施例１で製造した表示装置の出力特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態のアクティブマトリクス型表示装置について説明する。
実施形態１．
図１は、本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板１と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板８と、アノード電極（下部電極）９及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とが貼り合わされている表示装置であって、以下のように構成される。
尚、本明細書において、下部電極は、第２基板に接して又は第２基板上に存在する他の導電性パターンの中で最も第２基板の近くに形成される電極をいい、素子の向きによっては必ずしも下に位置するものには限られない。
また、上、下という表現は、基板に近い側又は場所を下といい、基板から離れた側又は場所を上という。
【００２４】
第１基板１には、図１に示すように、一方の主面上にゲート電極２を介してゲート絶縁膜３が形成され、そのゲート絶縁膜３の上にソース電極４とドレイン電極５がゲート電極２の上で所定の間隔を隔てて形成され、その間隔を埋めるように半導体層６がソース電極４とドレイン電極５にまたがって形成される。以上のようにして、第１基板１上に薄膜トランジスタが形成されて、その薄膜トランジスタを覆うように保護膜７が形成される。
【００２５】
そして、実施形態１では、ドレイン電極５の上に保護膜７を貫通するコンタクトホール１４が形成される。コンタクトホール１４の底面にはドレイン電極５の表面が露出される。
ここでコンタクトホールとは、一般的に基板や電極とその上層にある配線層を接続するため、絶縁膜に開けられた穴である。
本実施の形態の場合は、コンタクトホール内に導電性インク又は導電性ペーストとコンタクトスペーサー１２を埋め込み、該導電性インク又は導電性ペーストを乾燥もしくは焼結することで接合部材２０を形成し、これによって前記ドレイン電極５と第２基板のアノード電極とのコンタクトをとる。
【００２６】
また、第２基板８には、図１に示すように、一方の主面上にアノード電極９が形成され、そのアノード電極９の上に各発光部を仕切る電極セパレータ１１が形成され、その電極セパレータ１１によって仕切られた各領域に発光部１０が形成される。発光部１０は、少なくとも発光層と陰極とを含む。発光部１０は、さらに、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を含んでいてもよい。アノード電極９と発光部１０とをあわせて発光素子とよぶ。発光素子は表示素子の一態様である。
【００２７】
そして、隣接する発光部１０を囲う電極セパレータ１１間のアノード電極９上にコンタクトスペーサー１２が形成される。このコンタクトスペーサー１２は、例えば、柱形状の絶縁構造体の表面に金属膜が形成されてなり、薄膜トランジスタのドレイン電極５とアノード電極９とを電気的に接続しかつ第１基板１と第２基板８との間を所定の間隔に保持する。
本発明中で用いているコンタクトスペーサーとは、所定の高さで柱形状に凸加工された絶縁樹脂とその表面を覆う導電材料で形成されている。そのコンタクトスペーサーの根本には第２基板８の電極が露出されており、コンタクトスペーサーの表面を覆う導電材料を成膜するときに同時に第２基板８の電極とコンタクトスペーサー表面の導電層が接続される。
このコンタクトスペーサーは、好ましくは、図４Ｄの１２のような長手方向に沿った断面が台形状の構造物とする。
また、絶縁構造体とは、絶縁樹脂を用いて形成した立体構造物を指す。構造物の形成方法は限定されず、例えば、無版印刷法、有版印刷法、インプリントリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、フォトリソグラフィ等を用いることができる。好ましくは、フォトリソグラフィによる構造物形成である。
【００２８】
ドレイン電極５とアノード電極９との電気的な接続は、例えば、コンタクトスペーサー１２の表面に形成された金属膜とアノード電極９とを電気的に導通させることにより実現される。このコンタクトスペーサー１２の表面に形成された金属膜は、アノード電極９の表面に連続して形成されていてもよい。ここで、ドレイン電極５とコンタクトスペーサー１２は接続部材２０を介して接続される。コンタクトホール１４の側面はさらにドレイン電極５に接続された導電膜で覆われていることが好ましいが、必ずしもこの限りではない。この接合部材２０は、導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥もしくは焼結により固化して形成された材料からなり、この接合部材２０を通すことにより、確実な導通が実現出来る。
ここで接合部材とは、別々に作成された基板や部品の電極同士を電気的、機械的に接合するための部材を指す。一般的には、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）や異方性導電接着剤（ＡＣＡ：anisotropic conductive adhesive）が接合部材として用いられているが、本発明では、異方性導電接着フィルムや異方性導電接着剤を用いることなく、接合部材の前駆体として例示した導電性インクや導電性ペーストを用いて形成することができる。最良の形態は、金属微粒子が分散された導電性インクを用いる事であり、金属微粒子が分散された導電性インクを用いれば接合部を金属結合することができるため、信頼性の高い接合を実現できる。
【００２９】
以上のように構成された第１基板１と第２基板８とは、コンタクトスペーサー１２の先端部がコンタクトホール１４内に挿入されて導電性の接合部材２０によって固定される。
【００３０】
以下、実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。
図２は、実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置の製造フローを示す工程図である。
実施形態１では、薄膜トランジスタを含む発光制御用アクティブマトリクス回路が形成された第１基板１がステップＤＳ１〜ＤＳ６の工程を経て作製され、発光部１０が形成された第２基板８がステップＬＳ１〜ＬＳ５の工程を経て作製される。発光制御用アクティブマトリクス回路が形成された第１基板１と発光部１０が形成された第２基板８とをステップＢＳ１〜ＢＳ３の工程を経て貼り合わせることによりアクティブマトリクス型表示装置が製造される。
以下、各工程について詳細に説明する。
【００３１】
１．薄膜トランジスタの形成（発光制御回路の形成）
＜ステップＤＳ１＞
ステップＤＳ１は、第１基板１を洗浄する工程である（図３Ａ）。
第１基板１は、樹脂、ガラス、金属、金属ホイルなど種々の材料からなる基板を選択でき、フレキシブルな樹脂基板でもよい。第２基板８が透光性を有していればよく、第１基板１は透明であっても不透明であってもよい。
また、洗浄は、適宜、基板の材質に合わせた一般的な方法で行うことができる。
また、第１基板１の上には、平坦化膜、接着膜、バリア膜、もしくは、これらの機能を複数有する膜が成膜されていてもよく、その膜は、無機膜でも有機膜でもよい。また、無機膜と有機膜を組み合わせた積層膜を成膜してもよく、第１基板の材質や該基板上に成膜する有機膜や無機膜が果たすべき機能に合わせて適宜選択できる。
さらに、無機膜は、ゾル−ゲルや前駆体を含む液から塗布法により形成してもよいし、原子層堆積(Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ)法を含むＣＶＤ法やスパッタリング法などのＰＶＤ法で形成してもよい。無機膜の材料としては、例えば、ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物や窒化物が挙げられる。
有機膜は、ＣＶＤ法やＰＶＤ法で成膜することができ、高分子化合物などの塗布・焼成で形成してもよい。有機膜の材料については、目的に沿うものが選択されるが、パリレン、エポキシ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などが挙げられる。
【００３２】
＜ステップＤＳ２＞
ステップＤＳ２は、ゲート電極層２を含む金属層を形成する工程である（図３Ｂ）。
この金属層には、ゲート電極層２以外に、発光制御用アクティブマトリクス回路を構成する受動素子の電極や配線及び外部接続端子などが含まれる。
この工程では、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法などのＰＶＤ法、導電性インクを第１基板１上に塗布する方法で第１基板１上に金属膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングを実施する。
金属膜として選択される材料は、特に制限されるものではないが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ等の金属、これらの金属の合金、これらの金属の化合物が挙げられ、伝導性が高い材料が好ましい。
また、有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを形成してもよい。
