配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及びその製造方法
【課題】基板からの剥離を防止するとともに、配置位置の精度の向上を図る。
【解決手段】基板５５０の上面にレジスト５５２を塗布し、フォトリソグラフィー法により、レジスト５５２に基板５５０の表面が露出するような開口部を形成した後、開口部において露出された基板５５０の一部に金属からなる薄膜５５１を形成し、基板５５０における薄膜５５１の周辺部に撥液処理を施して、薄膜５５１の上面に対して導電性微粒子含有液滴を付着させる。
【解決手段】基板５５０の上面にレジスト５５２を塗布し、フォトリソグラフィー法により、レジスト５５２に基板５５０の表面が露出するような開口部を形成した後、開口部において露出された基板５５０の一部に金属からなる薄膜５５１を形成し、基板５５０における薄膜５５１の周辺部に撥液処理を施して、薄膜５５１の上面に対して導電性微粒子含有液滴を付着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線のパターニング方法及びそのパターニング方法によってパターニングされた配線に関する。また、配線のパターニング方法を用いたディスプレイパネルの製造方法及びその製造方法によって製造されたディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代替する新たな映像表示方式を利用した表示装置として、液晶パネルを利用した液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）現象を利用したＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ：Plasma Display Panel）を利用したプラズマディスプレイ等が開発されている。
【０００３】
このうち、ＥＬディスプレイには、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子）に無機化合物を用いた無機ＥＬディスプレイと、有機化合物を用いた有機ＥＬディスプレイとに大別され、フルカラー化が容易であり、無機ＥＬディスプレイと比較して低電圧での動作、高精細化が可能であるとの観点から、有機ＥＬディスプレイの開発が進められている。
【０００４】
このような有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬディスプレイパネルの駆動方式は、パッシブマトリクス駆動方式と、アクティブマトリクス駆動方式とが挙げられ、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬディスプレイパネルは、高コントラストでまた単位時間の発光輝度を抑えることができる等の利点のため、パッシブマトリクス駆動方式よりも優れている。
【０００５】
上述したアクティブマトリクス駆動方式のディスプレイパネル、半導体回路、その他の回路は、基板上に配線をパターニングして製造されており、配線のパターニング方法としては、インクジェット装置によって導電性微粒子を含有する液体をインクとして基板に吐出することで配線を直接パターニングする方法が開発されている。
具体的には、断線及び短絡等の不具合の発生を防止するとともに、電気伝導性等の向上を図ることが可能な配線のパターニング方法として、撥液処理された基板全面に向けてインクを吐出する膜パターンの形成方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、高密度配線を有する基板をより確実かつ簡便に製造することが可能な配線のパターニング方法として、金型を基板に押し付けることで基板に微細な溝を形成し、その溝に導電性物質を注入することによって配線を形成する高密度配線基板の製造方法が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８０６９４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のパターニング方法の場合、基板とインクのなじみが不十分であるため、インク内の導電性微粒子によって形成される配線が基板に対して密着せず、配線が剥離するといった問題が生じている。
【０００７】
また、特許文献２に記載のパターニング方法の場合、変形させ易い軟らかい基板であれば、金型を押し付ける方法により、溝を形成することができるが、変形させ難い硬い基板であると、金型を押し付ける方法により、溝を形成することが困難である。
そのため、溝を形成せずにインクを基板に付着することになるが、着弾したインクに拡散又は滲みが発生するため、精度良く配線を形成することが困難であるといった問題も生じている。
【０００８】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、基板からの剥離を防止するとともに、配置位置の精度の向上を図ることが可能な配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及び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】
【０００９】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、
基板の上面に高密度の配線をパターニングする配線のパターニング方法において、
前記基板の上面に設けられた非金属膜上に、周囲で前記非金属膜が露出するように金属膜を形成する工程と、
前記金属膜の周辺の非金属膜に撥液処理を施す工程と、
前記金属膜上面に対して導電性微粒子含有液滴又は金属微粒子を付着する工程とを具備することを特徴とする。
ここで、非金属膜としては、感光性樹脂硬化物や窒化シリコン、酸化シリコン等のフッ素と結合しやすい材料が好ましい。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記撥液処理が、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に前記基板を曝露することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記撥液処理が、Ｆ２ガス中に前記基板を曝露することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記導電性微粒子含有液滴が、液滴吐出法によって前記金属膜上に付着されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記金属微粒子が、当該金属微粒子を直接吹き付けることによって付着されることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明に係るディスプレイパネルの製造方法は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパターニング方法によってディスプレイパネルにおける表示領域内に配線をパターニングすることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明に係るディスプレイパネルの製造方法は、ピクセルを仕切る隔壁として前記配線を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明に係る配線は、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のパターニング方法によってパターニングされることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明に係るディスプレイパネルは、請求項６又は請求項７に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、基板の上面には、導電性微粒子含有液滴又は金属微粒子に対して高い密着性を有する金属膜が形成されているので、導電性微粒子含有液滴等が基板に対して密着し難い場合であっても、導電性微粒子含有液滴等からなる配線を容易に形成することが可能となる。そのため、基板に対する配線の密着性が向上されて、配線の剥離が防止されるとともに、基板における所望の位置に対して配線が形成し易くなり、配線のパターニング精度の向上を図ることができる。
また、基板における金属膜の周辺部は、撥液処理が施されているので、金属膜の上面に選択的に導電性微粒子含有液滴等を積層させることが可能となり、より効果的に配線のパターニング精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
以下、図１から図１５を参照しながら、本発明に係る配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及びその製造方法について説明する。
【００２０】
まず始めに、図１（ａ）から図１（ｇ）を参照しながら、配線のパターニング方法について説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、基板５５０を準備する。この基板５５０には、プラスチック基板、ガラス基板等の絶縁基板を用いることができる。ディスプレイパネルがトップエミッション構造の場合、基板５５０は透明である必要はないが、ボトムエミッション構造の場合、基板５５０は、有機ＥＬが発光する光の波長域に対して高い透過性が要求される。また、基板５５０として、画素ごとに一又は複数の薄膜トランジスタが形成されたトランジスタアレイパネルを用いることができる。そして、薄膜トランジスタを覆うように、窒化シリコン、酸化シリコン等の層間絶縁膜５５５が基板５５０全面に被膜される。
【００２１】
次に、基板５５０上の層間絶縁膜５５５の表面にクロム等の薄膜を気相成長法（例えば、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着等のＰＶＤ法）によって成膜させ、その薄膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって形状加工することにより、図１（ｂ）に示すように、薄膜パターン５５１を層間絶縁膜５５５の表面に形成させ、次いで錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）等の透明導電膜を層間絶縁膜５５５に被膜してから所定の薄膜パターン５５１上にのみ残すようにパターニングをして透明電極５５６を形成する。この透明電極５５６は、トランジスタに接続された画素電極となる。このとき薄膜パターン５５１は、パネルがトップエミッション構造の場合、有機ＥＬが発光する光の波長域に対して不透明になる厚さ程度に被膜しても差し支えないが、ボトムエミッション構造の場合、有機ＥＬが発光する光の波長域に対して高い透過性を維持できる程度、例えば１ｎｍ〜３０ｎｍ程度の極薄い膜であることが好ましい。その後、図１（ｃ）に示すように、レジスト５５２が基板５５０の表面全体に塗布され、塗布されたレジスト５５２によって薄膜パターン５５１及び透明電極５５６が被覆される。
【００２２】
さらに、図１（ｄ）に示すように、レジスト５５２を露光及び現像することにより、レジスト５５２の一部を除去し、薄膜パターン５５１と、薄膜パターン５５１の周辺部の層間絶縁膜５５５とを露出させる。レジスト５５２の高さは１μｍ〜２μｍ程度あることが望ましい。
【００２３】
なお、上述した薄膜パターン５５１と、薄膜パターン５５１の周辺部の層間絶縁膜５５５とを露出させるため、レジスト５５２がポジ型の場合には、薄膜パターン５５１及びその周辺部に光を照射し、レジスト５５２がネガ型の場合には、薄膜パターン５５１及びその周辺部以外に光を照射させる。ポジ型レジストとしては、ノボラック系（ナガセ煙ケムテック製：ＮＰＲ３５１０ＰＧ）等がある。
【００２４】
露光及び現像処理後、図１（ｅ）に示すように、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に上述した基板５５０を曝露させることにより、薄膜パターン５５１の周辺部の層間絶縁膜５５５の表面と、レジスト５５２の表面とに撥液処理が施される。このとき、金属である薄膜パターン５５１の表面及び透明電極５５６の表面には顕著な撥液性は発現しない。
【００２５】
なお、本実施形態におけるフッ素系ガスとしては、四フッ化炭素（ＣＦ４）、六フッ化ブタジエン（Ｃ４Ｆ６）、八フッ化ブチレン（Ｃ４Ｆ８）、八フッ化シクロペンテン（Ｃ５Ｆ８）、八フッ化プロパン（Ｃ３Ｆ８）又は六フッ化エタン（Ｃ２Ｆ６）を好適に用いることができる。
【００２６】
また、本実施形態における撥液処理方法としては、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に基板５５０を曝露させる方法が用いられているが、特に限定されるものではなく、フッ素（Ｆ２）ガス中に基板５５０を曝露させることにより、基板５５０における薄膜パターン５５１の周辺部に撥液処理が施されてもよい。
【００２７】
撥液処理後、図１（ｆ）に示すように、インクジェットヘッド５６０から薄膜パターン５５１に向けて平均粒径が１ｎｍ〜１μｍ程度の導電性微粒子が分散された金属ナノインク又は金属ナノペーストからなる導電性微粒子含有液滴５５３を吐出する。ここで、インクジェットヘッド５６０及び基板５５０のうちの少なくとも一方を基板５５０の表面に沿って移動させるとともに、インクジェットヘッド５６０から導電性微粒子含有液滴５５３を吐出することで、薄膜パターン５５１に重畳するよう配線５５４をパターニングする。このように、基板５５０の上面には、導電性微粒子含有液滴に対して高い密着性を有する薄膜パターン５５１がパターニングされているので、導電性微粒子含有液滴が基板５５０に対して密着しにくい場合であっても、導電性微粒子含有液滴からなる配線５５４を容易に形成することが可能となっている。そして、薄膜パターン５５１の周囲で露出されている層間絶縁膜５５５はフッ素系ガスを用いたプラズマ処理５７０により表面５７１が撥液性になっているので、導電性微粒子含有液滴５５３を弾きやすくなっている。ここで導電性微粒子含有液滴５５３が層間絶縁膜５５５と接触することによって生じる表面エネルギーよりも導電性微粒子含有液滴５５３が薄膜パターン５５１と接触することによって生じる表面エネルギーの方が低いために、導電性微粒子含有液滴５５３は薄膜パターン５５１の表面のみに位置するようになる。
【００２８】
なお、本実施形態における導電性微粒子含有液滴としては、銀、銅、アルミ又はこれらを主成分とした合金等の金属微粒子を硬化性液体樹脂等の分散媒に分散させたものが用いられており、特に、銀ナノインク（アルバックマテリアル社製：Ａｇ１−ＴｅＨ）が好適に用いられる。
【００２９】
また、インクジェットヘッド５６０を用いて導電性微粒子含有液滴５５３を液滴として吐出する方法に代替して、キャリアガスによるディスペンサーを用いて導電性微粒子含有液滴５５３、或いは、直接金属微粒子を吹き付けて付着することにより、配線５５４をパターニングする方法であってもよい。また導電性微粒子含有液滴５５３が、バインダ樹脂等によって粘性のあるペーストの場合、スクリーン印刷でパターニングしてもよい。
【００３０】
最終的には、図１（ｇ）に示すように、基板５５０の上面に形成された配線５５４を固化させることにより、一連の配線のパターニング作業が完了する。
【００３１】
なお、導電性微粒子含有液滴の分散媒が光硬化性樹脂の場合には、紫外線を配線５５４に照射することによって配線５５４を固化させることができる。一方、導電性微粒子含有液滴の分散媒が熱硬化性樹脂の場合には、配線５５４を加熱することによって配線５５４を固化させることができる。この後、透明電極５５６上に、有機ＥＬ層材料を含む溶液または分散液を付着する。このとき、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液の液面の高さは配線５５４の高さより低いので、配線５５４を越えて隣の透明電極５５１に浸入することはない。
【００３２】
また、透明電極５５６の周囲の表面５７１及び配線５５４の周囲の表面５７１は撥液性になっているので、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液は、より安定な透明電極５５６上に集合し易くなる。このとき、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液が十分な量であれば透明電極５５６上のみならず透明電極５５６の周囲にも付着されることになる。したがって、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液は透明電極５５６上で乾燥して有機ＥＬ層５５７となる。次いで、複数の有機ＥＬ層５５７に跨るように、対向電極５５８を設けることによりディスプレイパネルを製造することができる。薄膜パターン５５１を電極として用いることができる場合、透明電極５５６は必ずしも必要ない。トップエミッションの場合、透明電極５５６の下で反射板として機能する薄膜パターン５５１を、配線５５４の下地となる薄膜パターン５５１とともに一括して製造できる。
【００３３】
次に、図２を参照しながら、ディスプレイパネルの平面構成について説明する。
本実施形態におけるディスプレイパネル１は、図２に示すように、画素がマトリクス状に配置されている。これらの画素は、略長方形状の１ドットの赤サブピクセルＰと、１ドットの緑サブピクセルＰと、１ドットの青サブピクセルＰとから構成されており、各サブピクセルＰは、画素３において、互いの長手方向（以下、垂直方向）が平行となるように、かつ、長手方向と直交する方向（以下、水平方向）に赤サブピクセルＰ、緑サブピクセルＰ、青サブピクセルＰの順となるように配列されている。
【００３４】
このディスプレイパネル１においては、サブピクセルＰに各種の信号を出力するために、複数の走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚが設けられている。走査線Ｘ及び供給線Ｚは水平方向に延在し、信号線Ｙは垂直方向に延在している。ここで、ｍドットのサブピクセルＰが水平方向に配列されている場合（但し、ｍは３の倍数）、ｍ本の信号線Ｙが互いに平行となるように設けられ、ｎドットのサブピクセルＰが垂直方向に配列されている場合（但し、ｎは２以上の整数）、ｎ本の走査線Ｘ及びｎ本の供給線Ｚが互いに平行となるように設けられている。また、走査線Ｘと、供給線Ｚとは、水平方向に沿って交互に配列されている。
【００３５】
次に、図３を参照しながら、サブピクセルＰの回路構成について説明する。
何れのサブピクセルＰも同様に構成されており、１ドットのサブピクセルＰには、図３に示すように、有機ＥＬ素子２０と、いずれもＮチャネル型アモルファスシリコン薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３と、キャパシタ２４とが具備されている。
【００３６】
有機ＥＬ素子２０は、画素電極としてサブピクセル電極２０ａと、有機ＥＬ層２０ｂ（図４に図示）と、対向電極２０ｃとを有しており、このうち対向電極２０ｃは、金属隔壁Ｗに導通されている。
【００３７】
スイッチトランジスタ２１は、ソース２１ｓと、ドレイン２１ｄと、ゲート２１ｇとを有する。このうち、ソース２１ｓは、信号線Ｙと導通され、ドレイン２１ｄは、有機ＥＬ素子２０のサブピクセル電極２０ａと、駆動トランジスタ２３のソース２３ｓと、キャパシタ２４の電極２４ｂとに導通され、ゲート２１ｇは、保持トランジスタ２２のゲート２２ｇと、走査線Ｘと導通されている。
【００３８】
保持トランジスタ２２は、ソース２２ｓと、ドレイン２２ｄと、ゲート２２ｇとを有する。このうち、ソース２２ｓは、駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇと、キャパシタ２４の電極２４Ａと導通され、ドレイン２２ｄは、駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄと、供給線Ｚと導通され、ゲート２２ｇは、スイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇと、走査線Ｘとに導通されている。なお、保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄは、駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄと導通せずに走査線Ｘに接続されていてもよい。
【００３９】
駆動トランジスタ２３は、ソース２３ｓと、ドレイン２３ｄと、ゲート２３ｇとを有する。このうち、ソース２３ｓは、有機ＥＬ素子２０のサブピクセル電極２０ａと、スイッチトランジスタ２１のドレイン２１ｄと、キャパシタ２４の電極２４ｂとに導通され、ドレイン２３ｄは、保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄと、供給線Ｚとに導通され、ゲート２３ｇは、保持トランジスタ２２のソース２２ｓと、キャパシタ２４の電極２４ａとに導通されている。
【００４０】
なお、図３におけるスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３のソースとドレインとの関係は、逆であってもよい。
【００４１】
次に、図４を参照しながら、ディスプレイパネル１の層構造について説明する。
本実施形態におけるディスプレイパネル１には、図４に示すように、絶縁基板２が具備されており、この絶縁基板２の上面には、スイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３が設けられている。
また、これらスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３は、共通のトランジスタ保護絶縁膜３２によって被覆されている。
【００４２】
上述したスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３は、いずれも逆スタガ構造の薄膜トランジスタであり、このうちスイッチトランジスタ２１は、絶縁基板２の上面に形成されたゲート２１ｇと、ゲート２１ｇの上部に形成されたゲート絶縁膜３１と、ゲート絶縁膜３１を挟んでゲート２１ｇに対向した半導体膜２１ｃと、半導体膜２１ｃの中央部上に形成されたチャネル保護膜２１ｐと、半導体膜２１ｃの両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜２１ｐに一部重なった不純物半導体膜２１ａ，２１ｂと、不純物半導体膜２１ａの上部に形成されたドレイン２１ｄと、不純物半導体膜２１ｂの上部に形成されたソース２１ｓとを有している。
【００４３】
また、駆動トランジスタ２３は、絶縁基板２の上面に形成されたゲート２３ｇと、ゲート２３ｇの上部に形成されたゲート絶縁膜３１と、ゲート絶縁膜３１を挟んでゲート２３ｇに対向した半導体膜２３ｃと、半導体膜２３ｃの中央部上に形成されたチャネル保護膜２３ｐと、半導体膜２３ｃの両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜２３ｐに一部重なった不純物半導体膜２３ａ，２３ｂと、不純物半導体膜２３ａの上に形成されたドレイン２３ｄと、不純物半導体膜２３ｂの上に形成されたソース２３ｓとから構成されている。
さらに、図示しない保持トランジスタ２２も、上述したスイッチトランジスタ２１及び駆動トランジスタ２３と同様に構成されている。
【００４４】
上述したスイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇ、保持トランジスタ２２のゲート２２ｇ、駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇ及びキャパシタ２４の電極２４ａは、例えば、スパッタリング法、ＰＶＤ法及びＣＶＤ法等の気相成長法によって絶縁基板２上に成膜された導電性のゲートレイヤー（例えば、ＡｌとＴｉからなる膜）を、フォトリソグラフィー法と、エッチング法とを用いてパターニングすることによって形成されたものである。また、走査線Ｘ及び供給線Ｚは、ゲートレイヤーのパターニングにより、ゲート２１ｇ，２２ｇ，２３ｇと同時に形成されたものであって、ゲート２１ｇ，２２ｇ，２３ｇ及び電極２４ａと共通のゲート絶縁膜３１によって被覆されている。
【００４５】
一方、上述したスイッチトランジスタ２１のドレイン２１ｄ及びソース２１ｓ、保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄ及びソース２２ｓ、駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄ及びソース２３ｓ並びにキャパシタ２４の電極２４ｂは、気相成長法によってゲート絶縁膜３１の上面に成膜された導電性のドレインレイヤー（例えば、Ｃｒ膜にＡｌとＴｉからなる膜を積層したもの）を、フォトリソグラフィー法と、エッチング法とを用いてパターニングすることによって形成されたものである。また、信号線Ｙは、ドレインレイヤーのパターニングによって各ソース２１ｓ，２２ｓ，２３ｓ及びドレイン２１ｄ，２２ｄ，２３ｄと同時に形成されたものであって、ソース２１ｓ，２２ｓ，２３ｓ、電極２４ｂ及びドレイン２１ｄ，２２ｄ，２３ｄと共通のトランジスタ保護絶縁膜３２によって被覆されている。
【００４６】
トランジスタ保護絶縁膜３２の上面には、ポリイミド等の感光性樹脂を硬化させた平坦化膜３３が積層されており、平坦化膜３３の表面が平坦となることにより、スイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２、駆動トランジスタ２３、走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚによる凹凸が解消されるようになっている。
また、各サブピクセルＰにおける平坦化膜３３及びトランジスタ保護絶縁膜３２には、コンタクトホール９１が穿設されている。このコンタクトホール９１には、導電性パッド９２が埋設されており、導電性パッド９２により、サブピクセル電極２０ａと、駆動トランジスタ２３のソース２３ｓとが接続されている。
ここで、本実施形態における絶縁基板２から平坦化膜３３までの積層構造を、トランジスタアレイパネル５０という。
【００４７】
また、上述した平坦化膜３３の上面には、有機ＥＬ素子２０のアノードであるサブピクセル電極２０ａがマトリクス状に配列されている。図２において、矩形状のサブピクセルＰの位置は、サブピクセル電極２０ａ（図４等に図示）の位置を表したものである。すなわち、隣接する信号線Ｙの間には、サブピクセル電極２０ａが垂直方向に一列に配列され、走査線Ｘと、その下隣りの供給線Ｚとの間には、サブピクセル電極２０ａが水平方向に一列に配列されるようになっている。これらサブピクセル電極２０ａは、ディスプレイパネル１がボトムエミッション構造であった場合、気相成長法によって平坦化膜３３の上面に成膜された透明導電性膜（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ））をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成されたものであってもよく、トップエミッション構造であった場合、光反射性金属膜上に上述の透明導電性膜を積層した構造であってもよい。光反射性金属膜及び透明導電性膜の積層構造の場合、透明導電性膜をエッチングするエッチャントによって電池反応を引き起こして光反射性金属膜が浸食されてしまう恐れがあるので、図１（ｂ）の透明電極５５６及び薄膜パターン５５１のように、光反射性金属膜の側壁まで透明導電性膜で覆われていることが好ましい。
【００４８】
さらに、平坦化膜３３の上面には、窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる絶縁膜３４が形成されている。この絶縁膜３４の一部は、サブピクセル電極２０ａの外縁部の一部と重畳しており、平面視して、サブピクセル電極２０ａが絶縁膜３４によって囲繞されるようになっている。
【００４９】
さらに、平坦化膜３３の上面には、例えば、クロムからなる薄膜パターン３５が形成されている。この薄膜パターン３５には、銅、銀、アルミ又はそれらを主成分とした合金からなる金属隔壁Ｗが積層されている。これら薄膜パターン３５及び金属隔壁Ｗは、図２に示すように、垂直方向のサブピクセル電極２０ａの列と、隣接するサブピクセル電極２０ａの列との間において垂直方向に延在しており、平面視して、信号線Ｙと重畳するようになっている。
上述した金属隔壁Ｗは、導電性微粒子含有液滴を硬化させたものであり、トランジスタ２１，２２，２３の各電極、走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚよりも厚さ寸法が大きく、補助的な配線として機能するようになっている。また、金属隔壁Ｗは、サブピクセルＰが配列されている領域の外側において、互いに接続されている。
【００５０】
なお、図４における金属隔壁Ｗの幅寸法は、信号線Ｙと金属隔壁Ｗとを区別し易くするために、信号線Ｙの幅寸法よりも小さくなっているが、実際には、信号線Ｙと略同一の幅寸法となっている。
【００５１】
金属隔壁Ｗの表面には、撥液性を有した撥液性導電膜３６が成膜されている。撥液性導電膜３６は、下記化学式（１）に示すトリアジルトリチオールのメルカプト基（−ＳＨ）の水素原子（Ｈ）が還元離脱し、硫黄原子（Ｓ）が金属隔壁Ｗの表面に酸化吸着したものである。
【００５２】
【化１】
【００５３】
なお、本実施形態において、ある液体に対する接触角が５０°以上である状態を撥液性とし、ある液体に対する接触角が４０°以下である状態を親液性とする。
【００５４】
撥液性導電膜３６は厚さがトリアジルトリチオールの単分子の厚さに近似している極薄い層である。つまり、撥液性導電膜３６は、トリアジルトリチオール分子が金属隔壁Ｗの表面に規則正しく並んだ分子層からなる極薄い膜であるから、非常に低抵抗であって導電性を有する。なお、撥液性を顕著にするためにトリアジルトリチオールに代えて、下記化学式（２）に示すようにトリアジルトリチオールの１つ乃至２つのメルカプト基がフッ化アルキル基に置換されたトリアジルチオール化合物でもよい。フッ化アルキル基は、下記化学式（２）に示したもの以外でも良い。なお、下記化学式（２）の化合物は分子量４２３．０８のフッ素系トリアジンチオール誘導体であり、メルカプト基（−ＳＨ）の水素原子（Ｈ）が還元離脱し、硫黄原子（Ｓ）が金属隔壁Ｗの表面に酸化吸着することで、撥液性導電膜３６が形成される。
【００５５】
【化２】
【００５６】
サブピクセル電極２０ａの上面には、電荷輸送性の層や発光層を含む有機ＥＬ層２０ｂが積層されている。この有機ＥＬ層２０ｂは、有機化合物含有層を二層以上積層したものである。ここで、有機ＥＬ層２０ｂは、サブピクセル電極２０ａから正孔輸送層２０ｄ、発光層２０ｅと順次積層された二層構造を有し、正孔輸送層は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（Poly(3,4-Ethylene Dioxy Thiophene)）及びドーパントであるＰＳＳ（Poly Styrene Sulfonate）からなり、発光層は、ポリフルオレン系発光材料からなる。
【００５７】
なお、有機ＥＬ層２０ｂは、サブピクセル電極２０ａから順に正孔輸送層、発光層、電子輸送層となる三層構造であってもよいし、サブピクセル電極２０ａから順に発光層、電子輸送層となる二層構造であってもよいし、発光層からなる単層構造であってもよい。
【００５８】
また、これらの層構造において適切な層間に、別途に電子輸送層電子、正孔輸送層又はその他の電荷輸送制御層が介在した多層構造であってもよい。