この塗布もしくは印刷する材料としては、種々の導電性インクが使用できるが、電導性が高い材料を含むインク（液）が好ましく、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などの、導電性高分子化合物を含むインク、無機材料のナノパーティクルを分散させたナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−Ｐｄ、ナノ−Ｐｔ、ナノ−Ｎｉ、ナノ−ＩＴＯ、ナノ−Ａｌ、ナノ−硫化銀、ナノ−酸化銀等の微粒子分散インク、銀塩などの金属化合物インクが挙げられる。ナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。
また、フォトリソグラフィ法や有版もしくは無版印刷法により、予め直接所定のパターンに活性層をパターニングした基板上へ、無電解めっき法や無電解めっきと電解めっき法の組合せにより所定の位置に金属膜を形成してもよい。
ゲート電極２の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、５０ｎｍ〜３００ｎｍである。
ここで有版印刷法とは、印刷版を用いる印刷法全般を指しており、例えば、フレキソ印刷（凸版）法、グラビア印刷（凹版）法、スクリーン印刷（孔版）法、オフセット（反転）印刷法、マイクロコンタクトプリント法、ナノインプリント法などがあげられる。無版印刷法とは、印刷版を用いない印刷法全般を指しており、例えば、インクジェットプリント法、ノズルコート法、スリットコート法等があげられる。
【００３３】
＜ステップＤＳ３＞
ステップＤＳ３は、ゲート絶縁膜３を成膜する工程である（図３Ｃ）。
ゲート絶縁膜３は、高分子化合物材料を用いて有機絶縁膜を成膜することにより形成することが好ましく、高分子化合物材料としては、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、含フッ素樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＶＡ樹脂やこれらの樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体などが挙げられる。より好ましくは、耐溶剤性などのプロセス耐性や安定性に優れる、架橋性を有する共重合体である。この工程では、スピンコート法により成膜した後、フォトリソグラフィ法で所定のパターンを形成してもよいし、有版印刷もしくは無版印刷法により直接パターニングをしてもよい。
フォトリソグラフィ法で所定のパターンを形成する場合は、高分子化合物材料として感光性が付与された上記樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体を用いることが好ましい。
ゲート絶縁膜３の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、１０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、１００ｎｍ〜６００ｎｍである。
ゲート絶縁膜３を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、第１基板１及び、第１基板１上に形成された平坦化膜、接着膜、バリア膜等に対してダメージを与えない、第１基板１及び前記膜に対する直交溶媒であることが好ましい。
【００３４】
＜ステップＤＳ４＞
ステップＤＳ４は、ソース電極４、ドレイン電極５を含む金属層を形成する工程である（図３Ｄ）。この金属層にはソース電極４及びドレイン電極５以外に、例えば、発光制御用アクティブマトリクス回路を構成する受動素子の電極や配線などが含まれる。本発明において、第１電極は、ソース電極４又はドレイン電極５である。
金属膜の形成方法は、例えば有機絶縁膜からなるゲート絶縁膜３に対してダメージを与えない手法が好ましい。もしくは、ダメージ緩和層等、有機絶縁膜をプロセスダメージから保護する保護層を予め形成した後に金属層を形成してもよい。この保護層は、金属層が無い部分の有機絶縁膜上に残しておいてもよいし除去してもよい。
所定のパターンを形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法などのＰＶＤ法、導電性インクをゲート絶縁膜３上に塗布する方法でゲート絶縁膜３上に金属膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより所定の形状のパターンを形成する方法が挙げられる。金属膜の材料は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｔａ等の金属、これらの金属を含む合金、これらの金属を含む化合物が挙げられるが、導電性が高い材料が好ましい。
また、有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを形成してもよい。
この塗布もしくは印刷する材料としては、種々の導電性インクが使用できるが、伝導性が高い材料を含むインクが好ましく、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子化合物を含むインク、無機材料のナノパーティクルを分散させたナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−Ｐｄ、ナノ−Ｐｔ、ナノ−Ｎｉ、ナノ−ＩＴＯ、ナノ−Ａｌ、ナノ−硫化銀、ナノ−酸化銀等の微粒子分散インク、銀塩などの金属化合物インクが挙げられる。ナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。
また、無電解めっき法又は無電解めっきと電解めっき法とを組合せた方法により所定の位置に金属膜を形成してもよい。
ソース電極４及びドレイン電極５の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、１００ｎｍ〜６００ｎｍである。
ソース電極４及びドレイン電極５を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、第１基板１、ゲート絶縁膜３に対してダメージを与えない、第１基板１及びゲート絶縁膜３に対する直交溶媒であることが好ましい。
【００３５】
＜ステップＤＳ５＞
ステップＤＳ５は、半導体層６を成膜する工程である（図３Ｅ）。
この工程でも、ステップＤＳ４と同様、例えば、有機絶縁膜からなるゲート絶縁膜３に対してダメージを与えない成膜手法が好ましい。
例えば、メタルマスク等のマスクの上から真空蒸着法を用い、所望の領域のみに半導体層６を成膜してもよいし、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極上に一面に膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングを実施してもよい。もしくは、所望の領域にテーパー形状の開口部を持ちセパレータとしても機能する樹脂膜を形成し、その後、一面に半導体層を真空蒸着法で成膜してもよい。ここで、テーパー形状の開口部とは、断面を見たときに下方（基板に近い側）ほど拡がっている開口部をいう。
さらには、有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを塗布法により形成してもよい。
印刷する材料は、無機半導体材料の分散インクや低分子化合物、高分子化合物などの有機半導体材料を含むインク等を用いることができるが、高分子有機半導体材料を含むインクが好ましい。また、塗布法により半導体膜を形成後、半導体膜のモルフォロジー制御や溶媒揮発のため、適宜、焼成処理を実施してもよい。半導体層６の膜厚は、半導体特性に影響が無ければ特に制限は無いが、好ましくは、１５ｎｍ〜１５０ｎｍであり、より好ましくは、１５ｎｍ〜８０ｎｍである。
半導体層６を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４、及びドレイン電極５に対してダメージを与えない、基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４及びドレイン電極５に対する直交溶媒であることが好ましい。
無機半導体材料の分散インクとしては、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ、ＺＴＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯになどの酸化物半導体の分散インク、ゾル−ゲル液、Ｓｉなどの無機半導体材料のナノ粒子を含む液が挙げられる。
有機半導体材料としては、ペンタセン(Pentacene)や銅フタロシアニン等の蒸着により成膜しうる低分子化合物、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン(6,13-bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene(Tips-Pentacene))、１３，６−Ｎ−スルフィニルアセトアミドペンタセン(13,6-N-sulfinylacetamidopentacene(NSFAAP))、６，１３−ジヒドロ−６，１３−メタノペンタセン−１５−オン(6,13-Dihydro-6,13-methanopentacene-15-one(DMP))、ペンタセン−Ｎ−スルフィニル−ｎ−ブチルカルバマート付加物(Pentacene-N-sulfinyl-n-butylcarbamate adduct)、ペンタセン−Ｎ−スルフィニル−ｔｅｒｔ−ブチルカルバマート(Pentacene-N-sulfinyl-tert-butylcarbamate)等のペンタセン前駆体、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］ベンゾチオフェン([1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophene(BTBT))、ポルフィリン、ベンゾポルフィリン、可溶性基としてアルキル基等を有するオリゴチオフェン等の低分子化合物又はオリゴマー、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(P3HT)等のポリチオフェン、フルオレンコポリマー（例えば、フルオレンジイル基とチオフェンジイル基とを有する共重合体）等の高分子化合物等が挙げられる。
【００３６】
＜ステップＤＳ６＞
ステップＤＳ６は、保護膜７を成膜し、コンタクトホール１４を形成する工程である（図３Ｆ）。
ここでは、半導体層６に対してダメージを与えない成膜手法が好ましい。
例えば、真空蒸着法、ＡＬＤ法、スピンコート法などの塗布法を用いてゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極及び半導体層上に一面に保護膜７を形成した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングして、ドレイン電極５が露出するようにコンタクトホール１４を形成する。
また、有版もしくは無版印刷法により、ドレイン電極５を露出させる領域を除いて直接所定のパターンを形成してもよい。
印刷する材料は、無機材料の分散インク、ゾル−ゲル材料、低分子化合物、高分子化合物になどの有機材料を含むインク等の種々の材料が選択できるが、高分子材料を含むインクが好ましい。
前記材料は、無機材料、有機ＳＯＧ（スピンオングラス）材料の他に、低分子化合物としては、パリレンなどが挙げられる。高分子化合物としては、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、含フッ素樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＶＡ樹脂、これらの樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体などが挙げられる。好ましい高分子化合物は、耐溶剤性などのプロセス耐性や安定性に優れる、架橋性を有する共重合体である。フォトリソグラフィ法で所定のパターンを形成する場合は、感光性が付与された上記樹脂が含有する繰り返し単位を複数種類含む共重合体を用いることが好ましい。
保護膜７の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜５μｍであり、より好ましくは、５００ｎｍ〜１．５μｍである。
コンタクトホールの側面には、第１電極（ドレイン電極）又は下部電極に接続された導電膜が形成されていることが好ましい。
保護膜７を塗布法又は印刷法により形成する場合に使用する溶媒は、第１基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４、ドレイン電極５、及び半導体層６に対してダメージを与えない、第１基板１、ゲート絶縁膜３、ソース電極４、ドレイン電極５及び半導体層６に対する直交溶媒であることが好ましい。
【００３７】
２．第２基板８上への表示素子（発光素子）の形成
＜ステップＬＳ１＞
ステップＬＳ１は、第２基板８を洗浄する工程である（図４Ａ）。
第２基板８としては、特に制限は無く、例えばガラスやフレキシブル樹脂基板等が適用可能であるが、高い水蒸気に対するバリア性、高いガスバリア性がある基板が望ましい。
また、洗浄は、適宜、基板の材質に合わせた一般的な方法で行うことができる。
また、第２基板８の上には、平坦化膜、接着膜、バリア膜、もしくは、これらの機能を複数有する膜が成膜されていてもよく、その膜は、無機膜でも有機膜でもよい。また、無機膜と有機膜を組み合わせた積層膜を成膜してもよく、第２基板の材質や該基板上に成膜する有機膜や無機膜が果たすべき機能に合わせて適宜選択できる。
さらに、無機膜は、ゾル−ゲルや前駆体を含む液から塗布法により形成してもよいし、ＡＬＤ法を含むＣＶＤ法やスパッタリング法などのＰＶＤ法で形成してもよい。無機膜の材料としては、例えば、ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物や窒化物が挙げられる。
有機膜は、ＣＶＤ法やＰＶＤ法で成膜することができ、高分子化合物を含むインクなどの塗布・焼成で形成してもよい。有機膜の材料については、目的に沿うものが選択されるが、例えば、パリレン、エポキシ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などが挙げられる。
【００３８】
＜ステップＬＳ２＞
ステップＬＳ２は、アノード電極９を含む導電層を形成する工程である（図４Ｂ）。
ここでは、アノード電極９用の導電層として透明もしくは半透明導電層を形成するときの例で説明する。
この工程では、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などのＰＶＤ法で導電膜を第２基板８上に一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより所定の形状のパターンを形成することができる。
導電膜は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯなどの金属酸化物材料からなる導電膜を選択することができ、可視光透過率や伝導性が高い材料からなる導電膜が好ましい。
有版もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンを形成してもよい。
印刷する透明導電材料としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子を含むインク、無機材料のナノパーティクルを分散させたナノ−ＩＴＯ等の微粒子分散インクなどを用いることができる。さらにその他の透明導電性インクであっても特に制約無く使用できるが、可視光透過率や伝導性が高い材料を含むインクが好ましい。
アノード電極９には、ナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−酸化銀等の微粒子分散インク、又は、銀塩などの金属化合物インクを、光を透過しうる膜厚になるよう基板上に印刷して形成したアノード電極、メッシュ構造にパターン印刷したアノード電極も用いることができる。また、これらの金属電極上に上記透明導電材料を積層したアノード電極やメッシュ構造の段差を平坦化する平坦化電極を組み合わせたアノード電極も使用することができる。ナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。
【００３９】
＜ステップＬＳ３＞
ステップＬＳ３は、アノード電極９の上に電極セパレータ１１を形成する工程である（図４Ｃ）。
電極セパレータ１１を構成する構造材料としては、例えば、ＺＰＮ２４６４（ＺＥＯＮ社製）等、パターニングした断面を逆テーパー形状に加工することが可能な材料であって電気絶縁性が高い材料を使用することができる。ＺＰＮ２４６４の様に光パターニングが可能な材料であって電極や有機発光層に悪影響を与えるガスを硬化後に放出しない材料であることが好ましい。電極セパレータ１１には、撥水処理を施してもよい。電極セパレータ１１の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、０．５μｍ以上４．０μｍ以下が望ましい。
逆テーパー形状の電極セパレータ１１を形成する前に、適宜、その下に下地層を形成してもよい。下地層は、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ等の無機材料や電気絶縁性が高い無機又は有機の材料を用いることができるが、無機材料の方が電気絶縁性が高く下地層の高さを低くできるので好ましい。この下地層の厚さは電気絶縁性が保たれれば特に制限は無いが、例えば、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定される。
【００４０】
＜ステップＬＳ４＞
ステップＬＳ４は、アノード電極９の上にコンタクトスペーサー１２を形成する工程である（図４Ｄ）。
このコンタクトスペーサー１２の絶縁構造体を構成する構造材としては、例えば、順テーパー形状への加工が可能な材料であって電気絶縁性が高く厚膜化が可能な材料を使用することができる。光パターニングが可能な材料であって電極や有機発光層に悪影響を与えるガスを硬化後に放出しない材料が好ましい。具体的には、東レ製のフォトニース（感光性ポリイミド）が用いられる。コンタクトスペーサー１２の高さは、電極セパレータ１１の厚さと基板１のドレイン電極５上に設けられたコンタクトホール１４の深さとの和よりも長ければよく、好ましくは、電極セパレータ１１の厚さとコンタクトホール１４の深さとの和よりも１．５倍以上、より好ましくは、２倍以上長く設定される。
絶縁構造体の形状は、柱形状であることが好ましい。また、この絶縁構造体の表面には、アノード電極９とドレイン電極５とを導通させる導電膜が形成される。
この導電膜は、発光部１０に含まれるカソード電極（陰極）を蒸着する工程で同時に形成される。この時、電極セパレータ１１により発光部１０のカソード電極とアノード電極９との絶縁性が保たれる。