【００５９】
上述した有機ＥＬ層２０ｂは、撥液性導電膜３６の形成後に、例えば、インクジェット法等の湿式塗布法によって成膜されるようになっている。この場合、ＰＥＤＯＴ及びＰＳＳを含有する有機化合物含有液を、サブピクセル電極２０ａに塗布させることで正孔輸送層２０ｄを成膜させた後、この正孔輸送層２０ｄの上面に、ポリフルオレン系発光材料を含有する有機化合物含有液を塗布することで発光層２０ｅが成膜されるようになっているが、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているとともに、金属隔壁Ｗの表面に撥液性導電膜３６が形成されているため、隣接するサブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混合することを防止することができる。
【００６０】
なお、サブピクセルＰが赤の場合には、有機ＥＬ層２０ｂ、特に、発光層２０ｅが赤色に発光し、サブピクセルＰが緑の場合には、有機ＥＬ層２０ｂが緑色に発光し、サブピクセルＰが青の場合には有機ＥＬ層２０ｂが青色に発光するようになっている。
【００６１】
また、有機ＥＬ層２０ｂの上面には、有機ＥＬ素子２０のカソードである対向電極２０ｃが成膜されている。この対向電極２０ｃは、全てのサブピクセルＰに共通して形成された共通電極であって、ベタ一面に成膜されており、撥液性導電膜３６を挟んで金属隔壁Ｗを被覆している。
【００６２】
上述した対向電極２０ｃは、サブピクセル電極２０ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金で形成されている。
【００６３】
なお、対向電極２０ｃは、上記各種材料の層が積層された積層構造となっていてもよいし、以上の各種材料の層に加えて金属層が堆積した積層構造となっていてもよい。具体的には、有機ＥＬ層２０ｂ側に設けられた低仕事関数の高純度のバリウム層と、バリウム層を被覆するように設けられたアルミニウム層とからなる積層構造や、有機ＥＬ層２０ｂ側に設けられたリチウム層と、バリウム層を被覆するように設けられたアルミニウム層とからなる積層構造が挙げられる。
ここで、本実施形態においては、サブピクセル電極２０ａ、有機ＥＬ層２０ｂ、対向電極２０ｃの順に積層されたものを有機ＥＬ素子２０とする。
【００６４】
次に、図５から図９を参照しながら、金属隔壁Ｗの幅寸法、断面積及び抵抗率について定義する。
以下においては、ディスプレイパネル１の画素数をＷＸＧＡ（７６８×１３６６）としたときの上述した金属隔壁Ｗの望ましい幅寸法及び断面積を定義する。
【００６５】
図５において、縦軸は１つの駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ−ドレイン２３ｄ間を流れる書込電流の電流値又は１つの有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間を流れる駆動電流の電流値であり、横軸は１つの駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ−ドレイン２３ｄ間の電圧（同時に１つの駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇ−ドレイン２３ｄ間の電圧）である。図中、実線Ｉds maxは、最高輝度階調（最も明るい表示）のときの書込電流及び駆動電流であり、一点鎖線Ｉds midは、最高輝度階調と最低輝度階調との間の中間輝度階調のときの書込電流及び駆動電流であり、二点鎖線Ｖpoは駆動トランジスタ２３の不飽和領域（線形領域）と飽和領域との閾値つまりピンチオフ電圧であり、三点鎖線Ｖdsは駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ−ドレイン２３ｄ間を流れる書込電流であり、破線Ｉelは有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間を流れる駆動電流である。
【００６６】
ここで電圧ＶP１は、最高輝度階調時の駆動トランジスタ２３のピンチオフ電圧であり、電圧ＶP２は、駆動トランジスタ２３が最高輝度階調の書込電流が流れるときのソース−ドレイン間電圧であり、電圧ＶELmax（電圧ＶP４−電圧ＶP３）は有機ＥＬ素子２０が最高輝度階調の書込電流と電流値が等しい最高輝度階調の駆動電流で発光するときのアノード−カソード間の電圧である。電圧ＶP２´は、駆動トランジスタ２３が中間輝度階調の書込電流が流れるときのソース−ドレイン間電圧であり、電圧（電圧ＶP４´−電圧ＶP３´）は有機ＥＬ素子２０が中間輝度階調の書込電流と電流値が等しい中間輝度階調の駆動電流で発光するときのアノード−カソード間電圧である。
【００６７】
駆動トランジスタ２３及び有機ＥＬ素子２０はいずれも飽和領域で駆動させるために、（供給線Ｚの発光期間時の電圧ＶH）から（金属隔壁Ｗの発光期間時の電圧Ｖcom）を減じた値ＶXは下記式（１）を満たす。
【００６８】
ＶX＝Ｖpo＋Ｖth＋Ｖm＋ＶEL ……（１）
ここで、Ｖth（最高輝度時の場合ＶＰ２−ＶＰ１に等しい）は、駆動トランジスタ２３の閾値電圧、ＶＥＬ（最高輝度時の場合ＶELmaxに等しい）は、有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間電圧、Ｖmは、階調に応じて変位する許容電圧である。
【００６９】
図５から明らかなように、電圧ＶＸのうち、輝度階調が高くなる程、トランジスタ２３のソース−ドレイン間に要する電圧（Ｖpo＋Ｖth）が高くなるとともに有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間に要する電圧ＶＥＬが高くなる。したがって、輝度階調が高くなる程、許容電圧Ｖmは低くなり、最小許容電圧ＶmminはＶP３−ＶP２となる。
【００７０】
有機ＥＬ素子２０は、低分子ＥＬ材料及び高分子ＥＬ材料にかかわらず一般的に経時劣化し、高抵抗化する。１００００時間後のアノード−カソード間電圧は初期時の１．４倍程度になることが確認されている。つまり、電圧ＶＥＬは、同じ輝度階調時でも時間が経つ程高くなる。このため、駆動初期時の許容電圧Ｖmが高い程長期間にわたって動作が安定するので、電圧ＶＥＬが８Ｖ以上、より望ましくは１３Ｖ以上となるように電圧ＶＸを設定している。
【００７１】
この許容電圧Ｖmには、有機ＥＬ素子２０の高抵抗化ばかりでなく、さらに、供給線Ｚによる電圧降下の分も含まれる。
【００７２】
供給線Ｚの配線抵抗の影響により、電圧降下が大きいとディスプレイパネル１の消費電力が著しく増大してしまう。このため、供給線Ｚの電圧降下は、１Ｖ以下に設定することが特に好ましい。
【００７３】
行方向の一つのサブピクセルＰの長さである画素幅Ｗpと、行方向の画素数（１３６６）とを考慮した結果、ディスプレイパネル１のパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、供給線Ｚの全長はそれぞれ７０６．７ｍｍ、８９５．２ｍｍとなる。ここで、金属隔壁Ｗの線幅ＷＬが広くなると、構造上有機ＥＬ層２０ｂの面積が小さくなり、さらに他の配線との重なり寄生容量を発生してさらなる電圧降下をもたらすため、金属隔壁Ｗの線幅ＷＬは画素幅Ｗpの５分の１以下に抑えることが望ましい。このようなことを考慮すると、ディスプレイパネル１のパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、線幅ＷＬはそれぞれ３４μｍ以内、４４μｍ以内となる。また、金属隔壁Ｗの最大膜厚Ｈmaxはアスペクト比を考慮すると、トランジスタ２１〜２３の最小加工寸法４μｍの１．５倍、つまり６μｍとなる。したがって、金属隔壁Ｗの最大断面積Ｓmaxは３２インチ、４０インチで、それぞれ２０４μｍ２、２６４μｍ２となる。
【００７４】
このような３２インチのディスプレイパネル１について、最大電流が流れるように全点灯したときの金属隔壁Ｗ最大電圧降下を１Ｖ以下にするためには、図６に示すように、金属隔壁Ｗの配線抵抗率ρ／断面積Ｓは４．７Ω／ｃｍ以下に設定される必要がある。また、図７には、３２インチのディスプレイパネル１の金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を示す。なお、上述した金属隔壁Ｗの最大断面積Ｓmax時に許容される抵抗率は、３２インチで９．６μΩｃｍ、４０インチで６．４μΩｃｍとなる。
【００７５】
そして、４０インチのディスプレイパネル１について、最大電流が流れるように全点灯したときの金属隔壁Ｗの最大電圧降下を１Ｖ以下にするためには、図８に示すように、金属隔壁Ｗの配線抵抗率ρ／断面積Ｓは２．４Ω／ｃｍ以下に設定される必要がある。図９には、４０インチのディスプレイパネル１の金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を表す。
【００７６】
金属隔壁Ｗの故障により動作しなくなる故障寿命ＭＴＦは、下記式（２）を満たす。
【００７７】
ＭＴＦ＝Ａ ｅｘｐ（Ｅａ／ＫｂＴ）／ρＪ２ ……（２）
ここで、Ｅａは活性化エネルギー、ＫｂＴ＝８．６１７×１０―５ｅＶ、ρは金属隔壁Ｗの抵抗率、Ｊは電流密度である。
【００７８】
金属隔壁Ｗの故障寿命ＭＴＦは、抵抗率の増大やエレクトロマイグレーションに律速する。金属隔壁ＷをＡｌ系（Ａｌ単体或いはＡｌＴｉやＡｌＮｄ等の合金）に設定し、ＭＴＦが１００００時間、８５℃の動作温度で試算すると、電流密度Ｊは２．１×１０４Ａ／ｃｍ２以下にする必要がある。これと同様に、金属隔壁ＷをＣｕに設定すると、２．８×１０６Ａ／ｃｍ２以下にする必要がある。なお、Ａｌ合金内のＡｌ以外の材料は、Ａｌよりも低い抵抗率であることを前提としている。
これらのことを考慮して、３２インチのディスプレイパネル１では、全点灯状態で１００００時間に金属隔壁Ｗが故障しないようなＡｌ系の金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図６に示すように、５７μｍ２以上必要になり、同様にＣｕの金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図７に示すように、０．４３μｍ２以上必要になる。
【００７９】
そして、４０インチのディスプレイパネル１では、全点灯状態で１００００時間に金属隔壁Ｗが故障しないようなＡｌ系の金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図８に示すように、９２μｍ２以上必要となる。同様に、Ｃｕの金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図９に示すように、０．６９μｍ２以上必要になる。
【００８０】
Ａｌ系の金属隔壁Ｗでは、Ａｌ系の抵抗率が４．００μΩｃｍとすると、３２インチのディスプレイパネル１では上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが４．７Ω／ｃｍ以下なので、最小断面積Ｓminは８５．１μｍ２となる。このとき、上述したように、金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬが３４μｍ以内となるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは２．５０μｍとなる。
【００８１】
また、Ａｌ系の金属隔壁Ｗの４０インチのディスプレイパネル１では、上述したように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下となるため、最小断面積Ｓminは１６７μｍ２となる。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬが４４μｍ以内であるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは３．８０μｍとなる。
【００８２】
一方、Ｃｕの金属隔壁Ｗでは、Ｃｕの抵抗率が２．１０μΩｃｍとすると、３２インチのディスプレイパネル１では、上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが４．７Ω／ｃｍ以下となるため、最小断面積Ｓminは４４．７μｍ２となる。このとき、上述したように、金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬが３４μｍ以内となるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．３１μｍとなる。
【００８３】
また、Ｃｕの金属隔壁Ｗの４０インチのディスプレイパネル１では、上述したように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下となるため、最小断面積Ｓminは８７．５μｍ２となる。このとき、上述したように、金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬは４４μｍ以内となるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．９９μｍとなる。
【００８４】
以上より、ディスプレイパネル１を正常かつ消費電力を低く動作させるには、金属隔壁Ｗでの電圧降下を１Ｖ以下に設定することが好ましく、このような条件に設定するためには、金属隔壁ＷがＡｌ系の３２インチのパネルでは、厚さ寸法Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが１４．１μｍ〜３４．０μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなり、金属隔壁ＷがＡｌ系の４０インチのパネルでは、金属隔壁ＷがＡｌ系の場合、厚さ寸法Ｈが３．８０μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが２７．８μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００８５】
総じてＡｌ系の金属隔壁Ｗの場合、厚さ寸法Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが１４．１μｍ〜４４μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
同様に、金属隔壁ＷがＣｕの３２インチのパネルでは、厚さ寸法Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが７．４５μｍ〜３４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなり、金属隔壁ＷがＣｕの４０インチのパネルでは、金属隔壁ＷがＣｕ系の場合、厚さ寸法Ｈが１．９９μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが１４．６μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００８６】
総じてＣｕの金属隔壁Ｗの場合、厚さ寸法Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが７．４５μｍ〜４４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
したがって、金属隔壁ＷとしてＡｌ系材料又はＣｕを適用した場合、ディスプレイパネル１の金属隔壁Ｗは、厚さ寸法Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが７．４５μｍ〜４４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００８７】
次に、図１０から図１５を参照しながら、ディスプレイパネルの製造方法について説明する。