【００４１】
＜ステップＬＳ５＞
ステップＬＳ５は、電極セパレータ１１で仕切られた領域のアノード電極９上に発光部１０を設け、有機ＥＬ素子を形成する工程である（図４Ｅ）。
有機ＥＬ素子は、例えば、アノード電極９上に発光層を介してカソード電極を形成することにより構成されるが、アノード電極９もしくはカソード電極と発光層の間には種々の機能層を形成することもある。
具体的な素子構造については後述する。
【００４２】
３．貼り合わせ工程
＜ステップＢＳ１＞
ステップＢＳ１は、コンタクトスペーサー１２の先端にナノパーティクルＡｇやＡｇペースト等の導電性インク若しくは導電性ペーストを転写印刷する工程である（図５Ａ）。
ここでは、ナノパーティクルＡｇインクもしくはＡｇペーストからなる接合部材前駆体層２０ａが塗布された転写印刷版３０を準備して、その接合部材前駆体層２０ａに第２基板８のコンタクトスペーサー１２の先端部を押し当てて先端部に接合部材前駆体層２０ｂを塗布する（転写印刷）。
また、本発明は、転写印刷法に限定されるものではなく、第１基板１のコンタクトホール１４に直接、インクジェット法やドロップキャスト法により例えばナノパーティクルＡｇインクを塗布してもよい。
その他の塗布方法としては、マイクロコンタクトプリント法、スクリーン印刷法、凸版印刷法などの有版印刷手法が適用でき、これらの方法によって、導電性インクもしくは導電性ペーストなどの接合部材前駆体をコンタクトホール１４内に充填する。
導電性インクは、液体媒体と、該液体媒体中に分散された無機ナノ粒子とを含有していることが好ましい。無機ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ａｌ、硫化銀及び酸化銀からなる群から選択された少なくとも１つを含むことが好ましい。
導電性ペーストは、ＰｂＳｎ合金、ＳｎＡｇ合金、Ａｇからなる群から選択された少なくとも１つの材料を含んでいてもよく、ポリマーを含んでいてもよい。
【００４３】
＜ステップＢＳ２＞
ステップＢＳ２は、基板同士を貼り合わせる工程である（図５Ｂ）。
ここでは、アライメント可能な貼り合わせ装置を用いて、コンタクトスペーサー１２の先端部がコンタクトホール１４に対向するように第１基板１と第２基板８とを位置合わせしてコンタクトスペーサー１２の先端部をコンタクトホール１４内に挿入し、接合部材前駆体２０ｂを固化する。アライメント精度は、±５μｍ以下であることが望ましい。
以上のようにして第１基板１と第２基板８とが貼り合わされ、第１電極と下部電極９とが電気的に接続される。
接合部材前駆体２０ｂの固化方法は、選択される接合部材前駆体の種類に応じて適宜選択され、例えば、乾燥もしくは焼結により固化されるが、加熱を伴う場合には加熱温度は１５０℃以下であることが好ましい。
本実施例の場合の焼結とは、例えば、分散剤を含有する銀ナノ粒子を接合部材前駆体として用いる場合であって分散剤の脱離温度もしくは分解温度が常温以上の場合、脱離温度もしくは分解温度よりも高い温度にて焼成し、分散剤を脱離もしくは分解させて銀ナノ粒子同士を直接接触させ、固化させることを指す。ナノ粒子の表面は非常に活性なため、銀ナノ粒子同士が直接触れることで溶融し、凝集して金属膜となり固化する。
乾燥とは、例えば、接着性導電ペーストを接合部材前駆体として用いる場合、接着性導電ペースト中の分散溶媒を蒸発させることで導電フィラーとして入っている銀粒子同士を接触させ、固化させることを指す。もしくは、分散剤を含有する銀ナノ粒子を接合部材前駆体として用いる場合であって常温で分散剤が脱離もしくは分解しうる場合、時間をかけて分散溶媒を蒸発させ、分散剤を脱離もしくは分解させることで銀ナノ粒子が溶融し、凝集して金属膜になり固化させることを指す。
【００４４】
＜ステップＢＳ３＞
ステップＢＳ３は、シーラント層１３を形成して封止する工程である。
シーラント層１３は、基板内部全体に充填されてもよいし、貼り合わせた基板の内、外形の小さい方の基板の外周部のみに塗布されていてもよい。基板がフレキシブル樹脂基板の場合は、基板の全面に充填硬化されて封止されることが望ましい。シーラント層の材質には特に制限は無いが、ＴＦＴ基板や有機ＥＬ層に影響を与えない材料が好ましく、例えば、エポキシ樹脂系の封止材などが用いられる。
【００４５】
以上のようにして、コンタクトスペーサー１２の先端部がコンタクトホール１４で固定された本実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置が製造される。
【００４６】
次に、本実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置における発光素子について説明する。
まず、発光素子の代表例として、有機ＥＬ素子を挙げることができる。
【００４７】
＜有機ＥＬ素子＞
有機ＥＬ素子は、陽極（アノード電極）、陰極（カソード電極）、及びこれらの間に設けられた発光層を基本構成として備えるが、有機ＥＬ素子の具体的な構成としては、例えば、以下のａ）〜ｄ）の構成が挙げられる。
ａ）陽極／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｃ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ここで、／は各層が隣接して積層されていることを示す。以下、同様である。）
【００４８】
なお、発光層とは、発光する機能を有する層であり、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層と電子輸送層を総称して電荷輸送層と呼ぶ。また、発光層に隣接した正孔輸送層をインターレイヤー層と呼ぶ場合もある。
【００４９】
陽極の材料及び作製方法としては、前述のアノード電極９の材料及び作製方法が挙げられる。陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、通常、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００５０】
陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち２種以上の合金、或いはそれらのうち１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち１種以上との合金、グラファイト又はグラファイト層間化合物等が用いられる。
【００５１】
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。
【００５２】
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、通常、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００５３】
発光層に含まれる発光材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、チオフェン環を含む化合物、及びそれらの化合物の重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などが挙げられる。
【００５４】
正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等が挙げられる。
【００５５】
電子輸送層に含まれる電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。
【００５６】
発光層、正孔輸送層、電子輸送層の積層・成膜は、溶液から行うことができる。溶液からの積層・成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。また、電子輸送材料が低分子化合物である場合、真空蒸着法で成膜することもできる。
【００５７】
発光層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５８】
正孔輸送層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、正孔輸送層の膜厚は、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５９】
電子輸送層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、電子輸送層の膜厚は、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００６０】
また、電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に電荷注入層（正孔注入層、電子注入層）と呼ぶことがある。更に、電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して前記の電荷注入層又は絶縁層を設けてもよく、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。なお、積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜選択すればよい。
【００６１】
電荷注入層を設けた発光素子としては、以下のｅ）〜ｐ）の構造を有するものが挙げられる。
ｅ）陽極／電荷注入層／発光層／陰極
ｆ）陽極／発光層／電荷注入層／陰極
ｇ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷注入層／陰極