まず始めに、気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を適宜何回か行うことによって、トランジスタアレイパネル５０が成形される。このトランジスタアレイパネル５０における各サブピクセルＰに、コンタクトホール９１を形成した後、形成されたコンタクトホール９１に電解メッキ等によって導電性パッド９２を埋設して、気相成長法、フォトリソグラフィー法、エッチング法を順次行うことにより、図１０に示すようなサブピクセル電極２０ａがパターニングされる。その後、図１１に示すように、気相成長法により、サブピクセル電極２０ａを含むトランジスタアレイパネル５０の上面に、ベタ一面の絶縁膜３４が成膜される。
【００８８】
次に、図１２に示すように、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により、ベタ一面に成膜された絶縁膜３４は、信号線Ｙの上方の一部を除いて除去され、平坦化膜３３の一部と、サブピクセル電極２０ａの大部分とが露出された後、図１３に示すように、平坦化膜３３における露出部分の一部に、薄膜パターン３５が成膜される。なお、薄膜パターン３５は、図１０の段階で、サブピクセル電極２０ａの一部又は全てを構成する導電膜となる材料を一括してパターニングすることによってサブピクセル電極２０ａの一部又は全てとともに形成されてもよい。この後、四フッ化メチル等のフッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中にトランジスタアレイパネル５０を曝露させて、露出した平坦化膜３３及び絶縁膜３４の表面を撥液性にする。
これに対し、サブピクセル電極２０ａ及び薄膜パターン３５は、金属を含有しているためフッ素又はフッ化物との結合性が乏しいため、強い撥液性を示すことはない。
【００８９】
さらに、図１４に示すように、インクジェットヘッド又はディスペンサーを用いて、金、銀、銅、アルミ、これらを主成分とした合金の少なくともいずれかを含む金属微粒子を硬化性液体樹脂等の分散媒に分散させた導電性微粒子含有液滴を薄膜パターン３５の上面をねらって付着する。このとき、薄膜パターン３５の周辺の平坦化膜３３は撥液性を示しているので導電性微粒子含有液滴を弾きやすくなるため導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５上に選択的に付着することになる。その後、導電性微粒子含有液滴を加熱して分散媒を蒸発後、焼結して微粒子同士を溶融して一塊となった金属隔壁Ｗが積層される。
なお、導電性微粒子含有液滴を付着する代わりに、少なくとも一部が溶融状態の金属微粒子をキャリアガスによって吹き付けて付着することにより、金属隔壁Ｗをパターニングしてもよい。
【００９０】
金属隔壁Ｗの積層後、紫外線／オゾン洗浄法により、トランジスタアレイパネル５０を洗浄し、トランジスタアレイパネル５０の表面全体に、下記化学式（１）又は下記化学式（２）に示すトリアジン誘導体の水溶液を塗布させる、またはトランジスタアレイパネル５０をトリアジン誘導体水溶液に浸漬させることで、金属隔壁Ｗに表面処理が施される。この際、トリアジン誘導体の性質に起因して、金属隔壁Ｗの表面で選択的に還元脱離反応が引き起こり、図１５に示すように、金属隔壁Ｗの表面に選択的に撥液性導電膜３６が形成されるが、サブピクセル電極２０ａのような表面が導電性酸化物の上や平坦化膜３３の表面上には、撥液性導電膜３６が撥液性を示す程度に形成されないようになっている。
【００９１】
【化３】
【００９２】
【化４】
【００９３】
ここで、上記化学式（２）に示すフッ素系トリアジンチオール誘導体は、水に不溶であるが、同モル量のＮａＯＨ又はＫＯＨと一緒であれば水に溶解し、フッ素系トリアジンチオール誘導体水溶液を調製することができる。この際、水溶液の濃度は、１×１０-４〜１×１０-２ｍｏｌ／Ｌの範囲内とする。
なお、フッ素系トリアジンチオール誘導体水溶液を用いる場合には、水溶液の温度を２０〜３０℃とし、浸漬時間を１〜３０分とすることが好ましい。
【００９４】
その後、トリアジン誘導体水溶液にトランジスタアレイパネル５０を浸漬させた後、そのトランジスタアレイパネル５０を取り出し、アルコールによってトランジスタアレイパネル５０が洗浄されることにより、余剰のトリアジン誘導体が除去される。
【００９５】
さらに、トランジスタアレイパネル５０を水によって再び洗浄し、例えば、窒素ガス（Ｎ2）等の不活性ガスをトランジスタアレイパネル５０に吹き付けることにより、トランジスタアレイパネル５０を乾燥させる。
【００９６】
次に、絶縁膜３４に対してフォトリソグラフィー法、エッチング法を順次行うことによって、絶縁膜３４を網目状にパターニングすることにより、サブピクセル電極２０ａが露出される。
【００９７】
次に、正孔注入材料として、例えば、ＰＥＤＯＴ及びＰＳＳを水に分散させた有機化合物含有液を、サブピクセル電極２０ａに塗布させ、正孔輸送層２０ｄを形成させる。この際、塗布方法としては、インクジェット法等の液滴吐出法や、その他の印刷方法を用いてもよいし、ディップコート法や、スピンコート法等のコーティング法を用いてもよいが、サブピクセル電極２０ａごとに独立して正孔輸送層２０ｄを成膜するために、インクジェット法等の印刷方法が好適に用いられる。
【００９８】
正孔輸送層２０ｄが形成された後、ホットプレートを用いてトランジスタアレイパネル５０を１６０〜１８０℃の温度で熱処理を施す。そして、赤、緑、青の、ポリフェニレン系発光材料やポリフルオレン系発光材料等の発光材料をそれぞれ有機溶剤（例えば、テトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン）に溶解させ、赤、緑、青それぞれの有機化合物含有液を準備する。そして、赤のサブピクセルＰの正孔輸送層２０ｄ上には赤の有機化合物含有液を塗布させ、緑のサブピクセルＰの正孔輸送層２０ｄ上には緑の有機化合物含有液を塗布させ、青のサブピクセルＰの正孔輸送層２０ｄ上には青の有機化合物含有液を塗布させる。その後、インクジェット法（液滴吐出法）、その他の印刷方法を用いて、各色における正孔輸送層２０ｄの上面に発光層２０ｅを成膜させる。
【００９９】
なお、発光層２０ｅを形成する前に、インクジェット法等の湿式塗布法により、インタレイヤ層を正孔輸送層２０ｄの上面に積層させ、さらにインタレイヤ層の上面に発光層２０ｅを積層させてもよい。
【０１００】
次に、例えば、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下において、ホットプレートを用いてトランジスタアレイパネル５０を乾燥させ、残留溶媒を除去させる。
なお、真空中において、シーズンヒータを用いて乾燥させてもよい。
【０１０１】
乾燥後、気相成長法により、発光層２０ｅの上面に対向電極２０ｃをベタ一面に成膜させる。具体的には、真空蒸着法により、Ｃａ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｍｇ、等の仕事関数が４．０ｅＶ以下の導電性薄膜をベタ一面に成膜させ、この薄膜の上に、薄膜よりもシート抵抗の低い厚さに堆積されたＡｌ、ＩＴＯ等の高仕事関数の導電性膜をベタ一面に成膜させる。
最後に、例えば、メタルキャップや、ガラス基板等の封止基板に紫外線硬化性又は熱硬化性の接着剤を塗布させ、その接着剤によって封止基板と対向電極２０ｃとを接着させることにより、図４に示すように、ディスプレイパネル１が完成する。
【０１０２】
このとき、平坦化膜３３の上面には、金属ナノペースに対して高い密着性を有する薄膜パターン３５がパターニングされているので、導電性微粒子含有液滴が平坦化膜３３に対して密着し難い場合であっても、導電性微粒子含有液滴による金属隔壁Ｗを平坦化膜３３の上面に容易に形成することができる。
【０１０３】
また、平坦化膜３３の露出部であって、薄膜パターン３５の周辺部は、フッ素系ガス雰囲気下で発生させたプラズマ中への曝露による撥液処理が施されているので、インクジェットヘッドから吐出された導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５の上面から外れて着弾した場合であっても、導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５の周辺部から薄膜パターン３５の上面に移動するので、薄膜パターン３５の上面にのみ導電性微粒子含有液滴を積層させることができる。
【０１０４】
さらに、上述したような湿式塗布法によって正孔輸送層２０ｄを形成させる場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているとともに、この金属隔壁Ｗの表面に撥液性を有する撥液性導電膜３６が被覆されているので、隣接するサブピクセル電極２０ａに塗布される有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合うことを防止することで、サブピクセル電極２０ａごとに独立した正孔輸送層２０ｄを形成させることができる。
また、サブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液がサブピクセル電極２０ａの上面の外縁部において肉厚となることを防止することで、正孔輸送層２０ｄを均一な膜厚で形成させることができる。
【０１０５】
さらに、上述したような湿式塗布法によって発光層２０ｅを形成させる場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているとともに、この金属隔壁Ｗの表面に撥液性を有する撥液性導電膜３６がコーティングされているので、隣接するサブピクセルＰに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合うことを防止することで、サブピクセルＰごとに独立した発光層２０ｅを形成させることができる。
【０１０６】
以上より、本実施形態における配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及びその製造方法によれば、絶縁基板２の上面には、導電性微粒子含有液滴に対して高い密着性を有する薄膜パターン３５が形成されているので、導電性微粒子含有液滴が絶縁基板２に対して密着し難い場合であっても、導電性微粒子含有液滴からなる金属隔壁Ｗを容易に形成することが可能となる。そのため、絶縁基板２に対する金属隔壁Ｗの密着性が向上されて、金属隔壁Ｗの剥離が防止されるとともに、絶縁基板２における所望の位置に対して金属隔壁Ｗが形成し易くなり、配線である金属隔壁Ｗのパターニング精度の向上を図ることができる。
【０１０７】
また、絶縁基板２における薄膜パターン３５の周辺部は、撥液処理が施されているので、インクジェットヘッドから吐出された導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５の上面から外れて着弾した場合であっても、撥液処理が施された薄膜パターン３５の周辺部に導電性微粒子含有液滴が付着することを防止することで、薄膜パターン３５の上面にのみ導電性微粒子含有液滴を積層させることが可能となり、より効果的に金属隔壁Ｗのパターニング精度の向上を図ることができる。
【０１０８】
なお、上述した本実施形態においては、スイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３は、アモルファスシリコンＴＦＴに限らず、ポリシリコンＴＦＴでもよいし、全てＮチャネルでなくても一部又は全てＰチャネルでもよい。
【０１０９】
また、本実施形態においては、サブピクセル電極２０ａをアノードとし、対向電極２０ｃをカソードとしたが、サブピクセル電極２０ａをカソードとし、対向電極２０ｃをアノードとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】配線のパターニング工程における一連の工程を示す縦断面図である。
【図２】ディスプレイパネルの構造の概略を示す平面図である。
【図３】サブピクセルの等価回路図である。
【図４】図２における面ＩＶ−ＩＶを示す縦断面図である。
【図５】サブピクセルにおける駆動トランジスタ及び有機ＥＬ素子の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図６】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の最大電圧降下と、配線抵抗率ρ／断面積Ｓとの相関を示すグラフである。
【図７】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の断面積と、電流密度との相関を示すグラフである。
【図８】４０インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の最大電圧降下と、配線抵抗率ρ／断面積Ｓとの相関を示すグラフである。
【図９】４０インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の断面積と、電流密度との相関を示すグラフである。
【図１０】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１１】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１２】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１３】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１４】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１５】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ ディスプレイパネル
２ 絶縁基板
３３ 平坦化膜
３４ 絶縁膜
３５ 薄膜パターン
５０ トランジスタアレイパネル
５５０ トランジスタアレイパネル
５５１ 薄膜
５５２ レジスト
５５３ 導電性微粒子含有液滴
５５４ 配線
５６０ インクジェットヘッド
Ｗ 金属隔壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線のパターニング方法及びそのパターニング方法によってパターニングされた配線に関する。また、配線のパターニング方法を用いたディスプレイパネルの製造方法及びその製造方法によって製造されたディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代替する新たな映像表示方式を利用した表示装置として、液晶パネルを利用した液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）現象を利用したＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ：Plasma Display Panel）を利用したプラズマディスプレイ等が開発されている。
【０００３】
このうち、ＥＬディスプレイには、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子）に無機化合物を用いた無機ＥＬディスプレイと、有機化合物を用いた有機ＥＬディスプレイとに大別され、フルカラー化が容易であり、無機ＥＬディスプレイと比較して低電圧での動作、高精細化が可能であるとの観点から、有機ＥＬディスプレイの開発が進められている。
【０００４】
このような有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬディスプレイパネルの駆動方式は、パッシブマトリクス駆動方式と、アクティブマトリクス駆動方式とが挙げられ、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬディスプレイパネルは、高コントラストでまた単位時間の発光輝度を抑えることができる等の利点のため、パッシブマトリクス駆動方式よりも優れている。
【０００５】
上述したアクティブマトリクス駆動方式のディスプレイパネル、半導体回路、その他の回路は、基板上に配線をパターニングして製造されており、配線のパターニング方法としては、インクジェット装置によって導電性微粒子を含有する液体をインクとして基板に吐出することで配線を直接パターニングする方法が開発されている。
具体的には、断線及び短絡等の不具合の発生を防止するとともに、電気伝導性等の向上を図ることが可能な配線のパターニング方法として、撥液処理された基板全面に向けてインクを吐出する膜パターンの形成方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、高密度配線を有する基板をより確実かつ簡便に製造することが可能な配線のパターニング方法として、金型を基板に押し付けることで基板に微細な溝を形成し、その溝に導電性物質を注入することによって配線を形成する高密度配線基板の製造方法が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８０６９４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のパターニング方法の場合、基板とインクのなじみが不十分であるため、インク内の導電性微粒子によって形成される配線が基板に対して密着せず、配線が剥離するといった問題が生じている。
【０００７】
また、特許文献２に記載のパターニング方法の場合、変形させ易い軟らかい基板であれば、金型を押し付ける方法により、溝を形成することができるが、変形させ難い硬い基板であると、金型を押し付ける方法により、溝を形成することが困難である。
そのため、溝を形成せずにインクを基板に付着することになるが、着弾したインクに拡散又は滲みが発生するため、精度良く配線を形成することが困難であるといった問題も生じている。
【０００８】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、基板からの剥離を防止するとともに、配置位置の精度の向上を図ることが可能な配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及び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】
【０００９】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、
基板の上面に高密度の配線をパターニングする配線のパターニング方法において、
前記基板の上面に設けられた非金属膜上に、周囲で前記非金属膜が露出するように金属膜を形成する工程と、
前記金属膜の周辺の非金属膜に撥液処理を施す工程と、
前記金属膜上面に対して導電性微粒子含有液滴又は金属微粒子を付着する工程とを具備することを特徴とする。
ここで、非金属膜としては、感光性樹脂硬化物や窒化シリコン、酸化シリコン等のフッ素と結合しやすい材料が好ましい。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記撥液処理が、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に前記基板を曝露することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記撥液処理が、Ｆ２ガス中に前記基板を曝露することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記導電性微粒子含有液滴が、液滴吐出法によって前記金属膜上に付着されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明に係る配線のパターニング方法は、前記金属微粒子が、当該金属微粒子を直接吹き付けることによって付着されることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明に係るディスプレイパネルの製造方法は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパターニング方法によってディスプレイパネルにおける表示領域内に配線をパターニングすることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明に係るディスプレイパネルの製造方法は、ピクセルを仕切る隔壁として前記配線を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明に係る配線は、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のパターニング方法によってパターニングされることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明に係るディスプレイパネルは、請求項６又は請求項７に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、基板の上面には、導電性微粒子含有液滴又は金属微粒子に対して高い密着性を有する金属膜が形成されているので、導電性微粒子含有液滴等が基板に対して密着し難い場合であっても、導電性微粒子含有液滴等からなる配線を容易に形成することが可能となる。そのため、基板に対する配線の密着性が向上されて、配線の剥離が防止されるとともに、基板における所望の位置に対して配線が形成し易くなり、配線のパターニング精度の向上を図ることができる。
また、基板における金属膜の周辺部は、撥液処理が施されているので、金属膜の上面に選択的に導電性微粒子含有液滴等を積層させることが可能となり、より効果的に配線のパターニング精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
以下、図１から図１５を参照しながら、本発明に係る配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及びその製造方法について説明する。
【００２０】
まず始めに、図１（ａ）から図１（ｇ）を参照しながら、配線のパターニング方法について説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、基板５５０を準備する。この基板５５０には、プラスチック基板、ガラス基板等の絶縁基板を用いることができる。ディスプレイパネルがトップエミッション構造の場合、基板５５０は透明である必要はないが、ボトムエミッション構造の場合、基板５５０は、有機ＥＬが発光する光の波長域に対して高い透過性が要求される。また、基板５５０として、画素ごとに一又は複数の薄膜トランジスタが形成されたトランジスタアレイパネルを用いることができる。そして、薄膜トランジスタを覆うように、窒化シリコン、酸化シリコン等の層間絶縁膜５５５が基板５５０全面に被膜される。
【００２１】
次に、基板５５０上の層間絶縁膜５５５の表面にクロム等の薄膜を気相成長法（例えば、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着等のＰＶＤ法）によって成膜させ、その薄膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって形状加工することにより、図１（ｂ）に示すように、薄膜パターン５５１を層間絶縁膜５５５の表面に形成させ、次いで錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）等の透明導電膜を層間絶縁膜５５５に被膜してから所定の薄膜パターン５５１上にのみ残すようにパターニングをして透明電極５５６を形成する。この透明電極５５６は、トランジスタに接続された画素電極となる。このとき薄膜パターン５５１は、パネルがトップエミッション構造の場合、有機ＥＬが発光する光の波長域に対して不透明になる厚さ程度に被膜しても差し支えないが、ボトムエミッション構造の場合、有機ＥＬが発光する光の波長域に対して高い透過性を維持できる程度、例えば１ｎｍ〜３０ｎｍ程度の極薄い膜であることが好ましい。その後、図１（ｃ）に示すように、レジスト５５２が基板５５０の表面全体に塗布され、塗布されたレジスト５５２によって薄膜パターン５５１及び透明電極５５６が被覆される。
【００２２】
さらに、図１（ｄ）に示すように、レジスト５５２を露光及び現像することにより、レジスト５５２の一部を除去し、薄膜パターン５５１と、薄膜パターン５５１の周辺部の層間絶縁膜５５５とを露出させる。レジスト５５２の高さは１μｍ〜２μｍ程度あることが望ましい。
【００２３】
なお、上述した薄膜パターン５５１と、薄膜パターン５５１の周辺部の層間絶縁膜５５５とを露出させるため、レジスト５５２がポジ型の場合には、薄膜パターン５５１及びその周辺部に光を照射し、レジスト５５２がネガ型の場合には、薄膜パターン５５１及びその周辺部以外に光を照射させる。ポジ型レジストとしては、ノボラック系（ナガセ煙ケムテック製：ＮＰＲ３５１０ＰＧ）等がある。
【００２４】
露光及び現像処理後、図１（ｅ）に示すように、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に上述した基板５５０を曝露させることにより、薄膜パターン５５１の周辺部の層間絶縁膜５５５の表面と、レジスト５５２の表面とに撥液処理が施される。このとき、金属である薄膜パターン５５１の表面及び透明電極５５６の表面には顕著な撥液性は発現しない。
【００２５】
なお、本実施形態におけるフッ素系ガスとしては、四フッ化炭素（ＣＦ４）、六フッ化ブタジエン（Ｃ４Ｆ６）、八フッ化ブチレン（Ｃ４Ｆ８）、八フッ化シクロペンテン（Ｃ５Ｆ８）、八フッ化プロパン（Ｃ３Ｆ８）又は六フッ化エタン（Ｃ２Ｆ６）を好適に用いることができる。
【００２６】
また、本実施形態における撥液処理方法としては、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に基板５５０を曝露させる方法が用いられているが、特に限定されるものではなく、フッ素（Ｆ２）ガス中に基板５５０を曝露させることにより、基板５５０における薄膜パターン５５１の周辺部に撥液処理が施されてもよい。
【００２７】
撥液処理後、図１（ｆ）に示すように、インクジェットヘッド５６０から薄膜パターン５５１に向けて平均粒径が１ｎｍ〜１μｍ程度の導電性微粒子が分散された金属ナノインク又は金属ナノペーストからなる導電性微粒子含有液滴５５３を吐出する。ここで、インクジェットヘッド５６０及び基板５５０のうちの少なくとも一方を基板５５０の表面に沿って移動させるとともに、インクジェットヘッド５６０から導電性微粒子含有液滴５５３を吐出することで、薄膜パターン５５１に重畳するよう配線５５４をパターニングする。このように、基板５５０の上面には、導電性微粒子含有液滴に対して高い密着性を有する薄膜パターン５５１がパターニングされているので、導電性微粒子含有液滴が基板５５０に対して密着しにくい場合であっても、導電性微粒子含有液滴からなる配線５５４を容易に形成することが可能となっている。そして、薄膜パターン５５１の周囲で露出されている層間絶縁膜５５５はフッ素系ガスを用いたプラズマ処理５７０により表面５７１が撥液性になっているので、導電性微粒子含有液滴５５３を弾きやすくなっている。ここで導電性微粒子含有液滴５５３が層間絶縁膜５５５と接触することによって生じる表面エネルギーよりも導電性微粒子含有液滴５５３が薄膜パターン５５１と接触することによって生じる表面エネルギーの方が低いために、導電性微粒子含有液滴５５３は薄膜パターン５５１の表面のみに位置するようになる。
【００２８】
なお、本実施形態における導電性微粒子含有液滴としては、銀、銅、アルミ又はこれらを主成分とした合金等の金属微粒子を硬化性液体樹脂等の分散媒に分散させたものが用いられており、特に、銀ナノインク（アルバックマテリアル社製：Ａｇ１−ＴｅＨ）が好適に用いられる。
【００２９】
また、インクジェットヘッド５６０を用いて導電性微粒子含有液滴５５３を液滴として吐出する方法に代替して、キャリアガスによるディスペンサーを用いて導電性微粒子含有液滴５５３、或いは、直接金属微粒子を吹き付けて付着することにより、配線５５４をパターニングする方法であってもよい。また導電性微粒子含有液滴５５３が、バインダ樹脂等によって粘性のあるペーストの場合、スクリーン印刷でパターニングしてもよい。
【００３０】
最終的には、図１（ｇ）に示すように、基板５５０の上面に形成された配線５５４を固化させることにより、一連の配線のパターニング作業が完了する。
【００３１】
なお、導電性微粒子含有液滴の分散媒が光硬化性樹脂の場合には、紫外線を配線５５４に照射することによって配線５５４を固化させることができる。一方、導電性微粒子含有液滴の分散媒が熱硬化性樹脂の場合には、配線５５４を加熱することによって配線５５４を固化させることができる。この後、透明電極５５６上に、有機ＥＬ層材料を含む溶液または分散液を付着する。このとき、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液の液面の高さは配線５５４の高さより低いので、配線５５４を越えて隣の透明電極５５１に浸入することはない。
【００３２】
また、透明電極５５６の周囲の表面５７１及び配線５５４の周囲の表面５７１は撥液性になっているので、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液は、より安定な透明電極５５６上に集合し易くなる。このとき、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液が十分な量であれば透明電極５５６上のみならず透明電極５５６の周囲にも付着されることになる。したがって、有機ＥＬ層材料を含む溶液又は分散液は透明電極５５６上で乾燥して有機ＥＬ層５５７となる。次いで、複数の有機ＥＬ層５５７に跨るように、対向電極５５８を設けることによりディスプレイパネルを製造することができる。薄膜パターン５５１を電極として用いることができる場合、透明電極５５６は必ずしも必要ない。トップエミッションの場合、透明電極５５６の下で反射板として機能する薄膜パターン５５１を、配線５５４の下地となる薄膜パターン５５１とともに一括して製造できる。
【００３３】
次に、図２を参照しながら、ディスプレイパネルの平面構成について説明する。
本実施形態におけるディスプレイパネル１は、図２に示すように、画素がマトリクス状に配置されている。これらの画素は、略長方形状の１ドットの赤サブピクセルＰと、１ドットの緑サブピクセルＰと、１ドットの青サブピクセルＰとから構成されており、各サブピクセルＰは、画素３において、互いの長手方向（以下、垂直方向）が平行となるように、かつ、長手方向と直交する方向（以下、水平方向）に赤サブピクセルＰ、緑サブピクセルＰ、青サブピクセルＰの順となるように配列されている。
【００３４】
このディスプレイパネル１においては、サブピクセルＰに各種の信号を出力するために、複数の走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚが設けられている。走査線Ｘ及び供給線Ｚは水平方向に延在し、信号線Ｙは垂直方向に延在している。ここで、ｍドットのサブピクセルＰが水平方向に配列されている場合（但し、ｍは３の倍数）、ｍ本の信号線Ｙが互いに平行となるように設けられ、ｎドットのサブピクセルＰが垂直方向に配列されている場合（但し、ｎは２以上の整数）、ｎ本の走査線Ｘ及びｎ本の供給線Ｚが互いに平行となるように設けられている。また、走査線Ｘと、供給線Ｚとは、水平方向に沿って交互に配列されている。
【００３５】
次に、図３を参照しながら、サブピクセルＰの回路構成について説明する。