ｈ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｊ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｋ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｌ）陽極／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｍ）陽極／電荷注入層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｎ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｏ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｐ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
【００６２】
電荷注入層としては、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、陰極と電子輸送層との間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に含まれる電子輸送材料との中間の値の電子親和力を有する材料を含む層等が挙げられる。
【００６３】
電荷注入層に用いる材料としては、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン、カーボン等が挙げられる。
電荷注入層の積層・成膜は、溶液から行うことができる。
電荷注入層の膜厚は、例えば、１〜１００ｎｍであり、２〜５０ｎｍが好ましい。
【００６４】
以上、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置の発光素子の代表例として有機ＥＬ素子について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光素子が形成された第２基板８の代わりに
（１）マイクロカプセル方式、電子粉流体方式、電子泳動方式、エレクトロウェッティング方式、化学変化方式による電子ペーパー表示素子、
（２）液晶が充填された液晶表示素子、
が形成された基板を貼り合わせることもできる。この場合、第１基板１のコンタクトホール１４の位置にコンタクトスペーサーを形成しておくことで第１基板１と表示素子が形成された第２基板８との貼り合わせと表示素子の駆動が可能になる。
【００６５】
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置において、第１基板１及び第２基板８は、形成される薄膜トランジスタ及び表示素子の種類や表示装置の用途に応じて、透明もしくは半透明な樹脂製のリジット基板もしくはフィルム基板、それらと金属ホイル基板の組合せなど、種々の基板及び組み合わせから選択することができる。
【００６６】
さらに上記樹脂基板の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、全芳香族ポリアミド（別名：アラミド）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ、別名：ポリアセタール）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等を選択することができる。
【００６７】
以上のように構成された本発明に係る実施形態１のアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板１と第２基板８とを確実に固定し、かつアノード電極９とドレイン電極５とを高い信頼性で確実に接続することが可能になる。
【００６８】
また、コンタクトホール１４に接続部材を充填して接続することができることから、低粘度のインクを用いて接続することが可能になり、例えば、ナノパーティクルＡｇを使用することができる。
以下、実施形態１とは異なる形態の本発明に係る実施形態について説明する。
【００６９】
実施形態２．
図６は、本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置は、
（１）第１基板１のドレイン電極５の上に、コンタクトスペーサー１２ａが設けられ、コンタクトスペーサー１２ａとドレイン電極５上に導電膜を形成し、
（２）第２基板８の隣接する発光素子の発光部１０を囲む電極セパレータ１１間に、その底面に下部電極９が露出するようにコンタクトホール１４ａが設けられて、
（３）コンタクトホール１４ａに充填された接合部材２０にコンタクトスペーサー１２ａの先端部が埋め込まれて固定されている点が実施形態１とは異なっており、それ以外の部分は実施形態１と同様に構成される。
以上のように構成された実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７０】
実施形態３．
図７は、本発明に係る実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置は、第１基板１上に形成される薄膜トランジスタの構成が実施形態１とは異なっている。
具体的には、第１基板１の上にまず、ソース電極４とドレイン電極５が所定の間隔を隔てて形成され、その間隔を埋めるように半導体層６がソース電極４とドレイン電極５にまたがって形成される。そして、その半導体層６を覆うようにゲート絶縁膜３を形成し、半導体層６に対向するようにゲート電極２を形成して、そのゲート電極２を覆うように保護膜７が形成されている。
実施形態３において、コンタクトホール１４ｂは、保護膜７とゲート絶縁膜３とを貫通するように形成されて、コンタクトホール１４ｂの底面にはドレイン電極５の表面が露出される。
第２基板８上には、実施形態１と同様にして発光素子及びコンタクトスペーサー１２等が形成されて、実施形態１と同様にして、コンタクトホール１４ｂに充填された接合部材２０にコンタクトスペーサー１２の先端部が埋め込まれて固定される。
以上のように構成された実施形態３のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７１】
実施形態４．
図８は、本発明に係る実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明に係る実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置は、
（１）第１基板１のドレイン電極５の上に、コンタクトスペーサー１２ｃが設けられ、保護膜７の加工形状が電極セパレータの役割を担うよう逆テーパー形状になっており、
（２）第２基板８の隣接する発光素子の発光部１０の電極セパレータ１１間にコンタクトホール１４ｃが設けられて、
（３）コンタクトホール１４ｃに充填された接合部材２０にコンタクトスペーサー１２ｃの先端部が埋め込まれて固定されている点が実施形態３とは異なっており、それ以外の部分は実施形態３と同様に構成される。
以上のように構成された実施形態４のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７２】
実施形態５．
図９は、本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置においてさらに、第１基板１側の保護膜７の上に電極セパレータ４０が形成されている。
本発明に係る実施形態２のアクティブマトリクス型表示装置において上記以外の点は実施形態２と同様である。
以上のように構成された実施形態５のアクティブマトリクス型表示装置は、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【実施例】
【００７３】
本発明に係る実施例を実施形態１で用いた図１、図３ＡからＦ、図４ＡからＥを用いて説明する。本実施例の装置構成は、１個のトランジスタに対して１個の発光素子を含む構成である。（図１０）
【００７４】
実施例の装置構成
以下の実施例では、まず、第１基板１上に有機薄膜トランジスタＴｒ１を形成する（図１０（ａ））。
図１０（ａ）において、２ｔはゲート端子、４ｔはソース端子、５はドレイン電極、１５ｄはカソード引出線、１５ｔはカソード端子である。また、１４は、図１、図３ＡからＦ等に示したコンタクトホールである。
図１０（ｂ）において、１２ｐは発光部１０のアノード側のコンタクトスペーサーであり、１２ｎは発光部１０のカソード側のコンタクトスペーサーであり、１５は発光部１０のカソード電極である。尚、９は図１、図４ＡからＥ等に示したアノード電極である。
以上のように構成された第１基板１と第２基板８とを図５Ａ，Ｂで説明したようにして貼り合わせる。貼り合わせ後の位置関係を図１０（ｃ）に示す。
【００７５】
＜実施例１＞