何れのサブピクセルＰも同様に構成されており、１ドットのサブピクセルＰには、図３に示すように、有機ＥＬ素子２０と、いずれもＮチャネル型アモルファスシリコン薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３と、キャパシタ２４とが具備されている。
【００３６】
有機ＥＬ素子２０は、画素電極としてサブピクセル電極２０ａと、有機ＥＬ層２０ｂ（図４に図示）と、対向電極２０ｃとを有しており、このうち対向電極２０ｃは、金属隔壁Ｗに導通されている。
【００３７】
スイッチトランジスタ２１は、ソース２１ｓと、ドレイン２１ｄと、ゲート２１ｇとを有する。このうち、ソース２１ｓは、信号線Ｙと導通され、ドレイン２１ｄは、有機ＥＬ素子２０のサブピクセル電極２０ａと、駆動トランジスタ２３のソース２３ｓと、キャパシタ２４の電極２４ｂとに導通され、ゲート２１ｇは、保持トランジスタ２２のゲート２２ｇと、走査線Ｘと導通されている。
【００３８】
保持トランジスタ２２は、ソース２２ｓと、ドレイン２２ｄと、ゲート２２ｇとを有する。このうち、ソース２２ｓは、駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇと、キャパシタ２４の電極２４Ａと導通され、ドレイン２２ｄは、駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄと、供給線Ｚと導通され、ゲート２２ｇは、スイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇと、走査線Ｘとに導通されている。なお、保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄは、駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄと導通せずに走査線Ｘに接続されていてもよい。
【００３９】
駆動トランジスタ２３は、ソース２３ｓと、ドレイン２３ｄと、ゲート２３ｇとを有する。このうち、ソース２３ｓは、有機ＥＬ素子２０のサブピクセル電極２０ａと、スイッチトランジスタ２１のドレイン２１ｄと、キャパシタ２４の電極２４ｂとに導通され、ドレイン２３ｄは、保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄと、供給線Ｚとに導通され、ゲート２３ｇは、保持トランジスタ２２のソース２２ｓと、キャパシタ２４の電極２４ａとに導通されている。
【００４０】
なお、図３におけるスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３のソースとドレインとの関係は、逆であってもよい。
【００４１】
次に、図４を参照しながら、ディスプレイパネル１の層構造について説明する。
本実施形態におけるディスプレイパネル１には、図４に示すように、絶縁基板２が具備されており、この絶縁基板２の上面には、スイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３が設けられている。
また、これらスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３は、共通のトランジスタ保護絶縁膜３２によって被覆されている。
【００４２】
上述したスイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３は、いずれも逆スタガ構造の薄膜トランジスタであり、このうちスイッチトランジスタ２１は、絶縁基板２の上面に形成されたゲート２１ｇと、ゲート２１ｇの上部に形成されたゲート絶縁膜３１と、ゲート絶縁膜３１を挟んでゲート２１ｇに対向した半導体膜２１ｃと、半導体膜２１ｃの中央部上に形成されたチャネル保護膜２１ｐと、半導体膜２１ｃの両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜２１ｐに一部重なった不純物半導体膜２１ａ，２１ｂと、不純物半導体膜２１ａの上部に形成されたドレイン２１ｄと、不純物半導体膜２１ｂの上部に形成されたソース２１ｓとを有している。
【００４３】
また、駆動トランジスタ２３は、絶縁基板２の上面に形成されたゲート２３ｇと、ゲート２３ｇの上部に形成されたゲート絶縁膜３１と、ゲート絶縁膜３１を挟んでゲート２３ｇに対向した半導体膜２３ｃと、半導体膜２３ｃの中央部上に形成されたチャネル保護膜２３ｐと、半導体膜２３ｃの両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜２３ｐに一部重なった不純物半導体膜２３ａ，２３ｂと、不純物半導体膜２３ａの上に形成されたドレイン２３ｄと、不純物半導体膜２３ｂの上に形成されたソース２３ｓとから構成されている。
さらに、図示しない保持トランジスタ２２も、上述したスイッチトランジスタ２１及び駆動トランジスタ２３と同様に構成されている。
【００４４】
上述したスイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇ、保持トランジスタ２２のゲート２２ｇ、駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇ及びキャパシタ２４の電極２４ａは、例えば、スパッタリング法、ＰＶＤ法及びＣＶＤ法等の気相成長法によって絶縁基板２上に成膜された導電性のゲートレイヤー（例えば、ＡｌとＴｉからなる膜）を、フォトリソグラフィー法と、エッチング法とを用いてパターニングすることによって形成されたものである。また、走査線Ｘ及び供給線Ｚは、ゲートレイヤーのパターニングにより、ゲート２１ｇ，２２ｇ，２３ｇと同時に形成されたものであって、ゲート２１ｇ，２２ｇ，２３ｇ及び電極２４ａと共通のゲート絶縁膜３１によって被覆されている。
【００４５】
一方、上述したスイッチトランジスタ２１のドレイン２１ｄ及びソース２１ｓ、保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄ及びソース２２ｓ、駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄ及びソース２３ｓ並びにキャパシタ２４の電極２４ｂは、気相成長法によってゲート絶縁膜３１の上面に成膜された導電性のドレインレイヤー（例えば、Ｃｒ膜にＡｌとＴｉからなる膜を積層したもの）を、フォトリソグラフィー法と、エッチング法とを用いてパターニングすることによって形成されたものである。また、信号線Ｙは、ドレインレイヤーのパターニングによって各ソース２１ｓ，２２ｓ，２３ｓ及びドレイン２１ｄ，２２ｄ，２３ｄと同時に形成されたものであって、ソース２１ｓ，２２ｓ，２３ｓ、電極２４ｂ及びドレイン２１ｄ，２２ｄ，２３ｄと共通のトランジスタ保護絶縁膜３２によって被覆されている。
【００４６】
トランジスタ保護絶縁膜３２の上面には、ポリイミド等の感光性樹脂を硬化させた平坦化膜３３が積層されており、平坦化膜３３の表面が平坦となることにより、スイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２、駆動トランジスタ２３、走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚによる凹凸が解消されるようになっている。
また、各サブピクセルＰにおける平坦化膜３３及びトランジスタ保護絶縁膜３２には、コンタクトホール９１が穿設されている。このコンタクトホール９１には、導電性パッド９２が埋設されており、導電性パッド９２により、サブピクセル電極２０ａと、駆動トランジスタ２３のソース２３ｓとが接続されている。
ここで、本実施形態における絶縁基板２から平坦化膜３３までの積層構造を、トランジスタアレイパネル５０という。
【００４７】
また、上述した平坦化膜３３の上面には、有機ＥＬ素子２０のアノードであるサブピクセル電極２０ａがマトリクス状に配列されている。図２において、矩形状のサブピクセルＰの位置は、サブピクセル電極２０ａ（図４等に図示）の位置を表したものである。すなわち、隣接する信号線Ｙの間には、サブピクセル電極２０ａが垂直方向に一列に配列され、走査線Ｘと、その下隣りの供給線Ｚとの間には、サブピクセル電極２０ａが水平方向に一列に配列されるようになっている。これらサブピクセル電極２０ａは、ディスプレイパネル１がボトムエミッション構造であった場合、気相成長法によって平坦化膜３３の上面に成膜された透明導電性膜（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ））をフォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いてパターニングすることによって形成されたものであってもよく、トップエミッション構造であった場合、光反射性金属膜上に上述の透明導電性膜を積層した構造であってもよい。光反射性金属膜及び透明導電性膜の積層構造の場合、透明導電性膜をエッチングするエッチャントによって電池反応を引き起こして光反射性金属膜が浸食されてしまう恐れがあるので、図１（ｂ）の透明電極５５６及び薄膜パターン５５１のように、光反射性金属膜の側壁まで透明導電性膜で覆われていることが好ましい。
【００４８】
さらに、平坦化膜３３の上面には、窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる絶縁膜３４が形成されている。この絶縁膜３４の一部は、サブピクセル電極２０ａの外縁部の一部と重畳しており、平面視して、サブピクセル電極２０ａが絶縁膜３４によって囲繞されるようになっている。
【００４９】
さらに、平坦化膜３３の上面には、例えば、クロムからなる薄膜パターン３５が形成されている。この薄膜パターン３５には、銅、銀、アルミ又はそれらを主成分とした合金からなる金属隔壁Ｗが積層されている。これら薄膜パターン３５及び金属隔壁Ｗは、図２に示すように、垂直方向のサブピクセル電極２０ａの列と、隣接するサブピクセル電極２０ａの列との間において垂直方向に延在しており、平面視して、信号線Ｙと重畳するようになっている。
上述した金属隔壁Ｗは、導電性微粒子含有液滴を硬化させたものであり、トランジスタ２１，２２，２３の各電極、走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚよりも厚さ寸法が大きく、補助的な配線として機能するようになっている。また、金属隔壁Ｗは、サブピクセルＰが配列されている領域の外側において、互いに接続されている。
【００５０】
なお、図４における金属隔壁Ｗの幅寸法は、信号線Ｙと金属隔壁Ｗとを区別し易くするために、信号線Ｙの幅寸法よりも小さくなっているが、実際には、信号線Ｙと略同一の幅寸法となっている。
【００５１】
金属隔壁Ｗの表面には、撥液性を有した撥液性導電膜３６が成膜されている。撥液性導電膜３６は、下記化学式（１）に示すトリアジルトリチオールのメルカプト基（−ＳＨ）の水素原子（Ｈ）が還元離脱し、硫黄原子（Ｓ）が金属隔壁Ｗの表面に酸化吸着したものである。
【００５２】
【化１】
【００５３】
なお、本実施形態において、ある液体に対する接触角が５０°以上である状態を撥液性とし、ある液体に対する接触角が４０°以下である状態を親液性とする。
【００５４】
撥液性導電膜３６は厚さがトリアジルトリチオールの単分子の厚さに近似している極薄い層である。つまり、撥液性導電膜３６は、トリアジルトリチオール分子が金属隔壁Ｗの表面に規則正しく並んだ分子層からなる極薄い膜であるから、非常に低抵抗であって導電性を有する。なお、撥液性を顕著にするためにトリアジルトリチオールに代えて、下記化学式（２）に示すようにトリアジルトリチオールの１つ乃至２つのメルカプト基がフッ化アルキル基に置換されたトリアジルチオール化合物でもよい。フッ化アルキル基は、下記化学式（２）に示したもの以外でも良い。なお、下記化学式（２）の化合物は分子量４２３．０８のフッ素系トリアジンチオール誘導体であり、メルカプト基（−ＳＨ）の水素原子（Ｈ）が還元離脱し、硫黄原子（Ｓ）が金属隔壁Ｗの表面に酸化吸着することで、撥液性導電膜３６が形成される。
【００５５】
【化２】
【００５６】
サブピクセル電極２０ａの上面には、電荷輸送性の層や発光層を含む有機ＥＬ層２０ｂが積層されている。この有機ＥＬ層２０ｂは、有機化合物含有層を二層以上積層したものである。ここで、有機ＥＬ層２０ｂは、サブピクセル電極２０ａから正孔輸送層２０ｄ、発光層２０ｅと順次積層された二層構造を有し、正孔輸送層は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（Poly(3,4-Ethylene Dioxy Thiophene)）及びドーパントであるＰＳＳ（Poly Styrene Sulfonate）からなり、発光層は、ポリフルオレン系発光材料からなる。
【００５７】
なお、有機ＥＬ層２０ｂは、サブピクセル電極２０ａから順に正孔輸送層、発光層、電子輸送層となる三層構造であってもよいし、サブピクセル電極２０ａから順に発光層、電子輸送層となる二層構造であってもよいし、発光層からなる単層構造であってもよい。
【００５８】
また、これらの層構造において適切な層間に、別途に電子輸送層電子、正孔輸送層又はその他の電荷輸送制御層が介在した多層構造であってもよい。
【００５９】
上述した有機ＥＬ層２０ｂは、撥液性導電膜３６の形成後に、例えば、インクジェット法等の湿式塗布法によって成膜されるようになっている。この場合、ＰＥＤＯＴ及びＰＳＳを含有する有機化合物含有液を、サブピクセル電極２０ａに塗布させることで正孔輸送層２０ｄを成膜させた後、この正孔輸送層２０ｄの上面に、ポリフルオレン系発光材料を含有する有機化合物含有液を塗布することで発光層２０ｅが成膜されるようになっているが、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているとともに、金属隔壁Ｗの表面に撥液性導電膜３６が形成されているため、隣接するサブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混合することを防止することができる。
【００６０】
なお、サブピクセルＰが赤の場合には、有機ＥＬ層２０ｂ、特に、発光層２０ｅが赤色に発光し、サブピクセルＰが緑の場合には、有機ＥＬ層２０ｂが緑色に発光し、サブピクセルＰが青の場合には有機ＥＬ層２０ｂが青色に発光するようになっている。
【００６１】
また、有機ＥＬ層２０ｂの上面には、有機ＥＬ素子２０のカソードである対向電極２０ｃが成膜されている。この対向電極２０ｃは、全てのサブピクセルＰに共通して形成された共通電極であって、ベタ一面に成膜されており、撥液性導電膜３６を挟んで金属隔壁Ｗを被覆している。
【００６２】
上述した対向電極２０ｃは、サブピクセル電極２０ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金で形成されている。
【００６３】
なお、対向電極２０ｃは、上記各種材料の層が積層された積層構造となっていてもよいし、以上の各種材料の層に加えて金属層が堆積した積層構造となっていてもよい。具体的には、有機ＥＬ層２０ｂ側に設けられた低仕事関数の高純度のバリウム層と、バリウム層を被覆するように設けられたアルミニウム層とからなる積層構造や、有機ＥＬ層２０ｂ側に設けられたリチウム層と、バリウム層を被覆するように設けられたアルミニウム層とからなる積層構造が挙げられる。
ここで、本実施形態においては、サブピクセル電極２０ａ、有機ＥＬ層２０ｂ、対向電極２０ｃの順に積層されたものを有機ＥＬ素子２０とする。
【００６４】
次に、図５から図９を参照しながら、金属隔壁Ｗの幅寸法、断面積及び抵抗率について定義する。
以下においては、ディスプレイパネル１の画素数をＷＸＧＡ（７６８×１３６６）としたときの上述した金属隔壁Ｗの望ましい幅寸法及び断面積を定義する。
【００６５】
図５において、縦軸は１つの駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ−ドレイン２３ｄ間を流れる書込電流の電流値又は１つの有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間を流れる駆動電流の電流値であり、横軸は１つの駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ−ドレイン２３ｄ間の電圧（同時に１つの駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇ−ドレイン２３ｄ間の電圧）である。図中、実線Ｉds maxは、最高輝度階調（最も明るい表示）のときの書込電流及び駆動電流であり、一点鎖線Ｉds midは、最高輝度階調と最低輝度階調との間の中間輝度階調のときの書込電流及び駆動電流であり、二点鎖線Ｖpoは駆動トランジスタ２３の不飽和領域（線形領域）と飽和領域との閾値つまりピンチオフ電圧であり、三点鎖線Ｖdsは駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ−ドレイン２３ｄ間を流れる書込電流であり、破線Ｉelは有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間を流れる駆動電流である。
【００６６】
ここで電圧ＶP１は、最高輝度階調時の駆動トランジスタ２３のピンチオフ電圧であり、電圧ＶP２は、駆動トランジスタ２３が最高輝度階調の書込電流が流れるときのソース−ドレイン間電圧であり、電圧ＶELmax（電圧ＶP４−電圧ＶP３）は有機ＥＬ素子２０が最高輝度階調の書込電流と電流値が等しい最高輝度階調の駆動電流で発光するときのアノード−カソード間の電圧である。電圧ＶP２´は、駆動トランジスタ２３が中間輝度階調の書込電流が流れるときのソース−ドレイン間電圧であり、電圧（電圧ＶP４´−電圧ＶP３´）は有機ＥＬ素子２０が中間輝度階調の書込電流と電流値が等しい中間輝度階調の駆動電流で発光するときのアノード−カソード間電圧である。
【００６７】
駆動トランジスタ２３及び有機ＥＬ素子２０はいずれも飽和領域で駆動させるために、（供給線Ｚの発光期間時の電圧ＶH）から（金属隔壁Ｗの発光期間時の電圧Ｖcom）を減じた値ＶXは下記式（１）を満たす。
【００６８】
ＶX＝Ｖpo＋Ｖth＋Ｖm＋ＶEL ……（１）
ここで、Ｖth（最高輝度時の場合ＶＰ２−ＶＰ１に等しい）は、駆動トランジスタ２３の閾値電圧、ＶＥＬ（最高輝度時の場合ＶELmaxに等しい）は、有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間電圧、Ｖmは、階調に応じて変位する許容電圧である。
【００６９】
図５から明らかなように、電圧ＶＸのうち、輝度階調が高くなる程、トランジスタ２３のソース−ドレイン間に要する電圧（Ｖpo＋Ｖth）が高くなるとともに有機ＥＬ素子２０のアノード−カソード間に要する電圧ＶＥＬが高くなる。したがって、輝度階調が高くなる程、許容電圧Ｖmは低くなり、最小許容電圧ＶmminはＶP３−ＶP２となる。
【００７０】
有機ＥＬ素子２０は、低分子ＥＬ材料及び高分子ＥＬ材料にかかわらず一般的に経時劣化し、高抵抗化する。１００００時間後のアノード−カソード間電圧は初期時の１．４倍程度になることが確認されている。つまり、電圧ＶＥＬは、同じ輝度階調時でも時間が経つ程高くなる。このため、駆動初期時の許容電圧Ｖmが高い程長期間にわたって動作が安定するので、電圧ＶＥＬが８Ｖ以上、より望ましくは１３Ｖ以上となるように電圧ＶＸを設定している。
【００７１】
この許容電圧Ｖmには、有機ＥＬ素子２０の高抵抗化ばかりでなく、さらに、供給線Ｚによる電圧降下の分も含まれる。
【００７２】
供給線Ｚの配線抵抗の影響により、電圧降下が大きいとディスプレイパネル１の消費電力が著しく増大してしまう。このため、供給線Ｚの電圧降下は、１Ｖ以下に設定することが特に好ましい。
【００７３】
行方向の一つのサブピクセルＰの長さである画素幅Ｗpと、行方向の画素数（１３６６）とを考慮した結果、ディスプレイパネル１のパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、供給線Ｚの全長はそれぞれ７０６．７ｍｍ、８９５．２ｍｍとなる。ここで、金属隔壁Ｗの線幅ＷＬが広くなると、構造上有機ＥＬ層２０ｂの面積が小さくなり、さらに他の配線との重なり寄生容量を発生してさらなる電圧降下をもたらすため、金属隔壁Ｗの線幅ＷＬは画素幅Ｗpの５分の１以下に抑えることが望ましい。このようなことを考慮すると、ディスプレイパネル１のパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、線幅ＷＬはそれぞれ３４μｍ以内、４４μｍ以内となる。また、金属隔壁Ｗの最大膜厚Ｈmaxはアスペクト比を考慮すると、トランジスタ２１〜２３の最小加工寸法４μｍの１．５倍、つまり６μｍとなる。したがって、金属隔壁Ｗの最大断面積Ｓmaxは３２インチ、４０インチで、それぞれ２０４μｍ２、２６４μｍ２となる。
【００７４】
このような３２インチのディスプレイパネル１について、最大電流が流れるように全点灯したときの金属隔壁Ｗ最大電圧降下を１Ｖ以下にするためには、図６に示すように、金属隔壁Ｗの配線抵抗率ρ／断面積Ｓは４．７Ω／ｃｍ以下に設定される必要がある。また、図７には、３２インチのディスプレイパネル１の金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を示す。なお、上述した金属隔壁Ｗの最大断面積Ｓmax時に許容される抵抗率は、３２インチで９．６μΩｃｍ、４０インチで６．４μΩｃｍとなる。
【００７５】
そして、４０インチのディスプレイパネル１について、最大電流が流れるように全点灯したときの金属隔壁Ｗの最大電圧降下を１Ｖ以下にするためには、図８に示すように、金属隔壁Ｗの配線抵抗率ρ／断面積Ｓは２．４Ω／ｃｍ以下に設定される必要がある。図９には、４０インチのディスプレイパネル１の金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を表す。
【００７６】
金属隔壁Ｗの故障により動作しなくなる故障寿命ＭＴＦは、下記式（２）を満たす。
【００７７】
ＭＴＦ＝Ａ ｅｘｐ（Ｅａ／ＫｂＴ）／ρＪ２ ……（２）
ここで、Ｅａは活性化エネルギー、ＫｂＴ＝８．６１７×１０―５ｅＶ、ρは金属隔壁Ｗの抵抗率、Ｊは電流密度である。
【００７８】
金属隔壁Ｗの故障寿命ＭＴＦは、抵抗率の増大やエレクトロマイグレーションに律速する。金属隔壁ＷをＡｌ系（Ａｌ単体或いはＡｌＴｉやＡｌＮｄ等の合金）に設定し、ＭＴＦが１００００時間、８５℃の動作温度で試算すると、電流密度Ｊは２．１×１０４Ａ／ｃｍ２以下にする必要がある。これと同様に、金属隔壁ＷをＣｕに設定すると、２．８×１０６Ａ／ｃｍ２以下にする必要がある。なお、Ａｌ合金内のＡｌ以外の材料は、Ａｌよりも低い抵抗率であることを前提としている。
これらのことを考慮して、３２インチのディスプレイパネル１では、全点灯状態で１００００時間に金属隔壁Ｗが故障しないようなＡｌ系の金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図６に示すように、５７μｍ２以上必要になり、同様にＣｕの金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図７に示すように、０．４３μｍ２以上必要になる。
【００７９】
そして、４０インチのディスプレイパネル１では、全点灯状態で１００００時間に金属隔壁Ｗが故障しないようなＡｌ系の金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図８に示すように、９２μｍ２以上必要となる。同様に、Ｃｕの金属隔壁Ｗの断面積Ｓは、図９に示すように、０．６９μｍ２以上必要になる。
【００８０】
Ａｌ系の金属隔壁Ｗでは、Ａｌ系の抵抗率が４．００μΩｃｍとすると、３２インチのディスプレイパネル１では上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが４．７Ω／ｃｍ以下なので、最小断面積Ｓminは８５．１μｍ２となる。このとき、上述したように、金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬが３４μｍ以内となるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは２．５０μｍとなる。
【００８１】
また、Ａｌ系の金属隔壁Ｗの４０インチのディスプレイパネル１では、上述したように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下となるため、最小断面積Ｓminは１６７μｍ２となる。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬが４４μｍ以内であるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは３．８０μｍとなる。
【００８２】
一方、Ｃｕの金属隔壁Ｗでは、Ｃｕの抵抗率が２．１０μΩｃｍとすると、３２インチのディスプレイパネル１では、上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが４．７Ω／ｃｍ以下となるため、最小断面積Ｓminは４４．７μｍ２となる。このとき、上述したように、金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬが３４μｍ以内となるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．３１μｍとなる。
【００８３】
また、Ｃｕの金属隔壁Ｗの４０インチのディスプレイパネル１では、上述したように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下となるため、最小断面積Ｓminは８７．５μｍ２となる。このとき、上述したように、金属隔壁Ｗの配線幅ＷＬは４４μｍ以内となるため、金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．９９μｍとなる。
【００８４】
以上より、ディスプレイパネル１を正常かつ消費電力を低く動作させるには、金属隔壁Ｗでの電圧降下を１Ｖ以下に設定することが好ましく、このような条件に設定するためには、金属隔壁ＷがＡｌ系の３２インチのパネルでは、厚さ寸法Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが１４．１μｍ〜３４．０μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなり、金属隔壁ＷがＡｌ系の４０インチのパネルでは、金属隔壁ＷがＡｌ系の場合、厚さ寸法Ｈが３．８０μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが２７．８μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００８５】
総じてＡｌ系の金属隔壁Ｗの場合、厚さ寸法Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが１４．１μｍ〜４４μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
同様に、金属隔壁ＷがＣｕの３２インチのパネルでは、厚さ寸法Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが７．４５μｍ〜３４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなり、金属隔壁ＷがＣｕの４０インチのパネルでは、金属隔壁ＷがＣｕ系の場合、厚さ寸法Ｈが１．９９μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが１４．６μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００８６】
総じてＣｕの金属隔壁Ｗの場合、厚さ寸法Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが７．４５μｍ〜４４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
したがって、金属隔壁ＷとしてＡｌ系材料又はＣｕを適用した場合、ディスプレイパネル１の金属隔壁Ｗは、厚さ寸法Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅寸法ＷＬが７．４５μｍ〜４４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００８７】
次に、図１０から図１５を参照しながら、ディスプレイパネルの製造方法について説明する。
まず始めに、気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を適宜何回か行うことによって、トランジスタアレイパネル５０が成形される。このトランジスタアレイパネル５０における各サブピクセルＰに、コンタクトホール９１を形成した後、形成されたコンタクトホール９１に電解メッキ等によって導電性パッド９２を埋設して、気相成長法、フォトリソグラフィー法、エッチング法を順次行うことにより、図１０に示すようなサブピクセル電極２０ａがパターニングされる。その後、図１１に示すように、気相成長法により、サブピクセル電極２０ａを含むトランジスタアレイパネル５０の上面に、ベタ一面の絶縁膜３４が成膜される。
【００８８】
次に、図１２に示すように、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により、ベタ一面に成膜された絶縁膜３４は、信号線Ｙの上方の一部を除いて除去され、平坦化膜３３の一部と、サブピクセル電極２０ａの大部分とが露出された後、図１３に示すように、平坦化膜３３における露出部分の一部に、薄膜パターン３５が成膜される。なお、薄膜パターン３５は、図１０の段階で、サブピクセル電極２０ａの一部又は全てを構成する導電膜となる材料を一括してパターニングすることによってサブピクセル電極２０ａの一部又は全てとともに形成されてもよい。この後、四フッ化メチル等のフッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中にトランジスタアレイパネル５０を曝露させて、露出した平坦化膜３３及び絶縁膜３４の表面を撥液性にする。
これに対し、サブピクセル電極２０ａ及び薄膜パターン３５は、金属を含有しているためフッ素又はフッ化物との結合性が乏しいため、強い撥液性を示すことはない。
【００８９】
さらに、図１４に示すように、インクジェットヘッド又はディスペンサーを用いて、金、銀、銅、アルミ、これらを主成分とした合金の少なくともいずれかを含む金属微粒子を硬化性液体樹脂等の分散媒に分散させた導電性微粒子含有液滴を薄膜パターン３５の上面をねらって付着する。このとき、薄膜パターン３５の周辺の平坦化膜３３は撥液性を示しているので導電性微粒子含有液滴を弾きやすくなるため導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５上に選択的に付着することになる。その後、導電性微粒子含有液滴を加熱して分散媒を蒸発後、焼結して微粒子同士を溶融して一塊となった金属隔壁Ｗが積層される。
なお、導電性微粒子含有液滴を付着する代わりに、少なくとも一部が溶融状態の金属微粒子をキャリアガスによって吹き付けて付着することにより、金属隔壁Ｗをパターニングしてもよい。
【００９０】