本実施例１では、その断面構造が図１に示す構造である図１０に示す表示装置を製造した。第１基板１（ガラス）上に、ゲート電極２（Ｃｕ）、ゲート絶縁膜３（有機絶縁膜）、ソース電極４とドレイン電極５（共にナノ−Ａｇ）を形成し、該ソース電極４と該ドレイン電極５の間に半導体層６（高分子有機半導体）を形成し、コンタクトホール１４を形成する領域以外を保護膜７（有機絶縁膜）で覆うことで有機薄膜トランジスタを作製した。また、第２基板８（ガラス）上にＩＴＯを成膜し、ＩＴＯ膜をパターニングすることでアノード電極９（ＩＴＯ）を形成し、発光部１０を形成する領域のみに開口部を設けたＳｉＯ２膜を下地層として形成し、コンタクトセパレータ１２（東レ社製感光性ポリイミド：フォトニース）、発光素子の発光部１０を形成し、高分子ＥＬ素子である表示素子を作製した。電極セパレータ１１の作製を省き、カソード電極膜蒸着後に、アノード電極９上にあるコンタクトセパレータ１２周辺のアノード電極９露出部分の外周部分の金属膜を削り取ることで電極セパレータとした。次いで、第１基板１のコンタクトホール１２内にナノ−Ａｇインク（アルバックマテリアル社製Ｌ−Ａｇ１）をドロップキャストし第２基板８のコンタクトスペーサーが第１基板１のコンタクトホール１２内に収まるように置き、グローブボックス内のホットプレート上で１５０で℃３０分程度焼成した。次いで、基板の周辺部をエポキシ樹脂で封止して、貼り合わせ構造を有する有機トランジスタ駆動による有機ＥＬ素子を得た。
【００７６】
以下、実施例１の表示装置の製造方法について説明する。
洗浄済の第１基板１上にスパッタリング法でＣｕ(銅)層を形成し、フォトリソグラフィにより、ゲート電極２を形成した（図３Ｂ）。フォトリソグラフィにおいて、フォトレジストは、東京応化工業社製「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を、レジスト剥離液は、東京応化工業社製「１０４」を、Ｃｕエッチング液は、関東化学社製の「混酸Ｃｕ−０３」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。Ｃｕ層上にフォトレジスト「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。次いで、現像したフォトレジストをマスクとして、Ｃｕ層のＣｕが露出している部分を、Ｃｕエッチング液「混酸Ｃｕ−０３」を用いて除去し、レジスト剥離液「１０４」を用いて残りのフォトレジストを剥離して、ゲート電極２のパターニングを行った。
この時のゲート電極２の膜厚は、約１００ｎｍであった。また、同プロセスで作製したＴＥＧ素子にて測定した該銅電極の抵抗率は、約４．２ｅ−６Ωｃｍであった。
【００７７】
次に、第１基板１及びゲート電極２上に、高分子化合物１と高分子化合物２と２−ヘプタノンとを含む溶液をスピンコート法により塗布して有機層を形成した（図３Ｃ）。該有機層は熱架橋性の材料を含むため、直ぐに、焼成処理を行い、ゲート絶縁膜３を得た。焼成処理は、窒素（Ｎ２）フロー加熱炉で行い、急激な熱ストレスによる熱架橋への悪影響を防ぐため、炉内温度が常温の状態でゲート電極及び有機層を形成した第１基板１を炉内に入れ、炉の温度が２３０℃の設定で６０分加熱を実施した。この時の最終的な基板周辺の焼成温度は、２２０℃〜２２７℃の間であった。また、ゲート絶縁膜３の膜厚は、約４６０ｎｍであった。
【００７８】
有機絶縁膜材料である前記高分子化合物１及び前記高分子化合物２は、下記方法で製造したポリスチレン共重合体である。
（高分子化合物１の合成）
スチレン（和光純薬製）２．０６ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）２．４３ｇ、２−〔Ｏ−［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ〕エチル−メタクリレート（昭和電工製、商品名「カレンズＭＯＩ−ＢＭ」）１．００ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０６ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）１４．０６ｇを、５０ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で４８時間重合させて、高分子化合物１が溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。高分子化合物１は下記化１に示す繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
【００７９】
【化１】
高分子化合物１
【００８０】
得られた高分子化合物１の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、３２８００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
【００８１】
（高分子化合物２の合成）
４−アミノスチレン（アルドリッチ製）３．５０ｇ、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン（アルドリッチ製）１３．３２ｇ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）０．０８ｇ、２−ヘプタノン（和光純薬製）２５．３６ｇを、１２５ｍｌ耐圧容器（エース製）に入れ、窒素をバブリングした後、密栓し、６０℃のオイルバス中で４８時間重合させて、高分子化合物２が溶解している粘稠な２−ヘプタノン溶液を得た。
高分子化合物２は下記化２に示す繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル分率を示している。
【００８２】
【化２】
高分子化合物２
【００８３】
得られた高分子化合物２の標準ポリスチレンから求めた重量平均分子量は、１３２０００であった（島津製ＧＰＣ、「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ」１本＋「Ｔｓｋｇｅｌ ｓｕｐｅｒ Ｈ２０００」１本、移動相＝ＴＨＦ）。
【００８４】
次に、スピンコート法によりゲート絶縁膜３上にナノ−Ａｇインク「アルバックマテリアル社製 Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を塗布し、大気中、ホットプレート上で１５０℃で３０分焼成することで銀電極層を得た。この後、該銀電極層をフォトリソグラフィ法によりソース電極４及びドレイン電極５の形状に加工した。フォトリソグラフィにおいて、フォトレジストは、東京応化工業社製「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を、レジスト剥離液は、東京応化工業社製「１０４」を、Ａｇエッチング液は、関東化学社製の「ＳＥＡ−０５」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。Ａｇ層上にフォトレジスト「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。次いで、現像したフォトレジストをマスクとして、Ａｇ層のＡｇが露出している部分を、Ａｇエッチング液「ＳＥＡ−０５」を用いて除去し、レジスト剥離液「１０４」を用いて残りのフォトレジストを剥離し、最後にナノ−Ａｇ焼結体である銀電極の最終焼成処理として大気中ホットプレート上で２２０℃３０分の焼成処理を実施して、ソース電極４、ドレイン電極５のパターニングを行った（図３Ｄ）。ソース電極４及びドレイン電極５の膜厚は、約２００ｎｍであった。また、同プロセスで作製したＴＥＧ素子にて測定した該銀電極の抵抗率は、約６×１０−６Ωｃｍであった。
【００８５】
次に、ソース電極４とドレイン電極５との間に、転写印刷法により半導体層６を形成した。転写印刷に用いた印刷版は、信越化学社製ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）「ＳＩＭ−３６０」と硬化剤「ＣＡＴ−３６０」を９：１（重量比）で混ぜ、０．７ｍｍの厚さになる様に冶具を用いて形成した樹脂からなる平版を作製し、半導体層６を形成するエリアの大きさに該平版から印刷版用平版を切り取り、ガラスの支持基板に該印刷用平板を貼り付けることで印刷版とした。該印刷版上に予め準備しておいた高分子有機半導体を含むインクをスピンコート法により塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜をソース電極４とドレイン電極５との間の半導体層６を形成するエリアに転写印刷し、半導体層６を得た（図３Ｅ）。
【００８６】
次に、第１基板１上のコンタクトホール１２と端子部以外の領域に、転写印刷法により、保護膜７を形成した。転写印刷に用いた印刷版は、半導体層６と同様の方法で作製した。該印刷版上に、下記化３に示す高分子化合物３とフルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体と２，３，４，５，６−ペンタフルオロトルエン（２，３，４，５，６−Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｔｏｌｕｅｎｅ）とを含む溶液をスピンコート法により塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜を第１基板１上の領域であってコンタクトホール１２及び端子部以外の領域に転写印刷した。該塗布膜は熱架橋性を有するため、直ぐに窒素（Ｎ２）雰囲気中のホットプレート上で２００℃３０分焼成することで保護膜７を得た（図３Ｆ）。
【００８７】
【化３】
高分子化合物３
【００８８】