金属隔壁Ｗの積層後、紫外線／オゾン洗浄法により、トランジスタアレイパネル５０を洗浄し、トランジスタアレイパネル５０の表面全体に、下記化学式（１）又は下記化学式（２）に示すトリアジン誘導体の水溶液を塗布させる、またはトランジスタアレイパネル５０をトリアジン誘導体水溶液に浸漬させることで、金属隔壁Ｗに表面処理が施される。この際、トリアジン誘導体の性質に起因して、金属隔壁Ｗの表面で選択的に還元脱離反応が引き起こり、図１５に示すように、金属隔壁Ｗの表面に選択的に撥液性導電膜３６が形成されるが、サブピクセル電極２０ａのような表面が導電性酸化物の上や平坦化膜３３の表面上には、撥液性導電膜３６が撥液性を示す程度に形成されないようになっている。
【００９１】
【化３】
【００９２】
【化４】
【００９３】
ここで、上記化学式（２）に示すフッ素系トリアジンチオール誘導体は、水に不溶であるが、同モル量のＮａＯＨ又はＫＯＨと一緒であれば水に溶解し、フッ素系トリアジンチオール誘導体水溶液を調製することができる。この際、水溶液の濃度は、１×１０-４〜１×１０-２ｍｏｌ／Ｌの範囲内とする。
なお、フッ素系トリアジンチオール誘導体水溶液を用いる場合には、水溶液の温度を２０〜３０℃とし、浸漬時間を１〜３０分とすることが好ましい。
【００９４】
その後、トリアジン誘導体水溶液にトランジスタアレイパネル５０を浸漬させた後、そのトランジスタアレイパネル５０を取り出し、アルコールによってトランジスタアレイパネル５０が洗浄されることにより、余剰のトリアジン誘導体が除去される。
【００９５】
さらに、トランジスタアレイパネル５０を水によって再び洗浄し、例えば、窒素ガス（Ｎ2）等の不活性ガスをトランジスタアレイパネル５０に吹き付けることにより、トランジスタアレイパネル５０を乾燥させる。
【００９６】
次に、絶縁膜３４に対してフォトリソグラフィー法、エッチング法を順次行うことによって、絶縁膜３４を網目状にパターニングすることにより、サブピクセル電極２０ａが露出される。
【００９７】
次に、正孔注入材料として、例えば、ＰＥＤＯＴ及びＰＳＳを水に分散させた有機化合物含有液を、サブピクセル電極２０ａに塗布させ、正孔輸送層２０ｄを形成させる。この際、塗布方法としては、インクジェット法等の液滴吐出法や、その他の印刷方法を用いてもよいし、ディップコート法や、スピンコート法等のコーティング法を用いてもよいが、サブピクセル電極２０ａごとに独立して正孔輸送層２０ｄを成膜するために、インクジェット法等の印刷方法が好適に用いられる。
【００９８】
正孔輸送層２０ｄが形成された後、ホットプレートを用いてトランジスタアレイパネル５０を１６０〜１８０℃の温度で熱処理を施す。そして、赤、緑、青の、ポリフェニレン系発光材料やポリフルオレン系発光材料等の発光材料をそれぞれ有機溶剤（例えば、テトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン）に溶解させ、赤、緑、青それぞれの有機化合物含有液を準備する。そして、赤のサブピクセルＰの正孔輸送層２０ｄ上には赤の有機化合物含有液を塗布させ、緑のサブピクセルＰの正孔輸送層２０ｄ上には緑の有機化合物含有液を塗布させ、青のサブピクセルＰの正孔輸送層２０ｄ上には青の有機化合物含有液を塗布させる。その後、インクジェット法（液滴吐出法）、その他の印刷方法を用いて、各色における正孔輸送層２０ｄの上面に発光層２０ｅを成膜させる。
【００９９】
なお、発光層２０ｅを形成する前に、インクジェット法等の湿式塗布法により、インタレイヤ層を正孔輸送層２０ｄの上面に積層させ、さらにインタレイヤ層の上面に発光層２０ｅを積層させてもよい。
【０１００】
次に、例えば、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下において、ホットプレートを用いてトランジスタアレイパネル５０を乾燥させ、残留溶媒を除去させる。
なお、真空中において、シーズンヒータを用いて乾燥させてもよい。
【０１０１】
乾燥後、気相成長法により、発光層２０ｅの上面に対向電極２０ｃをベタ一面に成膜させる。具体的には、真空蒸着法により、Ｃａ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｍｇ、等の仕事関数が４．０ｅＶ以下の導電性薄膜をベタ一面に成膜させ、この薄膜の上に、薄膜よりもシート抵抗の低い厚さに堆積されたＡｌ、ＩＴＯ等の高仕事関数の導電性膜をベタ一面に成膜させる。
最後に、例えば、メタルキャップや、ガラス基板等の封止基板に紫外線硬化性又は熱硬化性の接着剤を塗布させ、その接着剤によって封止基板と対向電極２０ｃとを接着させることにより、図４に示すように、ディスプレイパネル１が完成する。
【０１０２】
このとき、平坦化膜３３の上面には、金属ナノペースに対して高い密着性を有する薄膜パターン３５がパターニングされているので、導電性微粒子含有液滴が平坦化膜３３に対して密着し難い場合であっても、導電性微粒子含有液滴による金属隔壁Ｗを平坦化膜３３の上面に容易に形成することができる。
【０１０３】
また、平坦化膜３３の露出部であって、薄膜パターン３５の周辺部は、フッ素系ガス雰囲気下で発生させたプラズマ中への曝露による撥液処理が施されているので、インクジェットヘッドから吐出された導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５の上面から外れて着弾した場合であっても、導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５の周辺部から薄膜パターン３５の上面に移動するので、薄膜パターン３５の上面にのみ導電性微粒子含有液滴を積層させることができる。
【０１０４】
さらに、上述したような湿式塗布法によって正孔輸送層２０ｄを形成させる場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているとともに、この金属隔壁Ｗの表面に撥液性を有する撥液性導電膜３６が被覆されているので、隣接するサブピクセル電極２０ａに塗布される有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合うことを防止することで、サブピクセル電極２０ａごとに独立した正孔輸送層２０ｄを形成させることができる。
また、サブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液がサブピクセル電極２０ａの上面の外縁部において肉厚となることを防止することで、正孔輸送層２０ｄを均一な膜厚で形成させることができる。
【０１０５】
さらに、上述したような湿式塗布法によって発光層２０ｅを形成させる場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているとともに、この金属隔壁Ｗの表面に撥液性を有する撥液性導電膜３６がコーティングされているので、隣接するサブピクセルＰに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合うことを防止することで、サブピクセルＰごとに独立した発光層２０ｅを形成させることができる。
【０１０６】
以上より、本実施形態における配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイパネル及びその製造方法によれば、絶縁基板２の上面には、導電性微粒子含有液滴に対して高い密着性を有する薄膜パターン３５が形成されているので、導電性微粒子含有液滴が絶縁基板２に対して密着し難い場合であっても、導電性微粒子含有液滴からなる金属隔壁Ｗを容易に形成することが可能となる。そのため、絶縁基板２に対する金属隔壁Ｗの密着性が向上されて、金属隔壁Ｗの剥離が防止されるとともに、絶縁基板２における所望の位置に対して金属隔壁Ｗが形成し易くなり、配線である金属隔壁Ｗのパターニング精度の向上を図ることができる。
【０１０７】
また、絶縁基板２における薄膜パターン３５の周辺部は、撥液処理が施されているので、インクジェットヘッドから吐出された導電性微粒子含有液滴が薄膜パターン３５の上面から外れて着弾した場合であっても、撥液処理が施された薄膜パターン３５の周辺部に導電性微粒子含有液滴が付着することを防止することで、薄膜パターン３５の上面にのみ導電性微粒子含有液滴を積層させることが可能となり、より効果的に金属隔壁Ｗのパターニング精度の向上を図ることができる。
【０１０８】
なお、上述した本実施形態においては、スイッチトランジスタ２１、保持トランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３は、アモルファスシリコンＴＦＴに限らず、ポリシリコンＴＦＴでもよいし、全てＮチャネルでなくても一部又は全てＰチャネルでもよい。
【０１０９】
また、本実施形態においては、サブピクセル電極２０ａをアノードとし、対向電極２０ｃをカソードとしたが、サブピクセル電極２０ａをカソードとし、対向電極２０ｃをアノードとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】配線のパターニング工程における一連の工程を示す縦断面図である。
【図２】ディスプレイパネルの構造の概略を示す平面図である。
【図３】サブピクセルの等価回路図である。
【図４】図２における面ＩＶ−ＩＶを示す縦断面図である。
【図５】サブピクセルにおける駆動トランジスタ及び有機ＥＬ素子の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図６】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の最大電圧降下と、配線抵抗率ρ／断面積Ｓとの相関を示すグラフである。
【図７】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の断面積と、電流密度との相関を示すグラフである。
【図８】４０インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の最大電圧降下と、配線抵抗率ρ／断面積Ｓとの相関を示すグラフである。
【図９】４０インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁の断面積と、電流密度との相関を示すグラフである。
【図１０】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１１】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１２】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１３】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１４】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【図１５】ディスプレイパネルの製造工程における絶縁基板の態様を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ ディスプレイパネル
２ 絶縁基板
３３ 平坦化膜
３４ 絶縁膜
３５ 薄膜パターン
５０ トランジスタアレイパネル
５５０ トランジスタアレイパネル
５５１ 薄膜
５５２ レジスト
５５３ 導電性微粒子含有液滴
５５４ 配線
５６０ インクジェットヘッド
Ｗ 金属隔壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に高密度の配線をパターニングする配線のパターニング方法において、
前記基板の上面に設けられた非金属膜上に、周囲で前記非金属膜が露出するように金属膜を形成する工程と、
前記金属膜の周辺の非金属膜に撥液処理を施す工程と、
前記金属膜上面に対して導電性微粒子含有液滴又は金属微粒子を付着する工程とを具備することを特徴とする配線のパターニング方法。
【請求項２】
前記撥液処理は、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に前記基板を曝露することを特徴とする請求項１に記載の配線のパターニング方法。
【請求項３】
前記撥液処理は、Ｆ２ガス中に前記基板を曝露することを特徴とする請求項１に記載の配線のパターニング方法。
【請求項４】
前記導電性微粒子含有液滴は、液滴吐出法によって前記金属膜上に付着されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配線のパターニング方法。
【請求項５】
前記金属微粒子は、当該金属微粒子を直接吹き付けることによって付着されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配線のパターニング方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパターニング方法によってディスプレイパネルにおける表示領域内に配線をパターニングすることを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
ピクセルを仕切る隔壁として前記配線を用いることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパターニング方法によってパターニングされることを特徴とする配線。
【請求項９】
請求項６又は請求項７に記載の製造方法によって製造されることを特徴とするディスプレイパネル。
【請求項１】
基板の上面に高密度の配線をパターニングする配線のパターニング方法において、
前記基板の上面に設けられた非金属膜上に、周囲で前記非金属膜が露出するように金属膜を形成する工程と、
前記金属膜の周辺の非金属膜に撥液処理を施す工程と、
前記金属膜上面に対して導電性微粒子含有液滴又は金属微粒子を付着する工程とを具備することを特徴とする配線のパターニング方法。
【請求項２】
前記撥液処理は、フッ素系ガスを用いて発生させたプラズマ中に前記基板を曝露することを特徴とする請求項１に記載の配線のパターニング方法。
【請求項３】
前記撥液処理は、Ｆ２ガス中に前記基板を曝露することを特徴とする請求項１に記載の配線のパターニング方法。
【請求項４】
前記導電性微粒子含有液滴は、液滴吐出法によって前記金属膜上に付着されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配線のパターニング方法。
【請求項５】
前記金属微粒子は、当該金属微粒子を直接吹き付けることによって付着されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配線のパターニング方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパターニング方法によってディスプレイパネルにおける表示領域内に配線をパターニングすることを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
ピクセルを仕切る隔壁として前記配線を用いることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のパターニング方法によってパターニングされることを特徴とする配線。
【請求項９】
請求項６又は請求項７に記載の製造方法によって製造されることを特徴とするディスプレイパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−１９０７２（Ｐ２００７−１９０７２Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９６１３４（Ｐ２００５−１９６１３４）
【出願日】平成１７年７月５日（２００５．７．５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月５日（２００５．７．５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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