次にＩＴＯ膜付きガラス基板を洗浄し、フォトリソグラフィ法でＩＴＯ膜をパターニングすることで、アノード電極９が形成された第２基板８を得た（図４Ｂ）。フォトリソグラフィにおいて、フォトレジストは、東京応化工業社製「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を、レジスト剥離液は、東京応化工業社製「１０６」を、ＩＴＯエッチング液は、林純薬工業社製「ＩＴＯエッチング液：塩鉄液」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。ＩＴＯ膜上にフォトレジスト「ＯＦＰＲ８００Ｃ ＬＢ」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。次いで、現像したフォトレジストをマスクとして、ＩＴＯ膜が露出している部分を、ＩＴＯエッチング液「塩鉄液」を用いて除去し、レジスト剥離液「１０６」を用いて残りのフォトレジストを剥離して、アノード電極９のパターニングを行った。
アノード電極９の膜厚は約１５０ｎｍ、抵抗率は約１２０×１０−６Ωｃｍであった。
【００８９】
次にアノード電極９と電極セパレータ１１の間に発光素子の発光部１０を形成する領域のみに開口部を持つＳｉＯ２層を下地層として形成した後、コンタクトセパレータ１２をフォトリソグラフィ法により形成した。フォトリソグラフィにおいて、コンタクトセパレータ１２に用いる感光性樹脂は、東レ社製「フォトニース」を、現像液は、ナガセケムテックス社製「ＮＰＤ−１８」を使用した。フォトリソグラフィは、以下の工程により行った。ＳｉＯ２層までが形成された第２基板８上に感光性樹脂である「フォトニース」の膜を形成し、フォトマスクを介して３６５ｎｍのＵＶ光を照射した。次いで、現像液「ＮＰＤ−１８」を用いてフォトレジストの現像を行った。最後に、大気雰囲気の加熱炉にて２３０℃３０分の焼成処理を行い、コンタクトセパレータ１２を得た。この時のコンタクトセパレータ１２の高さは、約４μｍであった。
電極セパレータ１１の作製を省き、カソード金属膜蒸着後に、アノード電極９上にあるコンタクトセパレータ１２周辺のアノード電極９露出部分の外周部分の金属膜を削り取ることで電極をセパレートした。
【００９０】
次に、有機発光層をスピンコート法及び焼成処理により形成し、次いで、カソード電極を真空蒸着して発光素子の発光部１０を得た。発光素子の発光部１０の作製プロセスについては、実施形態１に記載した方法と同様の方法で形成した。ただし、コンタクトセパレータ１２上と周辺のアノード電極９露出部分に付着した有機発光層用材料は適宜拭き取った。
【００９１】
次に、第１基板１と第２基板８の貼り合わせを行う為、第１基板１上のコンタクトホール１４内にドロップキャスト法を用いてナノ−Ａｇインクを充填した。ナノ−Ａｇインクは、アルバックマテリアル社製「Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を用いた。貼り合わせ手順は、ドロップキャスト法を用いて第１基板１上のコンタクトホール１４内にナノ−Ａｇインク「Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を充填し、第２基板８上のコンタクトセパレータ１２が第１基板１上のコンタクトホール１４内に収まるように第１基板１と第２基板８を重ね合わせた。その後、加圧しながら１５０℃で３０分焼成してナノ−Ａｇインク「Ｌ−Ａｇ１Ｔ」を加熱固化することで貼り合わせを実施した。この時の作業は全て酸素濃度が１．０ｐｐｍ未満であり、かつ、水分濃度が１．０ｐｐｍ未満のグローブボックス中で実施した。
【００９２】
最後に、グローブボックス中の圧力を負圧（約−２．０Ｐａ）にして貼り合わせた基板の外周部にエポキシ樹脂を塗布した。その後、グローブボックス中の圧力を陽圧（約５．０Ｐａ）に戻しエポキシ樹脂を硬化させて、高分子有機トランジスタ駆動の表示装置を得た。
【００９３】
本実施例で作製した表示素子をアジレントテクノロジー社製「Ｂ１５００Ａ」半導体パラメータアナライザで出力（ＰＶｄｄ−Ｉｐｌｅｄ）特性を測定したところ、発光素子を含む表示装置のトランジスタ特性の確認および有機発光層の発光を確認することができた。（図１１）。図１１中、ＰＶｄｄは有機薄膜トランジスタのソース電極４とカソード電極との間に印可されている電圧を表す。Ｉｐｌｅｄは、有機薄膜トランジスタのソース電極４、半導体層６、ドレイン電極５、コンタクトホール１４、コンタクトセパレータ１２（アノード側）、アノード電極９、発光素子の発光部１０、コンタクトセパレータ１２（カソード側）、カソード電極間を流れる電流を表す。本実施例で作製した表示装置において、ソース電極４、半導体層６、ドレイン電極５、コンタクトホール１４、コンタクトセパレータ１２（アノード側）、アノード電極９、発光素子の発光部１０、コンタクトセパレータ１２（カソード側）、カソード電極の間で導通を確認することが出来た。
【符号の説明】
【００９４】
１ 第１基板
２ ゲート電極
２ｔ ゲート端子
３ ゲート絶縁膜
４ ソース電極
４ｔ ソース端子
５ ドレイン電極
６ 半導体
７ 保護膜
８ 第２基板
９ アノード電極
１０ 発光部
１１ 電極セパレータ
１２ コンタクトスペーサー
１３ シーラント層
１４ コンタクトホール
１５ カソード電極
１５ｄ カソード引出線
１５ｔ カソード端子
２０ 接合部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、
第２基板と、
アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、
前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とが対向して貼り合わされているアクティブマトリクス型表示装置であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と、前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板が有し、
他方の基板が前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを有し、
前記コンタクトスペーサーの先端部が前記コンタクトホール内で固定されていることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記コンタクトスペーサーは、柱形状の絶縁構造体とその表面に形成された導電膜からなる請求項１記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項３】
前記コンタクトスペーサーは前記下部電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記第１電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記第１電極の表面が露出されている請求項１又は２に記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項４】
前記コンタクトスペーサーは前記第１電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記下部電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記下部電極の表面が露出されている請求項１又は２に記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項５】
前記コンタクトホールの側面に、前記第１電極又は前記下部電極に接続された導電膜が形成されている請求項３又は４記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項６】
前記第１電極と前記下部電極とは、前記コンタクトホールの少なくとも一部に充填された接合部材を介して電気的に接続されており、前記コンタクトスペーサーの先端部が前記接合部材に埋め込まれている請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項７】
前記接合部材は、導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化して形成された材料からなる請求項６記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項８】
導電性インクは、液体媒体と、該分液体媒体中に分散された無機ナノ粒子とを含有する請求項７記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項９】
前記無機ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ａｌ、硫化銀及び酸化銀からなる群から選択された少なくとも１つを含む請求項８記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項１０】
前記導電性ペーストは、ＰｂＳｎ合金、ＳｎＡｇ合金、Ａｇからなる群から選択された少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項１１】
前記導電性ペーストは、ポリマーを含むことを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項１２】
前記薄膜トランジスタが有機半導体を含む請求項１〜１１のうちのいずれか１つに記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項１３】
第１基板と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有するアクティブマトリックス型表示装置を製造する方法であって、前記第１基板と前記第２基板とを前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とを対向させて貼り合わせることを含む方法であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板に形成するコンタクトスペーサー形成工程と、
他方の基板に前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトスペーサーの先端部を接合部材によって前記コンタクトホール内に固定して、前記第１電極と下部電極とを電気的に接続するため、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の製造方法
【請求項１４】
前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトホール内に導電性インクもしくは導電性ペーストを有版印刷法もしくは無版印刷法を用いて充填することと、
前記コンタクトスペーサーの先端部を前記充填された導電性インクもしくは導電性ペーストに沈入させることと、
前記先端部が沈入された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることと、
を含む請求項１３記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトスペーサーの先端部に導電性インクもしくは導電性ペーストを転写印刷版上から転写印刷することと、
前記導電性インクもしくは導電性ペーストが転写印刷されたコンタクトスペーサーの先端部を前記コンタクトホールに挿入することにより前記コンタクトホール内に前記導電性インクもしくは導電性ペーストを充填することと、
コンタクトホール内に充填された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることと、
を含む請求項１３記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項１】
第１基板と、
ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、
第２基板と、
アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有し、
前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とが対向して貼り合わされているアクティブマトリクス型表示装置であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と、前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板が有し、
他方の基板が前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを有し、
前記コンタクトスペーサーの先端部が前記コンタクトホール内で固定されていることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記コンタクトスペーサーは、柱形状の絶縁構造体とその表面に形成された導電膜からなる請求項１記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項３】
前記コンタクトスペーサーは前記下部電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記第１電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記第１電極の表面が露出されている請求項１又は２に記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項４】
前記コンタクトスペーサーは前記第１電極上に形成されており、前記コンタクトホールは前記下部電極上に形成され、前記コンタクトホールの底面に前記下部電極の表面が露出されている請求項１又は２に記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項５】
前記コンタクトホールの側面に、前記第１電極又は前記下部電極に接続された導電膜が形成されている請求項３又は４記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項６】
前記第１電極と前記下部電極とは、前記コンタクトホールの少なくとも一部に充填された接合部材を介して電気的に接続されており、前記コンタクトスペーサーの先端部が前記接合部材に埋め込まれている請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項７】
前記接合部材は、導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化して形成された材料からなる請求項６記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項８】
導電性インクは、液体媒体と、該分液体媒体中に分散された無機ナノ粒子とを含有する請求項７記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項９】
前記無機ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ａｌ、硫化銀及び酸化銀からなる群から選択された少なくとも１つを含む請求項８記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項１０】
前記導電性ペーストは、ＰｂＳｎ合金、ＳｎＡｇ合金、Ａｇからなる群から選択された少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項１１】
前記導電性ペーストは、ポリマーを含むことを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項１２】
前記薄膜トランジスタが有機半導体を含む請求項１〜１１のうちのいずれか１つに記載のアクティブマトリクス型表示装置
【請求項１３】
第１基板と、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び半導体膜を有し前記第１基板の一方の主面上に形成された薄膜トランジスタと、第２基板と、アノード電極及びカソード電極を有し前記第２基板の一方の主面に形成された表示素子とを有するアクティブマトリックス型表示装置を製造する方法であって、前記第１基板と前記第２基板とを前記第１基板の前記薄膜トランジスタが形成されている主面と、前記第２基板の前記表示素子が形成された主面とを対向させて貼り合わせることを含む方法であって、
前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極の内のどちらか一方の電極である第１電極と前記表示素子のアノード電極及びカソード電極の内のどちらか一方の電極である下部電極とを電気的に接続しかつ前記第１基板と前記第２基板との間に所定の間隔を保持するコンタクトスペーサーを前記第１基板と前記第２基板の一方の基板に形成するコンタクトスペーサー形成工程と、
他方の基板に前記コンタクトスペーサーに対向するコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトスペーサーの先端部を接合部材によって前記コンタクトホール内に固定して、前記第１電極と下部電極とを電気的に接続するため、前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の製造方法
【請求項１４】
前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトホール内に導電性インクもしくは導電性ペーストを有版印刷法もしくは無版印刷法を用いて充填することと、
前記コンタクトスペーサーの先端部を前記充填された導電性インクもしくは導電性ペーストに沈入させることと、
前記先端部が沈入された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることと、
を含む請求項１３記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１基板と第２基板を貼り合わせる工程は、
前記コンタクトスペーサーの先端部に導電性インクもしくは導電性ペーストを転写印刷版上から転写印刷することと、
前記導電性インクもしくは導電性ペーストが転写印刷されたコンタクトスペーサーの先端部を前記コンタクトホールに挿入することにより前記コンタクトホール内に前記導電性インクもしくは導電性ペーストを充填することと、
コンタクトホール内に充填された導電性インクもしくは導電性ペーストを乾燥又は焼結により固化させることと、
を含む請求項１３記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９８５３６（Ｐ２０１２−１９８５３６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２７８７（Ｐ２０１２−５２７８７）
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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